TWI421309B - 顏料組成物、水性顔料分散液、噴墨記錄用印墨及水性顔料分散液之製造方法 - Google Patents

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Description

顏料組成物、水性顏料分散液、噴墨記錄用印墨及水性顏料分散液之製造方法
本發明係有關使用印墨用之黃色顏料的顏料分散體，使該顏料分散體分散在水性介質中之水性顏料分散液及其製造方法，以及含有該水性顏料分散液作為主成分之噴墨記錄用印墨。
水性印墨係為了可減低以油性印墨而成為問題之發生火災的危險性及誘導有機體突變的物質(mutagen)等的毒性，故多使用在產業用以外的噴墨記錄用途上。
特別是作為噴墨記錄用水性印墨之使用顏料的印墨，雖有帶來優異耐光性之優點，惟無法將顏料充分地微細化時，即無法實現液滴可安定地吐出，而無法提升所形成影像的光澤。更且，一度經微細化的顏料粒子要穩定地維持亦有困難產生，顏料的凝聚、沉降所隨之而來的噴嘴口阻塞即成為莫大問題。因顏料的凝聚之沉降，即使在印墨的中間體之水性顏料分散液的製造步驟中，亦帶來收率降低及品質不穩定等之深刻問題。
為了改善此問題而檢討使用高分子系之分散劑使顏料分散在水性介質中之方法，惟僅以高分子系之分散劑使顏料分散成微小粒徑，要歷經長時間而穩定地維持顏料之分散者一般並不容易。特別是黃色的顏料之耐光性優異者並不多，使用有限種類之顏料，要製作耐光性、分散性、分散安定性均佳之水性顏料分散液及噴墨記錄用水性印墨者會有困難產生。
本申請人殷鑒於如此情況而先提案一種使用雙乙醯基乙醯芳基化物顏料之顏料黃155的苯乙烯-丙烯酸系共聚物作為分散劑之水性顏料分散液(專利文獻1)。
然而，專利文獻1中所得之水性顏料分散液雖具有顏料黃155之特徵的優異發色與耐光性，然以低黏度作為吐出性之重要的噴墨用印墨使用時等，顏料不一定充分地分散，更有在保存中因凝聚而無法充分地抑制顏料的沉降之問題。更且，近年來，由於因應對與銀鹽相片同等級之高光澤的畫質之要求，而需實現賦予更微細的分散粒徑之顏料的分散，強烈地期待該等之改良。
在此，本申請人從顏料的捏合步驟添加特定構造之二醇化合物，製作含有該二醇化合物之常溫中為固體之顏料分散體，藉由使該顏料分散體分散在水性介質中，即大幅地減低顏料因凝聚之沉降，而大幅度地提升水性顏料分散體的分散安定性(專利文獻2)。然而，顏料黃155原本為一種難以微細分散之顏料，因此，殷鑑於以噴墨記錄法使同時使用之其它顏料顯現更高光澤的進展狀況，而尋求顏料經更微細分散而提高形成影像的光澤。
[專利文獻1]日本特開2005-060419號公報
[專利文獻1]日本特開2007-254735號公報
本發明之目的係提供一種黃色之水性顏料分散液，係可分散成極為微小之粒徑，且分散安定性優異、黏度雖低而沉降少，而且在使用作為噴墨記錄用印墨之主成分時，可賦予優異之光澤者。
本發明者等為解決上述課題而專心致志進行檢討之結果發現，特別是在分散步驟中或使印墨乾燥之過程中，顏料粒子間因樹脂交聯而使顏料粒子的凝聚之抑制，亦即交聯凝聚的產生之抑制，可更提高顏料之分散性並有效地提高光澤。在此，申請人想到將雙乙醯基乙醯芳基化物顏料之表面預先以苯乙烯-丙烯酸系共聚物之樹脂有效地被覆，藉此，使顏料粒子間因樹脂的交聯而凝聚受到抑制而實現顏料的分散。亦即，在將顏料與樹脂混合之捏合的階段中，對顏料表面之樹脂被覆的各種添加物之添加效果進行檢討，同時對於該添加物帶給後步驟或印墨的最終物性之影響進行確認。其結果發現，在使用乙炔二醇系之界面活性劑作為添加物時，可製作賦予提高分散性之高光澤的顏料分散體，遂而達成本發明。
亦即，本發明提供一種顏料組成物，係將含有雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)、苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)、鹼性化合物(c)、濕潤劑(d)以及捏合助劑(e)之混合物進行捏合而得常溫中為固體者，其中，上述捏合助劑(e)係包含：由以下列通式(1)所代表的化合物所成之界面活性劑、及/或由含有以下列通式(2)所代表的化合物、與烷基之碳數12至14之聚氧乙烯烷基醚、及/或以下列通式(3)所代表的醚系化合物之混合物所成之界面活性劑，並具有8至12之HLB值，而上述捏合助劑(e)與雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)之質量比(e)/(a)為0.5/100至7/100，且上述苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)之酸價為145至175，
(式中，R1 、R2 、R3 、R4 代表各自獨立之主鏈之碳數為1至8的直鏈或分支之烷基；m及n代表各自獨立且不同時為0之0至20的整數)；
