JP6128377B2 - Aqueous pigment dispersion composition, recording method and recorded matter - Google Patents
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Landscapes
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
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- Ink Jet (AREA)
Description
本発明は、水性顔料分散組成物、記録方法および記録物に関する。 The present invention relates to an aqueous pigment dispersion composition, a recording method, and a recorded matter.
近年、水性インキはその安全性と環境負荷が少ないことから幅広い分野で有機溶剤系インキに取ってかわり普及している。
特にビジネス用途などではオフィスにおいて各種印刷に使用されるインクとして臭いのない水性色材が必要不可欠であり、産業用途においても、作業環境、インキや塗料の取り扱いの安全性、廃液処理の問題から有機溶剤の使用をできる限り少なくする傾向が強まっている。また、水性着色材は、有機溶剤型着色材に比べ、製造時に防爆設備、排気設備、有機溶剤回収装置などの特別な装置が要らず製造コストが安価であることも普及の要因となっている。
In recent years, water-based inks have been replaced by organic solvent-based inks in a wide range of fields because of their safety and low environmental impact.
Especially for business use, water-based coloring materials that do not smell are essential as inks used for various types of printing in offices, and in industrial use, they are organic due to problems in the working environment, safety of ink and paint handling, and waste liquid treatment. There is an increasing tendency to use as little solvent as possible. In addition, water-based colorants are also more popular than organic solvent-type colorants because they do not require special equipment such as explosion-proof equipment, exhaust equipment, and organic solvent recovery equipment during production. .
水性着色材としては主に染料と顔料の二つが用途に応じて使い分けられており、染料は階調性に優れ高解像度の画像形成がしやすい反面、耐光性が顔料と比べて悪く実用上問題がある。これに対して顔料は染料に対して分散性は劣るが、耐水性、耐光性が極めて優れており、分散技術の進歩により顔料インクが数多く提供されてきている。 As water-based colorants, two types of dyes and pigments are used depending on the application. Dyes are excellent in gradation and easy to form high-resolution images, but they have poor light resistance compared to pigments and have practical problems. There is. In contrast, pigments are inferior in dispersibility to dyes, but are extremely excellent in water resistance and light resistance, and many pigment inks have been provided by the advancement of dispersion technology.
印刷製版を経て印刷されるグラビアインキ、オフセット印刷用の水性リキッドインクも開発されているが、水性インクを用いる産業用の記録方式としてインクジェット記録方式が普及しつつある。 Gravure inks that are printed through printing plate making and aqueous liquid inks for offset printing have been developed, but inkjet recording methods are becoming popular as industrial recording methods that use aqueous inks.
インクジェット記録方式は、微細なノズルヘッドからインク液滴を吐出して、文字や画像を紙などの記録媒体の表面に記録する方法であり、普通紙をはじめ多種多様な記録媒体に対して非接触で印刷することにより、印刷版をおこすことなくオンデマンドで容易に画像形成し得ることから広く普及しつつある。
特に近年においては、インクジェット記録装置の印刷速度の向上に伴い、従来はグラビア印刷やフレキソ印刷等のロール・ツゥ・ロール方式により行われてきたフィルム、コート紙、金属箔等への印刷をインクジェット記録方式により行うことが検討されるようになっている。
The ink jet recording method is a method in which ink droplets are ejected from a fine nozzle head to record characters and images on the surface of a recording medium such as paper. Since printing can be easily performed on demand without producing a printing plate, it is becoming widespread.
In recent years, in particular, with the improvement of the printing speed of inkjet recording apparatuses, printing on film, coated paper, metal foil, etc., which has been conventionally performed by a roll-to-roll method such as gravure printing or flexographic printing, is inkjet recording. It is being considered to carry out by the method.
そして、このようなインクジェット記録方式に用いられるインクジェットインキ組成物として、顔料粒子とスチレン−アクリル共重合樹脂を含むものが提案されるようになっており(例えば、特許文献1(特開2004−35716号公報)、特許文献2(特開2004−35718号公報)等参照)、当該インクジェットインキ組成物においては、スチレン−アクリル共重合樹脂が、炭素−炭素結合からなる主鎖により構成されるために加水分解等による影響を受けにくく、水溶性に優れ安価なものであるとともに、顔料粒子を好適に被覆してマイクロカプセル化し得るとされている。 As an ink-jet ink composition used in such an ink-jet recording system, a composition containing pigment particles and a styrene-acrylic copolymer resin has been proposed (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-35716). In the inkjet ink composition, the styrene-acrylic copolymer resin is constituted by a main chain composed of carbon-carbon bonds. It is difficult to be affected by hydrolysis and the like, is excellent in water solubility and is inexpensive, and can be suitably coated with pigment particles to be microencapsulated.
しかしながら、本発明者等が検討したところ、スチレン−アクリル共重合樹脂を用いたインクジェットインキ組成物は、特に顔料として自己分散性カーボンブラックを用いたときに、沈降、分離、凝集等を生じ易く、十分な分散性を発揮し難いばかりか、湿潤剤として使用される高沸点有機溶剤等に対して必ずしも十分な相容性や濡れ性を発揮し得ないことを見出した。 However, as a result of studies by the present inventors, the inkjet ink composition using the styrene-acrylic copolymer resin is prone to sedimentation, separation, agglomeration, and the like, particularly when self-dispersing carbon black is used as a pigment. It has been found that not only it is difficult to exhibit sufficient dispersibility, but it cannot always exhibit sufficient compatibility and wettability with respect to a high boiling point organic solvent used as a wetting agent.
また、従来、ロール・ツゥ・ロール方式により行われてきたフィルム、コート紙、金属箔等への印刷は、(紙等への印刷と異なり)インキ組成物の浸透による固定化は期待できないことから、被印刷物であるフィルム、コート紙、金属箔等の表面に対して十分な密着性を有するものが求められるが、従来のインクジェットインキ組成物では、必ずしも十分な密着性を発揮し得なかった。
さらに、インクジェットインキ組成物としては、十分な光沢性を有するインク塗膜を形成し得るものが望まれている。
In addition, printing on film, coated paper, metal foil, etc., which has been performed by the roll-to-roll method in the past (unlike printing on paper, etc.) cannot be expected to be fixed by penetration of the ink composition. However, a material having sufficient adhesion to the surface of a film to be printed, coated paper, metal foil or the like is required, but the conventional inkjet ink composition has not always exhibited sufficient adhesion.
Furthermore, what can form the ink coating film which has sufficient glossiness is desired as an inkjet ink composition.
従って、本発明は、顔料の分散性に優れるとともに、優れた光沢性、密着性および色濃度を発揮する塗膜を形成し得る水性顔料分散組成物を提供するとともに、記録方法および記録物を提供することを目的とするものである。 Accordingly, the present invention provides an aqueous pigment dispersion composition capable of forming a coating film exhibiting excellent gloss, adhesion, and color density as well as excellent pigment dispersibility, and also provides a recording method and recorded matter. It is intended to do.
上記目的を達成するために、本発明者等が鋭意検討したところ、水性媒体分散性顔料(A)と、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)並びにこれ等と共重合可能なモノマー(b3)を共重合してなる樹脂粒子(B)と、水性媒体(C)とを含む水性顔料分散組成物により、上記技術課題を解決し得ることを見出し、本知見に基づいて本発明を完成するに至った。 In order to achieve the above object, the present inventors have conducted intensive studies and found that the aqueous medium-dispersible pigment (A), the phosphate ester (b1) having a (meth) acryloyloxy group at the molecular end, an amide group, morpholine. A resin particle (B) obtained by copolymerizing an acrylate (b2) having one or more groups selected from a group and an imide group, and a monomer (b3) copolymerizable therewith, and an aqueous medium (C). The present inventors have found that the above technical problems can be solved by using an aqueous pigment dispersion composition, and have completed the present invention based on this finding.
すなわち、本発明は、
(1)水性媒体分散性顔料(A)と、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)並びにこれ等と共重合可能なモノマー(b3)を共重合してなる樹脂粒子(B)と、水性媒体(C)とを含み、
前記樹脂粒子(B)の平均粒子径が50〜200nmである
ことを特徴とする水性顔料分散組成物、
(2)前記水性媒体分散性顔料(A)が自己分散型カーボンブラックである上記(1)記載の水性顔料分散組成物、
(3)分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)が、下記一般式(I)
(4)前記樹脂粒子(B)が、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する燐原子を0.1〜2質量%含み、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)に由来する窒素原子を0.2〜5質量%含む上記(1)〜(3)のいずれかに記載の水性顔料分散組成物、
(5)固形分換算で、前記水性媒体分散性顔料(A)100質量部に対し、前記樹脂粒子(B)を10〜300質量部含む上記(1)〜(4)のいずれかに記載の水性顔料分散組成物、
(6)前記水性顔料分散組成物がインクジェットインキ組成物である上記(1)〜(5)のいずれかに記載の水性顔料分散組成物、
(7)上記(6)記載の水性顔料分散組成物を用い、インクジェット記録方式により記録することを特徴とする記録方法、
(8)上記(6)記載の水性顔料分散組成物を用い、インクジェット記録方式により記録されてなることを特徴とする記録物、
を提供するものである。
That is, the present invention
(1) Aqueous medium-dispersible pigment (A) and an acrylate having at least one group selected from a phosphate ester (b1) having a (meth) acryloyloxy group at the molecular end, an amide group, a morpholine group, and an imide group ( and b2) and which like copolymerizable with the monomer (b3) a copolymer to become resin particles (B), see contains an aqueous medium (C),
An aqueous pigment dispersion composition, wherein the resin particles (B) have an average particle size of 50 to 200 nm ,
(2) The aqueous pigment dispersion composition according to (1), wherein the aqueous medium-dispersible pigment (A) is self-dispersing carbon black,
(3) Phosphate ester (b1) having a (meth) acryloyloxy group at the molecular end is represented by the following general formula (I)
(4 ) The resin particle (B) contains 0.1 to 2% by mass of a phosphorus atom derived from a phosphate ester (b1) having a (meth) acryloyloxy group at a molecular end, an amide group, a morpholine group, and an imide The aqueous pigment dispersion composition according to any one of the above (1) to ( 3 ), comprising 0.2 to 5% by mass of a nitrogen atom derived from an acrylate (b2) having one or more groups selected from the group,
( 5 ) The composition according to any one of (1) to ( 4 ), comprising 10 to 300 parts by mass of the resin particles (B) with respect to 100 parts by mass of the aqueous medium-dispersible pigment (A) in terms of solid content. An aqueous pigment dispersion composition,
( 6 ) The aqueous pigment dispersion composition according to any one of the above (1) to ( 5 ), wherein the aqueous pigment dispersion composition is an inkjet ink composition,
( 7 ) A recording method comprising recording by an ink jet recording method using the aqueous pigment dispersion composition described in ( 6 ) above,
( 8 ) A recorded matter that is recorded by an ink jet recording method using the aqueous pigment dispersion composition according to ( 6 ) above,
Is to provide.
本発明によれば、顔料の分散性に優れるとともに、優れた光沢性、密着性および色濃度を発揮する塗膜を形成し得る水性顔料分散組成物を提供できるとともに、記録方法および記録物を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an aqueous pigment dispersion composition that is excellent in pigment dispersibility and can form a coating film that exhibits excellent gloss, adhesion, and color density, and provides a recording method and recorded matter. can do.
先ず、本発明の水性顔料分散組成物について説明する。
本発明の水性顔料分散組成物は、水性媒体分散性顔料(A)と、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)並びにこれ等と共重合可能なモノマー(b3)を共重合してなる樹脂粒子(B)と、水性媒体(C)とを含むことを特徴とするものである。
First, the aqueous pigment dispersion composition of the present invention will be described.
The aqueous pigment dispersion composition of the present invention is a kind selected from an aqueous medium-dispersible pigment (A), a phosphate ester (b1) having a (meth) acryloyloxy group at the molecular end, an amide group, a morpholine group, and an imide group. The resin particle (B) obtained by copolymerizing the acrylate (b2) having the above group and the monomer (b3) copolymerizable therewith, and an aqueous medium (C) are characterized in that .
本発明の水性顔料分散組成物において、水性媒体分散性顔料(A)を構成する顔料としては、特に制限されず、例えば、カーボンブラック等の黒色顔料、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄等の金属酸化物や、アルミフレーク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、珪酸塩類等の無機顔料や、不溶性アゾ顔料、溶性アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、ペリレン顔料、イソインドリン顔料、ベンズイミダゾロン顔料、ピランスロン顔料、チオインジゴ顔料、キノフタロン顔料等の有機顔料等から選ばれる一種以上を挙げることができる。 In the aqueous pigment dispersion composition of the present invention, the pigment constituting the aqueous medium-dispersible pigment (A) is not particularly limited, and examples thereof include black pigments such as carbon black, metals such as titanium oxide, zinc oxide, and iron oxide. Inorganic pigments such as oxides, aluminum flakes, barium sulfate, calcium carbonate, silicates, insoluble azo pigments, soluble azo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, perylene pigments, isoindoline pigments, benzimidazolone pigments, pyranthrone pigments, One or more selected from organic pigments such as thioindigo pigments and quinophthalone pigments can be mentioned.
上記黒色顔料として、具体的には、アイボリーブラック、ピーチブラック、ランプブラック、マルスブラック、ビチューム、チタンブラック、カーボンブラック等を挙げることができ、これ等の中で、カーボンブラックが、炭素含有量が高く、無定形構造に由来する黒色度が高く、インクジェット記録用黒色顔料として用いたときに漆黒度と着色力に優れ、ピーチブラックやランプブラック等に比較して乾燥速度が速く、保存安定性が高く、安価であることから、好適に使用することができる。 Specific examples of the black pigment include ivory black, peach black, lamp black, mars black, bitumen, titanium black, and carbon black. Among these, carbon black has a carbon content. High, high blackness derived from amorphous structure, excellent jetness and coloring power when used as a black pigment for inkjet recording, faster drying speed and storage stability than peach black, lamp black, etc. Since it is high and inexpensive, it can be suitably used.
カーボンブラックとしては、チャネルブラック、ローラーブラック、ディスクブラックと称されているコンタクト法で製造されるもの、ガスファーネスブラック、オイルファーネスブラック等のファーネスブラックと称されているファーネスト法で製造されるもの、サーマルブラック、アセチレンブラックと称されているサーマル法で製造されるものを挙げることができる。 Carbon black manufactured by contact method called channel black, roller black, disc black, manufactured by furnace method called furnace black such as gas furnace black, oil furnace black, etc. And those produced by a thermal method called thermal black or acetylene black.
上記カーボンブラックのうち、ファーネスブラックは、生産性に優れるとともに、超微細であることから、得られる水性顔料分散体をインクジェットインク組成物に用いたときに、高解像度で印刷品質に優れるものを得易くなる。 Among the above carbon blacks, furnace black is excellent in productivity and ultra fine, so when the obtained aqueous pigment dispersion is used in an ink jet ink composition, a high resolution and excellent print quality is obtained. It becomes easy.
カーボンブラックとしては、平均粒径が50〜250nmであるものが好適であり、60〜200nmであるものがより好適であり、70〜150nmであるものがさらに好適である。
なお、本出願書類において、カーボンブラックの平均粒径は、日機装(株)製マイクロトラックウルトラパーティクルアナライザー(UPA)で測定したときに体積基準積算粒度分布における積算粒度で50%の粒径(平均粒径D50)を意味する。
As carbon black, those having an average particle diameter of 50 to 250 nm are preferable, those having 60 to 200 nm are more preferable, and those having 70 to 150 nm are more preferable.
In this application document, the average particle size of carbon black is 50% of the average particle size (average particle size) in the volume-based integrated particle size distribution as measured by Nikkiso Microtrac Ultra Particle Analyzer (UPA). Diameter D50).
本出願書類において、水性媒体分散性顔料(A)とは、水中に懸濁して分散液とした際に界面活性剤や高分子化合物を添加することなく安定した分散状態を保持することができ、その分散液の表面張力がほとんど水と同等の値を示す、自己分散性を有するものを意味する。
水性媒体分散性顔料(A)としては、顔料自体が自己分散性を有するものであってもよいが、通常顔料はその表面が親油性であることから、顔料表面を親水性化して自己分散性を付与したものが好適である。
In the present application documents, the aqueous medium-dispersible pigment (A) can maintain a stable dispersion state without adding a surfactant or a polymer compound when suspended in water to obtain a dispersion. It means a self-dispersing liquid whose surface tension is almost the same as that of water.
As the aqueous medium-dispersible pigment (A), the pigment itself may be self-dispersible. However, since the surface of a pigment is usually oleophilic, the surface of the pigment is made hydrophilic and self-dispersible. Those to which is given are suitable.
