JP5629459B2 - Water-based ink for inkjet recording - Google Patents

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本発明はインクジェット記録用水系インクに関する。   The present invention relates to an aqueous ink for inkjet recording.

インクジェット記録方式は、非常に微細なノズルからインク液滴を記録部材に直接吐出し、付着させて、文字や画像を得る記録方式である。この方式は、フルカラー化が容易で、かつ安価であり、記録部材として普通紙が使用可能、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。
インクジェット記録に使用されるインクとしては、耐水性や耐候性の観点から、近年、顔料、ポリマー、及び水を分散させた顔料系インクが主に使用されている。
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.
In recent years, pigment-based inks in which pigments, polymers, and water are dispersed are mainly used as inks used in ink jet recording from the viewpoint of water resistance and weather resistance.

顔料系のインクジェット記録用水分散体及び水系インクに関しては、保存安定性を改善するための種々の提案がなされている。
例えば、特許文献1には、顔料を、界面活性剤及び/又は水可溶性樹脂を用いて予め水媒体に分散させる第1工程、第1工程で得られた分散液と特定の分子量を有する自己乳化型樹脂を水溶性溶剤に溶解させた液とを混合し、顔料表面に自己乳化型樹脂を固着させる第2工程からなる水性顔料分散体の製造方法が開示されている。
特許文献2には、着色剤を含有する架橋ポリマー粒子を含む水系インクであって、水の含有量が60重量%を超え、着色剤の含有量が10重量%以上であり、架橋ポリマー粒子が着色剤を含有する水不溶性ポリマー粒子を架橋剤で架橋して得られるものであり、かつ塩基で中和されたアニオン性基を有するものであるインクジェット記録用水系インクが開示されている。
Various proposals have been made for improving the storage stability of pigment-based aqueous dispersions for inkjet recording and aqueous inks.
For example, Patent Document 1 discloses a first step in which a pigment is dispersed in an aqueous medium in advance using a surfactant and / or a water-soluble resin, a dispersion obtained in the first step, and a self-emulsification having a specific molecular weight. A method for producing an aqueous pigment dispersion comprising a second step of mixing a liquid obtained by dissolving a mold resin in a water-soluble solvent and fixing the self-emulsifying resin on the pigment surface is disclosed.
Patent Document 2 discloses a water-based ink containing crosslinked polymer particles containing a colorant, wherein the water content exceeds 60% by weight, the colorant content is 10% by weight or more, and the crosslinked polymer particles are A water-based ink for inkjet recording, which is obtained by crosslinking water-insoluble polymer particles containing a colorant with a crosslinking agent and has an anionic group neutralized with a base, is disclosed.

しかしながら、特許文献1及び2の水分散体及び水系インクは、再分散性において十分に満足のいくものではない。ここで、再分散性とは、インクジェット記録方式において、インク液滴を吐出するノズル孔周辺に付着し乾燥したインクが、インク中に再溶解ないし再分散する性質をいう。再分散性が悪いと、インク中に粗大粒子が発生し、吐出性が悪化するという問題が発生する。   However, the aqueous dispersions and aqueous inks of Patent Documents 1 and 2 are not fully satisfactory in redispersibility. Here, redispersibility refers to the property that, in the ink jet recording method, ink that has adhered to and dried around the nozzle holes that eject ink droplets is re-dissolved or re-dispersed in the ink. If the redispersibility is poor, coarse particles are generated in the ink, causing a problem that the discharge property is deteriorated.

特開2000−239392号公報JP 2000-239392 A 特開2009−108115号公報JP 2009-108115 A

本発明は、印字濃度と保存安定性とを満足しつつ、再分散性に優れたインクジェット記録用水系インクを提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a water-based ink for inkjet recording excellent in redispersibility while satisfying print density and storage stability.

本発明者らは、アニオン性基を有する水溶性ポリマーとアニオン性基を有する水不溶性ポリマーとを使用して、顔料を分散させた後、ポリマーを架橋処理してなる水系インクであり、ポリマー1g当たりのアニオン性基量及び架橋剤量が特定範囲にある水系インクが、印字濃度及び保存安定性を満足しつつ、再分散性に優れることを見出した。
すなわち、本発明は、次の(1)〜(2)を提供する。
(1)顔料を、アニオン性基を有する水溶性ポリマー(x)及びアニオン性基を有する水不溶性ポリマー(y)で分散させた後、前記アニオン性基と反応しうる官能基を有する架橋剤で、前記ポリマーを架橋処理してなる水系インクであり、ポリマー1g当たりの架橋剤量が0.8〜3.0mmol当量/gであり、架橋処理後のポリマー1g当たりのアニオン性基量が1.5〜3.0mmol/gである、インクジェット記録用水系インク。
(2)下記工程(I)〜(III)を有する、前記(1)のインクジェット記録用水系インクの製造方法。
工程(I):顔料をアニオン性基を有する水溶性ポリマー(x)及び水で分散し、水分散体を得る工程
工程(II):工程(I)で得られた水分散体にアニオン性基を有する水不溶性ポリマー(y)を添加して更に分散し、顔料を含有するポリマー粒子(A)を含む分散体を得る工程
工程(III):工程(II)で得られた分散体に、架橋処理を行う工程
The inventors of the present invention are water-based inks obtained by dispersing a pigment using a water-soluble polymer having an anionic group and a water-insoluble polymer having an anionic group and then crosslinking the polymer. It has been found that a water-based ink having a specific amount of anionic group and crosslinking agent in a specific range is excellent in redispersibility while satisfying the printing density and storage stability.
That is, the present invention provides the following (1) to (2).
(1) A crosslinking agent having a functional group capable of reacting with the anionic group after the pigment is dispersed with the water-soluble polymer (x) having an anionic group and the water-insoluble polymer (y) having an anionic group. A water-based ink obtained by crosslinking the polymer, the amount of the crosslinking agent per 1 g of the polymer is 0.8 to 3.0 mmol equivalent / g, and the amount of the anionic group per 1 g of the polymer after the crosslinking treatment is 1. A water-based ink for inkjet recording, which is 5 to 3.0 mmol / g.
(2) The method for producing a water-based ink for inkjet recording according to (1), which comprises the following steps (I) to (III).
Step (I): A step of dispersing a pigment with a water-soluble polymer (x) having an anionic group and water to obtain an aqueous dispersion Step (II): An anionic group in the aqueous dispersion obtained in Step (I) A step of obtaining a dispersion containing polymer particles (A) containing a pigment by adding a water-insoluble polymer (y) having the following steps: Step (III): Crosslinking the dispersion obtained in step (II) Process to perform processing

本発明によれば、印字濃度と保存安定性とを満足しつつ、再分散性に優れたインクジェット記録用水系インクを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the aqueous ink for inkjet recording excellent in redispersibility can be provided, satisfy | filling printing density and storage stability.

本発明のインクジェット記録用水系インクは、顔料を、アニオン性基を有する水溶性ポリマー(x)及びアニオン性基を有する水不溶性ポリマー(y)で分散させた後、前記アニオン性基と反応しうる官能基を有する架橋剤で、前記ポリマーを架橋処理してなる水系インクであり、ポリマー1g当たりの架橋剤量が0.8〜3.0mmol当量/gであって、架橋処理後のポリマー1g当たりのアニオン性基量が1.5〜3.0mmol/gであることを特徴とする。
なお、本発明において、「アニオン性基量」とは、架橋処理後の未中和のアニオン性基と塩基で中和したアニオン性基量の合計量を意味する。
また、「水系」とは、水系インクに含まれる媒体中で、水が最大割合(例えば媒体中50重量%以上)を占めていることを意味するものであり、媒体が水のみの場合もあり、水と一種以上の有機溶媒との混合溶媒の場合も含まれる。
本発明においては、アニオン性基と反応しうる官能基を有する架橋剤を用いることで、アニオン性基を有する水溶性ポリマー(x)とアニオン性基を有する水不溶性ポリマー(y)とが架橋され、顔料から水溶性ポリマー(x)が脱離するのを抑制して保存安定性を向上させ、更に、アニオン性基量を特定量含有させることにより、乾燥後のポリマーの水系インクへの膨潤性を向上させ、その結果、再分散性を向上させることができると考えられる。再分散性は、乾燥後のインクの分散性の尺度であり、インクジェットインクのノゾルの詰まりと相関があると考えられる。
以下、本発明に用いられる各成分について説明する。
The water-based ink for inkjet recording of the present invention can react with the anionic group after the pigment is dispersed with the water-soluble polymer (x) having an anionic group and the water-insoluble polymer (y) having an anionic group. A water-based ink obtained by crosslinking a polymer with a functional group-containing crosslinking agent, wherein the amount of the crosslinking agent per 1 g of the polymer is 0.8 to 3.0 mmol equivalent / g, and per 1 g of the polymer after the crosslinking treatment. The amount of the anionic group is from 1.5 to 3.0 mmol / g.
In the present invention, the “anionic group amount” means the total amount of the unneutralized anionic group after the crosslinking treatment and the anionic group amount neutralized with a base.
In addition, “aqueous” means that water accounts for the largest proportion (for example, 50% by weight or more in the medium) in the medium contained in the aqueous ink, and the medium may be only water. In addition, a mixed solvent of water and one or more organic solvents is also included.
In the present invention, by using a cross-linking agent having a functional group capable of reacting with an anionic group, the water-soluble polymer (x) having an anionic group and the water-insoluble polymer (y) having an anionic group are cross-linked. In addition, the water-soluble polymer (x) is prevented from detaching from the pigment to improve the storage stability, and further, by containing a specific amount of anionic group, the swelling property of the polymer after drying into water-based ink As a result, it is considered that redispersibility can be improved. The redispersibility is a measure of the dispersibility of the ink after drying, and is considered to correlate with the clogging of the inkjet ink sol.
Hereinafter, each component used in the present invention will be described.

<顔料>
本発明に用いられる顔料は、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。
有機顔料としては、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。
例えば、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、ジアゾ顔料、アゾ顔料等が挙げられる。
<Pigment>
The pigment used in the present invention 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.
The hue of the organic pigment is not particularly limited, and any of chromatic pigments such as a red organic pigment, a yellow organic pigment, a blue organic pigment, an orange organic pigment, and a green organic pigment can be used.
Examples include phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments, dioxazine pigments, perylene pigments, perinone pigments, thioindigo pigments, anthraquinone pigments, quinophthalone pigments, diazo pigments, and azo pigments.

例えば、フタロシアニン顔料としては、C.I.ピグメント・グリーン7、36、37、ピグメント・ブルー16、75、15等が挙げられ、キナクリドン顔料としては、C.I.ピグメント・バイオレット19、42、C.I.ピグメント・レッド122、192、202、207、209等が挙げられ、ジオキサジン顔料としては、C.I.ピグメント・バイオレット23、37等が挙げられ、ペリレン顔料としては、C.I.ピグメント・レッド190、224、C.I.ピグメント・バイオレット29等が挙げられ、ペリノン顔料としては、C.I.ピグメント・オレンジ43、C.I.ピグメント・レッド194等が挙げられ、チオインジゴ顔料としては、C.I.ピグメント・レッド88等が挙げられ、アントラキノン顔料としては、C.I.ピグメント・イエロー147等が挙げられ、ジアゾ顔料としては、C.I.ピグメント・イエロー13、83、188等が挙げられ、アゾ顔料としては、C.I.ピグメント・レッド187、170、48、53、247、C.I.ピグメント・イエロー74、150、C.I.ピグメント・オレンジ64等が挙げられる。
また、固溶体顔料も用いることができる。固溶体顔料としては、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が挙げられる。
For example, phthalocyanine pigments include C.I. I. Pigment green 7, 36, 37, pigment blue 16, 75, 15 and the like, and examples of the quinacridone pigment include C.I. I. Pigment violet 19, 42, C.I. I. Pigment Red 122, 192, 202, 207, 209 and the like, and examples of the dioxazine pigment include C.I. I. Pigment violet 23, 37, and the like, and examples of perylene pigments include C.I. I. Pigment red 190, 224, C.I. I. Pigment violet 29 and the like, and examples of perinone pigments include C.I. I. Pigment orange 43, C.I. I. Pigment Red 194 and the like, and examples of the thioindigo pigment include C.I. I. Pigment Red 88 and the like, and examples of the anthraquinone pigment include C.I. I. Pigment yellow 147 and the like, and examples of the diazo pigment include C.I. I. Pigment yellow 13, 83, 188 and the like, and examples of the azo pigment include C.I. I. Pigment red 187, 170, 48, 53, 247, C.I. I. Pigment yellow 74, 150, C.I. I. And CI Pigment Orange 64.
Solid solution pigments can also be used. Solid solution pigments include quinacridone solid solution pigments composed of unsubstituted quinacridone such as β-type and γ-type and dichloroquinacridone such as 2,9-dichloroquinacridone, 3,10-dichloroquinacridone, and 4,11-dichloroquinacridone. Can be mentioned.