(式中，R1 、R2 、R3 、R4 代表各自獨立之主鏈之碳數為1至8的直鏈或分支之烷基)；
(q代表1至30之整數；R5 代表碳數7至11之直鏈或分支的烷基)。
本發明提供一種水性顏料分散液之製造方法，其特徵係具有：捏合步驟：將含有雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)、苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)、鹼性化合物(c)、濕潤劑(d)以及捏合助劑(e)之混合物進行捏合，製造常溫中為固體之顏料組成物；分散步驟：將上述顏料組成物分散在水性介質中，其中，上述捏合助劑(e)係包含：由以下列通式(1)所代表的化合物所成之界面活性劑、及/或由含有以下列通式(2)所代表的化合物、與烷基之碳數12至14之聚氧乙烯烷基醚、及/或以下列通式(3)所代表的醚系化合物之混合物所成之界面活性劑，並具有8至12之HLB值，而上述捏合助劑(e)與雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)之質量比(e)/(a)為0.5/100至7/100，且上述捏合步驟中所使用的苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)之酸價為145至175，
(式中，R1 、R2 、R3 、R4 代表各自獨立之主鏈之碳數為1至8的直鏈或分支之烷基；m及n代表不同時為0之0至20的整數)；
(式中，R1 、R2 、R3 、R4 代表各自獨立之主鏈之碳數為1至8的直鏈或分支之烷基)；
(q代表1至30之整數；R5 代表碳數7至11之直鏈或分支的烷基)。
本發明進一步提供一種噴墨記錄用印墨，係含有上述水性顏料分散液作為主成分者。
本發明之顏料分散體係將雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)與苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)、鹼性化合物(c)、濕潤劑(d)一起捏合而製作噴墨記錄用水性顏料分散液中使用之常溫中為固體的顏料分散體時，將具有特定構造與HLB值之乙炔二醇系界面活性劑作為捏合助劑(e)以一定的調配量範圍添加使用。因此經由上述界面活性劑而沾溼顏料表面，除了苯乙烯-丙烯酸系共聚物對顏料表面進行良好的吸附之外，在顏料分散體之製作時，顏料間並無交聯凝聚的產生，而可形成在水性介質中的分散極為容易之顏料分散體。
本發明之顏料分散體係含有高濃度之雙乙醯基乙醯芳基化物顏料的固體顏料分散體，或者作為改質顏料時操作容易，可單獨地或與其它著色劑等一起分散在水性介質中而容易地製作水性顏料分散液。歷經製作上述顏料分散體之捏合步驟與使該顏料分散體分散在水性介質中之步驟而製造的本發明之水性顏料分散液，係使顏料微粒化並使該表面以樹脂良好地被覆，具有在水性介質中之凝聚及顏料沉降少的良好之分散安定性。並且，含有上述水性顏料分散液作為主成分之噴墨記錄用印墨，除了具有與水性顏料分散液同樣之凝聚及顏料沉降少的良好之分散安定性，且可賦予優異之光澤與耐光性。
 用於實施發明之最佳形態
以下係對於本發明之顏料分散體的各構造成分更詳加說明。
本發明中使用之雙乙醯基乙醯芳基化物顏料具有以下之通式(4)或通式(5)所代表之構造。
或
(式中，R0 獨立地代表CH3 、OCH3 、OC2 H5 、Cl、Br、NO2 、COOCH3 之任一者；m為0至3；並且，X以及Y代表各自獨立之H、CH3 、OCH3 、Cl之任一者；Z代表CH3 、OCH3 、Cl之任一者。)
通式(4)或通式(5)所代表的顏料可列舉如：C.I.顏料黃155、C.I.顏料黃16、C.I.顏料黃98等。
尤其，以下述化學式(6)所代表的C.I.顏料黃155以發色性與耐久性而言為合適。
該粒徑經電子顯微鏡觀察而得之平均粒徑係以200nm以下者為佳，以150nm以下者更佳。粒徑超出200nm時，無法得到良好光澤，並對印墨吐出性帶來不良影響的情形居多。其中，顏料之平均粒徑係經電子顯微鏡測定100個顏料粒子之各個長徑方向成分，所求得者作為其平均值。
本發明中所使用之苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)，其構成單體至少含有苯乙烯系單體、丙烯酸以及甲基丙烯酸中之一種以上，以含有苯乙烯系單體、丙烯酸以及甲基丙烯酸之全部為佳。該苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)之構成單體的組成比中，相對於全單體單元之總量，苯乙烯系單體單元之比例以60質量%以上為佳，尤以60至90質量%之範圍更佳。並且，進一步以70質量%至90質量%者為最佳。特別是，相對於全單體單元之總量，苯乙烯系單體單元與丙烯酸單體單元與甲基丙烯酸單體單元之和以95質量%以上為佳。