上記自己分散型顔料としては、表面が酸性の顔料が好ましく、表面が酸性の顔料としては、シナジストにより表面酸性処理した各種顔料や、ジアゾカップリングにより表面に酸性基を導入した顔料や、適宜酸化処理することにより表面にフェノール性水酸基やカルボキシル基などの酸性基を導入した顔料や、表面処理により酸性にした顔料をさらに対イオンで中和した顔料等の、酸性基を含む少なくとも一種の親水性基が顔料の表面に直接、若しくは他の原子団を介して結合したものを挙げることができる。
上記自己分散型顔料としては、カーボンブラックの表面に酸性基を付与した自己分散型カーボンブラックが好ましい。
As the self-dispersing pigment, a pigment having an acidic surface is preferable, and as a pigment having an acidic surface, various pigments that have been surface-acid-treated by synergists, pigments having an acidic group introduced into the surface by diazo coupling, and appropriate oxidation are used. At least one hydrophilic group containing an acidic group, such as a pigment having an acidic group such as a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group introduced to the surface, or a pigment obtained by neutralizing a pigment acidified by a surface treatment with a counter ion. Examples thereof include those in which the group is bonded directly to the surface of the pigment or through another atomic group.
As the self-dispersing pigment, self-dispersing carbon black in which an acidic group is added to the surface of carbon black is preferable.
顔料表面に導入される酸性基としては、特に制限されず、例えば、スルホン酸基、リン酸基、カルボキシル基、水酸基等から選ばれる一種以上を挙げることができる。これら酸性基の導入量は、例えば、以下に記述する気相酸化条件もしくは液相酸化条件を制御することにより制御することができる。 The acidic group introduced into the pigment surface is not particularly limited, and examples thereof include one or more selected from a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a carboxyl group, a hydroxyl group, and the like. The introduction amount of these acidic groups can be controlled, for example, by controlling the gas phase oxidation conditions or liquid phase oxidation conditions described below.
顔料表面に酸性基を導入する酸化処理は、液相法、気相法およびこれ等を組み合わせた方法等の公知の方法により行うことができる。 The oxidation treatment for introducing an acidic group onto the pigment surface can be performed by a known method such as a liquid phase method, a gas phase method, or a combination of these.
液相法により酸化処理する場合は、酸化剤として、過酸化水素水、硝酸、硫酸、塩素酸塩、過硫酸塩、過炭酸塩など種々の酸化剤を用いることができ、例えば、上記酸化剤を含む水溶液中に、顔料を投入し、攪拌処理することにより、表面に酸性基を有する顔料を得ることができ、酸化剤の投入量および反応温度を制御することで、カーボンブラック等の顔料の表面に酸性基を均一に導入することができる。 When oxidizing by the liquid phase method, various oxidizing agents such as hydrogen peroxide, nitric acid, sulfuric acid, chlorate, persulfate, percarbonate can be used as the oxidizing agent. A pigment having an acidic group on the surface can be obtained by introducing the pigment into an aqueous solution containing and stirring, and by controlling the amount of the oxidant added and the reaction temperature, the pigment such as carbon black can be obtained. Acidic groups can be uniformly introduced on the surface.
また、気相法により酸化処理する場合、酸化剤としてオゾンや空気を用い、カーボンブラック等の顔料と接触させることにより、酸化する方法を挙げることができ、上記気相法によれば、乾燥コストがかからず、液相法に比べて容易に酸化処理することができる。 In addition, in the case of oxidation treatment by a vapor phase method, ozone or air is used as an oxidant, and a method of oxidizing by contacting with a pigment such as carbon black can be exemplified. Therefore, it can be easily oxidized compared with the liquid phase method.
さらに、カーボンブラック等の顔料の表面にジアゾニウム塩によるカップリング反応によりスルホン酸基、リン酸基、カルボキシル基等の酸性基を導入したり、高温下で顔料と遊離酸素とを接触させることにより顔料表面に酸性基を導入したり、顔料表面を臭素および水によって常圧下または加圧下で処理することにより顔料表面に酸性基を導入する方法を挙げることができる。 Furthermore, by introducing acidic groups such as sulfonic acid groups, phosphoric acid groups, and carboxyl groups on the surface of pigments such as carbon black by a coupling reaction with a diazonium salt, or by bringing the pigments into contact with free oxygen at high temperatures, the pigments Examples of the method include introducing an acidic group on the surface, or introducing an acidic group on the pigment surface by treating the pigment surface with bromine and water under normal pressure or pressure.
上記液相法や気相法等の酸化法によりカーボンブラックの表面に酸性基を付与した自己分散型カーボンブラックとして、具体的には、Aqua Black(登録商標) 162、Aqua Black(登録商標) 164、Aqua Black(登録商標) 120(いずれも東海カーボン(株)製)、BONJET(登録商標)BLACK 、CW−2,BONJET(登録商標)BLACK CW−3(いずれもオリエント化学工業(株)製)等を挙げることができる。 Specific examples of the self-dispersing carbon black in which an acidic group is added to the surface of the carbon black by an oxidation method such as the liquid phase method or the gas phase method include Aqua Black (registered trademark) 162 and Aqua Black (registered trademark) 164. , Aqua Black (registered trademark) 120 (all manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.), BONJET (registered trademark) BLACK, CW-2, BONJET (registered trademark) BLACK CW-3 (all manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.) Etc.
上記液相法や気相法等の酸化法以外の方法により、カーボンブラックの表面に酸性基を付与した自己分散型カーボンブラックとして、具体的には、キャボット・スペシャリティ社製CAB−O−JET200,CAB−O−JET300、CAB−O−JET400等を挙げることができる。 As a self-dispersing carbon black in which an acidic group is added to the surface of the carbon black by a method other than the oxidation method such as the liquid phase method or the gas phase method, specifically, CAB-O-JET200 manufactured by Cabot Specialty Co., Ltd. CAB-O-JET300, CAB-O-JET400, etc. can be mentioned.
また、水性媒体分散性顔料(A)がシアン、マゼンタ、イエロー顔料に自己分散性を付与した自己分散型顔料である場合、これ等の自己分散型顔料としては、CAB−O−JET(登録商標)250C、CAB−O−JET(登録商標)260M、CAB−O−JET(登録商標)270Y、CAB-O-JET(登録商標)450C、CAB−O−JET(登録商標)465M、CAB−O−JET(登録商標)470Y(いずれもキャボット・スペシャリティケミカルズ社製)等を挙げることができる。 Further, when the aqueous medium dispersible pigment (A) is a self-dispersing pigment obtained by imparting self-dispersing properties to cyan, magenta, and yellow pigments, these self-dispersing pigments include CAB-O-JET (registered trademark). ) 250C, CAB-O-JET (registered trademark) 260M, CAB-O-JET (registered trademark) 270Y, CAB-O-JET (registered trademark) 450C, CAB-O-JET (registered trademark) 465M, CAB-O -JET (registered trademark) 470Y (both manufactured by Cabot Specialty Chemicals) and the like.
水性媒体分散性顔料(A)としては、カルボキシル基量が200〜1200μmol/gであるものが好ましく、400〜1000μmol/gであるものがより好ましく、600〜800μmol/gであるものがさらに好ましい。
なお、本出願書類において、カルボキシル基量は、0.976mol/dm3の炭酸水素ナトリウム0.5dm3に、水性媒体分散性顔料(A)2gを添加して、6時間振騰した後、水性媒体分散性顔料(A)を反応液からろ過分離し、濾液を0.05mol/dm3の水酸化ナトリウム水溶液にて中和滴定した時の値を意味する。
The aqueous medium-dispersible pigment (A) preferably has a carboxyl group amount of 200 to 1200 μmol / g, more preferably 400 to 1000 μmol / g, and still more preferably 600 to 800 μmol / g.
Note that in the present application, a carboxyl group content, the sodium bicarbonate 0.5 dm 3 of 0.976mol / dm 3, by adding an aqueous medium dispersion pigment (A) 2 g, was 6 hours shaken, the aqueous It means a value when the medium-dispersible pigment (A) is separated from the reaction solution by filtration and neutralized with a 0.05 mol / dm 3 sodium hydroxide aqueous solution.
本発明の水性顔料分散組成物は、樹脂粒子(B)として、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基(アクリロイルオキシ基またはメタアクリロイルオキシ基)を有するリン酸エステル(b1)、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)並びにこれ等と共重合可能なモノマー(b3)を共重合してなるものを含む。 The aqueous pigment dispersion composition of the present invention comprises, as resin particles (B), a phosphate ester (b1) having an (meth) acryloyloxy group (acryloyloxy group or methacryloyloxy group) at the molecular end, an amide group, and a morpholine group. And acrylate (b2) having one or more groups selected from imide groups and those obtained by copolymerization with monomers (b3) copolymerizable therewith.
分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)としては、下記一般式(I)
一般式(I)で表される化合物において、aは1〜3の整数であり、aが1である場合、一般式(I)で表される化合物は、末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有する分子鎖を一つ備えたリン酸エステルとなり、aが2である場合、一般式(I)で表される化合物は、末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有する分子鎖を二つ備えた化合物となり、aが3である場合、一般式(I)で表される化合物は、末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有する分子鎖を三つ備えた化合物となる。 In the compound represented by the general formula (I), a is an integer of 1 to 3, and when a is 1, the compound represented by the general formula (I) has a (meth) acryloyloxy group at the terminal. When the phosphoric acid ester has one molecular chain and a is 2, the compound represented by the general formula (I) is a compound having two molecular chains having a (meth) acryloyloxy group at the terminal. When a is 3, the compound represented by the general formula (I) is a compound having three molecular chains having a (meth) acryloyloxy group at the terminal.
本発明の水性顔料分散組成物において、樹脂粒子(B)は、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)を複数種類共重合してなるものであってもよく、この場合、一般式(I)で表わされる化合物を複数種共重合してなるものが挙げられる。
樹脂粒子(B)が、一般式(I)で表わされる化合物を複数種共重合してなるものである場合、一般式(I)で表わされる全化合物におけるaの平均値が1〜2の数であることが好ましい。
In the aqueous pigment dispersion composition of the present invention, the resin particles (B) may be obtained by copolymerizing a plurality of types of phosphate ester (b1) having a (meth) acryloyloxy group at the molecular end. In this case, those obtained by copolymerizing a plurality of compounds represented by formula (I) can be mentioned.
When the resin particles (B) are obtained by copolymerizing a plurality of compounds represented by the general formula (I), the average value of a in all the compounds represented by the general formula (I) is a number of 1 to 2 It is preferable that
一般式(I)で表される化合物において、R1はメチル基または水素原子であり、R1がメチル基である場合、一般式(I)で表される化合物は、末端にメタアクリロイルオキシ基を有する分子鎖を備えたリン酸エステルであり、R1が水素原子である場合、一般式(I)で表される化合物は、末端にアクリロイルオキシ基を有する分子鎖を備えたリン酸エステルである。
一般式(I)で表される化合物において、aが2または3である場合、複数存在するR1は互いに同一であっても異なっていてもよく、R1が異なるものである場合、一般式(I)で表される化合物は、末端にアクリロイルオキシ基を有する分子鎖および末端にメタアクリロイルオキシ基を有する分子鎖を備えたリン酸エステルとなる。
In the compound represented by the general formula (I), when R 1 is a methyl group or a hydrogen atom, and R 1 is a methyl group, the compound represented by the general formula (I) has a methacryloyloxy group at the terminal. When R 1 is a hydrogen atom, the compound represented by the general formula (I) is a phosphate ester having a molecular chain having an acryloyloxy group at the terminal. is there.
In the compound represented by the general formula (I), when a is 2 or 3, a plurality of R 1 may be the same or different from each other, and when R 1 is different, The compound represented by (I) becomes a phosphate ester having a molecular chain having an acryloyloxy group at the terminal and a molecular chain having a methacryloyloxy group at the terminal.
一般式(I)で表される化合物において、nは0〜3の整数であり、一般式(I)で表される化合物において、aが2以上でありnが複数存在する場合、複数存在するnは互いに同一であってもよいし異なっていてもよい。 In the compound represented by the general formula (I), n is an integer of 0 to 3. In the compound represented by the general formula (I), when a is 2 or more and a plurality of n are present, a plurality is present. n may be the same as or different from each other.
上述したように、樹脂粒子(B)が、一般式(I)で表わされる化合物を複数種共重合してなるものである場合、一般式(I)で表わされる全化合物におけるnの平均値が0〜2の数であることが好ましい。 As described above, when the resin particles (B) are obtained by copolymerizing a plurality of compounds represented by the general formula (I), the average value of n in all the compounds represented by the general formula (I) is A number of 0 to 2 is preferred.
一般式(I)で表される化合物において、bは0〜2の整数である。
また、一般式(I)で表される化合物において、a+b=3である。
In the compound represented by the general formula (I), b is an integer of 0 to 2.
In the compound represented by the general formula (I), a + b = 3.
一般式(I)で表される化合物において、bが0である場合、aが3となり、一般式(I)で表される化合物は、末端にアクリロイルオキシ基を有する分子鎖または末端にメタアクリロイルオキシ基を有する分子鎖を合計で三つ備えたリン酸エステルとなり、bが1である場合、aが2となり、一般式(I)で表される化合物は、水酸基を一つ備えるとともに、末端にアクリロイルオキシ基を有する分子鎖または末端にメタアクリロイルオキシ基を有する分子鎖を合計で二つ備えたリン酸エステルとなり、bが2である場合、aが1となり、一般式(I)で表される化合物は、水酸基を二つ備えるとともに、末端にアクリロイルオキシ基を有する分子鎖または末端にメタアクリロイルオキシ基を有する分子鎖を一つ備えたリン酸エステルとなる。 In the compound represented by the general formula (I), when b is 0, a is 3, and the compound represented by the general formula (I) is a molecular chain having an acryloyloxy group at the terminal or methacryloyl at the terminal. The phosphoric acid ester having a total of three molecular chains having an oxy group, when b is 1, a is 2, and the compound represented by the general formula (I) has one hydroxyl group and a terminal. Is a phosphate ester having a total of two molecular chains having an acryloyloxy group or a molecular chain having a methacryloyloxy group at the end, and when b is 2, a is 1, and is represented by the general formula (I). The resulting compound is a phosphate ester having two hydroxyl groups and a molecular chain having an acryloyloxy group at the terminal or a molecular chain having a methacryloyloxy group at the terminal. .
上述したように、樹脂粒子(B)が、一般式(I)で表わされる化合物を複数種共重合してなるものである場合、一般式(I)で表わされる全化合物におけるbの平均値が0〜2の数であることが好ましい。 As described above, when the resin particles (B) are obtained by copolymerizing a plurality of compounds represented by the general formula (I), the average value of b in all the compounds represented by the general formula (I) is A number of 0 to 2 is preferred.
一般式(I)で表される化合物として、具体的には、日本化薬(株)製カヤマーPM21(一般式(I)において、R1=CH3、n=1、a=1、b=2である化合物と、R1=CH3、n=1、a=2、b=1である化合物との1対1混合物(nの平均値が1、aの平均値が1.5、bの平均値が1.5であるもの))等を挙げることができる。 Specifically, as a compound represented by the general formula (I), Kayamar PM21 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. (in the general formula (I), R 1 = CH 3 , n = 1, a = 1, b = 2 and a compound in which R 1 = CH 3 , n = 1, a = 2, b = 1 (one average of n is 1, the average of a is 1.5, b And the like having an average value of 1.5).
分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)としては、上記一般式(I)で表わされる化合物以外に、下記一般式(II)
一般式(II)で表される化合物および一般式(III)で表わされる化合物において、cおよびeは、いずれも1〜3の整数である。
樹脂粒子(B)は、一般式(II)で表わされる化合物を複数種共重合してなるものであってもよく、この場合、一般式(II)で表わされる全化合物におけるcの平均値が1〜2の数であることが好ましい。
樹脂粒子(B)は、一般式(III)で表わされる化合物を複数種共重合してなるものであってもよく、この場合、一般式(III)で表わされる全化合物におけるeの平均値も1〜2の数であることが好ましい。
In the compound represented by the general formula (II) and the compound represented by the general formula (III), each of c and e is an integer of 1 to 3.
The resin particles (B) may be obtained by copolymerizing a plurality of compounds represented by the general formula (II). In this case, the average value of c in all the compounds represented by the general formula (II) is The number is preferably 1 or 2.
The resin particles (B) may be obtained by copolymerizing a plurality of compounds represented by the general formula (III). In this case, the average value of e in all the compounds represented by the general formula (III) is also The number is preferably 1 or 2.
