JP4999541B2 - Method for producing aqueous dispersion for ink jet recording - Google Patents

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Description

本発明は、インクジェット記録用水分散体の製造方法、その製法により得られた水分散体、その水分散体を含有するインクジェット記録用水系インク、及びインクジェット記録用水分散体の導電率の低減方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an aqueous dispersion for inkjet recording, an aqueous dispersion obtained by the production method, an aqueous ink for inkjet recording containing the aqueous dispersion, and a method for reducing the electrical conductivity of the aqueous dispersion for inkjet recording.

インクジェット記録方式は、非常に微細なノズルからインク液滴を記録部材に直接吐出し、付着させて文字や画像を得る記録方式である。この方式は、フルカラー化が容易でかつ安価であり、記録部材として普通紙が使用可能で、被印字物に対して非接触、という数多くの利点があるため普及が著しい。特に近年は、印字物の耐候性や耐水性の観点から、顔料系インクを用いるものが多くなってきている。
その中でも、例えば、黒色インク顔料としてはカーボンブラックを用いた場合、顔料同士の凝集による保存安定性及び吐出性の低下が問題となる。この問題を解決する方法の1つとして、カーボンブラック等を酸化剤等で処理して、その表面に親水性官能基を付与して自己分散性を改善した、いわゆる自己分散型顔料を含有するインクジェット記録用水系インクが知られている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、特に硝酸、次亜塩素酸塩等の酸化剤処理法では、副生するカルボン酸や、酸化剤に起因する塩素イオンやナトリウムイオン等の導電性不純物が液中に残存し、これらがインクジェットノズル部で固形物となり、保存安定性や印字品質を悪化させる等の問題がある。
The ink jet recording method is a recording method in which characters and images are obtained by ejecting ink droplets directly from a very fine nozzle onto a recording member and attaching them. This method is easily spread at a full color and is inexpensive, and can be used as a recording member, and can be used as a recording member. In particular, in recent years, from the viewpoint of weather resistance and water resistance of printed matter, many use pigment-based inks.
Among these, for example, when carbon black is used as the black ink pigment, there is a problem of deterioration in storage stability and dischargeability due to aggregation of the pigments. As one of the methods for solving this problem, an ink containing a so-called self-dispersing pigment in which carbon black or the like is treated with an oxidant or the like to impart a hydrophilic functional group to the surface to improve self-dispersibility. A water-based ink for recording is known (for example, see Patent Document 1). However, in particular, in oxidant treatment methods such as nitric acid and hypochlorite, by-product carboxylic acids and conductive impurities such as chlorine ions and sodium ions resulting from the oxidant remain in the liquid, and these are ink jet. There is a problem in that it becomes a solid matter at the nozzle portion and deteriorates storage stability and print quality.

上記問題の改善策として、特許文献2には、酸化処理カーボンブラックが水に分散している分散液から、液中のフミン酸を除去することにより、液中のフミン酸濃度を吸光度で1以下とすることを特徴とするカーボンブラック分散液の製造方法が開示されている。
特許文献3には、イオン性有機基が結合したカーボンブラックと、溶解した遊離種を含む分散体から、約1μm超の粒子を除去する工程、遊離種を除去する工程、及び前記カーボンブラックを他の対イオンで交換する工程を含む分散体の純化方法が開示されている。
また、特許文献4には、水、アニオン性基を有する自己分散型顔料、及び水難溶性のアミン又はその塩を含有するインクジェット記録用水系インクが開示されている。
しかし、上記の特許文献に開示された分散液の製造方法は、導電性物質を除去することにおいて、未だ満足しうるものではない。
As a measure for solving the above problem, Patent Document 2 discloses that the humic acid concentration in the liquid is 1 or less in terms of absorbance by removing the humic acid in the liquid from the dispersion in which the oxidized carbon black is dispersed in water. A method for producing a carbon black dispersion liquid is disclosed.
Patent Document 3 includes a step of removing particles larger than about 1 μm from a dispersion containing carbon black to which an ionic organic group is bonded and a dissolved free species, a step of removing free species, and the carbon black. A method for purifying a dispersion comprising the step of exchanging with a counter ion is disclosed.
Patent Document 4 discloses a water-based ink for inkjet recording containing water, a self-dispersing pigment having an anionic group, and a water-insoluble amine or a salt thereof.
However, the method for producing a dispersion disclosed in the above patent document is not yet satisfactory in removing the conductive substance.

特開平10−140064号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-140064 特開平10−212426号公報JP-A-10-212426 特表2002−501965号公報Japanese translation of PCT publication No. 2002-501965 特開2006−83304号公報JP 2006-83304 A

本発明は、効果的に導電率を低減させるインクジェット記録用水分散体の製造方法、その製法により得られた水分散体、その水分散体を含有するインクジェット記録用水系インク、及びインクジェット記録用水分散体の導電率の低減方法に関する。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention relates to a method for producing an aqueous dispersion for ink jet recording that effectively reduces electrical conductivity, an aqueous dispersion obtained by the production method, an aqueous ink for ink jet recording containing the aqueous dispersion, and an aqueous dispersion for ink jet recording. The present invention relates to a method for reducing the electrical conductivity.

本発明者らは、自己分散型顔料を特定の条件下で吸着材処理することにより、吐出性不良の原因となる自己分散型顔料の製造時に由来する導電性物質を効果的に低減することができることを見出した。
すなわち、本発明は、次の(1)〜(4)を提供する。
(1)自己分散型顔料の水分散体と水難溶性アミンを含有する吸着材とを接触させる工程を有する、インクジェット記録用水分散体の製造方法。
(2)前記(1)の方法により得られたインクジェット記録用水分散体。
(3)前記(2)の水分散体を含有する、インクジェット記録用水系インク。
(4)自己分散型顔料の水分散体と、水難溶性アミンを含有する吸着材とを接触させる工程を有する、インクジェット記録用水分散体の導電率の低減方法。
The inventors of the present invention can effectively reduce the conductive material derived during the production of the self-dispersing pigment, which causes discharge failure, by treating the self-dispersing pigment with an adsorbent under specific conditions. I found out that I can do it.
That is, the present invention provides the following (1) to (4).
(1) A method for producing an aqueous dispersion for ink jet recording, comprising a step of bringing an aqueous dispersion of a self-dispersing pigment into contact with an adsorbent containing a poorly water-soluble amine.
(2) An aqueous dispersion for inkjet recording obtained by the method of (1).
(3) A water-based ink for ink-jet recording containing the water dispersion of (2).
(4) A method for reducing the electrical conductivity of an aqueous dispersion for ink jet recording, comprising the step of bringing an aqueous dispersion of a self-dispersing pigment into contact with an adsorbent containing a poorly water-soluble amine.

本発明によれば、導電率を効果的に低減させるインクジェット記録用水分散体の効果的な製造方法、その製法により得られた水分散体、その水分散体を含有するインクジェット記録用水系インク、及びインクジェット記録用水分散体の導電率の低減方法を提供することができる。     According to the present invention, an effective method for producing an aqueous dispersion for inkjet recording that effectively reduces electrical conductivity, an aqueous dispersion obtained by the production method, an aqueous ink for inkjet recording containing the aqueous dispersion, and A method for reducing the electrical conductivity of an aqueous dispersion for inkjet recording can be provided.

本発明の水分散体及び水系インクは、自己分散型顔料の水分散体と水難溶性アミンを含有する吸着材とを接触させる工程を有する製造方法により得ることができる。
以下、本発明に用いられる各成分、工程について説明する。
The aqueous dispersion and water-based ink of the present invention can be obtained by a production method having a step of bringing an aqueous dispersion of a self-dispersing pigment into contact with an adsorbent containing a poorly water-soluble amine.
Hereinafter, each component and process used in the present invention will be described.

(自己分散型顔料)
自己分散型顔料とは、アニオン性又はカチオン性の親水性官能基の1種以上を直接又は他の原子団を介して顔料の表面に結合することで、界面活性剤や樹脂を用いることなく水系媒体に分散可能である顔料を意味する。ここで、他の原子団としては、炭素原子数1〜24、好ましくは炭素原子数1〜12のアルカンジイル基、置換基を有してもよいフェニレン基又は置換基を有してもよいナフチレン基が挙げられる。
アニオン性親水性官能基としては、顔料粒子を水系媒体に安定に分散しうる程度に十分に親水性が高いものであれば、任意のものを用いることができる。その具体例としては、カルボキシ基(−COOM)、スルホン酸基(−SO3M)、リン酸基(−PO32)、−SO2NH2、−SO2NHCOR1、又はそれらの解離したイオン形(−COO-、−SO3 -、−PO3 2-、−PO3 -M)等の酸性基が挙げられる。
上記化学式中、Mは、同一でも異なってもよく、水素原子;リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属;アンモニウム;モノメチルアンモニウム基、ジメチルアンモニウム基、トリメチルアンモニウム基;モノエチルアンモニウム基、ジエチルアンモニウム基、トリエチルアンモニウム基;モノメタノールアンモニウム基、ジメタノールアンモニウム基、トリメタノールアンモニウム基等の有機アンモニウムである。
1は、炭素数1〜12のアルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基である。
(Self-dispersing pigment)
A self-dispersing pigment is an aqueous system that does not use a surfactant or a resin by bonding one or more anionic or cationic hydrophilic functional groups to the surface of the pigment directly or through other atomic groups. It means a pigment that is dispersible in a medium. Here, as the other atomic group, an alkanediyl group having 1 to 24 carbon atoms, preferably 1 to 12 carbon atoms, a phenylene group which may have a substituent, or a naphthylene which may have a substituent. Groups.
Any anionic hydrophilic functional group may be used as long as it is sufficiently hydrophilic so that the pigment particles can be stably dispersed in the aqueous medium. Specific examples thereof include a carboxy group (-COOM), a sulfonic acid group (-SO 3 M), phosphate group (-PO 3 M 2), - SO 2 NH 2, -SO 2 NHCOR 1, or dissociation thereof Acid groups such as ionic forms (—COO , —SO 3 , —PO 3 2− , —PO 3 M).
In the above chemical formulas, Ms may be the same or different, hydrogen atom; alkali metal such as lithium, sodium and potassium; ammonium; monomethylammonium group, dimethylammonium group, trimethylammonium group; monoethylammonium group, diethylammonium group; Triethylammonium group; organic ammonium such as monomethanolammonium group, dimethanolammonium group, and trimethanolammonium group.
R 1 is an alkyl group which may have an optionally substituted phenyl group or a substituted naphthyl group having 1 to 12 carbon atoms.

