JP5544081B2 - Water-based ink for inkjet recording - Google Patents

Water-based ink for inkjet recording Download PDF

Info

Publication number
JP5544081B2
JP5544081B2 JP2008319585A JP2008319585A JP5544081B2 JP 5544081 B2 JP5544081 B2 JP 5544081B2 JP 2008319585 A JP2008319585 A JP 2008319585A JP 2008319585 A JP2008319585 A JP 2008319585A JP 5544081 B2 JP5544081 B2 JP 5544081B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
anionic
aqueous dispersion
particles
polymer particles
monomer
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008319585A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010143961A (en
Inventor
篤司 平石
裕樹 若林
協一 代田
康広 土井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kao Corp filed Critical Kao Corp
Priority to JP2008319585A priority Critical patent/JP5544081B2/en
Priority to PCT/JP2009/071078 priority patent/WO2010071185A1/en
Priority to CN2009801537919A priority patent/CN102272248B/en
Priority to EP09809078.0A priority patent/EP2370531B1/en
Priority to US13/140,235 priority patent/US8680174B2/en
Publication of JP2010143961A publication Critical patent/JP2010143961A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5544081B2 publication Critical patent/JP5544081B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)

Description

本発明は、インクジェット記録用水分散体、それを含有する水系インク、及び水分散体の製造方法に関する。   The present invention relates to an aqueous dispersion for inkjet recording, an aqueous ink containing the same, and a method for producing the aqueous dispersion.

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、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。
最近では、印刷物に耐候性や耐水性を付与するために、色材として顔料を用いるインクが広く用いられている。さらにインクのにじみを抑制したり、顔料の紙への定着性を高めるために、樹脂エマルジョン等を添加することが行われている。
The ink jet recording system is a recording system in which characters and images are obtained by ejecting ink droplets directly from a very fine nozzle and attaching them to a recording member. This method is widely spread because it is easy to make full color and is inexpensive, and has many advantages such as the ability to use plain paper as a recording member and non-contact with the object to be printed.
Recently, in order to impart weather resistance and water resistance to printed matter, ink using a pigment as a color material has been widely used. Furthermore, in order to suppress ink bleeding or to improve the fixability of pigment to paper, a resin emulsion or the like is added.

特許文献1には、分散安定性、吐出性、光沢性の改善を目的として、顔料、疎水性基含有カチオンポリマー及び、疎水性基含有アニオンポリマーを含む水性顔料分散液が開示されている。
特許文献2には、光学濃度、定着性、耐水性等の改善を目的として、カチオン型に表面改質された自己分散型顔料と、pH6におけるゼータ電位がー15mV以下であるアニオン性樹脂粒子と水性媒体を含んでなるインクジェット記録用インクが開示されている。
特許文献3には、アニオン性媒体中の乳化性ポリマー樹脂の乳濁液を、顔料及びカチオン性界面活性剤と合体し、得られた混合物中の粒子を所望の粒子サイズに凝集する工程を含むインクジェットインク組成物の形成方法が開示されている。
特許文献4には、体質顔料の粒子表面が糊剤によって被覆されていると共に該被覆に有機顔料が均一な付着層を形成している複合粒子粉末からなるインクジェット用インクの着色材が開示されている。
特許文献5には、(1)色材と該色材よりも小さい荷電性樹脂擬似微粒子が固着又は融着している分散性色材であって、該色材そのものが表面電荷を有するインクジェット用分散性色材、及び(2)表面に極性基が結合して分散されている水不溶性色材の分散水溶液中で、ラジカル重合性モノマーを水系析出重合せしめ、該水不溶性色材表面に固着又は融着する荷電性樹脂擬似微粒子を形成する分散性色材の製造方法が開示されている。
Patent Document 1 discloses an aqueous pigment dispersion containing a pigment, a hydrophobic group-containing cationic polymer, and a hydrophobic group-containing anionic polymer for the purpose of improving dispersion stability, dischargeability, and gloss.
Patent Document 2 discloses a self-dispersing pigment surface-modified to a cationic type for the purpose of improving optical density, fixability, water resistance, and the like, and anionic resin particles having a zeta potential of -15 mV or less at pH 6 An ink jet recording ink comprising an aqueous medium is disclosed.
Patent Document 3 includes a step of combining an emulsion of an emulsifiable polymer resin in an anionic medium with a pigment and a cationic surfactant, and aggregating the particles in the obtained mixture to a desired particle size. A method of forming an inkjet ink composition is disclosed.
Patent Document 4 discloses an ink-jet ink coloring material comprising composite particle powder in which the surface of extender particles is coated with a paste and the organic pigment forms a uniform adhesion layer on the coating. Yes.
Patent Document 5 discloses (1) a dispersible color material in which a color material and a chargeable resin pseudo fine particle smaller than the color material are fixed or fused, and the color material itself has a surface charge. In a dispersion aqueous solution of a dispersible color material and (2) a water-insoluble color material in which polar groups are bonded and dispersed on the surface, the radical polymerizable monomer is subjected to water-based precipitation polymerization and fixed on the surface of the water-insoluble color material. A method for producing a dispersible color material for forming fused charge resin pseudo fine particles is disclosed.

特開2008−239961号公報JP 2008-239961 A 特開2003−306624号公報JP 2003-306624 A 特開平9−124985号公報JP-A-9-124985 特開2003−55591号公報JP 2003-55591 A 特開2006−37087号公報JP 2006-37087 A

従来から、色材として顔料等の水に不溶な分散性色材を用いたインクでは、十分な印字濃度が得られ難いという問題がある。
本発明は、印字濃度に優れたインクジェット記録用水分散体、それを含有する水系インク、及び水分散体の製造方法を提供することを課題とする。
Conventionally, an ink using a dispersible color material insoluble in water such as a pigment as a color material has a problem that it is difficult to obtain a sufficient print density.
An object of the present invention is to provide an aqueous dispersion for ink jet recording excellent in printing density, an aqueous ink containing the same, and a method for producing the aqueous dispersion.

本発明者は、顔料等の水に不溶な分散性色材を用いたインクで十分な印字濃度が得られ難い原因は、色材が微細粒子であるため紙へ浸透しやすいことにあると考えて検討を行った結果、カチオン性ポリマー粒子にアニオン性着色粒子が付着した複合粒子を用いることによって、印字濃度を向上させ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)〜(3)を提供する。
(1)カチオン性ポリマー粒子にアニオン性着色粒子が付着した複合粒子を含有するインクジェット記録用水分散体。
(2)前記(1)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。
(3)下記工程(a)を有するインクジェット記録用水分散体の製造方法。
工程(a):アニオン性着色粒子の水分散体と、カチオン性ポリマー粒子の水分散体とを混合して、カチオン性ポリマー粒子にアニオン性着色粒子が付着した複合粒子の水分散体を得る工程
The present inventor believes that the reason why it is difficult to obtain a sufficient print density with an ink using a dispersible colorant that is insoluble in water, such as a pigment, is that the colorant is fine particles and easily penetrates into paper. As a result, it has been found that the printing density can be improved by using composite particles in which anionic colored particles are attached to cationic polymer particles.
That is, the present invention provides the following (1) to (3).
(1) An aqueous dispersion for inkjet recording containing composite particles in which anionic colored particles are attached to cationic polymer particles.
(2) A water-based ink for ink jet recording containing the water dispersion of (1).
(3) A method for producing an aqueous dispersion for inkjet recording, comprising the following step (a).
Step (a): A step of mixing an aqueous dispersion of anionic colored particles and an aqueous dispersion of cationic polymer particles to obtain an aqueous dispersion of composite particles in which anionic colored particles are attached to the cationic polymer particles.

本発明のインクジェット記録用水分散体及びそれを含有する水系インクは、印字濃度に優れている。また、本発明の水分散体の製造方法によれば、印字濃度に優れたインクジェット記録用水分散体を効率的に製造することができる。   The aqueous dispersion for inkjet recording of the present invention and the aqueous ink containing the same are excellent in print density. In addition, according to the method for producing an aqueous dispersion of the present invention, an aqueous dispersion for ink jet recording excellent in printing density can be efficiently produced.

本発明のインクジェット記録用水分散体は、カチオン性ポリマー粒子に、アニオン性着色粒子が付着した複合粒子(以下、単に「複合粒子」ともいう)を含有することを特徴とする。
アニオン性着色粒子のカチオン性ポリマー粒子への付着状態の確認は、該水分散体又は水系インクを電子顕微鏡観察することにより行うことができる。
アニオン性着色粒子のカチオン性ポリマー粒子への付着状態としては、カチオン性ポリマー粒子の表面に付着していてもよく、一部がカチオン性ポリマー粒子の内部に入り込んでいてもよい。印字濃度を向上させる観点から、表面に付着しているものが好ましい。
本発明のインクジェット記録用水分散体及び水系インクが印字濃度に優れる原因は定かではないが、カチオン性ポリマー粒子にアニオン性顔料着色粒子が付着した複合粒子は、凹凸を有する粒子となるため、紙等の印刷面に残りやすくなり、印刷物の印字濃度が向上するものと考えられる。
通常、水系のインクジェットインクは、弱アルカリ性であるように設計される。これは、インク流路やヘッド部材の腐食を防止するためである。本発明のインクジェット記録用水分散体及び水系インクにおいても、pHは7〜9であることが好ましい。
このような弱アルカリ性の液中で、十分な印字濃度を発現するために必要な量の着色粒子を安定に分散させるために、本発明においては、アニオン性の着色粒子を用いる。また、アニオン性の着色粒子と効率的に付着させ、印字濃度を向上させる観点から、着色粒子とは異なるポリマー粒子として、カチオン性ポリマー粒子を用いる。
以下、本発明のインクジェット記録用水分散体に用いられる各成分について説明する。
The aqueous dispersion for inkjet recording of the present invention is characterized in that it contains composite particles (hereinafter also simply referred to as “composite particles”) in which anionic colored particles are attached to cationic polymer particles.
The state of adhesion of the anionic colored particles to the cationic polymer particles can be confirmed by observing the aqueous dispersion or aqueous ink with an electron microscope.
As an adhesion state of the anionic coloring particle to the cationic polymer particle, the anionic coloring particle may be adhered to the surface of the cationic polymer particle, or a part thereof may enter the inside of the cationic polymer particle. From the viewpoint of improving the printing density, those attached to the surface are preferable.
The reason why the aqueous dispersion for ink jet recording and the water-based ink of the present invention are excellent in print density is not clear, but the composite particles in which the anionic pigment-colored particles are attached to the cationic polymer particles become uneven particles, so that paper or the like It is considered that the print density of the printed matter is improved.
Usually, water-based inkjet inks are designed to be weakly alkaline. This is to prevent corrosion of the ink flow path and the head member. Also in the aqueous dispersion for inkjet recording and the water-based ink of the present invention, the pH is preferably 7-9.
In the present invention, anionic colored particles are used in order to stably disperse colored particles in an amount necessary for expressing a sufficient printing density in such a weak alkaline solution. In addition, cationic polymer particles are used as polymer particles different from the colored particles from the viewpoint of efficiently adhering to the anionic colored particles and improving the printing density.
Hereinafter, each component used for the aqueous dispersion for inkjet recording of the present invention will be described.

[カチオン性ポリマー粒子]
カチオン性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水不溶性ポリマー粒子が好ましい。中でも、(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)カチオン性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、自己乳化ポリマー粒子とは、界面活性剤の不存在下で、ポリマー自身の官能基(好ましくは塩基性基又はその塩)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。
なお、本明細書において、カチオン性とは、未中和の化合物等を、純水に分散又は溶解させた場合、pHが7より大となること、又は化合物等が純水に不溶の場合は、純水に分散させた水分散体のゼータ電位が正となること、のいずれかに該当することをいう。
また、水不溶性ポリマーとは、105℃で2時間乾燥させ、恒量に達したポリマーを、25℃の水100gに溶解させたときに、その溶解量が10g以下であるポリマーをいい、その溶解量は、好ましくは5g以下、更に好ましくは1g以下である。溶解量は、塩基性基を含有する場合、該塩基性基を100%中和した時の溶解量であり、中和する対イオンが示されていない場合は、塩酸で中和したものの溶解量であり、対イオンは塩化物イオンである。
カチオン性ポリマー粒子の平均粒径は、水分散体及びインクの印字濃度の観点から、好ましくは10〜1000nm、より好ましくは50〜500nm、更に好ましくは80〜300nmである。なお、平均粒径の測定は、実施例記載の方法により行うことができる。
[Cationic polymer particles]
The cationic polymer particles are preferably water-insoluble polymer particles that can be dispersed as a polymer emulsion in a medium containing a continuous phase in an aqueous system in the presence or absence of a surfactant. Among these, (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 cationic monomer are preferred. Here, the self-emulsifying polymer particle refers to a water-insoluble polymer particle which is emulsified in water by a functional group (preferably a basic group or a salt thereof) of the polymer itself in the absence of a surfactant.
In this specification, the term “cationic” means that when an unneutralized compound or the like is dispersed or dissolved in pure water, the pH becomes higher than 7, or the compound or the like is insoluble in pure water. The zeta potential of the water dispersion dispersed in pure water is positive, and it corresponds to any one of them.
The water-insoluble polymer means a polymer which is dried at 105 ° C. for 2 hours and reaches a constant weight and dissolved in 100 g of water at 25 ° C., and the dissolved amount is 10 g or less. Is preferably 5 g or less, more preferably 1 g or less. When the basic group is contained, the dissolution amount is the dissolution amount when the basic group is neutralized 100%. When the counter ion to be neutralized is not indicated, the dissolution amount of the neutral group neutralized with hydrochloric acid And the counter ion is a chloride ion.
The average particle diameter of the cationic polymer particles is preferably 10 to 1000 nm, more preferably 50 to 500 nm, and still more preferably 80 to 300 nm from the viewpoint of the aqueous dispersion and the printing density of the ink. The average particle size can be measured by the method described in the examples.

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。中でも、(メタ)アクリル系ポリマー、スチレン−(メタ)アクリル系ポリマー、スチレン系ポリマーが好ましく、スチレン−(メタ)アクリル系ポリマー、スチレン系ポリマーがより好ましく、スチレン系ポリマーが更に好ましい。
これらのポリマー粒子は、単独で又は2種類以上を混合して用いることができる。
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. Among these, (meth) acrylic polymers, styrene- (meth) acrylic polymers, and styrene polymers are preferable, styrene- (meth) acrylic polymers, and styrene polymers are more preferable, and styrene polymers are more preferable.
These polymer particles can be used alone or in admixture of two or more.

(カチオン性モノマー)
カチオン性ポリマー粒子は、少なくとも1種以上のカチオン性モノマーを重合することにより得ることができる。
カチオン性モノマーとしては、アミノ基を有する単量体、アミノ基を有する単量体の酸中和物、該単量体を4級化剤で4級化した第4級アンモニウム塩、又はジアリル型第4級アンモニウム塩等が挙げられる。
アミノ基を有する単量体としては、ジアルキルアミノ基を有する(メタ)アクリル酸エステル又は(メタ)アクリルアミド類、ジアルキルアミノ基を有するスチレン類、ビニルピリジン類、N−ビニル複素環化合物類、及びビニルエーテル類から選ばれる1種以上が好ましい。
ジアルキルアミノ基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジイソプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジイソブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジt−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
ジアルキルアミノ基を有する(メタ)アクリルアミド類としては、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジプロピルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジイソプロピルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジブチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジイソブチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジt−ブチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
ジアルキルアミノ基を有するスチレン類としては、ジメチルアミノスチレン、ジメチルアミノメチルスチレン等が挙げられ、ビニルピリジン類としては、4−ビニルピリジン、2−ビニルピリジン等が挙げられ、N−ビニル複素環化合物類としては、N−ビニルイミダゾール等が挙げられ、ビニルエーテル類としては、アミノエチルビニルエーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル等が挙げられる。
(Cationic monomer)
Cationic polymer particles can be obtained by polymerizing at least one cationic monomer.
As a cationic monomer, an amino group-containing monomer, an acid neutralized product of an amino group-containing monomer, a quaternary ammonium salt obtained by quaternizing the monomer with a quaternizing agent, or a diallyl type Quaternary ammonium salt etc. are mentioned.
Examples of the monomer having an amino group include (meth) acrylic acid esters or (meth) acrylamides having a dialkylamino group, styrenes having a dialkylamino group, vinylpyridines, N-vinyl heterocyclic compounds, and vinyl ethers. One or more selected from the group is preferred.
Examples of (meth) acrylic acid ester having a dialkylamino group include dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, dipropylaminoethyl (meth) acrylate, diisopropylaminoethyl (meth) acrylate, dibutylaminoethyl ( Examples include meth) acrylate, diisobutylaminoethyl (meth) acrylate, and di-t-butylaminoethyl (meth) acrylate.
Examples of (meth) acrylamides having a dialkylamino group include dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, diethylaminopropyl (meth) acrylamide, dipropylaminopropyl (meth) acrylamide, diisopropylaminopropyl (meth) acrylamide, dibutylaminopropyl (meth) ) Acrylamide, diisobutylaminopropyl (meth) acrylamide, di-t-butylaminopropyl (meth) acrylamide and the like.
Examples of styrenes having a dialkylamino group include dimethylaminostyrene and dimethylaminomethylstyrene. Examples of vinylpyridines include 4-vinylpyridine and 2-vinylpyridine. N-vinyl heterocyclic compounds Examples thereof include N-vinylimidazole, and examples of vinyl ethers include aminoethyl vinyl ether and dimethylaminoethyl vinyl ether.