<水溶性ポリマー(x)と水不溶性ポリマー(y)の定義>
本発明において、「アニオン性基を有する水溶性ポリマー(x)」(以下、単に「水溶性ポリマー(x)」ともいう)及び「アニオン性基を有する水不溶性ポリマー(y)」(以下、単に「水不溶性ポリマー(y)」ともいう)とは、それらのポリマーのアニオン性基を酢酸又は水酸化ナトリウムで100%中和したもの10gが、25℃の純水100gに、全て溶解すれば、該ポリマーは本発明における「水溶性ポリマー(x)」である。なお、市販のポリマーを用いる場合、又は合成時に酢酸又は水酸化ナトリウム以外の中和剤で中和されたポリマーは、100%の中和度に満たない場合は、酢酸又は水酸化ナトリウムを加え、100%中和として前記溶解性を判断する。中和度は後述する方法で求めることができる。
前記の溶解性試験を行い、100%の中和度で溶解しない部分があるポリマーの場合、純水がポリマー内に浸透し難いため、次のような手順(具体的には実施例の方法)で、水溶性ポリマー(x)と水不溶性ポリマー(y)とに分離することができる。
すなわち、予めポリマーをメチルエチルケトン等の有機溶媒に溶解しておき、その100%中和品を純水中に滴下し、有機溶媒を除去して濃度を10重量%にした水分散物を、遠心分離によって分離し、沈殿したポリマーを「水不溶性ポリマー(y)」、溶解しているポリマーを「水溶性ポリマー(x)」とする。ただし、ポリマー中の「水溶性ポリマー(x)」及び「水不溶性ポリマー(y)」の各々の重量%は、小数点一桁目を四捨五入する。
<Definition of water-soluble polymer (x) and water-insoluble polymer (y)>
In the present invention, “water-soluble polymer (x) having an anionic group” (hereinafter also simply referred to as “water-soluble polymer (x)”) and “water-insoluble polymer (y) having an anionic group” (hereinafter simply referred to as “water-soluble polymer (x)”). The “water-insoluble polymer (y)”) is 10% neutralized with acetic acid or sodium hydroxide of 100% of the anionic groups of these polymers, and all of them are dissolved in 100 g of pure water at 25 ° C. The polymer is “water-soluble polymer (x)” in the present invention. In addition, when using a commercially available polymer, or when the polymer neutralized with a neutralizing agent other than acetic acid or sodium hydroxide at the time of synthesis is less than 100% neutralization, acetic acid or sodium hydroxide is added, The solubility is judged as 100% neutralization. The degree of neutralization can be determined by the method described later.
When the solubility test is performed and the polymer has a portion that does not dissolve at a neutralization degree of 100%, since pure water hardly penetrates into the polymer, the following procedure (specifically, the method of the example) Thus, the water-soluble polymer (x) and the water-insoluble polymer (y) can be separated.
That is, a polymer is dissolved in an organic solvent such as methyl ethyl ketone in advance, 100% neutralized product is dropped into pure water, and the aqueous dispersion having a concentration of 10% by weight is removed by centrifugation. The polymer separated and precipitated by “1” is defined as “water-insoluble polymer (y)”, and the dissolved polymer as “water-soluble polymer (x)”. However, the weight% of each of the “water-soluble polymer (x)” and “water-insoluble polymer (y)” in the polymer is rounded off to the first decimal place.

<アニオン性基を有する水溶性ポリマー(x)>
本発明に用いられる水溶性ポリマー(x)に特に制限はないが、顔料の分散を効率よく行う観点から、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。それらの中では、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が好ましく、(a)アニオン性基含有モノマー(以下「(a)成分」ともいう)と(b)疎水性モノマー(以下「(b)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(x)」ともいう)を共重合させてなるビニル系ポリマーがより好ましい。
<Water-soluble polymer (x) having an anionic group>
Although there is no restriction | limiting in particular in water-soluble polymer (x) used for this invention, From a viewpoint which disperse | distributes a pigment efficiently, polyester, a polyurethane, a vinyl-type polymer etc. are mentioned. Among them, from the viewpoint of storage stability, a vinyl type obtained by addition polymerization of a vinyl monomer (vinyl compound, vinylidene compound, vinylene compound) is preferable, and (a) an anionic group-containing monomer (hereinafter referred to as “(a Vinyl) obtained by copolymerizing a monomer mixture (hereinafter also simply referred to as “monomer mixture (x)”) containing (b) a hydrophobic monomer (hereinafter also referred to as “component (b)”). A polymer is more preferable.

〔(a)アニオン性基含有モノマー〕
(a)アニオン性基含有モノマーは、得られるポリマー粒子の分散性を高める観点から用いられる。ポリマー粒子の分散性が高まれば、水系インクの吐出性が向上するものと考えられる。
(a)アニオン性基含有モノマーとしては、カルボン酸基含有モノマー、スルホン酸基含有モノマー、リン酸基含有モノマー等が挙げられる。
カルボン酸基含有モノマーとしては、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。
スルホン酸基含有モノマーとしては、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。
リン酸基含有モノマーとしては、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、ポリマー粒子の分散性の観点から、アクリル酸及びメタクリル酸がより好ましく、水への溶解性の観点から、アクリル酸が更に好ましい。
[(A) Anionic group-containing monomer]
(A) The anionic group-containing monomer is used from the viewpoint of enhancing the dispersibility of the resulting polymer particles. It is considered that if the dispersibility of the polymer particles is increased, the discharge property of the water-based ink is improved.
(A) As an anionic group containing monomer, a carboxylic acid group containing monomer, a sulfonic acid group containing monomer, a phosphoric acid group containing monomer, etc. are mentioned.
Examples of the carboxylic acid group-containing 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 group-containing monomer include styrene sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, 3-sulfopropyl (meth) acrylate, and bis- (3-sulfopropyl) -itaconate.
As phosphoric acid group-containing monomers, vinyl phosphonic acid, vinyl phosphate, bis (methacryloxyethyl) phosphate, diphenyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, diphenyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, dibutyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, etc. Is mentioned.
Among the anionic monomers, acrylic acid and methacrylic acid are more preferable from the viewpoint of dispersibility of the polymer particles, and acrylic acid is more preferable from the viewpoint of solubility in water.

〔(b)疎水性モノマー〕
(b)疎水性モノマーは、ポリマーの顔料への親和性を高める観点から用いられる。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、顔料との親和性を高め、分散性、安定性を高める観点から、芳香族基含有モノマーが好ましい。
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。
芳香族基含有モノマーとしては、スチレン系モノマー及び芳香族基含有(メタ)アクリレートが挙げられる。スチレン系モノマーとしては、スチレン及び2−メチルスチレンが好ましく、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)アクリレートが好ましい。
[(B) Hydrophobic monomer]
(B) The hydrophobic monomer is used from the viewpoint of increasing the affinity of the polymer for the pigment. Examples of hydrophobic monomers include alkyl (meth) acrylates, aromatic group-containing monomers, and the like, and aromatic group-containing monomers are preferred from the viewpoint of increasing affinity with pigments and enhancing dispersibility and stability.
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.
Examples of the aromatic group-containing monomer include styrene monomers and aromatic group-containing (meth) acrylates. As the styrenic monomer, styrene and 2-methylstyrene are preferable, and as the aromatic group-containing (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate and phenoxyethyl (meth) acrylate are preferable.

水溶性ポリマー(x)は、(a)成分に由来する構成単位を、顔料を含有するポリマー粒子の保存安定性と再分散性を高める観点から、好ましくは10〜50重量%、より好ましくは15〜40重量%、更に好ましくは20〜40重量%含有する。
また、水溶性ポリマー(x)は、(b)成分に由来する構成単位を、好ましくは50〜90重量%、より好ましくは60〜90重量%、更に好ましくは60〜80重量%含有する。(b)成分に由来する構成単位としては、スチレン系モノマーに由来する構成単位が好ましく、スチレン系モノマーに由来する構成単位の含有量は、水溶性ポリマー(x)の全構成単位中、50〜90重量%が好ましく、60〜80重量%がより好ましい。
水溶性ポリマー(x)は、分散性の観点から、その重量平均分子量が、好ましくは1000〜300,000、より好ましくは2,000〜200,000である。なお、該ポリマーの重量平均分子量は、実施例に記載の方法により測定することができる。
水溶性ポリマー(x)の酸価は、好ましくは100〜400KOHmg/g、より好ましくは150〜300KOHmg/g更に好ましくは170〜280KOHmg/gである。
水溶性ポリマー(x)の市販品としては、例えば、BASFジャパン株式会社のジョンクリル(登録商標)57J、同60J、同61J、同63J、同70J、同PD−96J、同501J等が挙げられる。
The water-soluble polymer (x) is preferably 10 to 50% by weight, more preferably 15% from the viewpoint of enhancing the storage stability and redispersibility of the polymer particles containing the pigment in the structural unit derived from the component (a). -40% by weight, more preferably 20-40% by weight.
The water-soluble polymer (x) preferably contains 50 to 90% by weight, more preferably 60 to 90% by weight, and still more preferably 60 to 80% by weight of the structural unit derived from the component (b). (B) As a structural unit derived from a component, the structural unit derived from a styrene-type monomer is preferable, and content of the structural unit derived from a styrene-type monomer is 50-in all the structural units of water-soluble polymer (x). 90% by weight is preferable, and 60 to 80% by weight is more preferable.
The water-soluble polymer (x) has a weight average molecular weight of preferably 1000 to 300,000, more preferably 2,000 to 200,000, from the viewpoint of dispersibility. In addition, the weight average molecular weight of this polymer can be measured by the method as described in an Example.
The acid value of the water-soluble polymer (x) is preferably 100 to 400 KOH mg / g, more preferably 150 to 300 KOH mg / g, still more preferably 170 to 280 KOH mg / g.
Examples of commercially available water-soluble polymers (x) include BASF Japan's Jonkrill (registered trademark) 57J, 60J, 61J, 63J, 70J, PD-96J, and 501J. .

<アニオン性基を有する水不溶性ポリマー(y)>
本発明に用いられる、アニオン性基を有する水不溶性ポリマー(y)に特に制限はないが、顔料の分散を効率よく行う観点から、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。それらの中では、そ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が好ましく、(a)アニオン性基含有モノマー(前記の(a)成分と同じ)と(b)疎水性モノマー(前記の(b)成分と同じ)とを含むモノマー混合物(以下、単に「モノマー混合物(y)」ともいう)を共重合させてなるビニル系ポリマーがより好ましい。
水不溶性ポリマー(y)における(a)塩生成基含有モノマーとしては、ポリマー粒子の分散性の観点から、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。
水不溶性ポリマー(y)における(b)疎水性モノマーとしては、ポリマーの顔料への親和性を高める観点から、スチレン、ベンジル(メタ)アクリレートが好ましく、スチレンがより好ましい。
また、水系インクの保存安定性を向上させる観点から、水溶性ポリマー(x)と水不溶性ポリマー(y)における(b)成分は同一であることが好ましい。
更に、任意である(c)マクロマー(以下「(c)成分」ともいう)由来の構成単位を有していてもよく、(a)成分由来の構成単位、(b)成分由来の構成単位、及び(c)成分由来の構成単位を全て含む、水不溶性グラフトポリマーが、顔料と親和性が高く、水不溶性ポリマーで顔料を含有させるために好ましい。
<Water-insoluble polymer (y) having an anionic group>
Although there is no restriction | limiting in particular in the water-insoluble polymer (y) which has an anionic group used for this invention, From a viewpoint which disperse | distributes a pigment efficiently, polyester, a polyurethane, a vinyl-type polymer, etc. are mentioned. Among them, from the viewpoint of the storage stability, a vinyl type obtained by addition polymerization of a vinyl monomer (vinyl compound, vinylidene compound, vinylene compound) is preferable, and (a) an anionic group-containing monomer (the above ( a vinyl system obtained by copolymerizing a monomer mixture (hereinafter also referred to simply as “monomer mixture (y)”) containing (a) the same as component) and (b) a hydrophobic monomer (same as component (b) above). A polymer is more preferred.
The (a) salt-forming group-containing monomer in the water-insoluble polymer (y) is preferably a carboxylic acid monomer, more preferably acrylic acid or methacrylic acid, from the viewpoint of dispersibility of the polymer particles.
The (b) hydrophobic monomer in the water-insoluble polymer (y) is preferably styrene or benzyl (meth) acrylate, more preferably styrene, from the viewpoint of increasing the affinity of the polymer for the pigment.
Further, from the viewpoint of improving the storage stability of the water-based ink, the component (b) in the water-soluble polymer (x) and the water-insoluble polymer (y) is preferably the same.
Furthermore, it may have an optional structural unit derived from a macromer (hereinafter also referred to as “component (c)”), (a) a structural unit derived from the component, (b) a structural unit derived from the component, And the water-insoluble graft polymer containing all the structural units derived from the component (c) has a high affinity with the pigment, and is preferable because the pigment is contained in the water-insoluble polymer.