カチオン性親水性官能基としては、アンモニウム基、アミノ基等が挙げられる。これらの中でも第4級アンモニウム基が好ましい。これらの親水性官能基の中では、特にカルボキシル基(−COOM)が印字濃度、保存安定性の観点から好ましい。
これらの中では、インク中の他の配合物との混合性の観点からアニオン性親水性官能基が好ましい。
自己分散型顔料に用いられる顔料としては特に制限はなく、無機顔料及び有機顔料のいずれであってもよい。また、必要に応じて、それらと体質顔料を併用することもできる。
無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、金属酸化物、金属硫化物、金属塩化物等が挙げられる。これらの中では、特に黒色水系インクにおいては、カーボンブラックが好ましい。カーボンブラックとしては、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。
また、カラー水系インクにおいては、有機顔料が好ましい。有機顔料としては、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。
好ましい有機顔料の具体例としては、C.I.ピグメント・イエロー、C.I.ピグメント・レッド、C.I.ピグメント・バイオレット、C.I.ピグメント・ブルー、C.I.ピグメント・グリーンから選ばれる1種以上の各品番製品が挙げられる。
体質顔料としては、シリカ、炭酸カルシウム、タルク等が挙げられる。
Examples of the cationic hydrophilic functional group include an ammonium group and an amino group. Among these, a quaternary ammonium group is preferable. Among these hydrophilic functional groups, a carboxyl group (—COOM) is particularly preferable from the viewpoints of printing density and storage stability.
Among these, an anionic hydrophilic functional group is preferable from the viewpoint of miscibility with other blends in the ink.
There is no restriction | limiting in particular as a pigment used for a self-dispersion type pigment, Any of an inorganic pigment and an organic pigment may be sufficient. If necessary, they can be used in combination with extender pigments.
Examples of the inorganic pigment include carbon black, metal oxide, metal sulfide, and metal chloride. Of these, carbon black is preferred particularly for black aqueous inks. Examples of carbon black include furnace black, thermal lamp black, acetylene black, and channel black.
In the color water-based ink, an organic pigment is preferable. Examples of the organic pigment include azo pigments, diazo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments, dioxazine pigments, perylene pigments, perinone pigments, thioindigo pigments, anthoraquinone pigments, and quinophthalone pigments.
Specific examples of preferred organic pigments include C.I. I. Pigment yellow, C.I. I. Pigment Red, C.I. I. Pigment violet, C.I. I. Pigment blue, C.I. I. One or more types of products selected from Pigment Green are listed.
Examples of extender pigments include silica, calcium carbonate, and talc.

顔料を自己分散型顔料とするには、上記のアニオン性親水性官能基又はカチオン性親水性官能基の必要量を、顔料表面に化学結合させればよい。そのような方法としては、任意の公知の方法を用いることができる。例えば、米国特許第5571311号明細書、同第5630868号明細書、同第5707432号明細書、J.E.Johnson,Imaging Science and Technology's50th Annual Coference(1997)、Yuan Yu, Imaging Science and Technology's 53th Annual Conference(2000)、ポリファイル,1248(1996)等に記載されている方法が挙げられる。
より具体的には、硝酸、硫酸、過硫酸、ペルオキソ2硫酸、次亜塩素酸、クロム酸のような酸化性を有する酸類及びそれらの塩等あるいは過酸化水素、窒素酸化物、オゾン等の酸化剤によってカルボキシ基を導入する方法、過硫酸化合物の熱分解によってスルホン基を導入する方法、カルボキシ基、スルホン基、アミノ基等を有するジアゾニウム塩化合物によって上記の親水性官能基を導入する方法等があるが、これらの方法に限定されるものではない。これらの中では、導電率低下効果を高める観点、及び保存安定性と経済性の観点から、本発明に用いられる自己分散型顔料は、酸化剤によるカルボキシ基を導入してなる自己分散型顔料、特に自己分散型カーボンブラックが好ましい。
In order to make the pigment into a self-dispersing pigment, the necessary amount of the anionic hydrophilic functional group or the cationic hydrophilic functional group may be chemically bonded to the pigment surface. Any known method can be used as such a method. For example, US Pat. Nos. 5,571,311; 5,630,868; 5,707,432; E. Filed in Johnson, Imaging Science and Technology's 50th Annual Conference (1997), Yuan Yu, Imaging Science and Technology's 53th Annual Conf.
More specifically, oxidizing acids such as nitric acid, sulfuric acid, persulfuric acid, peroxodisulfuric acid, hypochlorous acid, chromic acid and their salts, or oxidation of hydrogen peroxide, nitrogen oxide, ozone, etc. A method of introducing a carboxy group by an agent, a method of introducing a sulfone group by thermal decomposition of a persulfuric acid compound, a method of introducing the above hydrophilic functional group by a diazonium salt compound having a carboxy group, a sulfone group, an amino group, etc. However, it is not limited to these methods. Among these, the self-dispersing pigment used in the present invention is a self-dispersing pigment obtained by introducing a carboxy group by an oxidizing agent, from the viewpoint of increasing the conductivity lowering effect and from the viewpoint of storage stability and economy. Self-dispersing carbon black is particularly preferable.

自己分散型顔料中のアニオン性親水性官能基又はカチオン性親水性官能基の量は、保存安定性及び印字濃度の観点から、自己分散型顔料1g当たり100〜1000μmol/gが好ましく、150〜750μmol/gがより好ましく、200〜600μmol/gが更に好ましく、200〜480μmol/gが特に好ましい。
アニオン性親水性官能基又はカチオン性親水性官能基の量の測定は、実施例記載の電位差滴定法による。
水分散体中及び水系インク中、自己分散型顔料の平均粒子径は、該分散体及び水系インクの保存安定性の観点から、50〜300nmが好ましく、60〜200nmがより好ましく、80〜180nmが更に好ましい。なお、平均粒子径の測定は、実施例記載の方法による。
上記の自己分散型顔料は、単独で又は2種以上を任意の割合で混合して用いることができる。
The amount of the anionic hydrophilic functional group or the cationic hydrophilic functional group in the self-dispersing pigment is preferably 100 to 1000 μmol / g, and 150 to 750 μmol per gram of the self-dispersing pigment from the viewpoint of storage stability and printing density. / G is more preferable, 200 to 600 μmol / g is more preferable, and 200 to 480 μmol / g is particularly preferable.
The amount of the anionic hydrophilic functional group or the cationic hydrophilic functional group is measured by a potentiometric titration method described in Examples.
In the aqueous dispersion and in the aqueous ink, the average particle size of the self-dispersing pigment is preferably from 50 to 300 nm, more preferably from 60 to 200 nm, and more preferably from 80 to 180 nm, from the viewpoint of storage stability of the dispersion and the aqueous ink. Further preferred. In addition, the measurement of an average particle diameter is based on the method as described in an Example.
The above self-dispersing pigments can be used alone or in admixture of two or more at any ratio.

(水難溶性アミン)
本発明で用いられる水難溶性アミンは、吸着材に担持されて、自己分散型顔料の製造時に由来する導電性物質を低減するために用いられる。水難溶性アミンは導電性物質と高い親和性を有し、かつ水との親和性が低いために、自己分散型顔料の水分散体から導電性物質を効果的に低減できると考えられる。更に、水難溶性アミンは吸着材に担持されているために、自己分散型顔料の水分散体から容易に除去することができる。
本発明における水難溶性アミンは、水への難溶性を示すものであれば特に限定されず、任意のものを用いることができる。より具体的には、20℃の水100gに溶解させたときに、その溶解量が5g以下が好ましく、1g以下が更に好ましく、0.1g以下が特に好ましい。
(Water-insoluble amine)
The poorly water-soluble amine used in the present invention is supported on an adsorbent and is used to reduce conductive substances derived from the production of self-dispersing pigments. It is considered that the poorly water-soluble amine has a high affinity with the conductive material and has a low affinity with water, so that the conductive material can be effectively reduced from the aqueous dispersion of the self-dispersing pigment. Furthermore, since the poorly water-soluble amine is supported on the adsorbent, it can be easily removed from the aqueous dispersion of the self-dispersing pigment.
The water-insoluble amine in the present invention is not particularly limited as long as it shows poor water solubility, and any amine can be used. More specifically, when dissolved in 100 g of water at 20 ° C., the dissolution amount is preferably 5 g or less, more preferably 1 g or less, and particularly preferably 0.1 g or less.

本発明の水難溶性アミンとしては、(i)炭素数6〜44の脂肪族アミン、(ii)炭素数6〜36の芳香族アミン、及び(iii)下記一般式(1)で表されるアミンから選ばれる1種以上が好ましく挙げられる。   As the poorly water-soluble amine of the present invention, (i) an aliphatic amine having 6 to 44 carbon atoms, (ii) an aromatic amine having 6 to 36 carbon atoms, and (iii) an amine represented by the following general formula (1) 1 or more types selected from are preferably mentioned.

Figure 0004999541
Figure 0004999541

(式中、R1、R2及びR3の内、少なくとも1つは、エーテル結合又はアミド結合を有する炭素数6〜22の炭化水素基を示し、残余のR1、R2及びR3は、同一でも異なってもよく、炭素数1〜22の炭化水素基又は水素原子を示す。)
(i)炭素数6〜44、好ましくは炭素数8〜36の脂肪族アミンは、直鎖又は分岐鎖の炭化水素基を1〜3個有する、第一級、第二級及び第三級のいずれのアミンであってもよい。
第一級アミンとしては、炭素数6〜44、好ましくは炭素数8〜36、更に好ましくは炭素数8〜18のアルキルアミンが挙げられる。より具体的には、ヘキシルアミン(1.9g/100g)、n−オクチルアミン(0.02g/100g)、2−エチルへキシルアミン(0.25g/100g)、t−オクチルアミン、デシルアミン、イソデシルアミン、ドデシルアミン、ステアリルアミン等が挙げられる。ここで、( )内は、20℃の水100gに溶解させたときの溶解量を示し、以下も同様である。
(Wherein, of R 1, R 2 and R 3, at least one is a hydrocarbon group of 6 to 22 carbon atoms having an ether bond or an amide bond, R 1, R 2 and R 3 of the residual And may be the same or different and represents a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms or a hydrogen atom.)
(I) Aliphatic amines having 6 to 44 carbon atoms, preferably 8 to 36 carbon atoms, having 1 to 3 linear or branched hydrocarbon groups, primary, secondary and tertiary Any amine may be sufficient.
Examples of the primary amine include alkylamines having 6 to 44 carbon atoms, preferably 8 to 36 carbon atoms, and more preferably 8 to 18 carbon atoms. More specifically, hexylamine (1.9 g / 100 g), n-octylamine (0.02 g / 100 g), 2-ethylhexylamine (0.25 g / 100 g), t-octylamine, decylamine, isodecyl Examples include amine, dodecylamine, stearylamine and the like. Here, the numbers in parentheses indicate the amount dissolved when dissolved in 100 g of water at 20 ° C., and the same applies to the following.