アミノ基を有する単量体の酸中和物、該単量体を4級化剤で4級化した第4級アンモニウム塩、及びジアリル型第4級アンモニウム塩としては、下記一般式(1)及び/又は(2)で表される化合物が好ましく、中でも、第4級アンモニウム塩型モノマーは、系のpHが変化しても、粘度の安定性が良好であり、より好ましい。   The acid neutralized product of a monomer having an amino group, a quaternary ammonium salt obtained by quaternizing the monomer with a quaternizing agent, and a diallyl-type quaternary ammonium salt include the following general formula (1) And / or the compound represented by (2) is preferable, and among them, the quaternary ammonium salt type monomer is more preferable because the viscosity stability is good even when the pH of the system is changed.

(式中、R1は、水素原子又はメチル基を示し、R2及びR3は、それぞれ独立に炭素数1〜4のアルキル基又はアルケニル基を示し、R4は、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を示し、Yは、−O−基、−NH−基又は−O−CH2CH(OH)−基を示し、Zは、炭素数1〜4の直鎖状又は分岐鎖状のアルカンジイル基を示し、Xは陰イオンを示す。)
一般式(1)において、R2、R3及びR4の炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、各種ブチル基が挙げられる。Zとしては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、又はプロパン−1,2−ジイル基、テトラメチレン基等が挙げられる。
Xの陰イオンとしては、ハロゲン化物イオン、酸の共役塩基、又は炭素数1〜4のアルキルサルフェートイオンが挙げられる。ハロゲン化物イオンとしては、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン等が挙げられ、酸の共役塩基としては、酸中和物を得るための好ましい酸(後記)から水素原子を除いた基が挙げられる。
一般式(1)で表される化合物の中で、好ましい具体例としては、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリエチルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシブチルトリメチルアンモニウムクロライド等が挙げられ、中でも(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライドが好ましい。
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 and R 3 each independently represents an alkyl group or an alkenyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 4 represents a hydrogen atom or 1 carbon atom. indicates to 4 alkyl groups, Y is -O- group, -NH- group or -O-CH 2 CH (OH) - represents a group, Z is a linear or branched chain having 1 to 4 carbon atoms An alkanediyl group, and X represents an anion.)
In the general formula (1), the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms R 2, R 3 and R 4, a methyl group, an ethyl group, n- propyl group, an isopropyl group, various butyl groups. Examples of Z include a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a propane-1,2-diyl group, and a tetramethylene group.
Examples of the anion of X include a halide ion, an acid conjugate base, or an alkyl sulfate ion having 1 to 4 carbon atoms. Examples of halide ions include chloride ions, bromide ions, iodide ions, etc., and examples of acid conjugate bases include groups obtained by removing a hydrogen atom from preferred acids for obtaining an acid neutralized product (described later). It is done.
Among the compounds represented by the general formula (1), preferred examples include (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, (meth) acryloyloxyethyltriethylammonium chloride, (meth) acryloyloxyethyldimethylbenzylammonium chloride. , (Meth) acryloyloxypropyltrimethylammonium chloride, (meth) acryloyloxybutyltrimethylammonium chloride, and the like. Among them, (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride and (meth) acryloyloxypropyltrimethylammonium chloride are preferable.

(式中、R5及びR6は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基を示し、R7及びR8は、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を示し、Xは前記と同じである。)
一般式(2)で表される化合物の具体例としては、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド、ジエチルジアリルアンモニウムクロライド等のジアリル型第4級アンモニウム塩が挙げられ、ジメチルジアリルアンモニウムクロライドが好ましい。
(In the formula, R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, R 7 and R 8 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X represents The same.)
Specific examples of the compound represented by the general formula (2) include diallyl-type quaternary ammonium salts such as dimethyldiallylammonium chloride and diethyldiallylammonium chloride, and dimethyldiallylammonium chloride is preferable.

一般式(1)又は(2)で表される化合物が酸中和物であるとき、この酸中和物を得るために用いる好ましい酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、ギ酸、マレイン酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、アジピン酸、スルファミン酸、トルエンスルホン酸、乳酸、ピロリドン−2−カルボン酸、コハク酸等が挙げられる。
また、一般式(1)又は(2)で表される化合物が第4級アンモニウム塩であるとき、この第4級アンモニウム塩を得るために用いる好ましい4級化剤としては、塩化メチル、塩化エチル、臭化メチル、ヨウ化メチル等のハロゲン化アルキル、硫酸ジメチル、硫酸ジエチル、硫酸ジ−n−プロピル等の硫酸ジアルキル等のアルキル化剤が挙げられる。
When the compound represented by the general formula (1) or (2) is an acid neutralized product, preferred acids used for obtaining the acid neutralized product include hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid, formic acid, maleic acid. , Fumaric acid, citric acid, tartaric acid, adipic acid, sulfamic acid, toluenesulfonic acid, lactic acid, pyrrolidone-2-carboxylic acid, succinic acid and the like.
When the compound represented by the general formula (1) or (2) is a quaternary ammonium salt, preferred quaternizing agents used for obtaining the quaternary ammonium salt include methyl chloride and ethyl chloride. Alkylating agents such as alkyl halides such as methyl bromide and methyl iodide, and dialkyl sulfates such as dimethyl sulfate, diethyl sulfate and di-n-propyl sulfate.

カチオン性ポリマー粒子は、カチオン性モノマー由来の構成単位以外に、後述する疎水性モノマー(c)由来の構成単位を含有していることが好ましい。疎水性モノマー(C)としては、後述するアルキル(メタ)アクリレート、アルキル(メタ)アクリルアミド、芳香環含有モノマー等が挙げられ、アルキル(メタ)アクリレート、スチレン系モノマーが好ましい。
また、多官能性モノマー由来の構成単位を含有していることが、水分散体及びインクの保存安定性の観点から、好ましい。多官能性モノマーとしては、ジビニルベンゼンが挙げられる。
更に、カチオン性ポリマー粒子は、後述するノニオン性モノマー(d)由来の構成単位を含有していてもよい。
The cationic polymer particles preferably contain a constituent unit derived from the hydrophobic monomer (c) described later in addition to the constituent unit derived from the cationic monomer. Examples of the hydrophobic monomer (C) include alkyl (meth) acrylates, alkyl (meth) acrylamides and aromatic ring-containing monomers described later, and alkyl (meth) acrylates and styrene monomers are preferred.
Moreover, it is preferable from the viewpoint of the storage stability of an aqueous dispersion and an ink to contain the structural unit derived from a polyfunctional monomer. An example of the polyfunctional monomer is divinylbenzene.
Furthermore, the cationic polymer particles may contain a constituent unit derived from the nonionic monomer (d) described later.

カチオン性ポリマー中におけるカチオン性モノマー由来の構成単位の含有量は、ポリマー粒子の水分散体又はインク中での分散安定性の観点から、好ましくは0.1〜40重量%、より好ましくは1〜30重量%、より好ましくは2〜20重量%、更に好ましくは3〜10重量%である。
なお、カチオン性モノマーのうち、アミノ基を有する単量体等、中和により構造が変化するものは、水分散体又はインクを製造する際に用いられる酸の中和物として含有量を計算する。
カチオン性ポリマーが疎水性モノマー(c)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(c)由来の構成単位のカチオン性ポリマー中の含有量は、得られるポリマー粒子の水分散体又はインク中での分散安定性の観点から、好ましくは50.0〜99.9重量%、より好ましくは60.0〜99.5重量%、更に好ましくは70.0〜99.0重量%である。
また、カチオン性ポリマー中における〔(カチオン性モノマー由来の構成単位)/(疎水性モノマー(c)由来の構成単位)〕の重量比は、ポリマー粒子の水分散体又はインク中での分散安定性の観点から、好ましくは1/1000〜1/2、より好ましくは1/300〜1/3、更に好ましくは1/20〜1/10である。
多官能性モノマー由来の構成単位のカチオン性ポリマー中の含有量は、好ましくは0.1〜10重量%、より好ましくは2〜5重量%である。
The content of the structural unit derived from the cationic monomer in the cationic polymer is preferably 0.1 to 40% by weight, more preferably 1 to 40% by weight from the viewpoint of dispersion stability of the polymer particles in the aqueous dispersion or ink. 30% by weight, more preferably 2 to 20% by weight, still more preferably 3 to 10% by weight.
In addition, among the cationic monomers, those having a structure that changes due to neutralization, such as a monomer having an amino group, the content is calculated as a neutralized product of an acid used when producing an aqueous dispersion or ink. .
When the cationic polymer contains a structural unit derived from the hydrophobic monomer (c), the content of the structural unit derived from the hydrophobic monomer (c) in the cationic polymer is determined by the aqueous dispersion of polymer particles obtained. Or from the viewpoint of dispersion stability in the ink, it is preferably 50.0 to 99.9% by weight, more preferably 60.0 to 99.5% by weight, still more preferably 70.0 to 99.0% by weight. is there.
The weight ratio of [(constituent unit derived from cationic monomer) / (constituent unit derived from hydrophobic monomer (c))] in the cationic polymer is the dispersion stability of the polymer particles in the aqueous dispersion or ink. From this viewpoint, it is preferably 1/1000 to 1/2, more preferably 1/300 to 1/3, and still more preferably 1/20 to 1/10.
The content of the structural unit derived from the polyfunctional monomer in the cationic polymer is preferably 0.1 to 10% by weight, more preferably 2 to 5% by weight.

(カチオン性ポリマー粒子の製造)
本発明で用いるカチオン性ポリマー粒子が、(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。
乳化重合は、界面活性剤とモノマーを用いて行われるが、用いるカチオン性モノマーの量及び種類を選択することで、界面活性剤を用いないソープフリー重合を行うことができ、好ましい。
乳化重合に用いる界面活性剤は特に限定されないが、カチオン性界面活性剤又はノニオン性界面活性剤が好適に用いられ、これらは単独で又は2種類以上を混合して用いることができる。中でも、カチオン性界面活性剤が好ましい。
カチオン性界面活性剤としては、アルキルアミン塩、第4級アンモニウム塩、アルキルベタイン、アルキルアミンオキサイド等が挙げられる。
アルキルアミン塩としては、ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート等が挙げられる。第4級アンモニウム塩としては、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルアンモニウムクロライド、セチルアンモニウムクロライド等のアルキルトリメチルアンミニウムクロライド、ジステアリルアンモニウムクロライド等のジアルキルジメチルアンモニウムクロライド、アルキルベンジルジメチルアンモニウムクロライド等が挙げられる。
アルキルベタインとしては、ラウリルベタイン、ステアリルベタイン等が挙げられ、アルキルアミンオキサイドとしては2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ラウリルジメチルアミンオキサイド等が挙げられる。
ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、アルコールと多価脂肪酸とのエステル、ポリオキシアルキレン脂肪族アミン、脂肪酸と多価アルコールのエステル化合物及びそれにアルキレンオキサイドを付加した化合物等が挙げられる。
(Manufacture of cationic polymer particles)
When the cationic polymer particle used in the present invention is a polymer particle obtained by emulsion polymerization of (i) an ethylenically unsaturated monomer, it can be produced by a known emulsion polymerization method.
Emulsion polymerization is carried out using a surfactant and a monomer, and soap-free polymerization without using a surfactant can be carried out by selecting the amount and type of the cationic monomer to be used, which is preferable.
Although the surfactant used for emulsion polymerization is not particularly limited, a cationic surfactant or a nonionic surfactant is preferably used, and these can be used alone or in admixture of two or more. Of these, cationic surfactants are preferred.
Examples of the cationic surfactant include alkylamine salts, quaternary ammonium salts, alkylbetaines, and alkylamine oxides.
Examples of the alkylamine salt include laurylamine acetate and stearylamine acetate. Examples of the quaternary ammonium salt include alkyltrimethylammonium chloride such as lauryltrimethylammonium chloride, stearylammonium chloride, cetylammonium chloride, dialkyldimethylammonium chloride such as distearylammonium chloride, alkylbenzyldimethylammonium chloride, and the like.
Examples of the alkyl betaine include lauryl betaine and stearyl betaine, and examples of the alkylamine oxide include 2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethylimidazolinium betaine and lauryldimethylamine oxide.
Nonionic surfactants include polyoxyalkylene alkyl ethers, esters of alcohols and polyhydric fatty acids, polyoxyalkylene aliphatic amines, ester compounds of fatty acids and polyhydric alcohols, and compounds obtained by adding alkylene oxide thereto. .

ポリマーの重合に用いる重合開始剤としては、公知の無機過酸化物、有機系開始剤、レドックス重合開始剤等を使用することができる。無機過酸化物としては、例えば過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等が挙げられる。有機系開始剤としては、有機系過酸化物、アゾビスジイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロライド等のアゾ系開始剤等が挙げられる。また、レドックス重合開始剤としては、過酸化物や酸化剤に亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、硫酸第一鉄、糖等の還元剤を併用するものが挙げられる。中でも、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロライドが好ましい。   As a polymerization initiator used for polymerizing a polymer, known inorganic peroxides, organic initiators, redox polymerization initiators, and the like can be used. Examples of inorganic peroxides include potassium persulfate and ammonium persulfate. Examples of the organic initiator include azo initiators such as organic peroxides, azobisdiisobutyronitrile, and 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride. Moreover, as a redox polymerization initiator, what uses reducing agents, such as sodium hydrogen sulfite, sodium thiosulfate, ferrous sulfate, sugar, together with a peroxide and an oxidizing agent is mentioned. Among these, 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride is preferable.

[アニオン性着色粒子]
本発明において、アニオン性着色粒子(以下、単に「着色粒子」ともいう)は、複合粒子の水分散体又はインク中での分散安定性の観点、カチオン性ポリマー粒子に効果的に付着させる観点、及び水分散体又はインクの印字濃度を向上させる観点から、着色剤を含有するアニオン性ポリマー粒子であることが好ましい。また、当該アニオン性ポリマー粒子は、アニオン性架橋ポリマー粒子であることが、水分散体の保存安定性の観点から好ましい。該架橋ポリマー粒子は、後述するように、例えば、カチオン性ポリマー粒子に着色剤を含有するアニオン性ポリマー粒子が付着した複合粒子の水分散体に架橋剤を添加して、カチオン性ポリマー粒子に着色剤を含有するアニオン性架橋ポリマー粒子が付着した複合粒子の水分散体の形態として得ることができる。
なお、本明細書において、アニオン性とは、未中和の化合物等を、純水に分散又は溶解させた場合、pHが7未満となること、又は化合物等が純水に不溶の場合は、純水に分散させた分散体のゼータ電位が負となること、のいずれかに該当することをいう。
着色粒子としては、顔料等の着色剤のみからなる粒子、着色剤がアニオン性界面活性剤で分散されてなる粒子、着色剤がアニオン性高分子分散剤で分散されてなる粒子、着色剤を含有するアニオン性ポリマー粒子等が挙げられ、着色剤を含有するアニオン性ポリマー粒子が好ましい。
着色粒子の平均粒径は、インクの印字濃度の観点から、好ましくは30〜300nm、より好ましくは40〜200nm、より好ましくは50〜150nm、更に好ましくは60〜90nmである。
着色粒子をカチオン性ポリマー粒子に効果的に付着させる観点から、着色粒子の平均粒径は、カチオン性ポリマー粒子の平均粒径よりも小さい平均粒径を有するものであることが好ましい。なお、平均粒径の測定は、実施例記載の方法により行うことができる。
[Anionic colored particles]
In the present invention, anionic colored particles (hereinafter, also simply referred to as “colored particles”) are dispersed dispersions in an aqueous dispersion or ink of composite particles, from the viewpoint of effectively adhering to cationic polymer particles, From the viewpoint of improving the print density of the aqueous dispersion or ink, an anionic polymer particle containing a colorant is preferable. In addition, the anionic polymer particles are preferably anionic crosslinked polymer particles from the viewpoint of storage stability of the aqueous dispersion. As described later, for example, the crosslinked polymer particles are colored by adding a crosslinking agent to an aqueous dispersion of composite particles in which anionic polymer particles containing a colorant are attached to the cationic polymer particles. It can be obtained in the form of an aqueous dispersion of composite particles to which anionic crosslinked polymer particles containing an agent are attached.
In the present specification, anionicity means that when an unneutralized compound or the like is dispersed or dissolved in pure water, the pH is less than 7, or when the compound or the like is insoluble in pure water, It means that the zeta potential of the dispersion dispersed in pure water becomes negative.
Colored particles include particles consisting only of a colorant such as a pigment, particles obtained by dispersing a colorant with an anionic surfactant, particles obtained by dispersing a colorant with an anionic polymer dispersant, and a colorant And anionic polymer particles containing a colorant are preferred.
The average particle diameter of the colored particles is preferably 30 to 300 nm, more preferably 40 to 200 nm, more preferably 50 to 150 nm, and still more preferably 60 to 90 nm, from the viewpoint of the printing density of the ink.
From the viewpoint of effectively attaching the colored particles to the cationic polymer particles, the average particle size of the colored particles is preferably one having an average particle size smaller than the average particle size of the cationic polymer particles. The average particle size can be measured by the method described in the examples.