〔(c)マクロマー〕
(c)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、ポリマーの顔料への親和性を高める観点から用いることができる。ポリマーの顔料への親和性が高まれば、ポリマー粒子の分散安定性が向上し、水系インクの吐出性が向上するものと考えられる。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。その数平均分子量は、500〜100,000であり、1,000〜10,000が好ましい。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。
(c)マクロマーとしては、ポリマーの顔料への親和性を高める観点から、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、ポリマーの顔料への親和性を高める観点から、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。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。スチレン系モノマーとしては、スチレン、2−メチルスチレン等が挙げられる。
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)(東亜合成株式会社の商品名)等が挙げられる。
[(C) Macromer]
(C) 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 can be used from the viewpoint of increasing the affinity of a polymer for a pigment. If the affinity of the polymer for the pigment is increased, it is considered that the dispersion stability of the polymer particles is improved and the discharge property of the water-based ink is improved. The polymerizable functional group present at one end is preferably an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group, and more preferably a methacryloyloxy group. The number average molecular weight is 500 to 100,000, preferably 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.
(C) As a macromer, a styrenic macromer, an aromatic group-containing (meth) acrylate macromer, and a silicone macromer are preferable from the viewpoint of increasing the affinity of the polymer for the pigment.
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 increasing the affinity of the polymer for the pigment. Other monomers to be copolymerized include aromatic group-containing (meth) acrylates or acrylonitrile. Examples of the styrenic monomer include styrene and 2-methylstyrene.
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、ポリマーの顔料への親和性を高める観点から、芳香族基含有(メタ)アクリレートの含有量は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7〜12のアリールアルキル基又はアリール基を有する(メタ)アクリレートであり、例えばベンジル(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及びアクリロニトリル等が挙げられる。
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。
水不溶性ポリマー(y)における(c)マクロマーとしては、水溶性ポリマー(x)との親和性を高める観点から、水溶性ポリマー(x)における(b)疎水性モノマーと同一のモノマーの重合体を用いることが好ましく、スチレン系マクロマーであることがより好ましい。
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 is preferably 50% by weight or more and more preferably 70% by weight or more from the viewpoint of increasing the affinity of the polymer for the pigment. The aromatic group-containing (meth) acrylate is a (meth) acrylate having an arylalkyl group having 7 to 12 carbon atoms or an aryl group, which may have a substituent containing a hetero atom, such as benzyl (meth). Examples include acrylate and phenoxyethyl (meth) acrylate, and benzyl (meth) acrylate is preferred. Examples of other monomers to be copolymerized include styrene monomers and acrylonitrile.
The macromer may be a silicone macromer, and examples of the silicone macromer include organopolysiloxane having a polymerizable functional group at one end.
As the (c) macromer in the water-insoluble polymer (y), from the viewpoint of increasing the affinity with the water-soluble polymer (x), a polymer of the same monomer as the (b) hydrophobic monomer in the water-soluble polymer (x) is used. It is preferably used, and more preferably a styrenic macromer.

〔(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、43PAPE−600B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, 43PAPE-600B, etc. Can be mentioned.
The components (a) to (d) can be used alone or in admixture of two or more.

水不溶性ポリマー(y)中の(a)〜(d)成分に由来する構成単位の含有量は以下のとおりである。
(a)成分に由来する構成単位の含有量は、顔料を含有するポリマー粒子の保存安定性と再分散性を高める観点から、好ましくは5〜40重量%、より好ましくは10〜30重量%、更に好ましくは15〜30重量%である。
(b)成分に由来する構成単位の含有量は、ポリマーの顔料への親和性を高める観点から、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30〜70重量%である。特に、スチレンモノマーに由来する構成単位の含有量は、水溶性ポリマー(x)の全構成単位中、20〜80重量%が好ましく、30〜70重量%がより好ましい。
(c)成分に由来する構成単位の含有量は、ポリマーの顔料への親和性を高める観点から、好ましくは1〜25重量%、より好ましくは5〜20重量%である。
(d)成分に由来する構成単位の含有量は、ポリマー粒子の分散性を高める観点から、好ましくは5〜60重量%、より好ましくは10〜50重量%である。
水不溶性ポリマー(y)の重量平均分子量は、顔料水分散体及び水系インクの保存安定性を向上させる観点から、5,000〜50万が好ましく、1万〜40万がより好ましく、1万〜30万が更に好ましく、2万〜30万が特に好ましい。なお、該ポリマーの重量平均分子量は、実施例に記載の方法により測定することができる。
水不溶性ポリマー(y)の酸価は、好ましくは80〜300KOHmg/g、より好ましくは90〜200KOHmg/g、更に好ましくは90〜180KOHmg/gである。
The content of the structural unit derived from the components (a) to (d) in the water-insoluble polymer (y) is as follows.
The content of the structural unit derived from the component (a) is preferably 5 to 40% by weight, more preferably 10 to 30% by weight, from the viewpoint of enhancing the storage stability and redispersibility of the polymer particles containing the pigment. More preferably, it is 15-30 weight%.
The content of the structural unit derived from the component (b) is preferably 20 to 90% by weight, more preferably 30 to 80% by weight, and still more preferably 30 to 70% by weight, from the viewpoint of increasing the affinity of the polymer for the pigment. %. In particular, the content of the structural unit derived from the styrene monomer is preferably 20 to 80% by weight and more preferably 30 to 70% by weight in all the structural units of the water-soluble polymer (x).
The content of the structural unit derived from the component (c) is preferably 1 to 25% by weight, more preferably 5 to 20% by weight, from the viewpoint of increasing the affinity of the polymer for the pigment.
The content of the structural unit derived from the component (d) is preferably 5 to 60% by weight, more preferably 10 to 50% by weight, from the viewpoint of enhancing the dispersibility of the polymer particles.
The weight average molecular weight of the water-insoluble polymer (y) is preferably from 5,000 to 500,000, more preferably from 10,000 to 400,000, from the viewpoint of improving the storage stability of the pigment aqueous dispersion and the water-based ink. 300,000 is more preferable, and 20,000 to 300,000 is particularly preferable. In addition, the weight average molecular weight of this polymer can be measured by the method as described in an Example.
The acid value of the water-insoluble polymer (y) is preferably 80 to 300 KOH mg / g, more preferably 90 to 200 KOH mg / g, and still more preferably 90 to 180 KOH mg / g.

〔ポリマーの製造〕
本発明で用いられる水溶性ポリマー(x)及び水不溶性ポリマー(y)(以下、両者を総称して、単に「ポリマー」ともいう)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、炭素数1〜3の脂肪族アルコール;炭素数3〜8のケトン類;酢酸エチル等のエステル類等又はこれらの1種以上と水との混合溶媒が好ましい。
重合の際には、アゾ化合物や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いえないが、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、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、再沈澱を、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して精製することができる。
(Production of polymer)
The water-soluble polymer (x) and water-insoluble polymer (y) used in the present invention (hereinafter collectively referred to simply as “polymer”) are a bulk polymerization method, a solution polymerization method, a suspension polymerization method, an emulsification method. It is produced by copolymerizing the monomer mixture by a known polymerization method such as a polymerization method. Among these polymerization methods, the solution polymerization method is preferable.
The solvent used in the solution polymerization method is preferably a polar organic solvent. When the polar organic solvent is miscible with water, it can be used by mixing with water. As the polar organic solvent, for example, aliphatic alcohols having 1 to 3 carbon atoms; ketones having 3 to 8 carbon atoms; esters such as ethyl acetate; or a mixed solvent of one or more of these with water.
In the polymerization, a known radical polymerization initiator such as an azo compound or an organic peroxide 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 mol of the monomer mixture.
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. used, it cannot be generally stated, but usually the polymerization temperature is preferably 30 to 100 ° C, more preferably 50 to 80 ° C. 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 polymer produced by a known method can be isolated. Further, the obtained polymer can be purified by removing the unreacted monomer and the like by re-precipitation by membrane separation, chromatographic method, extraction method or the like.

本発明で用いられるポリマーは、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、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等の揮発性塩基、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等の不揮発性塩基が挙げられる。ここで、揮発性塩基とは、常圧下での沸点が130 ℃未満のものをいい、不揮発性塩基とは、常圧下での沸点が130 ℃以上のものをいう。これらの中では、保存安定性の観点から不揮発性塩基が好ましく、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムがより好ましい。
該ポリマーのアニオン性基の中和度は、ポリマー粒子の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。
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平均中和度は、ポリマー粒子のインク中での分散安定性の観点から、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、ポリマーのアニオン性基の平均中和度は、下記式(1)によって求めることができる。
ポリマーの平均中和度(モル%)={[中和剤の重量(g)/中和剤の当量]/〔[水溶性ポリマー(x)の酸価(KOHmg/g)×水溶性ポリマー(x)の重量(g)+水不溶性ポリマー(y)の酸価(KOHmg/g)×水不溶性ポリマー(y)の重量(g)]/(56×1000)〕}×100) (1)
酸価は、ポリマーの構成単位から計算で算出することができるし、適当な溶媒(例えばメチルエチルケトン)に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 polymer used in the present invention is preferably used after neutralizing an anionic group with a neutralizing agent. Examples of the neutralizing agent include volatile bases such as ammonia, methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, and triethylamine, and non-volatile bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and lithium hydroxide. Here, the volatile base refers to those having a boiling point of less than 130 ° C. under normal pressure, and the non-volatile base refers to those having a boiling point of 130 ° C. or higher under normal pressure. In these, a non-volatile base is preferable from a viewpoint of storage stability, and sodium hydroxide and potassium hydroxide are more preferable.
The neutralization degree of the anionic group of the polymer is preferably 10 to 300%, more preferably 20 to 200%, and further preferably 30 to 150%, from the viewpoint of dispersion stability of the polymer particles in the ink. preferable.
When the polymer is crosslinked, the average neutralization degree of the anionic group of the polymer before crosslinking is preferably 10 to 90% from the viewpoint of dispersion stability of the polymer particles in the ink, and is preferably 20 to 80%. It is more preferable that it is 30 to 70%.
Here, the average neutralization degree of the anionic group of the polymer can be obtained by the following formula (1).
Average neutralization degree of polymer (mol%) = {[weight (g) of neutralizing agent / equivalent of neutralizing agent] / [[acid value of water-soluble polymer (x) (KOH mg / g) × water-soluble polymer ( x) weight (g) + water-insoluble polymer (y) acid value (KOH mg / g) × water-insoluble polymer (y) weight (g)] / (56 × 1000)]} × 100) (1)
The acid value can be calculated by calculation from the structural unit of the polymer, or can be determined by a method in which the polymer is dissolved in an appropriate solvent (for example, methyl ethyl ketone) and titrated.

〔架橋剤〕
本発明において架橋剤としては、ポリマーのアニオン性基と反応する反応性官能基を、分子中に2以上有する化合物が好ましく用いられる。架橋剤の分子量は、反応のし易さ、及び得られる架橋ポリマー粒子の保存安定性の観点から、120〜2000が好ましく、150〜1500が更に好ましく、150〜1000が特に好ましい。
架橋剤に含まれる反応性官能基の数は、分子量を制御して保存安定性を向上する観点から、2〜6が好ましく、2〜3がより好ましい。反応性官能基としては、水酸基、エポキシ基、オキサゾリン基、及びアミノ基から選ばれる1種以上が好ましく挙げられる。
架橋剤は、効率よく、ポリマーを架橋する観点から、25℃の水100gに溶解させたときに、その溶解量が好ましくは50g以下、更に好ましくは40g以下、より更に好ましくは30g以下である。
[Crosslinking agent]
In the present invention, as the crosslinking agent, a compound having two or more reactive functional groups in the molecule that react with the anionic group of the polymer is preferably used. The molecular weight of the cross-linking agent is preferably 120 to 2000, more preferably 150 to 1500, and particularly preferably 150 to 1000, from the viewpoint of easy reaction and storage stability of the resulting cross-linked polymer particles.
The number of reactive functional groups contained in the crosslinking agent is preferably 2 to 6, more preferably 2 to 3, from the viewpoint of controlling the molecular weight and improving storage stability. The reactive functional group is preferably at least one selected from a hydroxyl group, an epoxy group, an oxazoline group, and an amino group.
When the crosslinking agent is dissolved in 100 g of water at 25 ° C. from the viewpoint of efficiently crosslinking the polymer, the amount of the crosslinking agent is preferably 50 g or less, more preferably 40 g or less, and still more preferably 30 g or less.

架橋剤の具体例としては、次の(a)〜(d)が挙げられる。
(a)分子中に2以上の水酸基を有する化合物:例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、ポリグリセリン、プロピレングルコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルアルコール、ジエタノールアミン、トリジエタノールアミン、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアルコール、ペンタエリスリトール、ソルビット、ソルビタン、グルコース、マンニット、マンニタン、ショ糖、ブドウ糖等の多価アルコール。
(b)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。
(c)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、脂肪族基又は芳香族基に2個以上、好ましくは2〜3個のオキサゾリン基が結合した化合物、より具体的には、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。
(d)分子中に2以上のアミノ基を有する化合物:例えば、エチレンジアミン、ポリエチレンイミン等のポリアミン。
これらの中では、(b)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。
Specific examples of the crosslinking agent include the following (a) to (d).
(A) Compound having two or more hydroxyl groups in the molecule: for example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, glycerin, polyglycerin, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol 1,6-hexanediol, neopentyl alcohol, diethanolamine, tridiethanolamine, polypropylene glycol, polyvinyl alcohol, pentaerythritol, sorbitol, sorbitan, glucose, mannitol, mannitan, sucrose, glucose and the like.
(B) 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.
(C) a compound having two or more oxazoline groups in the molecule: for example, a compound in which two or more, preferably 2-3 oxazoline groups are bonded to an aliphatic group or an aromatic group, more specifically 2 , 2′-bis (2-oxazoline), 1,3-phenylenebisoxazoline, bisoxazoline compounds such as 1,3-benzobisoxazoline, and terminal oxazoline groups obtained by reacting the compound with a polybasic carboxylic acid A compound having
(D) Compounds having two or more amino groups in the molecule: for example, polyamines such as ethylenediamine and polyethyleneimine.
Among these, (b) 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.