本發明之噴墨記錄用水性顏料分散液中使用之苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)，在含有全單體單元之總量的60質量%以上的高濃度之苯乙烯系單體單元時，該共聚物良好地吸附在富含疏水性之顏料表面，而可良好地保持該顏料之分散性。特別是，通過本發明之製法，該共聚物強固地吸附在雙乙醯基乙醯芳基化物顏料之表面，特別是吸附在C.I.顏料黃155之表面，相較於適用在其它顏料時，可維持沉降少之安定的分散性。更且，苯乙烯系單體單元為60質量%以上時，使用得自該水性顏料分散液之噴墨記錄用印墨，即可得到優異之一般紙記錄特性與形成影像之高的記錄濃度。並且，所形成之印字及影像之耐水特性亦為優異。苯乙烯系單體單元之比例如為60至90質量%時，苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)可對水性介質維持良好的親和性，可提高水性顏料分散液中之顏料的分散性及分散安定性。其結果，當適用在噴墨記錄用印墨時，可得到優異之吐出安定性、印字安定性。
本發明之水性顏料分散液中使用的苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)之酸價為145至175mgKOH/g之範圍。酸價大於145mgKOH/g時，可得到充分之親水性，因此當製作噴墨記錄用印墨時，組成物中之顏料難以再產生凝聚而可得到安定之分散性。另外，酸價小於175mgKOH/g時，共聚物成為不致過大之具有適度的親水性者，因此，基本上無損及對疏水性之顏料表面的吸附而可良好地維持，並且在製作印墨並於印刷物上形成影像時，亦維持印墨印字物的高耐水性。
本發明中使用之苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)係具有苯乙烯系單體單元、丙烯酸單體單元或甲基丙烯酸單體單元。構成苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)之苯乙烯系單體單元可使用習知化合物。例如：如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、α-乙基苯乙烯、α-丁基苯乙烯、α-己基苯乙烯之烷基苯乙烯；如4-氯苯乙烯、3-氯苯乙烯、3-溴苯乙烯之鹵化苯乙烯；亦有3-硝基苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯、乙烯基甲苯等。
該等苯乙烯系單體之中，以使用烷基苯乙烯系單體為佳，以使用苯乙烯系單體為最佳。
苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)中亦可含有可與苯乙烯系單體、丙烯酸、甲基丙烯酸以外之該等單體聚合的單體作為成分量。該等苯乙烯系單體、丙烯酸、甲基丙烯酸以外之單體成分的總量以小於5質量%為佳。如此之單體例可列舉如：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸2-甲基丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸3-甲基丁酯、(甲基)丙烯酸1,3-二甲基丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯等(甲基)丙烯酸酯類；如丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸3-乙氧基丙酯、丙烯酸2-乙氧基丁酯、丙烯酸3-乙氧基丁酯、(甲基)丙烯酸二甲胺基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯、(甲基)丙烯酸羥基丁酯、丙烯酸乙基-α-(羥基甲基)酯、丙烯酸甲基-α-(羥基甲基)酯之(甲基)丙烯酸酯衍生物；如(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯基乙酯之(甲基)丙烯酸芳酯類及(甲基)丙烯酸芳烷酯類；如二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、甘油、雙酚A之多元醇、多元酚之單(甲基)丙烯酸酯類；如馬來酸二甲酯、馬來酸二乙酯之馬來酸二烷酯等。該等單體可添加其1種或2種以上作為單體成分。