(着色剤)
アニオン性着色粒子に用いられる着色剤としては、特に制限はなく、顔料、疎水性染料、水溶性染料(酸性染料、反応染料、直接染料等)等を用いることができるが、印字濃度の観点から、顔料及び疎水性染料が好ましく、顔料がより好ましい。
顔料及び疎水性染料は、水系インクに使用する場合には、界面活性剤、ポリマーを用いて、インク中で安定な微粒子にすることが好ましい。特に、耐滲み性、耐水性等の観点から、ポリマーの粒子中に顔料及び/又は疎水性染料を含有させることが好ましい。
顔料は、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。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。
(Coloring agent)
The colorant used for the anionic colored particles is not particularly limited, and pigments, hydrophobic dyes, water-soluble dyes (acidic dyes, reactive dyes, direct dyes, etc.) can be used, but from the viewpoint of printing density. Pigments and hydrophobic dyes are preferred, and pigments are more preferred.
When the pigment and the hydrophobic dye are used in an aqueous ink, it is preferable to use a surfactant and a polymer to form fine particles that are stable in the ink. In particular, from the viewpoints of bleeding resistance, water resistance, and the like, it is preferable to include a pigment and / or a hydrophobic dye in the polymer particles.
The pigment may be either an inorganic pigment or an organic pigment. 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. In the black water-based ink, carbon black is preferable. Examples of carbon black include furnace black, thermal lamp black, acetylene black, and channel black.

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、アントラキノン顔料、キノフタロン顔料等が挙げられる。
色相は特に限定されず、赤色有機顔料、黄色有機顔料、青色有機顔料、オレンジ有機顔料、グリーン有機顔料等の有彩色顔料をいずれも用いることができる。
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、及びC.I.ピグメント・グリーンからなる群から選ばれる1種以上の各品番製品が挙げられる。また、キナクリドン固溶体顔料等の固溶体顔料を用いることができる。
キナクリドン固溶体顔料は、β型、γ型等の無置換キナクリドンと、2,9−ジクロルキナクリドン、3,10−ジクロルキナクリドン、4,11−ジクロルキナクリドン等のジクロロキナクリドンからなる。キナクリドン固溶体顔料としては、無置換キナクリドン(C.I.ピグメント・バイオレット19等)と2,9−ジクロルキナクリドン(C.I.ピグメント・レッド202等)との組合せからなる固溶体顔料が好ましい。
Examples of the organic pigment include azo pigments, diazo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments, dioxazine pigments, perylene pigments, perinone pigments, thioindigo pigments, anthraquinone pigments, and quinophthalone pigments.
The hue is not particularly limited, and any chromatic color pigment such as a red organic pigment, a yellow organic pigment, a blue organic pigment, an orange organic pigment, or a green organic pigment can be used.
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, and C.I. I. One or more types of products selected from the group consisting of pigment green are listed. Moreover, solid solution pigments, such as a quinacridone solid solution pigment, can be used.
The quinacridone solid solution pigment includes unsubstituted quinacridone such as β-type and γ-type, and dichloroquinacridone such as 2,9-dichloroquinacridone, 3,10-dichloroquinacridone, and 4,11-dichloroquinacridone. As the quinacridone solid solution pigment, a solid solution pigment comprising a combination of unsubstituted quinacridone (CI Pigment Violet 19 and the like) and 2,9-dichloroquinacridone (CI Pigment Red 202 and the like) is preferable.

本発明においては、自己分散型顔料を用いることもできる。自己分散型顔料とは、親水性官能基(カルボキシ基やスルホン酸基等のアニオン性親水基、又は第4級アンモニウム基等のカチオン性親水基)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無機顔料や有機顔料を意味する。ここで、他の原子団としては、炭素数1〜12のアルカンジイル基、フェニレン基又はナフチレン基等が挙げられ、親水性官能基が、カルボキシ基やスルホン酸基等のアニオン性親水基であることが好ましい。
顔料を自己分散型顔料とするには、例えば、親水性官能基の必要量を、常法により顔料表面に化学結合させればよい。より具体的には、硝酸、硫酸、ペルオキソ二硫酸、次亜塩素酸、クロム酸等の酸類等により液相酸化する方法やカップリング剤を用いて親水基を結合する方法が好ましい。
親水性官能基の量は特に限定されないが、自己分散型顔料1g当たり100〜3,000μmol/gが好ましく、親水性官能基がカルボキシ基の場合は、自己分散型顔料1g当たり200〜700μmol/gが好ましい。
アニオン性自己分散型顔料の市販品としては、CAB−O−JET 200、同300、同1027R、同250C、同260M、同270Y、同554B(キャボット社製)やBONJET CW−1、同CW−2(オリヱント化学工業株式会社製)、Aqua−Black 162(東海カーボン株式会社製)等が挙げられる。
In the present invention, a self-dispersing pigment can also be used. Self-dispersing pigments are those in which one or more hydrophilic functional groups (anionic hydrophilic groups such as carboxy groups and sulfonic acid groups, or cationic hydrophilic groups such as quaternary ammonium groups) are directly or other atomic groups. It means an inorganic pigment or an organic pigment that can be dispersed in an aqueous medium without using a surfactant or a resin. Here, examples of the other atomic group include an alkanediyl group having 1 to 12 carbon atoms, a phenylene group, or a naphthylene group, and the hydrophilic functional group is an anionic hydrophilic group such as a carboxy group or a sulfonic acid group. It is preferable.
In order to make the pigment a self-dispersing pigment, for example, a necessary amount of the hydrophilic functional group may be chemically bonded to the pigment surface by a conventional method. More specifically, a method of liquid phase oxidation with acids such as nitric acid, sulfuric acid, peroxodisulfuric acid, hypochlorous acid and chromic acid, and a method of bonding a hydrophilic group using a coupling agent are preferred.
The amount of the hydrophilic functional group is not particularly limited, but is preferably 100 to 3,000 μmol / g per gram of the self-dispersing pigment. When the hydrophilic functional group is a carboxy group, 200 to 700 μmol / g per gram of the self-dispersing pigment. Is preferred.
Examples of commercially available anionic self-dispersing pigments include CAB-O-JET 200, 300, 1027R, 250C, 260M, 270Y, 554B (manufactured by Cabot), BONJET CW-1, and CW- 2 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), Aqua-Black 162 (manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.), and the like.

疎水性染料は、ポリマー粒子中に含有させることができるものであればよく、その種類には特に制限がない。疎水性染料は、ポリマー中に効率よく染料を含有させる観点から、ポリマーの製造時に使用する有機溶媒(好ましくメチルエチルケトン)に対して、2g/L以上、好ましくは20〜500g/L(25℃)溶解するものが望ましい。
疎水性染料としては、油溶性染料、分散染料等が挙げられ、これらの中では油溶性染料が好ましい。油溶性染料としては、例えば、C.I.ソルベント・ブラック、C.I.ソルベント・イエロー、C.I.ソルベント・レッド、C.I.ソルベント・バイオレット、C.I.ソルベント・ブルー、C.I.ソルベント・グリーン、及びC.I.ソルベント・オレンジからなる群から選ばれる1種以上の各品番製品が挙げられ、オリヱント化学株式会社、BASF社等から市販されている。
上記の着色剤は、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 hydrophobic dye is not particularly limited as long as it can be contained in the polymer particles. The hydrophobic dye is dissolved in an amount of 2 g / L or more, preferably 20 to 500 g / L (25 ° C.) with respect to an organic solvent (preferably methyl ethyl ketone) used in the production of the polymer from the viewpoint of efficiently containing the dye in the polymer. What to do is desirable.
Examples of the hydrophobic dye include oil-soluble dyes and disperse dyes. Among these, oil-soluble dyes are preferable. Examples of the oil-soluble dye include C.I. I. Solvent Black, C.I. I. Solvent Yellow, C.I. I. Solvent Red, C.I. I. Solvent Violet, C.I. I. Solvent Blue, C.I. I. Solvent Green, and C.I. I. One or more types of products selected from the group consisting of Solvent Orange are listed, which are commercially available from Orient Chemical Co., Ltd., BASF Corp. and others.
The above colorants can be used alone or in admixture of two or more at any ratio.

[着色剤を含有するアニオン性ポリマー粒子]
(アニオン性ポリマー)
着色剤を含有するアニオン性ポリマー粒子に用いられるアニオン性ポリマーとしては、水分散体又はインクの印字濃度向上の観点から、水不溶性ポリマーであることが好ましい。ここで、水不溶性ポリマーとは、カチオン性ポリマーにおける前記の定義と同じである。なお、溶解量は、ポリマーのアニオン性基を水酸化ナトリウムで100%中和した時の溶解量である。
用いるポリマーとしては、ポリエステル、ポリウレタン、ビニル系ポリマー等が挙げられるが、水分散体の保存安定性の観点から、ビニル単量体(ビニル化合物、ビニリデン化合物、ビニレン化合物)の付加重合により得られるビニル系ポリマーが好ましい。
ビニル系ポリマーとしては、(a)アニオン性モノマー(以下「(a)成分」ともいう)と、(b)マクロマー(以下「(b)成分」ともいう)及び/又は(c)疎水性モノマー(以下「(c)成分」ともいう)とを含むモノマー混合物(以下、単に「モノマー混合物」ともいう)を共重合させてなるビニル系ポリマーが好ましい。このビニル系ポリマーは、(a)成分由来の構成単位と、(b)成分由来の構成単位及び/又は(c)成分由来の構成単位を有する。中でも(a)成分由来の構成単位、(b)成分由来の構成単位、(c)成分由来の構成単位を全て含有するものが好ましい。
[Anionic polymer particles containing colorant]
(Anionic polymer)
The anionic polymer used for the anionic polymer particles containing the colorant is preferably a water-insoluble polymer from the viewpoint of improving the print density of the aqueous dispersion or ink. Here, the water-insoluble polymer has the same definition as in the cationic polymer. The dissolution amount is the dissolution amount when the anionic group of the polymer is neutralized 100% with sodium hydroxide.
Examples of the polymer to be used include polyester, polyurethane, and vinyl polymer. From the viewpoint of storage stability of the aqueous dispersion, vinyl obtained by addition polymerization of a vinyl monomer (vinyl compound, vinylidene compound, vinylene compound). Based polymers are preferred.
Examples of the vinyl polymer include (a) an anionic monomer (hereinafter also referred to as “component (a)”), (b) a macromer (hereinafter also referred to as “component (b)”) and / or (c) a hydrophobic monomer ( A vinyl polymer obtained by copolymerizing a monomer mixture (hereinafter also simply referred to as “monomer mixture”) containing “(c) component” below is preferable. This vinyl polymer has a structural unit derived from the component (a), a structural unit derived from the component (b) and / or a structural unit derived from the component (c). Among these, those containing all of the structural unit derived from the component (a), the structural unit derived from the component (b), and the structural unit derived from the component (c) are preferable.

〔(a)アニオン性モノマー〕
(a)アニオン性モノマーは、複合粒子を水分散体又はインク中で安定に分散させ、カチオン性ポリマー粒子に顔料着色粒子を効果的に付着させるために、アニオン性ポリマーのモノマー成分として用いられる。
アニオン性モノマーとしては、カルボン酸モノマー、スルホン酸モノマー、リン酸モノマー等が挙げられる。
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。
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)−イタコン酸エステル等が挙げられる。
リン酸モノマーとしては、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、ビス(メタクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル−2−アクリロイルオキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイルオキシエチルホスフェート、ジブチル−2−アクリロイルオキシエチルホスフェート等が挙げられる。
上記アニオン性モノマーの中では、複合粒子の水分散体又はインク中での分散安定性の観点から、カルボン酸モノマーが好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸がより好ましい。
[(A) Anionic monomer]
(A) The anionic monomer is used as a monomer component of the anionic polymer in order to stably disperse the composite particles in an aqueous dispersion or ink and to effectively attach the pigment colored particles to the cationic polymer particles.
Examples of the anionic monomer include a carboxylic acid monomer, a sulfonic acid monomer, and a phosphoric acid monomer.
Examples of the 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 the sulfonic acid monomer include styrene sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, 3-sulfopropyl (meth) acrylate, and bis- (3-sulfopropyl) -itaconate.
Examples of phosphoric acid monomers include vinylphosphonic acid, vinyl phosphate, bis (methacryloxyethyl) phosphate, diphenyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, diphenyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, dibutyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, and the like. It is done.
Among the anionic monomers, a carboxylic acid monomer is preferable and acrylic acid and methacrylic acid are more preferable from the viewpoint of dispersion stability of the composite particles in an aqueous dispersion or ink.

〔(b)マクロマー〕
(b)マクロマーは、片末端に重合性官能基を有する数平均分子量500〜100,000の化合物であり、複合粒子の水分散体又はインク中での保存安定性の観点から、アニオン性ポリマーのモノマー成分として用いられる。片末端に存在する重合性官能基としては、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基が好ましく、メタクリロイルオキシ基がより好ましい。(b)マクロマーの数平均分子量は500〜100,000が好ましく、1,000〜10,000がより好ましい。なお、数平均分子量は、溶媒として1mmol/Lのドデシルジメチルアミンを含有するクロロホルムを用いたゲルクロマトグラフィー法により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定される。
(b)マクロマーとしては、複合粒子の水分散体又はインク中での分散安定性の観点から、スチレン系マクロマー、芳香族基含有(メタ)アクリレート系マクロマー及びシリコーン系マクロマーが好ましい。
スチレン系マクロマーとしては、スチレン系モノマー単独重合体、又はスチレン系モノマーと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。共重合体の場合、複合粒子の水分散体又はインク中での分散安定性の観点から、スチレン系モノマーの含有量は50重量%以上が好ましく、70重量%以上がより好ましい。スチレン系モノマーとしては、スチレン、2−メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ビニルナフタレン、クロロスチレン等が挙げられる。共重合される他のモノマーとしては、芳香族基含有(メタ)アクリレート又はアクリロニトリル等が挙げられる。スチレン系マクロマーの具体例としては、AS−6(S)、AN−6(S)、HS−6(S)(東亞合成株式会社の商品名)等が挙げられる。
[(B) Macromer]
(B) A macromer is a compound having a polymerizable functional group at one end and a number average molecular weight of 500 to 100,000, and from the viewpoint of storage stability in an aqueous dispersion or ink of composite particles, Used as a monomer component. The polymerizable functional group present at one end is preferably an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group, and more preferably a methacryloyloxy group. (B) The number average molecular weight of the macromer is preferably from 500 to 100,000, more preferably from 1,000 to 10,000. The number average molecular weight is measured using polystyrene as a standard substance by gel chromatography using chloroform containing 1 mmol / L dodecyldimethylamine as a solvent.
As the (b) macromer, a styrene macromer, an aromatic group-containing (meth) acrylate macromer, and a silicone macromer are preferable from the viewpoint of dispersion stability of the composite particles in an aqueous dispersion or ink.
Examples of the styrenic macromer include a styrene monomer homopolymer or a copolymer of a styrene monomer and another monomer. In the case of a copolymer, the content of the styrenic monomer is preferably 50% by weight or more, and more preferably 70% by weight or more, from the viewpoint of dispersion stability of the composite particles in an aqueous dispersion or ink. Examples of the styrene monomer include styrene, 2-methylstyrene, vinyl toluene, ethyl vinyl benzene, vinyl naphthalene, chlorostyrene, and the like. Other monomers to be copolymerized include aromatic group-containing (meth) acrylates or acrylonitrile. Specific examples of the styrenic macromer include AS-6 (S), AN-6 (S), HS-6 (S) (trade name of Toagosei Co., Ltd.) and the like.