〔インクジェット記録用水系インク〕
本発明の水系インクは、顔料を、アニオン性基を有する水溶性ポリマー(x)及びアニオン性基を有する水不溶性ポリマー(y)で分散させた後、アニオン性基と反応する官能基を有する架橋剤で、水溶性ポリマー(x)と水不溶性ポリマー(y)とを架橋処理することで得ることができる。
分散剤として、アニオン性基を有する水溶性ポリマー(x)とアニオン性基を有する水不溶性ポリマーとを併用することで印字濃度に優れる。これは水溶性ポリマー(x)により顔料を微細に分散し、水不溶性ポリマー(y)で凝集を抑制しているためと考えられる。
水溶性ポリマー(x)及び水不溶性ポリマー(y)を架橋処理することで水溶性ポリマー(x)のアニオン性基同士、水不溶性ポリマー(y)のアニオン性基同士、水溶性ポリマー(x)のアニオン性基と水不溶性ポリマー(y)のアニオン性基とが架橋されると考えられる。
[Water-based ink for inkjet recording]
The aqueous ink of the present invention is obtained by dispersing a pigment with a water-soluble polymer (x) having an anionic group and a water-insoluble polymer (y) having an anionic group, and then having a functional group that reacts with the anionic group. It can be obtained by crosslinking the water-soluble polymer (x) and the water-insoluble polymer (y) with an agent.
By using a water-soluble polymer (x) having an anionic group and a water-insoluble polymer having an anionic group as a dispersant, the printing density is excellent. This is presumably because the pigment is finely dispersed by the water-soluble polymer (x) and aggregation is suppressed by the water-insoluble polymer (y).
By crosslinking the water-soluble polymer (x) and the water-insoluble polymer (y), the anionic groups of the water-soluble polymer (x), the anionic groups of the water-insoluble polymer (y), and the water-soluble polymer (x) It is considered that the anionic group and the anionic group of the water-insoluble polymer (y) are crosslinked.

インクジェット記録用水系インクは、インクの吐出性等の観点から、インク乾燥後の再分散性に優れることが求められる。
架橋処理後のポリマー1g当たりのアニオン性基量は、インクの保存安定性と再分散性との観点から、1.5〜3.0mmol/gである。ここでの架橋処理後のポリマーとは、水溶性ポリマー(x)と水不溶性ポリマー(y)の合計量をいう。
すなわち、〔アニオン性基量/(水溶性ポリマー(x)と水不溶性ポリマー(y)の合計量)〕が、1.5mmol/g未満であるとポリマーが水に膨潤しにくく再分散性が不十分となり、3.0mmol/gを超えると保存安定性が不十分となる。再分散性と保存安定性との観点から、アニオン性基量は、好ましくは1.8〜2.5mmol/gであり、より好ましくは2.0〜2.5mmol/gである。
なお、アニオン性基量は実施例記載の方法により測定することができ、未中和のアニオン性基と塩基で中和したアニオン性基量の合計量である。
顔料を含有する架橋ポリマー粒子のポリマーには、水不溶性ポリマー(y)と共に水溶性ポリマー(x)を用いているため、ポリマー、特に水溶性ポリマー(x)が顔料から脱離を抑制し、保存安定性を高めることが重要である。保存安定性の劣るインクは、インクが固化した際に、ポリマー粒子同士が凝集してしまい、再分散性も低下する。
The water-based ink for inkjet recording is required to be excellent in redispersibility after drying the ink from the viewpoint of ink dischargeability and the like.
The amount of the anionic group per 1 g of the polymer after the crosslinking treatment is 1.5 to 3.0 mmol / g from the viewpoint of the storage stability and redispersibility of the ink. Here, the polymer after the crosslinking treatment refers to the total amount of the water-soluble polymer (x) and the water-insoluble polymer (y).
That is, when [anionic group amount / (total amount of water-soluble polymer (x) and water-insoluble polymer (y))] is less than 1.5 mmol / g, the polymer is difficult to swell in water and redispersibility is not good. When it exceeds 3.0 mmol / g, the storage stability becomes insufficient. From the viewpoint of redispersibility and storage stability, the anionic group amount is preferably 1.8 to 2.5 mmol / g, more preferably 2.0 to 2.5 mmol / g.
The amount of anionic group can be measured by the method described in the examples, and is the total amount of an anionic group neutralized with an unneutralized anionic group and a base.
Since the water-soluble polymer (x) is used together with the water-insoluble polymer (y) as the polymer of the crosslinked polymer particles containing the pigment, the polymer, particularly the water-soluble polymer (x), is prevented from being detached from the pigment and stored. It is important to increase stability. Ink with poor storage stability causes polymer particles to aggregate when the ink is solidified, and redispersibility also decreases.

ポリマー1g当たりの架橋剤量、すなわち、〔架橋剤の使用量/(水溶性ポリマー(x)と水不溶性ポリマー(y)の合計量)〕は、0.8〜3.0mmol当量/gである。該架橋剤量が、0.8mmol当量/g未満であると架橋が不十分となり、3.0mmol/gを超えると再分散性が不十分となる。インクの再分散性と架橋性との観点から、架橋剤量は、好ましくは1.0〜2.5mmol当量/gであり、より好ましくは1.2〜2.5mmol当量/gである。
ここでmol当量は、架橋剤の重量を架橋剤の当量(分子量/架橋剤1分子中のアニオン性基(カルボキシ基)と反応する官能基の数)で除した値である。
The amount of crosslinking agent per 1 g of polymer, that is, [the amount of crosslinking agent used / (total amount of water-soluble polymer (x) and water-insoluble polymer (y))] is 0.8 to 3.0 mmol equivalent / g. . When the amount of the crosslinking agent is less than 0.8 mmol equivalent / g, crosslinking is insufficient, and when it exceeds 3.0 mmol / g, redispersibility is insufficient. From the viewpoint of redispersibility and crosslinkability of the ink, the amount of the crosslinking agent is preferably 1.0 to 2.5 mmol equivalent / g, more preferably 1.2 to 2.5 mmol equivalent / g.
Here, the molar equivalent is a value obtained by dividing the weight of the crosslinking agent by the equivalent of the crosslinking agent (molecular weight / number of functional groups that react with an anionic group (carboxy group) in one molecule of the crosslinking agent).

再分散性を向上させるには、アニオン性基量を多くすればよいが、本発明は、水不溶性ポリマー(y)を用いるため、アニオン性基量はある程度以下とする必要がある。更に、保存安定性を高めるには、架橋剤量を多くすればよいが、架橋されたアニオン性基は、再分散性に寄与しない。従って、保存安定性を満足しつつ、再分散性を向上させるためにアニオン性基量と架橋剤量を一定の範囲内にする必要がある。
架橋剤の使用量としては、保存安定性と再分散性の観点から、〔架橋剤/ポリマー〕の重量比で1/100〜50/100が好ましく、5/100〜40/100がより好ましく、5/100〜30/100が更に好ましく、10/100〜25/100が特に好ましい。
下記式(2)から求められる架橋ポリマーの架橋率(モル%)は、保存安定性と再分散性の観点から、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 (2)
式(2)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分子中のカルボキシ基と反応する官能基の数を乗じたものである。
In order to improve the redispersibility, the amount of the anionic group may be increased. However, since the present invention uses the water-insoluble polymer (y), the amount of the anionic group needs to be set to a certain level. Furthermore, in order to increase the storage stability, the amount of the crosslinking agent may be increased, but the crosslinked anionic group does not contribute to the redispersibility. Therefore, in order to improve redispersibility while satisfying storage stability, the amount of anionic group and the amount of crosslinking agent need to be within a certain range.
The use amount of the crosslinking agent is preferably 1/100 to 50/100, more preferably 5/100 to 40/100 in terms of weight ratio of [crosslinking agent / polymer] from the viewpoint of storage stability and redispersibility. 5/100 to 30/100 is more preferable, and 10/100 to 25/100 is particularly preferable.
The crosslinking rate (mol%) of the crosslinked polymer obtained from the following formula (2) is preferably 10 to 90 mol%, more preferably 20 to 80 mol%, still more preferably, from the viewpoints of storage stability and redispersibility. 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 (2)
In the formula (2), “the number of moles of the reactive group of the crosslinking agent” is obtained by multiplying the number of moles of the crosslinking agent used by the number of functional groups that react with the carboxy group in one molecule of the crosslinking agent.

水溶性ポリマー(x)に対する顔料の重量比〔顔料/水溶性ポリマー(x)〕は、分散安定性の観点から、12〜25が好ましく、12〜22がより好ましく、12〜20がより好ましく、12〜18がより好ましく、12〜15が更に好ましい。水不溶性ポリマー(y)に対する顔料の重量比〔顔料/水不溶性ポリマー(y)〕は、ポリマー粒子(A)のインク中での分散安定性の観点から、1〜20が好ましく、1〜10がより好ましく、1〜6が更に好ましい。
分散に用いる水溶性ポリマー(x)と水不溶性ポリマー(y)の合計量[(x)+(y)]に対する顔料の重量比〔顔料/[(x)+(y)]〕は、印字濃度向上の観点から、50/50〜95/5が好ましく、60/40〜95/5がより好ましく、70/30〜95/5が更に好ましい。
水溶性ポリマー(x)に対する水不溶性ポリマー(y)の重量比〔水不溶性ポリマー(y)/水溶性ポリマー(x)〕は、インクの印字濃度、保存安定性、再分散性の観点から、2.0〜5.0が好ましく、2.5〜5.0がより好ましく、3.0〜5.0がより更に好ましく、3.0〜4.0が更により好ましい。
ポリマーの架橋前の平均中和度は、架橋反応による、インクの保存安定性の観点から70モル%以下が好ましく、カルボキシ基の塩中和による、インクの再分散性の観点から30モル%以上が好ましく、30〜70モル%が好ましく、30〜60モル%がより好ましい。平均中和度は実施例に記載の方法で計算することができる。
The weight ratio of the pigment to the water-soluble polymer (x) [pigment / water-soluble polymer (x)] is preferably 12 to 25, more preferably 12 to 22, more preferably 12 to 20, from the viewpoint of dispersion stability. 12-18 are more preferable and 12-15 are still more preferable. The weight ratio of the pigment to the water-insoluble polymer (y) [pigment / water-insoluble polymer (y)] is preferably 1 to 20, preferably 1 to 10 from the viewpoint of dispersion stability of the polymer particles (A) in the ink. More preferably, 1-6 are still more preferable.
The weight ratio of the pigment to the total amount [(x) + (y)] of the water-soluble polymer (x) and the water-insoluble polymer (y) used for dispersion [pigment / [(x) + (y)]] is the print density. From the viewpoint of improvement, 50/50 to 95/5 is preferable, 60/40 to 95/5 is more preferable, and 70/30 to 95/5 is still more preferable.
The weight ratio of the water-insoluble polymer (y) to the water-soluble polymer (x) [water-insoluble polymer (y) / water-soluble polymer (x)] is 2 from the viewpoint of ink print density, storage stability, and redispersibility. 0.0-5.0 are preferable, 2.5-5.0 are more preferable, 3.0-5.0 are still more preferable, and 3.0-4.0 are still more preferable.
The average degree of neutralization before cross-linking of the polymer is preferably 70 mol% or less from the viewpoint of the storage stability of the ink due to the cross-linking reaction, and 30 mol% or more from the viewpoint of the redispersibility of the ink due to salt neutralization of the carboxy group. Is preferable, 30 to 70 mol% is preferable, and 30 to 60 mol% is more preferable. The average neutralization degree can be calculated by the method described in Examples.