本發明中使用之苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)的重量平均分子量以在6,000至40,000之範圍為佳。重量平均分子量以在7,500至30,000之範圍內為更佳，尤以在7,500至14,000之範圍內為最佳。重量平均分子量小於6,000時，在形成水性顏料分散液時之初期的分散粒子的小粒徑化雖為容易，然而對顏料的被覆有變的不足之傾向，並有易於發生沉降之傾向。而且，光澤有顯現不足之傾向。
苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)之重量平均分子量超出40,000時，由使用此之水性顏料分散液所調製的噴墨記錄用印墨容易增高黏度，而有印墨之吐出安定性降低之傾向。
本發明中使用之苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)可為隨機共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物之任一者。接枝共聚物係可與聚苯乙烯或苯乙烯共聚之非離子性單體與苯乙烯之共聚物成為主幹或枝幹，可例示其中一例係如：與含有丙烯酸、甲基丙烯酸與苯乙烯之其它單體的共聚物作為枝幹或主幹之接枝共聚物。苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)可為上述之共聚物與隨機共聚物之混合物。
本發明之顏料分散體中，苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)與雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)之質量比(b)/(a)以10/100至40/100為佳，以18/100至25/100為特佳。質量比(b)/(a)小於10/100時，並在製作水性顏料分散液時之分散安定性降低的同時，在使用水性顏料分散液之噴墨記錄用印墨時，耐摩擦性有降低之傾向，並且，質量比(b)/(a)超出40/100時，噴墨記錄用印墨之黏度增高，而認定吐出安定性有降低之傾向。尤其是著眼在高溫噴墨型之噴墨記錄用印墨中的使用時，為了良好地保持高溫保存安定性，因此(b)/(a)之值設定在上述範圍極為重要。
苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)係為了使該丙烯酸部位中和而以使鹼性化合物(c)共存的型態使用。鹼性化合物(c)係在捏合步驟中使樹脂軟化，並在順利地進行樹脂對顏料的被覆過程的同時，且經樹脂被覆之顏料對水性介質之分散性良好。鹼性化合物(c)可使用無機系鹼性化合物、有機系鹼性化合物之任一者。有機系鹼性化合物之例可例示如：甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺等之胺；三乙醇胺、二乙醇胺、甲基二乙醇胺等之醇胺。無機系鹼性化合物之例可例示如：鉀、鈉等之鹼金屬的氫氧化物；鉀、鈉等之鹼金屬的碳酸鹽；鈣、鋇等之鹼土金屬等的碳酸鹽；氫氧化銨等。
特別是，鹼金屬氫氧化物、醇胺類係從本發明之顏料分散體調製水性顏料分散液，甚至噴墨記錄用印墨時，由分散性、保存安定性或噴墨印表機之開封性、印刷物之耐水性等之點上為適當。該等鹼性化合物之中，代表氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰之鹼金屬氫氧化物可對水性顏料分散液賦予低黏度化，由噴墨記錄用印墨之吐出安定性之面而言為佳，尤以氫氧化鋰更佳。
鹼金屬氫氧化物以水溶液之狀態使用為佳，其添加量係，以苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)之酸價為基準，中和率以成為80至120%之範圍為佳。中和率設定在80%以上者，係由顏料分散體製作水性顏料分散液時之水性介質中的分散速度之提升、水性顏料分散液之分散安定性、保存安定性之點而言為佳。更且，即使在防止水性顏料分散液、或噴墨記錄用印墨之長期保存時的凝膠化之點上，經印墨製作之印字物的耐水性之點上，亦以將中和率設在120%以下者為佳。
另外在本發明中，中和率係鹼金屬氫氧化物之調配量對苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)中之全部羧基的中和之必要量而以%表示之數值，以下述式計算。
[數式1]
中和率(%)=[(鹼性化合物之質量(g)×56×1000)/(樹脂酸價×鹼性化合物之當量×樹脂量(g))]×100
本發明中之顏料分散體中所含且本發明之水性顏料分散液之製造方法中使用的捏合助劑(e)係包含：由乙炔二醇系之化合物所成之界面活性劑、及/或由含有乙炔二醇系之化合物與醚系化合物之混合物所成之界面活性劑，且具有特定範圍之HLB值者。