芳香族基含有(メタ)アクリレート系マクロマーとしては、芳香族基含有(メタ)アクリレートの単独重合体又はそれと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。共重合体の場合、複合粒子の水分散体又はインク中での分散安定性の観点から、芳香族基含有(メタ)アクリレート系モノマーの含有量は50重量%以上が好ましく、70重量%以上がより好ましい。
芳香族基含有(メタ)アクリレートとしては、ヘテロ原子を含む置換基を有していてもよい炭素数7〜22のアリールアルキル基、又はヘテロ原子を含む置換基を有していてもよい炭素数6〜22のアリール基を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。その具体例としては、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−メタクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート等が挙げられ、ベンジル(メタ)アクリレートが好ましい。共重合される他のモノマーとしては、スチレン系モノマー又はアクリロニトリル等が挙げられる。
(b)マクロマーはシリコーン系マクロマーであってもよく、シリコーン系マクロマーとしては、片末端に重合性官能基を有するオルガノポリシロキサン等が挙げられる。
Examples of the aromatic group-containing (meth) acrylate-based macromer include a homopolymer of an aromatic group-containing (meth) acrylate or a copolymer thereof with another monomer. In the case of a copolymer, the content of the aromatic group-containing (meth) acrylate monomer is preferably 50% by weight or more and 70% by weight or more from the viewpoint of dispersion stability of the composite particles in an aqueous dispersion or ink. More preferred.
As an aromatic group-containing (meth) acrylate, an arylalkyl group having 7 to 22 carbon atoms which may have a substituent containing a heteroatom, or a carbon number which may have a substituent containing a heteroatom. Examples include (meth) acrylates having 6 to 22 aryl groups. Specific examples thereof include benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, 2-methacryloyloxyethyl-2-hydroxypropyl phthalate, and the like, and benzyl (meth) Acrylate is preferred. Examples of other monomers to be copolymerized include styrene monomers and acrylonitrile.
(B) The macromer may be a silicone-based macromer, and examples of the silicone-based macromer include organopolysiloxane having a polymerizable functional group at one end.

〔(c)疎水性モノマー〕
(c)疎水性モノマーは、水分散体又はインクの印字濃度の向上の観点から、アニオン性ポリマーのモノマー成分として用いられる。疎水性モノマーとしては、アルキル(メタ)アクリレート、芳香族基含有モノマー等が挙げられる。
アルキル(メタ)アクリレートとしては、炭素数1〜22、好ましくは炭素数6〜18のアルキル基を有するものが好ましく、例えば、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、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)アクリレート等が挙げられる。
なお、本明細書において、「(イソ又はターシャリー)」及び「(イソ)」は、これらの基が存在する場合としない場合の双方を意味し、これらの基が存在しない場合には、ノルマルを示す。また、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及び/又はメタクリレートを示す。
[(C) Hydrophobic monomer]
(C) The hydrophobic monomer is used as a monomer component of the anionic polymer from the viewpoint of improving the print density of the aqueous dispersion or ink. Examples of the hydrophobic monomer include alkyl (meth) acrylates and aromatic group-containing monomers.
As the alkyl (meth) acrylate, those having an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, preferably 6 to 18 carbon atoms are preferable. For example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (iso) propyl (meta) ) Acrylate, (iso or tertiary) butyl (meth) acrylate, (iso) amyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (iso) octyl (meth) acrylate, (iso) Examples include decyl (meth) acrylate, (iso) dodecyl (meth) acrylate, and (iso) stearyl (meth) acrylate.
In the present specification, “(iso or tertiary)” and “(iso)” mean both the case where these groups are present and the case where these groups are not present. Indicates. “(Meth) acrylate” indicates acrylate and / or methacrylate.

芳香族基含有モノマーとしては、ヘテロ原子を含む置換基を有していてもよい、炭素数6〜22の芳香族基を有するビニルモノマーが好ましく、スチレン系モノマー、芳香族基含有(メタ)アクリレートがより好ましく、これらを併用することも好ましい。
スチレン系モノマーとしてはスチレン、2−メチルスチレン、及びジビニルベンゼンが好ましく、スチレンがより好ましい。
また、芳香族基含有(メタ)アクリレートとしては、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等が好ましく、ベンジル(メタ)アクリレートがより好ましい。
As the aromatic group-containing monomer, a vinyl monomer having an aromatic group having 6 to 22 carbon atoms, which may have a substituent containing a hetero atom, is preferable, and a styrene monomer or an aromatic group-containing (meth) acrylate. Are more preferable, and it is also preferable to use these in combination.
As the styrenic monomer, styrene, 2-methylstyrene, and divinylbenzene are preferable, and styrene is more preferable.
Moreover, as an aromatic group containing (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, etc. are preferable, and benzyl (meth) acrylate is more preferable.

〔(d)ノニオン性モノマー〕
モノマー混合物には、更に、(d)ノニオン性モノマー(以下「(d)成分」ともいう)が含有されていてもよい。
(d)成分としては、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、ポリエチレングリコール(n=2〜30、nはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す。以下同じ)(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(n=2〜30)(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール(n=1〜15)・プロピレングリコール(n=1〜15))(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート、メトキシポリテトラメチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート2−エチルヘキシルエーテル、(イソ)プロポキシポリエチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート、ブトキシポリエチレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(1〜30)(メタ)アクリレート、メトキシ(エチレングリコール・プロピレングリコール共重合)(1〜30、その中のエチレングリコール:1〜29)(メタ)アクリレート等が挙げられる。
[(D) Nonionic monomer]
The monomer mixture may further contain (d) a nonionic monomer (hereinafter also referred to as “component (d)”).
(D) As a component, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, polyethyleneglycol (n = 2-30, n shows the average addition mole number of an oxyalkylene group. The same hereafter). (Meth) acrylate, polypropylene glycol (n = 2 to 30) (meth) acrylate, poly (ethylene glycol (n = 1 to 15) / propylene glycol (n = 1 to 15)) (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol ( 1-30) (meth) acrylate, methoxypolytetramethylene glycol (1-30) (meth) acrylate, ethoxypolyethylene glycol (1-30) (meth) acrylate, octoxypolyethylene glycol (1-30) (meth) acrylate , Polyethylene grease (1-30) (meth) acrylate 2-ethylhexyl ether, (iso) propoxypolyethylene glycol (1-30) (meth) acrylate, butoxypolyethylene glycol (1-30) (meth) acrylate, methoxypolypropylene glycol (1 -30) (meth) acrylate, methoxy (ethylene glycol / propylene glycol copolymer) (1-30, ethylene glycol: 1 to 29 therein) (meth) acrylate, and the like.

商業的に入手しうる(d)成分の具体例としては、新中村化学工業株式会社のNKエステルM−40G、同90G、同230G、日本油脂株式会社のブレンマーPE−90、同200、同350、PME−100、同200、同400、同1000、PP−500、同800、同1000、AP−150、同400、同550、同800、50PEP−300、50POEP−800B、43PAPE600B等が挙げられる。
上記(a)〜(d)成分は、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
Specific examples of the commercially available component (d) include NK Esters M-40G, 90G, and 230G from Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., Bremer PE-90, 200, and 350 from Nippon Oil & Fats Co., Ltd. PME-100, 200, 400, 1000, PP-500, 800, 1000, AP-150, 400, 550, 800, 50PEP-300, 50POEP-800B, 43PAPE600B, etc. .
The components (a) to (d) can be used alone or in admixture of two or more.

ビニル系ポリマー製造時における、上記(a)〜(c)成分のモノマー混合物中における含有量(未中和量としての含有量。以下同じ)又はビニル系ポリマー中における(a)〜(c)成分に由来する構成単位の含有量は、次のとおりである。
(a)成分の含有量は、複合粒子を水分散体又はインク中で安定に分散させ、カチオン性ポリマー粒子にアニオン性着色粒子を効果的に付着させる観点から、好ましくは3〜40重量%、より好ましくは4〜30重量%、特に好ましくは5〜25重量%である。
(b)成分の含有量は、複合粒子の水分散体又はインク中での分散安定性の観点から、好ましくは1〜25重量%、より好ましくは5〜20重量%である。
(c)成分の含有量は、水分散体又はインクの印字濃度向上の観点から、好ましくは5〜98重量%、より好ましくは10〜80重量%である。
また、〔(a)成分/[(b)成分+(c)成分]〕の重量比は、複合粒子の水分散体又はインク中での分散安定性と水分散体又はインクの印字濃度の観点から、好ましくは0.01〜1、より好ましくは0.02〜0.67、更に好ましくは0.03〜0.50である。
Content (a) to (c) component in the monomer mixture of the above components (a) to (c) at the time of vinyl polymer production (content as an unneutralized amount; the same applies hereinafter) or vinyl polymer The content of the structural unit derived from is as follows.
The content of the component (a) is preferably 3 to 40% by weight from the viewpoint of stably dispersing the composite particles in an aqueous dispersion or ink and effectively attaching the anionic colored particles to the cationic polymer particles. More preferably, it is 4-30 weight%, Most preferably, it is 5-25 weight%.
The content of component (b) is preferably 1 to 25% by weight, more preferably 5 to 20% by weight, from the viewpoint of dispersion stability of the composite particles in an aqueous dispersion or ink.
The content of the component (c) is preferably 5 to 98% by weight, more preferably 10 to 80% by weight, from the viewpoint of improving the print density of the aqueous dispersion or ink.
Further, the weight ratio of [(a) component / [(b) component + (c) component]] is a viewpoint of dispersion stability of the composite particles in the aqueous dispersion or ink and the print density of the aqueous dispersion or ink. Therefore, it is preferably 0.01 to 1, more preferably 0.02 to 0.67, and still more preferably 0.03 to 0.50.

(アニオン性ポリマーの製造)
前記アニオン性ポリマーは、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、モノマー混合物を共重合させることによって製造される。これらの重合法の中では、溶液重合法が好ましい。
溶液重合法で用いる溶媒としては、極性有機溶媒が好ましい。極性有機溶媒が水混和性を有する場合には、水と混合して用いることもできる。極性有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等の炭素数1〜3の脂肪族アルコール;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;酢酸エチル等のエステル類等が挙げられる。これらの中では、メタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン又はこれらの1種以上と水との混合溶媒が好ましい。
重合の際には、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物や、t−ブチルペルオキシオクトエート、ジベンゾイルオキシド等の有機過酸化物等の公知のラジカル重合開始剤を用いることができる。ラジカル重合開始剤の量は、モノマー混合物1モル(各モノマーの合計モル量の1モル)あたり、好ましくは0.001〜5モル、より好ましくは0.01〜2モルである。
重合の際には、さらに、オクチルメルカプタン、2−メルカプトエタノール等のメルカプタン類、チウラムジスルフィド類等の公知の重合連鎖移動剤を添加してもよい。
モノマー混合物の重合条件は、使用するラジカル重合開始剤、モノマー、溶媒の種類等によって異なるので一概には決定することができないが、通常、重合温度は、好ましくは30〜100℃、より好ましくは50〜80℃であり、重合時間は、好ましくは1〜20時間である。また、重合雰囲気は、窒素ガス雰囲気、アルゴン等の不活性ガス雰囲気であることが好ましい。
重合反応の終了後、反応溶液から再沈澱、溶媒留去等の公知の方法により、生成したポリマーを単離することができる。また、得られたポリマーは、再沈澱、膜分離、クロマトグラフ法、抽出法等により、未反応のモノマー等を除去することができる。
(Production of anionic polymer)
The anionic polymer is produced by copolymerizing a monomer mixture by a known polymerization method such as a bulk polymerization method, a solution polymerization method, a suspension polymerization method, or an emulsion polymerization method. Among these polymerization methods, the solution polymerization method is preferable.
As the solvent used in the solution polymerization method, a polar organic solvent is preferable. When the polar organic solvent is miscible with water, it can be used by mixing with water. Examples of the polar organic solvent include aliphatic alcohols having 1 to 3 carbon atoms such as methanol, ethanol and propanol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; esters such as ethyl acetate and the like. Among these, methanol, ethanol, acetone, methyl ethyl ketone, or a mixed solvent of one or more of these and water is preferable.
In the polymerization, azo compounds such as 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), t-butyl peroxyoctate, dibenzoyl oxide, etc. Known radical polymerization initiators such as organic peroxides can be used. The amount of the radical polymerization initiator is preferably 0.001 to 5 mol, more preferably 0.01 to 2 mol per 1 mol of the monomer mixture (1 mol of the total molar amount of each monomer).
In the polymerization, a known polymerization chain transfer agent such as mercaptans such as octyl mercaptan and 2-mercaptoethanol and thiuram disulfide may be further added.
Although the polymerization conditions of the monomer mixture vary depending on the type of radical polymerization initiator, monomer, solvent, etc. to be used and cannot be determined unconditionally, the polymerization temperature is usually preferably 30 to 100 ° C., more preferably 50 The polymerization time is preferably 1 to 20 hours. The polymerization atmosphere is preferably a nitrogen gas atmosphere or an inert gas atmosphere such as argon.
After completion of the polymerization reaction, the produced polymer can be isolated from the reaction solution by a known method such as reprecipitation or solvent distillation. In addition, unreacted monomers and the like can be removed from the obtained polymer by reprecipitation, membrane separation, chromatographic methods, extraction methods and the like.

本発明で用いられるアニオン性ポリマーの重量平均分子量は、複合粒子の水分散体又はインク中での分散安定性と水分散体又はインクの印字濃度の観点から、5,000〜50万が好ましく、1万〜40万がより好ましく、1万〜30万がより好ましく、2万〜30万が更に好ましい。なお、アニオン性ポリマーの重量平均分子量は、実施例で示す方法により測定した。
本発明で用いられるアニオン性ポリマーは、(a)アニオン性モノマー由来のアニオン性基を中和剤により中和して用いることが好ましい。中和剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、各種アミン等の塩基が挙げられる。
アニオン性ポリマーのアニオン性基の中和度は、複合粒子の水分散体又はインク中での分散安定性の観点から、10〜300%であることが好ましく、20〜200%がより好ましく、30〜150%が更に好ましい。
アニオン性ポリマーを架橋させる場合は、架橋前のポリマーのアニオン性基の中和度は、複合粒子の水分散体又はインク中での分散安定性と架橋効率の観点から、10〜90%であることが好ましく、20〜80%であることがより好ましく、30〜70%であることが更に好ましい。
ここで中和度は、下記式によって求めることができる。
{[中和剤の重量(g)/中和剤の当量]/[アニオン性ポリマーの酸価(KOHmg/g)×アニオン性ポリマーの重量(g)/(56×1000)]}×100
酸価は、アニオン性ポリマーの構成単位から、計算で算出することができる。又は、適当な溶媒(例えばメチルエチルケトン)にアニオン性ポリマーを溶解して、滴定する方法でも求めることができる。
The weight average molecular weight of the anionic polymer used in the present invention is preferably 5,000 to 500,000 from the viewpoint of the dispersion stability of the composite particles in the aqueous dispersion or ink and the printing density of the aqueous dispersion or ink. 10,000 to 400,000 are more preferable, 10,000 to 300,000 are more preferable, and 20,000 to 300,000 are more preferable. The weight average molecular weight of the anionic polymer was measured by the method shown in the examples.
The anionic polymer used in the present invention is preferably used by neutralizing an anionic group derived from (a) an anionic monomer with a neutralizing agent. Examples of the neutralizing agent include bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and various amines.
The degree of neutralization of the anionic group of the anionic polymer is preferably 10 to 300%, more preferably 20 to 200%, from the viewpoint of dispersion stability of the composite particles in the aqueous dispersion or ink. More preferably, ˜150%.
When the anionic polymer is crosslinked, the degree of neutralization of the anionic group of the polymer before crosslinking is 10 to 90% from the viewpoint of dispersion stability and crosslinking efficiency in the aqueous dispersion or ink of the composite particles. It is preferably 20 to 80%, more preferably 30 to 70%.
Here, the neutralization degree can be obtained by the following equation.
{[Weight of neutralizing agent (g) / equivalent of neutralizing agent] / [acid value of anionic polymer (KOH mg / g) × weight of anionic polymer (g) / (56 × 1000)]} × 100
The acid value can be calculated from the structural unit of the anionic polymer. Alternatively, it can also be determined by a method in which an anionic polymer is dissolved in a suitable solvent (for example, methyl ethyl ketone) and titrated.