〔インクジェット記録用水系インクの製造〕
本発明のインクジェット記録用水系インクの製造方法に特に制限はないが、下記工程(I)〜(III)を有する方法により水分散体を得た後、そのまま水系インクとして、あるいは必要により、後述する水系インクに通常用いられる添加剤等を加えることにより、水系インクを効率的に製造することができる。
工程(I):顔料をアニオン性基を有する水溶性ポリマー(x)及び水で分散し、水分散体を得る工程
工程(II):工程(I)で得られた水分散体にアニオン性基を有する水不溶性ポリマー(y)を添加して更に分散し、顔料を含有するポリマー粒子(A)を含む分散体を得る工程
工程(III):工程(II)で得られた分散体に、架橋処理を行う工程
[Manufacture of water-based ink for inkjet recording]
The method for producing the aqueous ink for ink jet recording of the present invention is not particularly limited, but after obtaining an aqueous dispersion by the method having the following steps (I) to (III), it is used as an aqueous ink as it is or later as necessary. A water-based ink can be efficiently produced by adding an additive or the like usually used for a water-based ink.
Step (I): A step of dispersing a pigment with a water-soluble polymer (x) having an anionic group and water to obtain an aqueous dispersion Step (II): An anionic group in the aqueous dispersion obtained in Step (I) A step of obtaining a dispersion containing polymer particles (A) containing a pigment by adding a water-insoluble polymer (y) having the following steps: Step (III): Crosslinking the dispersion obtained in step (II) Process to perform processing

工程(I)
工程(I)は、顔料を水溶性ポリマー(x)で分散し、水分散体を得る工程であるが、まず、水溶性ポリマー(x)、顔料、水、及び必要に応じて中和剤、界面活性剤、有機溶媒等を混合し、混合物を得、該混合物を分散機にて分散する方法が好ましい。
混合物中、着色剤は、5〜50重量%が好ましく、7〜40重量%がより好ましく、有機溶媒は、2〜40重量%が好ましく、3〜30重量%がより好ましく、水溶性ポリマー(x)は、0.2〜10重量%が好ましく、0.3〜8重量%がより好ましく、水は、20〜90重量%が好ましく、30〜90重量%がより好ましい。水溶性ポリマー(x)に対する顔料の重量比は、前記のとおりである。
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、水溶性ポリマー(x)を予め中和しておいてもよい。
Process (I)
Step (I) is a step of dispersing the pigment with the water-soluble polymer (x) to obtain an aqueous dispersion. First, the water-soluble polymer (x), the pigment, water, and, if necessary, a neutralizing agent, A method of mixing a surfactant, an organic solvent and the like to obtain a mixture and dispersing the mixture with a disperser is preferable.
In the mixture, the colorant is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 7 to 40% by weight, and the organic solvent is preferably 2 to 40% by weight, more preferably 3 to 30% by weight, and the water-soluble polymer (x ) Is preferably 0.2 to 10% by weight, more preferably 0.3 to 8% by weight, and water is preferably 20 to 90% by weight, more preferably 30 to 90% by weight. The weight ratio of the pigment to the water-soluble polymer (x) is as described above.
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 water-soluble polymer (x) may be neutralized in advance.

工程(I)における混合物の分散方法に特に制限はない。本分散だけで顔料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、顔料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(I)の分散における温度は、5〜50℃が好ましく、5〜35℃がより好ましく、分散時間は1〜30時間が好ましく、1〜25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、顔料粒子を小粒子径化する観点及び分散体を安定化する観点から、メディア式分散機を用いることが好ましい。
There is no restriction | limiting in particular in the dispersion method of the mixture in process (I). Although the average particle size of the pigment particles can be atomized only by the main dispersion until the desired particle size is obtained, preferably the pre-dispersion is performed, and then the main dispersion is further performed by applying a shear stress to obtain the average particle size of the pigment particles. It is preferable to control the diameter to a desired particle diameter. 5-50 degreeC is preferable, as for the temperature in dispersion | distribution of process (I), 5-35 degreeC is more preferable, 1-30 hours is preferable and dispersion time is more preferable 1-25 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 a kneader such as a roll mill, a kneader, and an extruder, and a high pressure homogenizer represented by a high pressure homogenizer (Izumi Food Machinery Co., Ltd., trade name), 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 from the viewpoint of reducing the particle diameter of the pigment particles and stabilizing the dispersion.

工程(II)
工程(II)は、工程(I)で得られた水分散体に水不溶性ポリマー(y)を添加して更に分散し、顔料を含有するポリマー粒子(A)を含む分散体を得る工程である。工程(II)は、得られる水系インクの保存安定性の観点から、工程(I)で得られた水分散体と、水不溶性ポリマー(y)、有機溶媒、及び水を含有する水不溶性ポリマー(y)の分散体、即ち、「有機溶媒を含む水不溶性ポリマー(y)のエマルジョン」とを混合し、分散して、着色剤を含有するポリマー粒子(A)を含む乳化状態の分散体を得る工程であることがより好ましい。
工程(II)で得られる分散体中、着色剤は、5〜50重量%が好ましく、6〜40重量%がより好ましく、水不溶性ポリマー(y)は、1〜40重量%が好ましく、1〜20重量%がより好ましく、水溶性ポリマー(x)は、0.1〜20重量%が好ましく、0.2〜10重量%がより好ましく、有機溶媒は、3〜50重量%が好ましく、3〜30重量%がより好ましく、水は、30〜90重量%が好ましく、50〜85重量%がより好ましく、pH(20℃)が7〜10となるように調整することが好ましい。水不溶性ポリマー(y)に対する顔料の重量比は、前記のとおりである。
Process (II)
Step (II) is a step of adding a water-insoluble polymer (y) to the water dispersion obtained in step (I) and further dispersing to obtain a dispersion containing polymer particles (A) containing a pigment. . In the step (II), from the viewpoint of the storage stability of the obtained water-based ink, the water dispersion obtained in the step (I), a water-insoluble polymer (y), an organic solvent, and a water-insoluble polymer containing water ( The dispersion of y), ie, “emulsion of water-insoluble polymer (y) containing an organic solvent” is mixed and dispersed to obtain an emulsified dispersion containing polymer particles (A) containing a colorant. More preferably, it is a process.
In the dispersion obtained in step (II), the colorant is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 6 to 40% by weight, and the water-insoluble polymer (y) is preferably 1 to 40% by weight, More preferably, the water-soluble polymer (x) is preferably 0.1 to 20% by weight, more preferably 0.2 to 10% by weight, and the organic solvent is preferably 3 to 50% by weight, 30% by weight is more preferable, and water is preferably 30 to 90% by weight, more preferably 50 to 85% by weight, and the pH (20 ° C.) is preferably adjusted to 7 to 10. The weight ratio of the pigment to the water-insoluble polymer (y) is as described above.

ここで、有機溶媒を含む水不溶性ポリマー(y)のエマルジョンの調製方法としては、先ず水不溶性ポリマー(y)を有機溶媒に溶解させ、次に中和剤、水の順に仕込み、必要に応じて界面活性剤等を添加して、所望の平均粒径を有する水中油型の乳化物(エマルジョン)となるまで撹拌混合を行う方法が挙げられる。乳化しにくい場合には、必要に応じて高速撹拌機や分散機等の機械的な力を作用させてもよく、平均粒径として0.01〜2μmの範囲となるように調整するのが好ましい。
また、乳化状態の分散体の調製法としては、転相法や順相法等を用いることができる。その場合、(i)水と中和剤の混合液を調製しておき、そこに水不溶性ポリマー(y)と有機溶媒の混合液を滴下する方法、(ii)水に水不溶性ポリマー(y)、有機溶媒、中和剤の混合物を滴下する方法等が挙げられる。乳化時の温度は、得られるポリマー粒子の粒径、粘度の安定性の観点から、40℃以下が好ましく、30℃以下がより好ましい。
乳化物中の各成分比率としては、有機溶媒は好ましくは5〜40重量%、より好ましくは10〜30重量%であり、水不溶性ポリマー(y)(固形分含有量)は好ましくは2〜40重量%、より好ましくは3〜30重量%であり、水は好ましくは50〜90重量%、より好ましくは55〜85重量%である。
Here, as a method for preparing an emulsion of a water-insoluble polymer (y) containing an organic solvent, first, the water-insoluble polymer (y) is dissolved in an organic solvent, then charged in the order of a neutralizing agent and water. A method of adding a surfactant and the like and stirring and mixing until an oil-in-water emulsion (emulsion) having a desired average particle diameter is obtained. If it is difficult to emulsify, mechanical force such as a high-speed stirrer or a disperser may be applied as necessary, and the average particle size is preferably adjusted to be in the range of 0.01 to 2 μm. .
Moreover, as a preparation method of the dispersion in an emulsified state, a phase inversion method, a normal phase method, or the like can be used. In that case, (i) a mixed solution of water and a neutralizing agent is prepared, and a mixed solution of a water-insoluble polymer (y) and an organic solvent is dropped therein; (ii) a water-insoluble polymer (y) in water And a method of dropping a mixture of an organic solvent and a neutralizing agent. The temperature during emulsification is preferably 40 ° C. or less, more preferably 30 ° C. or less, from the viewpoint of the particle size and viscosity stability of the polymer particles obtained.
As each component ratio in the emulsion, the organic solvent is preferably 5 to 40% by weight, more preferably 10 to 30% by weight, and the water-insoluble polymer (y) (solid content) is preferably 2 to 40%. % By weight, more preferably 3 to 30% by weight, and water is preferably 50 to 90% by weight, more preferably 55 to 85% by weight.

中和剤量は、最終的に得られる水系インクのポリマー1g当たりの、塩基で中和されたアニオン性基量(計算値)が前記の範囲内になるように用いる。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、より好ましくは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。
The amount of the neutralizing agent is used so that the amount of the anionic group neutralized with a base (calculated value) per 1 g of the polymer of the water-based ink finally obtained is within the above range. 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(II)における混合物の分散方法は、工程(I)と同様に、特に制限はなく、本分散だけで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、予備分散させた後、さらに剪断応力を加えて本分散を行ってもよい。工程(II)の分散における温度は、5〜50℃が好ましく、5〜35℃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、前記の混合撹拌装置等が好ましく用いられる。
本分散の剪断応力を与える手段としては、前記の混練機、高圧ホモジナイザー、メディア式分散機が挙げられる。これらの中では、ポリマー粒子(A)を小粒子径化する観点及び分散体を安定化する観点から、高圧ホモジナイザーを用いることが好ましい。
The method for dispersing the mixture in the step (II) is not particularly limited as in the step (I), and the average particle size of the polymer particles can be atomized until the desired particle size is obtained only by this dispersion, After the preliminary dispersion, the main dispersion may be performed by applying a shear stress. The temperature in the dispersion in the step (II) is preferably 5 to 50 ° C, more preferably 5 to 35 ° C, and the dispersion time is preferably 1 to 30 hours, more preferably 2 to 25 hours.
When preliminarily dispersing the mixture, the above-described mixing and stirring device or the like is preferably used.
Examples of means for imparting the shear stress of this dispersion include the kneader, the high-pressure homogenizer, and the media-type disperser. Among these, it is preferable to use a high-pressure homogenizer from the viewpoint of reducing the particle diameter of the polymer particles (A) and stabilizing the dispersion.

(溶媒除去工程)
前記水系インクの製造方法においては、任意の工程として、工程(II)の後に、工程(II)で得られたポリマー粒子(A)を含む分散体から、公知の方法で有機溶媒を留去して水系にすることで、ポリマー粒子(A)の水分散体を得ることができる。本工程は工程(II)の後に行ってもよい。
得られたポリマー粒子(A)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。最終的に得られたポリマー粒子(A)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。 得られたポリマー粒子(A)の水分散体は、該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、ポリマー粒子(A)の形態は特に制限はなく、少なくとも顔料とポリマーにより粒子が形成されていればよい。例えば、該ポリマーに顔料が内包された粒子形態、該ポリマー中に顔料が均一に分散された粒子形態、該ポリマー粒子表面に顔料が露出された粒子形態等が含まれる。
(Solvent removal step)
In the water-based ink production method, as an optional step, after step (II), the organic solvent is distilled off from the dispersion containing the polymer particles (A) obtained in step (II) by a known method. By making an aqueous system, an aqueous dispersion of polymer particles (A) can be obtained. This step may be performed after step (II).
The organic solvent in the aqueous dispersion of the obtained polymer particles (A) 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. In such a case, it may be additionally removed after cross-linking if necessary. The amount of the residual organic solvent in the aqueous dispersion of the polymer particles (A) finally obtained 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 polymer particles (A) is one in which the solid content of the polymer is dispersed in water as a main medium. Here, the form of the polymer particles (A) is not particularly limited as long as the particles are formed of at least a pigment and a polymer. For example, a particle form in which the pigment is included in the polymer, a particle form in which the pigment is uniformly dispersed in the polymer, a particle form in which the pigment is exposed on the polymer particle surface, and the like are included.

工程(III)
工程(III)は、工程(II)で得られたポリマー粒子(A)を含む分散体に架橋処理を行う工程である。前記工程(II)で得られたポリマー粒子(A)を含む分散体、又は工程(II)で得られた分散体に有機溶媒が含まれている場合、該分散体から有機溶媒を除去して得られたポリマー粒子(A)の水分散体に架橋剤を添加して、水溶性ポリマー(x)及び水不溶性ポリマー(y)を架橋した架橋ポリマー粒子を含有する水分散体を得ることができる。工程(III)は、水系インクの粘度を低減し、印字濃度を向上させ、保存安定性と再分散性の観点から、ポリマー1g当たりの架橋剤量が、前述の範囲となるように、架橋することが必要である。
ポリマーの架橋は、前記工程(II)で得られた顔料を含有するポリマー粒子(A)の分散体と架橋剤とを混合して行う場合は、該架橋工程で得られた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溶媒除去工程と同様に行うことによっても、水分散体を得ることができる。
Process (III)
Step (III) is a step of subjecting the dispersion containing the polymer particles (A) obtained in step (II) to a crosslinking treatment. When the dispersion containing the polymer particles (A) obtained in the step (II) or the dispersion obtained in the step (II) contains an organic solvent, the organic solvent is removed from the dispersion. By adding a crosslinking agent to the aqueous dispersion of the obtained polymer particles (A), an aqueous dispersion containing crosslinked polymer particles obtained by crosslinking the water-soluble polymer (x) and the water-insoluble polymer (y) can be obtained. . In step (III), the viscosity of the water-based ink is reduced, the printing density is improved, and the crosslinking is performed so that the amount of the crosslinking agent per 1 g of the polymer is within the above-mentioned range from the viewpoint of storage stability and redispersibility. It is necessary.
When the polymer is crosslinked by mixing the dispersion of polymer particles (A) containing the pigment obtained in the step (II) and a crosslinking agent, the dispersion of the crosslinked polymer particles obtained in the crosslinking step is performed. An aqueous dispersion can also be obtained by performing the step of removing the organic solvent from the body in the same manner as the solvent removal step.