第二級アミンとしては、総炭素数6〜44、好ましくは総炭素数8〜36、更に好ましくは総炭素数8〜24のジアルキルアミンが挙げられる。より具体的には、ジブチルアミン(0.3g/100g)、ジアミルアミン、ジヘキシルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジ−2−エチルへキシルアミン、ジデシルアミン等が挙げられる。
また、第三級アミンとしては、総炭素数6〜44、好ましくは総炭素数8〜36、更に好ましくは総炭素数8〜24のトリアルキルアミンが挙げられる。より具体的には、トリプロピルアミン(0.25g/100g)、トリブチルアミン(0.0386g/100g)、トリへキシルアミン、トリオクチルアミン(0.005mg/100g)、トリ−2−エチルヘキシルアミン、トリドデシルアミン、ジメチル−n−オクチルアミン、ジメチル−2−エチルヘキシルアミン、ジメチルドデシルアミン、ジメチルステアリルアミン等が挙げられる。
また(i)脂肪族アミンは、デカンジアミン、ドデカンジアミン等のジアミンやトリアミン等の多価アミンであってもよい。
上記の(i)脂肪族アミンの中では、第三級アミンがより好ましく、直鎖又は分岐鎖のアルキルを有する総炭素数8〜36、好ましくは総炭素数12〜36のトリアルキルアミンがより好ましい。
Examples of the secondary amine include dialkylamines having 6 to 44 carbon atoms, preferably 8 to 36 carbon atoms, and more preferably 8 to 24 carbon atoms. More specifically, dibutylamine (0.3 g / 100 g), diamylamine, dihexylamine, di-n-octylamine, di-2-ethylhexylamine, didecylamine and the like can be mentioned.
As the tertiary amine, a trialkylamine having a total carbon number of 6 to 44, preferably a total carbon number of 8 to 36, and more preferably a total carbon number of 8 to 24 can be mentioned. More specifically, tripropylamine (0.25 g / 100 g), tributylamine (0.0386 g / 100 g), trihexylamine, trioctylamine (0.005 mg / 100 g), tri-2-ethylhexylamine, tri Examples include dodecylamine, dimethyl-n-octylamine, dimethyl-2-ethylhexylamine, dimethyldodecylamine, and dimethylstearylamine.
The (i) aliphatic amine may be a diamine such as decane diamine or dodecane diamine or a polyvalent amine such as triamine.
Among the above (i) aliphatic amines, tertiary amines are more preferable, and trialkylamines having a total carbon number of 8 to 36, preferably 12 to 36 carbon atoms, having a linear or branched alkyl are more preferable. preferable.

(ii)炭素数6〜36の芳香族アミンは、窒素原子に結合する置換基が、脂肪族炭化水素基を置換基として有していてもよい芳香族炭化水素基であり、また芳香環構造の中に窒素原子が組み入れられた、いわゆる窒素原子を含む複素環化合物をも包含するものである。なお、複素環化合物においても、脂肪族炭化水素基を置換基として有していてもよい。
芳香族アミンの具体例としては、2−エチルピリジン(4.5g/100g)、4−エチルピリジン(4.7g/100g)、アニリン(3.6g/100g)、N,N−ジメチルアニリン等の炭素数6〜22のアリール基(アルキルアリール基、アリールアルキル基を含む)を有するアミン、フェニルイミダゾール等が挙げられる。
また(ii)芳香族アミンは、N,N−ジエチル−P−フェニレンジアミン、1,8−ジアミノナフタレン等のジアミンやトリアミン等の多価アミンであってもよい。
(Ii) In the aromatic amine having 6 to 36 carbon atoms, the substituent bonded to the nitrogen atom is an aromatic hydrocarbon group which may have an aliphatic hydrocarbon group as a substituent, and an aromatic ring structure Also included are so-called heterocyclic compounds containing nitrogen atoms in which nitrogen atoms are incorporated. Note that the heterocyclic compound may also have an aliphatic hydrocarbon group as a substituent.
Specific examples of the aromatic amine include 2-ethylpyridine (4.5 g / 100 g), 4-ethylpyridine (4.7 g / 100 g), aniline (3.6 g / 100 g), N, N-dimethylaniline and the like. Examples thereof include amines having 6 to 22 aryl groups (including alkylaryl groups and arylalkyl groups) and phenylimidazoles.
Further, (ii) the aromatic amine may be a diamine such as N, N-diethyl-P-phenylenediamine or 1,8-diaminonaphthalene, or a polyvalent amine such as triamine.

(iii)上記一般式(1)で表されるアミンにおいて、R1、R2及びR3の内、少なくとも1つは、炭素数6〜22のエーテル結合又はアミド結合を有する炭化水素基であり、好ましくは炭素数8〜22、更に好ましくは炭素数8〜18の、エーテル結合又はアミド結合を有する炭化水素基である。
本発明においてエーテル結合を有する炭化水素基としては、ブトキシプロピル基、2−エチルヘキシルオキシプロピル基、ラウリルオキシプロピル基等が挙げられる。また、アミド結合を有する炭化水素基としては、2−アセトアミノ−2−メチル−エチル基等が挙げられる。
残余のR1、R2及びR3は、同一でも異なってもよく、炭素数1〜22の炭化水素基又は水素原子であるが、インクの保存安定性の点より、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等の炭素数1〜3のアルキル基、又は水素原子が好ましい。
本発明における一般式(1)で表される水難溶性のアミンの具体例としては、ブトキシプロピルアミン、2−エチルヘキシロキシプロピルアミン(1.5g/100g)、ラウロキシプロピルアミン(0.1g/100g)等が挙げられる。
(Iii) In the amine represented by the general formula (1), at least one of R 1 , R 2 and R 3 is a hydrocarbon group having an ether bond or an amide bond having 6 to 22 carbon atoms. A hydrocarbon group having an ether bond or an amide bond, preferably having 8 to 22 carbon atoms, more preferably 8 to 18 carbon atoms.
Examples of the hydrocarbon group having an ether bond in the present invention include a butoxypropyl group, a 2-ethylhexyloxypropyl group, and a lauryloxypropyl group. Examples of the hydrocarbon group having an amide bond include 2-acetamino-2-methyl-ethyl group.
The remaining R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different and are a hydrocarbon group or a hydrogen atom having 1 to 22 carbon atoms, but from the viewpoint of storage stability of the ink, a methyl group, an ethyl group, C1-C3 alkyl groups, such as a propyl group and an isopropyl group, or a hydrogen atom is preferable.
Specific examples of the poorly water-soluble amine represented by the general formula (1) in the present invention include butoxypropylamine, 2-ethylhexyloxypropylamine (1.5 g / 100 g), lauroxypropylamine (0.1 g / 100 g) and the like.

(吸着材)
本発明における吸着材は、吐出性、印字濃度に影響を与える導電性物質等の不純物を低減するための水難溶性アミンを担持するために用いられる。
吸着材の平均粒径は、吸着材の除去を容易にするために、自己分散型顔料の平均粒径に比べてかなり粒径が大きく、1μm〜5mmが好ましく、3μm〜3mmがより好ましい。吸着材の平均粒径は、光学顕微鏡又は目視により、100個の数平均として求めることができる。吸着材に短径と長径がある場合は、長径で測定する。
吸着材としては、不純物を吸着材の表面に吸着できる性能を有していればよく、その他の制限はない。具体的には、活性炭、ゼオライト、アルミナ、シリカゲル、活性白土、吸着用合成樹脂、イオン交換樹脂、キレート樹脂等を用いることができる。これらの中では、導電性物質等の不純物を低減する観点から、活性炭、特に賦活工程により親水化された活性炭を用いることが好ましい。
(Adsorbent)
The adsorbent in the present invention is used for supporting a poorly water-soluble amine for reducing impurities such as a conductive substance that affects ejection properties and printing density.
In order to facilitate the removal of the adsorbent, the average particle diameter of the adsorbent is considerably larger than the average particle diameter of the self-dispersing pigment, preferably 1 μm to 5 mm, more preferably 3 μm to 3 mm. The average particle diameter of the adsorbent can be determined as an average number of 100 particles by an optical microscope or visually. When the adsorbent has a minor axis and a major axis, the major axis is measured.
The adsorbing material is not limited as long as it has a capability of adsorbing impurities on the surface of the adsorbing material. Specifically, activated carbon, zeolite, alumina, silica gel, activated clay, synthetic resin for adsorption, ion exchange resin, chelate resin, and the like can be used. In these, it is preferable to use activated carbon, especially activated carbon hydrophilized by the activation process from a viewpoint of reducing impurities, such as an electroconductive substance.

吸着性と操作性の観点から、活性炭の物理的性状は下記のとおりである。
活性炭の平均粒径は、好ましくは0.01〜5mm、より好ましくは0.2〜3mm、特に好ましくは0.5〜2mmである。測定方法は前記のとおりである。
液体窒素温度における窒素吸着量から求めた窒素吸着等温線において、BET法(多点法)で算出した活性炭の比表面積は、好ましくは500〜2500m2/g、より好ましくは800〜2000m2/gである。
また、JIS K1474−1991に従って測定した硬度は、好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、特に好ましくは90%以上である。
活性炭の市販品としては、三菱化学カルゴン株式会社製の石炭系又は木質系の粒状破砕炭、造粒炭、粉末炭(ダイヤホープ)、椰子殻粒状破砕炭、粉末炭(ダイヤソープ)等、二村化学工業株式会社製の太閤K、S、M、P、A、SG、SGP等、武田薬品工業株式会社製の白鷺A、M、C、P、カルボラフィン、強力白鷺等、太平化学産業株式会社製の梅蜂A、MA、HC等、味の素ファインテクノ株式会社製のGS−A、GS−B、CL−K等、関東化学株式会社製の粒状活性炭、粉末活性炭等が挙げられる。
これらの中では、操作性の観点からは、粒状炭が好ましく、吸着性の観点からは、粉末炭、破砕炭が好ましい。
From the viewpoint of adsorptivity and operability, the physical properties of activated carbon are as follows.
The average particle diameter of the activated carbon is preferably 0.01 to 5 mm, more preferably 0.2 to 3 mm, and particularly preferably 0.5 to 2 mm. The measuring method is as described above.
In the nitrogen adsorption isotherm determined from nitrogen adsorption amount at the liquid nitrogen temperature, the specific surface area of the activated carbon which is calculated by the BET method (multipoint method) is preferably 500~2500m 2 / g, more preferably 800~2000m 2 / g It is.
Also, the hardness measured according to JIS K1474-1991 is preferably 80% or more, more preferably 85% or more, and particularly preferably 90% or more.
Commercially available activated carbon includes coal-based or wood-based granular crushed coal, granulated coal, powdered coal (Dia Hope), coconut shell granular crushed coal, powdered coal (Dia Soap), etc. Taiho K, S, M, P, A, SG, SGP, etc., manufactured by Chemical Industry Co., Ltd., Shirasagi A, M, C, P, carborafine, strong white birch, etc., manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd., Taihei Chemical Industries Co., Ltd. Plum bees A, MA, HC, etc. manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd., GS-A, GS-B, CL-K, etc., granular activated carbon, powdered activated carbon, etc. manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd. may be mentioned.
Among these, granular coal is preferable from the viewpoint of operability, and powdered coal and crushed coal are preferable from the viewpoint of adsorptivity.