[着色剤を含有するアニオン性ポリマー粒子の製造]
着色剤を含有するアニオン性ポリマー粒子の水分散体は、下記の工程(1)及び(2)を有する方法により、効率的に製造することができる。
工程(1):アニオン性ポリマー、有機溶媒、着色剤、及び水を含有する混合物を分散処理して、着色剤を含有するアニオン性ポリマー粒子の分散体を得る工程
工程(2):工程(1)で得られた分散体から前記有機溶媒を除去して、着色剤を含有するアニオン性ポリマー粒子の水分散体を得る工程
[Production of Anionic Polymer Particles Containing Colorant]
An aqueous dispersion of anionic polymer particles containing a colorant can be efficiently produced by a method having the following steps (1) and (2).
Step (1): A step of dispersing a mixture containing an anionic polymer, an organic solvent, a colorant, and water to obtain a dispersion of anionic polymer particles containing a colorant Step (2): Step (1) The organic solvent is removed from the dispersion obtained in step 1) to obtain an aqueous dispersion of anionic polymer particles containing a colorant.

工程(1)
工程(1)では、まず、アニオン性ポリマーを有機溶媒に溶解させ、次に顔料、水、及び必要に応じて中和剤、界面活性剤等を、得られた有機溶媒溶液に加えて混合し、水中油型の分散体を得る方法が好ましい。混合物中、顔料は、5〜50重量%が好ましく、10〜40重量%が更に好ましく、有機溶媒は、10〜70重量%が好ましく、10〜50重量%が更に好ましく、アニオン性ポリマーは、2〜40重量%が好ましく、3〜20重量%が更に好ましく、水は、10〜70重量%が好ましく、20〜70重量%が更に好ましい。
前記アニオン性ポリマーと着色剤との合計量に対する着色剤量の重量比〔着色剤/(アニオン性ポリマー+着色剤)〕は、複合粒子の水分散体又はインク中での分散安定性の観点から、50/100〜90/100が好ましく、70/100〜85/100がより好ましい。
Process (1)
In step (1), an anionic polymer is first dissolved in an organic solvent, and then a pigment, water, and if necessary, a neutralizing agent, a surfactant and the like are added to the obtained organic solvent solution and mixed. A method for obtaining an oil-in-water type dispersion is preferred. In the mixture, the pigment is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 10 to 40% by weight, the organic solvent is preferably 10 to 70% by weight, more preferably 10 to 50% by weight, and the anionic polymer is 2%. -40% by weight is preferred, 3-20% by weight is more preferred, and water is preferably 10-70% by weight, more preferably 20-70% by weight.
The weight ratio of the amount of the colorant to the total amount of the anionic polymer and the colorant [colorant / (anionic polymer + colorant)] is from the viewpoint of dispersion stability of the composite particles in the aqueous dispersion or ink. 50/100 to 90/100 are preferable, and 70/100 to 85/100 are more preferable.

中和剤を用いて中和する場合、最終的に得られる水分散体のpHが7〜11であるように中和することが好ましい。中和剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、各種アミン等の塩基が挙げられる。また、アニオン性ポリマーを予め中和しておいてもよい。
有機溶媒としては、エタノール、イソプロパノール、イソブタノール等のアルコール系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン等のケトン系溶媒及びジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
該有機溶媒の水100gに対する溶解量は、20℃において、好ましくは5g以上、更に好ましくは10g以上であり、メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトンが好ましい。
When neutralizing with a neutralizing agent, it is preferable to neutralize so that the finally obtained aqueous dispersion has a pH of 7-11. Examples of the neutralizing agent include bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and various amines. Further, the anionic polymer may be neutralized in advance.
Examples of the organic solvent include alcohol solvents such as ethanol, isopropanol and isobutanol, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and diethyl ketone, and ether solvents such as dibutyl ether, tetrahydrofuran and dioxane. You may use these individually or in combination of 2 or more types.
The amount of the organic solvent dissolved in 100 g of water is preferably 5 g or more, more preferably 10 g or more at 20 ° C., and methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone are preferred.

工程(1)における混合物の分散方法に特に制限はない。本分散だけで着色剤を含有するアニオン性ポリマー粒子の平均粒径を所望の粒径となるまで微粒化することもできるが、好ましくは予備分散させた後、さらに剪断応力を加えて本分散を行い、着色剤を含有するアニオン性ポリマー粒子の平均粒径を所望の粒径とするよう制御することが好ましい。工程(1)の分散における温度は、5〜50℃が好ましく、10〜35℃がより好ましく、分散時間は1〜30時間が好ましく、2〜25時間がより好ましい。
混合物を予備分散させる際には、アンカー翼、ディスパー翼等の一般に用いられている混合撹拌装置、具体例としては、ウルトラディスパー、デスパミル(浅田鉄工株式会社、商品名)、マイルダー(株式会社荏原製作所、太平洋機工株式会社、商品名)、TKホモミクサー、TKパイプラインミクサー、TKホモジェッター、TKホモミックラインフロー、フィルミックス(以上、プライミクス株式会社、商品名)等の高速撹拌混合装置が好ましい。
本分散の剪断応力を与える手段としては、例えば、ロールミル、ニーダー、エクストルーダ等の混練機、高圧ホモゲナイザー(株式会社イズミフードマシナリ、商品名)に代表されるホモバルブ式の高圧ホモジナイザー、マイクロフルイダイザー(Microfluidics 社、商品名)、ナノマイザー(吉田機械興業株式会社、商品名)、アルティマイザー、スターバースト(スギノマシン株式会社、商品名)等のチャンバー式の高圧ホモジナイザー、ペイントシェーカー、ビーズミル等のメディア式分散機が挙げられる。市販のメディア式分散機としては、ウルトラ・アペックス・ミル(寿工業株式会社製、商品名)、ピコミル(浅田鉄工株式会社製、商品名)、ダイノーミル(シンマルエンタープライゼス社製、商品名)等が挙げられる。これらの装置は複数を組み合わせることもできる。これらの中では、着色剤を含有するアニオン性ポリマー粒子の小粒子径化する観点から、メディア式分散機と高圧ホモジナイザーを併用することが好ましい。
There is no restriction | limiting in particular in the dispersion method of the mixture in process (1). Although the average particle diameter of the anionic polymer particles containing the colorant can be atomized only by the main dispersion until the desired particle diameter is reached, preferably after pre-dispersion, the main dispersion is further subjected to shear stress. It is preferable to control the average particle size of the anionic polymer particles containing the colorant to a desired particle size. The temperature in the dispersion in the step (1) is preferably 5 to 50 ° C, more preferably 10 to 35 ° C, and the dispersion time is preferably 1 to 30 hours, more preferably 2 to 25 hours.
When pre-dispersing the mixture, commonly used mixing and stirring devices such as anchor blades and disper blades, such as Ultra Disper, Desperm (Asada Tekko Co., Ltd., trade name), Milder (Ebara Manufacturing Co., Ltd.) High-speed agitation and mixing devices such as TK Homomixer, TK Pipeline Mixer, TK Homojetter, TK Homomic Line Flow, and Fillmix (hereinafter, Primix Co., Ltd., trade name) are preferred.
Examples of means for applying the shear stress of this dispersion include, for example, a kneader such as a roll mill, a kneader, and an extruder, a high pressure homogenizer represented by a high pressure homogenizer (Izumi Food Machinery Co., Ltd., trade name), and a microfluidizer (Microfluidics). Company name, Nanomizer (Yoshida Kikai Kogyo Co., Ltd., trade name), Optimizer, Starburst (Sugino Machine Co., Ltd., trade name) and other chamber type high-pressure homogenizers, paint shakers, bead mills and other media-type dispersers Is mentioned. Commercially available media-type dispersers include Ultra Apex Mill (manufactured by Kotobuki Kogyo Co., Ltd., trade name), Picomill (manufactured by Asada Tekko Co., Ltd., trade name), Dino Mill (manufactured by Shinmaru Enterprises Co., Ltd., trade name), etc. Is mentioned. A plurality of these devices can be combined. Among these, it is preferable to use a media type disperser and a high-pressure homogenizer from the viewpoint of reducing the particle size of the anionic polymer particles containing the colorant.

工程(2)
工程(2)では、工程(1)で得られた分散体から、公知の方法で有機溶媒を留去して水系にすることで、着色剤を含有するアニオン性ポリマー粒子の水分散体を得ることができる。得られたアニオン性ポリマー粒子の水分散体中の有機溶媒は実質的に除去されていることが好ましいが、本発明の目的を損なわない限り、残存していてもよく、架橋工程を後に行う場合は、必要により架橋後に追加で除去すればよい。最終的に得られたアニオン性ポリマー粒子の水分散体中の残留有機溶媒の量は0.1重量%以下が好ましく、0.01重量%以下であることがより好ましい。
また必要に応じて、有機溶媒を留去する前に分散体を加熱撹拌処理することもできる。
得られた着色剤を含有するアニオン性ポリマー粒子の水分散体は、着色剤を含有する該アニオン性ポリマーの固体分が水を主媒体とする中に分散しているものである。ここで、アニオン性ポリマー粒子の形態は特に制限はなく、少なくとも着色剤とアニオン性ポリマーにより粒子が形成されていればよい。例えば、該アニオン性ポリマーに着色剤が内包された粒子形態、該アニオン性ポリマー中に着色剤が均一に分散された粒子形態、該アニオン性ポリマー粒子表面に着色剤が露出された粒子形態等が含まれる。
Step (2)
In step (2), an aqueous dispersion of anionic polymer particles containing a colorant is obtained by distilling off the organic solvent from the dispersion obtained in step (1) by a known method to form an aqueous system. be able to. The organic solvent in the aqueous dispersion of the obtained anionic polymer particles is preferably substantially removed, but may remain as long as the object of the present invention is not impaired, and the crosslinking step is performed later. May be additionally removed after crosslinking, if necessary. The amount of the residual organic solvent in the aqueous dispersion of the finally obtained anionic polymer particles is preferably 0.1% by weight or less, and more preferably 0.01% by weight or less.
If necessary, the dispersion can be heated and stirred before the organic solvent is distilled off.
The obtained aqueous dispersion of anionic polymer particles containing a colorant is one in which the solid content of the anionic polymer containing a colorant is dispersed in water as a main medium. Here, the form of the anionic polymer particles is not particularly limited as long as the particles are formed of at least a colorant and an anionic polymer. For example, a particle form in which a colorant is encapsulated in the anionic polymer, a particle form in which the colorant is uniformly dispersed in the anionic polymer, a particle form in which the colorant is exposed on the surface of the anionic polymer particle, etc. included.

[インクジェット記録用水分散体の製造]
本発明のインクジェット記録用水分散体は、下記の工程(a)を有する方法によって製造することができる。
工程(a):アニオン性着色粒子の水分散体と、カチオン性ポリマー粒子の水分散体とを混合して、カチオン性ポリマー粒子にアニオン性着色粒子が付着した複合粒子の水分散体を得る工程
更に、アニオン性着色粒子が顔料を含有するアニオン性ポリマー粒子である場合には、工程(a)の後に、更に工程(b)を有する方法によって製造することが好ましい。
工程(b):工程(a)で得られた複合粒子の水分散体に架橋剤を添加して、カチオン性ポリマー粒子に、着色剤を含有するアニオン性架橋ポリマー粒子が付着した複合粒子の水分散体を得る工程
[Production of water dispersion for inkjet recording]
The aqueous dispersion for inkjet recording of the present invention can be produced by a method having the following step (a).
Step (a): A step of mixing an aqueous dispersion of anionic colored particles and an aqueous dispersion of cationic polymer particles to obtain an aqueous dispersion of composite particles in which anionic colored particles are attached to the cationic polymer particles. Furthermore, when the anionic colored particles are anionic polymer particles containing a pigment, it is preferably produced by a method having a step (b) after the step (a).
Step (b): Water of composite particles in which a crosslinking agent is added to the aqueous dispersion of composite particles obtained in step (a), and anionic crosslinked polymer particles containing a colorant are attached to the cationic polymer particles. Step of obtaining a dispersion

工程(a)
工程(a)では、アニオン性着色粒子の水分散体と、カチオン性ポリマー粒子の水分散体とを混合する。ここで用いるアニオン性着色粒子の水分散体は、前記工程(2)によって得られる、着色剤を含有するアニオン性ポリマー粒子の水分散体が好ましい。
前記両者を混合することにより、両者が電気的に結合し、カチオン性ポリマー粒子の表面に、顔料を含有するアニオン性ポリマー粒子が付着した複合粒子を含有するインクジェット記録用水分散体を得ることができる。好ましくは、両者を混合した後に、更に分散処理を行う。分散処理を行うことで均一な粒径の複合粒子が得られる。
分散処理は、前記工程(1)に記載の分散機を用いて行うことができる。例えば、ロールミル等の混練機、高圧ホモゲナイザー等のホモバルブ式の高圧ホモジナイザー、マイクロフルイダイザー、ナノマイザー、アルティマイザー、スターバースト等のチャンバー式の高圧ホモジナイザー、ペイントシェーカー、ビーズミル等のメディア式分散機が挙げられる。市販のメディア式分散機としては、ウルトラ・アペックス・ミル、ピコミル、ダイノーミル等が挙げられる。また、超音波分散機、好ましくは超音波ホモジナイザーを用いて分散処理することもできる。超音波ホモジナイザーとしては、周波数20〜2000kHz、反応総液量の1リットル当たりのワット数が好ましくは20〜1000W、より好ましくは50〜800Wであるものが望ましい。かかる超音波分散機は、株式会社日本精機製作所、アレックス社等から市販されている。これらの装置は複数を組み合わせることもできる。
前記分散処理における温度は0〜50℃が好ましく、0〜30℃が更に好ましい。
Step (a)
In the step (a), an aqueous dispersion of anionic colored particles and an aqueous dispersion of cationic polymer particles are mixed. The aqueous dispersion of anionic colored particles used here is preferably an aqueous dispersion of anionic polymer particles containing a colorant obtained by the step (2).
By mixing the two, an aqueous dispersion for ink jet recording containing composite particles in which both are electrically bonded and anionic polymer particles containing a pigment adhere to the surface of the cationic polymer particles can be obtained. . Preferably, after both are mixed, further dispersion processing is performed. By carrying out the dispersion treatment, composite particles having a uniform particle size can be obtained.
The dispersion treatment can be performed using the disperser described in the step (1). For example, kneading machines such as roll mills, homovalve type high pressure homogenizers such as high pressure homogenizers, chamber type high pressure homogenizers such as microfluidizers, nanomizers, optimizers, starbursts, media type dispersers such as paint shakers and bead mills. . Examples of commercially available media type dispersers include Ultra Apex Mill, Pico Mill, and Dyno Mill. Further, the dispersion treatment can be carried out using an ultrasonic disperser, preferably an ultrasonic homogenizer. As the ultrasonic homogenizer, one having a frequency of 20 to 2000 kHz and a wattage per liter of the total reaction volume is preferably 20 to 1000 W, more preferably 50 to 800 W. Such an ultrasonic disperser is commercially available from Nippon Seiki Seisakusho, Alex Co., Ltd. A plurality of these devices can be combined.
The temperature in the dispersion treatment is preferably 0 to 50 ° C, more preferably 0 to 30 ° C.