〔水系インクの組成、物性等〕
本発明の水系インク中の顔料の含有量は、印字濃度と保存安定性等の観点から、好ましくは3〜20重量%、より好ましくは4〜20重量%、更に好ましくは4〜15重量%、特に好ましくは4〜13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。
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、粘度調整剤、消泡剤、防黴剤、防錆剤等の添加剤を添加することができる。例えば、浸透剤として、1,2−ヘキサンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール等の炭素数2〜8のアルカンジオール類、トリエチレングリコールモノブチルエーテル等のポリアルキレン(炭素数2〜4)グリコールアルキル(炭素数2〜6)エーテル類、湿潤剤として、グリセリン、ジオキサン、2−ピロリドン等が挙げられる。
本発明の水系インクの表面張力(20℃)は、好ましくは23〜50mN/m、より好ましくは23〜45mN/m、更に好ましくは25〜45mN/mである。
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記録方式は特に制限されないが、顔料等の分散性色材やポリマー粒子等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。
[Composition, physical properties, etc. of water-based ink]
The content of the pigment in the water-based ink of the present invention is preferably 3 to 20% by weight, more preferably 4 to 20% by weight, still more preferably 4 to 15% by weight, from the viewpoints of print density and storage stability. Particularly preferred is 4 to 13 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.
To the water-based ink, additives such as a wetting agent, a penetrating agent, a dispersant, a viscosity modifier, an antifoaming agent, an antifungal agent, and a rust-preventing agent that are usually used for water-based inks can be added. For example, as penetrants, alkanediols having 2 to 8 carbon atoms such as 1,2-hexanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, triethylene glycol mono Examples of polyalkylene (2 to 4 carbon atoms) glycol alkyl (2 to 6 carbon atoms) ethers such as butyl ether and wetting agents include glycerin, dioxane, and 2-pyrrolidone.
The surface tension (20 ° C.) of the aqueous ink of the present invention is preferably 23 to 50 mN / m, more preferably 23 to 45 mN / m, and further preferably 25 to 45 mN / m.
The viscosity (20 ° C.) of the water-based ink is preferably 2 to 20 mPa · s, more preferably 2.5 to 16 mPa · s, and further preferably 2.5 to 12 mPa, in order to maintain good ejection reliability. -S.
The ink jet recording method to which the water-based ink of the present invention is applied is not particularly limited, but is suitable for a piezo ink jet printer suitable for discharging a dispersion containing a dispersible colorant such as a pigment or 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、ポリマーの水不溶性/水溶性比率、顔料含有架橋ポリマー粒子の平均粒径、水分散体のアニオン性基量の測定、並びに水系インクの保存安定性、再分散性の評価は、以下の方法により行った。   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, the water-insoluble / water-soluble ratio of the polymer, the average particle size of the pigment-containing crosslinked polymer particles, the measurement of the anionic group amount of the aqueous dispersion, and the storage stability and redispersibility of the water-based ink. Evaluation was performed by the following method.

(1)ポリマーの重量平均分子量
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。
(1) Weight average molecular weight of polymer Gel chromatography method [Tosoh Corporation] using a solution in which phosphoric acid and lithium bromide were dissolved in N, N-dimethylformamide at concentrations of 60 mmol / L and 50 mmol / L, respectively. It was measured using polystyrene as a standard substance with a company-made GPC apparatus (HLC-8120GPC), a column (TSK-GEL, α-M × 2) manufactured by Tosoh Corporation, and a flow rate of 1 mL / min.

(2)ポリマーの水不溶性/水溶性比率
(i)水溶性ポリマー(1)の場合
水溶性ポリマー(1)(ジョンクリル61J、(a)アクリル酸/(b)スチレン=25/75(重量比)、BASFジャパン株式会社製、重量平均分子量16000、アンモニア100%中和品)の水溶液に純水を添加し、ポリマー濃度を10重量%としたポリマー溶液は全て溶解していた。
(ii)水不溶性ポリマーP1の場合
製造例1で得られた水不溶性ポリマー(2)のメチルエチルケトン溶液に5Nの水酸化ナトリウム水溶液を添加し、100%中和とし、ポリマー純分換算で10gを量り取った。これを純水中に滴下し、ロータリーエバポレーターで、メチルエチルケトン及び水の一部を除去し、ポリマー濃度を10重量%とした分散物を遠心分離し、沈降した部分を水不溶性ポリマー(y-2)、溶解部分を水溶性ポリマー(x-2)とすると、小数点一桁目を四捨五入すると、水不溶性ポリマー(y-2)/水溶性ポリマー(x-2)比率=100/0であった。
(iii)水不溶性ポリマーP2の場合
製造例2で得られた水不溶性ポリマー(3)のメチルエチルケトン溶液に5Nの水酸化ナトリウム水溶液を添加し、100%中和とし、ポリマー純分換算で10gを量り取った。これを純水中に滴下し、ロータリーエバポレーターで、メチルエチルケトン及び水の一部を除去し、ポリマー濃度を10重量%とした分散物を遠心分離し、沈降した部分を水不溶性ポリマー(y-2)、溶解部分を水溶性ポリマー(x-2)とすると、水不溶性ポリマー(y-2)/水溶性ポリマー(x-2)比率=99/1であった。
表2には、各実施例毎に、使用したポリマーの水不溶性/水溶性比率を示した。表1において、水溶性ポリマー(x)の量は、水溶性ポリマー(x-1)+(x-2)の量であり、水不溶性ポリマー(y)の量は、水不溶性ポリマー(y-1)+(y-2)の量である。
(2) Water-insoluble / water-soluble ratio of polymer (i) In the case of water-soluble polymer (1) Water-soluble polymer (1) (Joncrill 61J, (a) acrylic acid / (b) styrene = 25/75 (weight ratio ), An aqueous solution of BASF Japan Ltd., weight average molecular weight 16000, neutralized product of ammonia 100%), pure water was added and all polymer solutions having a polymer concentration of 10% by weight were dissolved.
(Ii) In the case of the water-insoluble polymer P1 A 5N sodium hydroxide aqueous solution is added to the methyl ethyl ketone solution of the water-insoluble polymer (2) obtained in Production Example 1 to obtain 100% neutralization, and 10 g is measured in terms of polymer pure content. I took it. This was dropped into pure water, a part of methyl ethyl ketone and water was removed with a rotary evaporator, and the dispersion with a polymer concentration of 10% by weight was centrifuged, and the settled part was a water-insoluble polymer (y-2). Assuming that the dissolved portion is a water-soluble polymer (x-2), the ratio of water-insoluble polymer (y-2) / water-soluble polymer (x-2) is 100/0 when the first decimal place is rounded off.
(Iii) In the case of the water-insoluble polymer P2 A 5N sodium hydroxide aqueous solution is added to the methyl ethyl ketone solution of the water-insoluble polymer (3) obtained in Production Example 2 to make it 100% neutralized. I took it. This was dropped into pure water, a part of methyl ethyl ketone and water was removed with a rotary evaporator, and the dispersion with a polymer concentration of 10% by weight was centrifuged, and the settled part was a water-insoluble polymer (y-2). When the dissolved portion was the water-soluble polymer (x-2), the ratio of water-insoluble polymer (y-2) / water-soluble polymer (x-2) was 99/1.
Table 2 shows the water-insoluble / water-soluble ratio of the polymer used for each example. In Table 1, the amount of water-soluble polymer (x) is the amount of water-soluble polymer (x-1) + (x-2), and the amount of water-insoluble polymer (y) is the amount of water-insoluble polymer (y-1). ) + (Y−2).

(3)顔料含有架橋ポリマー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)を入力する。測定濃度は、約5×10-3重量%で行った。
(3) Measurement of average particle diameter of pigment-containing crosslinked polymer particles Measurement was performed using a laser particle analysis system ELS-8000 (cumulant analysis) manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. The measurement conditions are a temperature of 25 ° C., an angle between incident light and a detector of 90 °, and an integration count of 100. The refractive index of water (1.333) is input as the refractive index of the dispersion solvent. The measurement concentration was about 5 × 10 −3 wt%.

(4)インク中の顔料含有架橋ポリマー粒子のアニオン性基量の測定
(測定条件)
装置:京都電子工業株式会社製、電位差自動滴定装置、AT−610
試薬:0.1N−NaOHは、和光純薬工業株式会社製、0.1mol/L水酸化ナトリウム(容量分析用)、0.1N−HClは、和光純薬工業株式会社(株)製、0.1mol/L塩酸(容量分析用)を使用した。
(測定方法)
水系インク5gとなるように精秤し、イオン交換水を加え50mlとし、0.1N−NaOHを6ml(過剰量)添加し30分間攪拌することにより、アニオン性基を全てNa塩とした。
0.1N−HClを0.1mlずつ、30秒間隔で、分散液を攪拌しながら滴下し、pHを測定する。過剰アルカリが中和される中和点(変曲点1)を起点として、続いて起こる中和変曲点の中で最も酸性よりの中和点(変曲点2)を終点としたときの、変曲点2−変曲点1の間の0.1N−HClの使用量からアニオン性基(カルボキシ基)量を算出し、ポリマー1g当りのモル数として求めた。測定は20℃で行った。
(4) Measurement of anionic group amount of pigment-containing crosslinked polymer particles in ink (measuring conditions)
Apparatus: Kyoto Denshi Kogyo Co., Ltd., potentiometric automatic titrator, AT-610
Reagent: 0.1N-NaOH manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 0.1 mol / L sodium hydroxide (for volume analysis), 0.1N-HCl manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 0 .1 mol / L hydrochloric acid (for volumetric analysis) was used.
(Measuring method)
Weigh accurately so as to be 5 g of water-based ink, add ion-exchanged water to 50 ml, add 6 ml (excess amount) of 0.1N NaOH and stir for 30 minutes to make all anionic groups Na salt.
0.1N-HCl is added dropwise at a rate of 0.1 ml every 30 seconds while stirring, and the pH is measured. Starting from the neutralization point (inflection point 1) where the excess alkali is neutralized, the neutralization point (inflection point 2) from the most acidic among the subsequent neutralization inflection points is the end point. The amount of anionic group (carboxy group) was calculated from the amount of 0.1 N HCl used between the inflection point 2 and the inflection point 1, and was determined as the number of moles per gram of polymer. The measurement was performed at 20 ° C.

(5)保存安定性
スクリュー管にインクを充填、密閉し、70℃の恒温槽にて2週間保存した。保存前後の平均粒径を上記(3)の方法により測定し、下記計算式により平均粒径の変化率(%)の値として求め、インク保存安定性の評価を行った。数値が100%に近い方が、保存安定性が良い。
平均粒径の変化率(%)=〔[保存後の平均粒径(nm)−保存前の平均粒径(nm)]/[初期平均粒径(nm)]〕×100
〔評価基準〕
A:平均粒径の変化率(%)が105%未満
B:平均粒径の変化率(%)が105以上110%未満
C:平均粒径の変化率(%)が110%以上
(5) Storage stability The screw tube was filled with ink, sealed, and stored in a thermostatic bath at 70 ° C. for 2 weeks. The average particle size before and after storage was measured by the method (3) above, and the change rate (%) of the average particle size was determined by the following formula to evaluate ink storage stability. The storage stability is better when the value is closer to 100%.
Change rate of average particle diameter (%) = [[average particle diameter after storage (nm) −average particle diameter before storage (nm)] / [initial average particle diameter (nm)]] × 100
〔Evaluation criteria〕
A: Change rate (%) of average particle size is less than 105% B: Change rate (%) of average particle size is 105 or more and less than 110% C: Change rate (%) of average particle size is 110% or more

(6)再分散性
インク0.1gをシャーレに入れ40℃で24時間放置し乾燥させた後、実施例1(6)の水系インクの調製で用いた「混合溶液」を2cc加え、5分間放置し、更に5分間、60rpmで振とうさせた後、下記の基準により再分散性を評価した。
A:混合液が顔料色に着色され、未溶解物がまったく見られない。
B:混合液が顔料色に着色されるが、細かい未溶解物がわずかに存在する。
C:混合液が顔料色に若干着色されるが、細かい未溶解物が存在する。
D:混合液が顔料色に着色されず、大きな未溶解物が存在する。
(6) Redispersibility After 0.1 g of ink was placed in a petri dish and allowed to dry at 40 ° C. for 24 hours, 2 cc of the “mixed solution” used in the preparation of the aqueous ink of Example 1 (6) was added for 5 minutes. The mixture was allowed to stand and further shaken at 60 rpm for 5 minutes, and then the redispersibility was evaluated according to the following criteria.
A: The mixed solution is colored in pigment color, and no undissolved material is seen.
B: The mixed solution is colored in pigment color, but there are slight fine undissolved substances.
C: The mixed solution is slightly colored in pigment color, but there are fine undissolved substances.
D: The mixed solution is not colored in pigment color, and a large undissolved product exists.