一般式(II)で表される化合物および一般式(III)で表わされる化合物において、R2およびR3はメチル基または水素原子である。
一般式(II)で表される化合物において、cが2または3である場合、複数存在するR2は互いに同一であっても異なっていてもよく、R2が異なるものである場合、一般式(II)で表される化合物は、末端にアクリロイルオキシ基を有する分子鎖および末端にメタアクリロイルオキシ基を有する分子鎖を備えたリン酸エステルとなる。
一般式(III)で表される化合物においても、eが2または3である場合、複数存在するR3は互いに同一であっても異なっていてもよく、R3が異なるものである場合、一般式(III)で表される化合物は、末端にアクリロイルオキシ基を有する分子鎖および末端にメタアクリロイルオキシ基を有する分子鎖を備えたリン酸エステルとなる。
In the compound represented by the general formula (II) and the compound represented by the general formula (III), R 2 and R 3 are a methyl group or a hydrogen atom.
In the compound represented by the general formula (II), when c is 2 or 3, a plurality of R 2 may be the same or different from each other, and when R 2 is different, The compound represented by (II) becomes a phosphate ester having a molecular chain having an acryloyloxy group at the terminal and a molecular chain having a methacryloyloxy group at the terminal.
Also in the compound represented by the general formula (III), when e is 2 or 3, a plurality of R 3 may be the same or different from each other, and when R 3 is different, The compound represented by the formula (III) is a phosphate ester having a molecular chain having an acryloyloxy group at the terminal and a molecular chain having a methacryloyloxy group at the terminal.
一般式(II)で表される化合物において、pは0〜3の整数であり、一般式(II)で表される化合物において、cが2以上でありpが複数存在する場合、複数存在するpは互いに同一であってもよいし異なっていてもよい。
一般式(III)で表される化合物において、qは0〜3の整数であり、一般式(III)で表される化合物において、eが2以上でありqが複数存在する場合、複数存在するqは互いに同一であってもよいし異なっていてもよい。
In the compound represented by the general formula (II), p is an integer of 0 to 3, and in the compound represented by the general formula (II), when c is 2 or more and a plurality of p are present, a plurality of them are present. p may be the same as or different from each other.
In the compound represented by the general formula (III), q is an integer of 0 to 3. In the compound represented by the general formula (III), when e is 2 or more and a plurality of q are present, a plurality is present. q may be the same as or different from each other.
樹脂粒子(B)が、一般式(II)で表わされる化合物を複数種共重合してなるものである場合、一般式(II)で表わされる全化合物におけるpの平均値が0〜2の数であることが好ましい。
樹脂粒子(B)が、一般式(III)で表わされる化合物を複数種共重合してなるものである場合、一般式(III)で表わされる全化合物におけるqの平均値が0〜2の数であることが好ましい。
When the resin particles (B) are obtained by copolymerizing a plurality of compounds represented by the general formula (II), the average value of p in all the compounds represented by the general formula (II) is 0 to 2 It is preferable that
When the resin particles (B) are obtained by copolymerizing a plurality of compounds represented by the general formula (III), the average value of q in all the compounds represented by the general formula (III) is a number of 0-2. It is preferable that
一般式(II)で表される化合物において、dは0〜2の整数であり、また、一般式(II)で表される化合物において、c+d=3である。
一般式(III)で表される化合物において、fは0〜2の整数であり、また、一般式(III)で表される化合物において、e+f=3である。
In the compound represented by the general formula (II), d is an integer of 0 to 2, and in the compound represented by the general formula (II), c + d = 3.
In the compound represented by the general formula (III), f is an integer of 0 to 2, and in the compound represented by the general formula (III), e + f = 3.
樹脂粒子(B)が、一般式(II)で表わされる化合物を複数種共重合してなるものである場合、一般式(II)で表わされる全化合物におけるdの平均値が0〜2の数であることが好ましい。
樹脂粒子(B)が、一般式(III)で表わされる化合物を複数種共重合してなるものである場合、一般式(III)で表わされる全化合物におけるfの平均値も0〜2の数であることが好ましい。
When the resin particles (B) are obtained by copolymerizing a plurality of compounds represented by the general formula (II), the average value of d in all the compounds represented by the general formula (II) is 0 to 2 It is preferable that
When the resin particles (B) are obtained by copolymerizing a plurality of compounds represented by the general formula (III), the average value of f in all the compounds represented by the general formula (III) is also a number from 0 to 2. It is preferable that
なお、本出願書類において、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)には、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレートは含まれないものとする。 In the present application documents, the phosphate ester (b1) having a (meth) acryloyloxy group at the molecular terminal does not include an acrylate having one or more groups selected from an amide group, a morpholine group, and an imide group. And
本発明の水性顔料分散組成物においては、樹脂粒子(B)が分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する構成単位を含み、このリン酸エステルを構成するリン酸基が被印刷物であるフィルムやコート紙の表面処理面や、金属箔等の表面と水素結合を形成して強固に密着し得ることから、本発明の水性顔料分散組成物は、インクジェットインキ組成物等として好適に使用することができる。 In the aqueous pigment dispersion composition of the present invention, the resin particle (B) contains a structural unit derived from the phosphate ester (b1) having a (meth) acryloyloxy group at the molecular end, and the phosphorous ester constituting this phosphate ester. The aqueous pigment dispersion composition of the present invention is an inkjet ink composition because the acid group can form a hydrogen bond with the surface-treated surface of a film or coated paper that is a substrate to be printed, or the surface of a metal foil or the like. It can be suitably used as an object.
樹脂粒子(B)は、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する燐原子を、0.1〜3質量%含むものであることが好ましく、0.2〜2.5質量%含むものであることがより好ましく、0.3〜2質量%含むものであることがさらに好ましい。
なお、本出願書類において、樹脂粒子(B)中における分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する燐原子の含有割合は、共重合時に添加した上記リン酸エステル(b1)の質量と当該リン酸エステル(b1)の分子量から算出することができ、予め測定しておいた上記リン酸エステル(b1)の酸価(mgKOH/g)から樹脂粒子(B)の酸価を測定することによって確認することもできる。
The resin particles (B) preferably contain 0.1 to 3% by mass of phosphorus atoms derived from the phosphate ester (b1) having a (meth) acryloyloxy group at the molecular end, and 0.2 to 2. It is more preferable to contain 5% by mass, and it is even more preferable to include 0.3 to 2% by mass.
In addition, in this application document, the content rate of the phosphorus atom derived from the phosphate ester (b1) which has a (meth) acryloyloxy group in the molecular terminal in the resin particle (B) is the said phosphate ester added at the time of copolymerization. The resin particle (B) can be calculated from the mass of (b1) and the molecular weight of the phosphate ester (b1), from the acid value (mgKOH / g) of the phosphate ester (b1) measured in advance. It can also be confirmed by measuring the acid value.
上記燐原子の含有割合から、樹脂粒子(B)中における上記リン酸エステル(b1)に由来する構成単位の含有割合を算出することもできる。 From the content ratio of the phosphorus atom, the content ratio of the structural unit derived from the phosphate ester (b1) in the resin particle (B) can also be calculated.
樹脂粒子(B)は、上述した分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)とともに、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)と、これ等(リン酸エステル(b1)およびアクリレート(b2))と共重合可能なモノマー(b3)とを共重合してなるものである。 Resin particles (B) include an acrylate (b2) having at least one group selected from an amide group, a morpholine group, and an imide group, together with the phosphoric ester (b1) having a (meth) acryloyloxy group at the molecular end described above. These (phosphoric ester (b1) and acrylate (b2)) and a copolymerizable monomer (b3) are copolymerized.
アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)としては、(メタ)アクリル酸アミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N-ジメチルメタクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、N-(2−ヒドロキシエチル)アクリルアミド、N-(2−ヒドロキシエチル)メタクリルアミド等のアミド基を有するアクリレート、アクリロイルモロホリン、メタクリルモロホリン等のモロホリン基を有するアクリレート、N-ブチルマレイミドなどのN-アルキルマレイミド類、(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、(メタ)アクリロイルオキシエチルテトラヒドロフタルイミド、(メタ)アクリロイルオキシエチルフタルイミド、(メタ)アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタルイミド、(メタ)アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロフタルイミド、(メタ)アクリロイルオキシプロピルフタルイミド等のフタル酸無水物類とアルカノールアミンの反応物と(メタ)アクリル酸の反応物である(メタ)アクリロイルオキシアルキルフタルイミド類等を挙げることができる。 Examples of the acrylate (b2) having at least one group selected from an amide group, a morpholine group, and an imide group include (meth) acrylic acid amide, N, N-dimethylacrylamide, N, N-diethylacrylamide, and N, N-dimethyl. Acrylate having an amide group such as aminopropylacrylamide, N, N-dimethylmethacrylamide, N-isopropylacrylamide, N- (2-hydroxyethyl) acrylamide, N- (2-hydroxyethyl) methacrylamide, acryloylmorpholine, methacryl Acrylates having a morpholine group such as morpholine, N-alkylmaleimides such as N-butylmaleimide, (meth) acryloyloxyethylhexahydrophthalimide, (meth) acryloyloxyethyltetrahydrophthalimide, (meth) Reaction products of phthalic anhydrides such as acryloyloxyethylphthalimide, (meth) acryloyloxypropylhexahydrophthalimide, (meth) acryloyloxypropyltetrahydrophthalimide, (meth) acryloyloxypropylphthalimide, and alkanolamine with (meth) acrylic Examples include (meth) acryloyloxyalkylphthalimides which are acid reactants.
樹脂粒子(B)は、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)由来の窒素原子を、0.2〜5.0質量%含むものであることが好ましく、0.3〜4.0質量%含むものであることがより好ましく、0.4〜3.0質量%含むものであることがさらに好ましい。
なお、本出願書類において、樹脂粒子(B)中における、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)由来の窒素原子の含有割合は、共重合時に添加した上記アクリレート(b2)の質量と当該アクリレート(b2)の分子量から算出できる。
The resin particles (B) preferably contain 0.2 to 5.0% by mass of nitrogen atoms derived from the acrylate (b2) having one or more groups selected from amide groups, morpholine groups and imide groups. More preferably, the content is from 3 to 4.0% by mass, and further preferably from 0.4 to 3.0% by mass.
In addition, in this application document, the content rate of the nitrogen atom derived from the acrylate (b2) which has 1 or more types of groups chosen from an amide group, a morpholine group, and an imide group in the resin particle (B) was added at the time of copolymerization. It can be calculated from the mass of the acrylate (b2) and the molecular weight of the acrylate (b2).
上記窒素原子の含有割合から、樹脂粒子(B)中における上記アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)に由来する構成単位の含有割合を算出することもできる。 From the content ratio of the nitrogen atom, the content ratio of the structural unit derived from the acrylate (b2) having one or more groups selected from the amide group, morpholine group, and imide group in the resin particles (B) may be calculated. it can.
本発明の水性顔料分散組成物においては、樹脂粒子(B)がアミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)に由来する構成単位を含み、このアクリレート(b2)を構成するアミド基、モルホリン基、イミド基が、水性媒体分散性顔料(A)や湿潤剤として使用される高沸点有機溶剤等との相容性や濡れ性を向上させ得ることから、顔料の分散性を向上させて優れた光沢性や色濃度を発揮することができ、このために、本発明の水性顔料分散組成物は、インクジェットインキ組成物等として好適に使用することができる。 In the aqueous pigment dispersion composition of the present invention, the resin particle (B) contains a structural unit derived from an acrylate (b2) having one or more groups selected from an amide group, a morpholine group, and an imide group. The amide group, morpholine group, and imide group that constitutes ()) can improve the compatibility and wettability with the aqueous medium-dispersible pigment (A) and the high-boiling organic solvent used as a wetting agent. Therefore, the water-based pigment dispersion composition of the present invention can be suitably used as an inkjet ink composition or the like.
樹脂粒子(B)は、上述した分子末端(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)とともに、これ等と共重合可能なモノマー(b3)を共重合してなるものである。 The resin particles (B) are prepared together with the acrylate (b2) having one or more groups selected from the above-described phosphate ester (b1) having a molecular end (meth) acryloyloxy group, an amide group, a morpholine group, and an imide group. And a monomer (b3) copolymerizable with the above.
上記モノマー(b3)としては、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)およびアミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)と共重合可能なものであれば特に制限されない。 The monomer (b3) is copolymerized with a phosphate ester (b1) having a (meth) acryloyloxy group at the molecular end and an acrylate (b2) having one or more groups selected from an amide group, a morpholine group and an imide group. There is no particular limitation as long as it is possible.
上記モノマー(b3)としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、iso−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、ドコサニル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、シクロアルキル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレートや;スチレン、p−tert―ブチルスチレン、αメチルスチレン、ビニルトルエン等の芳香族ビニルモノマーや;製品名ベオバ9(ネオナノン酸ビニルエステル),製品名ベオバ10(ネオデカン酸ビニルエステル)などジャパンケムテック社製バーサティック酸ビニルなどのビニルモノマー等から選ばれる一種以上を挙げることができる。 As the monomer (b3), methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, iso-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, iso-butyl (meth) Acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, docosanyl (meth) acrylate, cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, bornyl ( Alkyl (meth) acrylates such as (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, cycloalkyl (meth) acrylate, and the like; styrene, p-ter -Aromatic vinyl monomers such as butyl styrene, α-methyl styrene, vinyl toluene, etc .; product name Veova 9 (neonanoic acid vinyl ester), product name Veova 10 (neodecanoic acid vinyl ester), etc. One or more selected from vinyl monomers and the like can be mentioned.
また、上記モノマー(b3)としては、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、4−ブトキシ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリレート、ω―アルコキシアルキル(メタ)アクリレートや;N,N−ジメチルアミノ(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノ(メタ)アクリレート等の三級アミノを有するモノマーや;アクリロイルモロホリン、N,N―ジメチル(メタ)アクリルアミドなどのアミノ基含有モノマーや;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、6−ヒドロキシヘキシルビニルエーテル等の水酸基含有のモノマー及びこれら水酸基含有のモノマーにεカプロラクトンを付加した水酸基含有のモノマーや;ビニルアセトアセテート、2−アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレートなどの活性メチレン基を有するモノマーや;ビニルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランなどのシリル基を有するモノマーや;グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、グリシジルビニルエーテル、アリルグリシジルエーテルなどのエポキシ基を有するモノマーや;2−イソシアナートプロペン、2−イソシアナートエチルビニルエーテル、2−イソシアナートエチル(メタ)アクリレート、m−イソプロペニル−α、α−ジメチルベンジルイソシアネートなどのイソシアネート基を有するモノマー等から選ばれる一種以上が挙げられる。 Examples of the monomer (b3) include 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 4-butoxy (meth) acrylate, (meth) acrylate, ω-alkoxyalkyl (meth) acrylate, and N, N-dimethylamino (meth) ) Monomers having tertiary amino acids such as acrylate and N, N-diethylamino (meth) acrylate; amino group-containing monomers such as acryloyl morpholine and N, N-dimethyl (meth) acrylamide; and 2-hydroxyethyl (meth) Hydroxyl group-containing compounds such as acrylate, (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, 6-hydroxyhexyl vinyl ether, etc. Monomers and hydroxyl group-containing monomers obtained by adding ε-caprolactone to these hydroxyl group-containing monomers; monomers having an active methylene group such as vinyl acetoacetate and 2-acetoacetoxyethyl (meth) acrylate; vinyltrimethoxysilane, 3- ( Monomers having a silyl group such as (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane; epoxy groups such as glycidyl (meth) acrylate, methyl glycidyl (meth) acrylate, 3,4 epoxycyclohexyl (meth) acrylate, glycidyl vinyl ether, allyl glycidyl ether 2-isocyanate propene, 2-isocyanate ethyl vinyl ether, 2-isocyanate ethyl (meth) acrylate, m-isopropenyl-α, α-dimethyl One or more selected from monomers having an isocyanate group, such as benzyl isocyanate, and the like.
さらに、上記モノマー(b3)としては、ポリオキシエチレンエーテルグリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリオキシプロピレンエーテルグリコーモノ(メタ)アクリレート、ポリオキシブチレンエーテルグリコール(メタ)アクリレートなどのポリオキシアルキレンエーテル(メタ)アクリレートや;ポリオキシアルキレンエーテルジオールのモノビニルエーテルなど一方の末端基がビニル基で、反対の分子末端が水酸基のモノマーや;上記ポリオキシアルキレンエーテル(メタ)アクリレート、ポリオキシアルキレンビニルエーテルのビニル基と反対の分子末端水酸基がメトキシ、エトキシ、プロピロキシ、ブトキシ、ラウリロキシ、ステアリロキシなどのアルコキシエーテル末端のモノマーや;上記ポリオキシアルキレンエーテル(メタ)アクリレート、ポリオキシアルキレンビニルエーテルのビニル基と反対の分子末端水酸基がフェニル、ノニルフェニル末端のモノマー等から選ばれる一種以上が挙げられる。 Furthermore, as the monomer (b3), polyoxyalkylene ether (meth) such as polyoxyethylene ether glycol mono (meth) acrylate, polyoxypropylene ether glycol mono (meth) acrylate, polyoxybutylene ether glycol (meth) acrylate, etc. Acrylate; Monovinyl ether of polyoxyalkylene ether diol, etc. One terminal group is a vinyl group and the opposite molecular terminal is a hydroxyl group monomer; Opposite to the above-mentioned polyoxyalkylene ether (meth) acrylate, vinyl group of polyoxyalkylene vinyl ether And a polyoxyalkylene ether having a terminal hydroxyl group such as methoxy, ethoxy, propyloxy, butoxy, lauryloxy, stearyloxy, etc. Meth) acrylate, the molecular terminal hydroxyl groups of opposite vinyl group of the polyoxyalkylene ether is phenyl, one or more can be mentioned selected from monomers such nonylphenyl terminated.