工程(b)
工程(b)は、工程(a)で得られた複合粒子の水分散体に架橋剤を添加して、カチオン性ポリマー粒子に、着色剤を含有するアニオン性架橋ポリマー粒子が付着した複合粒子の水分散体を得る工程である。工程(b)は、水分散体の保存安定性を高める観点から、行うことが好ましい。
アニオン性ポリマーの架橋は、工程(1)で得られた着色剤を含有するアニオン性ポリマー粒子の分散体と架橋剤とを混合して行うこともできる。この場合は、該架橋工程で得られたアニオン性架橋ポリマー粒子の分散体から、有機溶媒を除去する工程を前記工程(2)と同様に行うことにより、本発明の水分散体を得ることができる。
ここで、架橋剤としては、ポリマーのアニオン性基と反応する官能基を有する化合物が好ましく、該官能基を分子中に2以上、好ましくは2〜6有する化合物がより好ましい。
本発明で用いられる架橋剤は、アニオン性ポリマー、中でもアニオン性水不溶性ポリマーの表面を効率よく架橋する観点から、25℃の水100gに溶解させたときの溶解量が、好ましくは50g以下、より好ましくは40g以下、更に好ましくは30g以下である。また、架橋剤の分子量は、反応のし易さ及び水分散体の保存安定性の観点から、好ましくは120〜2000、より好ましくは150〜1500、更に好ましくは150〜1000である。
Step (b)
In the step (b), a cross-linking agent is added to the aqueous dispersion of the composite particles obtained in the step (a), and the anionic cross-linked polymer particles containing a colorant are attached to the cationic polymer particles. This is a step of obtaining an aqueous dispersion. The step (b) is preferably performed from the viewpoint of enhancing the storage stability of the aqueous dispersion.
Crosslinking of the anionic polymer can also be carried out by mixing a dispersion of anionic polymer particles containing the colorant obtained in step (1) and a crosslinking agent. In this case, the aqueous dispersion of the present invention can be obtained by performing the step of removing the organic solvent from the dispersion of the anionic crosslinked polymer particles obtained in the crosslinking step in the same manner as in the step (2). it can.
Here, as a crosslinking agent, the compound which has a functional group which reacts with the anionic group of a polymer is preferable, and the compound which has this functional group in 2 or more, Preferably 2-6 in a molecule | numerator is more preferable.
The crosslinking agent used in the present invention has a dissolution amount of preferably 50 g or less when dissolved in 100 g of water at 25 ° C. from the viewpoint of efficiently crosslinking the surface of an anionic polymer, particularly an anionic water-insoluble polymer. Preferably it is 40 g or less, More preferably, it is 30 g or less. Further, the molecular weight of the crosslinking agent is preferably 120 to 2000, more preferably 150 to 1500, and still more preferably 150 to 1000, from the viewpoint of easy reaction and storage stability of the aqueous dispersion.

(架橋剤)
架橋剤の好適例としては、次の(a)〜(c)が挙げられる。
(a)分子中に2以上のエポキシ基を有する化合物:例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールA型ジグリシジルエーテル等のポリグリシジルエーテル。
(b)分子中に2以上のオキサゾリン基を有する化合物:例えば、2,2’−ビス(2−オキサゾリン)、1,3−フェニレンビスオキサゾリン、1,3−ベンゾビスオキサゾリン等のビスオキサゾリン化合物、該化合物と多塩基性カルボン酸とを反応させて得られる末端オキサゾリン基を有する化合物。
(c)分子中に2以上のイソシアネート基を有する化合物:例えば、有機ポリイソシアネート又はイソシアネート基末端プレポリマー。
これらの中では、(a)分子中に2以上のエポキシ基を有する化合物が好ましく、特にエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルが好ましい。
(Crosslinking agent)
Preferable examples of the crosslinking agent include the following (a) to (c).
(A) Compound having two or more epoxy groups in the molecule: for example, ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether Polyglycidyl ethers such as trimethylolpropane polyglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, pentaerythritol polyglycidyl ether, resorcinol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol A type diglycidyl ether.
(B) Compounds having two or more oxazoline groups in the molecule: for example, bisoxazoline compounds such as 2,2′-bis (2-oxazoline), 1,3-phenylenebisoxazoline, 1,3-benzobisoxazoline, A compound having a terminal oxazoline group obtained by reacting the compound with a polybasic carboxylic acid.
(C) Compound having two or more isocyanate groups in the molecule: for example, organic polyisocyanate or isocyanate group-terminated prepolymer.
Among these, (a) a compound having two or more epoxy groups in the molecule is preferable, and ethylene glycol diglycidyl ether and trimethylolpropane polyglycidyl ether are particularly preferable.

架橋剤の使用量は、水分散体の保存安定性の観点から、〔架橋剤/アニオン性ポリマー〕の重量比で0.1/100〜50/100が好ましく、0.5/100〜40/100がより好ましく、1/100〜30/100が更に好ましく、2/100〜25/100が更に好ましい。
また、架橋剤の使用量は、該アニオン性ポリマー(1g当たり)に対して、架橋剤の反応性基のモル数として、0.01〜10mmol/gと反応する量であることが好ましく、0.05〜5mmol/gであることがより好ましく、0.1〜2mmol/gと反応する量であることが更に好ましい。
工程(b)で得られた複合粒子の水分散体におけるアニオン性架橋ポリマーは、架橋ポリマー1g当たり、塩基で中和されたアニオン性基(好ましくはカルボキシ基)を0.5mmol/g以上含有することが好ましい。かかる架橋ポリマーは、水分散体中で解離して、アニオン同士の電荷反発により、顔料を含有するアニオン性架橋ポリマー粒子の安定性に寄与すると考えられる。
ここで、下記式(3)から求められる架橋ポリマーの架橋率(モル%)は、好ましくは10〜90モル%、より好ましくは20〜80モル%、更に好ましくは30〜70モル%である。架橋率は、架橋剤の使用量と反応性基のモル数、ポリマーの使用量と架橋剤の反応性基と反応できるポリマーの反応性基のモル数から計算で求めることができる。
架橋率(モル%)=[架橋剤の反応性基のモル数/ポリマーが有する架橋剤と反応し得る反応性基のモル数]×100 (3)
式(3)において、「架橋剤の反応性基のモル数」とは、使用する架橋剤のモル数に架橋剤1分子中の反応性基の数を乗じたものである。
The amount of the crosslinking agent used is preferably 0.1 / 100 to 50/100 in terms of the weight ratio of [crosslinking agent / anionic polymer] from the viewpoint of storage stability of the aqueous dispersion, and 0.5 / 100 to 40 / 100 is more preferable, 1/100 to 30/100 is more preferable, and 2/100 to 25/100 is still more preferable.
The amount of the crosslinking agent used is preferably an amount that reacts with 0.01 to 10 mmol / g as the number of moles of reactive groups of the crosslinking agent relative to the anionic polymer (per 1 g). The amount is more preferably 0.05 to 5 mmol / g, and still more preferably 0.1 to 2 mmol / g.
The anionic crosslinked polymer in the aqueous dispersion of composite particles obtained in the step (b) contains 0.5 mmol / g or more of an anionic group (preferably a carboxy group) neutralized with a base per 1 g of the crosslinked polymer. It is preferable. Such a crosslinked polymer is considered to contribute to the stability of the anionic crosslinked polymer particles containing the pigment by dissociating in the aqueous dispersion and charge repulsion between the anions.
Here, the crosslinking rate (mol%) of the crosslinked polymer obtained from the following formula (3) is preferably 10 to 90 mol%, more preferably 20 to 80 mol%, and still more preferably 30 to 70 mol%. The crosslinking rate can be determined by calculation from the amount of the crosslinking agent used and the number of moles of the reactive group, the amount of polymer used and the number of moles of the reactive group of the polymer that can react with the reactive group of the crosslinking agent.
Crosslinking rate (mol%) = [number of moles of reactive group of crosslinking agent / number of moles of reactive group capable of reacting with crosslinking agent of polymer] × 100 (3)
In the formula (3), “the number of moles of the reactive group of the crosslinking agent” is obtained by multiplying the number of moles of the crosslinking agent to be used by the number of reactive groups in one molecule of the crosslinking agent.

工程(a)、又は工程(a)及び(b)によって得られた複合粒子の平均粒径は、水分散体又はインクの印字濃度の観点から、好ましくは40〜1000nm、より好ましくは60〜600nm、更に好ましくは80〜300nmである。
なお、平均粒径の測定は、実施例記載の方法により行うことができる。
The average particle size of the composite particles obtained by the step (a) or the steps (a) and (b) is preferably 40 to 1000 nm, more preferably 60 to 600 nm, from the viewpoint of the print density of the aqueous dispersion or ink. More preferably, it is 80-300 nm.
The average particle size can be measured by the method described in the examples.

[インクジェット記録用水分散体]
本発明の水分散体は、そのまま水系インクとして用いることもできる。
本発明の水分散体中の各成分の含有量は、下記のとおりである。
本発明の水分散体に用いられる複合粒子中のアニオン性着色粒子に含まれる着色剤の水分散体中の含有量は、水分散体の印字濃度を高める観点から、好ましくは2〜35重量%、より好ましくは3〜30重量%、更に好ましくは5〜25重量%である。水の含有量は、好ましくは20〜90重量%,より好ましくは30〜80重量%、更に好ましくは40〜70重量%である。
本発明の水分散体の好ましい表面張力(20℃)は、30〜70mN/m、より好ましくは35〜65mN/mである。
本発明の水分散体の20重量%(固形分)の粘度(20℃)は、好ましくは1〜12mPa・s、より好ましくは1〜9mPa・s、より好ましくは2〜6mPa・s、更に好ましくは2〜5mPa・sである。
[Water dispersion for inkjet recording]
The aqueous dispersion of the present invention can also be used as an aqueous ink as it is.
The content of each component in the aqueous dispersion of the present invention is as follows.
The content of the colorant contained in the anionic colored particles in the composite particles used in the aqueous dispersion of the present invention in the aqueous dispersion is preferably from 2 to 35% by weight from the viewpoint of increasing the printing density of the aqueous dispersion. More preferably, it is 3 to 30% by weight, and further preferably 5 to 25% by weight. The water content is preferably 20 to 90% by weight, more preferably 30 to 80% by weight, and still more preferably 40 to 70% by weight.
The preferred surface tension (20 ° C.) of the aqueous dispersion of the present invention is 30 to 70 mN / m, more preferably 35 to 65 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, more preferably 2 to 6 mPa · s, and still more preferably. Is 2 to 5 mPa · s.

[インクジェット記録用水系インク]
本発明のインクジェット記録用水系インクには、水系インクに通常用いられる湿潤剤、浸透剤、分散剤、界面活性剤、粘度調整剤、消泡剤、防腐剤、防黴剤、防錆剤等を添加することができる。
本発明の水系インク中の各成分の含有量は、下記のとおりである。
本発明の水系インクに用いられる複合粒子中のアニオン性着色粒子に含まれる着色剤の水系インク中の含有量は、水系インクの印字濃度を高める観点から、好ましくは1〜25重量%、より好ましくは2〜20重量%、より好ましくは4〜15重量%、更に好ましくは5〜12重量である。水の含有量は、好ましくは20〜90重量%,より好ましくは30〜80重量%、更に好ましくは40〜70重量%である。
本発明の水系インクの好ましい表面張力(20℃)は、23〜50mN/m、より好ましくは23〜45mN/m、更に好ましくは25〜40mN/mである。
本発明の水系インクの粘度(20℃)は、良好な吐出信頼性を維持するために、好ましくは2〜20mPa・sであり、より好ましくは2.5〜16mPa・s、更に好ましくは2.5〜12mPa・sである。
本発明の水系インクを適用するインクジェットの方式は制限されないが、顔料等分散性色材やポリマー粒子等の粒子を含有する分散液の吐出に適したピエゾ方式のインクジェットプリンターに好適である。
[Water-based ink for inkjet recording]
The aqueous ink for inkjet recording of the present invention includes a wetting agent, a penetrating agent, a dispersant, a surfactant, a viscosity modifier, an antifoaming agent, an antiseptic, an antifungal agent, a rust preventive agent and the like that are usually used for aqueous inks. Can be added.
The content of each component in the aqueous ink of the present invention is as follows.
The content of the colorant contained in the anionic colored particles in the composite particles used in the aqueous ink of the present invention in the aqueous ink is preferably 1 to 25% by weight, more preferably from the viewpoint of increasing the printing density of the aqueous ink. Is 2 to 20% by weight, more preferably 4 to 15% by weight, still more preferably 5 to 12% by weight. The water content is preferably 20 to 90% by weight, more preferably 30 to 80% by weight, and still more preferably 40 to 70% by weight.
The preferred surface tension (20 ° C.) of the water-based ink of the present invention is 23 to 50 mN / m, more preferably 23 to 45 mN / m, and still more preferably 25 to 40 mN / m.
In order to maintain good ejection reliability, the viscosity (20 ° C.) of the aqueous ink of the present invention is preferably 2 to 20 mPa · s, more preferably 2.5 to 16 mPa · s, and still more preferably 2. 5 to 12 mPa · s.
The ink jet system to which the water-based ink of the present invention is applied is not limited, but is suitable for a piezo ink jet printer suitable for discharging a dispersion liquid containing a dispersible colorant such as a pigment or particles such as polymer particles.

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。なお、ポリマーの重量平均分子量、ポリマー粒子の平均粒径の測定は以下の方法により行い、水分散体について保存安定性を測定し、水系インクについて、以下の印刷方法により印刷して印字濃度を評価した。
(1)アニオン性ポリマーの重量平均分子量の測定
N,N−ジメチルホルムアミドに、リン酸及びリチウムブロマイドをそれぞれ60mmol/Lと50mmol/Lの濃度となるように溶解した液を溶媒として、ゲルクロマトグラフィー法〔東ソー株式会社製GPC装置(HLC−8120GPC)、東ソー株式会社製カラム(TSK−GEL、α−M×2本)、流速:1mL/min〕により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定した。
(2)カチオン性ポリマー粒子、顔料を含有するアニオン性ポリマー粒子、複合粒子又は混合粒子の平均粒径の測定
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。測定する粒子の濃度を、約5×10-3重量%なるよう水で希釈した分散液を用いた。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。
In the following production examples, examples and comparative examples, “parts” and “%” are “parts by weight” and “% by weight” unless otherwise specified. The weight average molecular weight of the polymer and the average particle diameter of the polymer particles are measured by the following method, the storage stability is measured for the aqueous dispersion, and the printing density is evaluated by printing the aqueous ink by the following printing method. did.
(1) Measurement of weight average molecular weight of anionic polymer Gel chromatography using a solution obtained by dissolving phosphoric acid and lithium bromide in N, N-dimethylformamide so as to have concentrations of 60 mmol / L and 50 mmol / L, respectively. It was measured using polystyrene as a standard substance by the method [GPC apparatus (HLC-8120GPC) manufactured by Tosoh Corporation, column (TSK-GEL, α-M × 2), manufactured by Tosoh Corporation, flow rate: 1 mL / min].
(2) Measurement of average particle diameter of cationic polymer particle, anionic polymer particle containing pigment, composite particle or mixed particle The particle size was measured using a laser particle analysis system ELS-8000 (cumulant analysis) manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. A dispersion diluted with water so that the concentration of particles to be measured was about 5 × 10 −3 wt% was used. 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.

(3)水分散体の保存安定性
水分散体をガラス製密閉容器に充填し、30℃7日保存後の粘度をE型粘度計(東機産業株式会社製、RE80L)を用いて20℃で測定し、下記式より粘度変化率を求めた。変化率の絶対値が小さい方が、保存安定性が良好である。
保存安定性(粘度変化率)(%)=((〔保存後の粘度〕−〔保存前の粘度〕)/〔保存前の粘度〕)×100
(4)印刷方法
インクを、シリコンチューブを介して、インクジェットプリンター(セイコーエプソン株式会社製、型番:EM−930C、ピエゾ方式)のブラックヘッド上部のインク注入口に充填する。次いで、画像編集ソフトウェアPhotoshop(Adobe社製)を用いてベタ印字の印刷パターン(横204mm×縦275mmの大きさ)を作成し、ベタのdutyを変化させて試し印字〔印字条件=用紙種類:普通紙、モード設定:ブラック、ファイン、双方向〕を行い、実際の吐出量が0.75±0.01mg/cm2となるようにdutyを調整した。吐出量は、インクが入ったスクリュー管の重量変化から求めた。調整したdutyのベタ画像を用い、市販の普通紙(商品名:XEROX4200、XEROX社製、上質普通紙)に印字を行った。
(5)印字濃度の測定
印字物を25℃湿度50%で24時間放置後、印字面の印字濃度を測定した。印字濃度の測定は、マクベス濃度計(グレタグマクベス社製、品番:RD914)を用い、以下の測定条件でマゼンタの色濃度成分の数値を読み取ることにより行った。観測光源:D65、観測視野:2度、濃度基準: DIN16536。測定する場所を変え、双方向印字の往路及び復路において印字された部分からそれぞれ5点をランダムに選び、合計10点の平均値を求めた。
(3) Storage stability of aqueous dispersion The aqueous dispersion is filled into a glass sealed container, and the viscosity after storage at 30 ° C. for 7 days is 20 ° C. using an E-type viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., RE80L). The viscosity change rate was obtained from the following formula. The smaller the absolute value of the change rate, the better the storage stability.
Storage stability (Viscosity change rate) (%) = (([viscosity after storage] − [viscosity before storage]) / [viscosity before storage]) × 100
(4) Printing method Ink is filled into the ink injection port at the upper part of the black head of an ink jet printer (manufactured by Seiko Epson Corporation, model number: EM-930C, piezo method) through a silicon tube. Next, a solid print pattern (size: horizontal 204 mm × length 275 mm) is created using image editing software Photoshop (manufactured by Adobe), and trial printing is performed by changing the solid duty (printing condition = paper type: normal) Paper, mode setting: black, fine, bidirectional), and the duty was adjusted so that the actual discharge amount was 0.75 ± 0.01 mg / cm 2 . The discharge amount was determined from the change in the weight of the screw tube containing the ink. Printing was performed on commercially available plain paper (trade name: XEROX4200, manufactured by XEROX, high-quality plain paper) using the adjusted solid solid image.
(5) Measurement of printing density After the printed matter was left at 25 ° C. and 50% humidity for 24 hours, the printing density on the printing surface was measured. The print density was measured by reading the numerical value of the color density component of magenta using a Macbeth densitometer (Gretag Macbeth, product number: RD914) under the following measurement conditions. Observation light source: D65, observation visual field: 2 degrees, concentration standard: DIN 16536. The measurement place was changed, and 5 points were randomly selected from the printed portions in the forward and return passes of bidirectional printing, and an average value of a total of 10 points was obtained.