製造例1(水不溶性ポリマーP1の製造)
メタクリル酸((a)成分)21部、スチレン((b)成分)39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%、(c)成分)20部(有効分として10部)、フェノキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノメタクリレート(日油株式会社製、商品名:ブレンマー43PAPE−600B、エチレンオキシド平均付加モル数=6、プロピレンオキシド平均付加モル数=6、(d−1)成分)15部、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート(日油株式会社製、商品名:ブレンマーPP−800、プロピレンオキシド平均付加モル数=13、(d−2)成分)15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(以下、「MEK」という)10部、重合連鎖移動剤(2−メルカプトエタノール)0.025部、及び前記モノマー混合液の10%を入れて混合し、十分に窒素ガス置換を行い、混合溶液を得た。
一方、滴下ロートに、前記モノマー混合液の残りの90%、前記重合連鎖移動剤0.225部、MEK30部、及びラジカル重合開始剤(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル))0.6部の混合液を入れ、反応容器内の前記モノマー混合液を攪拌しながら65℃まで昇温し、滴下ロート中の混合液を3時間かけて滴下した。滴下終了から65℃で2時間経過後、前記重合開始剤0.15部をMEK2.5部に溶解した溶液を加え、更に65℃で2時間、70℃で2時間熟成させ、さらにMEK57.5部加え、30分間攪拌し、水不溶性ポリマーP1の溶液((a)/(b)/(c)/(d−1)/(d−2)=25/35/10/15/15(重量比)、固形分含有量40%、水不溶性ポリマーP1の重量平均分子量:100,000、水不溶性/水溶性比率=100/0、酸価137)を得た。得られたポリマーの組成と重量平均分子量を表1に示す。
Production Example 1 (Production of water-insoluble polymer P1)
21 parts of methacrylic acid (component (a)), 39 parts of styrene (component (b)), styrene macromer (manufactured by Toagosei Co., Ltd., trade name: AS-6S, solid content 50%, component (c)) 20 parts ( 10 parts as an effective component), phenoxy polyethylene glycol polypropylene glycol monomethacrylate (manufactured by NOF Corporation, trade name: BLEMMER 43PAPE-600B, ethylene oxide average addition mole number = 6, propylene oxide average addition mole number = 6, (d-1 ) Component) 15 parts, polypropylene glycol monomethacrylate (manufactured by NOF Corporation, trade name: BLEMMER PP-800, propylene oxide average added mole number = 13, (d-2) component) 15 parts are mixed, and monomer mixture Was prepared.
In a reaction vessel, 10 parts of methyl ethyl ketone (hereinafter referred to as “MEK”), 0.025 part of a polymerization chain transfer agent (2-mercaptoethanol), and 10% of the monomer mixture are mixed and sufficiently mixed with nitrogen gas. Substitution was performed to obtain a mixed solution.
On the other hand, the remaining 90% of the monomer mixture, 0.225 parts of the polymerization chain transfer agent, 30 parts of MEK, and radical polymerization initiator (2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added to the dropping funnel. ) 0.6 parts of the mixed solution was added, and the monomer mixed solution in the reaction vessel was heated to 65 ° C. while stirring, and the mixed solution in the dropping funnel was dropped over 3 hours. After 2 hours at 65 ° C. from the end of dropping, a solution in which 0.15 part of the polymerization initiator was dissolved in 2.5 parts of MEK was added, and further aged at 65 ° C. for 2 hours and at 70 ° C. for 2 hours, and further MEK 57.5 A part of the mixture was added and stirred for 30 minutes, and the solution of the water-insoluble polymer P1 ((a) / (b) / (c) / (d-1) / (d-2) = 25/35/10/15/15 (weight) Ratio), solid content 40%, weight-average molecular weight of water-insoluble polymer P1: 100,000, water-insoluble / water-soluble ratio = 100/0, acid value 137). The composition and weight average molecular weight of the obtained polymer are shown in Table 1.

製造例2(水不溶性ポリマーP2の製造)
製造例1と同様にして、表1に示すモノマー混合液を調製し、そのモノマー混合液を用いて製造例1と同様にして、水不溶性ポリマーP2の溶液((a)/(b)/(c)/(d−1)/(d−2)=25/35/10/15/15(重量比)、固形分含有量40%、水不溶性ポリマーP2の重量平均分子量:100,000、水不溶性/水溶性比率=99/1、酸価162)を得た。得られたポリマーの組成と重量平均分子量を表1に示す。
Production Example 2 (Production of water-insoluble polymer P2)
In the same manner as in Production Example 1, a monomer mixed solution shown in Table 1 was prepared, and using the monomer mixed solution, in the same manner as in Production Example 1, a solution ((a) / (b) / ( c) / (d-1) / (d-2) = 25/35/10/15/15 (weight ratio), solid content 40%, weight average molecular weight of water-insoluble polymer P2: 100,000, water Insoluble / water-soluble ratio = 99/1, acid value 162). The composition and weight average molecular weight of the obtained polymer are shown in Table 1.

Figure 0005629459
Figure 0005629459

実施例1
(1)顔料水分散体の調製
水溶性ポリマー(1)(商品名:ジョンクリル61J:BASFジャパン株式会社製、スチレン/アクリル酸=75/25(重量比)の共重合体、重量平均分子量16000、酸価195)31.85%水溶液30.0gにイオン交換水773.0g、25%アンモニア水溶液9.9g及びMEK101gを加え、水溶性ポリマー(1)の水溶液を得た。
得られた水溶性ポリマー(1)水溶液に、C.I.ピグメント・イエロー74(商品名:FY615、大日精化工業株式会社製)を150g加え、ディスパー翼を用いて20℃で1時間混合後、さらにイオン交換水532gを加え、予備分散体を得た。
得られた予備分散体1596gをビーズミル型分散機(商品名:ウルトラ・アペックス・ミルUAM-05、寿工業株式会社製)を用いて、メディア粒子として粒径0.05mmのジルコニアビーズを用いて、ビーズ充填率70体積%、撹拌翼周速8m/s、循環流量200cc/minの条件で60分間(ミル内における総平均滞留時間:10分)、循環方式による分散処理を行い、顔料を水溶性ポリマー(1)で分散した水分散体を得た。
(2)水不溶性ポリマーの乳化液の調製
製造例1で得られた水不溶性ポリマーP1の溶液82.6gにMEK8.2gを加え、そこに5N水酸化ナトリウム水溶液10.8g及びイオン交換水120.1gを加え、スターラーにより混合し水不溶性ポリマー(2)の乳化液を調製した。
(3)顔料水分散体と水不溶性ポリマーの乳化液の混合物の分散処理
前記(1)で得られた、顔料を水溶性ポリマー(1)で分散した水分散体をスターラーで混合しながら、前記(2)で得られた水不溶性ポリマー(2)の乳化液を添加して、混合物を得た。
得られた混合物を高圧ホモジナイザー(商品名:マイクロフルイダイザー、Microfluidics 社製、圧力:150MPa、10パスの連続方式)を用いて、分散処理し、分散体を得た。
Example 1
(1) Preparation of Pigment Water Dispersion Water-soluble polymer (1) (trade name: Jonkrill 61J: Copolymer made by BASF Japan Ltd., styrene / acrylic acid = 75/25 (weight ratio), weight average molecular weight 16000 Acid value 195) 773.0 g of ion-exchanged water, 9.9 g of 25% aqueous ammonia solution and 101 g of MEK were added to 30.0 g of 31.85% aqueous solution to obtain an aqueous solution of water-soluble polymer (1).
To the obtained aqueous solution of water-soluble polymer (1), C.I. I. 150 g of Pigment Yellow 74 (trade name: FY615, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.) was added, mixed for 1 hour at 20 ° C. using a disper blade, and further 532 g of ion-exchanged water was added to obtain a preliminary dispersion.
Using 1596 g of the obtained preliminary dispersion using a bead mill type disperser (trade name: Ultra Apex Mill UAM-05, manufactured by Kotobuki Industries Co., Ltd.), using zirconia beads having a particle diameter of 0.05 mm as media particles, Dispersion treatment by a circulation method is performed for 60 minutes (total average residence time in the mill: 10 minutes) under the conditions of a bead filling rate of 70% by volume, a stirring blade peripheral speed of 8 m / s, and a circulation flow rate of 200 cc / min. An aqueous dispersion dispersed with the polymer (1) was obtained.
(2) Preparation of emulsion of water-insoluble polymer To 82.6 g of the solution of water-insoluble polymer P1 obtained in Production Example 1, 8.2 g of MEK was added, and 10.8 g of 5N aqueous sodium hydroxide solution and 120. 1 g was added and mixed with a stirrer to prepare an emulsion of the water-insoluble polymer (2).
(3) Dispersion treatment of mixture of pigment aqueous dispersion and water-insoluble polymer emulsified liquid While mixing the aqueous dispersion obtained by dispersing the pigment with the water-soluble polymer (1) obtained in (1) above with a stirrer, An emulsion of the water-insoluble polymer (2) obtained in (2) was added to obtain a mixture.
The obtained mixture was subjected to dispersion treatment using a high-pressure homogenizer (trade name: Microfluidizer, manufactured by Microfluidics, pressure: 150 MPa, continuous system of 10 passes) to obtain a dispersion.

(4)有機溶媒の除去
前記(3)で得られた分散体を、減圧下、温水加熱媒体を用いてMEK、アンモニア及び一部の水を除去し、5μmのフィルター(アセチルセルロース膜、外径:2.5cm、富士フイルム株式会社製)を取り付けた容量25mLの針なしシリンジ(テルモ株式会社製)で濾過し、粗大粒子を除去することにより、固形分濃度31%の未架橋水分散体を得た。このポリマーの平均中和度は、前記式(1)から計算すると40モル%であった。
すなわち、5N水酸化ナトリウム(10.8g)の比重1.185、水溶性ポリマー(31.85%水溶液30.0g)の酸価195、水不溶性ポリマー(固形分40%、82.6g)の酸価137を前記式(1)に入れて計算すると、ポリマーの平均中和度は下記のとおり求められる。
195×9.5+137×33=6374
[5×0.0108/1.185/(6374/56000)]×100=40モル%
(5)水分散体の架橋工程
前記(4)で得られた水分散体40g(固形分12.4g中の組成は、顔料9.7g(78%)、水不溶性ポリマー2.1g(17%)、水溶性ポリマー0.6g(5%))に、イオン交換水2.5gと架橋剤(トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、商品名:デナコールEX321、ナガセケムテックス株式会社製、エポキシ当量130、水100gへの溶解量約27g(25℃))を0.51g加え、90℃下で1時間攪拌を行った。攪拌後、冷却し、5.0μmのフィルター(アセチルセルロース膜、外径:2.5cm、富士フイルム株式会社製)を用いて濾過を行い、固形分濃度30%(顔料濃度22.5%)の顔料含有架橋ポリマー粒子の水分散体を得た。
ポリマー1g当たりの架橋剤量は、1.45mmol当量/g(=0.51/130/2.7)となる。
(4) Removal of organic solvent The dispersion obtained in (3) above was subjected to removal of MEK, ammonia and some water using a hot water heating medium under reduced pressure, and a 5 μm filter (acetylcellulose membrane, outer diameter). : 2.5 cm, manufactured by Fujifilm Co., Ltd.) and filtered with a 25 mL needleless syringe (manufactured by Terumo Co., Ltd.) to remove coarse particles, thereby obtaining an uncrosslinked aqueous dispersion having a solid content concentration of 31%. Obtained. The average neutralization degree of this polymer was 40 mol% when calculated from the formula (1).
That is, a specific gravity of 5N sodium hydroxide (10.8 g) 1.185, an acid value of 195 of a water-soluble polymer (31.85% aqueous solution 30.0 g), an acid of a water-insoluble polymer (solid content 40%, 82.6 g) When the value 137 is put into the formula (1) and calculated, the average degree of neutralization of the polymer is determined as follows.
195 x 9.5 + 137 x 33 = 6374
[5 × 0.0108 / 1.185 / (6374/56000)] × 100 = 40 mol%
(5) Crosslinking step of aqueous dispersion 40 g of the aqueous dispersion obtained in the above (4) (composition in 12.4 g of solid content is 9.7 g of pigment (78%), 2.1 g of water-insoluble polymer (17%) ), Water-soluble polymer 0.6 g (5%)), ion-exchanged water 2.5 g and a crosslinking agent (trimethylolpropane polyglycidyl ether, trade name: Denacol EX321, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, epoxy equivalent 130, water 0.51 g of an amount dissolved in 100 g (about 27 g (25 ° C.)) was added, and the mixture was stirred at 90 ° C. for 1 hour. After stirring, the mixture was cooled and filtered using a 5.0 μm filter (acetylcellulose membrane, outer diameter: 2.5 cm, manufactured by Fuji Film Co., Ltd.), and the solid content concentration was 30% (pigment concentration 22.5%). An aqueous dispersion of pigment-containing crosslinked polymer particles was obtained.
The amount of the crosslinking agent per 1 g of the polymer is 1.45 mmol equivalent / g (= 0.51 / 130 / 2.7).