(水難溶性アミンを含有する吸着材)
本発明における水難溶性アミンを含有する吸着材とは、前記の水難溶性アミンを吸着材に担持させたものを意味する。
水難溶性アミンを吸着材に担持させる方法は、特に限定されない。例えば、(1)水難溶性アミンを有機溶媒に溶解させ、この溶液と吸着材とを混合した後に有機溶媒を除去する方法、(2)攪拌機を用いて吸着材を高速混合しながら、水難溶性アミンを加えて均一に混和させる方法等が挙げられる。
有機溶媒は、水難溶性アミンと親和性が高く、水への親和性が低いことが好ましく、20℃の水100gに溶解させたときに、その溶解量が5g以下が好ましく、1g以下がより好ましく、0.5g以下が特に好ましい。
有機溶媒は、除去のし易さの観点から、揮発性であることが好ましく、1気圧での沸点が150℃以下が好ましく、100℃以下がより好ましい。具体的には、ヘキサン、トルエン、キシレン、メチルイソブチルケトン等を用いることができる。
ここで水難溶性アミンと吸着材との重量比〔水難溶性アミン/吸着材〕は、導電性物質の除去を効率的に行う観点と、水難溶性アミンに要するコストを低減させるという観点から、0.005〜0.5が好ましく、0.01〜0.3がより好ましく、0.01〜0.2が特に好ましい。
(Adsorbent containing poorly water-soluble amine)
The adsorbent containing a poorly water-soluble amine in the present invention means a material in which the poorly water-soluble amine is supported on an adsorbent.
The method for supporting the poorly water-soluble amine on the adsorbent is not particularly limited. For example, (1) a method in which a poorly water-soluble amine is dissolved in an organic solvent, the organic solvent is removed after mixing the solution and the adsorbent, and (2) a poorly water-soluble amine while mixing the adsorbent at high speed using a stirrer. The method etc. which add and mix | blend uniformly are mentioned.
The organic solvent has a high affinity with a poorly water-soluble amine and preferably has a low affinity for water. When dissolved in 100 g of water at 20 ° C., the dissolved amount is preferably 5 g or less, more preferably 1 g or less. 0.5 g or less is particularly preferable.
The organic solvent is preferably volatile from the viewpoint of ease of removal, and preferably has a boiling point at 1 atm of 150 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or lower. Specifically, hexane, toluene, xylene, methyl isobutyl ketone, or the like can be used.
Here, the weight ratio of the poorly water-soluble amine and the adsorbent (the hardly water-soluble amine / adsorbent) is 0.8 from the viewpoint of efficiently removing the conductive substance and reducing the cost required for the poorly water-soluble amine. 005 to 0.5 is preferable, 0.01 to 0.3 is more preferable, and 0.01 to 0.2 is particularly preferable.

(インクジェット記録用水分散体の製造方法、及びインクジェット記録用水分散体の導電率の低減方法)
本発明のインクジェット記録用水分散体の製造方法、及びインクジェット記録用水分散体の導電率の低減方法は、自己分散型顔料の水分散体と水難溶性アミンを含有する吸着材(以下、単に「吸着材」ともいう)とを、接触させる工程を有するものであり、接触後、該吸着材を該水分散体から分離することが好ましい。
本発明の製造方法及び導電率の低減方法の原料として用いられる自己分散型顔料の水分散体(導電率の低減前)の導電率は、好ましくは1.2〜3mS/cmであり、より好ましくは1.2〜2mS/cmである。導電率の測定は、実施例記載の方法による。
水難溶性アミンを含有する吸着材の使用量は、自己分散型顔料(自己分散型顔料の固形分換算)100重量部に対して、好ましくは0.1〜100重量部であり、より好ましくは0.5〜50重量部であり、特に好ましくは1〜30重量部である。
吸着材に含有された水難溶性アミンの使用量は、自己分散型顔料と水難溶性アミンとの重量比〔水難溶性アミン/自己分散型顔料(固形分換算)〕が、好ましくは〔0.3/100〕〜〔20/100〕、更に好ましくは〔0.3/100〕〜〔10/100〕、特に好ましくは、〔0.5/100〕〜〔5/100〕となる量である。
吸着性及び操作性の観点から、吸着剤処理を行う際の自己分散型顔料の水分散体の固形分濃度は、好ましくは1〜50重量%、より好ましくは5〜40重量%、更に好ましくは10〜30重量%である。なお、水分散体とは、水を主成分とする溶媒であればよく、他の溶剤、湿潤剤も本発明を損なわない限り、存在していてもよい。
(Method for producing water dispersion for ink jet recording and method for reducing conductivity of water dispersion for ink jet recording)
The method for producing an aqueous dispersion for inkjet recording of the present invention and the method for reducing the electrical conductivity of the aqueous dispersion for inkjet recording include an adsorbent containing an aqueous dispersion of a self-dispersing pigment and a poorly water-soluble amine (hereinafter simply referred to as “adsorbent”). It is preferable that the adsorbent is separated from the aqueous dispersion after the contact.
The electrical conductivity of the aqueous dispersion of the self-dispersing pigment used as a raw material for the production method and the electrical conductivity reduction method of the present invention (before electrical conductivity reduction) is preferably 1.2 to 3 mS / cm, more preferably. Is 1.2-2 mS / cm. The conductivity is measured by the method described in the examples.
The amount of the adsorbent containing the poorly water-soluble amine is preferably 0.1 to 100 parts by weight, more preferably 0 with respect to 100 parts by weight of the self-dispersing pigment (in terms of solid content of the self-dispersing pigment). 0.5 to 50 parts by weight, particularly preferably 1 to 30 parts by weight.
The amount of the poorly water-soluble amine contained in the adsorbent is preferably such that the weight ratio of the self-dispersing pigment and the hardly water-soluble amine [the hardly water-soluble amine / self-dispersing pigment (solid content)] is [0.3 / 100] to [20/100], more preferably [0.3 / 100] to [10/100], and particularly preferably [0.5 / 100] to [5/100].
From the viewpoint of adsorptivity and operability, the solid content concentration of the aqueous dispersion of the self-dispersing pigment during the adsorbent treatment is preferably 1 to 50% by weight, more preferably 5 to 40% by weight, and still more preferably. 10 to 30% by weight. In addition, the water dispersion should just be a solvent which has water as a main component, and the other solvent and wetting agent may exist unless this invention is impaired.

自己分散型顔料の水分散体と吸着材の接触温度は、顔料中に存在する導電性物質等の不純物を効率的に溶出させ、保存安定性、吐出性、印字濃度を向上させる観点及び製造のし易さの観点から、好ましくは40〜120℃、より好ましくは50〜110℃であり、必要により加圧することができる。
接触時のpHは、導電性物質等の不純物の溶出性と吸着材への吸着性のバランスをとる観点から、好ましくは2〜7、より好ましくはpH3〜6.5、更により好ましくは3〜6である。pHの測定方法は実施例記載の方法による。
自己分散型顔料の水分散体と吸着材との接触方法は、(1)自己分散型顔料の水分散体と吸着材とを混合し、望ましくは攪拌を加えた後、該吸着材を除去する方法、(2)吸着材を充填したカラムに自己分散型顔料の水分散体を通液する方法、(3)配管内の一部あるいは前面に吸着材を塗布した配管に自己分散型顔料の水分散体を通液する方法、(4)吸着材を充填したフィルターバッグを自己分散型顔料の水分散体に投入した後、該フィルターバックを除去する方法、(5)吸着材を表面に担持した粒子と自己分散型顔料の水分散体とを混合し、該粒子を除去する方法、(6)吸着材を表面に担持した粒子を充填したカラムに自己分散型顔料の水分散体を通液する方法等があるが、これらに限定されるものではない。
自己分散型顔料の水分散体と吸着材との接触時間は、生産効率の観点から、好ましくは0.1〜24時間、より好ましくは1〜10時間である。なお、前記(2)、(3)及び(6)の方法の場合は、接触時間は通液時間とする。
また、前記(2)、(3)及び(6)の接触方法において、自己分散型顔料の水分散体を通液する場合の、自己分散型顔料の水分散体の通液回数は、生産効率の観点から、好ましくは平均0.5〜500回、より好ましくは1〜200回、更に好ましくは5〜100回である。
The contact temperature between the aqueous dispersion of the self-dispersing pigment and the adsorbent allows the impurities such as the conductive substances present in the pigment to be efficiently eluted, and improves the storage stability, ejection performance, and print density. From the viewpoint of easiness, it is preferably 40 to 120 ° C., more preferably 50 to 110 ° C., and if necessary, pressurization can be performed.
The pH at the time of contact is preferably from 2 to 7, more preferably from 3 to 6.5, and even more preferably from the viewpoint of balancing the elution of impurities such as conductive substances and the adsorptivity to the adsorbent. 6. The pH is measured by the method described in the examples.
The contact method of the water dispersion of the self-dispersing pigment and the adsorbent is as follows: (1) The water dispersion of the self-dispersing pigment and the adsorbent are mixed, preferably after stirring, the adsorbent is removed. Method, (2) Method of passing an aqueous dispersion of a self-dispersing pigment through a column packed with an adsorbent, (3) Self-dispersing pigment water in a pipe or a pipe coated with an adsorbent on the front surface A method of passing the dispersion, (4) a method of removing the filter bag after putting the filter bag filled with the adsorbent into the aqueous dispersion of the self-dispersing pigment, and (5) carrying the adsorbent on the surface A method of mixing particles and an aqueous dispersion of a self-dispersing pigment and removing the particles; (6) passing the aqueous dispersion of the self-dispersing pigment through a column filled with particles carrying an adsorbent on the surface. Although there is a method etc., it is not limited to these.
The contact time between the aqueous dispersion of the self-dispersing pigment and the adsorbent is preferably 0.1 to 24 hours, more preferably 1 to 10 hours, from the viewpoint of production efficiency. In the methods (2), (3) and (6), the contact time is the liquid passing time.
In the contact methods (2), (3), and (6), when the self-dispersed pigment aqueous dispersion is passed, the number of times the self-dispersed pigment aqueous dispersion is passed depends on the production efficiency. From this viewpoint, the average is preferably 0.5 to 500 times, more preferably 1 to 200 times, still more preferably 5 to 100 times.