上記モノマー(b3)を構成する各化合物において、ポリオキシアルキレンエーテル鎖は、オキシエチレンエーテル、オキシプロピレンエーテル、オキシブチレンエーテル等から選ばれる一種以上とブロック共重合してなるものや、ランダム共重合してなるものであってもよく、ポリカプロラクトンなどのラクトン類と共重合してなるものであってもよい。 In each compound constituting the monomer (b3), the polyoxyalkylene ether chain is obtained by block copolymerization with one or more selected from oxyethylene ether, oxypropylene ether, oxybutylene ether, and the like, or is randomly copolymerized. It may be formed by copolymerization with lactones such as polycaprolactone.
上記モノマー(b3)は、必要に応じ、水等の水性媒体への分散安定性を増すために、ビニル基と酸を有する酸ビニルモノマーであってもよく、酸ビニルモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸及び二塩基酸であるイタコン酸、マレイン酸、フマル酸のカルボキシル基の一方だけがアルキルエステルになっているハーフエステル酸ビニルモノマー、βヒドロキシエチル(メタ)アクリル酸エステルなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリル酸エステルの水酸基と、無水コハク酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸等の酸無水物との反応によって得られる分子中にカルボキシル基と(メタ)アクリロイル基を有する酸ビニルモノマー、アクリル酸ダイマー、(メタ)アクリル酸とεカプロラクトンなどのカプロラクトン類を付加して得られる酸ビニルモノマー、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリル酸エステルの水酸基と、燐酸のモノエステルからなる酸ビニルモノマーなどが挙げられる。 The monomer (b3) may be an acid vinyl monomer having a vinyl group and an acid in order to increase the dispersion stability in an aqueous medium such as water, if necessary. Examples of the acid vinyl monomer include acrylic acid, Methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid and dibasic acids itaconic acid, maleic acid, half ester vinyl monomer in which only one carboxyl group of fumaric acid is alkyl ester, β hydroxyethyl (meth) Carboxyl groups in the molecule obtained by reaction of hydroxyl groups of hydroxyalkyl (meth) acrylates such as acrylates with acid anhydrides such as succinic anhydride, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, etc. And (meth) acryloyl group-containing acid vinyl monomer, acrylic acid dimer, ( Data) vinyl acid obtained by adding caprolactone such as acrylic acid and ε-caprolactone monomer, and a hydroxyl group of a hydroxyalkyl (meth) acrylic acid ester, and the like acid vinyl monomers consisting of monoesters of phosphoric acid.
樹脂粒子(B)は、水性媒体中で安定して分散させるために、必要に応じ、対イオンで中和してなるものであってもよい。
上記対イオンとしては、各種塩基性化合物を挙げることができ、当該塩基性化合物としては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、2−アミノエタノール、2−ジメチルアミノエタノール、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラアンモニウムハイドロオキサイド、トリメチルベンジルアンモニウムハイドロオキサイド等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
本発明の水性顔料分散組成物が、樹脂粒子(B)として上記対イオンを含むものである場合、インキ組成物や塗料に使用したときに、塗膜から対イオンが蒸散することで塗膜の耐水性を向上させることもでき、当該効果を発現する上では、上記対イオンとして、揮発性の塩基性化合物を採用することが好ましく、具体的には、アンモニア、トリエチルアミン、2−ジメチルアミノエタノール等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
In order to stably disperse the resin particles (B) in the aqueous medium, the resin particles (B) may be neutralized with a counter ion as necessary.
Examples of the counter ion include various basic compounds. Examples of the basic compound include trimethylamine, triethylamine, 2-aminoethanol, 2-dimethylaminoethanol, ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, One or more selected from tetraammonium hydroxide, trimethylbenzylammonium hydroxide, and the like can be given.
When the aqueous pigment dispersion composition of the present invention contains the counter ion as the resin particle (B), the counter ion evaporates from the coating film when used in an ink composition or a coating material, whereby the water resistance of the coating film is increased. In order to express the effect, it is preferable to employ a volatile basic compound as the counter ion, specifically, selected from ammonia, triethylamine, 2-dimethylaminoethanol, and the like. One or more of these may be mentioned.
上記対イオンの使用量は、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)のリン酸基や上記酸ビニルモノマー1当量に対して、0.3〜1.2当量に相当する量であることが好ましく、0.6〜1.1当量に相当する量であることが好ましい。 The amount of the counter ion used is equivalent to 0.3 to 1.2 equivalents with respect to the phosphate group of the phosphate ester (b1) having a (meth) acryloyloxy group at the molecular end and 1 equivalent of the acid vinyl monomer. The amount is preferably an amount corresponding to 0.6 to 1.1 equivalents.
樹脂粒子(B)中における、上記モノマー(b3)に由来する構成単位の含有割合は、樹脂粒子(B)中における、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する構成単位の含有割合と、上記アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)の含有割合に応じて適宜調整される。
樹脂粒子(B)中における、上記モノマー(b3)に由来する構成単位の含有割合は、100質量%から、上述した方法により求めた、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する構成単位の含有割合(質量%)と、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)に由来する構成単位の含有割合(質量%)とを差し引くことにより求めることができる。
The content ratio of the structural unit derived from the monomer (b3) in the resin particle (B) is derived from the phosphate ester (b1) having a (meth) acryloyloxy group at the molecular end in the resin particle (B). Is appropriately adjusted according to the content ratio of the structural unit to be formed and the content ratio of the acrylate (b2) having one or more groups selected from the amide group, morpholine group and imide group.
The content rate of the structural unit derived from the said monomer (b3) in the resin particle (B) was calculated | required by the method mentioned above from 100 mass%, and the phosphate ester ((meth) acryloyloxy group at the molecular terminal ( The content (mass%) of the structural unit derived from b1) and the content (mass%) of the structural unit derived from the acrylate (b2) having one or more groups selected from amide group, morpholine group and imide group Can be obtained by subtracting.
本発明の水性顔料分散組成物においては、樹脂粒子(B)が、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する構成単位や、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)に由来する構成単位とともに、これ等と共重合可能なモノマー(b3)に由来する構成単位を含み、このモノマー(b3)に由来する構成単位により、親水性(水性媒体への分散性)や親油性(顔料への親和性)を容易に制御することができる。 In the aqueous pigment dispersion composition of the present invention, the resin particles (B) are structural units derived from the phosphate ester (b1) having a (meth) acryloyloxy group at the molecular end, an amide group, a morpholine group, and an imide group. In addition to the structural unit derived from the acrylate (b2) having one or more groups selected from the above, the structural unit derived from the monomer (b3) copolymerizable therewith, and the structural unit derived from this monomer (b3) , Hydrophilicity (dispersibility in an aqueous medium) and lipophilicity (affinity to pigment) can be easily controlled.
樹脂粒子(B)は、樹脂粒子(B)の形成時に使用した重合開始剤を含むものであってもよい。
樹脂粒子(B)は、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)、アミド基、モルホリン基、およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)、並びにこれ等と共重合可能なモノマー(b3)の合計量を100質量部としたときに、重合開始剤を0.1〜10質量部含むものが適当であり、0.2〜5質量部含むものがより適当であり、0.3〜3質量部含むものがさらに適当である。
The resin particles (B) may contain a polymerization initiator used when forming the resin particles (B).
Resin particles (B) are composed of a phosphate ester (b1) having a (meth) acryloyloxy group at the molecular end, an acrylate (b2) having one or more groups selected from an amide group, a morpholine group, and an imide group, and When the total amount of the copolymerizable monomer (b3) is 100 parts by mass, it is appropriate to contain 0.1 to 10 parts by mass of a polymerization initiator, and 0.2 to 5 parts by mass. It is more suitable, and what contains 0.3-3 mass parts is further suitable.
樹脂粒子(B)は、その酸価が、10〜200mgKOH/gであるものが好ましく、15〜150mgKOH/gであるものがより好ましく、20〜100mgKOH/gであるものがさらに好ましい。
樹脂粒子(B)の酸価は、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)、アミド基、モルホリン基、およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)並びにこれ等と共重合可能なモノマー(b3)の種類や配合量を調整することにより、制御することができる。
The resin particles (B) preferably have an acid value of 10 to 200 mgKOH / g, more preferably 15 to 150 mgKOH / g, and still more preferably 20 to 100 mgKOH / g.
The acid value of the resin particles (B) is an acrylate (b2) having one or more groups selected from a phosphate ester (b1) having a (meth) acryloyloxy group at the molecular end, an amide group, a morpholine group, and an imide group. Moreover, it can control by adjusting the kind and compounding quantity of the monomer (b3) copolymerizable with these.
樹脂粒子(B)は、平均粒子径が、20〜150nmであるものが好ましく、30〜100nmであるものがより好ましく、40〜80nmであるものがさらに好ましい。
樹脂粒子(B)の平均粒子径が20〜150nmであることにより、インクジェットインキ組成物のビヒクルとして好適に用いることができる。
なお、本出願書類において、樹脂粒子(B)の平均粒子径は、日機装(株)製マイクロトラックウルトラ・パーティクルアナライザー(UPA)で測定したときに、体積基準積算粒度分布における積算粒度で50%の粒径(平均粒径D50)を意味する。
The resin particles (B) preferably have an average particle size of 20 to 150 nm, more preferably 30 to 100 nm, and still more preferably 40 to 80 nm.
When the average particle diameter of the resin particles (B) is 20 to 150 nm, the resin particles (B) can be suitably used as a vehicle for the inkjet ink composition.
In the present application documents, the average particle size of the resin particles (B) is 50% in terms of the cumulative particle size in the volume-based cumulative particle size distribution, as measured by Nikkiso Co., Ltd. Microtrac Ultra Particle Analyzer (UPA). It means the particle size (average particle size D50).
樹脂粒子(B)は、例えば、上述した、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)、並びにこれ等と共重合可能なモノマー(b3)を、乳化重合法またはディスパージョン法により共重合させることにより作製することができる。
得られる樹脂粒子(B)の水性媒体への分散性を考慮した場合は、樹脂粒子(B)は、乳化重合法により各成分を共重合させてなるものであることが好ましい。
The resin particle (B) is, for example, the acrylate (b2) having one or more groups selected from the above-described phosphate ester (b1) having a (meth) acryloyloxy group at the molecular end, an amide group, a morpholine group, and an imide group. ), And a monomer (b3) copolymerizable therewith, can be prepared by copolymerization by an emulsion polymerization method or a dispersion method.
In consideration of the dispersibility of the obtained resin particles (B) in an aqueous medium, the resin particles (B) are preferably obtained by copolymerizing each component by an emulsion polymerization method.
乳化重合法またはディスパージョン法により樹脂粒子(B)を作製する場合、重合開始剤の存在下に各成分を共重合させることが好ましい。 When producing the resin particles (B) by an emulsion polymerization method or a dispersion method, it is preferable to copolymerize each component in the presence of a polymerization initiator.
上記重合開始剤としては、重合開始剤の1時間半減期が100℃以下の水溶性ラジカル開始剤から選ばれる一種以上が好ましい。 As said polymerization initiator, 1 or more types chosen from the water-soluble radical initiator whose 1-hour half life of a polymerization initiator is 100 degrees C or less are preferable.
乳化重合法により各成分を共重合させて樹脂粒子(B)を作製する場合、重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウムなどの無機系水溶性開始剤;和光純薬工業(株)製V-30,V-501などのアゾニトリル系水溶性開始剤;2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド](例えば、和光純薬工業(株)製VA−086)、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(1−1’−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド](例えば、和光純薬工業(株)製VA080)等のアゾアミド系水溶性開始剤;
2,2’-アゾビス(2−アミジノプロパン)ジハイドロクロライド(例えば、和光純薬工業(株)製V−50)、2,2’-アゾビス[N-(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]・4H2O(例えば、和光純薬工業(株)製VA−057)等のアゾアミジン系水溶性開始剤;
2,2’-アゾビス(1−イミノ−1−ピロリジノ−2−メチルプロパン)・2HCl(例えば、和光純薬工業(株)製VA−067)、2,2’-アゾビス[2−](2−イミダゾリン−2−イル)プロパン・2HCl(例えば、和光純薬工業(株)製VA044)、2,2’-アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]・2H2SO4(例えば、和光純薬工業(株)製VA-046B)、2,2’−アゾビス{2−[1−(2−ハイドロオキシエチル)−2−イミダゾリン−2−イル]プロパン}2HCl(例えば、和光純薬工業(株)製VA060)、2,2’-アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン](例えば、和光純薬工業(株)製VA−061)等のアゾイミダゾリン系水溶性開始剤;
高分子アゾ重合開始剤(例えば、和光純薬工業(株)製VPE−0201、和光純薬工業(株)製VPE−0401、和光純薬工業(株)製VPE−0601等)
等の有機系水溶性開始剤等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
When the resin particles (B) are prepared by copolymerizing each component by the emulsion polymerization method, the polymerization initiator includes inorganic water-soluble initiators such as potassium persulfate, sodium persulfate, and ammonium persulfate; Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Azonitrile-based water-soluble initiators such as V-30 and V-501 manufactured by Co., Ltd .; 2,2′-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) propionamide] (for example, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) VA-086), 2,2′-azobis [2-methyl-N- (1-1′-bis (hydroxymethyl) -2-hydroxyethyl) propionamide] (for example, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) ) Azoamide water-soluble initiators such as VA080)
2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride (for example, V-50 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2,2′-azobis [N- (2-carboxyethyl) -2-methyl Propionamidine] · 4H 2 O (for example, Wako Pure Chemical Industries, Ltd. VA-057) and other azoamidine-based water-soluble initiators;
2,2′-azobis (1-imino-1-pyrrolidino-2-methylpropane) · 2HCl (for example, VA-067 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2,2′-azobis [2-] (2 -Imidazolin-2-yl) propane · 2HCl (for example, VA044 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] · 2H 2 SO 4 ( For example, VA-046B manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2,2′-azobis {2- [1- (2-hydroxyethyl) -2-imidazolin-2-yl] propane} 2HCl (for example, WA Azo imidazoline series such as VA060 manufactured by Kojun Pharmaceutical Co., Ltd.), 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] (for example, VA-061 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Water-soluble initiator;
Polymer azo polymerization initiator (for example, VPE-0201 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., VPE-0401 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., VPE-0601 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
One or more types selected from organic water-soluble initiators such as
また、乳化重合法により各成分を共重合させて樹脂粒子(B)を作製する場合、重合開始剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエートなどの有機過酸化物重合開始剤、或いは2、2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)等のアゾ系重合開始剤など油溶性重合開始剤から選ばれる一種以上を、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)や、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)や、これ等と共重合可能なモノマー(b3)に予め混合溶解した上で、水溶性重合開始剤と併用することもできる。 Further, when the resin particles (B) are prepared by copolymerizing each component by an emulsion polymerization method, examples of the polymerization initiator include benzoyl peroxide, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, 1,1, Organic peroxide polymerization initiators such as 3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate, or 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4- One or more selected from oil-soluble polymerization initiators such as azo polymerization initiators such as dimethylvaleronitrile) and 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), and having a (meth) acryloyloxy group at the molecular end The phosphoric acid ester (b1), the acrylate (b2) having one or more groups selected from an amide group, a morpholine group and an imide group, and a monomer (b3) copolymerizable therewith in advance After mixing and dissolving, it can be used in combination with a water-soluble polymerization initiator.
重合開始剤の使用量は、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)およびアミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)、並びにこれ等と共重合可能なモノマー(b3)の合計量を100質量部としたときに、0.1〜10質量部であることが適当であり、0.2〜5質量部であることがより適当であり、0.3〜3質量部であることがさらに適当である。 The amount of the polymerization initiator used is a phosphate ester (b1) having a (meth) acryloyloxy group at the molecular end, an acrylate (b2) having one or more groups selected from an amide group, a morpholine group and an imide group, and this When the total amount of the copolymerizable monomer (b3) is 100 parts by mass, it is suitably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.2 to 5 parts by mass. It is more suitable that it is 0.3-3 mass parts.