亦即，包含：由以下列通式(1)所代表的化合物所成之界面活性劑、及/或由含有以下列通式(2)所代表的化合物、與烷基之碳數12至14之聚氧乙烯烷基醚、及/或以下列通式(3)所代表的醚系化合物之混合物所成之界面活性劑，並具有8至12之HLB值，
(式中，R1 、R2 、R3 、R4 代表各自獨立之主鏈之碳數為1至8的直鏈或分支之烷基；m及n代表各自獨立且不同時為0之0至20的整數)；
(式中，R1 、R2 、R3 、R4 代表各自獨立之主鏈之碳數為1至8的直鏈或分支之烷基)；
(q代表1至30之整數；R5 代表碳數7至11之直鏈或分支的烷基)。
更且，上述捏合助劑(e)宜為由含有以下列通式(2)所代表的化合物、與烷基之碳數12至14之聚氧乙烯烷基醚、及/或以下列通式(3)所代表的醚系化合物之混合物所成的界面活性劑者，
(式中，R1 、R2 、R3 、R4 代表各自獨立之主鏈之碳數為1至8的直鏈或分支之烷基)；
(q代表1至30之整數；R5 代表碳數7至11之直鏈或分支的烷基)。
並且，通式(1)以及通式(2)：
(式中，R1 、R2 、R3 、R4 代表各自獨立之主鏈之碳數為1至8的直鏈或分支之烷基；m及n代表各自獨立且不同時為0之0至20的整數)；
(式中，R1 、R2 、R3 、R4 代表各自獨立之主鏈之碳數為1至8的直鏈或分支之烷基)所代表的乙炔二醇系的化合物中，R1 、R2 、R3 、R4 代表之烷基的主鏈以碳數1至6為佳，以碳數1至4更佳。特別以R1 、R2 為甲基，且R3 及R4 各自獨立為選自甲基、乙基、丙基、丁基以及異丁基所成組群中之任一者為更佳，以R1 、R2 為甲基，且R3 及R4 為異丁基者為最佳。通式(1)中之m及n方面，m+n之值以10以下為佳，以6以下更佳，m+n之值以4以下為最佳。
通式(1)所代表的乙炔二醇系界面活性劑係特別在m及n均為0時，成為通式(2)之乙炔二醇系化合物，而該化合物能以烷基之碳數12至14的聚氧乙烯烷基醚或含有以下列通式(3)：
(q代表1至30之整數；R5 代表碳數7至11之直鏈或分支的烷基)所代表的醚系化合物的混合物之型態作為界面活性劑使用。即使為如此混合物之型態，與通式(2)之乙炔二醇系化合物，該等醚化合物形成分子間之締合狀態，作為實質上具有對水高親和性的環氧乙烷鏈之界面活性劑，係與乙炔二醇系界面活性劑相同之機能。特別是，在印墨黏度或表面張力之減低中使用如此混合物作為界面活性劑者為有利。
特別在使用上述通式(2)之乙炔二醇系化合物時，將由烷基之碳數12至14之聚氧乙烯烷基醚、及/或上述通式(3)所代表的醚系化合物所成之混合物的界面活性劑作為捏合助劑(e)使用者為佳。
通式(2)之乙炔二醇系化合物作為含有與烷基之碳數12至14之聚氧乙烯烷基醚的混合物之界面活性劑使用為特佳。
烷基之碳數12至14之聚氧乙烯烷基醚係碳數12至14之烷基醇與聚氧乙烯之醚，惟以烷基之碳數12至14的二級醇與聚氧乙烯之醚者為佳，以下列通式(7)：
(式中，x、y代表x+y為9至11之正整數；p代表2至30之整數)所代表的化合物為佳。p以2至20之整數為佳。
更且，以下列通式(3)：
(q代表1至30之整數；R5 代表碳數7至11之直鏈或分支的烷基)所代表的化合物以聚氧乙烯壬基苯基醚為更佳，並且，q以1至20之整數為佳。
將以下列通式(2)：
(式中，R1 、R2 、R3 、R4 代表各自獨立之主鏈之碳數為1至8的直鏈或分支之烷基)所代表的乙炔二醇系的化合物，與上述醚化合物一起使用時，混合比係以醚化合物/乙炔二醇系化合物(e)之質量比不超出80/100之範圍為佳。本發明中，當使用如此之混合物時，醚化合物與通式(1)所示化合物之總量即定義為捏合助劑(e)之量。
幾乎所有的粒子分散系中之粒子具有凝聚性質。然而本發明中使用之捏合助劑(e)可使固體之捏合步驟中的雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)之粒子表面的沾溼性良好地提升，而促進與粒子表面接觸之樹脂的吸附，藉由被覆顏料粒子表面之樹脂，可防止顏料粒子間之凝聚，使顏料之微粒安定化而分散於水中。
更重要的是，由於捏合助劑(e)吸附在無吸附樹脂的顏料表面，因此，在不同顏料粒子表面間之樹脂未吸附部分，樹脂之分子鏈成為交聯鍵，使產生凝聚之缺點顯著地降低。
由於如此之捏合助劑(e)良好地發揮機能，因而必須將捏合助劑(e)之HLB值設定為特定範圍之值。本發明之捏合助劑中使用之界面活性劑在分子內具有親水性部分與疏水性部分。HLB值係表示在界面活性劑之領域中所利用之分子的親水性部分與疏水性部分之平衡(hydrophile-lipophile balance)者，具有0至20之值，可謂為HLB數值愈大親水性愈高。本發明中係使用由以下Griffin之式所定義的HLB值。
[Griffin之式] [數式2]
HLB=20×(親水部之式量總和/分子量)