吸着処理された水分散体中に、吸着処理の際に吸着材の一部または全部が混入するような場合は、混合物から吸着材を除去する。吸着材を除去する方法は特に制限はなく、フィルターでろ過してもよく、遠心分離機を用いて分離してもよい。
本発明の製造方法及び及び導電率の低減方法で得られたインクジェット記録用水分散体における、自己分散型顔料の水分散体の導電率は、保存安定性、吐出性、印字濃度の観点から、好ましくは1mS/cm以下であり、更に好ましくは0.4mS/cm以下であり、下限は好ましくは製造効率の観点から0.1mS/cm以上である。
水分散体の導電率の調整は、吸着材の量、処理時間等により行うことができる。
When a part or all of the adsorbent is mixed in the water dispersion subjected to the adsorption treatment during the adsorption treatment, the adsorbent is removed from the mixture. The method for removing the adsorbent is not particularly limited, and may be filtered with a filter or separated using a centrifuge.
In the aqueous dispersion for inkjet recording obtained by the production method and the electrical conductivity reduction method of the present invention, the electrical conductivity of the aqueous dispersion of the self-dispersing pigment is preferably from the viewpoints of storage stability, dischargeability, and print density. Is 1 mS / cm or less, more preferably 0.4 mS / cm or less, and the lower limit is preferably 0.1 mS / cm or more from the viewpoint of production efficiency.
The conductivity of the aqueous dispersion can be adjusted by the amount of adsorbent, the processing time, and the like.

本発明の水系インクは、印字濃度を更に向上させる観点から金属酸化物粒子及び/又はポリマー粒子を含有することが好ましい。   The water-based ink of the present invention preferably contains metal oxide particles and / or polymer particles from the viewpoint of further improving the printing density.

(金属酸化物粒子)
本発明に用いられる金属酸化物粒子は、金属酸化物を一種以上含有する粒子である。
金属酸化物を構成する元素は、周期律表(長周期型)の2A族、2B族、3A族、3B族、4A族、4B族、5A族、6A族、7A族又は8族に由来のものである。金属は、半金属であってもよい。金属酸化物の具体例としては、酸化珪素(以下、「シリカ」という)、酸化アルミニウム(以下「アルミナ」という)、酸化マンガン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン(以下、「チタニア」という)、酸化セリウム(以下、「セリア」という)、酸化ジルコニウム等が挙げられ、印字濃度および分散性の観点からシリカが好ましい。
金属酸化物粒子としては、印字濃度を向上させる観点から、金属酸化物微粒子、金属酸化物二次粒子が好ましく挙げられる。
(Metal oxide particles)
The metal oxide particles used in the present invention are particles containing one or more metal oxides.
The elements constituting the metal oxide are derived from the 2A group, 2B group, 3A group, 3B group, 4A group, 4B group, 5A group, 6A group, 7A group, or 8 group of the periodic table (long period type). Is. The metal may be a semimetal. Specific examples of the metal oxide include silicon oxide (hereinafter referred to as “silica”), aluminum oxide (hereinafter referred to as “alumina”), manganese oxide, magnesium oxide, zinc oxide, titanium oxide (hereinafter referred to as “titania”), Examples thereof include cerium oxide (hereinafter referred to as “ceria”), zirconium oxide, and the like, and silica is preferable from the viewpoint of printing density and dispersibility.
The metal oxide particles are preferably metal oxide fine particles and metal oxide secondary particles from the viewpoint of improving the printing density.

金属酸化物微粒子は、金属酸化物の微粒子の表面を官能基で修飾又は表面改質したものや、界面活性剤で複合粒子化したものを包含する。
金属酸化物微粒子は、分散性の観点から、コロイダル粒子が好ましく、コロイダルシリカ、コロイダルチタニア、コロイダルセリア、及びコロイダルアルミナから選ばれる1種以上が更に好ましい。中でも、ケイ酸水溶液から生成させる製法により得られるコロイダルシリカが特に好ましい。更に、分散性の観点から、分散媒体は水が好ましい。
金属酸化物微粒子の形状には特に制限はないが、印字濃度と保存安定性の観点から、球状、板状等が好ましい。
金属酸化物微粒子の平均粒径は、印字濃度、保存安定性、吐出性等の観点から、20〜400nm、好ましくは30〜350nm、より好ましくは40〜200nmである。
金属酸化物微粒子の平均粒径は、実施例に記載した自己分散型顔料の平均粒径と同様の光散乱法により測定することができる。また、金属酸化物微粒子が粉体の場合には、金属酸化物微粒子1重量部に対して約0.1重量部のポリアクリル酸塩(例えば、花王株式会社製「ポイズ532A」)で水に分散させた水分散体を用いて測定することができる。
The metal oxide fine particles include those obtained by modifying or surface-modifying the surface of the metal oxide fine particles with a functional group, or those obtained by forming composite particles with a surfactant.
From the viewpoint of dispersibility, the metal oxide fine particles are preferably colloidal particles, and more preferably at least one selected from colloidal silica, colloidal titania, colloidal ceria, and colloidal alumina. Of these, colloidal silica obtained by a production method produced from an aqueous silicic acid solution is particularly preferred. Furthermore, from the viewpoint of dispersibility, the dispersion medium is preferably water.
The shape of the metal oxide fine particles is not particularly limited, but from the viewpoint of printing density and storage stability, a spherical shape or a plate shape is preferable.
The average particle diameter of the metal oxide fine particles is 20 to 400 nm, preferably 30 to 350 nm, and more preferably 40 to 200 nm from the viewpoints of print density, storage stability, dischargeability, and the like.
The average particle diameter of the metal oxide fine particles can be measured by a light scattering method similar to the average particle diameter of the self-dispersing pigment described in the examples. When the metal oxide fine particles are powder, about 0.1 parts by weight of polyacrylate (for example, “Poise 532A” manufactured by Kao Corporation) is added to water with respect to 1 part by weight of the metal oxide fine particles. It can be measured using a dispersed aqueous dispersion.

また、前記金属酸化物二次粒子とは、前記金属酸化物微粒子(金属酸化物一次粒子)同士が化学結合により連続して複数結合したものである。金属酸化物一次粒子同士の結合部位は、形成された金属酸化物二次粒子において、その部位がくびれを有する場合であっても有さない場合であってもよく、これは製造方法に依存して、いずれの形態も包含される。
金属酸化物二次粒子を構成する一次粒子の平均粒子径は、印字濃度向上の観点から、好ましくは1〜100nm、更に好ましくは5〜80nmであり、電子顕微鏡写真で観測される50個の金属酸化物一次粒子の平均直径で表される。具体的には、日本電子株式会社製、透過電子顕微鏡「JEM2100FX」を用いて撮影された顕微鏡写真において、目視で50個の一次粒子の粒子径を測定し、それらを平均した値を平均粒子径として測定することができる。
また、金属酸化物二次粒子の平均粒子径は、印字濃度向上の観点から、好ましくは40〜300nm、より好ましくは40〜200nm、更に好ましくは60〜200nmである。この平均粒子径は実施例に記載した自己分散型顔料の平均粒径と同様の光散乱法により測定することができる。
金属酸化物がシリカである場合、シリカ二次粒子は、国際公開第00/15552号パンフレットの請求の範囲第2項、及びそれに関する明細書の開示部分に記載の方法、特許2803134号公報、特許2926915公報の請求項2及びそれに関する明細書の開示部分に記載の方法等、又はこれに準じて製造することができる。
The metal oxide secondary particles are those in which a plurality of metal oxide fine particles (metal oxide primary particles) are continuously bonded by chemical bonding. The bonding site between the metal oxide primary particles may be the case where the site of the formed metal oxide secondary particle has a constriction or not, and this depends on the production method. Any form is included.
The average particle diameter of the primary particles constituting the metal oxide secondary particles is preferably 1 to 100 nm, more preferably 5 to 80 nm, from the viewpoint of improving the printing density, and 50 metals observed in an electron micrograph. It is represented by the average diameter of the oxide primary particles. Specifically, in a micrograph taken using a transmission electron microscope “JEM2100FX” manufactured by JEOL Ltd., the particle diameters of 50 primary particles were measured visually, and the average value was obtained by averaging the values. Can be measured as
The average particle diameter of the metal oxide secondary particles is preferably 40 to 300 nm, more preferably 40 to 200 nm, and still more preferably 60 to 200 nm, from the viewpoint of improving the printing density. This average particle diameter can be measured by the same light scattering method as the average particle diameter of the self-dispersing pigment described in the Examples.
In the case where the metal oxide is silica, the silica secondary particles are obtained by the method described in claim 2 of WO 00/15552 and the disclosure of the specification related thereto, Japanese Patent No. 2803134, Patent The method described in claim 2 of Japanese Patent No. 2926915 and the disclosure of the specification related thereto, or the like can be produced.

本発明に使用することができる前記シリカ二次粒子の具体例としては、日産化学工業株式会社製の「スノーテックス−OUP」(平均二次粒子径:40〜100nm)、同「スノーテックス−UP」(平均二次粒子径:40〜100nm)、同「スノーテックスPS−M」(平均二次粒子径:80〜150nm)、同「スノーテックスPS−MO」(平均二次粒子径:80〜150nm)、同「スノーテックスPS−S」(平均二次粒子径:80〜120nm)、同「スノーテックスPS−SO」(平均二次粒子径:80〜120nm)、「IPA−ST−UP」(平均二次粒子径:40〜100nm)、扶桑化学工業株式会社製の「クォートロンPL−7」(平均二次粒子径:130nm)等が挙げられる。
酸化チタン二次粒子の具体例としては、触媒化成工業株式会社製の「PW−6030」(平均二次粒子径:93nm)、酸化セリウム二次粒子の具体例としては、多木化学株式会社製の「ニードラールP−10」(平均二次粒子径:49nm)等が挙げられる。
これらの金属酸化物粒子は、単独又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
Specific examples of the silica secondary particles that can be used in the present invention include “Snowtex-OUP” (average secondary particle size: 40 to 100 nm) manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., and “Snowtex-UP”. (Average secondary particle size: 40 to 100 nm), the same “Snowtex PS-M” (average secondary particle size: 80 to 150 nm), the same “Snowtex PS-MO” (average secondary particle size: 80 to 150 nm), “Snowtex PS-S” (average secondary particle size: 80-120 nm), “Snowtex PS-SO” (average secondary particle size: 80-120 nm), “IPA-ST-UP” (Average secondary particle size: 40 to 100 nm), “Quartron PL-7” (average secondary particle size: 130 nm) manufactured by Fuso Chemical Industry Co., Ltd., and the like.
Specific examples of the titanium oxide secondary particles include “PW-6030” (average secondary particle size: 93 nm) manufactured by Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd., and specific examples of the cerium oxide secondary particles include Taki Chemical Co., Ltd. “Nidoral P-10” (average secondary particle size: 49 nm).
These metal oxide particles can be used alone or in combination of two or more.

