JP5247133B2 - 顔料分散体の製造方法 - Google Patents
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Description
上記の課題を解決するインクジェットプリンタ用記録液は、上記の顔料分散体を含有することを特徴とする。
本発明に係る顔料分散体の製造方法は、顔料を酸に溶解した溶液と、該溶液中の顔料の溶解度を低下させる反応液とを前記顔料の分散剤の存在下で混合して前記顔料を析出させて得られる、前記顔料が分散媒中に分散した顔料分散体の製造方法であって、前記分散剤および環状カーボネートの存在下で、前記溶液と前記反応液とを混合することを特徴とする。
前記環状カーボネートが5原子または6原子からなる環式構造からなることが好ましい。
前記マイクロ流路の開口径が30から1000マイクロメートルであることが好ましい。
本発明に係る顔料分散体は、上記の方法で製造されたことを特徴とする顔料分散体である。
本発明で使用する顔料としては、酸に溶解するものであれば無機顔料、有機顔料のいかなる顔料でも使用できる。好ましくは顔料としては有機顔料である。有機顔料の中でも、下記一般式に示されるキナクリドン顔料が好ましい。
さらに好ましくは無置換もしくは低級アルキル基(C1−C3アルキル基)またはハロゲン基置換キナクリドンである。またさらには、この条件下で反応性を示さず安定なものが良い。
水溶性有機溶剤としては、酸の存在下で顔料と分散剤を溶解させ、さらには水に対して自由に混合するものが好ましい。具体的には、炭素数1から3のアルキルアルコール類(例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等)、ケトンまたはケトアルコール類(例えばアセトン、ジアセトンアルコール等)、アミド類(例えばジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等)、エーテル類(例えばテトラヒドロフラン、ジオキサン等)、ポリアルキレングリコール類(例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等)、アルキレン基が2〜6個の炭素原子を含むアルキレングリコール類(例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、1、2、6―ヘキサントリオール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等)、多価アルコール等のアルキルエーテル類(例えばエチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル等)、アルキルカルボン酸類(例えば酢酸、酪酸等)さらにはN―メチルピロリドン、2−ピロリドン、アセトニトリル、γ−ブチロラクトン等があげられる。
樹脂添加物としては、変性ポリビニルアルコール、ポリウレタン、カルボキシメチルセルロース、ポリエステル、ポリアリルアミン、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリアミンスルホン、ポリビニルアミン、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メラミン樹脂あるいはこれらの変性物等の合成樹脂などが挙げられる。これらの水溶性有機溶剤や結晶成長防止剤、紫外線吸収剤、樹脂添加物はいずれも1種類単独でまたは2種類以上を併用して使用することができる。
具体的なマイクロ流路の開口径は30から1000マイクロメートルが好ましく、これ以下の小さい場合には流路内での圧力損失などにより、反応液を上手く混合場に送ることができない場合がある。またこれ以上の大きい場合にはサイズ均一性の顔料微粒子を得るのが困難である傾向がある。
なお、顔料粒子の平均粒径はイオン交換水で希釈した後、2μmメンブレンフィルターで濾過してから、DLS−7000(大塚電子社製)を用いて測定している。
C.I.Pigment Red122の2、9−ジメチルキナクリドン顔料30gに、メタンスルホン酸120mLを加え、フラスコ中で窒素気流下、120℃で20分間撹拌して、キナクリドン顔料を完全に溶解させ濃青紫色の溶液を得る。得られる溶液を室温まで冷却した後、その内の50mLに分散剤であるポリオキシセチルエーテル11.5gおよび環状カーボネートであるエチレンカーボネート11.5gをアセトニトリル50mLに溶解させた混合液をゆっくりと添加して酸性の顔料溶解液を調製する。
実施例1の条件で、エチレンカーボネートを添加せずにキナクリドン顔料微粒子作製を試みた場合には、得られるキナクリドン顔料分散液は見た目にも実施例1で得られるものに比べて光の散乱が顕著であり、著しく凝集した顔料粒子が得られる。またその顔料粒子の平均粒径は200nm以下になることはない。なお得られた顔料分散液を、ホモジナイザーを用いて分散させた場合には、分散時間が5分、10分、20分と経過するとともに粒子サイズが小さくなり、例えば10分間ホモジナイザー分散をした場合には粒子サイズは85nmとなる。
無置換キナクリドン顔料36gに、メタンスルホン酸70mLとトリフルオロ酢酸30mLを加え、フラスコ中で窒素気流下、150℃で20分間撹拌して、キナクリドン顔料を完全に溶解させ濃青紫色の溶液を得る。得られた溶液を室温まで冷却した後、その内の50mLに40℃に暖めたエチレンカーボネート100mLにポリオキシセチルエーテル18gとドデシルトリメチルアンモニウムクロリド2gを溶解させた溶液をゆっくりと添加して酸性の顔料溶解液を調製する。
実施例2の条件で、エチレンカーボネートを添加せずにキナクリドン顔料微粒子作製を試みた場合には、得られるキナクリドン顔料分散液は見た目にも実施例2で得られるものに比べて光の散乱が顕著であり、著しく凝集した顔料粒子が得られる。またその顔料粒子の平均粒径サイズは200nm以下になることはない。
C.I.Pigment Red122の2、9−ジメチルキナクリドン顔料12gに、メタンスルホン酸60mLを加え、フラスコ中で窒素気流下、150℃で20分間撹拌することで、キナクリドン顔料を完全に溶解させ濃青紫色の溶液を得る。得られる溶液を室温まで冷却した後に、ポリオキシセチルエーテル10gおよび1、3−ジオキサン−2−オン50gを酢酸10mLと混合した溶液を添加して酸性の顔料溶解液を調製する。
実施例3の条件で、1、3−ジオキサン−2−オンを添加せずにキナクリドン顔料微粒子作製を試みた場合には、得られるキナクリドン顔料分散液は見た目にも実施例3で得られるものに比べて光の散乱が顕著であり、著しく凝集した顔料粒子が得られる。またその顔料粒子の平均粒径サイズは200nm以下になることはない。
実施例1の条件で、顔料として銅フタロシアニンを用いて同様に行った場合においても、透明性の高い顔料分散水溶液が得られる。
<インク組成物の調製>
実施例1で得られた水分散顔料溶解液を濃縮し、顔料分10%の濃縮液を得た。この濃縮液50質量部、ジエチレングリコール7.5質量部、グリセリン5質量部、トリメチロールプロパン5質量部、アセチレノールEH0.2質量部、イオン交換水32.3質量部を混合してインク組成物を調製した。
調製したインク組成物をBJプリンターF900(キヤノン製)に搭載し、普通紙に対してベタ画像のインクジェット記録を行った。記録物を目視により評価したところ、鮮明な色相を有することを確認した。
2 ノズル(マイクロ流路)
3 マイクロ流体
4 開口
5 混合を開始した流体
6 マイクロリアクター(混合装置)
7 供給口A
8 供給口B
9 供給口C
10 混合場
11 マイクロ流路
12 顔料
13 分散剤
14 環状カーボネート
Claims (8)
- 顔料を酸に溶解した溶液と、該溶液中の顔料の溶解度を低下させる反応液とを前記顔料の分散剤の存在下で混合して前記顔料を析出させて得られる、前記顔料が分散媒中に分散した顔料分散体の製造方法であって、前記分散剤および環状カーボネートの存在下で、前記溶液と前記反応液とを混合することを特徴とする顔料分散体の製造方法。
- 前記顔料がキナクリドンであることを特徴とする請求項1に記載の顔料分散体の製造方法。
- 前記環状カーボネートが5原子または6原子からなる環式構造からなることを特徴とする請求項1に記載の顔料分散体の製造方法。
- 前記顔料を酸に溶解した溶液と、該溶液中の顔料の溶解度を低下させる反応液の少なくとも一つをマイクロ流路から混合場へ送り込んで混合することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかの項に記載の顔料分散体の製造方法。
- 前記マイクロ流路の開口径が30から1000マイクロメートルであることを特徴とする請求項4に記載の顔料分散体の製造方法。
- 前記顔料を溶解させる酸が水溶性の有機プロトン酸から選ばれる一種類以上であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかの項に記載の顔料分散体の製造方法。
- 請求項1乃至6のいずれかに記載の方法で製造されたことを特徴とする顔料分散体。
- 請求項7記載の顔料分散体を含有することを特徴とするインクジェットプリンタ用記録液。
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