例如：如為1,4-二異丁基-1,4-二甲基丁炔二醇之環氧乙烷20質量%加成物的界面活性劑(Surfynol 420；日信化學工業公司製造)時，環氧乙烷部分成為親水性部分，而HLB值成為20×20/100=4。並且，如為65質量%之環氧乙烷加成物之界面活性劑(Surfynol 465；日信化學工業公司製造)時之HLB值成為20×65/100=13。
更且，混合物之HLB值成為各成分之HLB值的加權平均。
有關捏合助劑(e)之上述顏料的分散安定化之主要機構係因吸附在顏料表面之樹脂層的高分子鏈之立體阻礙的排斥力所引起者，其它可列舉如：因吸附之樹脂的羧基陰離子之電荷所引起的靜電排斥力。為了使如此安定化機構良好地發揮，因此捏合助劑(e)中使用之界面活性劑的HLB值須為8至12。以8以上小於11者更佳。HLB值小於8時，因親水性不足，雖然捏合助劑(e)良好地吸附在顏料表面，而提高該顏料在水中的分散性之運作卻少。另一方面，HLB值大於12時，親水性雖佳卻對顏料表面之吸附性有降低之傾向。
對於該捏合助劑(e)之添加量，捏合助劑(e)與雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)之質量比(e)/(a)為0.5/100至7/100。以0.5/100至6/100者更佳。如少於該範圍之下限，捏合助劑(e)會有無法發揮添加效果之傾向，又，如大於該範圍之上限，因捏合助劑(e)成為高濃度而對雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)產生與樹脂間之相競吸附，而會有產生阻礙樹脂吸附之問題的傾向。捏合助劑(e)係由本案發明中規定之界面活性劑所成之化合物、或含有本案發明中規定之界面活性劑的混合物。捏合助劑(e)為混合物時，可含有少量之本案發明中規定之界面活性劑以外的有機溶劑等。此時，作為本案發明之捏合助劑(e)所含的有效成分之規定的既述化合物，主成分較佳含有70質量%以上，以80質量%以上更佳。然而，即使小於70質量%，作為捏合助劑(e)中之本案發明中規定之界面活性劑的總和，與雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)之質量比，如含有0.5/100至7/100之範圍，即可發揮本案發明之效果。
本發明中可作為捏合助劑(e)使用之界面活性劑之具體例係有：Surfynol 440(1,4-二異丁基-1,4-二甲基丁炔二醇之環氧乙烷40質量%加成物；HLB=8；日信化學工業公司製造)、Surfynol CT211(含有1,4-二異丁基-1,4-二甲基丁炔二醇40質量%、以及烷基之碳數12至14之二級醇與聚環氧乙烷之醚化合物43質量%的混合物；HLB=10；日信化學工業公司製造)、Surfynol 111(含有1,4-二異丁基-1,4-二甲基丁炔二醇40質量%、以及聚氧乙烯壬基苯基醚43質量%之混合物；HLB=10；日信化學工業公司製造)等。
該等市售之界面活性劑製品係含有作為界面活性劑使用之上述化合物、混合物作為主成分，可直接作為捏合助劑使用。然而，成為上述界面活性劑之化合物的總量，在活性劑製品中以使用含有70質量%以上者為較佳，以使用含有80質量%以上者更佳。
本發明之顏料分散體中所含的濕潤劑(d)可使用習知者，可列舉例如：丙三醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,2,6-己三醇、三羥甲基丙烷、新戊四醇等之多元醇類：2-吡咯啶酮、N-甲基-2-吡咯啶酮、ε-己內醯胺等之內醯胺類；1,3-二甲基咪唑啶等，其中以二乙二醇為較佳。由於該等濕潤劑為高沸點，因此在捏合步驟中並不揮散，且維持安定之捏合條件。並且，原本濕潤劑(d)為噴墨記錄用印墨之組成的一部分，因此在製作水性顏料分散液或噴墨記錄用印墨時不需餾去即可容易地製作噴墨記錄用印墨。
本發明之水性顏料分散液係將既述之顏料分散體分散在水、或以水為主體之水性介質中而製作者。水性介質除了水之外，可使用含有水與濕潤劑之混合物，其調配可將水性顏料分散液中之濕潤劑的蒸發防止效果、或黏度等一併考量而調整。水性顏料分散液中之顏料濃度係，如考慮良好的印字濃度與在作為噴墨記錄用印墨時之吐出性的維持時，以1至30質量%為較佳，以10至20質量%更佳。
相對於上述水性顏料分散液而言，本發明之噴墨記錄用印墨除了水性介質之外，可適當地添加濕潤劑、滲透劑、防腐劑、防霉劑、界面活性劑、消泡劑、抗氧化劑以及紫外線吸收劑等之習知的添加成分，並調整顏料濃度與黏度而製作。
以下，對於本發明之顏料分散體的製造方法以及水性顏料分散液之製造方法更詳加說明。
上述之顏料分散體可依例如以下之方法製造。