(ポリマー粒子)
本発明に用いられるポリマー粒子としては、連続相を水系とする媒体中に、界面活性剤の存在下又は不存在下で、ポリマーエマルジョンとなって分散可能であるポリマー粒子が好ましい。特に、(i)エチレン性不飽和モノマーを乳化重合してなるポリマー粒子、及び(ii)塩生成基含有モノマー由来の構成単位を含む自己乳化ポリマー粒子が好ましい。
ここで、前記(i)のポリマー粒子とは、界面活性剤及び/又は反応性界面活性剤を用いて、エチレン性不飽和モノマーを乳化重合して得たポリマー(以下、「乳化重合ポリマー」という)の微粒子をいう。前記(ii)の自己乳化ポリマー粒子とは、界面活性剤の不存在下、ポリマー自身の官能基(特に塩生成基又はその塩)によって、水中で乳化状態である水不溶性ポリマーの粒子をいう。
(Polymer particles)
The polymer particles used in the present invention are preferably polymer particles that can be dispersed as a polymer emulsion in an aqueous medium of a continuous phase in the presence or absence of a surfactant. In particular, (i) polymer particles obtained by emulsion polymerization of an ethylenically unsaturated monomer, and (ii) self-emulsifying polymer particles containing a structural unit derived from a salt-forming group-containing monomer are preferred.
Here, the polymer particle (i) is a polymer obtained by emulsion polymerization of an ethylenically unsaturated monomer using a surfactant and / or a reactive surfactant (hereinafter referred to as “emulsion polymerization polymer”). ) Fine particles. The self-emulsifying polymer particle (ii) refers to a particle of a water-insoluble polymer that is emulsified in water by a functional group (particularly a salt-forming group or a salt thereof) of the polymer itself in the absence of a surfactant.

ポリマー粒子を構成するポリマーの具体例としては、(メタ)アクリル系ポリマー、酢酸ビニル系ポリマー、スチレン−ブタジエン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、スチレン−(メタ)アクリル系ポリマー、ブタジエン系ポリマー、スチレン系ポリマー等が挙げられる。(メタ)アクリル系ポリマー、(メタ)アクリル−スチレン系ポリマー、スチレン系ポリマーが好ましく、特にスチレン系モノマーと(メタ)アクリル酸エステルを共重合した(メタ)アクリル−スチレン系ポリマーが好ましい。
(メタ)アクリル系ポリマー、(メタ)アクリル−スチレン系ポリマーを合成するためのモノマーとしては、(メタ)アクリル基を有するモノマーを用いることが好ましい。
これらのモノマー中では、(メタ)アクリル酸エステルが好ましく、アルキル(メタ)アクリレート、芳香族基含有(メタ)アクリレートが好ましく挙げられる。それらの具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、(イソ又はターシャリー)ブチル(メタ)アクリレート、(イソ)アミル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、(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、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
Specific examples of the polymer constituting the polymer particles include (meth) acrylic polymers, vinyl acetate polymers, styrene-butadiene polymers, vinyl chloride polymers, styrene- (meth) acrylic polymers, butadiene polymers, styrene polymers. Examples thereof include polymers. A (meth) acrylic polymer, a (meth) acrylic-styrene polymer, and a styrene polymer are preferable, and a (meth) acrylic-styrene polymer obtained by copolymerizing a styrene monomer and a (meth) acrylic acid ester is particularly preferable.
As a monomer for synthesizing a (meth) acrylic polymer or a (meth) acrylic-styrene polymer, it is preferable to use a monomer having a (meth) acrylic group.
Among these monomers, (meth) acrylic acid esters are preferable, and alkyl (meth) acrylates and aromatic group-containing (meth) acrylates are preferable. Specific examples thereof include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (iso) propyl (meth) acrylate, (iso or tertiary) butyl (meth) acrylate, (iso) amyl (meth) acrylate, cyclohexyl (Meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (iso) octyl (meth) acrylate, (iso) decyl (meth) acrylate, (iso) dodecyl (meth) acrylate, (iso) stearyl (Meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate and the like can be mentioned.

(メタ)アクリル−スチレン系ポリマー、スチレン系ポリマーを合成するためのスチレン系モノマーとしては、スチレン、ビニルトルエン、2−メチルスチレン、クロロスチレン等が好ましく挙げられる。
スチレン系モノマーと(メタ)アクリル酸エステルを共重合する場合の重量比(スチレン系モノマー:(メタ)アクリル酸エステル)は70:30〜10:90が好ましい。得られるポリマー粒子の固形分濃度は、保存安定性と配合性の観点から、1〜80重量%が好ましい。なお、(メタ)アクリルとは、アクリル、メタクリル又はそれらの両者をいう。
As a styrene monomer for synthesizing a (meth) acryl-styrene polymer and a styrene polymer, styrene, vinyltoluene, 2-methylstyrene, chlorostyrene and the like are preferably exemplified.
The weight ratio (styrene monomer: (meth) acrylic acid ester) when copolymerizing the styrene monomer and (meth) acrylic acid ester is preferably 70:30 to 10:90. The solid content concentration of the obtained polymer particles is preferably 1 to 80% by weight from the viewpoints of storage stability and compoundability. In addition, (meth) acryl means acryl, methacryl, or both.

本発明で用いられるポリマー粒子は、保存安定性、吐出性の観点から、アニオン性ポリマー粒子が好ましい。アニオン性ポリマー粒子は、1種以上のアニオン性モノマーを重合するか、又はアニオン性界面活性剤存在下で疎水性モノマーを乳化重合することにより得ることができる。疎水性モノマーは、前記(メタ)アクリル酸エステル、スチレン系モノマー等が挙げられる。
アニオン性のポリマー粒子を構成するアニオン性モノマーの代表例としては、不飽和カルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー、不飽和リン酸モノマー等が挙げられる。
不飽和カルボン酸モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2−メタクリロイルオキシメチルコハク酸等が挙げられる。
不飽和スルホン酸モノマーとしては、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−スルホプロピル(メタ)アクリレート、ビス−(3−スルホプロピル)−イタコネート等が挙げられる。
The polymer particles used in the present invention are preferably anionic polymer particles from the viewpoint of storage stability and dischargeability. The anionic polymer particles can be obtained by polymerizing one or more anionic monomers or by emulsion polymerization of a hydrophobic monomer in the presence of an anionic surfactant. Examples of the hydrophobic monomer include the (meth) acrylic acid ester and styrene monomer.
Typical examples of the anionic monomer constituting the anionic polymer particle include an unsaturated carboxylic acid monomer, an unsaturated sulfonic acid monomer, and an unsaturated phosphoric acid monomer.
Examples of the unsaturated carboxylic acid monomer include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, and 2-methacryloyloxymethyl succinic acid.
Examples of unsaturated sulfonic acid monomers include styrene sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, 3-sulfopropyl (meth) acrylate, and bis- (3-sulfopropyl) -itaconate.

ポリマー中におけるアニオン性モノマー由来の構成単位の含有量は、ポリマー粒子の保存安定性の観点から、好ましくは0〜40重量%、より好ましくは0〜20重量%、特に好ましくは0〜10重量%である。
アニオン性のポリマーが疎水性モノマー由来の構成単位を含有している場合、その疎水性モノマー由来の構成単位の含有量は、得られるポリマー粒子の保存安定性の観点から、好ましくは50〜100重量%、より好ましくは60〜100重量%、特に好ましくは70〜100重量%である。
アニオン性のポリマー中における〔(アニオン性モノマー由来の構成単位)/(疎水性モノマー由来の構成単位)〕の重量比は、印字濃度等の観点から、好ましくは0〜0.5、より好ましくは0〜0.3、特に好ましくは0〜0.2である。
The content of the structural unit derived from the anionic monomer in the polymer is preferably 0 to 40% by weight, more preferably 0 to 20% by weight, particularly preferably 0 to 10% by weight, from the viewpoint of storage stability of the polymer particles. It is.
When the anionic polymer contains a structural unit derived from a hydrophobic monomer, the content of the structural unit derived from the hydrophobic monomer is preferably 50 to 100 weights from the viewpoint of the storage stability of the resulting polymer particles. %, More preferably 60 to 100% by weight, particularly preferably 70 to 100% by weight.
The weight ratio of [(constituent unit derived from anionic monomer) / (constituent unit derived from hydrophobic monomer)] in the anionic polymer is preferably from 0 to 0.5, more preferably from the viewpoint of printing density and the like. 0 to 0.3, particularly preferably 0 to 0.2.

ポリマー粒子が、前記(i)エチレン性不飽和モノマーを乳化重合してなるポリマー粒子である場合、公知の乳化重合法により製造することができる。
乳化重合における重合開始剤としては、各種の無機過酸化物、有機系過酸化物、アゾ系開始剤、レドックス重合開始剤等の公知のものを使用できる。
乳化重合に用いる界面活性剤は特に限定されないが、アニオン系界面活性剤が好適である。アニオン系界面活性剤としては、例えばドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等の直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸塩、アルキル硫酸塩、ラウリン酸ナトリウム等の脂肪酸石鹸、アルキルリン酸塩等が挙げられる。
また、反応性界面活性剤としては、例えばスルホコハク酸エステル系(例えば、花王株式会社製、ラテムルS−120P、S−180A、三洋化成株式会社製、エレミノールJS−2等)、及びアルキルフェノールエーテル系(例えば、第一工業製薬株式会社製、アクアロンHS−10、RN−20等)が挙げられる。
When the polymer particles are polymer particles obtained by emulsion polymerization of the (i) ethylenically unsaturated monomer, it can be produced by a known emulsion polymerization method.
As the polymerization initiator in the emulsion polymerization, known ones such as various inorganic peroxides, organic peroxides, azo initiators, redox polymerization initiators and the like can be used.
The surfactant used for emulsion polymerization is not particularly limited, but an anionic surfactant is suitable. Examples of the anionic surfactant include linear alkylbenzene sulfonates such as sodium dodecylbenzenesulfonate, fatty acid soaps such as polyoxyethylene alkyl sulfate, alkyl sulfate, sodium laurate, and alkyl phosphates. .
Examples of reactive surfactants include sulfosuccinate esters (for example, Kao Corporation, Latemul S-120P, S-180A, Sanyo Chemical Co., Ltd., Eleminol JS-2), and alkylphenol ethers ( For example, the product made from Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Aqualon HS-10, RN-20 etc.) is mentioned.