乳化重合法により各成分を共重合させて樹脂粒子(B)を作製する場合、反応系に乳化剤を添加してエマルションを形成する。
乳化剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル塩等の陰イオン性界面活性剤、アルキルフェノール型界面活性剤、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル等の非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、(メタ)アクリロイル基、プロぺニル基などのビニル基を有する反応性界面活性剤の中から選ばれる一種以上を挙げることができる。
When the resin particles (B) are prepared by copolymerizing each component by an emulsion polymerization method, an emulsifier is added to the reaction system to form an emulsion.
Examples of the emulsifier include dodecylbenzene sulfonate, naphthalene sulfonic acid formalin condensate, polyoxyethylene polycyclic phenyl ether sulfate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate, polyoxyethylene alkyl ether phosphate, and the like. Nonionic surfactants such as ionic surfactants, alkylphenol type surfactants, polyoxyethylene styrenated phenyl ethers, polyoxyalkylene alkyl ethers, amphoteric surfactants, (meth) acryloyl groups, propenyl groups, etc. One or more kinds selected from reactive surfactants having a vinyl group can be mentioned.
乳化重合法により各成分を共重合させて樹脂粒子(B)を作製する場合、公知の方法を採用することができ、例えば、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)、並びにこれ等と共重合可能なモノマー(b3)を、水および乳化剤と混合撹拌して懸濁させ、得られた懸濁液の一部と重合開始剤の一部を反応容器に入れ、反応温度まで昇温し重合させてプレエマルションを形成した後、得られたプレエマルションに対して上記反応温度下で上記懸濁液および重合開始剤の残りを滴下して反応させる方法等を挙げることができる。
乳化重合法により各成分を共重合させて樹脂粒子(B)を作製する場合、各成分を反応させる温度や反応時間は、共重合対象となる各成分等に応じて適宜選定することができる。
When the resin particles (B) are prepared by copolymerizing each component by an emulsion polymerization method, a known method can be employed, for example, a phosphate ester (b1) having a (meth) acryloyloxy group at the molecular end. , An acrylate (b2) having one or more groups selected from an amide group, a morpholine group, and an imide group, and a monomer (b3) copolymerizable therewith, mixed and stirred with water and an emulsifier, and obtained. Part of the resulting suspension and part of the polymerization initiator are placed in a reaction vessel, heated to the reaction temperature and polymerized to form a pre-emulsion, and then the pre-emulsion obtained at the above reaction temperature. Examples include a method in which the suspension and the remainder of the polymerization initiator are dropped and reacted.
When the resin particles (B) are prepared by copolymerizing each component by the emulsion polymerization method, the temperature and reaction time for reacting each component can be appropriately selected according to each component to be copolymerized.
本発明の水性顔料分散組成物は、樹脂粒子(B)を含み、この樹脂粒子(B)により、被印刷物であるフィルム、コート紙、金属箔等の表面と水素結合を形成して強固に密着したり、水性媒体分散性顔料(A)や湿潤剤として使用される高沸点有機溶剤等との相容性や濡れ性を向上させ、顔料の分散性を向上させて光沢性や色濃度を向上させ得ることから、インクジェットインキ組成物等として好適に使用することができる。 The aqueous pigment dispersion composition of the present invention contains resin particles (B), and the resin particles (B) form hydrogen bonds with the surface of the film to be printed, coated paper, metal foil, etc., and firmly adhere to them. And improve the compatibility and wettability with the aqueous medium-dispersible pigment (A) and the high-boiling organic solvent used as a wetting agent, improve the dispersibility of the pigment, and improve the gloss and color density Therefore, it can be suitably used as an inkjet ink composition or the like.
本発明の水性顔料分散組成物は、水性媒体分散性顔料(A)および樹脂粒子(B)とともに、水性媒体(C)を含む。
水性媒体(C)としては、水や、水に対して水溶性の有機溶媒を混合した混合液等を挙げることができるが、経済性や安全性の面から水が好ましく、特に脱イオン水が好ましい。
The aqueous pigment dispersion composition of the present invention contains an aqueous medium (C) together with the aqueous medium-dispersible pigment (A) and the resin particles (B).
Examples of the aqueous medium (C) include water and a mixed solution in which a water-soluble organic solvent is mixed with water, but water is preferable from the viewpoint of economy and safety, and deionized water is particularly preferable. preferable.
本発明の水性顔料分散組成物は、水性媒体分散性顔料(A)を、2〜20質量%含むものであることが好ましく、3〜12質量%含むものであることがより好ましく、4〜10質量%含むものであるものがさらに好ましい。 The aqueous pigment dispersion composition of the present invention preferably contains 2 to 20% by mass of the aqueous medium-dispersible pigment (A), more preferably 3 to 12% by mass, and 4 to 10% by mass. More preferred.
本発明の水性顔料分散組成物は、固形分換算で、水性媒体分散性顔料(A)100質量部に対して、樹脂粒子(B)を、10〜300質量部含むものであることが好ましく、20〜200質量部含むものであることがより好ましく、30〜150質量部含むものであることがさらに好ましい。 The aqueous pigment dispersion composition of the present invention preferably contains 10 to 300 parts by mass of the resin particles (B) with respect to 100 parts by mass of the aqueous medium-dispersible pigment (A) in terms of solid content. More preferably, it contains 200 parts by mass, and even more preferably 30-150 parts by mass.
水性媒体分散性顔料(A)100質量部に対する樹脂粒子(B)の量が300質量部を超えると、密着性等の塗膜性能は向上するものの、顔料濃度が相対的に低下するため、得られる塗膜の色濃度が低下し易くなる。
本発明の水性顔料分散組成物は、樹脂粒子(B)の濃度が上記範囲内にあることにより、インクジェットインキ組成物等として使用したときに、優れた顔料分散性を発揮するとともに、被印刷物であるフィルム、コート紙、金属箔等の表面との密着性や、水性媒体分散性顔料(A)や湿潤剤として使用される高沸点有機溶剤等との相容性や濡れ性を向上させることができ、得られる塗膜に優れた光沢性を付与することができる。
When the amount of the resin particles (B) with respect to 100 parts by mass of the aqueous medium-dispersible pigment (A) exceeds 300 parts by mass, the coating film performance such as adhesion is improved, but the pigment concentration is relatively lowered. The color density of the resulting coating film tends to decrease.
The aqueous pigment dispersion composition of the present invention exhibits excellent pigment dispersibility when used as an ink-jet ink composition, etc., because the concentration of the resin particles (B) is within the above range. To improve the adhesion and wettability with high-boiling organic solvents used as aqueous media-dispersible pigments (A) and wetting agents, etc. It is possible to impart excellent gloss to the resulting coating film.
本発明の水性顔料分散組成物において、水性媒体分散性顔料(A)の濃度は水性媒体(C)によって所望濃度に希釈調整され、通常、水性顔料分散組成物中に水性媒体分散性顔料(A)が2〜20質量%含まれるように水性媒体(C)の量を調整することにより、インクジェットインキ組成物等として十分な色濃度と印刷に適した粘度を有する水性顔料分散組成物を得ることができる。 In the aqueous pigment dispersion composition of the present invention, the concentration of the aqueous medium-dispersible pigment (A) is adjusted to a desired concentration by the aqueous medium (C). Usually, the aqueous medium-dispersible pigment (A) is contained in the aqueous pigment dispersion composition. 2) to 20% by mass of the aqueous medium (C) is adjusted to obtain an aqueous pigment dispersion composition having sufficient color density and viscosity suitable for printing as an inkjet ink composition or the like. Can do.
本発明の水性顔料分散組成物は、水性媒体分散性顔料(A)、樹脂粒子(B) を差し引いた残り水性媒体(C)とすることで得られる。本発明の水性顔料分散組成物は、水性媒体(C)を上記範囲で含むものであることにより、分散性に優れ、所望の固形分濃度を有する水性顔料分散組成物を容易に得ることができる。 The aqueous pigment dispersion composition of the present invention can be obtained by using a residual aqueous medium (C) obtained by subtracting the aqueous medium-dispersible pigment (A) and the resin particles (B). Since the aqueous pigment dispersion composition of the present invention contains the aqueous medium (C) in the above range, an aqueous pigment dispersion composition having excellent dispersibility and a desired solid content concentration can be easily obtained.
本発明の水性顔料分散組成物は、固形分濃度が2〜25質量%であるものが好ましく、3〜20質量%であるものがより好ましく、4〜15質量%であるものがさらに好ましい。 The aqueous pigment dispersion composition of the present invention preferably has a solid content concentration of 2 to 25% by mass, more preferably 3 to 20% by mass, and even more preferably 4 to 15% by mass.
本発明の水性顔料分散組成物は、上記水性媒体分散性顔料(A)、樹脂粒子(B)および水性媒体(C)とともに、さらに、水に分散したワックス、樹脂粒子エマルション、保湿剤、防腐剤、乳化剤、pH調整剤、消泡剤、塗膜表面平滑剤等の添加剤、水溶性樹脂等の公知の成分を含んでもよく、これ等の成分を含むことにより、水性顔料組成物を用いた塗料、インキの塗装適性、印刷適性、塗膜の擦過性、硬度、柔軟性等を容易に発現させることができる。 The aqueous pigment dispersion composition of the present invention comprises, in addition to the aqueous medium-dispersible pigment (A), resin particles (B), and aqueous medium (C), a wax dispersed in water, a resin particle emulsion, a humectant, and a preservative. , An emulsifier, a pH adjuster, an antifoaming agent, an additive such as a coating film surface smoothing agent, and a known component such as a water-soluble resin may be included. By including these components, an aqueous pigment composition was used. It is possible to easily develop paintability, ink applicability, printability, paint scratchability, hardness, flexibility, and the like.
樹脂粒子エマルションとしては、特に制限されないが、例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン、アクリルアミド、アクリロイルモロホリン、アクリロニトリル、バーサティック酸ビニルエステル、酢酸ビニル、ブタジエンなど不飽和基を有するビニルモノマーを、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸などの不飽和基を有する酸、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチルなどの塩基モノマー、或いはポリオキシエチレンエーテル鎖を有するオリゴマーと共重合した自己乳化分散型のエマルションや;アニオン性、カチオン性、或いはノニオン性乳化剤を用いて乳化分散し、共重合したエマルションなどの乳化重合型のエマルション樹脂等から選ばれる一種以上を挙げることができる。 The resin particle emulsion is not particularly limited, and examples thereof include vinyl monomers having an unsaturated group such as acrylic ester, methacrylic ester, styrene, acrylamide, acryloyl morpholine, acrylonitrile, vinyl vinyl acetate, vinyl acetate, and butadiene. , Acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, fumaric acid, acid having an unsaturated group such as maleic acid, base monomer such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, or polyoxyethylene ether From self-emulsifying and dispersing emulsions copolymerized with chain oligomers; from emulsion polymerization emulsion resins such as emulsions that are emulsified and dispersed using anionic, cationic or nonionic emulsifiers Mention may be made of one or more of the barrel.
また、樹脂粒子エマルションとしては、例えば、分子中にノニオン性分子鎖、或いは酸性の基、若しくは塩基性の基を有するポリウレタン樹脂を対イオンで中和し、水に転相分散した自己乳化分散型のポリウレタン樹脂エマルションや;分子中に酸性の基を有するポリエステル樹脂を対イオンで中和し、水に転相分散した自己乳化分散型のポリエステル樹脂エマルションや;分子中に酸性の基を有するアルキッド樹脂を対イオンで中和し、水に転相分散した自己乳化分散型のアルキッド樹脂エマルションや;上記不飽和基を有するビニルモノマーを共重合させて得られる自己乳化分散型のアクリル樹脂エマルション等から選ばれる一種以上を挙げることができる。 In addition, as the resin particle emulsion, for example, a self-emulsification dispersion type in which a polyurethane resin having a nonionic molecular chain, an acidic group, or a basic group in the molecule is neutralized with a counter ion and phase-shifted and dispersed in water. Polyurethane resin emulsions; Self-emulsifying and dispersing polyester resin emulsions in which a polyester resin having an acidic group in the molecule is neutralized with a counter ion and phase-reversed and dispersed in water; an alkyd resin having an acidic group in the molecule Is selected from self-emulsifying and dispersing alkyd resin emulsions that are neutralized with a counterion and phase-dispersed in water; and self-emulsifying and dispersing acrylic resin emulsions obtained by copolymerizing the above-mentioned vinyl monomers having unsaturated groups. One or more of these may be mentioned.
上記樹脂粒子エマルションとしては、樹脂粒子(B)と相容性を有するものが好ましく、一般的に、異種の樹脂同士を混合する場合、広範囲の混合範囲にわたって相容性に優れるものの方が、配合の自由度が高く、光沢や、黒色度等の顔料濃度に優れた塗膜を得やすくなる。 As the resin particle emulsion, those having compatibility with the resin particles (B) are preferable. In general, when different types of resins are mixed, those having better compatibility over a wide range of mixing are blended. The degree of freedom is high, and it becomes easy to obtain a coating film excellent in pigment concentration such as gloss and blackness.
本発明の水性顔料分散組成物は、上記樹脂粒子エマルションを含むものであることにより、樹脂粒子の平均粒径を調整したり粘度調整を容易に行うことができるとともに、得られる塗膜の強度や固さを容易に制御することができる。 Since the aqueous pigment dispersion composition of the present invention contains the resin particle emulsion, the average particle diameter of the resin particles and the viscosity can be easily adjusted, and the strength and hardness of the resulting coating film can be adjusted. Can be easily controlled.
保湿剤としては、グリセリン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール等のポリオキシアルキレンエーテルグリコール類や、1,3ブタンジオール、3-メチルペンタンジオール、1,2ペンタンジオール、1,5ペンタンジオール等のアルキレンジオール類や、ポリオキシアルキレンエーテルグリコールのモノアルキルエーテル、ジアルキルエーテル類、N-メチル−2ピロリドン、2−ピロリドン、エクアミド(出光興産(株)製)、BYKETOL(BYK社)等の水溶性高沸点溶剤等から選ばれる一種以上を挙げることができる。 Examples of humectants include polyoxyalkylene ether glycols such as glycerin, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butanediol, 3-methylpentanediol, 1,2-pentanediol, 1,5-pentanediol, etc. Water-soluble such as polyalkylenediols, monoalkyl ethers of polyoxyalkylene ether glycols, dialkyl ethers, N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, ecamide (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), BYKEOL (BYK) One or more selected from high-boiling solvents and the like can be mentioned.
その他、本発明の水性顔料分散組成物は、塗装適性、印刷適性、塗膜の平滑性等の効果を得やすくするために公知汎用の消泡剤や、濡れ性改善助剤等の効果を得やすくするために添加剤、助剤、有機溶剤を含むこともできる。 In addition, the aqueous pigment dispersion composition of the present invention has effects such as a known general-purpose antifoaming agent and a wettability improvement aid in order to easily obtain effects such as coating suitability, printability, and smoothness of the coating film. In order to facilitate, additives, auxiliaries and organic solvents may be included.
本発明の水性顔料分散組成物は、攪拌容器中に、水性媒体分散性顔料(A)、樹脂粒子(B)および水性媒体(C)を攪拌しながら加えつつ、さらに必要に応じて、公知任意の、水に分散したワックス、樹脂粒子エマルション、保湿剤、防腐剤、乳化剤、pH調整剤、消泡剤、塗膜表面平滑剤等の添加剤、水溶性樹脂等を添加して、攪拌し、必要に応じて水、水溶性有機溶媒で粘度を調整して、公知任意の濾過方法により濾過することにより製造することができる。 The aqueous pigment dispersion composition of the present invention is added to an agitating vessel while adding the aqueous medium-dispersible pigment (A), the resin particles (B) and the aqueous medium (C) with stirring. Addition of water-dispersed wax, resin particle emulsion, moisturizer, preservative, emulsifier, pH adjuster, antifoaming agent, coating surface smoothing agent, water-soluble resin, etc. If necessary, it can be produced by adjusting the viscosity with water or a water-soluble organic solvent and filtering by a known arbitrary filtration method.
本発明の水性顔料分散組成物は、各種塗料やインク組成物として使用することができ、特にインクジェットインキ組成物として好適に使用することができる。 The aqueous pigment dispersion composition of the present invention can be used as various paints and ink compositions, and can be particularly suitably used as an inkjet ink composition.
本発明の水性顔料分散組成物によれば、顔料の分散性に優れるとともに、優れた光沢性、密着性および色濃度を発揮する塗膜を形成し得る水性顔料分散組成物を提供することができる。 According to the aqueous pigment dispersion composition of the present invention, it is possible to provide an aqueous pigment dispersion composition that is excellent in pigment dispersibility and can form a coating film that exhibits excellent gloss, adhesion, and color density. .
次に、本発明の記録方法について説明する。
本発明の記録方法は、本発明の水性顔料分散組成物を用い、インクジェット記録方式により記録することを特徴とするものである。
Next, the recording method of the present invention will be described.
The recording method of the present invention is characterized by recording by the ink jet recording system using the aqueous pigment dispersion composition of the present invention.