(6)インクの調製
混合溶液は、水溶性有機溶媒として1,2−ヘキサンジオール(東京化成工業株式会社製、溶解度パラメーター13.15)3.0g、2−ピロリドン(和光純薬株式会社製、溶解度パラメーター13.66)3.0g、グリセリン(花王株式会社製、溶解度パラメーター19.40)5.0g、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、溶解度パラメーター10.21)24.0g、ノニオン界面活性剤としてサーフィノール465(日信化学工業株式会社製)0.5g、オルフィンE1010(日信化学工業株式会社製)0.5g、防腐剤としてプロキセルXL2(アビシア株式会社製、)0.3g、及びイオン交換水19.3g部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。
次に、前記(5)で得られた水分散体44.4g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55.6gを添加し、5μm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、顔料分換算が10.0%となる水系インクを得た。
(6) Preparation of ink The mixed solution was 3.0 g of 1,2-hexanediol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., solubility parameter 13.15) as a water-soluble organic solvent, 2-pyrrolidone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Solubility parameter 13.66) 3.0 g, Glycerin (product of Kao Corporation, solubility parameter 19.40) 5.0 g, Triethylene glycol monobutyl ether (trade name: Butyltriglycol, Nippon Emulsifier Co., Ltd., solubility parameter 10. 21) 24.0 g, Surfynol 465 (manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) 0.5 g as a nonionic surfactant, 0.5 g of Olphine E1010 (manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.), Proxel XL2 (Abisia shares) as a preservative Made by company) 0.3g and 19.3g of ion-exchanged water are magnetic stars. The resulting mixture was stirred for 15 minutes at room temperature to obtain a “mixed solution”.
Next, while stirring 44.4 g of the aqueous dispersion obtained in (5) above with a magnetic stirrer, 55.6 g of the mixed solution was added, and the mixture was filtered through a 5 μm filter (cellulose acetate membrane, manufactured by Sartorius). A water-based ink having a pigment content of 10.0% was obtained.

実施例2
実施例1(5)の架橋工程において、イオン交換水を2.2g、架橋剤(デナコールEX321)を0.38gへ変更した以外は、実施例1(1)〜(5)と同様にして固形分濃度30%の顔料含有架橋ポリマー粒子の水分散体を得た。この水分散体を用いて、実施例1(6)と同様にして水系インクを得た。結果を表2に示す。
実施例3
実施例1(2)の水不溶性ポリマーの乳化液の調製において、MEKを8.2g、5N水酸化ナトリウム水溶液を9.5g、イオン交換水を121.2gに変更した以外は、実施例1(1)〜(5)と同様にして固形分濃度30%の顔料含有架橋ポリマー粒子の水分散体を得た。この水分散体を用いて、実施例1(6)と同様にして水系インクを得た。結果を表2に示す。実施例1と比較してカルボキシ量が増加したのは、中和度が低く、架橋剤の反応率が低下したためと考えられる。
Example 2
In the crosslinking step of Example 1 (5), solids were obtained in the same manner as in Examples 1 (1) to (5) except that ion-exchanged water was changed to 2.2 g and the crosslinking agent (Denacol EX321) was changed to 0.38 g. An aqueous dispersion of pigment-containing crosslinked polymer particles having a partial concentration of 30% was obtained. Using this aqueous dispersion, an aqueous ink was obtained in the same manner as in Example 1 (6). The results are shown in Table 2.
Example 3
In the preparation of the water-insoluble polymer emulsion of Example 1 (2), Example 1 (except that MEK was changed to 8.2 g, 5N sodium hydroxide aqueous solution 9.5 g, and ion-exchanged water 121.2 g). In the same manner as in 1) to (5), an aqueous dispersion of pigment-containing crosslinked polymer particles having a solid content concentration of 30% was obtained. Using this aqueous dispersion, an aqueous ink was obtained in the same manner as in Example 1 (6). The results are shown in Table 2. The reason why the amount of carboxy increased compared to Example 1 is considered to be that the degree of neutralization was low and the reaction rate of the crosslinking agent was decreased.

実施例4
実施例1(5)の架橋工程において、イオン交換水を2.9g、架橋剤(デナコールEX321)を0.66gへ変更した以外は、実施例1(1)〜(5)と同様にして固形分濃度30%の顔料含有架橋ポリマー粒子の水分散体を得た。この水分散体を用いて、実施例1(6)と同様にして水系インクを得た。結果を表2に示す。
実施例5
実施例1(2)の水不溶性ポリマーの乳化液の調製において、水不溶性ポリマーをP2へ変更し、さらに実施例1(5)の架橋工程において、イオン交換水を3.0g、架橋剤(デナコールEX321)を0.69gへ変更した以外は、実施例1(1)〜(5)と同様にして固形分濃度30%の顔料含有架橋ポリマー粒子の水分散体を得た。この水分散体を用いて、実施例1(6)と同様にして水系インクを得た。結果を表2に示す。
Example 4
In the crosslinking step of Example 1 (5), solids were obtained in the same manner as in Examples 1 (1) to (5), except that ion-exchanged water was changed to 2.9 g and the crosslinking agent (Denacol EX321) was changed to 0.66 g. An aqueous dispersion of pigment-containing crosslinked polymer particles having a partial concentration of 30% was obtained. Using this aqueous dispersion, an aqueous ink was obtained in the same manner as in Example 1 (6). The results are shown in Table 2.
Example 5
In the preparation of the water-insoluble polymer emulsion of Example 1 (2), the water-insoluble polymer was changed to P2, and in the crosslinking step of Example 1 (5), 3.0 g of ion-exchanged water and a crosslinking agent (Denacol) were used. Except for changing EX321) to 0.69 g, an aqueous dispersion of pigment-containing crosslinked polymer particles having a solid content concentration of 30% was obtained in the same manner as in Examples 1 (1) to (5). Using this aqueous dispersion, an aqueous ink was obtained in the same manner as in Example 1 (6). The results are shown in Table 2.

比較例1
実施例1(5)の架橋工程において、イオン交換水を1.3g、架橋剤(デナコールEX321)を0gへ変更した以外は、実施例1(1)〜(5)と同様にして固形分濃度30%の顔料含有架橋ポリマー粒子の水分散体を得た。この水分散体を用いて、実施例1(6)と同様にして水系インクを得た。結果を表2に示す。
比較例2
実施例1(2)の水不溶性ポリマーの乳化液の調製において、MEKを8.2g、5N水酸化ナトリウム水溶液を16.3g、イオン交換水を115.6gに変更し、実施例1(5)の架橋工程において、イオン交換水を2.2g、架橋剤(デナコールEX321)を0.38gへ変更した以外は、実施例1(1)〜(5)と同様にして固形分濃度30%の顔料含有架橋ポリマー粒子の水分散体を得た。この水分散体を用いて、実施例1(6)と同様にして水系インクを得た。
Comparative Example 1
In the crosslinking step of Example 1 (5), the solid content concentration was the same as in Examples 1 (1) to (5) except that the ion-exchanged water was changed to 1.3 g and the crosslinking agent (Denacol EX321) was changed to 0 g. An aqueous dispersion of 30% pigment-containing crosslinked polymer particles was obtained. Using this aqueous dispersion, an aqueous ink was obtained in the same manner as in Example 1 (6). The results are shown in Table 2.
Comparative Example 2
In the preparation of the water-insoluble polymer emulsion of Example 1 (2), MEK was changed to 8.2 g, 5N sodium hydroxide aqueous solution was 16.3 g, and ion-exchanged water was changed to 115.6 g. In the crosslinking step, a pigment having a solid content concentration of 30% was obtained in the same manner as in Examples 1 (1) to (5) except that the ion-exchanged water was changed to 2.2 g and the crosslinking agent (Denacol EX321) was changed to 0.38 g. An aqueous dispersion of contained crosslinked polymer particles was obtained. Using this aqueous dispersion, an aqueous ink was obtained in the same manner as in Example 1 (6).

Figure 0005629459
Figure 0005629459

表2から、本発明の実施例1〜5の水系インクは、再分散性に優れ、保存安定性も優れていることが分かる。比較例1は、架橋されていないため保存安定性が悪く、凝集してしまい、再分散性も低下した。
また、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、ピエゾ式)を用いて、実施例及び比較例の水系インクを市販の上質普通紙(ゼロックス株式会社製、商品名:XEROX 4200)にベタ印字〔印字条件=用紙種類:普通紙、モード設定:ファイン〕し、25℃で24時間放置後、印字濃度をマクベス濃度計(グレタグマクベス社製、品番:スペクトロアイ)で印字物の中心及び四隅の計5点を測定し、その平均値を求めたところ、実施例の水系インクの印字濃度は、1.05以上でいずれも高かった。
From Table 2, it can be seen that the water-based inks of Examples 1 to 5 of the present invention have excellent redispersibility and excellent storage stability. Since Comparative Example 1 was not cross-linked, the storage stability was poor, it aggregated, and the redispersibility was also lowered.
In addition, by using an inkjet printer (Seiko Epson Corporation, model number: EM-930C, piezo type), water-based inks of Examples and Comparative Examples are commercially available high-quality plain paper (Xerox Corporation, trade name: XEROX 4200). (Print condition = paper type: plain paper, mode setting: fine), leave it at 25 ° C for 24 hours, and then print the density with a Macbeth densitometer (product number: Spectroeye). In addition, when a total of five points at the four corners were measured and the average value was obtained, the print density of the water-based ink of the example was 1.05 or higher and all were high.

Claims (6)

顔料を、アニオン性基を有する水溶性ポリマー(x)及びアニオン性基を有する水不溶性ポリマー(y)で分散させた後、前記アニオン性基と反応しうる官能基を有する架橋剤で、前記ポリマーを架橋処理してなる水系インクであり、ポリマー1g当たりの架橋剤量が1.2〜3.0mmol当量/gであり、架橋処理後のポリマー1g当たりのアニオン性基量が1.8〜3.0mmol/gである、インクジェット記録用水系インク。 After the pigment is dispersed with the water-soluble polymer (x) having an anionic group and the water-insoluble polymer (y) having an anionic group, the polymer is a crosslinking agent having a functional group capable of reacting with the anionic group. Is a water-based ink obtained by crosslinking treatment, the amount of the crosslinking agent per 1 g of the polymer is 1.2 to 3.0 mmol equivalent / g, and the amount of the anionic group per 1 g of the polymer after the crosslinking treatment is 1.8 to 3 Water-based ink for inkjet recording, which is 0.0 mmol / g. 〔水不溶性ポリマー(y)/水溶性ポリマー(x)〕の重量比が2.0〜5.0である、請求項1に記載のインクジェット記録用水系インク。   The water-based ink for inkjet recording according to claim 1, wherein a weight ratio of [water-insoluble polymer (y) / water-soluble polymer (x)] is 2.0 to 5.0. 架橋前のポリマーのアニオン性基の平均中和度が10〜90モル%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系インク。   The aqueous ink for inkjet recording according to claim 1 or 2, wherein the average neutralization degree of the anionic group of the polymer before crosslinking is 10 to 90 mol%. 水不溶性ポリマー(y)が、グラフトポリマーである、請求項1〜3のいずれかに記載のインクジェット記録用水系インク。   The water-based ink for inkjet recording according to any one of claims 1 to 3, wherein the water-insoluble polymer (y) is a graft polymer. 下記工程(I)〜(III)を有する、請求項1〜4のいずれかに記載のインクジェット記録用水系インクの製造方法。
工程(I):顔料をアニオン性基を有する水溶性ポリマー(x)及び水で分散し、水分散体を得る工程
工程(II):工程(I)で得られた水分散体にアニオン性基を有する水不溶性ポリマー(y)を添加して更に分散し、顔料を含有するポリマー粒子(A)を含む分散体を得る工程
工程(III):工程(II)で得られた分散体に、架橋処理を行う工程
The manufacturing method of the water-based ink for inkjet recording in any one of Claims 1-4 which has following process (I)-(III).
Step (I): A step of dispersing a pigment with a water-soluble polymer (x) having an anionic group and water to obtain an aqueous dispersion Step (II): An anionic group in the aqueous dispersion obtained in Step (I) A step of obtaining a dispersion containing polymer particles (A) containing a pigment by adding a water-insoluble polymer (y) having the following steps: Step (III): Crosslinking the dispersion obtained in step (II) Process to perform processing
工程(II)が、工程(I)で得られた水分散体と、水不溶性ポリマー(y)、有機溶媒、及び水を含有する水不溶性ポリマー(y)の分散体とを混合し、分散する工程である、請求項5に記載のインクジェット記録用水系インクの製造方法。   Step (II) mixes and disperses the water dispersion obtained in Step (I) and the water-insoluble polymer (y) containing water-insoluble polymer (y), an organic solvent, and water. The manufacturing method of the water-based ink for inkjet recording of Claim 5 which is a process.
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