前記(i)エチレン性不飽和モノマーを乳化重合してなるポリマー粒子の市販品としては、日本エイアンドエル株式会社製の「MR172」(カルボキシ変性メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体のラテックス、平均粒子径200nm)、「MR180」(未変性メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体のラテックス、平均粒子径190nm)、「SR140」(カルボキシ変性スチレン−メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体のラテックス、平均粒子径150nm)、「NA13」(変性アクリロニトリル−ブタジエン共重合体のラテックス、平均粒子径130nm)、JSR株式会社製の「2108」(スチレン−ブタジエン共重合体のラテックス)等が挙げられる。   (I) As a commercial product of polymer particles obtained by emulsion polymerization of an ethylenically unsaturated monomer, “MR172” (latex of carboxy-modified methyl methacrylate-butadiene copolymer, average particle diameter 200 nm) manufactured by Nippon A & L Co., Ltd. "MR180" (unmodified methyl methacrylate-butadiene copolymer latex, average particle size 190 nm), "SR140" (carboxy-modified styrene-methyl methacrylate-butadiene copolymer latex, average particle size 150 nm), "NA13" (Latex of modified acrylonitrile-butadiene copolymer, average particle size 130 nm), “2108” (latex of styrene-butadiene copolymer) manufactured by JSR Corporation, and the like.

ポリマー粒子が、前記(ii)の自己乳化ポリマー粒子である場合、塩生成基含有モノマーとしては、前記アニオン性モノマーが挙げられる。
自己乳化ポリマーは、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の公知の重合法により、前記塩生成基含有モノマーを含むモノマー混合物を共重合させることによって製造することができる。
自己乳化ポリマー粒子は、公知の方法により、自己乳化ポリマー、中和剤、水及び有機溶媒を含有する混合物を分散処理した後、該有機溶媒を除去して、自己乳化ポリマー粒子の水分散体として得ることが好ましい。前記中和剤としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、トリブチルアミン等の塩基が挙げられる。
When the polymer particles are the self-emulsifying polymer particles of (ii), examples of the salt-forming group-containing monomer include the anionic monomers.
The self-emulsifying polymer can be produced by copolymerizing the monomer mixture containing the salt-forming group-containing monomer by a known polymerization method such as a bulk polymerization method, a solution polymerization method, a suspension polymerization method, or an emulsion polymerization method. .
The self-emulsifying polymer particles are dispersed in a known method by dispersing a mixture containing the self-emulsifying polymer, neutralizing agent, water and an organic solvent, and then removing the organic solvent to obtain an aqueous dispersion of the self-emulsifying polymer particles. It is preferable to obtain. Examples of the neutralizing agent include bases such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, triethanolamine, and tributylamine.

(インクジェット記録用水分散体、水系インク)
本発明で得られるインクジェット記録用水分散体は、水を主成分とする溶媒中に、自己分散型顔料が分散している形態であり、乾燥性等の観点から、湿潤剤等を配合して保存しておくことが多い。水分散体は、そのままインクとして使用することも可能であるが、プリンターのヘッドやノズルの特性、印字の性能、安定性等、プリンター仕様や用途に合わせて、各種のインク用ビヒクルに分散して分散液とし、必要により、溶剤、界面活性剤、湿潤剤、分散剤、消泡剤、防黴剤、キレート剤等の添加剤を添加して、インクを調製することができる。特に水性媒体に分散して水分散体とすることにより、優れた性能を有する水系インクとすることができる。
(Aqueous dispersion for inkjet recording, water-based ink)
The aqueous dispersion for inkjet recording obtained in the present invention is a form in which a self-dispersing pigment is dispersed in a solvent containing water as a main component. From the viewpoint of drying properties, a wetting agent is blended and stored. I often keep it. Water dispersions can be used as inks as they are, but they are dispersed in various ink vehicles according to printer specifications and applications, such as printer head and nozzle characteristics, printing performance, and stability. If necessary, an ink can be prepared by adding additives such as a solvent, a surfactant, a wetting agent, a dispersing agent, an antifoaming agent, an antifungal agent, and a chelating agent. In particular, a water-based ink having excellent performance can be obtained by dispersing in an aqueous medium to form an aqueous dispersion.

本発明の水分散体及び水系インク中の自己分散型顔料、特に自己分散型カーボンブラックの含有量は、吐出性及び印字濃度を高める観点から、好ましくは1〜15重量%、より好ましくは2〜10重量%、更に好ましくは3〜8重量%である。
本発明のインクジェット記録用水系インク中の金属酸化物粒子とポリマー粒子との合計及び個々の含有量は、吐出性及び印字濃度を高める観点から、好ましくは0.1〜15重量%、より好ましくは0.5〜5重量%、更に好ましくは1〜4重量%である。
自己分散型顔料に対する金属酸化物粒子とポリマー粒子との合計重量の含有比率〔自己分散型顔料/金属酸化物粒子とポリマー粒子との合計重量比〕は、印字濃度を向上させ、水系インク中での良好な保存安定性を得るために、好ましくは0.1〜20であり、より好ましくは0.5〜10、更に好ましくは2〜5である。
本発明の水分散体及び水系インク中の水の含有量は、好ましくは30〜90重量%,より好ましくは40〜80重量%である。
本発明の水分散体及び水系インク中のポリマー粒子の平均粒径は、インクの保存時に安定に存在すればよく、特に限定されないが、好ましくは5〜300nmであり、より好ましくは30〜200nmである。なお、ポリマー粒子の平均粒径は、自己分散型顔料の平均粒径と同様の方法により測定することができる。
本発明の水分散体及び水系インクの好ましい表面張力(20℃)は、水分散体としては好ましくは30〜65mN/m、更に好ましくは35〜60mN/mであり、水系インクとしては、好ましくは25〜50mN/m、更に好ましくは27〜45mN/mである。
本発明の水分散体の20重量%(固形分)の粘度(20℃)は、水系インクとした際に好ましい粘度とするために、好ましくは1〜12mPa・s、更に好ましくは1〜9mPa・sである。水系インクの粘度(20℃)は、良好な吐出性を維持するために、好ましくは2〜12mPa・s、更に好ましくは2.5〜10mPa・sである。
The content of the self-dispersing pigment, particularly the self-dispersing carbon black, in the aqueous dispersion and the water-based ink of the present invention is preferably 1 to 15% by weight, more preferably 2 to 2%, from the viewpoint of enhancing dischargeability and printing density. It is 10% by weight, more preferably 3 to 8% by weight.
The total and individual contents of the metal oxide particles and the polymer particles in the water-based ink for ink jet recording of the present invention are preferably 0.1 to 15% by weight, more preferably from the viewpoint of increasing the dischargeability and the print density. It is 0.5 to 5 weight%, More preferably, it is 1 to 4 weight%.
The content ratio of the total weight of the metal oxide particles and the polymer particles to the self-dispersion pigment [the total weight ratio of the self-dispersion pigment / metal oxide particles and the polymer particles] improves the printing density, and in the aqueous ink In order to obtain good storage stability, it is preferably 0.1 to 20, more preferably 0.5 to 10, and further preferably 2 to 5.
The water content in the aqueous dispersion and the water-based ink of the present invention is preferably 30 to 90% by weight, more preferably 40 to 80% by weight.
The average particle diameter of the polymer particles in the aqueous dispersion and aqueous ink of the present invention is not particularly limited as long as it is stably present during storage of the ink, but is preferably 5 to 300 nm, more preferably 30 to 200 nm. is there. The average particle size of the polymer particles can be measured by the same method as the average particle size of the self-dispersing pigment.
The preferred surface tension (20 ° C.) of the aqueous dispersion and aqueous ink of the present invention is preferably 30 to 65 mN / m, more preferably 35 to 60 mN / m as the aqueous dispersion, and preferably as the aqueous ink. It is 25-50 mN / m, More preferably, it is 27-45 mN / m.
The viscosity (20 ° C.) of 20% by weight (solid content) of the aqueous dispersion of the present invention is preferably 1 to 12 mPa · s, more preferably 1 to 9 mPa · s, in order to obtain a preferable viscosity when used as an aqueous ink. s. The viscosity (20 ° C.) of the water-based ink is preferably 2 to 12 mPa · s, more preferably 2.5 to 10 mPa · s, in order to maintain good ejection properties.

以下の製造例、実施例及び比較例において、「部」及び「%」は特記しない限り「重量部」及び「重量%」である。
自己分散型カーボンブラックの親水性官能基量、自己分散型カーボンブラック及び顔料水分散体の導電率、自己分散型顔料の平均粒子径、及びpHは下記の方法により測定した。
<自己分散型顔料中の親水性官能基量の測定>
アニオン性親水性官能基量(酸性基量)は、NaOHやKOH等の強アルカリと反応した量として、以下の方法により求めることができる。
(測定条件)
装置:京都電子工業株式会社製、電位差自動滴定装置、AT−610
滴定条件:0.01N−HCl、滴定量0.02ml、間欠時間30秒、25℃
0.01N−NaOHは和光純薬製0.01mol/L水酸化ナトリウム(容量分析用)、0.01N−HClは和光純薬製0.01mol/L塩酸(容量分析用)を使用した。
(測定手順)
カーボンブラックの水分散体を固形分で0.05gとなるように精秤し、イオン交換水を加え50mlとし、0.01N−NaOHを1.5ml(過剰量)添加し30分間攪拌することにより、表面酸性基を全てNa塩とした。このアルカリ分散液に、0.01N−HClを0.02gずつ、30秒間隔で、分散液を攪拌しながら滴下し、pHを測定する。過剰アルカリが中和される中和点(変曲点1)を起点として、続いて起こる中和変曲点の中で最も酸性よりの中和点(最終変曲点2)を終点としたときの、最終変曲点2−変曲点1の間の0.01N−HClの使用量から粒子表面の酸性基量を算出し、固形分1g当りの当量として求めた。測定は20℃で行った。
なお、カチオン性親水性官能基量は、アニオン性親水性官能基とは逆に、過剰量の0.01N−HClを添加した後、0.01N−NaOHで同様に中和することで求めることができる。
In the following production examples, examples and comparative examples, “parts” and “%” are “parts by weight” and “% by weight” unless otherwise specified.
The hydrophilic functional group amount of the self-dispersing carbon black, the conductivity of the self-dispersing carbon black and the pigment aqueous dispersion, the average particle size of the self-dispersing pigment, and the pH were measured by the following methods.
<Measurement of amount of hydrophilic functional group in self-dispersing pigment>
The amount of the anionic hydrophilic functional group (acidic group amount) can be determined by the following method as the amount reacted with a strong alkali such as NaOH or KOH.
(Measurement condition)
Apparatus: Kyoto Denshi Kogyo Co., Ltd., potentiometric automatic titrator, AT-610
Titration conditions: 0.01 N HCl, titration 0.02 ml, intermittent time 30 seconds, 25 ° C.
0.01N-NaOH used was 0.01 mol / L sodium hydroxide (for volumetric analysis) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, and 0.01N-HCl used 0.01 mol / L hydrochloric acid (for volumetric analysis) manufactured by Wako Pure Chemical Industries.
(Measurement procedure)
By accurately weighing an aqueous dispersion of carbon black to a solid content of 0.05 g, adding ion-exchanged water to 50 ml, adding 1.5 ml (excess amount) of 0.01 N NaOH and stirring for 30 minutes. All surface acidic groups were Na salts. To this alkaline dispersion, 0.02 g of 0.01N HCl is added dropwise at 30 second intervals while stirring, and the pH is measured. Starting from the neutralization point (inflection point 1) where the excess alkali is neutralized, and the neutralization point from the most acidic (final inflection point 2) among the subsequent neutralization inflection points The amount of acidic groups on the particle surface was calculated from the amount of 0.01 N HCl used between the last inflection point 2 and the inflection point 1 and obtained as the equivalent per gram of solid content. The measurement was performed at 20 ° C.
The amount of the cationic hydrophilic functional group is obtained by adding an excess amount of 0.01N HCl and neutralizing with 0.01N NaOH in the same manner as in the case of the anionic hydrophilic functional group. Can do.