本発明の水性顔料分散組成物の詳細は、上述したとおりである。また、インクジェット記録方式による記録方法は、公知の方法を適宜採用することができる。 The details of the aqueous pigment dispersion composition of the present invention are as described above. In addition, as a recording method by the ink jet recording method, a known method can be appropriately employed.
本発明の記録方法において、被記録物としては、フィルム、コート紙、金属箔等から選ばれる一種以上であることが適当である。 In the recording method of the present invention, the recording material is suitably at least one selected from a film, coated paper, metal foil and the like.
本発明の記録方法は、本発明の水性顔料分散組成物を用いていることから、優れた光沢性、密着性および色濃度を発揮する塗膜を形成することができる。 Since the recording method of the present invention uses the aqueous pigment dispersion composition of the present invention, it is possible to form a coating film that exhibits excellent gloss, adhesion and color density.
次に、本発明の記録物について説明する。
本発明の記録物は、本発明の水性顔料分散組成物を用い、インクジェット記録方式により記録されてなることを特徴とするものである。
Next, the recorded matter of the present invention will be described.
The recorded matter of the present invention is characterized by being recorded by the ink jet recording method using the aqueous pigment dispersion composition of the present invention.
本発明の水性顔料分散組成物の詳細は、上述したとおりである。また、インクジェット記録方式による記録方法は、公知の方法を適宜採用することができる。 The details of the aqueous pigment dispersion composition of the present invention are as described above. In addition, as a recording method by the ink jet recording method, a known method can be appropriately employed.
本発明の記録物は、フィルム、コート紙、金属箔等から選ばれる一種以上の基材上に形成されてなるものであることが適当である。 The recorded matter of the present invention is suitably formed on one or more base materials selected from films, coated papers, metal foils and the like.
本発明の記録物は、本発明の水性顔料分散組成物を用いていることから、優れた光沢性、密着性および色濃度を発揮することができる。 Since the recorded matter of the present invention uses the aqueous pigment dispersion composition of the present invention, it can exhibit excellent glossiness, adhesion and color density.
以下に本発明の内容を具体的な例を比較例とともに挙げつつ説明する。ただし、本発明はこれら例に限定されるものではない。 The contents of the present invention will be described below with reference to specific examples together with comparative examples. However, the present invention is not limited to these examples.
以下の実施例および比較例で用いた水性媒体分散性顔料(A)(顔料(A)−1、顔料(A)−2)は、下記物性を有するものである。
(1)顔料(A)−1
顔料(A)−1として、酸性官能基が導入されたカーボンブラック顔料を含む酸性カーボンブラックの水分散液である東海カーボン(株)製カーボンブラックアクアブラック162(固形分濃度19.2質量%)を用いた。
顔料(A)−1は、DBP吸油量115cm3/100gのカーボンブラックを酸化することにより酸性官能基が導入されてなるものであり、以下の方法で測定されるカルボキシル基量が780μmol/g、日機装(株)製マイクロトラックウルトラ・パーティクルアナライザー(UPA)で測定したときに、体積基準積算粒度分布における積算粒度で50%の粒径(平均粒径D50)が110nmであるものであった。
The aqueous medium-dispersible pigment (A) (Pigment (A) -1, Pigment (A) -2) used in the following Examples and Comparative Examples has the following physical properties.
(1) Pigment (A) -1
Carbon black aqua black 162 manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd. (solid content concentration: 19.2% by mass), which is an aqueous dispersion of acidic carbon black containing carbon black pigment having an acidic functional group introduced as pigment (A) -1. Was used.
Pigment (A) -1 are those acidic functional group is introduced by oxidizing the carbon black DBP oil absorption 115cm 3/100 g, amount of carboxyl group measured by the following methods 780μmol / g, When measured with a Nikkiso Co., Ltd. Microtrac Ultra Particle Analyzer (UPA), the 50% particle size (average particle size D50) in the volume-based integrated particle size distribution was 110 nm.
(2)顔料(A)−2
顔料(A)−2として、酸性官能基が導入されたカーボンブラック顔料を含む酸性カーボンブラックの水分散液である東海カーボン(株)製カーボンブラックアクアブラック120(固形分濃度19.5質量%)を用いた。
顔料(A)−2は、DBP吸油量56cm3/100gのカーボンブラックを酸化することにより酸性官能基が導入されてなるものであり、以下の方法で測定されるカルボキシル基量が600μmol/g、日機装社製マイクロトラックウルトラ・パーティクルアナライザー(UPA)で測定したときに、体積基準積算粒度分布における積算粒度で50%の粒径(平均粒径D50)が80nmであるものであった。
(2) Pigment (A) -2
As a pigment (A) -2, Tokai Carbon Co., Ltd. carbon black aqua black 120 (solid content concentration 19.5 mass%) which is an aqueous dispersion of acidic carbon black containing a carbon black pigment having an acidic functional group introduced Was used.
Pigment (A) -2 are those acidic functional group is introduced by oxidizing the carbon black DBP oil absorption of 56cm 3/100 g, amount of carboxyl group measured by the following methods 600 [mu] mol / g, When measured with a Nikkiso Microtrac Ultra Particle Analyzer (UPA), the 50% particle size (average particle size D50) in the volume-based integrated particle size distribution was 80 nm.
<カルボキシル基量の測定方法>
0.976mol/dm3の炭酸水素ナトリウム0.5dm3に、カーボンブラック2gを添加して、6時間振騰した後、カーボンブラックを反応液からろ過分離し、濾液を0.05mol/dm3の水酸化ナトリウム水溶液にて中和滴定し、カルボキシル基量を定量した。
<Method for measuring the amount of carboxyl group>
In 0.976mol / dm 3 of sodium bicarbonate 0.5 dm 3, with the addition of carbon black 2g, after 6 hours shaken, filtered off the carbon black from the reaction solution, the filtrate of 0.05 mol / dm 3 Neutralization titration with an aqueous sodium hydroxide solution was performed to quantify the amount of carboxyl groups.
また、以下の実施例で用いた、分子末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)、並びにこれ等と共重合可能なモノマー(b3)とを共重合してなる樹脂粒子(B)(樹脂粒子(B)−1〜樹脂粒子(B)−6)は、以下のとおり製造されたものである。 In addition, the acrylate (b2) having at least one group selected from a phosphate ester (b1) having a (meth) acryloyloxy group at a molecular end, an amide group, a morpholine group, and an imide group, used in the following Examples, In addition, resin particles (B) (resin particles (B) -1 to (B) -6) obtained by copolymerizing these and a copolymerizable monomer (b3) were produced as follows. It is.
<樹脂粒子(B)−1(リン酸エステル/モルホリン基含有樹脂粒子)の調製>
(1)反応液の調製
撹拌羽、コンデンサー、窒素吹込み管および滴下槽aおよび滴下槽bを備えた容量1リットル(1L)の反応装置(反応容器)にイオン交換水106g、日油(株)製乳化剤ニューレックスソフトタイプ30を0.52g仕込み、撹拌して溶解した。
一方、上記滴下槽aにおいて、1,6ヘキサンジオールジアクリレートを3.5g、アクリロイルモルホリンを17.5g(全モノマーの10質量%に相当する量)、スチレンモノマーを78.5g、2−メタアクリロイルオキシエチルカプロエートアシッドホスフェート(日本火薬(株)製カヤマーPM21、一般式(I)において、R1=CH3、n=1、a=1、b=2である化合物と、R1=CH3、n=1、a=2、b=1である化合物との1対1混合物)を8.7g、(株)アデカ製反応性乳化剤アデカリアソープSR−10を5.2g、アクリル酸エチルを61.1g仕込み、撹拌しながら、予め0.35gの日油(株)製乳化剤ニューレックスソフトタイプ30をイオン交換水153gに溶解した水溶液を加えることにより、滴下槽a内にモノマー乳化液を調製した。
また、上記滴下槽bにおいて、0.7gの和光純薬(株)製水性アゾ重合開始剤V−50をイオン交換水65gに溶解して、滴下槽b内に重合開始剤水溶液を調製した。
<Preparation of resin particle (B) -1 (phosphate ester / morpholine group-containing resin particle)>
(1) Preparation of reaction liquid A 1 liter (1 L) reactor (reaction vessel) equipped with a stirring blade, a condenser, a nitrogen blowing tube, a dropping tank a and a dropping tank b was charged with 106 g of ion-exchanged water and NOF Corporation ) 0.52 g of emulsifier Newlex Soft Type 30 was prepared and dissolved by stirring.
On the other hand, in the dropping tank a, 3.5 g of 1,6-hexanediol diacrylate, 17.5 g of acryloylmorpholine (amount corresponding to 10% by mass of all monomers), 78.5 g of styrene monomer, 2-methacryloyl Oxyethyl caproate acid phosphate (Nippon Explosives Co., Ltd. Kayamer PM21, in general formula (I), R 1 = CH 3 , n = 1, a = 1, b = 2, and R 1 = CH 3 , n = 1, a = 2, b = 1 one-to-one mixture with a compound), 8.7 g, Adeka Co., Ltd. reactive emulsifier Adekaria soap SR-10, ethyl acrylate 61.1 g of water, and while stirring, add an aqueous solution of 0.35 g of NOF's emulsifier Newlex Soft Type 30 dissolved in 153 g of ion-exchanged water in advance. More, a monomer emulsion was prepared in a dropping tank a.
Further, in the dropping tank b, 0.7 g of an aqueous azo polymerization initiator V-50 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was dissolved in 65 g of ion-exchanged water to prepare a polymerization initiator aqueous solution in the dropping tank b.
(2)合成反応
上記反応容器内において、撹拌、窒素ガス吹き込み、コンデンサー冷却を開始し、反応容器を73℃に昇温した後に、滴下槽aからモノマー乳化液の全体積の1/6を滴下し、さらに滴下槽bから重合開始剤水溶液の全体積の1/6を滴下した後、再度73℃まで昇温して、同温度で一時間反応を行った。
次いで、滴下槽aからモノマー乳化液の残部(モノマー乳化液の全体積の5/6)を2時間かけて滴下するとともに、滴下槽bから重合開始剤水溶液の残部(重合開始剤水溶液の全体積の5/6)を2時間かけて滴下することにより、反応させた。
上記滴下終了後2時間おきに不揮発分の含有量を測定し、不揮発分の含有量が34質量%以上であって、連続する2回の測定において、不揮発分の含有量差が0.3質量%以下となるまで反応を行った。
上記反応終了後、上記反応容器に対し、冷却しながらトリエチルアミンを1.8g加え、30℃以下の温度下で200メッシュ金網濾過することにより、樹脂粒子(B)−1(リン酸エステル/モルホリン基含有樹脂粒子)を得た。
(2) Synthetic reaction In the above reaction vessel, stirring, nitrogen gas blowing, condenser cooling was started, and after raising the temperature of the reaction vessel to 73 ° C, 1/6 of the total volume of the monomer emulsion was dropped from the dropping tank a. Further, after 1/6 of the total volume of the polymerization initiator aqueous solution was dropped from the dropping tank b, the temperature was raised again to 73 ° C., and the reaction was performed at the same temperature for 1 hour.
Subsequently, the remainder of the monomer emulsion (5/6 of the total volume of the monomer emulsion) is dropped from the dropping tank a over 2 hours, and the remainder of the polymerization initiator aqueous solution (the total volume of the polymerization initiator aqueous solution) is dropped from the dropping tank b. 5/6) was added dropwise over 2 hours to cause the reaction.
The non-volatile content is measured every 2 hours after the completion of the dropping, and the non-volatile content is 34% by mass or more. In two consecutive measurements, the non-volatile content difference is 0.3% by mass. The reaction was carried out until it became less than%.
After completion of the reaction, 1.8 g of triethylamine is added to the reaction vessel while cooling, followed by 200-mesh wire mesh filtration at a temperature of 30 ° C. or lower, whereby resin particles (B) -1 (phosphate ester / morpholine group). Containing resin particles).
(3)樹脂粒子(B)−1の物性および成分量
得られた樹脂粒子(B)−1は、不揮発分含有割合が34.5質量%、ガードナー気泡粘度がA−A12であり、日機装(株)製マイクロトラックウルトラ・パーティクルアナライザー(UPA)で測定したときに、体積基準積算粒度分布における積算粒度で50%の粒径(平均粒径D50)が178nmであった。
また、上記樹脂粒子(B)−1は、固形分換算で、分子末端にメタアクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する燐原子を0.35質量%含み、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)に由来する窒素原子を1質量%含むものであった。
(3) the resin particles (B) -1 of physical properties and component amounts obtained resin particles (B) -1 is non volatile content ratio 34.5% by weight, Gardner bubble viscosity of A-A1 2, Nikkiso When measured with Microtrac Ultra Particle Analyzer (UPA) manufactured by Co., Ltd., the particle size of 50% (average particle size D50) in terms of the integrated particle size in the volume-based integrated particle size distribution was 178 nm.
The resin particle (B) -1 contains 0.35% by mass of a phosphorus atom derived from a phosphate ester (b1) having a methacryloyloxy group at the molecular end in terms of solid content, and includes an amide group and a morpholine group. And 1% by mass of nitrogen atoms derived from acrylate (b2) having one or more groups selected from imide groups.
<樹脂粒子(B)−2(リン酸エステル/アミド基含有樹脂粒子)の調製>
(1)反応液の調製
撹拌羽、コンデンサー、窒素吹込み管および滴下槽aおよび滴下槽bを備えた容量1Lの反応装置(反応容器)にイオン交換水106g、日油(株)製乳化剤ニューレックスソフトタイプ30を0.52g仕込み、撹拌して溶解した。
一方、上記滴下槽aにおいて、1,6ヘキサンジオールジアクリレートを3.5g、ジエチルアクリルアミドを17.5g(全モノマーの10質量%に相当する量)、スチレンモノマーを78.5g、2−メタアクリロイルオキシエチルカプロエートアシッドホスフェート(日本火薬(株)製カヤマーPM21)を8.7g、(株)アデカ製反応性乳化剤アデカリアソープSR−10を8.7g、アクリル酸エチルを57.6g仕込み、撹拌しながら、予め0.35gの日油(株)製乳化剤ニューレックスソフトタイプ30をイオン交換水153gに溶解した水溶液を加えることにより、滴下槽a内にモノマー乳化液を調製した。
また、上記滴下槽bにおいて、0.7gの和光純薬(株)製水性アゾ重合開始剤V−50をイオン交換水65gに溶解して、滴下槽b内に重合開始剤水溶液を調製した。
<Preparation of resin particle (B) -2 (phosphate ester / amide group-containing resin particle)>
(1) Preparation of reaction liquid 106 g of ion-exchanged water and NOF Emulsifier New Co., Ltd. were added to a reactor (reaction vessel) having a capacity of 1 L equipped with a stirring blade, a condenser, a nitrogen blowing tube and a dropping tank a and a dropping tank b. 0.52 g of Rexsoft type 30 was charged and dissolved by stirring.
On the other hand, in the dropping tank a, 3.5 g of 1,6-hexanediol diacrylate, 17.5 g of diethylacrylamide (amount corresponding to 10% by mass of all monomers), 78.5 g of styrene monomer, 2-methacryloyl 8.7 g of oxyethyl caproate acid phosphate (Kayamar PM21 manufactured by Nippon Explosives Co., Ltd.), 8.7 g of Adeka Reactive Emulsifier manufactured by Adeka Co., Ltd., 57.6 g of ethyl acrylate, While stirring, a monomer emulsion was prepared in the dropping tank a by adding an aqueous solution prepared by dissolving 0.35 g of NOF's emulsifier Newlex Soft Type 30 in 153 g of ion-exchanged water in advance.
Further, in the dropping tank b, 0.7 g of an aqueous azo polymerization initiator V-50 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was dissolved in 65 g of ion-exchanged water to prepare a polymerization initiator aqueous solution in the dropping tank b.
(2)合成反応
上記(1)で調製したモノマー乳化液と重合開始剤水溶液を用い、樹脂粒子(B)−1の調製例における「(2)合成反応」と同一の条件で合成反応を行うことにより、樹脂粒子(B)−2(リン酸エステル/アミド基含有樹脂粒子)を得た。
(2) Synthetic reaction Using the monomer emulsion prepared in (1) and the polymerization initiator aqueous solution, the synthetic reaction is performed under the same conditions as "(2) Synthetic reaction" in the preparation example of resin particles (B) -1. Thus, resin particles (B) -2 (phosphate ester / amide group-containing resin particles) were obtained.
(3)樹脂粒子(B)−2の物性および成分量
得られた樹脂粒子(B)−2は、不揮発分含有割合が35.0質量%、ガードナー気泡粘度がA2−A32であり、日機装(株)製マイクロトラックウルトラ・パーティクルアナライザー(UPA)で測定したときに、体積基準積算粒度分布における積算粒度で50%の粒径(平均粒径D50)が83.9nmであるものであった。
また、上記樹脂粒子(B)−2は、固形分換算で、分子末端にメタアクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する燐原子を0.35質量%含み、アミド基、モルホリン基、イミド基を有するアクリレート(b2)に由来する窒素原子を1.1質量%含むものであった。
(3) the resin particles (B) -2 physical properties and component amounts obtained resin particles (B) -2, the non volatile content ratio 35.0% by weight, Gardner bubble viscosity of A2-A3 2, Nikkiso When measured with a Microtrac Ultra Particle Analyzer (UPA) manufactured by Co., Ltd., a 50% particle size (average particle size D50) in the volume-based cumulative particle size distribution was 83.9 nm.
The resin particle (B) -2 contains 0.35% by mass of a phosphorus atom derived from a phosphate ester (b1) having a methacryloyloxy group at the molecular end in terms of solid content, and includes an amide group and a morpholine group. And 1.1% by mass of nitrogen atoms derived from the acrylate (b2) having an imide group.
<樹脂粒子(B)−3(リン酸エステル/アミド基含有樹脂粒子)の調製>
(1)反応液の調製
撹拌羽、コンデンサー、窒素吹込み管および滴下槽aおよび滴下槽bを備えた容量1Lの反応装置(反応容器)にイオン交換水106g、日油(株)製乳化剤ニューレックスソフトタイプ30を0.52g仕込み、撹拌して溶解した。
一方、上記滴下槽aにおいて、1,6ヘキサンジオールジアクリレートを3.5g、ジエチルアクリルアミドを17.5g(全モノマーの10質量%に相当する量)、スチレンモノマーを87.2g、2−メタアクリロイルオキシエチルカプロエートアシッドホスフェート(日本火薬(株)製カヤマーPM21)を8.7g、(株)アデカ製反応性乳化剤アデカリアソープSR−10を8.7g、アクリル酸2−メトキシエチルを48.9g仕込み、撹拌しながら、予め0.35gの日油(株)製乳化剤ニューレックスソフトタイプ30をイオン交換水153gに溶解した水溶液を加えることにより、滴下槽a内にモノマー乳化液を調製した。
また、上記滴下槽bにおいて、0.7gの和光純薬(株)製水性アゾ重合開始剤V−50をイオン交換水65gに溶解して、滴下槽b内に重合開始剤水溶液を調製した。
<Preparation of resin particles (B) -3 (phosphate ester / amide group-containing resin particles)>
(1) Preparation of reaction liquid 106 g of ion-exchanged water and NOF Emulsifier New Co., Ltd. were added to a reactor (reaction vessel) having a capacity of 1 L equipped with a stirring blade, a condenser, a nitrogen blowing tube and a dropping tank a and a dropping tank b. 0.52 g of Rexsoft type 30 was charged and dissolved by stirring.
On the other hand, in the dropping tank a, 3.5 g of 1,6-hexanediol diacrylate, 17.5 g of diethylacrylamide (amount corresponding to 10% by mass of all monomers), 87.2 g of styrene monomer, 2-methacryloyl 8.7 g of oxyethyl caproate acid phosphate (Kayamar PM21 manufactured by Nippon Explosives Co., Ltd.), 8.7 g of reactive emulsifier Adeka Soap SR-10 manufactured by Adeka Co., Ltd., and 48. 2-methoxyethyl acrylate. A monomer emulsion was prepared in the dropping tank a by adding 9 g of an aqueous solution prepared by previously dissolving 0.35 g of NOF's emulsifier Newlex Soft Type 30 in ion-exchanged water 153 g while stirring.
Further, in the dropping tank b, 0.7 g of an aqueous azo polymerization initiator V-50 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was dissolved in 65 g of ion-exchanged water to prepare a polymerization initiator aqueous solution in the dropping tank b.
(2)合成反応
上記(1)で調製したモノマー乳化液と重合開始剤水溶液を用い、樹脂粒子(B)−1の調製例における「(2)合成反応」と同一の条件で合成反応を行うことにより、樹脂粒子(B)−3(リン酸エステル/アミド基含有樹脂粒子)を得た。
(2) Synthetic reaction Using the monomer emulsion prepared in (1) and the polymerization initiator aqueous solution, the synthetic reaction is performed under the same conditions as "(2) Synthetic reaction" in the preparation example of resin particles (B) -1. Thus, resin particles (B) -3 (phosphate ester / amide group-containing resin particles) were obtained.
(3)樹脂粒子(B)−3の物性および成分量
得られた樹脂粒子(B)−3は、不揮発分含有割合が34.6質量%、ガードナー気泡粘度がA2−A32であり、日機装(株)製マイクロトラックウルトラ・パーティクルアナライザー(UPA)で測定したときに、体積基準積算粒度分布における積算粒度で50%の粒径(平均粒径D50)が81.6nmであるものであった。
また、上記樹脂粒子(B)−3は、固形分換算で、分子末端にメタアクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する燐原子を0.35質量%含み、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)に由来する窒素原子を1.1質量%含むものであった。
(3) Physical properties and component amounts of resin particle (B) -3 The obtained resin particle (B) -3 has a non-volatile content of 34.6% by mass, a Gardner cell viscosity of A2-A3 2 , and Nikkiso When measured with Microtrac Ultra Particle Analyzer (UPA) manufactured by Co., Ltd., the 50% particle size (average particle size D50) in the volume-based cumulative particle size distribution was 81.6 nm.
The resin particles (B) -3 contain 0.35% by mass of a phosphorus atom derived from a phosphate ester (b1) having a methacryloyloxy group at the molecular end in terms of solid content, and include an amide group and a morpholine group. And 1.1% by mass of nitrogen atoms derived from acrylate (b2) having one or more groups selected from imide groups.
<樹脂粒子(B)−4(リン酸エステル/アミド基含有樹脂粒子)の調製>
(1)反応液の調製
撹拌羽、コンデンサー、窒素吹込み管および滴下槽aおよび滴下槽bを備えた容量1Lの反応装置(反応容器)にイオン交換水106g、日油(株)製乳化剤ニューレックスソフトタイプ30を0.52g仕込み、撹拌して溶解した。
一方、上記滴下槽aにおいて、1,6ヘキサンジオールジアクリレートを3.5g、ジエチルアクリルアミドを26.2g(全モノマーの15質量%に相当する量)、スチレンモノマーを69.8g、2−メタアクリロイルオキシエチルカプロエートアシッドホスフェート(日本火薬(株)製カヤマーPM21)を8.7g、(株)アデカ製反応性乳化剤アデカリアソープSR−10を8.7g、アクリル酸エチルを57.6g仕込み、撹拌しながら、予め0.35gの日油(株)製乳化剤ニューレックスソフトタイプ30をイオン交換水153gに溶解した水溶液を加えることにより、滴下槽a内にモノマー乳化液を調製した。
また、上記滴下槽bにおいて、0.7gの和光純薬(株)製水性アゾ重合開始剤V−50をイオン交換水65gに溶解して、滴下槽b内に重合開始剤水溶液を調製した。
<Preparation of resin particles (B) -4 (phosphate ester / amide group-containing resin particles)>
(1) Preparation of reaction liquid 106 g of ion-exchanged water and NOF Emulsifier New Co., Ltd. were added to a reactor (reaction vessel) having a capacity of 1 L equipped with a stirring blade, a condenser, a nitrogen blowing tube and a dropping tank a and a dropping tank b. 0.52 g of Rexsoft type 30 was charged and dissolved by stirring.
On the other hand, in the dropping tank a, 3.5 g of 1,6-hexanediol diacrylate, 26.2 g of diethylacrylamide (amount corresponding to 15% by mass of all monomers), 69.8 g of styrene monomer, 2-methacryloyl 8.7 g of oxyethyl caproate acid phosphate (Kayamar PM21 manufactured by Nippon Explosives Co., Ltd.), 8.7 g of Adeka Reactive Emulsifier manufactured by Adeka Co., Ltd., 57.6 g of ethyl acrylate, While stirring, a monomer emulsion was prepared in the dropping tank a by adding an aqueous solution prepared by dissolving 0.35 g of NOF's emulsifier Newlex Soft Type 30 in 153 g of ion-exchanged water in advance.
Further, in the dropping tank b, 0.7 g of an aqueous azo polymerization initiator V-50 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was dissolved in 65 g of ion-exchanged water to prepare a polymerization initiator aqueous solution in the dropping tank b.
(2)合成反応
上記(1)で調製したモノマー乳化液と重合開始剤水溶液を用い、樹脂粒子(B)−1の調製例における「(2)合成反応」と同一の条件で合成反応を行うことにより、樹脂粒子(B)−4(リン酸エステル/アミド基含有樹脂粒子)を得た。
(2) Synthetic reaction Using the monomer emulsion prepared in (1) and the polymerization initiator aqueous solution, the synthetic reaction is performed under the same conditions as "(2) Synthetic reaction" in the preparation example of resin particles (B) -1. Thus, resin particles (B) -4 (phosphate ester / amide group-containing resin particles) were obtained.
(3)樹脂粒子(B)−4の物性および成分量
得られた樹脂粒子(B)−4は、不揮発分含有割合が35.0質量%、ガードナー気泡粘度がA2−A32であり、日機装(株)製マイクロトラックウルトラ・パーティクルアナライザー(UPA)で測定したときに、体積基準積算粒度分布における積算粒度で50%の粒径(平均粒径D50)が87.0nmであるものであった。
また、上記樹脂粒子(B)−4は、固形分換算で、分子末端にメタアクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する燐原子を0.35質量%含み、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)に由来する窒素原子を1.1質量%含むものであった。
(3) Physical properties and amount of components of resin particle (B) -4 The obtained resin particle (B) -4 has a non-volatile content ratio of 35.0% by mass and a Gardner cell viscosity of A2-A3 2. When measured with Microtrac Ultra Particle Analyzer (UPA) manufactured by Co., Ltd., the 50% particle size (average particle size D50) in the volume-based cumulative particle size distribution was 87.0 nm.
The resin particle (B) -4 contains 0.35% by mass of a phosphorus atom derived from a phosphate ester (b1) having a methacryloyloxy group at the molecular end in terms of solid content, and includes an amide group and a morpholine group. And 1.1% by mass of nitrogen atoms derived from acrylate (b2) having one or more groups selected from imide groups.
<樹脂粒子(B)−5(リン酸エステル/アミド基含有樹脂粒子)の調製>
(1)反応液の調製
撹拌羽、コンデンサー、窒素吹込み管および滴下槽aおよび滴下槽bを備えた容量1Lの反応装置(反応容器)にイオン交換水106g、日油(株)製乳化剤ニューレックスソフトタイプ30を0.52g仕込み、撹拌して溶解した。
一方、上記滴下槽aにおいて、1,6ヘキサンジオールジアクリレートを3.5g、N−イソプロピルアクリルアミド((株)興人製)を14.0g(全モノマーの8質量%に相当する量)、スチレンモノマーを78.5g、2−メタアクリロイルオキシエチルカプロエートアシッドホスフェート(日本火薬(株)製カヤマーPM21)を8.7g、(株)アデカ製反応性乳化剤アデカリアソープSR−10を8.7g、アクリル酸エチルを61.6g仕込み、撹拌しながら、予め0.35gの日油(株)製乳化剤ニューレックスソフトタイプ30をイオン交換水153gに溶解した水溶液を加えることにより、滴下槽a内にモノマー乳化液を調製した。
また、上記滴下槽bにおいて、0.7gの和光純薬(株)製水性アゾ重合開始剤V−50をイオン交換水65gに溶解して、滴下槽b内に重合開始剤水溶液を調製した。
<Preparation of resin particles (B) -5 (phosphate ester / amide group-containing resin particles)>
(1) Preparation of reaction liquid 106 g of ion-exchanged water and NOF Emulsifier New Co., Ltd. were added to a reactor (reaction vessel) having a capacity of 1 L equipped with a stirring blade, a condenser, a nitrogen blowing tube and a dropping tank a and a dropping tank b. 0.52 g of Rexsoft type 30 was charged and dissolved by stirring.
On the other hand, in the dropping tank a, 3.5 g of 1,6-hexanediol diacrylate, 14.0 g of N-isopropylacrylamide (manufactured by Kojin Co., Ltd.) (an amount corresponding to 8% by mass of all monomers), styrene 78.5 g of monomer, 8.7 g of 2-methacryloyloxyethyl caproate acid phosphate (Kayamar PM21 manufactured by Nippon Explosives Co., Ltd.), and 8.7 g of reactive emulsifier Adeka Soap SR-10 manufactured by Adeka Corporation Then, 61.6 g of ethyl acrylate was charged, and while stirring, an aqueous solution in which 0.35 g of an oil emulsifier Newlex Soft Type 30 made by NOF Corporation was dissolved in 153 g of ion-exchanged water in advance was added. A monomer emulsion was prepared.
Further, in the dropping tank b, 0.7 g of an aqueous azo polymerization initiator V-50 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was dissolved in 65 g of ion-exchanged water to prepare a polymerization initiator aqueous solution in the dropping tank b.
(2)合成反応
上記(1)で調製したモノマー乳化液と重合開始剤水溶液を用い、樹脂粒子(B)−1の調製例における「(2)合成反応」と同一の条件で合成反応を行うことにより、樹脂粒子(B)−5(リン酸エステル/アミド基含有樹脂粒子)を得た。
(2) Synthetic reaction Using the monomer emulsion prepared in (1) and the polymerization initiator aqueous solution, the synthetic reaction is performed under the same conditions as "(2) Synthetic reaction" in the preparation example of resin particles (B) -1. Thus, resin particles (B) -5 (phosphate ester / amide group-containing resin particles) were obtained.
(3)樹脂粒子(B)−5の物性および成分量
得られた樹脂粒子(B)−5は、不揮発分含有割合が34.7質量%、ガードナー気泡粘度がA32−A4であり、日機装(株)製マイクロトラックウルトラ・パーティクルアナライザー(UPA)で測定したときに、体積基準積算粒度分布における積算粒度で50%の粒径(平均粒径D50)が110nmであるものであった。
また、上記樹脂粒子(B)−5は、固形分換算で、分子末端にメタアクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する燐原子を0.35質量%含み、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)に由来する窒素原子を1質量%含むものであった。
(3) Physical properties and component amounts of resin particle (B) -5 The obtained resin particle (B) -5 has a non-volatile content of 34.7% by mass and a Gardner cell viscosity of A3 2 -A4. When measured with Microtrac Ultra Particle Analyzer (UPA) manufactured by Co., Ltd., the 50% particle size (average particle size D50) in the volume-based integrated particle size distribution was 110 nm.
The resin particles (B) -5 contain 0.35% by mass of phosphorus atoms derived from the phosphate ester (b1) having a methacryloyloxy group at the molecular end in terms of solid content, and include amide groups and morpholine groups. And 1% by mass of nitrogen atoms derived from acrylate (b2) having one or more groups selected from imide groups.
<樹脂粒子(B)−6(リン酸エステル/イミド基含有樹脂粒子)の調製>
(1)反応液の調製
撹拌羽、コンデンサー、窒素吹込み管および滴下槽aおよび滴下槽bを備えた容量1Lの反応装置(反応容器)にイオン交換水106g、日油(株)製乳化剤ニューレックスソフトタイプ30を0.52g仕込み、撹拌して溶解した。
一方、上記滴下槽aにおいて、1,6ヘキサンジオールジアクリレートを3.5g、アクリロイルオキシエチルテトラヒドロフタルイミド(東亜合成(株)製アロニックスM−145)を17.5g(全モノマーの10質量%に相当する量)、スチレンモノマーを78.5g、2−メタアクリロイルオキシエチルカプロエートアシッドホスフェート(日本火薬(株)製カヤマーPM21)を8.7g、(株)アデカ製反応性乳化剤アデカリアソープSR−10を8.7g、アクリル酸エチルを57.6g仕込み、撹拌しながら、予め0.35gの日油(株)製乳化剤ニューレックスソフトタイプ30をイオン交換水153gに溶解した水溶液を加えることにより、滴下槽a内にモノマー乳化液を調製した。
また、上記滴下槽bにおいて、0.7gの和光純薬(株)製水性アゾ重合開始剤V−50をイオン交換水65gに溶解して、滴下槽b内に重合開始剤水溶液を調製した。
<Preparation of resin particles (B) -6 (phosphate ester / imide group-containing resin particles)>
(1) Preparation of reaction liquid 106 g of ion-exchanged water and NOF Emulsifier New Co., Ltd. were added to a reactor (reaction vessel) having a capacity of 1 L equipped with a stirring blade, a condenser, a nitrogen blowing tube and a dropping tank a and a dropping tank b. 0.52 g of Rexsoft type 30 was charged and dissolved by stirring.
On the other hand, in the dropping tank a, 3.5 g of 1,6-hexanediol diacrylate and 17.5 g of acryloyloxyethyl tetrahydrophthalimide (Aronix M-145 manufactured by Toagosei Co., Ltd.) (corresponding to 10% by mass of the total monomers) Styrene monomer, 78.5 g, 2-methacryloyloxyethylcaproate acid phosphate (Nippon Explosives Co., Ltd. Kayamer PM21), Adeka Co., Ltd. reactive emulsifier Adekaria soap SR- By adding an aqueous solution prepared by previously dissolving 0.35 g of NOF's emulsifier Newlex Soft Type 30 in 153 g of ion-exchanged water while stirring and charging 8.7 g of 10 and 57.6 g of ethyl acrylate, A monomer emulsion was prepared in the dropping tank a.
Further, in the dropping tank b, 0.7 g of an aqueous azo polymerization initiator V-50 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was dissolved in 65 g of ion-exchanged water to prepare a polymerization initiator aqueous solution in the dropping tank b.
(2)合成反応
上記(1)で調製したモノマー乳化液と重合開始剤水溶液を用い、樹脂粒子(B)−1の調製例における「(2)合成反応」と同一の条件で合成反応を行うことにより、樹脂粒子(B)−6(リン酸エステル/イミド基含有樹脂粒子)を得た。
(2) Synthetic reaction Using the monomer emulsion prepared in (1) and the polymerization initiator aqueous solution, the synthetic reaction is performed under the same conditions as "(2) Synthetic reaction" in the preparation example of resin particles (B) -1. Thus, resin particles (B) -6 (phosphate ester / imide group-containing resin particles) were obtained.
(3)樹脂粒子(B)−6の物性および成分量
得られた樹脂粒子(B)−6は、不揮発分含有割合が34.8質量%、ガードナー気泡粘度がA22−A3であり、日機装(株)製マイクロトラックウルトラ・パーティクルアナライザー(UPA)で測定したときに、体積基準積算粒度分布における積算粒度で50%の粒径(平均粒径D50)が78.0nmであるものであった。
また、上記樹脂粒子(B)−6は、固形分換算で、分子末端にメタアクリロイルオキシ基を有するリン酸エステル(b1)に由来する燐原子を0.35質量%含み、アミド基、モルホリン基およびイミド基から選ばれる一種以上の基を有するアクリレート(b2)に由来する窒素原子を0.56質量%含むものであった。
(3) Physical Properties and Component Amounts of Resin Particle (B) -6 The obtained resin particle (B) -6 has a non-volatile content of 34.8% by mass and a Gardner cell viscosity of A2 2 -A3. When measured with a Microtrac Ultra Particle Analyzer (UPA) manufactured by Co., Ltd., the 50% particle size (average particle size D50) in the volume-based integrated particle size distribution was 78.0 nm.
The resin particles (B) -6 contain 0.35% by mass of phosphorus atoms derived from the phosphate ester (b1) having a methacryloyloxy group at the molecular end in terms of solid content, and include amide groups and morpholine groups. And 0.56% by mass of nitrogen atoms derived from acrylate (b2) having one or more groups selected from imide groups.
(実施例1〜実施例6)
表1に示すように、顔料(A)−1と、上記のとおり調製した樹脂粒子(B)−1〜樹脂粒子(B)−6とを用い、さらに、湿潤剤A(N−メチルピロリドン)、湿潤剤B(ジエチレングリコールジエチルエーテル(DEDG))および湿潤剤C(BYK社製BYKETOL−PC)と、レべリング剤であるBYK社製BYK−333と、濡れ助剤であるエアープロダクツ社製ダイノール604と、消泡剤である日信化学工業(株)製オルフィンAK02と、イオン交換水とを用い、表1に示す組成になるように配合し、攪拌することにより、顔料分散組成物として各々顔料濃度が5質量%であるリキッドインキを調製した。
(Example 1 to Example 6)
As shown in Table 1, the pigment (A) -1 and the resin particles (B) -1 to resin particles (B) -6 prepared as described above were used, and the wetting agent A (N-methylpyrrolidone). , Wetting agent B (diethylene glycol diethyl ether (DEDG)) and wetting agent C (BYKET-PC manufactured by BYK), BYK manufactured by BYK as a leveling agent, and DYNOL manufactured by Air Products as a wetting aid Using 604, Nissin Chemical Industry Co., Ltd. Olphine AK02, which is an antifoaming agent, and ion-exchanged water, the compositions shown in Table 1 were blended and stirred to obtain pigment dispersion compositions. A liquid ink having a pigment concentration of 5% by mass was prepared.
(実施例7〜実施例12)
表2に示すように、顔料(A)−2と、上記のとおり調製した樹脂粒子(B)−1〜樹脂粒子(B)−6とを用い、さらに、湿潤剤A(N−メチルピロリドン)、湿潤剤B(ジエチレングリコールジエチルエーテル(DEDG))および湿潤剤C(BYK社製BYKETOL−PC)と、レべリング剤であるBYK社製BYK−333と、濡れ助剤であるエアープロダクツ社製ダイノール604と、消泡剤である日信化学工業(株)製オルフィンAK02と、イオン交換水とを用い、表2に示す組成になるように配合し、攪拌することにより、顔料分散組成物として各々顔料濃度が5質量%であるリキッドインキを調製した。
(Example 7 to Example 12)
As shown in Table 2, using the pigment (A) -2 and the resin particles (B) -1 to resin particles (B) -6 prepared as described above, a wetting agent A (N-methylpyrrolidone) , Wetting agent B (diethylene glycol diethyl ether (DEDG)) and wetting agent C (BYKET-PC manufactured by BYK), BYK manufactured by BYK as a leveling agent, and DYNOL manufactured by Air Products as a wetting aid Using 604, Nissin Chemical Industry Co., Ltd. Orphine AK02, which is an antifoaming agent, and ion-exchanged water, the compositions shown in Table 2 were blended and stirred to obtain pigment dispersion compositions. A liquid ink having a pigment concentration of 5% by mass was prepared.
(比較例1〜比較例6)
表3に示すように、顔料(A)−1および顔料(A)−2と、アクリルスチレン系樹脂エマルション1(DIC社製VoncoatEC−740EF、固形分濃度39.8質量%)、アクリルスチレン系樹脂エマルション2(東洋インキ社製W−168、固形分濃度49.2質量%)およびアクリルスチレン系樹脂エマルション3(BASF社製ジョンクリル61J、固形分濃度30.0質量%)とを用い、さらに、湿潤剤A(N−メチルピロリドン)、湿潤剤B(ジエチレングリコールジエチルエーテル(DEDG))および湿潤剤C(BYK社製BYKETOL−PC)と、レべリング剤であるBYK社製BYK−333と、濡れ助剤であるエアープロダクツ社製ダイノール604と、消泡剤である日信化学工業(株)製オルフィンAK02と、イオン交換水とを用い、表3に示す組成になるように配合し、攪拌することにより、顔料分散組成物として各々顔料濃度が5質量%であるリキッドインキを調製した。
(Comparative Examples 1 to 6)
As shown in Table 3, Pigment (A) -1 and Pigment (A) -2, an acrylic styrene resin emulsion 1 (Voncoat EC-740EF manufactured by DIC, solid content concentration 39.8% by mass), an acrylic styrene resin Emulsion 2 (Toyo Ink Co., Ltd. W-168, solid content concentration 49.2 mass%) and acrylic styrene resin emulsion 3 (BASF Co., Ltd. John Krill 61J, solid content concentration 30.0 mass%), and Wetting agent A (N-methylpyrrolidone), wetting agent B (diethylene glycol diethyl ether (DEDG)) and wetting agent C (BYKETOL-PC manufactured by BYK), a leveling agent BYK manufactured by BYK-333, and wetting Dynor 604 manufactured by Air Products, which is an auxiliary agent, and Olfin AK manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., which is an antifoaming agent. 2, using the ion-exchanged water, were blended to obtain the composition shown in Table 3, by stirring, are each pigment concentration as the pigment dispersion composition and the liquid ink was prepared is a 5% by weight.
実施例1〜実施例12および比較例1〜比較例6でそれぞれ調製したリキッドインキを、ドローダウンロッド♯6にて、PETフィルム(パナック(株)製ACL75TACX75μm表面処理ポリエステルフイルム)、コートボール紙(王子製紙(株)製 OKコートボール紙)およびアルミニウムシート(厚さ0.3mm 未処理ネームプレート用Al板)に塗布して、送風乾燥機により120℃で10分間乾燥することにより、各試験片を得た。 The liquid inks prepared in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 6 were each drawn on a draw down rod # 6 using a PET film (an ACL75TACX 75 μm surface-treated polyester film manufactured by Panac Co., Ltd.), coated cardboard ( Each test piece was coated on an Oji Paper Co., Ltd. OK coated cardboard) and an aluminum sheet (thickness 0.3 mm, Al plate for untreated name plate) and dried at 120 ° C. for 10 minutes by a blow dryer. Got.
上記各試験片を用い、光沢、密着性、色濃度(OD値)を以下の方法でそれぞれ測定した。結果を表4〜表6に示す。 Using each of the above test pieces, gloss, adhesion, and color density (OD value) were measured by the following methods. The results are shown in Tables 4-6.
<光沢測定法>
各リキッドインキを、王子製紙(株)製OKコートボール紙にドローダウンロッド#6にて塗布し、120℃で10分間乾燥し、室温にて1時間静置した後、BYK Gardner社製光沢計(micro gloss60°)にて60°グロスを測定し、以下の評価基準で評価した。
なお、リキッドインキ塗布前における王子製紙(株)製OKコートボール紙の60°グロス測定値は11であった。
◎:60°グロスの測定値が50以上
○:60°グロスの測定値が40以上50未満
△:60°グロスの測定値が30以上40未満
×:60°グロスの測定値が30未満
<Gloss measurement method>
Each liquid ink was applied to OK coated cardboard manufactured by Oji Paper Co., Ltd. with a draw down rod # 6, dried at 120 ° C. for 10 minutes, and allowed to stand at room temperature for 1 hour, and then a gloss meter manufactured by BYK Gardner. The 60 ° gloss was measured by (micro gloss 60 °) and evaluated according to the following evaluation criteria.
The 60 ° gloss measured value of OK-coated cardboard manufactured by Oji Paper Co., Ltd. before application of liquid ink was 11.
◎: The measured value of 60 ° gloss is 50 or more ○: The measured value of 60 ° gloss is 40 or more and less than 50 Δ: The measured value of 60 ° gloss is 30 or more and less than 40 ×: The measured value of 60 ° gloss is less than 30
<密着性(a)測定法>
各リキッドインキを、王子製紙(株)製OKコートボール紙にドローダウンロッド#6にて塗布し、120℃で10分間乾燥し、室温にて1時間静置してインキ塗膜を形成した後、当該インキ塗膜の表面にカッターナイフを用いて縦横約2cmの十字(クロスカット)状の切れ目(傷)を付し、24mm幅ニチバンセロテープ(登録商標)を上記十字部分に貼り十分密着させてからゆっくり剥がし、以下の評価基準で評価した。
○:クロスカット部分のインキの剥がれが無い。
△:クロスカット部分のインキの剥がれが若干認められる。
×:クロスカット部分のインキ及びコートボール紙の剥がれがある。
<Adhesion (a) measurement method>
After each liquid ink is applied to OK coated cardboard made by Oji Paper Co., Ltd. with a draw down rod # 6, dried at 120 ° C. for 10 minutes, and allowed to stand at room temperature for 1 hour to form an ink coating film. Apply a cut (scratch) in the shape of a cross (cross cut) about 2 cm in length and width to the surface of the ink coating film using a cutter knife, and attach 24 mm wide Nichibansello tape (registered trademark) to the cross part and adhere it sufficiently. The film was slowly peeled off and evaluated according to the following evaluation criteria.
○: There is no peeling of the ink at the crosscut portion.
Δ: Some peeling of ink at the crosscut portion is observed.
X: The ink of the crosscut part and the coated cardboard are peeled off.
<密着性(b)測定法>
各リキッドインキを、PETフイルムおよびアルミニウムシートにそれぞれドローダウンロッド#6にて塗布し、120℃で10分間乾燥し、室温にて1時間静置してインキ塗膜を形成した後、当該インキ塗膜1センチ四方にカッターナイフで縦横に11本の切れ目(傷)を入れて100枡に区分し、24mm幅ニチバンセロテープ(登録商標)を上記100升に区分した箇所に貼り十分密着させてから勢いよく剥がして、100升部分の剥がれを以下の評価基準で評価した。
○:100升部分の剥がれ片の数が1未満
△:100枡部分の剥がれ片の数が1以上〜5未満
×:100枡部分の剥がれ片の数が5以上
<Adhesion (b) measurement method>
Each liquid ink is applied to a PET film and an aluminum sheet with a draw down rod # 6, dried at 120 ° C. for 10 minutes, and allowed to stand at room temperature for 1 hour to form an ink coating film. Make 11 centimeters (scratches) vertically and horizontally with a cutter knife on 1 cm square of the film, and divide it into 100 mm, and apply 24 mm wide Nichibansero tape (registered trademark) to the above-mentioned 100 mm section, and make sure that it is in close contact. It peeled off well and the 100-mm part peeling was evaluated on the following evaluation criteria.
○: The number of peeled pieces of the 100 升 portion is less than 1. Δ: The number of peeled pieces of the 100 枡 portion is 1 to less than 5. ×: The number of peeled pieces of the 100 枡 portion is 5 or more.
<色濃度測定法>
各リキッドインキを、王子製紙(株)製OKコートボール紙にドローダウンロッド#6にて塗布し、120℃で10分間乾燥し、室温にて1時間静置してインキ塗膜を形成した後、当該インキ塗膜を反射型光学色濃度計(X−Rite Inc.製 X−Rite 504)で測定したO.D.値を下記基準で評価することにより、色濃度評価を行った。
○:O.D.値:1.7以上
△:O.D.値:1.5以上1.7未満
×:O.D.値:1.5未満
<Color density measurement method>
After each liquid ink is applied to OK coated cardboard made by Oji Paper Co., Ltd. with a draw down rod # 6, dried at 120 ° C. for 10 minutes, and allowed to stand at room temperature for 1 hour to form an ink coating film. The ink film was evaluated by evaluating the OD value measured with a reflective optical color densitometer (X-Rite Inc. X-Rite 504) according to the following criteria.
○: OD value: 1.7 or more Δ: OD value: 1.5 or more and less than 1.7 ×: OD value: less than 1.5
表4および表5の結果より、実施例1〜12で得られたリキッドインキ(水性顔料分散組成物)は、ポリウレタン樹脂付加顔料を含む顔料分散組成物は、特定の樹脂粒子(B)を用いて水性媒体分散性顔料(A)を分散してなるものであることから、顔料の分散性に優れるとともに、優れた光沢性、密着性および色濃度を発揮するインク塗膜を形成し得るものであることが分かる。 From the results of Tables 4 and 5, the liquid inks obtained in Examples 1 to 12 (aqueous pigment dispersion composition) use specific resin particles (B) as the pigment dispersion composition containing the polyurethane resin-added pigment. Since the aqueous medium-dispersible pigment (A) is dispersed, the pigment is excellent in dispersibility and can form an ink coating film that exhibits excellent gloss, adhesion and color density. I understand that there is.
一方、表6の結果より、比較例1〜比較例6で得られたリキッドインキ(水性顔料分散組成物)は、従来のアクリルスチレン系樹脂を用いて水性媒体分散性顔料(A)を分散してなるものであることから、顔料の分散性に劣るとともに、得られるインク塗膜の光沢性、密着性および色濃度に劣るものであることが分かる。 On the other hand, from the results of Table 6, the liquid inks (aqueous pigment dispersion compositions) obtained in Comparative Examples 1 to 6 dispersed the aqueous medium-dispersible pigment (A) using a conventional acrylic styrene resin. As a result, the dispersibility of the pigment is inferior, and the glossiness, adhesion and color density of the resulting ink coating film are inferior.
本発明によれば、顔料の分散性に優れるとともに、優れた光沢性、密着性および色濃度を発揮する塗膜を形成し得る水性顔料分散組成物、記録方法および記録物を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being excellent in the dispersibility of a pigment, the aqueous pigment dispersion composition, recording method, and recorded matter which can form the coating film which exhibits the outstanding glossiness, adhesiveness, and color density can be provided. .
Claims (8)
前記樹脂粒子(B)の平均粒子径が50〜200nmである
ことを特徴とする水性顔料分散組成物。 An aqueous medium-dispersible pigment (A), an acrylate (b2) having one or more groups selected from a phosphate ester (b1) having a (meth) acryloyloxy group at a molecular end, an amide group, a morpholine group, and an imide group; see contains thereto such copolymerizable with the monomer (b3) a copolymer to become resin particles (B), an aqueous medium (C),
The aqueous pigment dispersion composition, wherein the resin particles (B) have an average particle size of 50 to 200 nm .
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