合成例1(カチオン性ポリマー粒子(1)の水分散体の合成)
500mlセパラフラスコにイオン交換水300g、スチレン45g、ジビニルベンゼン2.5g、塩化メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム2.5gを加え、300rpmで撹拌しながら70℃に昇温した。20分間攪拌後、イオン交換水5gで溶解させた重合開始剤(和光純薬工業株式会社製、商品名:V−50、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロライド)0.5gを添加し、70℃、200rpm攪拌下にて3時間反応させた。その後75℃に昇温し、さらに3時間反応(ソープフリー乳化重合)させた。
得られた乳液を200メッシュのステンレス網でろ過し、固形分が25%になるまでエバポレーターで濃縮した。濃縮した乳液を遠心分離器(6000rpmで15分間処理)に掛け、デカンテーションして液層部分を取り、フィルター(ザルトリウス社製、ミニザルトシリンジフィルター、孔径:5μm、材質:酢酸セルロース)でろ過して粗大粒子を除き、1N水酸化ナトリウムでpH7に調整したのち、固形分濃度が20%になるようにイオン交換水で希釈し、平均粒径119nmのカチオン性ポリマー粒子(1)の水分散体を得た。
合成例2(カチオン性ポリマー粒子(2)の水分散体の合成)
合成例1のモノマーを、スチレン46.25g、ジビニルベンゼン2.5g、塩化メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム1.25gとした以外は同様に調製し、固形分濃度が20%で平均粒径195nmのカチオン性ポリマー粒子(2)の水分散体を得た。
Synthesis Example 1 (Synthesis of aqueous dispersion of cationic polymer particles (1))
To a 500 ml Separa flask, 300 g of ion exchange water, 45 g of styrene, 2.5 g of divinylbenzene, and 2.5 g of methacryloyloxyethyltrimethylammonium chloride were added, and the temperature was raised to 70 ° C. while stirring at 300 rpm. Polymerization initiator (trade name: V-50, 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) dissolved in 5 g of ion exchange water after stirring for 20 minutes. 5 g was added and reacted for 3 hours under stirring at 70 ° C. and 200 rpm. Thereafter, the temperature was raised to 75 ° C., and the mixture was further reacted for 3 hours (soap-free emulsion polymerization).
The obtained emulsion was filtered through a 200-mesh stainless steel mesh and concentrated with an evaporator until the solid content was 25%. The concentrated emulsion is applied to a centrifuge (treated at 6000 rpm for 15 minutes), decanted to remove the liquid layer, and filtered with a filter (manufactured by Sartorius, mini-Salto syringe filter, pore size: 5 μm, material: cellulose acetate). After removing the coarse particles, the pH is adjusted to 7 with 1N sodium hydroxide, diluted with ion-exchanged water so that the solid content concentration becomes 20%, and the aqueous dispersion of the cationic polymer particles (1) having an average particle diameter of 119 nm is obtained. Got the body.
Synthesis Example 2 (Synthesis of aqueous dispersion of cationic polymer particles (2))
The monomer of Synthesis Example 1 was prepared in the same manner except that 46.25 g of styrene, 2.5 g of divinylbenzene, and 1.25 g of methacryloyloxyethyltrimethylammonium chloride were prepared, and the cationic content was 20% solid content and the average particle size was 195 nm. An aqueous dispersion of polymer particles (2) was obtained.

比較合成例1(アニオン性ポリマー粒子の水分散体の合成)
(1)アニオン性ポリマーの合成
メタクリル酸14部、スチレンマクロマー(東亞合成株式会社製、商品名:AS−6S)(固形分50%)30部、スチレン46部、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート25部を混合し、モノマー混合液を調製した。
反応容器内に、メチルエチルケトン3部、重合連鎖移動剤(2−メルカプトエタノール)0.03部、及び前記モノマー混合液の10%を入れて混合し、初期仕込みモノマー溶液を得、反応容器内の窒素ガス置換を十分に行った。
一方、前記モノマー混合液の残部(90%)、前記重合連鎖移動剤0.27部、メチルエチルケトン21部、及び重合開始剤(和光純薬工業株式会社製、商品名:V−65、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル))1.0部を混合し、滴下モノマー溶液を得た。これを滴下ロートに入れ、窒素雰囲気下、反応容器内の初期仕込みモノマー溶液を攪拌しながら75℃まで昇温し、滴下モノマー溶液を3時間かけて滴下した。滴下終了から75℃で2時間経過後、前記重合開始剤0.9部をメチルエチルケトン45部に溶解した重合開始剤溶液を加え、更に75℃で2時間、80℃で2時間熟成させ、ポリマー溶液(ポリマーの重量平均分子量:57000)を得た。
(2)アニオン性ポリマー粒子の水分散体の調製
上記(1)で得られたポリマー溶液を減圧乾燥させて得られたポリマー7.9部をメチルエチルケトン22.7部に溶かし、その中に中和剤5N水酸化ナトリウム水溶液2.4部、25%アンモニア水0.2部、及びイオン交換水66.7部を加え、ディスパー翼8000rpmで15℃で1時間混合したのち、マイクロフルイダイザー(Microfluidics 社製、高圧ホモジナイザー、商品名、型式M-140K)を用いて、180MPaの圧力でさらに19パス分散処理した。得られた分散液を、減圧下60℃でメチルエチルケトン及び、一部の水を除去した。得られた濃縮液を遠心分離し、液層部分をフィルター(ザルトリウス社製、ミニザルトシリンジフィルター、孔径:1.2μm、材質:酢酸セルロース)でろ過して粗大粒子を除き、アニオン性ポリマー粒子の水分散体〔固形分濃度:19.56%、平均粒径:159nm〕を得た。
Comparative Synthesis Example 1 (Synthesis of an aqueous dispersion of anionic polymer particles)
(1) Synthesis of anionic polymer 14 parts of methacrylic acid, 30 parts of styrene macromer (manufactured by Toagosei Co., Ltd., trade name: AS-6S) (solid content 50%), 46 parts of styrene, 25 parts of polypropylene glycol monomethacrylate are mixed. Then, a monomer mixed solution was prepared.
In a reaction vessel, 3 parts of methyl ethyl ketone, 0.03 part of a polymerization chain transfer agent (2-mercaptoethanol) and 10% of the monomer mixture are mixed to obtain an initial charge monomer solution, and nitrogen in the reaction vessel Gas replacement was performed sufficiently.
On the other hand, the balance (90%) of the monomer mixture, 0.27 parts of the polymerization chain transfer agent, 21 parts of methyl ethyl ketone, and a polymerization initiator (trade name: V-65, 2, 2 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 1.0 part of '-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile)) was mixed to obtain a dropping monomer solution. This was put into a dropping funnel, and the temperature of the initially charged monomer solution in the reaction vessel was raised to 75 ° C. with stirring under a nitrogen atmosphere, and the dropped monomer solution was dropped over 3 hours. After 2 hours at 75 ° C. from the end of dropping, a polymerization initiator solution in which 0.9 part of the polymerization initiator was dissolved in 45 parts of methyl ethyl ketone was added, and further aged at 75 ° C. for 2 hours and at 80 ° C. for 2 hours to obtain a polymer solution. (Weight average molecular weight of polymer: 57000) was obtained.
(2) Preparation of aqueous dispersion of anionic polymer particles 7.9 parts of the polymer obtained by drying the polymer solution obtained in (1) above under reduced pressure was dissolved in 22.7 parts of methyl ethyl ketone, and neutralized therein. After adding 2.4 parts of 5N aqueous sodium hydroxide solution, 0.2 parts of 25% aqueous ammonia, and 66.7 parts of ion-exchanged water, the mixture was mixed at 8000 rpm for 1 hour at 15 ° C. with a microfluidizer (Microfluidics, Inc.). Made by high pressure homogenizer, trade name, model M-140K), and further subjected to 19-pass dispersion treatment at a pressure of 180 MPa. Methyl ethyl ketone and a part of water were removed from the obtained dispersion at 60 ° C. under reduced pressure. The obtained concentrated liquid is centrifuged, and the liquid layer portion is filtered through a filter (manufactured by Sartorius, mini-Salto syringe filter, pore size: 1.2 μm, material: cellulose acetate) to remove coarse particles, and anionic polymer particles An aqueous dispersion (solid concentration: 19.56%, average particle size: 159 nm) was obtained.

調製例1(顔料を含有するアニオン性ポリマー粒子の水分散体の調製)
(1)アニオン性ポリマーの合成
ベンジルアクリレート(c)142部、メタクリル酸(a)38部、及びスチレンマクロマー(b)(東亞合成株式会社製、商品名:AS−6S)(固形分50%)40部を混合し、モノマー混合液を調製した。
反応容器内に、メチルエチルケトン18部、重合連鎖移動剤(2−メルカプトエタノール)0.03部、及び前記モノマー混合液の10%を入れて混合し、初期仕込みモノマー溶液を得、反応容器内の窒素ガス置換を十分に行った。
一方、前記モノマー混合液の残部(90%)、前記重合連鎖移動剤0.27部、メチルエチルケトン42部、及び前記重合開始剤(V−65)1.2部を混合し、滴下モノマー溶液を得た。これを滴下ロートに入れ、窒素雰囲気下、反応容器内の初期仕込みモノマー溶液を攪拌しながら75℃まで昇温し、滴下モノマー溶液を3時間かけて滴下した。滴下終了から75℃で2時間経過後、前記重合開始剤0.3部をメチルエチルケトン5部に溶解した重合開始剤溶液を加え、更に75℃で2時間、80℃で2時間熟成させ、アニオン性ポリマーのメチルエチルケトン溶液(ポリマーの重量平均分子量:90000)を得た。
(2)顔料を含有するアニオン性ポリマー粒子の水分散体の調製
上記(1)で得られたアニオン性ポリマーのメチルエチルケトン溶液を減圧乾燥させて得られたアニオン性ポリマー45部をメチルエチルケトン300部に溶かし、その中に中和剤5N水酸化ナトリウム水溶液10.2部と25%アンモニア水12.2部、及びイオン交換水1150部を加え、更にマゼンタ顔料(無置換キナクリドンと2,9−ジクロロキナクリドンからなる固溶体顔料、チバ・ジャパン株式会社製、商品名:クロモフタルジェットマゼンタ2BC)180部を加え、ディスパー翼7000rpmで20℃で1時間混合したのち、ビーズミル型分散機(寿工業株式会社製、ウルトラ・アペックス・ミル、型式UAM-05、メディア粒子:ジルコニアビーズ、粒径:0.05mm)を用いて20℃で40分間混合分散した。得られた分散液を前記マイクロフルイダイザー(M−140K)を用いて、180MPaの圧力でさらに5パス分散処理した。
得られた分散液を、減圧下60℃でメチルエチルケトン及び、一部の水を除去した。得られた濃縮液を遠心分離し、液層部分を前記フィルター(ザルトリウス社製、孔径:5μm)でろ過して粗大粒子を除き、顔料を含有するアニオン性ポリマー粒子の水分散体〔固形分濃度:30.0%、平均粒径74nm〕を得た。
Preparation Example 1 (Preparation of aqueous dispersion of anionic polymer particles containing pigment)
(1) Synthesis of anionic polymer 142 parts of benzyl acrylate (c), 38 parts of methacrylic acid (a), and styrene macromer (b) (manufactured by Toagosei Co., Ltd., trade name: AS-6S) (solid content 50%) Forty parts were mixed to prepare a monomer mixture.
In a reaction vessel, 18 parts of methyl ethyl ketone, 0.03 part of a polymerization chain transfer agent (2-mercaptoethanol) and 10% of the monomer mixture are mixed to obtain an initial charge monomer solution, and nitrogen in the reaction vessel Gas replacement was performed sufficiently.
On the other hand, the remainder (90%) of the monomer mixture, 0.27 parts of the polymerization chain transfer agent, 42 parts of methyl ethyl ketone, and 1.2 parts of the polymerization initiator (V-65) are mixed to obtain a dropped monomer solution. It was. This was put into a dropping funnel, and the temperature of the initially charged monomer solution in the reaction vessel was raised to 75 ° C. with stirring under a nitrogen atmosphere, and the dropped monomer solution was dropped over 3 hours. After 2 hours at 75 ° C. from the end of the dropwise addition, a polymerization initiator solution in which 0.3 part of the polymerization initiator was dissolved in 5 parts of methyl ethyl ketone was added, and further aged at 75 ° C. for 2 hours and 80 ° C. for 2 hours. A methyl ethyl ketone solution of the polymer (weight average molecular weight of the polymer: 90000) was obtained.
(2) Preparation of aqueous dispersion of anionic polymer particles containing pigment Dissolve 45 parts of anionic polymer obtained by drying under reduced pressure the methyl ethyl ketone solution of the anionic polymer obtained in (1) above in 300 parts of methyl ethyl ketone. Further, 10.2 parts of a neutralizing agent 5N aqueous sodium hydroxide solution, 12.2 parts of 25% aqueous ammonia, and 1150 parts of ion-exchanged water are added, and a magenta pigment (from unsubstituted quinacridone and 2,9-dichloroquinacridone) is added. After adding 180 parts of a solid solution pigment, manufactured by Ciba Japan Co., Ltd., trade name: Chromophthaljet Magenta 2BC), mixing at 20 ° C. with a disperser blade at 7000 rpm for 1 hour, a bead mill type disperser (manufactured by Kotobuki Industries Co., Ltd., Ultra) Apex mill, model UAM-05, media particles: zirconia beads, Diameter: 0.05 mm) were mixed and dispersed at 20 ° C. 40 minutes using a. The obtained dispersion was further subjected to a 5-pass dispersion treatment at a pressure of 180 MPa using the microfluidizer (M-140K).
Methyl ethyl ketone and a part of water were removed from the obtained dispersion at 60 ° C. under reduced pressure. The obtained concentrated liquid is centrifuged, and the liquid layer portion is filtered through the filter (manufactured by Sartorius, pore size: 5 μm) to remove coarse particles, and an aqueous dispersion of anionic polymer particles containing a pigment [solid content concentration : 30.0%, average particle size 74 nm].

調製例2(顔料を含有するアニオン性架橋ポリマー粒子の水分散体の調製)
調製例1で得られた顔料を含有するアニオン性ポリマー粒子の水分散体40gに、エポキシ系架橋剤(商品名:デナコールEX321、エポキシ当量140、ナガセケムテックス株式会社製)0.42gとイオン交換水0.98gを加えて、90℃温浴で、撹拌しながら1時間保持した。冷却後、前記フィルター(ザルトリウス社製、孔径:5μm)でろ過して粗大粒子を除き、顔料を含有するアニオン性架橋ポリマー粒子〔固形分濃度:30.0%、平均粒径77nm、前記式(3)による架橋ポリマーの架橋率:56.8モル%〕の水分散体を得た。
Preparation Example 2 (Preparation of an aqueous dispersion of anionic crosslinked polymer particles containing a pigment)
40 g of an aqueous dispersion of anionic polymer particles containing the pigment obtained in Preparation Example 1 was ion-exchanged with 0.42 g of an epoxy-based crosslinking agent (trade name: Denacol EX321, epoxy equivalent 140, manufactured by Nagase ChemteX Corporation). 0.98 g of water was added, and the mixture was kept in a 90 ° C. warm bath with stirring for 1 hour. After cooling, the mixture is filtered through the filter (manufactured by Sartorius, pore size: 5 μm) to remove coarse particles, and anionic crosslinked polymer particles containing a pigment [solid content concentration: 30.0%, average particle size of 77 nm, the above formula ( An aqueous dispersion having a crosslinking ratio of the crosslinked polymer of 3) of 56.8 mol%] was obtained.