<導電率の測定>
JIS K0130−1995に準拠し、株式会社堀場製作所製、D−24(導電率用電極3551−10D)を用いて測定した。測定条件は、25℃、カーボンブラック濃度10%、1Nの水酸化ナトリウム水溶液を添加してpH8になるように調製した。
なお、測定の水分散体には、水以外の溶剤、湿潤剤等は導電率に影響を与えるので除去して測定する。導電率は、pHにより異なるので、アニオン性親水性官能基を有する場合は、pH8(20℃)で測定し、カチオン性親水性官能基を有する場合は、pH3(20℃)で測定する。
<自己分散型顔料の平均粒子径の測定>
大塚電子株式会社のレーザー粒子解析システムELS−8000(キュムラント解析) を用いて測定した。測定条件は、温度25℃、入射光と検出器との角度90°、積算回数100回であり、分散溶媒の屈折率として水の屈折率(1.333)を入力した。測定濃度は、約5×10-3重量%で行った。
<pH>
20重量%の水溶性懸濁液又は泥状物を調製し、JIS Z8802法(20℃)で測定した。
<Measurement of conductivity>
Based on JIS K0130-1995, it measured using Horiba Ltd. make, D-24 (Electroconductivity electrode 3551-10D). The measurement conditions were adjusted to pH 8 by adding a 1N sodium hydroxide aqueous solution of 25 ° C., carbon black concentration of 10%, and 1N.
In addition, since the solvent other than water, a wetting agent, etc. influence electric conductivity, it removes and measures to the measurement water dispersion. The conductivity varies depending on the pH, so when it has an anionic hydrophilic functional group, it is measured at pH 8 (20 ° C.), and when it has a cationic hydrophilic functional group, it is measured at pH 3 (20 ° C.).
<Measurement of average particle size of self-dispersing pigment>
Measurement was performed using a laser particle analysis system ELS-8000 (cumulant analysis) manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. The measurement conditions were a temperature of 25 ° C., an angle between incident light and a detector of 90 °, and the number of integrations of 100. The refractive index of water (1.333) was input as the refractive index of the dispersion solvent. The measurement concentration was about 5 × 10 −3 wt%.
<PH>
A 20% by weight aqueous suspension or mud was prepared and measured by JIS Z8802 method (20 ° C.).

製造例1
(水難溶性アミンを担持した活性炭の調製)
水難溶性アミンとしてトリオクチルアミン0.2g、有機溶媒としてヘキサン50g(沸点69℃)を200mlのビーカーに秤量し、マグネティックスターラーで攪拌する。これに活性炭(武田薬品工業株式会社製、白鷺C)2gを加え、ビーカー上部から窒素気流を通じて徐々にヘキサンを揮発させ、揮発が完了した後にも更に24時間窒素気流を通じ続け、水難溶性アミン担持活性炭を得た。
Production Example 1
(Preparation of activated carbon loaded with poorly water-soluble amine)
0.2 g of trioctylamine as a poorly water-soluble amine and 50 g of hexane (boiling point: 69 ° C.) as an organic solvent are weighed in a 200 ml beaker and stirred with a magnetic stirrer. To this was added 2 g of activated carbon (manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd., Shirakaba C), and hexane was gradually volatilized through a nitrogen stream from the top of the beaker. Got.

実施例1
平均粒径130nm、濃度20%、導電率1.36mS/cm、pH6.0、全親水性官能基(アニオン性)量290μmol/gのペルオキソ2硫酸塩で酸化処理された自己分散型カーボンブラックの水分散液100gを1Lのセパラブルフラスコに入れ、製造例1で得られた水難溶性アミンを担持した活性炭2gを加えた。(重量比(アミン/顔料):0.9g/100g)
次いで、スリーワンモータに接続したテフロン(登録商標)製アンカー型攪拌翼で100rpmで0.5時間攪拌(温度25℃)した後、セパラブルフラスコを90℃の水浴に浸漬した状態で3時間保持した。その後セパラブルフラスコをゆっくり傾斜させて上澄み部分のみを取り出し、取り出した水分散体を目開き5μmのメンブランフィルター(ザルトリウス社製)でろ過し、固形分を15%に調製することで、導電性物質を低減した自己分散型カーボンブラック(CB1)の水分散体を得た。導電率は、0.38mS/cmであった。
Example 1
Self-dispersing carbon black oxidized with peroxodisulfate having an average particle size of 130 nm, a concentration of 20%, an electric conductivity of 1.36 mS / cm, a pH of 6.0, and a total hydrophilic functional group (anionic) amount of 290 μmol / g. 100 g of the aqueous dispersion was placed in a 1 L separable flask, and 2 g of activated carbon carrying a poorly water-soluble amine obtained in Production Example 1 was added. (Weight ratio (amine / pigment): 0.9 g / 100 g)
Next, the mixture was stirred with a Teflon (registered trademark) anchor-type stirring blade connected to a three-one motor at 100 rpm for 0.5 hours (temperature 25 ° C.), and then the separable flask was immersed in a 90 ° C. water bath for 3 hours. . Thereafter, the separable flask is slowly tilted, and only the supernatant is taken out. The taken out aqueous dispersion is filtered through a membrane filter (made by Sartorius Co., Ltd.) having a mesh size of 5 μm, and the solid content is adjusted to 15%. An aqueous dispersion of self-dispersing carbon black (CB1) with a reduced content was obtained. The conductivity was 0.38 mS / cm.

比較例1
実施例1において、水難溶性アミンを担持した活性炭2gの代わりに、活性炭(武田薬品工業株式会社製、白鷺C)2gをそのまま用いた以外は製造実施例1と同様の操作を行い、導電性物質を低減した自己分散型カーボンブラック(CB2)の水分散体を得た。導電率は、0.42mS/cmであった。
比較例2
実施例1において、自己分散顔料の水分散体を90℃の水浴に浸漬した状態で3時間保持した後、目開き5μmのメンブランフィルターでろ過し、イオン交換水を加えて固形分を15%に調製することで、水難溶性アミンで処理しない自己分散型カーボンブラック(CB3)の水分散体を得た。導電率は、1.42mS/cmであった。
Comparative Example 1
In Example 1, in place of 2 g of activated carbon carrying a poorly water-soluble amine, 2 g of activated carbon (manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd., Shirasagi C) was used as it was, and the same operation as in Production Example 1 was carried out. An aqueous dispersion of self-dispersing carbon black (CB2) with reduced water content was obtained. The conductivity was 0.42 mS / cm.
Comparative Example 2
In Example 1, the aqueous dispersion of the self-dispersing pigment was kept in a 90 ° C. water bath for 3 hours, then filtered through a membrane filter having an opening of 5 μm, and ion exchanged water was added to a solid content of 15%. By preparing, an aqueous dispersion of self-dispersing carbon black (CB3) that was not treated with a poorly water-soluble amine was obtained. The conductivity was 1.42 mS / cm.

(水系インクの調製)
実施例1及び比較例1〜2で得られた自己分散型カーボンブラック(CB1)の水分散体26.7部に、グリセリン5部、及び水(残部)を加え、全体で100重量部になるように配合し、25℃で混合、撹拌して分散液を調製し水系インクを得た。
本発明で得られた水分散体を用いた水系インクは、吐出性に優れていた。
(Preparation of water-based ink)
5 parts of glycerin and water (remainder) are added to 26.7 parts of the aqueous dispersion of self-dispersing carbon black (CB1) obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, and the total amount becomes 100 parts by weight. The resulting mixture was mixed and stirred at 25 ° C. to prepare a dispersion to obtain a water-based ink.
The water-based ink using the aqueous dispersion obtained in the present invention was excellent in dischargeability.

Claims (7)

自己分散型顔料の水分散体と水難溶性アミンを含有する吸着材とを接触させる工程を有する、インクジェット記録用水分散体の製造方法。   A method for producing an aqueous dispersion for ink-jet recording, comprising a step of bringing an aqueous dispersion of a self-dispersing pigment into contact with an adsorbent containing a poorly water-soluble amine. 水難溶性アミンと吸着材との重量比〔水難溶性アミン/吸着材〕が、0.005〜0.5である、請求項1に記載のインクジェット記録用水分散体の製造方法。   The method for producing an aqueous dispersion for ink-jet recording according to claim 1, wherein the weight ratio of the poorly water-soluble amine to the adsorbent (the poorly water-soluble amine / adsorbent) is 0.005 to 0.5. 接触時のpHが、2〜7である、請求項1又は2に記載のインクジェット記録用水分散体の製造方法。   The method for producing an aqueous dispersion for inkjet recording according to claim 1 or 2, wherein the pH at the time of contact is 2 to 7. 自己分散型顔料と水難溶性アミンとの重量比〔水難溶性アミン/自己分散型顔料(固形分換算)〕が〔0.3/100〕〜〔20/100〕である、請求項1〜3のいずれかに記載のインクジェット記録用水分散体の製造方法。   The weight ratio of the self-dispersing pigment to the poorly water-soluble amine [the hardly water-soluble amine / the self-dispersing pigment (in terms of solid content)] is [0.3 / 100] to [20/100]. The manufacturing method of the water dispersion for inkjet recording in any one. 請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法により得られたインクジェット記録用水分散体。   An aqueous dispersion for ink jet recording obtained by the production method according to claim 1. 請求項5に記載の水分散体を含有する、インクジェット記録用水系インク。   A water-based ink for ink-jet recording, comprising the water dispersion according to claim 5. 自己分散型顔料の水分散体と、水難溶性アミンを含有する吸着材とを接触させる工程を有する、インクジェット記録用水分散体の導電率の低減方法。   A method for reducing the electrical conductivity of an aqueous dispersion for inkjet recording, comprising a step of bringing an aqueous dispersion of a self-dispersing pigment into contact with an adsorbent containing a poorly water-soluble amine.
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