JP6686406B2 - 水性顔料分散体の製造方法 - Google Patents
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Description
これに対し出願人らは、水性顔料インクあるいはその原料となる水性顔料分散体に、一繊維中又は一粒子中にアルカリ金属型及び水素型のキレート形成基を有し、かつ全キレート形成基中、アルカリ金属型キレート形成基の割合が30モル%〜90モル%である、繊維状又は粒子状キレート樹脂(以下、多価金属捕集剤Aと称す)による接触処理を施す方法により、当該水性インク中の多価金属の含有量を簡単かつ効率的に低減できる方法を提案、開示している(特許文献4参照)。
しかしながら近年のインクジェットプリンターの技術進歩においては、使用するインクに含まれる多価金属の含有量はさらなる低減が要求される。
本発明の水性顔料分散体の製造方法は、顔料と、アニオン性基を含有する樹脂と、塩基性化合物と水とを含む水性顔料分散体を得る工程1と、繊維状または粒子状であり一繊維中または一粒子中にナトリウム及び/またはカリウム型及び水素型のキレート形成基を有し、かつ全キレート形成基中のナトリウム及び/またはカリウム型キレート形成基の割合が30モル%〜90モル%であるキレート樹脂による接触処理を35℃以上で行う工程2とを行うことが特徴である。
(以下、「繊維状又は粒子状であり一繊維中又は一粒子中にナトリウム及び/またはカリウム型及び水素型のキレート形成基を有し、かつ全キレート形成基中のナトリウム及び/またはカリウム型キレート形成基の割合が30モル%〜90モル%であるキレート樹脂」を多価金属捕集剤Aと称する場合がある。)
以下工程1から順に説明する。
顔料と、アニオン性基を含有する樹脂と、塩基性化合物と水とを含む水性顔料分散体を得る工程1は、特に限定されず公知の方法で行うことができる。
本発明で使用する顔料は、特に限定されず公知の有機顔料あるいは無機顔料を使用することができる。また、本発明は未処理顔料、処理顔料のいずれでも適用することができる。具体的には、水や水溶性有機溶剤に分散可能であり、公知の無機顔料や有機顔料が使用できる。無機顔料としては例えば、酸化鉄、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法等の公知の方法によって製造されたカーボンブラック等がある。また、有機顔料としては、アゾ顔料(アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などを含む)、多環式顔料(例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など)、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用することができる。
粒子径の測定は、例えば透過型電子顕微鏡(TEM)又は走査型電子顕微鏡(SEM)を使用して測定した値を採用することができる。
本発明におけるアニオン性基を含有する樹脂は、市販品をそのまま使用することもできる。カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、又はそれらの塩などのアニオン性基を有する樹脂から適宜選択して用いることができる。
カルボキシル基、スルホン酸基または燐酸基を含有する樹脂としては、例えばアニオン性基を有するポリビニル系樹脂、アニオン性基を有するポリエステル系樹脂、アニオン性基を有するアミノ系樹脂、アニオン性基を有するアクリル系共重合体、アニオン性基を有するエポキシ系樹脂、アニオン性基を有するポリウレタン系樹脂、アニオン性基を有するポリエーテル系樹脂、アニオン性基を有するポリアミド系樹脂、アニオン性基を有する不飽和ポリエステル系樹脂、アニオン性基を有するフェノール系樹脂、アニオン性基を有するシリコーン系樹脂、アニオン性基を有するフッ素系高分子化合物等が挙げられる。またその樹脂の構成は特に限定されずホモポリマー、コポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、グラフトコポリマーなど、種々の構造のものが使用できる。
中でもアニオン性基を有するアクリル系共重合体やアニオン性基を有するポリウレタン樹脂は、原料が豊富であり設計の容易であること、顔料分散機能に優れることから好ましい。
前記アニオン性基を有するアクリル系共重合体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、α−エチルアクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸等の二重結合を有する不飽和脂肪族カルボン酸によるアニオン性基を有し、スチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、αエチルスチレン等のスチレン系モノマーを疎水性部分の構成成分として含有するようなアクリル系共重合体が好ましく、例えばスチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル−(メタ)アクリル酸共重合体、(メタ)アクリル酸エステル−(メタ)アクリル酸共重合体等の、スチレン系モノマー、及び(メタ)アクリル酸を原料モノマーとして含むスチレン−アクリル酸系共重合体が挙げられる。(なお、本発明において「スチレン−アクリル酸系共重合体」とは、前述の通り「スチレン系モノマー、及び(メタ)アクリル酸を原料モノマーとして含む共重合体」と定義するものとする。従って、スチレン系モノマー、及び(メタ)アクリル酸以外の汎用のモノマーを共重合させてあってもよい)
重量平均分子量5,000未満では、初期の顔料分散性は優れているが、長期的な保存安定性が低下する傾向があるためである。一方、重量平均分子量20,000を超えると、水性顔料分散体の粘度が高くなり、インクジェット用記録液として、特にサーマルジェット方式のインクジェット用記録液として用いたときに吐出安定性が低下する傾向にあるからである。
ガラス転移点が50℃ 以上ならば、印字品の耐水性も向上する。当然ながら、該水性インクの熱安定性も向上するので、サーマルジェットタイプのインクジェット記録に用いた場合でも、加熱によって吐出不良を引き起こすようなインク物性の変化を生じにくく、好ましい。
なお、本発明で使用する樹脂のガラス転移点は樹脂組成より計算で求められる値である。
前記アニオン性基を有するポリウレタン樹脂は、具体的には、カルボキシ基やスルホン酸基等のアニオン性基を有するポリオールとポリイソシアネート、さらに必要に応じて汎用のアニオン性基を有さないポリオールや鎖伸長剤を反応させて得たウレタン樹脂があげられる。
また、スルホン酸基を有するポリオールとしては、例えば5−スルホイソフタル酸、スルホテレフタル酸、4−スルホフタル酸、5[4−スルホフェノキシ]イソフタル酸等のジカルボン酸、及びそれらの塩と、前記低分子量ポリオールとを反応させて得られるポリエステルポリオールが挙げられる。
中でも、印字画像の耐光変色が起こり難い点では、脂肪族ジイソシアネート化合物または脂環族ジイソシアネートが好ましい。
また前記ポリオールのほか、印字物における皮膜硬度の調整等を目的として、低分子量のジオールを適宜併用しても良い。例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール等が挙げられる。
酸価が低すぎる場合には顔料分散や保存安定性が低下し、また後記するインクジェット記録用水性インクを調製した場合に、印字安定性が悪くなるので好ましくない。酸価が高すぎる場合には、着色記録画像の耐水性が低下するのでやはり好ましくない。共重合体を該酸価の範囲内とするには、カルボキシ基を有するポリオールを、前記酸価の範囲内となる様に含めて共重合すれば良い。
本発明において塩基性化合物は、前記アニオン性基を含有する樹脂のアニオン性基を中和する目的で使用する。塩基性化合物としては公知のものを使用でき、例えばカリウム、ナトリウムなどのアルカリ金属の水酸化物;カリウム、ナトリウムなどのアルカリ金属の炭酸塩;カルシウム、バリウムなどのアルカリ土類金属などの炭酸塩;水酸化アンモニウム等の無機系塩基性化合物や、トリエタノールアミン、N,N−ジメタノールアミン、N−アミノエチルエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、N−N−ブチルジエタノールアミンなどのアミノアルコール類、モルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリンなどのモルホリン類、N−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン、ピペラジンヘキサハイドレートなどのピペラジン等の有機系塩基性化合物が挙げられる。中でも、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムに代表されるアルカリ金属水酸化物は、水性顔料分散体の低粘度化に寄与し、インクジェット記録用インクの吐出安定性の面から好ましく、特に水酸化カリウムが好ましい。
本発明で使用する水は、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、または超純水を用いることができる。また、紫外線照射、または過酸化水素添加などにより滅菌した水を用いることにより得られた水性顔料分散体やそれを使用したインク等を長期保存する場合にカビまたはバクテリアの発生を防止することができるので好適である。
本発明において顔料と、アニオン性基を含有する樹脂と、塩基性化合物と水とを含む水性顔料分散体を得る工程1は、特に限定なく公知の方法で得ることができる。例えば、
(1)予め顔料ペーストを作成しそれを水で希釈する方法
(2)顔料と、アニオン性基を含有する樹脂と、塩基性化合物と水とを含む混合物を分散させる方法
(3)メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン等のような水との相溶性を有する有機溶剤中に顔料分散剤を溶解して得られた溶液に顔料を添加した後、攪拌または分散装置を用いて顔料を有機溶液中に分散させ、次いで水を含有する水性媒体を用いて転相乳化させた後、前記有機溶剤を留去する方法。
中でも、(1)の方法は顔料濃度の高い水性顔料分散体を得ることができ好ましく、また(2)の方法は簡便であり好ましい。
顔料ペーストは顔料を高濃度で含む顔料分散体である。予め顔料ペーストを作成しそれを水で希釈する方法は特に限定はなく公知の分散方法を使用することができるが、例えば顔料及び顔料分散剤を含む混合物を、混練機を用いて混練し、得られた顔料混練物を、水を含有する水性媒体で希釈し調製する方法が、顔料を含有する高固形分濃度の混合物に混練機で強い剪断力を与えることによって顔料粒子を微細化させることができ、顔料濃度の高い水性顔料分散体を得ることができ好ましい。
水溶性有機溶剤の具体例としては、例えば、エチレングリコール、プロプレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、およびこれらのポリオキシアルキレン付加物等のグリコール類;グリセリン、ジグリセリン等のグリセリン類;ジエチレングリコールジエチルエーテル、およびこれらのポリオキシアルキレン付加物等の多価アルコールのエーテル類;アセテート類;チオジグリコール;N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルホルムアミド等の含窒素化合物類;ジメチルスルホキシド等が挙げられる。これらの水溶性有機溶剤は湿潤剤としても機能する場合がある。
前記水を含有する水性媒体は、顔料ペーストに対して必要量を一括混合してもよいが、連続的あるいは断続的に必要量を添加して攪拌または分散を進めた方が、水による希釈が効率的に行われ、より短時間で水性顔料分散体を作製することができる。
この時攪拌または分散に使用する攪拌機や分散機としても特に限定はなく、前記ロールミル、ヘンシェルミキサー、加圧ニーダー、インテンシブミキサー、バンバリーミキサー、プラネタリーミキサー等の混練機をそのまま使用するほか、ペイントシェーカー、ビーズミル、サンドミル、ボールミル、アトライター、バスケットミル、サンドグラインダー、ダイノーミル、ディスパーマット、SCミル、スパイクミル、アジテーターミル、ジュースミキサー、高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、ナノマイザー、デゾルバー、ディスパー、高速インペラー分散機等などがあげられる。
また、前記水を含有する水性媒体は、水単独の他、グリコール類やジオール類、多価アルコール類等の水溶性有機溶剤を併用することができる。
最初から全ての材料を仕込んで水性顔料分散体を得る方法に最適な分散方法はメディアレス分散方法である。メディアレス分散とは、具体的には、超音波分散法、高速ディスクインペラー、コロイドミル、ロールミル、高圧ホモジナイザー、ナノマイザー、アルティマイザー等による分散法等があげられるが、生産性やメディアの摩耗によるコンタミ(異物の混入や汚染)などを顧慮すると超音波分散法が好ましい。超音波分散の前には顔料と水性媒体を混合・攪拌しておくことが、流動性を高めるため或いは顔料の沈降を防ぐために好ましいが、必須ではなく、混合・攪拌装置も特に限定されない。また、この時の粘度範囲は流動性を確保する観点から、0.1〜100mPa・sが好ましく、0.5〜50mPa・sがさらには好ましく、0.5〜30mPa・sがさらにより好ましく、1.0〜20mPa・sが最も好ましい。また、この時の顔料濃度は、1〜30質量%が好ましく、1〜25質量%がさらには好ましく、3〜20質量%がさらにより好ましく、5〜20質量%が最も好ましい。
また、超音波照射を行う時間は、実質的に水性インク中に顔料粒子が事実上均一分散するのに必要にして十分な時間を確保すれば良い。例えば分散液中に含まれる顔料の質量に対して0.5−1000W/gの電力量を与えるのが通常である。
超音波照射に供する水性インクの温度は、特に制限されるものではないが、この水性インクを凝固点〜70℃となる様に制御しながら、超音波を照射する様にすることが好ましい。凝固点以下だと超音波分散が不可能になり、70℃以上であると水分の蒸発が生じ、顔料濃度の増加などの不確定条件が生じるからである。
例えば、冷媒として、予め0℃を越えて20℃以下、好ましくは0℃を越えて10℃以下に冷却された冷却水を使用する方法は、比較的に経済的であり、しかも冷却効率も優れているため望ましい方法の一つである。この際、冷却水を循環装置で循環すると同時に、冷却装置で冷却も行うことが出来る。この際、冷却水中に、エチレングリコール、ジエチレングリコールなどの凍結温度を下げるものを加えたり、塩化ナトリウムなどを加えて凝固点降下を起こさせるのも大変望ましい。その結果、0℃を越える冷却水では十分な冷却効果が得られない時でも、それ以下の温度の冷却水とすることが出来、より水性インクを前記温度範囲内でもより低温となる様に保持して超音波照射することが可能になる。風冷する場合も、単に雰囲気温度の風を吹き付けるのではなく、予め冷やした冷風を用いることが好ましい。
工程2は前述の通り、繊維状又は粒子状であり一繊維中又は一粒子中にナトリウム及び/またはカリウム型及び水素型のキレート形成基を有し、かつ全キレート形成基中のナトリウム及び/またはカリウム型キレート形成基の割合が30モル%〜90モル%であるキレート樹脂による接触処理を35℃以上で行う工程である。
工程2は、通常前記工程1の後に行うが、例えば工程1が前記(1)の予め顔料ペーストを作成しそれを水で希釈して水性顔料分散体を得る方法のような場合には、例えば水で希釈する際に同時に工程2を行ってもよい。
本発明で使用する多価金属捕集剤A即ち繊維状又は粒子状であり一繊維中又は一粒子中にナトリウム及び/またはカリウム型及び水素型のキレート形成基を有し、かつ全キレート形成基中のナトリウム及び/またはカリウム型キレート形成基の割合が30モル%〜90モル%であるキレート樹脂において、キレート樹脂は、セルロース、ポリスチレン−ジビニルベンゼン共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリエチレン、ポリメタクリレート、フェノール樹脂等の基体にキレート形成基を導入した構造を有し、キレートを形成することにより金属を捕集する能力を有する。アルカリ金属、特にナトリウム及び/またはカリウム塩を形成する官能基を有する樹脂であればよく、多価金属イオンを選択的に捕集するキレート樹脂を使用する。例えば、イミノジ酢酸型キレート樹脂、アミノリン酸型キレート樹脂が好適に使用できる。特にイミノジ酢酸型キレート樹脂は多価の金属イオンに対して極めて良好な選択性を有し好ましい。
例えばダイヤイオンCR11の金属イオンに対する選択性は
Hg2+>Cu2+>Pb2+>Ni2+>Cd2+>Zn2+>Co2+Fe2+>Mn2+>Be2+>Ca2+>Mg2+>Ba2+>Sr2+>>>Na+
となっており、ナトリウムイオンに比較して2価金属イオンに対する選択性が極めて高い。また3価以上の金属イオンに対しても、
Cr3+>In3+>Fe3+>Ce3+>Al3+>La3+>Hg2+
のように極めて良好な選択性を有している。
また、キレストファイバーIRYの金属イオンに対する選択性は
Cu2+,Pb2+>Fe3+,In3+>Ga3+>Ni2+>Cd2+>Al3+,Zn2+>Cr3+,Co2+>Bi3+>Mn2+>Ca2+,Mg2+,Ba2+,Sr2+>>>Na+,K+
となっており、上記同様にナトリウムイオンに比較して多価金属イオンに対する選択性が極めて高い。
あるいは通液カラム中にキレート樹脂を充填してから、濃度調整を行った塩酸、希硫酸等の酸水溶液、及び水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水酸化アルカリ金属水酸化物の水溶液の通液と洗浄を繰り返すことにより、全キレート樹脂中のキレート形成基中におけるアルカリ型の比率を所望の値に設定しても良い。
前記工程2では水性顔料分散体と多価金属捕集剤Aとを接触させるが、そのときに水性顔料分散体を35℃以上に加温して行う。
水性顔料分散体の加温方法は特に限定はなく、例えば工程1で分散に使用した分散機そのものを加温した状態で多価金属捕集剤Aと接触させてもよいし、水性顔料分散体を別途取り出し加温あるいは加温した水を加えて水性顔料分散体の水希釈液の温度を上げた状態で多価金属捕集剤Aと接触させてもよい。また多価金属捕集剤Aは水性顔料分散体中へ、多価金属捕集剤Aを水とを別々とを得別々に加えてもよいし予め多価金属捕集剤Aを水に混合したスラリー液として加えてもよい。また水と多価金属捕集剤Aとの添加順序も特に限定はなく、水性顔料分散体の状態によって適宜選択すればよい。
また前記方法で、顔料濃度が前記範囲内であっても粘度が上記範囲よりも高く取扱いに不便を感じる場合には、水で適宜希釈し、所望の粘度範囲の水性顔料分散体とすることも可能である。
本発明の水性顔料分散体の製造方法で、捕集対象となる不純物である多価金属は、カルシウム、クロム、ニッケル、鉄、銅、バリウム、ストロンチウム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛等を挙げることができる。これらの不純物としての多価金属の存在形態は、多価金属樹脂塩、多価金属単体、多価金属イオン、多価金属化合物中の多価金属等多種多様であるが、本明細書では、便宜上、存在形態によらず、一括して「不純物としての多価金属」と表記する。なお多価金属は、多価金属単体、多価金属イオン及び多価金属を含む化合物中の多価金属等、その存在形態を問わず加算した総量を示すものとする。
なお、顔料の化学構造に組み込まれた多価金属は不純物ではない。本願における「不純物としての多価金属」との区別は、顔料の化学構造に組み込まれた多価金属量を計算し、その量の差をとることで区別が可能である。
アニオン性基を含有する樹脂として、次のものを使用した。
(アニオン性基を含有するアクリル系共重合体 樹脂A、樹脂B)
樹脂A:モノマー組成比において、
スチレン/ メタアクリル酸/ アクリル酸=77/13/10(質量比)であり、
質量平均分子量11000、酸価150mgKOH/g
樹脂B:モノマー組成比において、
スチレン/ メタアクリル酸/ アクリル酸=72/16/12(質量比)であり、
質量平均分子量8000、酸価182mgKOH/g
温度計、窒素ガス導入管及び攪拌機を備えた窒素置換された容器中にメチルエチルケトン64.2質量部を加え、該メチルエチルケトン中で、2,2−ジメチロールプロピオン酸18.4質量部及びイソホロンジイソシアネート33.9質量部を混合し、80℃で4時間反応させた。4時間後、メチルエチルケトンを更に38.2質量部を供給し、60℃以下に冷却した後、ポリエーテルポリオール(「PTMG2000」三菱化学株式会社製のポリテトラメチレングリコール、数平均分子量1000)140.1質量部及びジブチル錫ジラウリレート(以下DBTDL)0.01質量部を追加し、80℃で反応を継続させた。
反応物の重量平均分子量が20000から50000の範囲に達したことを確認した後、メタノール1.3質量部を投入することによって反応を終了した。次いで、メチルエチルケトン41.6質量部を追加することによってウレタン樹脂の有機溶剤溶液を得た。
前記ウレタン樹脂の有機溶剤溶液に50質量%水酸化カリウム水溶液15.1質量部を加えることによって、前記ウレタン樹脂が有するカルボキシル基の一部または全部を中和し、次いで水848.5質量部を加え十分に攪拌することによって、ウレタン樹脂とメチルエチルケトンと水とを含み、前記ウレタン樹脂が前記水中に分散又は溶解した混合物を得た。
次いで、前記混合物を約2時間エージングした後、前記混合物中にサーフィノール440(エアープロダクツ社製、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物、不揮発分100質量%)0.07質量部を加え、約20分攪拌することにより混合物を得、該混合物を約1〜50kPaの減圧条件下で蒸留した。
前記混合物中に含まれるメチルエチルケトンの144質量部を除去したことを確認した後、減圧下でサーフィノール440(エアープロダクツ社製)0.03質量部を追加し、減圧蒸留を継続した。次いで、前記混合物中に含まれる水の147質量部を脱水したことを確認し、前記減圧蒸留を終了した。
次いで、水を加えることによって不揮発分を調整することにより、不揮発分20質量%の樹脂Wの水溶液1000質量部を得た。
(GPC測定条件)
樹脂A及び樹脂Wの質量平均分子量は、GPC(ゲル・浸透・クロマトグラフィー)法で測定した値であり、ポリスチレン分子量に換算した値である。測定条件は以下の通りである。
送液ポンプ:LC−9A
システムコントローラー:SLC−6B
オートインジェクター:S1L−6B
検出器:RID−6A
以上 (株)島津製作所製
データ処理ソフト:Sic480IIデータステーション(システムインスツルメンツ 社製)。
カラム:GL−R400(ガードカラム)+GL−R440+GL−R450+GL−R400M(日立化成工業(株)製)
溶出溶媒:テトラヒドロフラン(THF)
溶出流量:2ml/min
カラム温度:35℃
キレート繊維(キレスト(株)製 キレストファイバーIRY−L(商品名))1.8部、純水20.0部を十分に撹拌してスラリー状にして、48%水酸化カリウム(KOH)溶液0.3部を投入し5分間撹拌し、キレート繊維水溶液Dを得た。この時、キレート繊維中のアルカリ金属型キレート形成基の割合は52%である。
(工程1)水性顔料分散体C1の製造方法
<組成1>
樹脂A 1500部
ファストゲンブルーSBG−SD
( Pigment Blue 15:3)
( DIC(株)製) 5000部
トリエチレングリコール 2400部
34% 水酸化カリウム水溶液 662部
取り出した生成物10000部に、トリエチレングリコール651部、イオン交換水2482部を分散撹拌機で撹拌しながら少量ずつ添加して、水性顔料分散体C1(顔料濃度15.5%)を得た。
前記水性顔料分散体C1の300部を45度に調整した後、撹拌しながらキレート繊維溶液Dを投入して1時間撹拌した。撹拌終了後、270メッシュ(孔径53um)のふるいでキレート繊維を除去した。温度と攪拌時間を表1に示す。
実施例1の工程1で得た水性顔料分散体C1に対し、工程2の温度と攪拌時間を変更させた以外は実施例1と同様にして、実施例2〜4、比較例1〜5の結果を得た。温度と攪拌時間を表1に示す。
(工程1)水性顔料分散体M1の製造方法
<組成2>
樹脂B 1000部
ファストゲンスーパーマゼンタRY(DIC(株)製) 5000部
トリエチレングリコール 3300部
34% 水酸化カリウム水溶液 535部
さらに取り出した生成物10000部に、トリエチレングリコール282部、イオン交換水2707部を分散撹拌機で撹拌しながら少量ずつ添加し、水性顔料分散体M1(顔料濃度15.5%)を得た。
前記水性顔料分散体M1の300部を40度に調整した後、撹拌しながらキレート繊維溶液Dを投入して1時間撹拌した。撹拌終了後、270メッシュ(孔径53um)のふるいでキレート繊維を除去した。温度と攪拌時間を表1に示す。
実施例5の工程1で得た水性顔料分散体M1に対し、工程2の温度と攪拌時間を変更させた以外は実施例5と同様にして、実施例6、比較例7〜10の結果を得た。温度と攪拌時間を表2に示す。
(工程1)水性顔料分散体Y1の製造方法
<組成3>
樹脂B 1500部
Fast Yellow 7410
(Pigment Yellow 74)
(山陽色素株式会社製) 5000部
トリエチレングリコール 3000部
34% 水酸化カリウム水溶液 802部
さらに取り出した生成物10000部に、トリエチレングリコール395部、イオン交換水2354部を分散撹拌機で撹拌しながら少量ずつ添加し、水性顔料分散体Y1(顔料濃度15.5%)を得た。
前記水性顔料分散体Y1の300部を45度に調整した後、撹拌しながらキレート繊維溶液D1を投入して1時間撹拌した。撹拌終了後、270メッシュ(孔径53um)のふるいでキレート繊維を除去した。温度と攪拌時間を表3に示す。
実施例6の工程1で得た水性顔料分散体Y1に対し、工程2の温度と攪拌時間を変更させた以外は実施例6と同様にして、実施例7〜10、比較例11〜15の結果を得た。温度と攪拌時間を表3に示す。
(工程1)水性顔料分散体M2の製造方法
<組成4>
ファストゲンスーパーマゼンタRY ウェットケーキ(不揮発分30質量%)
(DIC(株)製) 155部
樹脂Wの水溶液 (不揮発分20質量%) 47部
トリエチレングリコール 37部
イオン交換水 61部
組成4を金属製ビーカーに投入し、超音波分散機(hielscher社製UIP1000hd 最大出力:1000W 周波数:20KHz)により60分間超音波分散し、水性顔料分散体M2(顔料濃度15.5%)を得た。
なお、この時与えたエネルギーとしては単位顔料当たりに換算すると19W/gである。
前記水性顔料分散体M2の300部を45度に調整した後、撹拌しながらキレート繊維溶液D1を投入して1時間撹拌した。撹拌終了後、270メッシュ(孔径53um)のふるいでキレート繊維を除去した。温度と攪拌時間を表4に示す。
実施例11の工程1で得た水性顔料分散体M2に対し、工程2の温度と攪拌時間を変更させた以外は実施例11と同様にして、実施例12〜14、比較例16〜20の結果を得た。温度と攪拌時間を表4に示す。
(金属含有量)
前記実施例、比較例で得た水性顔料分散体0.2μLを精秤し、0.2Nアンモニア水で20mLまでメスアップしサンプル液を得た。該サンプル液をICP分析装置(Perkin Elmer製 Optima 3300DV)で測定し、金属としてカルシウム(Ca)、マグネシウム(Mg)含有量を定量した。表中は、顔料濃度14.5%に換算したときの金属含有量で示した。
結果を各々の表に示す。
これは、水性顔料分散体中でアニオン性基を有する樹脂やアニオン性基を有する化合物と、多価金属イオンによる塩が、キレート樹脂の接触処理の加温によって、捕集効率が向上したためと推定される。
Claims (1)
- 顔料と、アニオン性基を含有する樹脂と、塩基性化合物とを含む水性顔料分散体の製造方法であって、顔料と、アニオン性基を含有する樹脂と、塩基性化合物と水とを含む水性顔料分散体を得る工程1と、繊維状または粒子状であり一繊維中または一粒子中にナトリウム及び/またはカリウム型及び水素型のキレート形成基を有し、かつ全キレート形成基中のナトリウム及び/またはカリウム型キレート形成基の割合が30モル%〜90モル%であるイミノジ酢酸型キレート樹脂による接触処理を35℃〜70℃で行う工程2とを有することを特徴とする水性顔料分散体の製造方法。
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