製造例1(複合粒子(1)を含有する水分散体の製造)
調製例1で得られた顔料を含有するアニオン性ポリマー粒子の水分散体10gを撹拌しながら、イオン交換水で固形分濃度6%に調整した合成例1で得られたカチオン性ポリマー粒子(1)の水分散体を20g滴下した後、超音波分散器(300μA)で3分間分散し、平均粒径138nmの複合粒子(1)を含有する水分散体を得た。
得られた複合粒子1の電子顕微鏡写真(日本電子株式会社製、透過型電子顕微鏡「JEM−2100型」、加速電圧80KV使用)を図1及び2に示す。
Production Example 1 (Production of aqueous dispersion containing composite particles (1))
While stirring 10 g of the aqueous dispersion of anionic polymer particles containing the pigment obtained in Preparation Example 1, the cationic polymer particles obtained in Synthesis Example 1 adjusted to a solid concentration of 6% with ion-exchanged water (1 20 g of the aqueous dispersion was dropped, and then dispersed for 3 minutes with an ultrasonic disperser (300 μA) to obtain an aqueous dispersion containing composite particles (1) having an average particle diameter of 138 nm.
1 and 2 show electron micrographs of the obtained composite particles 1 (manufactured by JEOL Ltd., transmission electron microscope “JEM-2100 type”, using acceleration voltage of 80 KV).

製造例2(複合粒子(2)を含有する水分散体の製造)
調製例1で得られた顔料を含有するアニオン性ポリマー粒子の水分散体40gを撹拌しながら、イオン交換水で固形分濃度13%に調製した合成例1で得られたカチオン性ポリマー粒子(1)の水分散体を18.46g滴下した後、超音波分散器(300μA)で5分間分散し、さらに、前記エポキシ系架橋剤(デナコールEX321)0.47gとイオン交換水1.07gを加えて、90℃温浴で、撹拌しながら1時間保持した。冷却後、前記フィルター(ザルトリウス社製、孔径:5μm)でろ過して粗大粒子を除き、平均粒径147nmの複合粒子(2)(前記式(3)による架橋ポリマーの架橋率:56.8モル%)を含有する水分散体を得た。
比較製造例1(混合粒子を含有する水分散体の製造)
調製例1で得られた顔料を含有するアニオン性ポリマー粒子の水分散体10gを撹拌しながら、イオン交換水で固形分濃度6%に調整した比較合成例1で得られたアニオン性ポリマー粒子の水分散体を20g滴下した後、超音波分散器(300μA)で3分間分散し、混合粒子を含有する水分散体を得た。
製造例3(複合粒子(3)を含有する水分散体の製造)
調製例1で得られた顔料を含有するアニオン性ポリマー粒子の水分散体10gを撹拌しながら、イオン交換水で固形分濃度6%に調整した合成例2で得られたカチオン性ポリマー粒子(2)の水分散体を20g滴下した後、超音波分散器(300μA)で3分間分散し、平均粒径138nmの複合粒子(3)を含有する水分散体を得た。
Production Example 2 (Production of aqueous dispersion containing composite particles (2))
While stirring 40 g of an aqueous dispersion of anionic polymer particles containing the pigment obtained in Preparation Example 1, the cationic polymer particles (1 18.46 g of the aqueous dispersion was dropped and then dispersed for 5 minutes with an ultrasonic disperser (300 μA). Further, 0.47 g of the epoxy crosslinking agent (Denacol EX321) and 1.07 g of ion-exchanged water were added. And kept in a 90 ° C. warm bath with stirring for 1 hour. After cooling, the mixture is filtered through the filter (manufactured by Sartorius, pore size: 5 μm) to remove coarse particles, and composite particles (2) having an average particle size of 147 nm (crosslinking rate of the crosslinked polymer according to the formula (3): 56.8 mol) %) Was obtained.
Comparative Production Example 1 (Production of aqueous dispersion containing mixed particles)
While stirring 10 g of the aqueous dispersion of anionic polymer particles containing the pigment obtained in Preparation Example 1, the solid content concentration was adjusted to 6% with ion-exchanged water. After 20 g of the aqueous dispersion was dropped, the mixture was dispersed for 3 minutes with an ultrasonic disperser (300 μA) to obtain an aqueous dispersion containing mixed particles.
Production Example 3 (Production of aqueous dispersion containing composite particles (3))
While stirring 10 g of the aqueous dispersion of anionic polymer particles containing the pigment obtained in Preparation Example 1, the cationic polymer particles obtained in Synthesis Example 2 adjusted to a solid content concentration of 6% with ion-exchanged water (2 20 g of the aqueous dispersion was dropped, and then dispersed for 3 minutes with an ultrasonic disperser (300 μA) to obtain an aqueous dispersion containing composite particles (3) having an average particle size of 138 nm.

配合例(水系インクの製造)
製造例1〜3で得られた複合粒子(1)〜(3)のいずれかを含有する水分散体、比較製造例1で得られた混合粒子を含有する水分散体、調製例1で得られた顔料を含有するアニオン性ポリマー粒子の水分散体、又は調製例2で得られた顔料を含有するアニオン性架橋ポリマー粒子の水分散体を、顔料分換算で10.0部となるように用意した。
1,2−ヘキサンジオール(東京化成工業株式会社製)2.0部、2−ピロリドン(和光純薬株式会社製)2.0部、サーフィノール465(日信化学工業株式会社製、ノニオン界面活性剤)0.5部、オルフィンE1010(日信化学工業株式会社製、ノニオン界面活性剤)0.5部、グリセリン(花王株式会社製)2.0部、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(商品名:ブチルトリグリコール、日本乳化剤株式会社製)10.0部、プロキセルXL2(アビシア株式会社製、防腐剤)0.3部、及びイオン交換水をマグネチックスターラーで撹拌しながら、混合し、更に室温で15分間攪拌して、混合溶液を得た。ここでイオン交換水の配合量は、混合溶液と前記の水分散体を加えた全量が100部となるように調整した量である。
次に予め用意した前記水分散体をマグネチックスターラーで撹拌しながら、前記混合溶液を添加し、1.2μmのフィルター(酢酸セルロース膜、ザルトリウス社製)で濾過し、水系インクを得た。
Formulation example (production of water-based ink)
An aqueous dispersion containing any of the composite particles (1) to (3) obtained in Production Examples 1 to 3, an aqueous dispersion containing the mixed particles obtained in Comparative Production Example 1, and obtained in Preparation Example 1. The aqueous dispersion of the anionic polymer particles containing the obtained pigment or the aqueous dispersion of the anionic crosslinked polymer particles containing the pigment obtained in Preparation Example 2 is 10.0 parts in terms of pigment content. Prepared.
2.0 parts of 1,2-hexanediol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 2.0 parts of 2-pyrrolidone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), Surfynol 465 (manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., nonionic surfactant) Agent) 0.5 part, Olfine E1010 (manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., nonionic surfactant) 0.5 part, glycerin (manufactured by Kao Corporation) 2.0 parts, triethylene glycol monobutyl ether (trade name: butyl) Triglycol (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.) 10.0 parts, Proxel XL2 (manufactured by Avicia Co., Ltd., preservative) 0.3 parts, and ion-exchanged water are mixed while stirring with a magnetic stirrer, and further 15 at room temperature. The mixture was stirred for a minute to obtain a mixed solution. Here, the blending amount of the ion-exchanged water is an amount adjusted so that the total amount of the mixed solution and the aqueous dispersion added becomes 100 parts.
Next, stirring the aqueous dispersion prepared in advance with a magnetic stirrer, the mixed solution was added, and the mixture was filtered through a 1.2 μm filter (cellulose acetate film, manufactured by Sartorius) to obtain an aqueous ink.

表1から、実施例1〜3の水系インクは、比較例1〜3の水系インクに比べて、印字濃度が優れており、さらにアニオン性ポリマーとして架橋ポリマーを用いた実施例2は実施例1よりも保存安定性が優れていることが分かる。   From Table 1, the aqueous inks of Examples 1 to 3 are superior in print density to the aqueous inks of Comparative Examples 1 to 3, and Example 2 using a crosslinked polymer as an anionic polymer is Example 1. It can be seen that the storage stability is better than that.

製造例1で得られた複合粒子の電子顕微鏡写真である。4 is an electron micrograph of composite particles obtained in Production Example 1. FIG. 製造例1で得られた複合粒子の別の電子顕微鏡写真である。4 is another electron micrograph of the composite particles obtained in Production Example 1.

Claims (7)

カチオン性ポリマー粒子にアニオン性着色粒子が付着した複合粒子を含有し、
前記アニオン性着色粒子が、着色剤を含有するアニオン性ポリマー粒子であり、
アニオン性着色粒子が、カチオン性ポリマー粒子の平均粒径よりも小さい平均粒径を有するものである、インクジェット記録用水分散体。
Containing composite particles with anionic colored particles attached to the cationic polymer particles ;
The anionic colored particles are anionic polymer particles containing a colorant;
An aqueous dispersion for ink jet recording , wherein the anionic colored particles have an average particle size smaller than the average particle size of the cationic polymer particles .
前記アニオン性着色粒子に用いるアニオン性ポリマーが、(a)アニオン性モノマーと、(b)マクロマー及び/又は(c)疎水性モノマーとを含むモノマー混合物を共重合させてなるビニル系ポリマーである、請求項1に記載のインクジェット記録用水分散体。 The anionic polymer used for the anionic colored particles is a vinyl polymer obtained by copolymerizing a monomer mixture containing (a) an anionic monomer and (b) a macromer and / or (c) a hydrophobic monomer. The aqueous dispersion for inkjet recording according to claim 1. 着色剤を含有するアニオン性ポリマー粒子が、着色剤を含有するアニオン性架橋ポリマー粒子である、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。 The aqueous dispersion for inkjet recording according to claim 1 or 2, wherein the anionic polymer particles containing a colorant are anionic crosslinked polymer particles containing a colorant. 前記アニオン性架橋ポリマー粒子が、前記着色剤を含有するアニオン性ポリマー粒子と架橋剤とから形成され、
前記架橋剤が、前記アニオン性着色粒子に用いるアニオン性ポリマーのアニオン性基と反応する官能基を有する化合物であり、該官能基を分子中に2以上有する化合物である、請求項3に記載のインクジェット記録用水分散体。
The anionic crosslinked polymer particles are formed from an anionic polymer particle containing the colorant and a crosslinking agent,
The said crosslinking agent is a compound which has a functional group which reacts with the anionic group of the anionic polymer used for the said anionic colored particle, and is a compound which has 2 or more of this functional group in a molecule | numerator . Water dispersion for inkjet recording.
前記架橋剤が、分子中に2以上のエポキシ基を有する化合物である、請求項4に記載のインクジェット記録用水分散体。 The aqueous dispersion for inkjet recording according to claim 4, wherein the crosslinking agent is a compound having two or more epoxy groups in a molecule . 下記工程(a)を有する製造方法により得られる請求項1に記載のインクジェット記録用水分散体
工程(a):アニオン性着色粒子の水分散体と、カチオン性ポリマー粒子の水分散体とを混合して、カチオン性ポリマー粒子にアニオン性着色粒子が付着した複合粒子の水分散体を得る工程
The water dispersion for ink-jet printing according to claim 1, obtained by granulation process made that have a following step (a).
Step (a): A step of mixing an aqueous dispersion of anionic colored particles and an aqueous dispersion of cationic polymer particles to obtain an aqueous dispersion of composite particles in which anionic colored particles are attached to the cationic polymer particles.
下記工程(a)、及び(b)を有する製造方法により得られる請求項1に記載のインクジェット記録用水分散体
工程(a):アニオン性着色粒子の水分散体と、カチオン性ポリマー粒子の水分散体とを混合して、カチオン性ポリマー粒子にアニオン性着色粒子が付着した複合粒子の水分散体を得る工程
工程(b):工程(a)で得られた複合粒子の水分散体に架橋剤を添加して、カチオン性ポリマー粒子に、着色剤を含有するアニオン性架橋ポリマー粒子が付着した複合粒子の水分散体を得る工程
The aqueous dispersion for inkjet recording according to claim 1, which is obtained by a production method having the following steps (a) and (b) .
Step (a): A step of mixing an aqueous dispersion of anionic colored particles and an aqueous dispersion of cationic polymer particles to obtain an aqueous dispersion of composite particles in which anionic colored particles are attached to the cationic polymer particles. Step (b): Water of composite particles in which a crosslinking agent is added to the aqueous dispersion of composite particles obtained in step (a), and anionic crosslinked polymer particles containing a colorant are attached to the cationic polymer particles. Step of obtaining a dispersion
JP2008319585A 2008-12-16 2008-12-16 Water-based ink for inkjet recording Expired - Fee Related JP5544081B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008319585A JP5544081B2 (en) 2008-12-16 2008-12-16 Water-based ink for inkjet recording
PCT/JP2009/071078 WO2010071185A1 (en) 2008-12-16 2009-12-11 Water-based ink for ink-jet printing
CN2009801537919A CN102272248B (en) 2008-12-16 2009-12-11 Water-based ink for ink-jet printing
EP09809078.0A EP2370531B1 (en) 2008-12-16 2009-12-11 Water-based ink for ink-jet printing
US13/140,235 US8680174B2 (en) 2008-12-16 2009-12-11 Water-based ink for ink-jet printing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008319585A JP5544081B2 (en) 2008-12-16 2008-12-16 Water-based ink for inkjet recording

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010143961A JP2010143961A (en) 2010-07-01
JP5544081B2 true JP5544081B2 (en) 2014-07-09

Family

ID=42564713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008319585A Expired - Fee Related JP5544081B2 (en) 2008-12-16 2008-12-16 Water-based ink for inkjet recording

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5544081B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5735021B2 (en) 2012-03-28 2015-06-17 富士フイルム株式会社 Image forming method
CN107108902B (en) 2014-12-24 2020-12-08 花王株式会社 Process for producing pigment-containing modified polymer particles
JP6947369B2 (en) * 2017-12-28 2021-10-13 花王株式会社 Manufacturing method of aqueous pigment dispersion

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5454864A (en) * 1992-02-12 1995-10-03 Whalen-Shaw; Michael Layered composite pigments and methods of making same
EP0556649B1 (en) * 1992-02-20 1999-06-23 E.I. Du Pont De Nemours & Company Incorporated Aqueous dispersions containing ABC triblock polymer dispersants
JP3644498B2 (en) * 2000-09-14 2005-04-27 セイコーエプソン株式会社 Ink jet recording method and ink set for ink jet recording used therefor
JP2003306624A (en) * 2002-04-17 2003-10-31 Seiko Epson Corp Ink composition for ink jet recording, method of recording and recorded material using the same
JP4540366B2 (en) * 2003-03-06 2010-09-08 花王株式会社 Ink set
JP2005036039A (en) * 2003-07-16 2005-02-10 Kawamura Inst Of Chem Res Aqueous coloring material and aqueous coloring material in colloidal particle state
JP2008081545A (en) * 2006-09-26 2008-04-10 Dainippon Ink & Chem Inc Water-based coloring material and powdery coloring material

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010143961A (en) 2010-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8710117B2 (en) Crosslinked core/shell polymer particles
JP5108422B2 (en) Cross-linked core-shell polymer particles
JP5284581B2 (en) Water-based ink for inkjet recording
WO2016104294A1 (en) Water-based ink
JP5426092B2 (en) Method for producing aqueous dispersion for ink jet recording
US8680174B2 (en) Water-based ink for ink-jet printing
JP2016121237A (en) Production method of water-based pigment dispersion for inkjet recording
JP5763914B2 (en) Inkjet recording method
JP5164352B2 (en) Water-based ink for inkjet recording
JP5279231B2 (en) Water-based ink for inkjet recording
JP4972394B2 (en) Method for producing dispersion of crosslinked core-shell polymer particles
JP5342856B2 (en) Method for producing aqueous dispersion for ink jet recording
JP5166824B2 (en) Water-based ink for inkjet recording
JP7162534B2 (en) pigment water dispersion
JP5544081B2 (en) Water-based ink for inkjet recording
JP5297023B2 (en) Water dispersion for inkjet recording
JP5764304B2 (en) Water-based ink for inkjet recording
JP2012001675A (en) Aqueous dispersion for inkjet recording
JP2010143962A (en) Water-based ink for inkjet recording
JP2011127064A (en) Water-based ink for inkjet recording
JP5544094B2 (en) Water-based ink for inkjet recording
JP5243019B2 (en) Method for producing aqueous dispersion for ink jet recording
JP5877001B2 (en) Water-based ink for inkjet recording
JP5667235B2 (en) Method for producing aqueous dispersion for ink jet recording

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110913

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130507

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130708

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: 20140415

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140512

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees