JP7240471B2 - Binder component and emulsion - Google Patents

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本発明は、バインダー成分及びエマルジョンに関する。 The present invention relates to binder components and emulsions.

インクジェット印刷は、高機能化により、個人用、事務用、業務用、記録用、カラー表示用、カラー写真用と多岐にわたって使用されている。さらに、近年、従来のオフィス用のコンシューマ型のインクジェットプリンタや大判印刷用ワイドフォーマットインクジェットプリンタから、産業用途としてのインクジェット印刷機へとその適用範囲が拡大している。インクジェット印刷は、画像印刷の版が不要であることから、少量多品種産業用印刷物をオンデマンドで得ることができる印刷方法として適している。なお、環境への配慮から、水性インクジェットインクによるインクジェット印刷が盛んに提案されている。 Inkjet printing is used in a wide variety of applications such as personal use, office use, business use, recording use, color display use, and color photograph use, due to its high functionality. Furthermore, in recent years, the range of application has expanded from conventional consumer-type inkjet printers for offices and wide-format inkjet printers for large-format printing to inkjet printers for industrial use. Since inkjet printing does not require a plate for image printing, it is suitable as a printing method capable of obtaining industrial printed matter in small quantities and in a wide variety of products on demand. Inkjet printing using water-based inkjet inks has been actively proposed in consideration of the environment.

産業用途としては、例えば、サインディスプレー、屋外広告、施設サイン、ディスプレイ、POP広告、交通広告、パッケージング、容器、ラベル等の用途がある。これらの用途に適用される印刷基材(記録媒体)としては、紙、ボール紙、写真紙、インクジェット専用紙等の紙媒体;ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、ポリエステル、ナイロン等のプラスチック媒体;綿布、エステル布、ナイロン生地、不織布等の布地;等を挙げることができる。さらに、産業用途の場合、版が不要なオンデマンド印刷が主流であるとともに、高速印刷適性が要求されている。そして、染料を色材として含有する水性インクジェットインクで記録した画像は、耐水性や耐光性等の耐久性に乏しいことから、顔料を色材として含有する水性インクジェットインクが使用されている。 Industrial applications include sign displays, outdoor advertisements, facility signs, displays, POP advertisements, traffic advertisements, packaging, containers, labels, and the like. Print substrates (recording media) applicable to these applications include paper media such as paper, cardboard, photo paper, and inkjet paper; plastic media such as polyvinyl chloride, polyolefin, polyester, and nylon; Fabrics such as cloth, nylon fabric, and non-woven fabric; Furthermore, for industrial applications, on-demand printing, which does not require plates, is the mainstream, and high-speed printing aptitude is required. Images recorded with water-based inkjet inks containing dyes as colorants are poor in durability such as water resistance and lightfastness, so water-based inkjet inks containing pigments as colorants are used.

そこで、耐久性を向上させた印刷画像を記録すべく、皮膜形成しうるアクリル系又はウレタン系のバインダー成分を添加したインクジェット用のインクが提案されている(特許文献1及び2)。また、水性の顔料インクジェットインクでは、顔料を安定して微分散させる必要があり、界面活性剤や高分子分散剤を用いて顔料を経時的に安定して微分散させた顔料分散液、及びこれを用いたインクジェット用のインクが提案されている(特許文献3)。 In order to record a printed image with improved durability, an inkjet ink containing an acrylic or urethane binder component capable of forming a film has been proposed (Patent Documents 1 and 2). Further, in a water-based pigment inkjet ink, it is necessary to stably finely disperse the pigment. has been proposed (Patent Document 3).

特許第4157868号公報Japanese Patent No. 4157868 特表2009-515007号公報Japanese translation of PCT publication No. 2009-515007 国際公開第2013/008691号WO2013/008691

しかし、特許文献1~3で提案された顔料分散液を用いたインクジェット用インクであっても、密着性及び耐摩擦性等の耐久性に優れた画像を記録することは困難であった。 However, even with the inkjet inks using the pigment dispersions proposed in Patent Documents 1 to 3, it was difficult to record images with excellent durability such as adhesion and abrasion resistance.

ところで、昨今の地球温暖化傾向、二酸化炭素排出問題、資源問題、及び海洋プラスチック問題等に鑑み、省エネ対応、リサイクル対応、及び環境にやさしい材料等の環境配慮型の技術の重要性が増している。このような状況の下、従来の水性インクジェットインクや水性顔料分散液に配合される、顔料を分散させるための分散剤としては、石油材料に由来するモノマー等の原材料を用いて合成された高分子分散剤が用いられている。すなわち、従来の水性インクジェットインクで記録される画像は、石油材料由来の材料で形成されていることから必ずしも環境配慮型の技術が適用されているとはいえない。ポリ乳酸やポリヒドロキシアルカン酸等の生分解性プラスチックで形成された容器やラベル等の印刷基材がインクジェット印刷に適用される一方で、このような印刷基材に記録される画像には環境配慮型の技術が適用されていないといった課題があった。 By the way, in view of the recent global warming trend, carbon dioxide emission problem, resource problem, marine plastic problem, etc., the importance of environmentally friendly technologies such as energy saving, recycling, and environmentally friendly materials is increasing. . Under these circumstances, dispersants for dispersing pigments, which are blended in conventional water-based inkjet inks and water-based pigment dispersions, are polymers synthesized using raw materials such as monomers derived from petroleum materials. Dispersants are used. That is, images recorded with conventional water-based inkjet inks are formed from materials derived from petroleum materials, and therefore it cannot be said that environmentally friendly technologies are necessarily applied. While printing substrates such as containers and labels made of biodegradable plastics such as polylactic acid and polyhydroxyalkanoic acid are applied to inkjet printing, images recorded on such printing substrates are environmentally friendly. There was a problem that mold technology was not applied.

本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、密着性、耐摩擦性、及び耐ブロッキング性に優れた画像等の乾燥皮膜を形成しうる、環境に配慮されたバインダー成分及びエマルジョンを提供することにある。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and an object of the present invention is to form a dry film such as an image having excellent adhesion, abrasion resistance, and blocking resistance. It is an object of the present invention to provide an environmentally friendly binder component and an emulsion that can be used.

すなわち、本発明によれば、以下に示すバインダー成分が提供される。
[1]下記要件(5)~(9)を満たすポリマーであるバインダー成分。
[要件(5)]:
メタクリル酸系モノマーに由来する構成単位の含有量が90質量%以上である、ポリマー鎖A2及びポリマー鎖B2を含むA-Bブロックコポリマーである。
[要件(6)]:
前記ポリマー鎖A2が、
生物材料由来のメタクリレートに由来する構成単位を80質量%以上含み、
数平均分子量が10,000~30,000であり、
分子量分布が1.6以下である水不溶性のポリマーブロックである。
[要件(7)]:
前記ポリマー鎖B2が、
メタクリル酸に由来する構成単位を含み、
生物材料由来のメタクリレートに由来する構成単位を40~90質量%含み、
酸価が50~150mgKOH/gであり、
数平均分子量が5,000~20,000であり、
カルボキシ基の少なくとも一部がアルカリで中和されているポリマーブロックである。
[要件(8)]:
数平均分子量が15,000~50,000であり、分子量分布が1.6以下である。
[要件(9)]:
その数平均粒子径が10~200nmの粒子である。
[2]前記生物材料由来のメタクリレートが、エチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、オクチルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、及びオクタデシルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも一種である前記[1]に記載のバインダー成分。
[3]水性インクジェットインク用いられる前記[1]又は[2]に記載のバインダー成分。
That is, according to the present invention, the following binder component is provided.
[1] A binder component that is a polymer that satisfies the following requirements (5) to (9).
[Requirement (5)]:
It is an AB block copolymer containing a polymer chain A2 and a polymer chain B2 in which the content of structural units derived from methacrylic acid-based monomers is 90% by mass or more.
[Requirement (6)]:
The polymer chain A2 is
Containing 80% by mass or more of structural units derived from methacrylates derived from biological materials,
a number average molecular weight of 10,000 to 30,000,
It is a water-insoluble polymer block having a molecular weight distribution of 1.6 or less.
[Requirement (7)]:
The polymer chain B2 is
Containing structural units derived from methacrylic acid,
Containing 40 to 90% by mass of structural units derived from methacrylates derived from biological materials,
an acid value of 50 to 150 mgKOH/g,
a number average molecular weight of 5,000 to 20,000,
It is a polymer block in which at least a portion of the carboxy groups are neutralized with alkali.
[Requirement (8)]:
It has a number average molecular weight of 15,000 to 50,000 and a molecular weight distribution of 1.6 or less.
[Requirement (9)]:
The particles have a number average particle diameter of 10 to 200 nm.
[2] The above-mentioned [1], wherein the methacrylate derived from a biological material is at least one selected from the group consisting of ethyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, isobornyl methacrylate, octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, and octadecyl methacrylate. binder component.
[3] The binder component according to the above [1] or [2], which is used in an aqueous inkjet ink.

また、本発明によれば、以下に示すエマルジョンが提供される。
[4]水、及び前記[1]~[3]のいずれかに記載のバインダー成分で形成されたバインダー粒子を含有するエマルジョン。
Further, according to the present invention, the following emulsions are provided.
[4] An emulsion containing water and binder particles formed from the binder component according to any one of [1] to [3].

本発明によれば、密着性、耐摩擦性、及び耐ブロッキング性に優れた画像等の乾燥皮膜を形成しうる、環境に配慮されたバインダー成分及びエマルジョンを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an environmentally friendly binder component and emulsion capable of forming a dry film such as an image having excellent adhesion, abrasion resistance, and blocking resistance.

<水性顔料分散液>
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。本明細書中の各種物性値は、特に断りのない限り、常温(25℃)における値である。以下、「水性顔料分散液」のことを単に「顔料分散液」とも記し、「水性インクジェットインク」のことを単に「インク」とも記す。
<Aqueous Pigment Dispersion>
Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following embodiments. Various physical property values in this specification are values at room temperature (25° C.) unless otherwise specified. Hereinafter, "aqueous pigment dispersion" will be simply referred to as "pigment dispersion", and "aqueous inkjet ink" will be simply referred to as "ink".

本発明の水性顔料分散液は、顔料、水、水溶性有機溶媒、及び顔料を分散させる高分子分散剤を含有する。そして、高分子分散剤が、(メタ)アクリル酸及びイタコン酸の少なくともいずれかに由来する構成単位(i)と、生物材料由来の(メタ)アクリレートに由来する構成単位(ii)と、を含み、酸価が30~250mgKOH/gであり、構成単位(ii)の含有量が50質量%以上であり、数平均分子量が1,000~30,000であり、分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)が2.5以下であり、カルボキシ基の少なくとも一部がアルカリで中和されているポリマーである。以下、本発明の水性顔料分散液の詳細について説明する。 The aqueous pigment dispersion of the present invention contains a pigment, water, a water-soluble organic solvent, and a polymeric dispersant for dispersing the pigment. Then, the polymer dispersant contains a structural unit (i) derived from at least one of (meth)acrylic acid and itaconic acid, and a structural unit (ii) derived from a (meth)acrylate derived from a biological material. , an acid value of 30 to 250 mgKOH/g, a content of the structural unit (ii) of 50% by mass or more, a number average molecular weight of 1,000 to 30,000, and a molecular weight distribution (weight average molecular weight/number average molecular weight) is 2.5 or less, and at least part of the carboxy groups are neutralized with an alkali. The details of the aqueous pigment dispersion of the present invention are described below.

(顔料)
顔料としては、有機顔料や無機顔料を用いることができる。有機顔料としては、溶性アゾ顔料、不溶性アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、イソインドリン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、ジオキサジン顔料、アントラキノン顔料、ジアンスラキノニル顔料、アンスラピリミジン顔料、アンサンスロン顔料、インダンスロン顔料、フラバンスロン顔料、ピランスロン顔料、ジケトピロロピロール顔料等を挙げることができる。無機顔料としては、二酸化チタン、酸化鉄、五酸化アンチモン、酸化亜鉛、シリカ、硫化カドミウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、クレー、タルク、黄鉛、カーボンブラック、アルミフレーク、雲母顔料等を挙げることができる。
(pigment)
As the pigment, an organic pigment or an inorganic pigment can be used. Examples of organic pigments include soluble azo pigments, insoluble azo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments, isoindoline pigments, perylene pigments, perinone pigments, dioxazine pigments, anthraquinone pigments, dianthraquinonyl pigments, anthrapyrimidine pigments, Examples include anthanthrone pigments, indanthrone pigments, flavanthrone pigments, pyranthrone pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, and the like. Examples of inorganic pigments include titanium dioxide, iron oxide, antimony pentoxide, zinc oxide, silica, cadmium sulfide, calcium carbonate, barium carbonate, barium sulfate, clay, talc, yellow lead, carbon black, aluminum flakes, and mica pigments. be able to.

好適な顔料をカラーインデックスナンバー(C.I.)で示すと、C.I.ピグメントブルー15:3、15:4、15:6;C.I.ピグメントレッド122、176、254、269、291;C.I.ピグメントバイオレット19、23;C.I.ピグメントイエロー74、150、155、180;C.I.ピグメントグリーン36、58;C.I.ピグメントオレンジ43、71;C.I.ピグメントブラック7;C.I.ピグメントホワイト6等の通常のインクジェットインクに用いられる顔料を挙げることができる。 Suitable pigments are indicated by their Color Index Number (C.I.), C.I. I. Pigment Blue 15:3, 15:4, 15:6; C.I. I. Pigment Red 122, 176, 254, 269, 291; C.I. I. Pigment Violet 19, 23; C.I. I. Pigment Yellow 74, 150, 155, 180; C.I. I. Pigment Green 36, 58; C.I. I. Pigment Orange 43, 71; C.I. I. Pigment Black 7; C.I. I. Pigments such as Pigment White 6, which are used in ordinary inkjet inks, can be used.

有機顔料の数平均粒子径(一次粒子径)は、150nm以下であることが好ましい。無機顔料の数平均粒子径(一次粒子径)は、300nm以下であることが好ましい。数平均粒子径が上記範囲内の顔料を用いることで、記録される画像の光学濃度、彩度、発色性、及び印字品質を向上させることができるとともに、インク中における顔料の沈降を適度に抑制することができる。顔料の数平均粒子径は、例えば、電子顕微鏡や光散乱粒度分布計などを使用して測定することができる。 The number average particle size (primary particle size) of the organic pigment is preferably 150 nm or less. The number average particle size (primary particle size) of the inorganic pigment is preferably 300 nm or less. By using a pigment having a number average particle diameter within the above range, it is possible to improve the optical density, chroma, color development, and print quality of the recorded image, and moderately suppress the sedimentation of the pigment in the ink. can do. The number average particle size of the pigment can be measured using, for example, an electron microscope or a light scattering particle size distribution analyzer.

顔料は、高分子分散剤、シランカップリング剤、無機物(シリカ、ジルコニア、硫酸等)、及び顔料誘導体(シナジスト)等の表面処理剤で表面処理されていてもよい。例えば、顔料を合成する際、顔料化する際、又は顔料を微細化する際に、これらの表面処理剤を添加又は共存させてもよい。また、キナクリドン系顔料としては、異種顔料の混合結晶化物や固溶体顔料等の複合体を用いることもできる。さらに、顔料は、高分子分散剤で処理されていたり、カプセル化されたりしていてもよい。また、生物材料由来の原料を用いて得られる顔料を用いることもできる。例えば、サトウキビ等から得られるコハク酸を用いることで、ピグメントレッド122やピグメントバイオレット19等のキナクリドン系顔料を得ることができる。 The pigment may be surface-treated with a polymer dispersant, a silane coupling agent, an inorganic substance (silica, zirconia, sulfuric acid, etc.), and a surface treatment agent such as a pigment derivative (synergist). For example, these surface treatment agents may be added or coexisted when synthesizing the pigment, converting the pigment, or refining the pigment. Further, as the quinacridone-based pigment, a composite such as a mixed crystallized product of different pigments or a solid solution pigment can be used. Additionally, the pigment may be treated with a polymeric dispersant or encapsulated. Pigments obtained using raw materials derived from biological materials can also be used. For example, quinacridone-based pigments such as Pigment Red 122 and Pigment Violet 19 can be obtained by using succinic acid obtained from sugarcane or the like.

(液媒体)
水性顔料分散液は、顔料の分散媒体として、水及び水溶性有機溶媒を含む液媒体を含有する。水溶性有機溶媒としては、アルコール系溶媒、グリコール系溶媒、グリコールエーテル類、アミド系溶媒、カーボネート系溶媒、その他の極性溶媒等を用いることができる。
(liquid medium)
The aqueous pigment dispersion contains a liquid medium containing water and a water-soluble organic solvent as a dispersion medium for the pigment. As the water-soluble organic solvent, alcohol-based solvents, glycol-based solvents, glycol ethers, amide-based solvents, carbonate-based solvents, other polar solvents, and the like can be used.

アルコール系溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、プロピルアルコール、ブタノール、イソブタノール等を挙げることができる。グリコール系溶媒としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等を挙げることができる。グリコールエーテル類としては、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、1,3-ブタングリコール、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール等を挙げることができる。アミド系溶媒としては、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ピロリドン、N-メチルピロリドン、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド等を挙げることができる。カーボネート系溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート等を挙げることができる。その他の極性溶媒としては、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ジメチルイミダゾリジノン等を挙げることができる。 Examples of alcohol solvents include methanol, ethanol, isopropanol, propyl alcohol, butanol, isobutanol and the like. Examples of glycol-based solvents include ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, and the like. Glycol ethers include diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, and dipropylene glycol monomethyl. ether, tripropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, 1,3-butane glycol, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol and the like. Examples of amide solvents include dimethylformamide, dimethylacetamide, pyrrolidone, N-methylpyrrolidone, 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide, 3-butoxy-N,N-dimethylpropanamide and the like. Examples of carbonate-based solvents include ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, and the like. Other polar solvents include dimethylsulfoxide, tetramethylurea, dimethylimidazolidinone and the like.

水溶性有機溶媒としては、生物材料由来の溶媒、再生された溶媒、生分解性を有する溶媒、及びグリーンソルベント等を用いることが好ましい。具体的には、発酵法や、サトウキビ、トウモロコシ、及びセルロース材料等を糖化させた後に得られるエタノール;天然物からの抽出物である1,3-ブタンジオール及びグリセリン;生分解性を有する3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール;プラスチック製品等の様々な材料の再生溶媒であるエチレングリコール、プロピレングリコール、及びこれらの誘導体;等を挙げることができる。 As the water-soluble organic solvent, it is preferable to use a solvent derived from a biological material, a recycled solvent, a biodegradable solvent, a green solvent, or the like. Specifically, ethanol obtained by fermentation methods and after saccharification of sugar cane, corn, and cellulosic materials; 1,3-butanediol and glycerin, which are extracts from natural products; biodegradable 3- Methoxy-3-methyl-1-butanol; ethylene glycol, propylene glycol, and derivatives thereof, which are recycling solvents for various materials such as plastic products; and the like.

高分子分散剤及び後述するバインダー成分は、水性顔料分散液や水性インクジェットインクに用いられる水溶性有機溶媒を用いる溶液重合によって製造することが好ましい。これらの水溶性有機溶媒を重合溶媒として用いると、重合して得られるポリマー溶液をそのまま用いて水性顔料分散液や水性インクジェットインクを調製することができるので、工程を簡略化することができる。 The polymer dispersant and the binder component described below are preferably produced by solution polymerization using a water-soluble organic solvent used in aqueous pigment dispersions and aqueous inkjet inks. When these water-soluble organic solvents are used as the polymerization solvent, the polymer solution obtained by polymerization can be used as it is to prepare an aqueous pigment dispersion or an aqueous inkjet ink, so that the process can be simplified.

(高分子分散剤)
高分子分散剤は、(メタ)アクリル酸及びイタコン酸の少なくともいずれかに由来する構成単位(i)を含むポリマーである。イタコン酸は発酵法で得られるモノマーであるため、環境に優しい材料である。これらのモノマーを用いることで、高分子分散剤として用いるポリマーにカルボキシ基を導入することができる。また、導入したカルボキシ基をアルカリで中和してイオン化することで、ポリマー(高分子分散剤)を水に溶解させることができる。
(Polymer dispersant)
A polymeric dispersant is a polymer containing a structural unit (i) derived from at least one of (meth)acrylic acid and itaconic acid. Since itaconic acid is a monomer obtained by fermentation, it is an environmentally friendly material. By using these monomers, a carboxyl group can be introduced into the polymer used as the polymer dispersant. In addition, the polymer (polymeric dispersant) can be dissolved in water by ionizing the introduced carboxyl groups by neutralizing them with an alkali.

ポリマー中のカルボキシ基の量は、ポリマーの酸価で規定される。具体的には、高分子分散剤として用いるポリマーの酸価は30~250mgKOH/gであり、好ましくは50~230mgKOH/gである。酸価が30mgKOH/g未満であると、ポリマーが水に溶解しにくくなる。一方、酸価が250mgKOH/g超であると、ポリマーの親水性が過度に高くなるため、顔料から脱離しやすくなり、顔料の分散安定性が低下したり、記録される画像(乾燥皮膜)の耐水性が低下したりする。 The amount of carboxy groups in the polymer is defined by the acid number of the polymer. Specifically, the acid value of the polymer used as the polymer dispersant is 30-250 mgKOH/g, preferably 50-230 mgKOH/g. If the acid value is less than 30 mgKOH/g, the polymer becomes difficult to dissolve in water. On the other hand, when the acid value is more than 250 mgKOH/g, the hydrophilicity of the polymer becomes excessively high, so that it is likely to detach from the pigment, resulting in a decrease in the dispersion stability of the pigment or deterioration of the recorded image (dry film). water resistance is reduced.

高分子分散剤は、生物材料由来の(メタ)アクリレートに由来する構成単位(ii)を含むポリマーである。本明細書における「生物由来の(メタ)アクリレート」とは、「生物材料由来のアルコールに由来する(メタ)アクリレート」を意味する。すなわち、「生物由来の(メタ)アクリレート」は、生物材料由来のアルコールを材料として用いて合成された(メタ)アクリレートであり、(メタ)アクリロイル基以外のエステル結合の酸素を含むエステル残基が、生物材料由来のアルコール残基である。 A polymeric dispersant is a polymer containing a structural unit (ii) derived from a (meth)acrylate derived from a biological material. The term "biological (meth)acrylate" as used herein means "(meth)acrylate derived from alcohol derived from biological material". That is, "biological (meth)acrylate" is a (meth)acrylate synthesized using alcohol derived from a biological material as a material, and the ester residue containing oxygen of the ester bond other than the (meth)acryloyl group is , are alcohol residues derived from biological materials.

生物材料由来のアルコールとしては、発酵法で得られるエタノール、メタノール、イソプロパノール、イソブタノール、及び乳酸;糖、でんぷん、及び油脂を分解して得られるグルコース、グリセリン、イソソルバイド、及びグリセリンの誘導体であるグリセロールホルマイド;天然物から抽出した香料の原料となるベンジルアルコール、及びフェネチルアルコール;トウモロコシの芯から得られるフルフラールの水素還元物であるテトラヒドロフルフラール;パーム油やヤシ油等から得られるオクタノール、デシルアルコール、ドデシルアルコール、テトラデシルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール、及びベヘニルアルコール;カシューナッツ等から得られる3-ペンタデシルフェノール、3-ペンタデシルフェノールモノエン、及び3-ペンタデシルフェノールジエン;リグニンの構成成分であるシナピルアルコール、コニフェリルアルコール、及びp-クマリルアルコール等;植物精製により得られるゲラニオール、ニラオール、ネノール、メントール、テルピネオール、及びボルネオール;ロジン;ロジンの樟脳から得られるイソボルニルアルコール等の主として植物から得られるモノオール;等を挙げることができる。 Alcohols derived from biological materials include ethanol, methanol, isopropanol, isobutanol, and lactic acid obtained by fermentation; glucose, glycerin, isosorbide, and glycerol, which are derivatives of glycerin, obtained by decomposing sugars, starches, and fats and oils. Formide; benzyl alcohol and phenethyl alcohol, which are raw materials for fragrances extracted from natural products; tetrahydrofurfural, which is a hydrogen reduction product of furfural obtained from corn cobs; Dodecyl alcohol, tetradecyl alcohol, stearyl alcohol, oleyl alcohol, and behenyl alcohol; 3-pentadecylphenol, 3-pentadecylphenolmonoene, and 3-pentadecylphenoldiene obtained from cashew nuts and the like; sinapyl, a constituent of lignin alcohols, coniferyl alcohol, p-coumaryl alcohol, etc.; geraniol, nilaol, neol, menthol, terpineol, and borneol obtained by plant refining; rosin; monol;

生物材料由来の(メタ)アクリレートは、上記の生物材料由来のアルコールと、(メタ)アクリル酸とのエステル化物であり、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、グリセリルモノ(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェネチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。 The biological material-derived (meth)acrylate is an ester of the above biological material-derived alcohol and (meth)acrylic acid, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, glyceryl mono (meth) Acrylate, benzyl (meth)acrylate, phenethyl (meth)acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate and the like. can.

生物材料由来の(メタ)アクリレートは、生物材料から得られたものであることから、石油材料由来の(メタ)アクリレートと区別することができる。さらに、石油材料由来の化合物には炭素同位体の一つである炭素14(14C)が含まれていない一方で、生物材料由来、なかでも植物材料由来の化合物には炭素14(14C)が含まれているので、炭素14(14C)の有無によって生物材料由来の(メタ)アクリレートであるか否かを判断することができる。14Cの測定方法としては、ベータ線計測法及び加速器質量分析(AMS)法等を挙げることができる。特に、環境材料としては、バイオベース濃度試験規格ASTM D6866、ヨーロッパ規格CEN16137、及びISO国際標準規格ISO16620-2等でも規定されている。 (Meth)acrylates derived from biological materials can be distinguished from (meth)acrylates derived from petroleum materials because they are obtained from biological materials. Furthermore, while compounds derived from petroleum materials do not contain carbon 14 ( 14 C), which is one of the carbon isotopes, compounds derived from biological materials, especially plant materials, contain carbon 14 ( 14 C). is included, it is possible to determine whether the (meth)acrylate is derived from a biological material based on the presence or absence of carbon-14 ( 14 C). Methods for measuring 14 C include beta ray measurement and accelerator mass spectrometry (AMS). In particular, environmental materials are specified in bio-based concentration test standard ASTM D6866, European standard CEN16137, ISO international standard ISO16620-2, and the like.

高分子分散剤として用いるポリマー中の構成単位(ii)の含有量は、50質量%以上である。ポリマー中の構成単位(ii)の含有量が50質量%であることで、環境に配慮した高分子分散剤として用いることができるとともに、このポリマーを高分子分散剤として含有するインクで形成された画像及び印刷物を環境に配慮した印刷物等とすることができる。 The content of the structural unit (ii) in the polymer used as the polymer dispersant is 50% by mass or more. Since the content of the structural unit (ii) in the polymer is 50% by mass, it can be used as an environmentally friendly polymer dispersant, and an ink containing this polymer as a polymer dispersant can be used. Images and printed matter can be environmentally friendly printed matter and the like.

高分子分散剤として用いるポリマーを構成するモノマーの全炭素数に占める、生物材料由来のアルコール残基の炭素数から、ポリマーのバイオマス度を算出することができる。例えば、エチルアクリレート(全炭素数=5)の場合、生物材料由来のエタノール残基の炭素数は2であることから、バイオマス度は「2÷5×100=40%」である。同様にして算出した好ましい(メタ)アクリレートのバイオマス度は、エチルメタクリレート33.3%、テトラヒドロフルフリルアクリレート62.5%、テトラヒドロフルフリルメタクリレート55.5%、イソボルニルアクリレート76.9%、イソボルニルメタクリレート71.4%、オクチルアクリレート72.7%、オクチルメタクリレート66.6%、ラウリルアクリレート80%、ラウリルメタクリレート75%、ステアリルアクリレート85.7%、ステアリルメタクリレート81.8%となる。 The biomass degree of the polymer can be calculated from the carbon number of the alcohol residue derived from the biological material, which accounts for the total carbon number of the monomers constituting the polymer used as the polymer dispersant. For example, in the case of ethyl acrylate (total carbon number = 5), the biomaterial-derived ethanol residue has 2 carbon atoms, so the biomass degree is "2/5 x 100 = 40%". The biomass degree of preferred (meth)acrylates calculated in the same manner is 33.3% ethyl methacrylate, 62.5% tetrahydrofurfuryl acrylate, 55.5% tetrahydrofurfuryl methacrylate, 76.9% isobornyl acrylate, iso Bornyl methacrylate 71.4%, octyl acrylate 72.7%, octyl methacrylate 66.6%, lauryl acrylate 80%, lauryl methacrylate 75%, stearyl acrylate 85.7%, stearyl methacrylate 81.8%.

高分子分散剤として用いるポリマーは、構成単位(i)及び(ii)以外の構成単位、例えば、石油材料由来に由来するラジカル重合性のモノマー(その他のモノマー)に由来する構成単位を含んでいてもよい。その他のモノマーとしては、スチレン、ビニルトルエン等のビニル系モノマー;(メタ)アクリル酸系モノマー;等を挙げることができる。(メタ)アクリル酸系モノマーとしては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、2-エチルヘキシル、オクチル、デシル、ドデシル、トリデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、イソステアリル、ベヘニル、シクロヘキシル、トリメチルシクロヘキシル、t-ブチルシクロヘキシル、ベンジル、メトキシエチル、ブトキシエチル、フェノキシエチル、ノニルフェノキシエチル、イソボルニル、ジシクロペンタニル、ジシクロペンテニル、ジシクロペンテニロキシエチル、グリシジル、2-ヒドロキシエチル、2-ヒドロキシプロピル、4-ヒドロキシブチル、ジメチルアミノエチル、ジエチルアミノエチル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ポリイプシロンカプロラクトン、ポリジメチルシロキサン等の置換基を有する単官能(メタ)アクリレートを挙げることができる。なかでも、ポリアルキレングリコール鎖を有するモノマーは、ポリアルキレングリコール鎖が生分解性を有することから、環境対応のモノマーであるために好ましい。高分子分散剤として用いるポリマーは、上記の構成単位(i)及び(ii)のみで実質的に構成されていることが好ましい。 The polymer used as the polymer dispersant contains structural units other than the structural units (i) and (ii), for example, structural units derived from radically polymerizable monomers derived from petroleum materials (other monomers). good too. Examples of other monomers include vinyl-based monomers such as styrene and vinyltoluene; (meth)acrylic acid-based monomers; and the like. (Meth)acrylic acid-based monomers include methyl, ethyl, propyl, butyl, hexyl, 2-ethylhexyl, octyl, decyl, dodecyl, tridecyl, hexadecyl, octadecyl, isostearyl, behenyl, cyclohexyl, trimethylcyclohexyl, and t-butylcyclohexyl. , benzyl, methoxyethyl, butoxyethyl, phenoxyethyl, nonylphenoxyethyl, isobornyl, dicyclopentanyl, dicyclopentenyl, dicyclopentenyloxyethyl, glycidyl, 2-hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl, 4-hydroxybutyl , dimethylaminoethyl, diethylaminoethyl, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene glycol monomethyl ether, polypropylene glycol monomethyl ether, polyepsiloncaprolactone, and polydimethylsiloxane. Among them, a monomer having a polyalkylene glycol chain is preferable because the polyalkylene glycol chain is biodegradable and thus an environmentally friendly monomer. It is preferable that the polymer used as the polymer dispersant is substantially composed only of the above structural units (i) and (ii).

高分子分散剤は、その数平均分子量(Mn)が1,000~30,000、好ましくは2,000~25,000、さらに好ましくは3,000~20,000のポリマーである。ポリマーのMnが1,000未満であると、顔料から脱離しやすくなり、顔料の分散安定性が低下する。一方、ポリマーのMnが30,000超であると、顔料分散液の粘度が高くなりすぎるとともに、顔料の粒子同士が吸着しやすくなって凝集することがある。なお、本明細書における数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mn)は、いずれも、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定されるポリスチレン換算の値である。 The polymeric dispersant is a polymer having a number average molecular weight (Mn) of 1,000 to 30,000, preferably 2,000 to 25,000, more preferably 3,000 to 20,000. When the Mn of the polymer is less than 1,000, it is likely to be detached from the pigment, and the dispersion stability of the pigment is lowered. On the other hand, when the Mn of the polymer exceeds 30,000, the viscosity of the pigment dispersion liquid becomes too high, and the particles of the pigment tend to adhere to each other and aggregate. Both the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mn) in this specification are polystyrene-equivalent values measured by gel permeation chromatography (GPC).

高分子分散剤は、その分子量分布(PDI=重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))が2.5以下、好ましくは2.0以下、さらに好ましくは1.5以下のポリマーである。分子量分布(PDI)が2.5超であると、顔料の分散性が低下する。リビングラジカル重合によって、得られるポリマーの分子量をそろえたり、構造を制御したりすることができる。ポリマーの分子量をそろえることで、高分子量のポリマーや低分子量のポリマーが少なく、顔料の分散性に寄与するポリマー鎖が多く含まれることになるので好ましい。 The polymeric dispersant is a polymer having a molecular weight distribution (PDI=weight average molecular weight (Mw)/number average molecular weight (Mn)) of 2.5 or less, preferably 2.0 or less, more preferably 1.5 or less. . When the molecular weight distribution (PDI) is more than 2.5, the dispersibility of the pigment is lowered. By living radical polymerization, the molecular weight of the resulting polymer can be made uniform and the structure can be controlled. By making the molecular weights of the polymers uniform, high-molecular-weight polymers and low-molecular-weight polymers are reduced, and more polymer chains that contribute to the dispersibility of the pigment are contained, which is preferable.

高分子分散剤は、(メタ)アクリル酸やイタコン酸等に由来するカルボキシ基の少なくとも一部がアルカリで中和されているポリマーである。カルボキシ基の少なくとも一部が中和されてイオン化しているため、このポリマーは水に親和及び溶解しやすい。 A polymer dispersant is a polymer in which at least part of the carboxy groups derived from (meth)acrylic acid, itaconic acid, or the like are neutralized with an alkali. At least part of the carboxyl groups are neutralized and ionized, so the polymer has affinity and solubility in water.

アルカリとしては、アンモニア;トリエチルアミン、ジメチルアミノエタノール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アミノメチルプロパノール、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノアミン等の有機アミン;ココナッツアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、ジメチルオクチルアミン等の生物材料由来の有機モノアミン;水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物;等を挙げることができる。 Alkalis include ammonia; organic amines such as triethylamine, dimethylaminoethanol, diethanolamine, triethanolamine, aminomethylpropanol, and polyethylene glycol polypropylene glycol monoamine; coconutamine, octylamine, dodecylamine, stearylamine, oleylamine, dimethyloctylamine, and the like. organic monoamines derived from biological materials; alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide; and the like.

なかでも、有機物を含まず揮発性の高いアンモニア;アミノ酸由来のアミノメチルプロパノール;植物等から得られるジメチルアミノエタノール、オクチルアミン、ドデシルアミン;水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物;が環境対応として好ましい。さらに、アルカリとしては、アンモニア、ジメチルアミノエタノール、2-アミノ-1-プロパノール、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭素数6~22の直鎖脂肪族アミン、炭素数6~22の分岐脂肪族アミン、及び炭素数6~22の不飽和脂肪族アミンが好ましい。 Among them, highly volatile ammonia that does not contain organic matter; aminomethylpropanol derived from amino acids; dimethylaminoethanol, octylamine, and dodecylamine obtained from plants, etc.; alkali metals such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide Hydroxide; is preferable for environmental protection. Further, alkalis include ammonia, dimethylaminoethanol, 2-amino-1-propanol, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, linear aliphatic amines having 6 to 22 carbon atoms, and Branched aliphatic amines and unsaturated aliphatic amines having 6 to 22 carbon atoms are preferred.

高分子分散剤として用いるポリマーは、従来公知の方法で製造することができる。具体的には、顔料分散液に用いる水溶性有機溶媒を用いる溶液重合によって合成することが好ましい。例えば、アゾ系重合開始剤や過酸化物系重合開始剤を使用し、水溶性有機溶媒中にモノマーを滴下しながら、又は一括で仕込んで重合する。重合時には、得られるポリマーの分子量を調整するために、チオール類やブロモメチルアクリル酸エステル等の連鎖移動剤を併用してもよい。また、得られるポリマーの分子量をそろえるために、リビングラジカル重合法で合成してもよい。リビングラジカル重合法としては、原子移動ラジカル重合法;ニトロキサイド等を使用するNMP法;チオエステルやチオカーボネート等を使用する可逆的付加開裂型連鎖移動重合法;有機テルルを開始剤とするTERP法;ヨウ素化合物を開始剤とするヨウ素移動重合法;無機・有機触媒を使用する可逆的移動触媒重合法や可逆的触媒媒介重合法;コバルト触媒等を使用する連鎖移動重合法;等を挙げることができる。 A polymer used as a polymer dispersant can be produced by a conventionally known method. Specifically, it is preferable to synthesize by solution polymerization using a water-soluble organic solvent used for the pigment dispersion. For example, an azo-based polymerization initiator or a peroxide-based polymerization initiator is used, and polymerization is performed while dropping the monomers into a water-soluble organic solvent or charging them all at once. At the time of polymerization, a chain transfer agent such as thiols or bromomethyl acrylate may be used in combination in order to adjust the molecular weight of the resulting polymer. Moreover, in order to make the molecular weight of the obtained polymer uniform, it may be synthesized by a living radical polymerization method. Living radical polymerization methods include atom transfer radical polymerization method; NMP method using nitroxide, etc.; reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization method using thioester, thiocarbonate, etc.; TERP method using organic tellurium as an initiator; An iodine transfer polymerization method using a compound as an initiator; a reversible transfer catalyst polymerization method or a reversible catalyst-mediated polymerization method using an inorganic or organic catalyst; a chain transfer polymerization method using a cobalt catalyst or the like;

高分子分散剤は、下記要件(1)~(4)を満たすポリマーであることが好ましい。 The polymeric dispersant is preferably a polymer that satisfies the following requirements (1) to (4).

[要件(1)]:
メタクリル酸系モノマーに由来する構成単位の含有量が90質量%以上である、ポリマー鎖A1及びポリマー鎖B1を含むA-Bブロックコポリマーである。
[要件(2)]:
ポリマー鎖A1が、
生物材料由来のメタクリレートに由来する構成単位(ii-a)を80質量%以上含み、
数平均分子量が1,000~10,000であり、
分子量分布が1.6以下である水不溶性のポリマーブロックである。
[要件(3)]:
ポリマー鎖B1が、
メタクリル酸に由来する構成単位(i-b)を含み、
生物材料由来のメタクリレートに由来する構成単位(ii-b)を40~90質量%含み、
酸価が50~260mgKOH/gであり、
数平均分子量が1,000~10,000であり、
カルボキシ基の少なくとも一部がアルカリで中和されているポリマーブロックである。
[要件(4)]:
数平均分子量が2,000~20,000であり、分子量分布が1.6以下である。
[Requirements (1)]:
It is an AB block copolymer containing polymer chain A1 and polymer chain B1 in which the content of structural units derived from methacrylic acid-based monomers is 90% by mass or more.
[Requirement (2)]:
Polymer chain A1 is
Containing 80% by mass or more of the structural unit (ii-a) derived from a methacrylate derived from a biological material,
a number average molecular weight of 1,000 to 10,000,
It is a water-insoluble polymer block having a molecular weight distribution of 1.6 or less.
[Requirement (3)]:
Polymer chain B1 is
Containing a structural unit (ib) derived from methacrylic acid,
Containing 40 to 90% by mass of structural units (ii-b) derived from methacrylates derived from biological materials,
an acid value of 50 to 260 mgKOH/g,
a number average molecular weight of 1,000 to 10,000,
It is a polymer block in which at least a portion of the carboxy groups are neutralized with alkali.
[Requirement (4)]:
It has a number average molecular weight of 2,000 to 20,000 and a molecular weight distribution of 1.6 or less.

この高分子分散剤は、ポリマー鎖A1(以下、「A1鎖」又は単に「A鎖」とも記す)及びポリマー鎖B1(以下、「B1鎖」又は単に「B鎖」とも記す)を含むA-Bブロックコポリマーである。A1鎖は水不溶のポリマーブロックであり、B1鎖はメタクリル酸に由来するカルボキシ基の少なくとも一部がアルカリで中和されている水溶性のポリマーブロックである。 This polymeric dispersant is an A- It is a B block copolymer. The A1 chain is a water-insoluble polymer block, and the B1 chain is a water-soluble polymer block in which at least part of the carboxy groups derived from methacrylic acid are neutralized with alkali.

A1鎖は水不溶性のポリマーブロックであることから、疎水性が高く、水不溶性の顔料と疎水性相互作用しやすい。このため、A1鎖は水素結合等によって顔料に吸着又は堆積し、顔料をカプセル化することができる。また、A1鎖は高分子量であることから、顔料からほとんど脱離しない。さらに、A1鎖が顔料に吸着するとともに、B1鎖が水に溶解するので、微分散された顔料同士が立体反発し、長期にわたって微分散状態が維持される。また、液媒体中に遊離又は溶解している高分子分散剤が少ない、又は遊離していてもA1鎖が水不溶性で粒子を形成しているので、水性インクジェットインクの吐出安定性を向上させることができ、高速印刷に適したインクを提供することができる。 Since the A1 chain is a water-insoluble polymer block, it is highly hydrophobic and easily interacts with a water-insoluble pigment. Therefore, the A1 chain can be adsorbed or deposited on the pigment by hydrogen bonding or the like, thereby encapsulating the pigment. Also, since the A1 chain has a high molecular weight, it hardly leaves the pigment. Furthermore, since the A1 chains are adsorbed to the pigment and the B1 chains are dissolved in water, the finely dispersed pigments undergo steric repulsion and the finely dispersed state is maintained for a long period of time. In addition, the polymer dispersant that is free or dissolved in the liquid medium is small, or even if it is free, the A1 chain is water-insoluble and forms particles, so that the ejection stability of the water-based inkjet ink can be improved. It is possible to provide an ink suitable for high-speed printing.

B1鎖は水溶性のポリマーブロックである。高分子分散剤は顔料に吸着しているので、この高分子分散剤を含有するインクがインクジェットヘッド等で乾燥した場合であっても、高分子分散剤は吸着した顔料から脱離しにくい。このため、顔料が凝集したり、脱離した高分子分散剤が皮膜を形成したりすることがほとんどないので、再溶解性に優れており、水性の液媒体を添加することで分散状態へと容易に戻すことができる。 The B1 chain is a water soluble polymer block. Since the polymer dispersant is adsorbed on the pigment, even when the ink containing the polymer dispersant is dried with an inkjet head or the like, the polymer dispersant is difficult to detach from the adsorbed pigment. For this reason, the pigment hardly aggregates, and the detached polymer dispersant hardly forms a film, so it has excellent resolubility and can be dispersed by adding an aqueous liquid medium. can be easily returned.

(要件(1))
高分子分散剤は、メタクリル酸系モノマーに由来する構成単位の含有量が90質量%以上である、ポリマー鎖A1及びポリマー鎖B1を含むA-Bブロックコポリマーである。メタクリル酸系モノマーは、メタクリル酸、及びメタクリル酸のエステル化物であるメタクリレートである。A-Bブロックコポリマーは、その構造が的確に制御されたポリマーであり、リビング重合、なかでもリビングラジカル重合によって製造することができる。有機ヨウ化物を開始化合物として用いるとともに、有機化合物を触媒として用いるリビングラジカル重合によってA-Bブロックコポリマーを製造することが、環境に配慮した材料を使用可能であるとともに、ポリマー設計の自由度が高いために好ましい。有機ヨウ化物を用いるリビングラジカル重合の場合、末端成長基であるヨウ素原子は第3級の炭素原子に結合していることが好ましいため、A-Bブロックコポリマーは、メタクリル酸系モノマーに由来する構成単位の含有量が90質量%以上である。また、メタクリル酸系モノマーに由来する構成単位の含有量が多いと、A-Bブロックコポリマーのガラス転移温度が高くなるので、耐熱性等の熱的性質が向上した画像を記録することができる。さらに、メタクリル酸系モノマーは、アクリル酸エステル等のアクリル酸系モノマーに比して耐加水分解性が高いので、水性の液媒体中でも加水分解しにくく、比較的安定である。なかでも、A-Bブロックコポリマーは、メタクリル酸系モノマーに由来する構成単位の含有量が100質量%であることが好ましい。
(Requirement (1))
The polymeric dispersant is an AB block copolymer containing polymer chain A1 and polymer chain B1 in which the content of structural units derived from methacrylic acid-based monomers is 90% by mass or more. Methacrylic acid-based monomers are methacrylic acid and methacrylate, which is an esterified product of methacrylic acid. AB block copolymers are polymers with precisely controlled structures and can be prepared by living polymerization, especially living radical polymerization. Using an organic iodide as a starting compound and producing an AB block copolymer by living radical polymerization using an organic compound as a catalyst makes it possible to use environmentally friendly materials and has a high degree of freedom in polymer design. preferred for In the case of living radical polymerization using an organic iodide, the iodine atom, which is a terminal propagating group, is preferably bound to a tertiary carbon atom, so the AB block copolymer has a structure derived from a methacrylic acid-based monomer. The unit content is 90% by mass or more. Further, when the content of structural units derived from methacrylic acid-based monomers is high, the AB block copolymer has a high glass transition temperature, so that images with improved thermal properties such as heat resistance can be recorded. Furthermore, methacrylic acid-based monomers have higher hydrolysis resistance than acrylic acid-based monomers such as acrylic acid esters, so they are relatively stable and are less likely to be hydrolyzed even in aqueous liquid media. In particular, the AB block copolymer preferably contains 100% by mass of structural units derived from methacrylic acid-based monomers.

メタクリル酸系モノマーとしては、メタクリル酸及び生物材料由来のメタクリレートを用いることが好ましい。さらに、石油材料由来のメタクリレートを用いてもよい。 As the methacrylic acid-based monomer, it is preferable to use methacrylic acid and a methacrylate derived from a biological material. Furthermore, methacrylates derived from petroleum materials may be used.

(要件(2))
ポリマー鎖A1は、生物材料由来のメタクリレートに由来する構成単位(ii-a)を80質量%以上含み、数平均分子量が1,000~10,000であり、分子量分布が1.6以下である水不溶性のポリマーブロックである。すなわち、A1鎖は、顔料に吸着及び堆積し、顔料をカプセル化しうるポリマーブロックである。
(Requirement (2))
The polymer chain A1 contains 80% by mass or more of the structural unit (ii-a) derived from a methacrylate derived from a biological material, has a number average molecular weight of 1,000 to 10,000, and has a molecular weight distribution of 1.6 or less. It is a water-insoluble polymer block. That is, the A1 chain is a polymer block that can adsorb and deposit on pigments, encapsulating them.

A1鎖中、生物材料由来のメタクリレートに由来する構成単位(ii-a)の含有量は80質量%以上であり、好ましくは90%以上である。A1鎖中の構成単位(ii-a)の含有量が80質量%未満であると、環境に対する配慮がやや不足する場合がある。また、構成単位(ii-a)の含有量が80質量%以上である限り、石油原料由来のメタクリレートに由来する構成単位を含んでいてもよい。さらに、A1鎖が水不溶性のポリマーブロックである限り、メタクリル酸に由来する構成単位を、例えば0.5~5質量%程度含んでいてもよい。 In the A1 chain, the content of the structural unit (ii-a) derived from the biological material-derived methacrylate is 80% by mass or more, preferably 90% or more. If the content of the structural unit (ii-a) in the A1 chain is less than 80% by mass, environmental consideration may be somewhat insufficient. In addition, as long as the content of the structural unit (ii-a) is 80% by mass or more, a structural unit derived from a methacrylate derived from a petroleum raw material may be included. Furthermore, as long as the A1 chain is a water-insoluble polymer block, it may contain, for example, about 0.5 to 5% by mass of structural units derived from methacrylic acid.

A1鎖は、そのMnが1,000~10,000、好ましくは2,000~8,000のポリマーブロックである。A1鎖の分子量がある程度大きいため、顔料に吸着及び堆積しやすく、顔料をカプセル化することができる。A1鎖のMnが1,000未満であると、水溶性有機溶媒等の液媒体に溶解しやすくなり、顔料から脱離する場合がある。一方、A1鎖のMnが10,000超であると水不溶性になりやすいので、顔料に吸着しにくくなる場合がある。 The A1 chain is a polymer block whose Mn is between 1,000 and 10,000, preferably between 2,000 and 8,000. Since the molecular weight of the A1 chain is relatively large, it is easily adsorbed and deposited on the pigment and can encapsulate the pigment. If the Mn of the A1 chain is less than 1,000, it may easily dissolve in a liquid medium such as a water-soluble organic solvent and may be released from the pigment. On the other hand, when the Mn of the A1 chain exceeds 10,000, it tends to become water-insoluble, and may become difficult to adsorb to the pigment.

A1鎖は、その分子量分布(PDI)が1.6以下、好ましくは1.5以下の、分子量が比較的そろったポリマーブロックである。A1鎖のPDIが1.6超であると、上記のMnの範囲外のポリマーブロックが多く含まれることとなり、顔料の分散性を高めることがやや困難になる場合がある。 The A1 chain is a polymer block of relatively uniform molecular weight having a molecular weight distribution (PDI) of 1.6 or less, preferably 1.5 or less. If the PDI of the A1 chain is more than 1.6, a large amount of polymer blocks outside the above Mn range will be included, making it somewhat difficult to improve the dispersibility of the pigment.

(要件(3))
ポリマー鎖B1は、メタクリル酸に由来する構成単位(i-b)を含み、生物材料由来のメタクリレートに由来する構成単位(ii-b)を40~90質量%含み、酸価が50~260mgKOH/gであり、数平均分子量が1,000~10,000であり、カルボキシ基の少なくとも一部がアルカリで中和されているポリマーブロックである。すなわち、B1鎖は、カルボキシ基の少なくとも一部がアルカリで中和され、イオン化することで水に溶解する水溶性のポリマーブロックである。
(Requirement (3))
Polymer chain B1 contains a structural unit (ib) derived from methacrylic acid, contains 40 to 90% by mass of a structural unit (ii-b) derived from a methacrylate derived from a biological material, and has an acid value of 50 to 260 mgKOH/ g, a number average molecular weight of 1,000 to 10,000, and at least a portion of the carboxy groups being neutralized with an alkali. That is, the B1 chain is a water-soluble polymer block in which at least part of the carboxy groups are neutralized with an alkali and ionized to dissolve in water.

B1鎖は、メタクリル酸に由来するカルボキシ基を有し、その酸価が50~260mgKOH/g、好ましくは60~200mgKOH/g、さらに好ましくは70~150mgKOH/gのポリマーブロックである。酸価がこの範囲内にあることで、カルボキシ基の少なくとも一部を中和して水に溶解させるポリマーブロックとすることができる。B1鎖の酸価が50mgKOH/g未満であると、中和しても水に溶解させることができない場合がある。一方、B1鎖の酸価が260mgKOH/g超であると、親水性が高くなりすぎることがある。このため、記録される画像(乾燥皮膜)の耐水性が低下しやすくなる場合があるとともに、生物材料由来のメタクリレートに由来する構成単位の含有量が相対的に減少するので、環境への対応性が低下することがある。 The B1 chain is a polymer block having a carboxy group derived from methacrylic acid and having an acid value of 50 to 260 mgKOH/g, preferably 60 to 200 mgKOH/g, more preferably 70 to 150 mgKOH/g. With an acid value within this range, at least a portion of the carboxy groups can be neutralized to form polymer blocks that are soluble in water. If the acid value of the B1 chain is less than 50 mgKOH/g, it may not be dissolved in water even after neutralization. On the other hand, when the acid value of the B1 chain exceeds 260 mgKOH/g, the hydrophilicity may become too high. For this reason, the water resistance of the recorded image (dry film) may be easily lowered, and the content of structural units derived from methacrylate derived from biological materials is relatively reduced, so environmental compatibility is improved. may decrease.

A-Bブロックコポリマーを高分子分散剤として含有するインクが乾燥した場合であっても、B1鎖が水に溶解するので、水性の液媒体を付与することで分散状態へと容易に戻すことができる。なお、水不溶性のA1鎖は顔料に吸着及び堆積しているので、インクが乾燥しても顔料から脱離しにくく、良好な分散状態へと戻すことができる。 Even when the ink containing the AB block copolymer as a polymeric dispersant dries, the B1 chain dissolves in water, so it can be easily returned to a dispersed state by applying an aqueous liquid medium. can. Since the water-insoluble A1 chain is adsorbed and deposited on the pigment, it is difficult to detach from the pigment even when the ink dries, and the dispersion can be returned to a good state.

B1鎖中、生物材料由来のメタクリレートに由来する構成単位(ii-b)の含有量は40~90質量%である。このため、A-Bブロックコポリマーは、環境に配慮された高分子分散剤である。 In the B1 chain, the content of structural units (ii-b) derived from methacrylates derived from biological materials is 40 to 90% by mass. Therefore, AB block copolymers are environmentally friendly polymeric dispersants.

B1鎖は、そのMnが1,000~10,000、好ましくは2,000~8,000、さらに好ましくは3,000~6,000のポリマーブロックである。なお、本明細書における「B鎖の数平均分子量(Mn)」は、「A-Bブロックコポリマー全体の数平均分子量(Mn)から、A鎖の数平均分子量(Mn)を引いた値」である。B1鎖のMnが1,000未満であると、B1鎖の水溶解性がやや不足し、顔料の分散安定性が不十分になることがある。一方、B1鎖のMnが10,000超であると、A1鎖が顔料に吸着していても、ポリマー全体として脱離しやすくなることがあるとともに、水性顔料分散液の粘度が過度に上昇する場合がある。 The B1 chain is a polymer block whose Mn is between 1,000 and 10,000, preferably between 2,000 and 8,000, more preferably between 3,000 and 6,000. In the present specification, the "number average molecular weight (Mn) of the B chain" is "a value obtained by subtracting the number average molecular weight (Mn) of the A chain from the number average molecular weight (Mn) of the entire AB block copolymer". be. If the Mn of the B1 chain is less than 1,000, the water solubility of the B1 chain may be slightly insufficient, resulting in insufficient dispersion stability of the pigment. On the other hand, when the Mn of the B1 chain is more than 10,000, even if the A1 chain is adsorbed to the pigment, the polymer as a whole may easily detach, and the viscosity of the aqueous pigment dispersion may excessively increase. There is

B1鎖は、カルボキシ基の少なくとも一部がアルカリで中和され、イオン化することで水に溶解する水溶性のポリマーブロックである。アルカリとしては、前述のアンモニア、有機アミン、アルカリ金属水酸化物等を用いることができる。カルボキシ基の全部がアルカリで中和されていてもよいし、B1鎖が水に溶解しうる範囲で、カルボキシ基の一部が中和されていてもよい。 The B1 chain is a water-soluble polymer block in which at least part of the carboxy groups are neutralized with an alkali and ionized to dissolve in water. As the alkali, the aforementioned ammonia, organic amines, alkali metal hydroxides, and the like can be used. All of the carboxy groups may be neutralized with an alkali, or part of the carboxy groups may be neutralized to the extent that the B1 chain is soluble in water.

(要件(4))
A-BブロックコポリマーのMnは2,000~20,000、好ましくは3,000~15,000、さらに好ましくは5,000~12,000である。A-BブロックコポリマーのMnが2,000未満であると、顔料から脱離しやすくなることがある。一方、A-BブロックコポリマーのMnが20,000超であると、重合中に粘度が過度に上昇したり、水性顔料分散液の粘度が過度に上昇したりすることがある。
(Requirement (4))
The Mn of the AB block copolymer is from 2,000 to 20,000, preferably from 3,000 to 15,000, more preferably from 5,000 to 12,000. If the Mn of the AB block copolymer is less than 2,000, it may be easily released from the pigment. On the other hand, when the Mn of the AB block copolymer exceeds 20,000, the viscosity may excessively increase during polymerization, or the viscosity of the aqueous pigment dispersion may excessively increase.

A-Bブロックコポリマーの分子量分布(PDI)は1.6以下であり、好ましくは1.5以下である。A-BブロックコポリマーのPDIが1.6超であると、上記のMnの範囲外のものが多く含まれることになり、顔料の分散性がやや不足することがある。 The AB block copolymer has a molecular weight distribution (PDI) of 1.6 or less, preferably 1.5 or less. If the AB block copolymer has a PDI of more than 1.6, it will contain a large amount of Mn outside the above range, and the dispersibility of the pigment may be somewhat insufficient.

(A-Bブロックコポリマーの製造方法)
高分子分散剤として用いる上記のA-Bブロックコポリマーは、従来公知の方法にしたがって製造することができる。例えば、リビングアニオン重合、リビングカチオン重合、リビングラジカル重合によって製造することができる。なかでも、条件、材料、及び装置等の観点から、リビングラジカル重合によって製造することが好ましい。
(Method for producing AB block copolymer)
The above AB block copolymer used as a polymeric dispersant can be produced according to a conventionally known method. For example, it can be produced by living anionic polymerization, living cationic polymerization, or living radical polymerization. Among them, living radical polymerization is preferable from the viewpoint of conditions, materials, equipment, and the like.

リビングラジカル重合には、原子移動ラジカル重合(ATRP法)、ニトロキサイドを介したラジカル重合(NMP法)、可逆的付加解裂連鎖移動重合(RAFT法)、有機テルル系リビングラジカル重合(TERP法)、可逆的移動触媒重合(RTCP法)、可逆的触媒媒介重合(RCMP法)等がある。なかでも、有機ヨウ化物を開始化合物として用いるとともに、有機化合物を触媒として用いるRTCP法やRCMP法が、重金属や特殊な化合物を必要とせずにコスト面で有利であるとともに、精製や処理の簡便さの面でも有利である。 Living radical polymerization includes atom transfer radical polymerization (ATRP method), nitroxide-mediated radical polymerization (NMP method), reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization (RAFT method), organic tellurium-based living radical polymerization (TERP method), There are reversible transfer catalyst polymerization (RTCP method), reversible catalyst mediated polymerization (RCMP method), and the like. Among them, the RTCP method and the RCMP method, which use an organic iodide as a starting compound and an organic compound as a catalyst, are advantageous in terms of cost because they do not require heavy metals or special compounds, and are easy to purify and process. It is also advantageous in terms of

RTCP法及びRCMP法の場合、末端成長基であるヨウ素原子が第3級の炭素原子に結合しているため、安定化したラジカルが生成しやすく、特定のブロック構造を有するA-Bブロックコポリマーを一般的な設備で精度よく容易に製造することができるために好ましい。このため、A-Bブロックコポリマー中、メタクリル酸系モノマーに由来する構成単位の含有量が90質量%以上であることが好ましい。 In the case of the RTCP method and the RCMP method, since the iodine atom, which is a terminal propagating group, is bound to a tertiary carbon atom, a stabilized radical is easily generated, resulting in an AB block copolymer having a specific block structure. It is preferable because it can be easily manufactured with high precision using general equipment. Therefore, it is preferable that the content of structural units derived from methacrylic acid-based monomers in the AB block copolymer is 90% by mass or more.

無溶剤、溶液重合、及び乳化重合等のいずれの重合形式によってA-Bブロックコポリマーを製造してもよい。なかでも、有機溶媒中で溶液重合することが好ましく、水性顔料分散液に配合する水溶性有機溶媒と同一の有機溶媒中で溶液重合することがさらに好ましい。これにより、A-Bブロックコポリマーを取り出すことなく、そのまま水性顔料分散液に用いることができる。上記のRTCP法やRCMP法は、水性顔料分散液に用いる水性有機溶媒中で実施することができる。 AB block copolymers may be produced by any type of polymerization, including solventless, solution polymerization, and emulsion polymerization. Among them, solution polymerization in an organic solvent is preferred, and solution polymerization in the same organic solvent as the water-soluble organic solvent mixed in the aqueous pigment dispersion is more preferred. As a result, the AB block copolymer can be used as it is in the aqueous pigment dispersion without taking it out. The above RTCP method and RCMP method can be carried out in the aqueous organic solvent used for the aqueous pigment dispersion.

A1鎖とB1鎖のいずれのポリマーブロックを先に重合してもよい。A1鎖を重合した後にB1鎖を重合することが好ましい。先にB1鎖を重合すると、重合率が100%未満であった場合に、残存したモノマーに由来する構成単位が、後に重合するA1鎖に導入されてしまう場合がある。この場合、B1鎖の構成成分であるメタクリル酸がA1鎖に多く導入されてしまうので、A1鎖が水に溶解しやすくなる可能性がある。 Either the A1 chain or the B1 chain polymer block may be polymerized first. It is preferred to polymerize the B1 chain after polymerizing the A1 chain. If the B1 chain is polymerized first and the polymerization rate is less than 100%, the structural unit derived from the remaining monomer may be introduced into the A1 chain that is polymerized later. In this case, a large amount of methacrylic acid, which is a component of the B1 chain, is introduced into the A1 chain, which may make the A1 chain more soluble in water.

(水性顔料分散液)
本発明の水性顔料分散液は、水性インクジェットインク用の顔料分散液として好適である。水性顔料分散液中の顔料の含有量は、5~60質量%であることが好ましい。顔料が有機顔料である場合、水性顔料分散液中の有機顔料の含有量は、5~30質量%であることが好ましく、10~25質量%であることがさらに好ましい。また、顔料が無機顔料である場合、無機顔料は比重が大きいので、水性顔料分散液中の無機顔料の含有量は、20~60質量%であることが好ましく、30~50質量%であることがさらに好ましい。
(Aqueous pigment dispersion)
The aqueous pigment dispersion of the present invention is suitable as a pigment dispersion for aqueous inkjet inks. The pigment content in the aqueous pigment dispersion is preferably 5 to 60% by mass. When the pigment is an organic pigment, the content of the organic pigment in the aqueous pigment dispersion is preferably 5 to 30% by mass, more preferably 10 to 25% by mass. In addition, when the pigment is an inorganic pigment, the content of the inorganic pigment in the aqueous pigment dispersion is preferably 20 to 60% by mass, more preferably 30 to 50% by mass, because the inorganic pigment has a large specific gravity. is more preferred.

水性顔料分散液中の水の含有量は、20~80質量%であることが好ましい。適当量の水を含有する水性顔料分散液とすることで、水性インクジェットインクを調製することができる。 The water content in the aqueous pigment dispersion is preferably 20 to 80% by mass. A water-based inkjet ink can be prepared by preparing a water-based pigment dispersion containing an appropriate amount of water.

水性顔料分散液中の水溶性有機溶媒の含有量は、30質量%以下であることが好ましく、0.5~20質量%であることがさらに好ましい。水溶性有機溶媒の含有量が30質量%超であると、記録した画像が乾燥しにくくなることがある。 The content of the water-soluble organic solvent in the aqueous pigment dispersion is preferably 30 mass % or less, more preferably 0.5 to 20 mass %. If the content of the water-soluble organic solvent exceeds 30% by mass, the recorded image may be difficult to dry.

水性顔料分散液中の高分子分散剤の含有量は、高分子分散剤の含有量が0.5~20質量%であることが好ましい。高分子分散剤の含有量が0.5質量%未満であると、顔料を安定的に分散させることがやや困難になることがある。一方、高分子分散剤の含有量が20質量%超であると、粘度が高くなりすぎるとともに、非ニュートニアン粘性を示してしまい、インクジェット方式で直線的に吐出することがやや困難になる場合がある。 The content of the polymeric dispersant in the aqueous pigment dispersion is preferably 0.5 to 20% by mass. If the content of the polymeric dispersant is less than 0.5% by mass, it may be somewhat difficult to stably disperse the pigment. On the other hand, if the content of the polymer dispersant exceeds 20% by mass, the viscosity becomes too high and non-Newtonian viscosity is exhibited, which may make it somewhat difficult to eject linearly by an inkjet method. be.

水性顔料分散液中の高分子分散剤の含有量は、顔料の種類、表面性質、及び粒子径等に応じて設定することも好ましい。具体的には、有機顔料100質量部に対して、高分子分散剤5~50質量部とすることが好ましく、10~30質量部とすることがさらに好ましい。また、無機顔料100質量部に対して、高分子分散剤1~20質量部とすることが好ましく、3~10質量部とすることがさらに好ましい。 It is also preferable to set the content of the polymer dispersant in the aqueous pigment dispersion according to the type of pigment, surface properties, particle size, and the like. Specifically, the polymeric dispersant is preferably 5 to 50 parts by mass, more preferably 10 to 30 parts by mass, per 100 parts by mass of the organic pigment. Further, the content of the polymer dispersant is preferably 1 to 20 parts by mass, more preferably 3 to 10 parts by mass, based on 100 parts by mass of the inorganic pigment.

(その他の成分)
水性顔料分散液には、高分子分散剤を中和するため、又はpH調整のため、アルカリをさらに含有させてもよい。アルカリとしては、前述のアルカリを用いることができる。水性顔料分散液中のアルカリの含有量は、0.5~5質量%とすることが好ましい。
(other ingredients)
The aqueous pigment dispersion may further contain an alkali for neutralizing the polymer dispersant or adjusting the pH. As the alkali, the above-mentioned alkali can be used. The content of alkali in the aqueous pigment dispersion is preferably 0.5 to 5% by mass.

水性顔料分散液には、界面活性剤を含有させることができる。界面活性剤を含有させることで、インクの表面張力を所定の値に維持することができる。界面活性剤としては、シリコーン系、アセチレングリコール系、フッ素系、アルキレンオキサイド系、及び炭化水素系の界面活性剤等を挙げることができる。界面活性剤には、天然物や生物材料由来の材料が用いられていることが好ましい。例えば、パーム油やココナッツ油等の脂肪酸や脂肪族アルコールを用いたポリアルキレングリコールエステル及びエーテル系の界面活性剤等が環境面で好ましい。界面活性剤は、一般的には、インクが発泡する原因となったり、フィルム表面でインクが弾かれる原因となったりすることがある。また、界面活性剤を添加することで顔料が凝集しやすくなることがあるので、界面活性剤の添加量を適切に制御することが好ましい。 The aqueous pigment dispersion may contain a surfactant. By containing the surfactant, the surface tension of the ink can be maintained at a predetermined value. Examples of surfactants include silicone-based, acetylene glycol-based, fluorine-based, alkylene oxide-based, and hydrocarbon-based surfactants. It is preferable that a surfactant derived from a natural product or a biological material is used. For example, polyalkylene glycol esters using fatty acids such as palm oil and coconut oil, fatty alcohols, ether-based surfactants, and the like are preferable from an environmental point of view. Surfactants generally cause foaming of the ink or cause the ink to be repelled on the film surface. Moreover, since the addition of a surfactant may make the pigments more likely to aggregate, it is preferable to appropriately control the amount of the surfactant added.

水性顔料分散液には、防腐剤を含有させることができる。防腐剤としては、安息香酸ナトリウム、ベンズイミダゾール、チアベンダゾール、ソルビタン酸カリウム、ソルビタン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、チアゾスルファミド、及びピリジンチオールオキシド等を挙げることができる。インク中の防腐剤の含有量は、インク全量を基準として、0.05~2.0質量%であることが好ましく、0.1~1.0質量%であることがさらに好ましい。 The aqueous pigment dispersion may contain a preservative. Preservatives include sodium benzoate, benzimidazole, thiabendazole, potassium sorbitanate, sodium sorbitanate, sodium dehydroacetate, thiazosulfamide, pyridinethiol oxide and the like. The content of the antiseptic in the ink is preferably 0.05 to 2.0% by mass, more preferably 0.1 to 1.0% by mass, based on the total amount of the ink.

水性顔料分散液には、必要に応じて、前述の水溶性有機溶媒以外の有機溶媒、レベリング剤、表面張力調整剤、pH調整剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、染料、フィラー、ワックス、増粘剤、消泡剤、防カビ剤、帯電防止剤、金属微粒子、磁性粉等の添加剤を含有させることができる。 If necessary, the aqueous pigment dispersion liquid may contain an organic solvent other than the water-soluble organic solvent described above, a leveling agent, a surface tension modifier, a pH modifier, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antioxidant, a dye, and a filler. , waxes, thickeners, antifoaming agents, antifungal agents, antistatic agents, fine metal particles, magnetic powders, and other additives.

(水性顔料分散液の物性)
水性顔料分散液の粘度は、顔料の性質や、調製しようとする水性インクジェットインクの粘度等に応じて適宜設定することができる。有機顔料を用いた場合には、水性顔料分散液の25℃における粘度は3~20mPa・sであることが好ましい。無機顔料を用いた場合には、水性顔料分散液の25℃における粘度は5~30mPa・sであることが好ましい。
(Physical properties of aqueous pigment dispersion)
The viscosity of the aqueous pigment dispersion can be appropriately set according to the properties of the pigment, the viscosity of the aqueous inkjet ink to be prepared, and the like. When an organic pigment is used, the viscosity of the aqueous pigment dispersion at 25° C. is preferably 3 to 20 mPa·s. When an inorganic pigment is used, the viscosity of the aqueous pigment dispersion at 25° C. is preferably 5 to 30 mPa·s.

水性顔料分散液の25℃における表面張力は、15~45mN/mであることが好ましく、20~40mN/mであることがさらに好ましい。水性顔料分散液の表面張力は、例えば、水溶性有機溶媒の種類及び量によって、又は界面活性剤等を添加すること等にとって調整することができる。 The surface tension of the aqueous pigment dispersion at 25° C. is preferably 15 to 45 mN/m, more preferably 20 to 40 mN/m. The surface tension of the aqueous pigment dispersion can be adjusted by, for example, the type and amount of the water-soluble organic solvent, or by adding a surfactant or the like.

(水性顔料分散液の調製方法)
水性顔料分散液は、従来公知の方法にしたがって調製することができる。例えば、水、及び必要に応じて水溶性有機溶媒を添加して、顔料及び高分子分散剤等の混合物を調製する。そして、ペイントシェイカー、ボールミル、アトライター、サンドミル、横型メディアミル、コロイドミル、ロールミル等を使用し、顔料を微分散させて分散液を調製する。調製した分散液に、水及び水溶性有機溶媒を添加するとともに、必要に応じて、バインダー成分(エマルジョン)、その他の添加剤等を添加して所望の濃度に調整する。さらに、アルカリ等を添加してpHを調整してもよい。さらに、界面活性剤や防腐剤等の各種添加剤を必要に応じて添加することで、目的とする水性顔料分散液を得ることができる。なお、各成分の混合及び分散後には、遠心分離機やフィルターを用いて粗大粒子を除去することが好ましい。
(Method for preparing aqueous pigment dispersion)
An aqueous pigment dispersion can be prepared according to a conventionally known method. For example, water and, if necessary, a water-soluble organic solvent are added to prepare a mixture of a pigment, a polymer dispersant, and the like. Then, a paint shaker, ball mill, attritor, sand mill, horizontal media mill, colloid mill, roll mill or the like is used to finely disperse the pigment to prepare a dispersion. Water and a water-soluble organic solvent are added to the prepared dispersion, and if necessary, a binder component (emulsion) and other additives are added to adjust the concentration to a desired level. Furthermore, alkali or the like may be added to adjust the pH. Further, by adding various additives such as surfactants and preservatives as necessary, the desired aqueous pigment dispersion can be obtained. In addition, after mixing and dispersing each component, it is preferable to remove coarse particles using a centrifugal separator or a filter.

顔料の数平均粒子径(粒度分布)を所望の範囲とするには、例えば、用いる粉砕メディアのサイズを小さくする;粉砕メディアの充填率を大きくする;処理時間を長くする;吐出速度を遅くする;粉砕後フィルターや遠心分離機等で分級する;等の手法が採用される。また、ソルトミリング法等の従来公知の方法によって事前に微細化した顔料を用いることも好ましい。 In order to make the number average particle diameter (particle size distribution) of the pigment in the desired range, for example, the size of the grinding media used is reduced; the filling rate of the grinding media is increased; the treatment time is lengthened; ; classify with a filter, centrifuge, or the like after pulverization; It is also preferable to use a pigment that has been finely divided in advance by a conventionally known method such as a salt milling method.

<水性インクジェットインク>
本発明の水性インクジェットインクは、前述の水性顔料分散液を含有するインクである。前述の水性顔料分散液を用いること以外は、従来公知の方法にしたがって本発明のインクとすることができる。
<Water-based inkjet ink>
The water-based inkjet ink of the present invention is an ink containing the above-described water-based pigment dispersion. The ink of the present invention can be prepared according to a conventionally known method except for using the aqueous pigment dispersion described above.

インクは、通常、水及び水溶性有機溶媒を含む液媒体を含有する。インク中の水溶性有機溶媒の含有量は、5~30質量%とすることが好ましい。また、インクには、通常の水性インクジェットインクに用いられる各種の添加剤を含有させることができる。添加剤としては、界面活性剤、有機溶媒、保湿剤、顔料誘導体、染料、レベリング剤、消泡剤、紫外線吸収剤、エマルジョン等のバインダー成分、防腐剤、抗菌剤、ワックス等を挙げることができる。界面活性剤としては、ポリエチレングリコールアルキルエーテルやアセチレン系活性剤等のエーテル系のノニオン性界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤等を用いることができる。インク中の界面活性剤の含有量は、0.1~2質量%とすることが好ましい。 Inks typically contain a liquid medium containing water and a water-soluble organic solvent. The content of the water-soluble organic solvent in the ink is preferably 5 to 30% by mass. In addition, the ink can contain various additives that are used in ordinary water-based inkjet inks. Examples of additives include surfactants, organic solvents, humectants, pigment derivatives, dyes, leveling agents, antifoaming agents, ultraviolet absorbers, binder components such as emulsions, preservatives, antibacterial agents, and waxes. . Examples of surfactants that can be used include ether-based nonionic surfactants such as polyethylene glycol alkyl ethers and acetylene-based surfactants, silicone-based surfactants, and fluorine-based surfactants. The surfactant content in the ink is preferably 0.1 to 2% by mass.

インク中の顔料の含有量は、有機顔料の場合は1~5質量%であることが好ましく、無機顔料の場合は1~10質量%であることが好ましい。インク中の高分子分散剤の含有量は、0.1~5質量%であることが好ましい。 The pigment content in the ink is preferably 1 to 5% by mass for organic pigments, and preferably 1 to 10% by mass for inorganic pigments. The content of the polymeric dispersant in the ink is preferably 0.1 to 5% by mass.

インクは、顔料の種類等に応じて、記録ヘッドのノズルからインクジェット方式によって吐出しうる適度な粘度に調整される。例えば、有機顔料を用いた場合のインクの粘度は、2~10mPa・sであることが好ましい。無機顔料を用いた場合のインクの粘度は、5~30mPa・sであることが好ましい。 The ink is adjusted to have an appropriate viscosity that can be ejected from the nozzles of the recording head by an inkjet method, depending on the type of pigment and the like. For example, when using an organic pigment, the viscosity of the ink is preferably 2 to 10 mPa·s. The viscosity of the ink when inorganic pigments are used is preferably 5 to 30 mPa·s.

インクのpHは7.0~10.0であることが好ましく、7.5~9.5であることがさらに好ましい。インクのpHが7.0未満であると、分散剤が析出しやすくなるとともに、顔料が凝集しやすくなることがある。一方、インクのpHが10.0超であると、アルカリ性が強くなるので、取り扱いにくくなる場合がある。 The pH of the ink is preferably 7.0 to 10.0, more preferably 7.5 to 9.5. When the pH of the ink is less than 7.0, the dispersant tends to precipitate and the pigment tends to aggregate. On the other hand, when the pH of the ink exceeds 10.0, the alkalinity becomes strong, which may make handling difficult.

インクの表面張力は、インクジェットプリンタの性能等に応じて適宜設定される。例えば、インクの表面張力は15~45mN/mであることが好ましく、20~40mN/mであることがさらに好ましい。 The surface tension of the ink is appropriately set according to the performance of the inkjet printer. For example, the ink preferably has a surface tension of 15 to 45 mN/m, more preferably 20 to 40 mN/m.

(バインダー成分)
上述のインクは、例えば、普通紙、写真印画紙、フォト光沢紙、マット紙等の紙類に印刷して画像を記録するインクとして有用である。但し、プラスチックフィルム、プラスチック成形品、繊維、布地、金属、セラミックス等に印刷して画像を記録する場合には、膜を形成する成分であるバインダー成分をインクにさらに含有させることが好ましい。バインダー成分を含有するインクで印刷することで、バインダー成分が皮膜を形成し、得られる画像(乾燥皮膜)の密着性、耐乾摩擦性、耐湿摩擦性、耐ブロッキング性、耐薬品性、耐溶剤性、耐傷性等を向上させることができる。なお、インク中のバインダー成分の含有量は、1~10質量%とすることが好ましい。
(binder component)
The inks described above are useful as inks for recording images by printing on paper such as plain paper, photographic printing paper, photo glossy paper, and matte paper. However, when images are recorded by printing on plastic films, plastic moldings, fibers, fabrics, metals, ceramics, etc., it is preferable that the ink further contains a binder component that forms a film. By printing with an ink containing a binder component, the binder component forms a film, and the adhesion, dry rub resistance, wet rub resistance, blocking resistance, chemical resistance, and solvent resistance of the resulting image (dry film). , scratch resistance and the like can be improved. The content of the binder component in the ink is preferably 1 to 10% by mass.

バインダー成分としては、種々のポリマーを用いることができる。ポリマーとしては、アクリル系ポリマー、スチレンアクリル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、ポリオレフィン系ポリマー等を挙げることができる。これらのポリマーは、水溶液、水分散体、及びエマルジョンの形態で用いることができる。 Various polymers can be used as the binder component. Examples of polymers include acrylic polymers, styrene acrylic polymers, urethane polymers, polyester polymers, polyolefin polymers, and the like. These polymers can be used in the form of aqueous solutions, dispersions, and emulsions.

アクリル系ポリマー及びスチレンアクリル系ポリマーとしては、界面活性剤の存在下、スチレンやメタクリレート等のアクリル酸系モノマーを重合して得られる、分散粒子径(数平均粒子径)50~200nmのエマルジョンを用いることができる。これらのポリマーは、水不溶性のA鎖及び水溶性のB鎖を有するA-BブロックコポリマーやA-B-Aブロックコポリマーであることが好ましい。 As the acrylic polymer and styrene acrylic polymer, an emulsion having a dispersed particle size (number average particle size) of 50 to 200 nm obtained by polymerizing an acrylic monomer such as styrene or methacrylate in the presence of a surfactant is used. be able to. These polymers are preferably AB block copolymers or ABA block copolymers having a water-insoluble A chain and a water-soluble B chain.

ウレタン系ポリマーとしては、ジイソシアネート、ポリオール、短鎖ジオール、及びジオールモノカルボン酸等を反応させるとともに、必要に応じてヒドラジンやイソホロンジアミン等を反応させて鎖延長させた後、アルカリ水を用いて自己乳化させて得られる、分散粒子径(数平均粒子径)50~200nmの水分散体を用いることができる。ジイソシアネートとしては、イソホロンジイソシアネートやヘキサメチレンジイソシアネートの他、天然材料由来のリジンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート等が好ましい。ポリオールとしては、ポリカーボネートジオールの他、天然材料であるひまし油ポリオール等が好ましい。短鎖ジオールとしては、ジエチレングリコールの他、天然材料由来のエチレングリコール、1,3-プロパンジオール、イソソルバイド等が好ましい。ジオールモノカルボン酸としては、ジメチロールプロパン酸等が好ましい。 As urethane-based polymers, diisocyanates, polyols, short-chain diols, diol monocarboxylic acids, and the like are reacted, and if necessary, hydrazine, isophorone diamine, etc. are reacted to extend the chain, followed by self-extension using alkaline water. An aqueous dispersion obtained by emulsification and having a dispersed particle size (number average particle size) of 50 to 200 nm can be used. As the diisocyanate, in addition to isophorone diisocyanate and hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate and pentamethylene diisocyanate derived from natural materials are preferable. Polyols such as castor oil polyols, which are natural materials, are preferable in addition to polycarbonate diols. As the short-chain diol, in addition to diethylene glycol, ethylene glycol derived from natural materials, 1,3-propanediol, isosorbide, and the like are preferable. As the diol monocarboxylic acid, dimethylolpropanoic acid and the like are preferable.

ポリエステル系ポリマーとしては、アジピン酸やフタル酸等の二塩基酸と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール等のジオールと、ジメチルイソフタル酸スルホン酸ナトリウム等のスルホン酸基を有するモノマーと、を脱水又は脱アルコールさせてポリエステルとした後、強制撹拌しながら水を添加して得られる水分散体を用いることができる。 Polyester-based polymers include dibasic acids such as adipic acid and phthalic acid, diols such as ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol and cyclohexanedimethanol, and monomers having sulfonic acid groups such as sodium dimethylisophthalic sulfonate. and are dehydrated or dealcoholized to form a polyester, and then water is added with forced stirring to obtain an aqueous dispersion.

ポリオレフィン系ポリマーとしては、ポリエチレンやポリプロピレンのアクリル酸共重合体や、マレイン酸グラフト物等を有機溶剤に溶解した後、強制撹拌しながらアルカリ水溶液を添加して水分散体とし、さらに脱有機溶剤処理して得られる水分散体を用いることができる。 As a polyolefin-based polymer, after dissolving an acrylic acid copolymer of polyethylene or polypropylene, a maleic acid graft, etc. in an organic solvent, an alkaline aqueous solution is added while forcibly stirring to form a water dispersion, and then the organic solvent is removed. can be used.

バインダー成分は、下記要件(5)~(9)を満たすポリマーであることが好ましい。 The binder component is preferably a polymer that satisfies requirements (5) to (9) below.

[要件(5)]:
メタクリル酸系モノマーに由来する構成単位の含有量が90質量%以上である、ポリマー鎖A2及びポリマー鎖B2を含むA-Bブロックコポリマーである。
[要件(6)]:
前記ポリマー鎖A2が、
生物材料由来のメタクリレートに由来する構成単位を80質量%以上含み、
数平均分子量が10,000~30,000であり、
分子量分布が1.6以下である水不溶性のポリマーブロックである。
[要件(7)]:
前記ポリマー鎖B2が、
メタクリル酸に由来する構成単位を含み、
生物材料由来のメタクリレートに由来する構成単位を40~90質量%含み、
酸価が50~150mgKOH/gであり、
数平均分子量が5,000~20,000であり、
カルボキシ基の少なくとも一部がアルカリで中和されているポリマーブロックである。
[要件(8)]:
数平均分子量が15,000~50,000であり、分子量分布が1.6以下である。
[要件(9)]:
その数平均粒子径が10~200nmの粒子である。
[Requirement (5)]:
It is an AB block copolymer containing a polymer chain A2 and a polymer chain B2 in which the content of structural units derived from methacrylic acid-based monomers is 90% by mass or more.
[Requirement (6)]:
The polymer chain A2 is
Containing 80% by mass or more of structural units derived from methacrylates derived from biological materials,
a number average molecular weight of 10,000 to 30,000,
It is a water-insoluble polymer block having a molecular weight distribution of 1.6 or less.
[Requirement (7)]:
The polymer chain B2 is
Containing structural units derived from methacrylic acid,
Containing 40 to 90% by mass of structural units derived from methacrylates derived from biological materials,
an acid value of 50 to 150 mgKOH/g,
a number average molecular weight of 5,000 to 20,000,
It is a polymer block in which at least a portion of the carboxy groups are neutralized with alkali.
[Requirement (8)]:
It has a number average molecular weight of 15,000 to 50,000 and a molecular weight distribution of 1.6 or less.
[Requirement (9)]:
The particles have a number average particle diameter of 10 to 200 nm.

上記要件(5)~(9)を満たすポリマーは、高分子分散剤として用いられる前述のA-Bブロックコポリマーと類似した構造を有する。すなわち、生物材料由来のモノマーを用いて得られるA-Bブロックコポリマーであるために環境に配慮されているとともに、このポリマーをバインダー成分として用いることで、密着性、耐摩擦性、及び耐ブロッキング性に優れた画像(乾燥皮膜)を形成することができる。 Polymers satisfying the above requirements (5) to (9) have structures similar to the aforementioned AB block copolymers used as polymeric dispersants. That is, since it is an AB block copolymer obtained using a monomer derived from a biological material, it is environmentally friendly, and by using this polymer as a binder component, adhesion, abrasion resistance, and blocking resistance An excellent image (dry film) can be formed.

[要件(5)]
バインダー成分は、メタクリル酸系モノマーに由来する構成単位の含有量が90質量%以上である、ポリマー鎖A2及びポリマー鎖B2を含むA-Bブロックコポリマーである。メタクリル酸系モノマーは、メタクリル酸、及びメタクリル酸のエステル化物であるメタクリレートである。A-Bブロックコポリマーは、その構造が的確に制御されたポリマーであり、リビング重合、なかでもリビングラジカル重合によって製造することができる。有機ヨウ化物を開始化合物として用いるとともに、有機化合物を触媒として用いるリビングラジカル重合によってA-Bブロックコポリマーを製造することが、環境に配慮した材料を使用可能であるとともに、ポリマー設計の自由度が高いために好ましい。有機ヨウ化物を用いるリビングラジカル重合の場合、末端成長基であるヨウ素原子は第3級の炭素原子に結合していることが好ましいため、A-Bブロックコポリマーは、メタクリル酸系モノマーに由来する構成単位の含有量が90質量%以上である。また、メタクリル酸系モノマーに由来する構成単位の含有量が多いと、A-Bブロックコポリマーのガラス転移温度が高くなるので、耐熱性等の熱的性質が向上した画像を記録することができる。さらに、メタクリル酸系モノマーは、アクリル酸エステル等のアクリル酸系モノマーに比して耐加水分解性が高いので、水性の液媒体中でも加水分解しにくく、比較的安定である。なかでも、A-Bブロックコポリマーは、メタクリル酸系モノマーに由来する構成単位の含有量が100質量%であることが好ましい。
[Requirement (5)]
The binder component is an AB block copolymer containing polymer chain A2 and polymer chain B2 in which the content of structural units derived from methacrylic acid-based monomers is 90% by mass or more. Methacrylic acid-based monomers are methacrylic acid and methacrylate, which is an esterified product of methacrylic acid. AB block copolymers are polymers with precisely controlled structures and can be prepared by living polymerization, especially living radical polymerization. Using an organic iodide as a starting compound and producing an AB block copolymer by living radical polymerization using an organic compound as a catalyst makes it possible to use environmentally friendly materials and has a high degree of freedom in polymer design. preferred for In the case of living radical polymerization using an organic iodide, the iodine atom, which is a terminal propagating group, is preferably bound to a tertiary carbon atom, so the AB block copolymer has a structure derived from a methacrylic acid-based monomer. The unit content is 90% by mass or more. Further, when the content of structural units derived from methacrylic acid-based monomers is high, the AB block copolymer has a high glass transition temperature, so that images with improved thermal properties such as heat resistance can be recorded. Furthermore, methacrylic acid-based monomers have higher hydrolysis resistance than acrylic acid-based monomers such as acrylic acid esters, so they are relatively stable and are less likely to be hydrolyzed even in aqueous liquid media. In particular, the AB block copolymer preferably contains 100% by mass of structural units derived from methacrylic acid-based monomers.

メタクリル酸系モノマーとしては、メタクリル酸及び生物材料由来のメタクリレートを用いることが好ましい。さらに、石油材料由来のメタクリレートを用いてもよい。 As the methacrylic acid-based monomer, it is preferable to use methacrylic acid and a methacrylate derived from a biological material. Furthermore, methacrylates derived from petroleum materials may be used.

[要件(6)]
ポリマー鎖A2は、生物材料由来のメタクリレートに由来する構成単位を80質量%以上含み、数平均分子量が10,000~30,000であり、分子量分布が1.6以下である水不溶性のポリマーブロックである。このA2鎖は、印刷基材に対する密着性及び耐擦過性等の効果を発揮するポリマーブロックである。A2鎖中、生物材料由来のメタクリレートに由来する構成単位の含有量は80質量%以上であり、好ましくは90%以上である。A2鎖中の上記構成単位の含有量が80質量%未満であると、環境に対する配慮がやや不足する場合がある。また、上記構成単位の含有量が80質量%以上である限り、石油原料由来のメタクリレートに由来する構成単位を含んでいてもよい。さらに、A2鎖が水不溶性のポリマーブロックである限り、メタクリル酸に由来する構成単位を、例えば0.5~5質量%程度含んでいてもよい。
[Requirement (6)]
Polymer chain A2 is a water-insoluble polymer block containing 80% by mass or more of structural units derived from a methacrylate derived from a biological material, having a number average molecular weight of 10,000 to 30,000, and a molecular weight distribution of 1.6 or less. is. This A2 chain is a polymer block that exerts effects such as adhesion to the printing substrate and abrasion resistance. In the A2 chain, the content of structural units derived from biological material-derived methacrylate is 80% by mass or more, preferably 90% or more. If the content of the above structural unit in the A2 chain is less than 80% by mass, environmental consideration may be somewhat insufficient. Moreover, as long as the content of the above structural unit is 80% by mass or more, a structural unit derived from a petroleum raw material-derived methacrylate may be included. Furthermore, as long as the A2 chain is a water-insoluble polymer block, it may contain, for example, about 0.5 to 5% by mass of structural units derived from methacrylic acid.

A2鎖は、そのMnが10,000~30,000、好ましくは11,000~25,000のポリマーブロックである。A2鎖の分子量が十分に大きいため、印刷基材に対する密着性に優れているとともに、耐擦過性に優れた画像(乾燥皮膜)を形成することができる。A2鎖のMnが10,000未満であると、画像の密着性がやや低下する場合がある。一方、A2鎖のMnが30,000超であると重合率が低下することがあるとともに、分子量分布が広くなる傾向にある。 The A2 chain is a polymer block whose Mn is between 10,000 and 30,000, preferably between 11,000 and 25,000. Since the molecular weight of the A2 chain is sufficiently large, it is possible to form an image (dry film) with excellent adhesion to the printing substrate and excellent abrasion resistance. If the Mn of the A2 chain is less than 10,000, the adhesion of the image may slightly deteriorate. On the other hand, when the Mn of the A2 chain exceeds 30,000, the polymerization rate may decrease and the molecular weight distribution tends to be broadened.

A2鎖は、その分子量分布(PDI)が1.6以下、好ましくは1.5以下、さらに好ましくは1.4以下の、分子量が比較的そろったポリマーブロックである。A2鎖のPDIが1.6超であると、上記のMnの範囲外のポリマーブロックが多く含まれることとなる。 The A2 chain is a polymer block of relatively uniform molecular weight with a molecular weight distribution (PDI) of 1.6 or less, preferably 1.5 or less, more preferably 1.4 or less. When the PDI of the A2 chain is more than 1.6, many polymer blocks outside the above Mn range are included.

[要件(7)]
ポリマー鎖B2は、メタクリル酸に由来する構成単位を含み、生物材料由来のメタクリレートに由来する構成単位を40~90質量%含み、酸価が50~150mgKOH/gであり、数平均分子量が5,000~20,000であり、カルボキシ基の少なくとも一部がアルカリで中和されているポリマーブロックである。すなわち、B2鎖は、カルボキシ基の少なくとも一部がアルカリで中和され、イオン化することで水に溶解する水溶性のポリマーブロックである。
[Requirement (7)]
Polymer chain B2 contains structural units derived from methacrylic acid, contains 40 to 90% by mass of structural units derived from methacrylate derived from biological materials, has an acid value of 50 to 150 mgKOH/g, and has a number average molecular weight of 5. 000 to 20,000, and at least a portion of the carboxy groups are neutralized with alkali. That is, the B2 chain is a water-soluble polymer block in which at least part of the carboxy groups are neutralized with an alkali and ionized to dissolve in water.

B2鎖は、メタクリル酸に由来するカルボキシ基を有し、その酸価が50~150mgKOH/g、好ましくは60~130mgKOH/gのポリマーブロックである。B2鎖の酸価が50mgKOH/g未満であると、B2鎖が水溶解しにくくなることがあり、粒子の安定性が損われる場合がある。また、インクの再溶解性が不十分になる場合がある。一方、B2鎖の酸価が150mgKOH/g超であると、インクの粘度が過度に高くなる場合があるとともに、画像の耐水性等がやや不十分になることがある。 The B2 chain is a polymer block having a carboxy group derived from methacrylic acid and an acid value of 50-150 mgKOH/g, preferably 60-130 mgKOH/g. If the acid value of the B2 chain is less than 50 mgKOH/g, the B2 chain may be difficult to dissolve in water, which may impair the stability of the particles. In addition, the resolubility of the ink may become insufficient. On the other hand, if the acid value of the B2 chain exceeds 150 mgKOH/g, the viscosity of the ink may become excessively high, and the water resistance of the image may become somewhat insufficient.

B2鎖中、生物材料由来のメタクリレートに由来する構成単位の含有量は40~90質量%であり、好ましくは50~90質量%、さらに好ましくは60~85質量%である。このため、A-Bブロックコポリマーは、環境に配慮されたバインダー成分である。 In the B2 chain, the content of structural units derived from biological material-derived methacrylate is 40 to 90% by mass, preferably 50 to 90% by mass, more preferably 60 to 85% by mass. Therefore, AB block copolymers are environmentally friendly binder components.

B2鎖は、そのMnが5,000~20,000、好ましくは6,000~10,000のポリマーブロックである。十分にこのバインダーを水に安定に粒子化させること、及び、このB鎖は分子量が高いことで、A鎖と合わせてバインダー成分の被膜として働き、印画物の耐久性向上に寄与する。B2鎖のMnが5,000未満であると、水性の液媒体中における粒子の安定性がやや不足することがある。一方、B2鎖のMnが20,000超であると、インクの粘度が過度に上昇したり、画像の耐水性がやや低下したりすることがある。 The B2 chain is a polymer block whose Mn is between 5,000 and 20,000, preferably between 6,000 and 10,000. Sufficient water-stable granulation of the binder and the high molecular weight of the B chain act as a film of the binder component together with the A chain, contributing to the improvement of the durability of the printed matter. If the Mn of the B2 chain is less than 5,000, the stability of the particles in an aqueous liquid medium may be somewhat insufficient. On the other hand, if the Mn of the B2 chain exceeds 20,000, the viscosity of the ink may excessively increase, or the water resistance of the image may slightly decrease.

B2鎖は、カルボキシ基の少なくとも一部がアルカリで中和され、イオン化することで水に溶解する水溶性のポリマーブロックである。アルカリとしては、前述のアンモニア、有機アミン、アルカリ金属水酸化物等を用いることができる。カルボキシ基の全部がアルカリで中和されていてもよいし、B2鎖が水に溶解しうる範囲で、カルボキシ基の一部が中和されていてもよい。具体的には、pH安定性等の観点から、90mol%以上のカルボキシ基が中和されていることが好ましい。 The B2 chain is a water-soluble polymer block in which at least part of the carboxy groups are neutralized with an alkali and ionized to dissolve in water. As the alkali, the aforementioned ammonia, organic amines, alkali metal hydroxides, and the like can be used. All of the carboxy groups may be neutralized with an alkali, or part of the carboxy groups may be neutralized to the extent that the B2 chain is soluble in water. Specifically, from the viewpoint of pH stability and the like, it is preferable that 90 mol % or more of the carboxy groups are neutralized.

[要件(8)]
A-BブロックコポリマーのMnは15,000~50,000、好ましくは16,000~30,000である。A-BブロックコポリマーのMnが15,000未満であると、形成される画像(乾燥皮膜)の耐久性がやや劣ることがある。一方、A-BブロックコポリマーのMnが50,000超であると、インクの粘度が過度に上昇したり、上記の分子量の範囲外のポリマーが多く含まれたりすることがある。
[Requirement (8)]
The Mn of the AB block copolymer is from 15,000 to 50,000, preferably from 16,000 to 30,000. When the Mn of the AB block copolymer is less than 15,000, the durability of the formed image (dry film) may be somewhat inferior. On the other hand, if the Mn of the AB block copolymer exceeds 50,000, the viscosity of the ink may be excessively increased, or a large amount of polymer outside the above molecular weight range may be contained.

A-Bブロックコポリマーの分子量分布(PDI)は1.6以下であり、好ましくは1.5以下である。A-BブロックコポリマーのPDIが1.6超であると、上記のMnの範囲外のものが多く含まれる傾向にある。 The AB block copolymer has a molecular weight distribution (PDI) of 1.6 or less, preferably 1.5 or less. If the AB block copolymer has a PDI of more than 1.6, it tends to contain a large amount of Mn outside the above range.

[要件(9)]
A-Bブロックコポリマーは、その数平均粒子径が10~200nm、好ましくは50~150nmの粒子(バインダー粒子)である。本明細書におけるポリマー等の粒子の数平均粒子径は、動的光散乱法により測定される値である。A-Bブロックコポリマーと水を混合すると、A2鎖が粒子を形成するとともに、B2鎖が水に溶解してバインダー粒子が形成されるため、ミセル、水分散体、又はエマルジョンが形成される。粒子が形成されずに溶解すると、インクの粘度が過度に上昇することがある。これに対して、このA-Bブロックコポリマーは粒子を形成するので、インクの粘度を過度に上昇させることがない。A-Bブロックコポリマーにより形成されるバインダー粒子の数平均粒子径が10nm未満であると、溶解している状態とほぼ同等であることから、インクの粘度が上昇しやすくなる。一方、バインダー粒子の数平均粒子径が200nm超であると、インクジェットヘッドのノズルからの吐出性がやや低下する場合がある。
[Requirement (9)]
The AB block copolymer is particles (binder particles) having a number average particle size of 10 to 200 nm, preferably 50 to 150 nm. The number average particle size of particles such as polymer particles in the present specification is a value measured by a dynamic light scattering method. When AB block copolymers are mixed with water, the A2 chains form particles and the B2 chains dissolve in water to form binder particles, thus forming micelles, aqueous dispersions, or emulsions. Dissolution without particle formation can lead to an excessive increase in viscosity of the ink. In contrast, the AB block copolymer forms particles and does not excessively increase the viscosity of the ink. When the number average particle diameter of the binder particles formed by the AB block copolymer is less than 10 nm, the viscosity of the ink tends to increase because the binder particles are in a dissolved state. On the other hand, if the number average particle diameter of the binder particles exceeds 200 nm, the ejection performance from the nozzles of the inkjet head may slightly deteriorate.

生物材料由来のメタクリレートとしては、エチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、オクチルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、及びオクタデシルメタクリレートを用いることが好ましい。バインダー成分は、例えば、ABCのトリブロック構造、ABCBテトラブロック構造、及びグラジエント構造等であってもよい。ABCトリブロック構造の場合、A鎖が不溶性、B鎖が水可溶性、及びC鎖が水可溶性のA-(BC)ブロック構造等であればよい。さらに、ABAブロック構造としてもよい。 Ethyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, isobornyl methacrylate, octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, and octadecyl methacrylate are preferably used as methacrylates derived from biological materials. The binder component may be, for example, an ABC triblock structure, an ABCB tetrablock structure, a gradient structure, or the like. In the case of the ABC triblock structure, it may be an A-(BC) block structure in which the A chain is insoluble, the B chain is water soluble, and the C chain is water soluble. Furthermore, it may be an ABA block structure.

バインダー成分として用いる上記のA-Bブロックコポリマーは、従来公知の方法にしたがって製造することができる。例えば、リビングアニオン重合、リビングカチオン重合、リビングラジカル重合によって製造することができる。なかでも、条件、材料、及び装置等の観点から、リビングラジカル重合によって製造することが好ましい。特に、有機ヨウ化物を開始化合物として用いるとともに、有機化合物を触媒として用いるRTCP法やRCMP法が、重金属や特殊な化合物を必要とせずにコスト面で有利であるとともに、精製や処理の簡便さの面でも有利である。また、インクに配合する水溶性有機溶媒中で重合する溶液重合が好ましい。溶液重合した後、アルカリを添加することで、粒子状のバインダー成分とすることができる。 The above AB block copolymer used as a binder component can be produced according to a conventionally known method. For example, it can be produced by living anionic polymerization, living cationic polymerization, or living radical polymerization. Among them, living radical polymerization is preferable from the viewpoint of conditions, materials, equipment, and the like. In particular, the RTCP method and the RCMP method, which use an organic iodide as a starting compound and an organic compound as a catalyst, are advantageous in terms of cost because they do not require heavy metals or special compounds, and are easy to purify and process. It is also advantageous in terms of Further, solution polymerization in which the polymer is polymerized in a water-soluble organic solvent blended in the ink is preferable. By adding an alkali after solution polymerization, a particulate binder component can be obtained.

<乾燥皮膜>
上述の水性インクジェットインクは、サーマルヘッドやピエゾヘッド等の記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタに適用することが可能であり、インクジェット記録法によって種々の印刷基材に画像を記録する(印刷)することができる。具体的には、紙、印画紙、写真光沢紙、ポリオレフィンやポリエチレンテレフタレート等のプラスチックフィルム、繊維、布地、セラミックス、金属、成形物等の印刷基材に画像を記録することができる。そして、記録される画像は、高彩度、高発色性、密着性、及び耐摩擦性等の耐久性に優れた、いわゆる乾燥皮膜である。すなわち、本発明の水性インクジェットインクを用いることで、生物材料由来の(メタ)アクリレートに由来する成分を含む、環境に優しく、カーボンニュートラルな皮膜状乾燥物である乾燥皮膜を製造することができる。
<Dry film>
The aqueous inkjet ink described above can be applied to an inkjet printer equipped with a recording head such as a thermal head or a piezo head, and can record (print) images on various printing substrates by an inkjet recording method. . Specifically, images can be recorded on printing substrates such as paper, photographic paper, photographic glossy paper, plastic films such as polyolefin and polyethylene terephthalate, fibers, fabrics, ceramics, metals and moldings. The recorded image is a so-called dry film that is excellent in durability such as high chroma, high color development, adhesion, and abrasion resistance. That is, by using the water-based inkjet ink of the present invention, it is possible to produce a dry film that is an environmentally friendly, carbon-neutral dried film that contains a component derived from a (meth)acrylate derived from a biological material.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、下記の実施例によって何ら限定されるものではない。成分量に関して「部」及び「%」と記載しているものは特に断らない限り質量基準である。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited by the following examples as long as the gist thereof is not exceeded. "Parts" and "%" regarding component amounts are based on mass unless otherwise specified.

<高分子分散剤の製造>
(実施合成例1)
撹拌装置、温度計、還流管、滴下装置、及び窒素導入管を取り付けた反応容器に、窒素をバブリングしながらジエチレングリコール(BDG)300部を入れ、70℃に加温した。別容器に、イソボルニルメタクリレート(IBXMA)30部、テトラヒドロフルフリルメタクリレート(THFMA)120部、ラウリルメタクリレート(LMA)60部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)60部、メタクリル酸(MAA)30部、及び2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(商品名「V-65」、富士フイルム社製、V-65)2部を入れて混合し、均一化してモノマー混合液を調製した。イソボルニルメタクリレートとしては、松脂や松精油から得られるα-ピネンを異性化した後、カンフェン及びメタクリル酸を反応して得られたメタクリレート(バイオマス度71.4%)を用いた。テトラヒドロフルフリルメタクリレートとしては、トウモロコシの芯等から得られるフルフラールを水素化して得たテトラヒドロフルフリルアルコールと、メタクリル酸とのエステル化物(バイオマス度55.5%)を用いた。ラウリルメタクリレートとしては、パーム核油やヤシ油等の油脂を加水分解して得た脂肪酸の分留物であるラウリン酸を水素還元して得たラウリルアルコールと、メタクリル酸とのエステル化物(バイオマス度75.0%)を用いた。調製したモノマー混合液の1/3を反応容器内に滴下した後、モノマー混合液の残部を2時間かけてさらに滴下し、70℃で8時間重合してポリマーを合成し、ポリマーを含有する液体を得た。液体の一部をサンプリングし、テトラヒドロフランを展開溶媒とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)にてポリマーの分子量を測定した。その結果、ポリマーの数平均分子量(Mn)は19,800であり、分子量分布(PDI=重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))は2.01であり、重合率は約100%であった。重合率は、得られた液体の一部をアルミ皿に測りとり、150℃の送風乾燥機にて3時間乾燥させ、得られた残分から算出した。
<Production of polymer dispersant>
(Working Synthesis Example 1)
300 parts of diethylene glycol (BDG) was put into a reaction vessel equipped with a stirring device, a thermometer, a reflux tube, a dropping device and a nitrogen inlet tube while bubbling nitrogen, and heated to 70°C. In a separate container, 30 parts of isobornyl methacrylate (IBXMA), 120 parts of tetrahydrofurfuryl methacrylate (THFMA), 60 parts of lauryl methacrylate (LMA), 60 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), 30 parts of methacrylic acid (MAA) , and 2,2′-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) (trade name “V-65”, manufactured by Fuji Film Co., Ltd., V-65) 2 parts are mixed and homogenized to form a monomer mixture. prepared. As the isobornyl methacrylate, methacrylate (biomass degree: 71.4%) obtained by isomerizing α-pinene obtained from pine resin or pine essential oil and then reacting with camphene and methacrylic acid was used. As the tetrahydrofurfuryl methacrylate, an ester of tetrahydrofurfuryl alcohol obtained by hydrogenating furfural obtained from corn cobs or the like and methacrylic acid (biomass degree 55.5%) was used. Lauryl methacrylate is an esterified product (biomass degree 75.0%) was used. After dropping 1/3 of the prepared monomer mixture into the reaction vessel, the remainder of the monomer mixture was added dropwise over 2 hours, polymerized at 70° C. for 8 hours to synthesize a polymer, and the polymer-containing liquid got A portion of the liquid was sampled, and the molecular weight of the polymer was measured by gel permeation chromatography (GPC) using tetrahydrofuran as a developing solvent. As a result, the number average molecular weight (Mn) of the polymer was 19,800, the molecular weight distribution (PDI = weight average molecular weight (Mw)/number average molecular weight (Mn)) was 2.01, and the polymerization rate was about 100%. Met. The rate of polymerization was calculated from the residue obtained by measuring a portion of the obtained liquid in an aluminum dish, drying it with a blower dryer at 150° C. for 3 hours.

得られた液体の一部をサンプリングし、トルエン/エタノール(=1/1(体積比))混合溶媒を加えて均一化した。1%フェノールフタレイン/エタノール溶液を数滴加え、0.1規定の水酸化カリウムエタノール溶液で滴定して、ポリマーの酸価を測定した。その結果、ポリマーの酸価は64.9mgKOH/gであった。ポリマーを含有する溶液に、水酸化ナトリウム13.9部及び水136.1部の混合液を添加して中和し、分散剤D-1の水溶液(粘稠な淡黄色透明液体)を得た。得られた水溶液の固形分は42.1%であり、pHは10.1であった。 A portion of the obtained liquid was sampled and homogenized by adding a toluene/ethanol (=1/1 (volume ratio)) mixed solvent. A few drops of a 1% phenolphthalein/ethanol solution were added, and titration was carried out with a 0.1 N potassium hydroxide ethanol solution to measure the acid value of the polymer. As a result, the acid value of the polymer was 64.9 mgKOH/g. A mixture of 13.9 parts of sodium hydroxide and 136.1 parts of water was added to the solution containing the polymer for neutralization to obtain an aqueous solution of dispersant D-1 (viscous pale yellow transparent liquid). . The resulting aqueous solution had a solids content of 42.1% and a pH of 10.1.

得られた分散剤D-1(ポリマー)中、生物材料由来のメタクリレートに由来する構成単位の含有量は70%である。また、以下に示す式から、得られたポリマーのバイオマス度を算出した。
ポリマーのバイオマス度=(ポリマー100部中の各モノマーモル数×各モノマーの炭素数×各モノマーのバイオマス度の合計)÷(ポリマー100部中の各モノマーモル数×各モノマーの炭素数の合計)
In the resulting dispersant D-1 (polymer), the content of structural units derived from biological material-derived methacrylate was 70%. In addition, the degree of biomass of the obtained polymer was calculated from the formula shown below.
Polymer biomass degree = (moles of each monomer in 100 parts of polymer x carbon number of each monomer x total biomass degree of each monomer) ÷ (moles of each monomer in 100 parts of polymer x total carbon number of each monomer)

分散剤D-1の場合、バイオマス度は、(0.045×14×71.4%(IBXMA)+0.235×9×55.5%(THFMA)+0.078×16×75.0%(LMA)+0.154×6×0%(HEMA)+0.116×4×0(MAA))÷(0.045×14(IBXMA)+0.235×9(THFMA)+0.078×16(LMA)+0.154×6(HEMA)+0.116×4(MAA))=2.56÷5.38=「47.5%」と算出することができる。開始剤は、その残基のすべてがポリマーに導入されるわけではないので、バイオマス度の算出に用いないものとする。 In the case of dispersant D-1, the degree of biomass is (0.045 × 14 × 71.4% (IBXMA) + 0.235 × 9 × 55.5% (THFMA) + 0.078 × 16 × 75.0% ( LMA) + 0.154 x 6 x 0% (HEMA) + 0.116 x 4 x 0 (MAA)) ÷ (0.045 x 14 (IBXMA) + 0.235 x 9 (THFMA) + 0.078 x 16 (LMA) +0.154 x 6 (HEMA) + 0.116 x 4 (MAA)) = 2.56 ÷ 5.38 = "47.5%". The initiator shall not be used in calculating the degree of biomass since not all of its residues are incorporated into the polymer.

ポリマー1,000gには、炭素53.9molが含まれている。ポリマー1,000g中の炭素の量(mol)は、ポリマーを構成するモノマーの各質量部、モノマーの分子量及び炭素数から算出することができる。ポリマーのバイオマス度が47.5%であることから、ポリマー1,000gには生物材料由来の炭素25.6molが含まれている。このポリマー1,000gが燃焼すると二酸化炭素1,126gが放出されることから、このポリマーの吸収二酸化炭素は「1,126(g/1,000g)」である。このポリマー1,000gを用いて塗膜(乾燥皮膜)を形成した場合、二酸化炭素1,126gが貯蔵されることとなり、二酸化炭素の環境低減に寄与することとなる。 1,000 g of polymer contains 53.9 mol of carbon. The amount (mol) of carbon in 1,000 g of polymer can be calculated from each part by mass of monomers constituting the polymer, the molecular weight of the monomer, and the number of carbon atoms. Since the biomass degree of the polymer is 47.5%, 1,000 g of the polymer contains 25.6 mol of carbon derived from biological materials. Since 1,126 g of carbon dioxide is released when 1,000 g of this polymer burns, the absorbed carbon dioxide of this polymer is "1,126 (g/1,000 g)." When 1,000 g of this polymer is used to form a coating film (dry film), 1,126 g of carbon dioxide is stored, contributing to the reduction of carbon dioxide in the environment.

(実施合成例2~4、比較合成例1~3)
表1及び2に示す種類及び量(単位:部)の各種材料を用いたこと以外は、前述の実施合成例1と同様にして、分散剤D-2~4、分散剤R-1~3の水溶液を得た。得られた分散剤の物性等を表1及び2に示す。また、表1及び2中の略号の意味を以下に示す。
・MPG:プロピレングリコールモノメチルエーテル
・StMA:ステアリルメタクリレート(パーム核油やヤシ油等の油脂を加水分解して得られる脂肪酸の分留物であるオレイン酸を水素還元して得たステアリルアルコールと、メタクリル酸とのエステル化物(バイオマス度81.8%))
・OA:オクチルアクリレート(パーム核油やヤシ油等の油脂を加水分解して得られる脂肪酸の分留物であるカプリル酸を水素還元して得たオクタノールと、アクリル酸とのエステル化物(バイオマス度72.7%))
・EMA:エチルメタクリレート(デンプンや糖を分解して得られるエタノールと、メタクリレートとのエステル化物(バイオマス度33.3%))
・イタコン酸:でんぷん等を発酵して得られるカルボキシ基を有するモノマー(バイオマス度100%)
・St:スチレン(石油由来材料)
・MMA:メチルメタクリレート(石油由来材料)
・BA:ブチルアクリレート(石油由来材料)
・2-EHMA:2-エチルヘキシルメタクリレート(石油由来材料)
・AIBN:2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)
(Working Synthesis Examples 2-4, Comparative Synthesis Examples 1-3)
Dispersants D-2 to 4 and dispersants R-1 to 3 were dispersants D-2 to 4 and dispersants R-1 to 3 in the same manner as in Synthesis Example 1 described above, except that the various materials of the types and amounts (unit: parts) shown in Tables 1 and 2 were used. was obtained. Tables 1 and 2 show the physical properties of the obtained dispersant. The meanings of abbreviations in Tables 1 and 2 are shown below.
・MPG: propylene glycol monomethyl ether ・StMA: stearyl methacrylate (stearyl alcohol obtained by hydrogen reduction of oleic acid, which is a fatty acid fraction obtained by hydrolyzing oils such as palm kernel oil and coconut oil, and methacrylic Esterified product with acid (81.8% biomass content))
・ OA: Octyl acrylate (octanol obtained by hydrogen reduction of caprylic acid, which is a fraction of fatty acids obtained by hydrolyzing oils such as palm kernel oil and coconut oil, and esterified product of acrylic acid (biomass degree 72.7%))
・EMA: Ethyl methacrylate (an esterified product of ethanol obtained by decomposing starch or sugar and methacrylate (biomass degree 33.3%))
・Itaconic acid: A monomer having a carboxyl group obtained by fermenting starch, etc. (100% biomass content)
・St: Styrene (petroleum-derived material)
・MMA: Methyl methacrylate (petroleum-derived material)
・BA: Butyl acrylate (petroleum-derived material)
・2-EHMA: 2-ethylhexyl methacrylate (petroleum-derived material)
・AIBN: 2,2′-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile)

また、表1及び2中の「環境対応」の評価基準を以下に示す。
○:バイオマス度が40%以上、かつ、吸収二酸化炭素が1,000g/1,000g以上である。
×:バイオマス度が40%未満、又は、吸収二酸化炭素が1,000g/1,000g未満である。
In addition, evaluation criteria for "environmental friendliness" in Tables 1 and 2 are shown below.
○: The biomass degree is 40% or more, and the absorbed carbon dioxide is 1,000 g/1,000 g or more.
x: The degree of biomass is less than 40%, or the absorbed carbon dioxide is less than 1,000 g/1,000 g.

Figure 0007240471000001
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Figure 0007240471000002
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(実施合成例5)
撹拌装置、温度計、還流管、滴下装置、及び窒素導入管を取り付けた反応容器に、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル119.0部、プロピレングリコールモノプロピルエーテル59.5部、ヨウ素1.0部、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)(商品名「V-70」、富士フイルム社製、V-70)3.6部、THFMA57.1部、IBXMA24.0部、EMA16.4部、MAA21.5部、及びN-アイオドスクシンイミド(NIS)0.02部を入れた。窒素を流しながら42℃に加温し、8時間重合してポリマーを形成した。一部をサンプリングして測定した重合率は約100%であった。形成されたポリマーのMnは8,900であり、PDIは1.49であり、酸価は117.7mgKOH/gであった。
(Working Synthesis Example 5)
119.0 parts of tripropylene glycol monomethyl ether, 59.5 parts of propylene glycol monopropyl ether, 1.0 part of iodine, 2 , 2'-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) (trade name "V-70", manufactured by Fujifilm Corporation, V-70) 3.6 parts, THFMA 57.1 parts, IBXMA 24.0 parts , 16.4 parts EMA, 21.5 parts MAA, and 0.02 parts N-iodosuccinimide (NIS). Heated to 42° C. under nitrogen flow and polymerized for 8 hours to form a polymer. The polymerization rate measured by sampling a part was about 100%. The polymer formed had a Mn of 8,900, a PDI of 1.49 and an acid number of 117.7 mg KOH/g.

水酸化ナトリウム10部及び水109部の混合液を添加して中和し、分散液D-5の水溶液(淡黄色透明の低粘度液体)を得た。得られた水溶液の固形分は25.3%であり、pHは10.2であった。このポリマーは、ヨウ素を開始基とし、ヨウ素を引き抜いてラジカルを生成する有機化合物を触媒とするリビングラジカル重合(可逆的移動触媒重合、RTCP法)によって形成したポリマーであり、分子量が比較的そろっている。得られた分散剤D-5(ポリマー)中、生物材料由来のメタクリレートに由来する構成単位の含有量は81.9%であった。また、分散剤D-5(ポリマー)のバイオマス度は45.6%であり、吸収二酸化炭素は1,124g/1,000gであった。 A mixture of 10 parts of sodium hydroxide and 109 parts of water was added for neutralization to obtain an aqueous solution of Dispersion D-5 (pale yellow transparent low viscosity liquid). The resulting aqueous solution had a solids content of 25.3% and a pH of 10.2. This polymer is a polymer formed by living radical polymerization (reversible transfer catalyst polymerization, RTCP method) using iodine as a starting group and an organic compound that abstracts iodine to generate radicals as a catalyst, and has a relatively uniform molecular weight. there is In the resulting dispersant D-5 (polymer), the content of structural units derived from biological material-derived methacrylate was 81.9%. Dispersant D-5 (polymer) had a biomass degree of 45.6% and absorbed carbon dioxide of 1,124 g/1,000 g.

(実施合成例6)
撹拌装置、温度計、還流管、滴下装置、及び窒素導入管を取り付けた反応容器に、BDG283.1部、THFMA119.2部、ヨウ素2.0部、V-70 3.6部、及びNIS0.1部を入れた。窒素をバブリングしながら45℃に加温し、4時間重合してA鎖(ポリマー)を形成した。一部をサンプリングして測定したMnは5,100であり、PDIは1.21であり、重合率は約100%であった。THFMA119部及びMAA30.2部の混合物を添加し、45℃で4時間重合してB鎖を形成し、A-Bブロックコポリマーを得た。A-BブロックコポリマーのMnは10,700であり、PDIは1.31であり、酸価は73.0mgKOH/gであり、重合率は約100%であった。また、B鎖のMn(全体のMn-A鎖のMn)は5,600であり、重合率を考慮した配合値から算出した酸価は132mgKOH/gであった。重合溶液を室温まで冷却した後、28%アンモニア水23.4部及び水118.5部の混合液を添加して中和し、分散剤D-6の水溶液(淡褐色透明な液体)を得た。得られた水溶液の固形分は41.1%であり、pHは9.2であった。得られた分散剤D-6(ポリマー)中、生物材料由来のメタクリレートに由来する構成単位の含有量は88.7%であった。また、分散剤D-5(ポリマー)のバイオマス度は49.9%であり、吸収二酸化炭素は1,145g/1,000gであった。
(Working Synthesis Example 6)
283.1 parts of BDG, 119.2 parts of THFMA, 2.0 parts of iodine, 3.6 parts of V-70, and 0.2 parts of NIS were added to a reaction vessel equipped with a stirring device, a thermometer, a reflux tube, a dropping device, and a nitrogen inlet tube. I put one in. The mixture was heated to 45° C. with nitrogen bubbling and polymerized for 4 hours to form the A chain (polymer). The Mn measured by sampling a part was 5,100, the PDI was 1.21, and the polymerization rate was about 100%. A mixture of 119 parts THFMA and 30.2 parts MAA was added and polymerized at 45° C. for 4 hours to form the B chain and give an AB block copolymer. The AB block copolymer had an Mn of 10,700, a PDI of 1.31, an acid value of 73.0 mg KOH/g, and a conversion of about 100%. In addition, the Mn of the B chain (Mn of the entire Mn--Mn of the A chain) was 5,600, and the acid value calculated from the compounding value considering the polymerization rate was 132 mgKOH/g. After cooling the polymerization solution to room temperature, a mixture of 23.4 parts of 28% aqueous ammonia and 118.5 parts of water was added for neutralization to obtain an aqueous solution of dispersant D-6 (light brown transparent liquid). rice field. The resulting aqueous solution had a solids content of 41.1% and a pH of 9.2. In the resulting dispersant D-6 (polymer), the content of structural units derived from biological material-derived methacrylate was 88.7%. Dispersant D-5 (polymer) had a biomass degree of 49.9% and absorbed carbon dioxide of 1,145 g/1,000 g.

(実施合成例7~13)
表3に示す種類及び量(単位:部)の各種材料を用いたこと以外は、前述の実施合成例6と同様にして、分散剤D-7~13の水溶液を得た。得られた分散剤の物性等を表3に示す。また、表3中、「DMEA」はジメチルアミノエタノールである。
(Working Synthesis Examples 7 to 13)
Aqueous solutions of dispersants D-7 to D-13 were obtained in the same manner as in Synthesis Example 6 described above, except that the types and amounts (unit: parts) of various materials shown in Table 3 were used. Table 3 shows the physical properties of the obtained dispersant. Moreover, in Table 3, "DMEA" is dimethylaminoethanol.

Figure 0007240471000003
Figure 0007240471000003

<顔料分散液の調製>
(実施例1)
分散剤D-1の水溶液89.1部及びイオン交換水337.8部を混合して透明の液体を得た。得られた溶液に銅フタロシアニン顔料PB-15:3(商品名「シアニンブルーA220JC」、大日精化工業社製)150部を添加し、ディスパーを使用して30分撹拌してミルベースを調製した。横型媒体分散機(商品名「ダイノミル0.6リットルECM型」、シンマルエンタープライゼス社製、ジルコニア製ビーズの径:0.5mm)を使用し、周速10m/sで分散処理してミルベース中に顔料を十分に分散させた。水256.4部を添加して顔料濃度が18%となるように調整した。ミルベースを遠心分離処理(7,500回転、20分間)した後、ポアサイズ5μmのメンブレンフィルターでろ過した。水で希釈して、顔料濃度14%であるインクジェット用の顔料分散液-1(シアン色)を得た。
<Preparation of pigment dispersion>
(Example 1)
89.1 parts of an aqueous solution of dispersant D-1 and 337.8 parts of ion-exchanged water were mixed to obtain a transparent liquid. 150 parts of a copper phthalocyanine pigment PB-15:3 (trade name “Cyanine Blue A220JC”, manufactured by Dainichiseika Kogyo Co., Ltd.) was added to the resulting solution and stirred for 30 minutes using a disper to prepare a millbase. Using a horizontal medium dispersing machine (trade name “Dyno Mill 0.6 liter ECM type”, manufactured by Shinmaru Enterprises, zirconia bead diameter: 0.5 mm), disperse at a peripheral speed of 10 m / s and in the mill base The pigment was sufficiently dispersed in the 256.4 parts of water was added to adjust the pigment concentration to 18%. The millbase was centrifuged (7,500 rpm, 20 minutes) and then filtered through a membrane filter with a pore size of 5 µm. By diluting with water, an inkjet pigment dispersion-1 (cyan color) having a pigment concentration of 14% was obtained.

粒度測定器(商品名「NICOMP 380ZLS-S」、インターナショナル・ビジネス社製)を使用して測定した顔料分散液-1中の顔料の数平均粒子径は138.5nmであり、顔料が微分散されていることを確認した。また、顔料分散液-1の粘度は3.70mPa・sであり、pHは9.4であった。顔料分散液-1の粘度は、E型粘度計を使用し、60回転の条件で測定した25℃における値である。70℃で1週間保存後の顔料分散液-1中の顔料の数平均粒子径は138.5nmであり、粘度は3.66mPa・sであった。これにより、顔料分散液-1の保存安定性が非常に良好であることを確認した。 The number average particle diameter of the pigment in the pigment dispersion liquid-1 measured using a particle size analyzer (trade name “NICOMP 380ZLS-S”, manufactured by International Business Co., Ltd.) was 138.5 nm, and the pigment was finely dispersed. I confirmed that Further, the viscosity of Pigment Dispersion-1 was 3.70 mPa·s and the pH was 9.4. The viscosity of Pigment Dispersion-1 is a value at 25° C. measured at 60 rotations using an E-type viscometer. After being stored at 70° C. for one week, the number average particle diameter of the pigment in Pigment Dispersion-1 was 138.5 nm, and the viscosity was 3.66 mPa·s. From this, it was confirmed that the storage stability of Pigment Dispersion-1 was very good.

(実施例2~13、比較例1~3)
表4に示す種類の分散剤を用いたこと以外は、前述の実施例1と同様にして、顔料分散液-2~13、顔料分散液-1H~3Hを調製した。各顔料分散液の特性(分散直後及び70℃で1週間保存後の顔料の数平均粒子径及び粘度)を表4に示す。
(Examples 2 to 13, Comparative Examples 1 to 3)
Pigment Dispersions-2 to 13 and Pigment Dispersions-1H to 3H were prepared in the same manner as in Example 1 except that the types of dispersants shown in Table 4 were used. Table 4 shows the properties of each pigment dispersion (the number average particle size and viscosity of the pigment immediately after dispersion and after storage at 70° C. for one week).

また、表4中の「評価」の基準を以下に示す。
○:顔料が微分散されており、70℃で1週間保存しても顔料の数平均粒子径及び粘度が大きく変化しなかった。
△:顔料が微分散されているが、粘度が4mPa・sより高かった。また、70℃で1週間保存しても顔料の数平均粒子径及び粘度はほとんど変化しなかった。
×:顔料が微分散されているが、70℃で1週間保存すると顔料の数平均粒子径が増大した、又は粘度が増大した。
In addition, the criteria for "evaluation" in Table 4 are shown below.
◯: The pigment was finely dispersed, and the number average particle size and viscosity of the pigment did not change significantly even after storage at 70° C. for 1 week.
Δ: The pigment was finely dispersed, but the viscosity was higher than 4 mPa·s. Moreover, the number average particle size and viscosity of the pigment hardly changed even after storage at 70° C. for one week.
x: The pigment was finely dispersed, but after storage at 70°C for 1 week, the number average particle size of the pigment increased or the viscosity increased.

Figure 0007240471000004
Figure 0007240471000004

(実施例14~16)
銅フタロシアニン顔料PB-15:3に代えて、アゾ系黄色顔料PY-155(商品名「VERSAL YELLOW 4GNY」、クラリアントジャパン社製)、キナクリドン顔料PR-122(商品名「CFR130P」、大日精化工業社製)、及びカーボンブラック顔料PB―7(商品名「S170」、デグザ社製)をそれぞれ用いたこと以外は、前述の実施例10と同様にして、顔料分散液-14~16を得た。各顔料分散液の特性(分散直後及び70℃で1週間保存後の顔料の数平均粒子径及び粘度)を表5に示す。
(Examples 14-16)
Instead of copper phthalocyanine pigment PB-15:3, azo yellow pigment PY-155 (trade name “VERSAL YELLOW 4GNY”, Clariant Japan Co., Ltd.), quinacridone pigment PR-122 (trade name “CFR130P”, Dainichiseika Kogyo Pigment Dispersions-14 to 16 were obtained in the same manner as in Example 10 described above, except that a carbon black pigment PB-7 (trade name “S170”, manufactured by Deguza) was used. . Table 5 shows the properties of each pigment dispersion (the number average particle size and viscosity of the pigment immediately after dispersion and after storage at 70° C. for one week).

Figure 0007240471000005
Figure 0007240471000005

(実施例17)
水401.2部及び分散剤D-5の水溶液98.8部を混合し、均一化して液体を得た。得られた液体にC.I.ピグメントホワイト6(商品名「JR-404」、石原産業業社製)500部を添加した。ディゾルバーを使用して十分撹拌混合して、顔料及び分散剤を含有する混合物を得た。横型媒体分散機を使用して顔料を混合物中に十分に分散させた後、ポアサイズ10μmのメンブレンフィルターでろ過して粗粒を除去し、顔料濃度50%であるインクジェット用の顔料分散液-17(ホワイト色)を得た。顔料分散液-17中の顔料の数平均粒子径は263.7nmであり、粘度は12.6mPa・sであった。70℃で1週間保存後の顔料分散液-17中の顔料の数平均粒子径は226.4nmであり、粘度は12.8mPa・sであった。
(Example 17)
401.2 parts of water and 98.8 parts of an aqueous solution of dispersant D-5 were mixed and homogenized to obtain a liquid. C.I. I. Pigment White 6 (trade name “JR-404”, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) was added in 500 parts. A dissolver was used to thoroughly stir and mix to obtain a mixture containing pigment and dispersant. After sufficiently dispersing the pigment in the mixture using a horizontal medium dispersing machine, coarse particles are removed by filtration through a membrane filter with a pore size of 10 μm, and a pigment dispersion for inkjet-17 (pigment concentration of 50%) ( white color) was obtained. The pigment in Pigment Dispersion-17 had a number average particle diameter of 263.7 nm and a viscosity of 12.6 mPa·s. After being stored at 70° C. for one week, the number average particle diameter of the pigment in Pigment Dispersion Liquid-17 was 226.4 nm, and the viscosity was 12.8 mPa·s.

<インク(1)の調製>
(実施例18~27、比較例4~6)
表6に示す種類の顔料分散液28.7部、BDG1.5部、2-ピロリドン5部、グリセリン20.0部、界面活性剤(商品名「サーフィノール465」、エアープロダクト社製)1部、及び水44.8部を混合し、十分撹拌した後、ポアサイズ10μmのメンブランフィルターでろ過して、インクジェット用のインクを調製した。各インクの特性(調製直後及び70℃で1週間保存後の顔料の数平均粒子径及び粘度)を表6に示す。また、表6中の「評価」の基準を以下に示す。
○:70℃で1週間保存しても顔料の数平均粒子径及び粘度が大きく変化しなかった。
△:70℃1週間保存しても顔料の数平均粒子径は大きく変化しなかったが、粘度が増大した。
×:顔料が微分散されているが、70℃で1週間保存すると顔料の数平均粒子径が増大した、又は粘度が増大した。
<Preparation of ink (1)>
(Examples 18-27, Comparative Examples 4-6)
28.7 parts of pigment dispersion of the type shown in Table 6, 1.5 parts of BDG, 5 parts of 2-pyrrolidone, 20.0 parts of glycerin, 1 part of surfactant (trade name "Surfinol 465", manufactured by Air Products) , and 44.8 parts of water were mixed, thoroughly stirred, and filtered through a membrane filter with a pore size of 10 μm to prepare an inkjet ink. Table 6 shows the properties of each ink (number average particle size and viscosity of the pigment immediately after preparation and after storage at 70° C. for 1 week). In addition, the criteria for "evaluation" in Table 6 are shown below.
◯: The number average particle size and viscosity of the pigment did not change significantly even after storage at 70° C. for 1 week.
Δ: Even after storage at 70° C. for 1 week, the number average particle size of the pigment did not change significantly, but the viscosity increased.
x: The pigment was finely dispersed, but after storage at 70°C for 1 week, the number average particle size of the pigment increased or the viscosity increased.

Figure 0007240471000006
Figure 0007240471000006

<インク(1)の評価>
(実施応用例1~4)
実施例23及び25~27で得たインクをカートリッジにそれぞれ充填し、インクジェットプリンタ(商品名「EM930C」、セイコーエプソン社製)に装着した。(i)専用写真用光沢紙(PGPP)、及び(ii)普通紙(商品名「4024」、ゼロックス社製)に、「フォト720dpi」の印刷モードでベタ画像を印刷して印刷物を得た。いずれのインクも、インクジェット方式のノズルから問題なく吐出可能であることを確認した。
<Evaluation of Ink (1)>
(Practical application examples 1 to 4)
Each of the inks obtained in Examples 23 and 25 to 27 was filled in a cartridge and installed in an inkjet printer (trade name “EM930C”, manufactured by Seiko Epson Corporation). Solid images were printed on (i) exclusive photo glossy paper (PGPP) and (ii) plain paper (trade name “4024”, manufactured by Xerox) in the “Photo 720 dpi” print mode to obtain prints. It was confirmed that any ink could be ejected from an inkjet nozzle without any problem.

光学濃度計(商品名「マクベスRD-914」、マクベス社製)を使用し、PGPPに記録した画像の彩度(C)、光学濃度(OD値)、及び20°グロス、並びに普通紙に記録した画像の光学濃度(OD値)を測定した。結果を表7に示す。なお、各特性値はそれぞれ5回測定し、いずれも平均値を算出した。また、PGPPに記録した画像の表面を指で擦って、画像の耐擦過性を評価した。結果を表7に示す。 Using an optical densitometer (trade name "Macbeth RD-914", manufactured by Macbeth), the chroma (C * ), optical density (OD value), and 20° gloss of the image recorded on PGPP, and on plain paper The optical density (OD value) of the recorded image was measured. Table 7 shows the results. Each characteristic value was measured five times, and the average value was calculated. Also, the surface of the image recorded on the PGPP was rubbed with a finger to evaluate the abrasion resistance of the image. Table 7 shows the results.

Figure 0007240471000007
Figure 0007240471000007

他の実施例で得たインクについても上記と同様の試験を実施し、問題なくノズルから吐出可能であること、並びに高発色性及び耐擦過性の画像を記録可能であることを確認した。 The inks obtained in other Examples were also tested in the same manner as described above, and it was confirmed that the inks could be ejected from nozzles without problems and that images with high color development and abrasion resistance could be recorded.

<バインダー成分の調製>
(実施合成例14)
撹拌装置、温度計、還流管、滴下装置、及び窒素導入管を取り付けた反応容器に、BDG360.2部、THFMA124.3部、IBXMA50.5部、ヨウ素1.5部、V-70 5.5部、及びNIS0.3部を入れた。窒素をバブリングしながら45℃に加温し、4時間重合してA鎖(ポリマー)を形成した。一部をサンプリングして測定したMnは10,200であり、PDIは1.29であり、重合率は約100%であった。THFMA86.8部及びMAA22.6部の混合物を添加し、45℃で4時間重合してB鎖を形成し、A-Bブロックコポリマーを得た。A-BブロックコポリマーのMnは16,000であり、PDIは1.38であり、酸価は51.5mgKOH/gであり、重合率は約100%であった。また、B鎖のMn(全体のMn-A鎖のMn)は5,800であり、重合率を考慮した配合値から算出した酸価は116.4mgKOH/gであった。重合溶液を室温まで冷却した後、28%アンモニア水17.5部及び水310部の混合液を添加して中和し、バインダーB-1を含有する液体(褐色透明の液体)を得た。得られた液体の固形分は30.8%であり、pHは8.5であった。得られたバインダーB-1(ポリマー)中、生物材料由来のメタクリレートに由来する構成単位の含有量は92.1%であった。また、バインダーB-1(ポリマー)のバイオマス度は55.1%であり、吸収二酸化炭素は1,313g/1,000gであった。バインダーB-1を含有する液体を純水で10倍に希釈して試料を調製した。そして、粒子径分布測定装置を使用して測定した試料中のエマルジョン粒子の数平均粒子径は48.6nmであった。
<Preparation of binder component>
(Working Synthesis Example 14)
360.2 parts of BDG, 124.3 parts of THFMA, 50.5 parts of IBXMA, 1.5 parts of iodine, 5.5 parts of V-70 were added to a reaction vessel equipped with a stirring device, a thermometer, a reflux tube, a dropping device, and a nitrogen inlet tube. and 0.3 parts of NIS. The mixture was heated to 45° C. with nitrogen bubbling and polymerized for 4 hours to form the A chain (polymer). The Mn measured by sampling a part was 10,200, the PDI was 1.29, and the polymerization rate was about 100%. A mixture of 86.8 parts THFMA and 22.6 parts MAA was added and polymerized at 45° C. for 4 hours to form the B chain and yield an AB block copolymer. The AB block copolymer had an Mn of 16,000, a PDI of 1.38, an acid number of 51.5 mg KOH/g, and a conversion of about 100%. In addition, the Mn of the B chain (Mn of the entire Mn-A chain) was 5,800, and the acid value calculated from the compounding value considering the polymerization rate was 116.4 mgKOH/g. After the polymerization solution was cooled to room temperature, a mixture of 17.5 parts of 28% aqueous ammonia and 310 parts of water was added for neutralization to obtain a liquid (brown transparent liquid) containing binder B-1. The resulting liquid had a solids content of 30.8% and a pH of 8.5. In the resulting binder B-1 (polymer), the content of structural units derived from biological material-derived methacrylate was 92.1%. Further, the biomass degree of binder B-1 (polymer) was 55.1%, and the absorbed carbon dioxide was 1,313 g/1,000 g. A sample was prepared by diluting a liquid containing Binder B-1 10 times with pure water. The number average particle size of the emulsion particles in the sample measured using a particle size distribution analyzer was 48.6 nm.

(実施合成例15~19)
表8に示す種類及び量(単位:部)の各種材料を用いたこと以外は、前述の実施合成例14と同様にして、バインダーB-2~6を含有する液体を得た。得られたバインダー成分の物性等を表8に示す。
(Working Synthesis Examples 15-19)
Liquids containing binders B-2 to B-6 were obtained in the same manner as in Synthetic Example 14 except that the types and amounts (unit: parts) of various materials shown in Table 8 were used. Table 8 shows the physical properties of the obtained binder component.

Figure 0007240471000008
Figure 0007240471000008

<インク(2)の調製>
(実施例28~35)
実施例10で調製した顔料分散液-10、実施合成例14~19で調製したバインダー成分B-1~-6、並びに以下に示すバインダーB-7及びB-8を用意した。
<Preparation of ink (2)>
(Examples 28-35)
Pigment Dispersion-10 prepared in Example 10, Binder Components B-1 to -6 prepared in Synthesis Examples 14 to 19, and Binders B-7 and B-8 shown below were prepared.

[バインダーB-7:ウレタン水分散体]
イソホロンジイソシアネート/ポリヘキサメチレンカーボネートジオール/ジメチロールブタン酸/ヒドラジンからなるポリウレタンをトリエチルアミンで中和した、石油材料由来のバインダー成分
酸価34.2mgKOH/g、数平均粒子径42.2nm、固形分25%
[Binder B-7: Urethane Water Dispersion]
Petroleum material-derived binder component obtained by neutralizing polyurethane composed of isophorone diisocyanate/polyhexamethylene carbonate diol/dimethylolbutanoic acid/hydrazine with triethylamine Acid value 34.2 mg KOH/g, number average particle diameter 42.2 nm, solid content 25 %

[バインダーB-8:スチレンアクリルエマルジョン]
Mnが3,000であり、酸価が260mgKOH/gであるスチレン・アクリル酸・アクリル酸メトキシエチル共重合体のアンモニア中和物を保護コロイドとし、スチレン及びアクリル酸ブチルを重合して得た保護コロイド型エマルジョン(石油材料由来のバインダー成分)
スチレン・アクリル酸・アクリル酸メトキシエチル共重合体/スチレン/アクリル酸ブチル=30/30/40(質量比)、数平均粒子径105nm、固形分43%
[Binder B-8: styrene acrylic emulsion]
Protection obtained by polymerizing styrene and butyl acrylate using a protective colloid of ammonia-neutralized styrene/acrylic acid/methoxyethyl acrylate copolymer having an Mn of 3,000 and an acid value of 260 mgKOH/g. Colloidal emulsion (binder component derived from petroleum materials)
Styrene/acrylic acid/methoxyethyl acrylate copolymer/styrene/butyl acrylate = 30/30/40 (mass ratio), number average particle size 105 nm, solid content 43%

インク100部中、顔料の含有量が4部となる量の顔料分散液-10、バインダー(固形分)4部、界面活性剤(サーフィノールS465)0.1部、ワックス(エチレン・アクリル酸のアイオノマー、商品名「ケミパールW300」、三井化学社製)0.7部、プロピレングリコール12.0部、及び水(残部)となるように各成分を混合し、十分撹拌した後、ポアサイズ10μmのメンブランフィルターでろ過して、インクジェット用のインクを調製した。各インクの特性(調製直後及び70℃で1週間保存後の顔料の数平均粒子径及び粘度)を表9に示す。また、表9中の「評価」の基準を以下に示す。
○:70℃で1週間保存しても顔料の数平均粒子径及び粘度が大きく変化しなかった。
△:70℃1週間保存しても顔料の数平均粒子径は大きく変化しなかったが、粘度が増大した。
×:顔料が微分散されているが、70℃で1週間保存すると顔料の数平均粒子径が増大した、又は粘度が増大した。
In 100 parts of ink, pigment dispersion liquid-10 in an amount such that the pigment content is 4 parts, binder (solid content) 4 parts, surfactant (Surfinol S465) 0.1 part, wax (ethylene acrylic acid Ionomer, trade name "Chemipearl W300", manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) 0.7 parts, propylene glycol 12.0 parts, and water (the balance) were mixed to obtain a mixture of each component, and after sufficiently stirring, a membrane having a pore size of 10 μm was prepared. After filtration through a filter, an ink for inkjet was prepared. Table 9 shows the properties of each ink (number average particle size and viscosity of the pigment immediately after preparation and after storage at 70° C. for 1 week). In addition, the criteria for "evaluation" in Table 9 are shown below.
◯: The number average particle size and viscosity of the pigment did not change significantly even after storage at 70° C. for 1 week.
Δ: Even after storage at 70° C. for 1 week, the number average particle size of the pigment did not change significantly, but the viscosity increased.
x: The pigment was finely dispersed, but after storage at 70°C for 1 week, the number average particle size of the pigment increased or the viscosity increased.

Figure 0007240471000009
Figure 0007240471000009

(実施例36~39)
顔料分散液-10に代えて、顔料分散液-14~16をそれぞれ用いたこと以外は、前述の実施例30と同様にして、インクジェット用のインクを調製した(実施例36~38)。また、顔料分散液-17を用いて、前述の実施例28と同様にして、インク100部中、顔料の含有量が9部となる量の顔料分散液-17、バインダーB-1(固形分)4部、界面活性剤(サーフィノールS465)0.1部、プロピレングリコール12.0部、及び水(残部)となるように各成分を混合し、インクジェット用のインクを調製した(実施例39)。各インクの特性(調製直後及び70℃で1週間保存後の顔料の数平均粒子径及び粘度)を表10に示す。また、表10中の「評価」の基準を以下に示す。
○:70℃で1週間保存しても顔料の数平均粒子径及び粘度が大きく変化しなかった。
△:70℃1週間保存しても顔料の数平均粒子径は大きく変化しなかったが、粘度が増大した。
×:顔料が微分散されているが、70℃で1週間保存すると顔料の数平均粒子径が増大した、又は粘度が増大した。
(Examples 36-39)
Ink jet inks were prepared in the same manner as in Example 30 except that Pigment Dispersion-14 to 16 were used instead of Pigment Dispersion-10 (Examples 36 to 38). Pigment Dispersion Liquid-17 was used in the same manner as in Example 28 described above, and Pigment Dispersion Liquid-17 and Binder B-1 (solid content ), 0.1 part of a surfactant (Surfinol S465), 12.0 parts of propylene glycol, and water (the balance) to prepare an inkjet ink (Example 39 ). Table 10 shows the properties of each ink (number average particle size and viscosity of the pigment immediately after preparation and after storage at 70° C. for 1 week). In addition, the criteria for "evaluation" in Table 10 are shown below.
◯: The number average particle size and viscosity of the pigment did not change significantly even after storage at 70° C. for 1 week.
Δ: Even after storage at 70° C. for 1 week, the number average particle size of the pigment did not change significantly, but the viscosity increased.
x: The pigment was finely dispersed, but after storage at 70°C for 1 week, the number average particle size of the pigment increased or the viscosity increased.

Figure 0007240471000010
Figure 0007240471000010

<インク(2)の評価>
(実施応用例5~22)
実施例28~39で得たインクをカートリッジにそれぞれ充填し、プレートヒーター付きインクジェット印刷機(商品名「MMP825H」、マスターマインド社製)に装着した。そして、表面温度が50℃となるようにプレートヒーターで加熱した各印刷基材に画像を印刷して印刷物を得た。用いた印刷基材を以下に示す。
・ポリ塩化ビニルフィルム(3M社製、30μm)
・OPPフィルム(ポリプロピレンフィルム、フタムラ化学社製、50μm)
・PETフィルム(ポリエチレンテレフタレートフィルム、(フタムラ化学社製、60μm)
<Evaluation of Ink (2)>
(Practical application examples 5 to 22)
Each of the inks obtained in Examples 28 to 39 was filled in a cartridge and installed in an inkjet printer with a plate heater (trade name "MMP825H", manufactured by Mastermind). Then, an image was printed on each printing substrate heated by a plate heater so that the surface temperature was 50° C. to obtain a printed material. The printing substrates used are shown below.
・Polyvinyl chloride film (manufactured by 3M, 30 μm)
・ OPP film (polypropylene film, manufactured by Futamura Chemical Co., Ltd., 50 μm)
・ PET film (polyethylene terephthalate film, (manufactured by Futamura Chemical Co., Ltd., 60 μm)

(吐出性)
印刷時のインクの吐出状態を目視で観察し、以下に示す評価基準にしたがってインクの吐出性を評価した。結果を表11に示す。
〇:問題なく吐出することができ、良好な画像を印刷することができた。
△:微小液滴の飛び散りが認められた。
×:吐出の際、液滴がスプラッシュして飛び散り、画像が乱れた。
(Ejectability)
The ejection state of the ink during printing was visually observed, and the ejection properties of the ink were evaluated according to the evaluation criteria shown below. Table 11 shows the results.
Good: Ejection was possible without problems, and a good image was printed.
Δ: Scattering of microdroplets was observed.
x: During ejection, the droplets were splashed and scattered, and the image was disturbed.

(密着性)
ドライヤーを使用して印刷物を十分に乾燥させた後、画像にセロファンテープを十分に押し当ててから剥離した。フィルムからの画像の剥がれ具合を目視で観察し、以下に示す評価基準にしたがって画像の密着性を評価した。結果を表11に示す。
◎:まったく剥がれなかった。
〇:僅かに剥がれた。
△:剥がれなかった面積よりも、剥がれた面積の方が小さかった。
×:剥がれなかった面積よりも、剥がれた面積の方が大きかった。
(Adhesion)
After sufficiently drying the printed material using a dryer, the cellophane tape was sufficiently pressed against the image and peeled off. The degree of peeling of the image from the film was visually observed, and the adhesion of the image was evaluated according to the following evaluation criteria. Table 11 shows the results.
(double-circle): It did not peel at all.
O: Slightly peeled off.
Δ: The peeled area was smaller than the unpeeled area.
x: The peeled area was larger than the unpeeled area.

(耐摩擦性(耐乾摩擦性及び耐湿摩擦性))
学振型摩擦堅牢度試験機(商品名「RT-300」、大栄科学社製)を使用し、乾燥した白布及び水で湿らせた白布により、それぞれ500gの加重で画像の表面を20往復する摩擦試験を行った。摩擦試験後の画像の剥がれ具合を目視で観察し、以下に示す評価基準にしたがって画像の耐摩擦性(乾摩擦性及び湿摩擦性)を評価した。結果を表11に示す。
◎:まったく剥がれなかった。
○:僅かに剥がれた。
△:剥がれなかった面積よりも、剥がれた面積の方が小さかった。
×:剥がれなかった面積よりも、剥がれた面積の方が大きかった。
(Friction resistance (dry friction resistance and wet friction resistance))
Using a Gakushin type rubbing fastness tester (trade name "RT-300", manufactured by Daiei Kagaku Co., Ltd.), a dry white cloth and a white cloth moistened with water are applied to the surface of the image with a weight of 500 g each. A friction test was performed. The degree of peeling of the image after the rubbing test was visually observed, and the rubbing resistance (dry rubbing property and wet rubbing property) of the image was evaluated according to the evaluation criteria shown below. Table 11 shows the results.
(double-circle): It did not peel at all.
◯: Slightly peeled off.
Δ: The peeled area was smaller than the unpeeled area.
x: The peeled area was larger than the unpeeled area.

Figure 0007240471000011
Figure 0007240471000011

本発明の水性顔料分散液を用いれば、顔料が安定的かつ高度に微分散されているとともに、耐久性、光沢性、発色性、及び各種印刷基材への密着性に優れた画像を記録可能な、環境配慮型の水性インクジェットインクを提供することができる。そして、この水性インクジェットインクは、屋外用途ディスプレイ印刷や大量高速インクジェット印刷に好適であるとともに、水性フレキソ印刷インキ、水性塗料、水性筆記具用インキとしても有用である。 By using the aqueous pigment dispersion of the present invention, the pigment is stably and highly finely dispersed, and it is possible to record an image with excellent durability, glossiness, color development, and adhesion to various printing substrates. Moreover, it is possible to provide an environment-friendly water-based inkjet ink. This water-based inkjet ink is suitable for outdoor use display printing and high-volume high-speed inkjet printing, and is also useful as water-based flexographic printing ink, water-based paint, and water-based writing ink.

Claims (4)

下記要件(5)~(9)を満たすポリマーであるバインダー成分。
[要件(5)]:
メタクリル酸系モノマーに由来する構成単位の含有量が90質量%以上である、ポリマー鎖A2及びポリマー鎖B2を含むA-Bブロックコポリマーである。
[要件(6)]:
前記ポリマー鎖A2が、
生物材料由来のメタクリレートに由来する構成単位を80質量%以上含み、
数平均分子量が10,000~30,000であり、
分子量分布が1.6以下である水不溶性のポリマーブロックである。
[要件(7)]:
前記ポリマー鎖B2が、
メタクリル酸に由来する構成単位を含み、
生物材料由来のメタクリレートに由来する構成単位を40~90質量%含み、
酸価が50~150mgKOH/gであり、
数平均分子量が5,000~20,000であり、
カルボキシ基の少なくとも一部がアルカリで中和されているポリマーブロックである。
[要件(8)]:
数平均分子量が15,000~50,000であり、分子量分布が1.6以下である。
[要件(9)]:
その数平均粒子径が10~200nmの粒子である。
A binder component that is a polymer that satisfies the following requirements (5) to (9).
[Requirement (5)]:
It is an AB block copolymer containing a polymer chain A2 and a polymer chain B2 in which the content of structural units derived from methacrylic acid-based monomers is 90% by mass or more.
[Requirement (6)]:
The polymer chain A2 is
Containing 80% by mass or more of structural units derived from methacrylates derived from biological materials,
a number average molecular weight of 10,000 to 30,000,
It is a water-insoluble polymer block having a molecular weight distribution of 1.6 or less.
[Requirement (7)]:
The polymer chain B2 is
Containing structural units derived from methacrylic acid,
Containing 40 to 90% by mass of structural units derived from methacrylates derived from biological materials,
an acid value of 50 to 150 mgKOH/g,
a number average molecular weight of 5,000 to 20,000,
It is a polymer block in which at least a portion of the carboxy groups are neutralized with alkali.
[Requirement (8)]:
It has a number average molecular weight of 15,000 to 50,000 and a molecular weight distribution of 1.6 or less.
[Requirement (9)]:
The particles have a number average particle diameter of 10 to 200 nm.
前記生物材料由来のメタクリレートが、エチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、オクチルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、及びオクタデシルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも一種である請求項1に記載のバインダー成分。 2. The binder component according to claim 1, wherein the biological material-derived methacrylate is at least one selected from the group consisting of ethyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, isobornyl methacrylate, octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, and octadecyl methacrylate. 水性インクジェットインク用いられる請求項1又は2に記載のバインダー成分。 3. The binder component according to claim 1, which is used in aqueous inkjet inks. 水、及び請求項1~3のいずれか一項に記載のバインダー成分で形成されたバインダー粒子を含有するエマルジョン。 An emulsion containing water and binder particles formed from the binder component according to any one of claims 1 to 3.
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