本發明之顏料分散體的製造方法，其特徵係具有：捏合步驟：將含有雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)、苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)、鹼性化合物(c)、濕潤劑(d)以及捏合助劑(e)之混合物進行捏合，製造常溫中為固體之顏料組成物；分散步驟：將上述顏料組成物分散在水性介質中，其中，上述捏合助劑(e)係包含：由以下列通式(1)所代表的化合物所成之界面活性劑、及/或由含有以下列通式(2)所代表的化合物、與烷基之碳數12至14之聚氧乙烯烷基醚、或以下列通式(3)所代表的醚系化合物之混合物所成之界面活性劑，並具有8至12之HLB值，而上述捏合助劑(e)與雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)之質量比(e)/(a)為0.5/100至7/100，且上述捏合步驟中所使用的苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)之酸價為145至175，
(式中，R1 、R2 、R3 、R4 代表各自獨立之主鏈之碳數為1至8的直鏈或分支之烷基；m及n代表各自獨立且不同時為0之0至20的整數)；
(式中，R1 、R2 、R3 、R4 代表各自獨立之主鏈之碳數為1至8的直鏈或分支之烷基)；
(q代表1至30之整數；R5 代表碳數7至11之直鏈或分支的烷基)。
上述顏料分散體之製造方法中的捏合步驟，係藉由將含有雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)、苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)、鹼性化合物(c)、濕潤劑(d)以及捏合助劑(e)之混合物進行捏合，上述捏合助劑(e)在捏合時作為雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)的分散助劑而發揮功用，苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)如對雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)表面進行被覆時，藉由此而使顏料(a)之分散良好地進行。
此時之捏合係以捏合助劑(e)作為分散助劑，在固體成分比為高，並以不產生受到大的剪切力之狀態，顏料與樹脂均勻地混合以及有效地進行顏料之碾碎者為重要。以該狀態，並於樹脂的存在下，將顏料粒子群束成塊狀，經由捏合的持續進行，於混合物中施加來自捏合裝置的充分剪切力，使呈凝聚狀態之顏料有效地碾碎，使藉由水、鹼性化合物(c)以及濕潤劑(d)而膨潤之苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)在經碾碎而微細化之顏料表面延展，可使雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)對粒子界面有效地被覆。
本發明之水性顏料分散體的製造方法之捏合步驟中之濕潤劑(d)的使用量，濕潤劑(d)與雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)之質量比(d)/(a)較佳為16/100至35/100。質量比(d)/(a)在小於此範圍之領域中，捏合時，顏料粒子有無法充分地收集之傾向，直接以粉體進行捏合時則容易降低效率。質量比(d)/(a)在小於此範圍之領域中，捏合時，混合物易形成或接近液狀之狀態，使得苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)有移行至液相之傾向，因此，該共聚物難以充分地進行對顏料表面的被覆。更且，質量比(d)/(a)在大於上述範圍之領域中，由於顏料粒子容易移向液相中，而有無法對顏料施加充分的應力之傾向，即無法輕易地有效實施本發明所欲求的以固體捏合之運作。另外，上述(d)/(a)之比率的最適範圍亦依捏合溫度的差異而有若干變化，通常，溫度愈高，則有濕潤劑(d)以少的添加量即可解決之傾向，惟如在上述範圍之領域內，則可毫無問題地於一般的捏合溫度範圍中適用。
苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)充分地滯留在雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)之表面，藉由該顏料的被覆，即可在製造噴墨記錄用印墨時得到充分的沉降抑制效果、以及該印墨在印刷後之影像得到充分的光澤。然而，苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)因過多而擴散到水性介質中時，印墨的黏度即易於上升，而有印墨吐出性降低之傾向。
苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)與雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)之質量比(b)/(a)以設定在10/100至40/100為較佳。藉由在如此範圍設定苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)之調配量，有效地進行顏料之碾碎之同時，在形成水性顏料分散液時，不會有顏料所吸附不到之剩餘顏料存在於水性介質中，使得分散液之黏度上升或噴墨記錄用印墨之吐出性降低之情形發生。
作為鹼性化合物(c)而使用鹼金屬氧化物時，一般係作為水溶液使用，惟水之量以最小限度為較佳，該水量以抑制在顏料之15質量%以下者為較佳，以作成8質量%以下者更佳。本發明中，將水性分散液之黏度設在常溫中小於4.0mPa.s者為較佳，以設在小於3.5mPa.s者更佳。水性顏料分散液呈示該低黏度域之值時，由此，即可容易獲得具有充分之吐出速度的噴墨記錄用印墨。
本發明之水性顏料分散液的製造方法係具有將含有雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)、苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)、鹼性化合物(c)、濕潤劑(d)以及捏合助劑(e)之固體成分比高的混合物進行捏合之步驟，使以包含上述捏合步驟之方法所製造的顏料分散體分散在水性介質中而製造水性顏料分散液。
在製造顏料分散體之捏合步驟中，以固體成分比高者為較佳，被捏合之混合物必須不形成液狀。在液狀之狀態中，至少一部分或全部的苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)容易在液中擴散，使該共聚物在顏料表面無法充分地滯留而有無法充分地進行被覆之傾向。假如被捏合物形成液狀，則包含顏料與樹脂之混合物在高剪切力下之捏合便無法進行，且顏料之碾碎亦變的不足，與一向以來所實施之液中僅以顏料分散操作製造水性顏料分散液時相同，有無法獲得顏料之小粒徑化及防止沉降之所謂本發明的效果之傾向。
為了捏合的效率良好，在捏合中之著色捏合物的固體成分含量比以70至90質量%為較佳，以70至80質量%更佳。如為此範圍之固體成分比，即使捏合結束後，在水性介質中之稀釋以及分散亦容易快速進行，並如實施例與比較例所示，呈現良好的光澤與安定性。固體成分比超出90質量%時，則有捏合後的稀釋與分散需要長時間之傾向，更且，捏合物中之物質移動遲緩，容易成為分散不均，而有產生難以獲得充分之光澤及長期分散安定性的問題之傾向。固體成分比小於70質量%時，捏合時難以產生強大之剪切力，而無法充分地進行顏料之輾碎與顏料表面經苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)之被覆，使顏料之小粒徑化、分散變的不足而容易發生沉降，此情形亦容易發生充分之光澤及長期分散安定性的問題。
相對於所有成分之總和而言，本發明中所謂的固體成分含量比係顏料(a)與苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)之質量的和以比例表示。
在進行捏合之前，可在粉體之雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)中添加苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)、鹼性化合物(c)、濕潤劑(d)以及捏合助劑(e)作成混合物，惟以預先將雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)與粉體之苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)混合，以預備作為混合粉體者為較佳。先在該混合粉體中添加其它必要成分之鹼性化合物(c)、濕潤劑(d)以及捏合助劑(e)再開始進行捏合者為較佳。捏合裝置係以固體物之捏合可產生有效之大剪切力者為較佳，作為簡便者可列舉如：使用石材或金屬之臼、碗等之代表性容器以及與此一起研磨之杵將固體混合物進行捏合之方法。尤其在少量生產中，可使用乳缽或乳棒以取代上述者。即便使用該等方法，經由30分鐘以上之捏合操作，由於顏料之碾碎及顏料表面經樹脂被覆的進行幾乎飽和，因而可製作特性再顯性佳的固體著色捏合物。並且，在嚴密地進行溫度控制或大量生產時，亦可使用具有輥、或攪拌翼且為習知慣用之捏合裝置。其中尤以具有攪拌槽與攪拌翼之加壓捏合機、亨歇爾混合機、行星式攪拌機為較佳，更以攪拌翼可自公轉型之捏合裝置為合適。其代表例可列舉如：加壓捏合機、行星式攪拌機，在對應之黏度領域寬廣之點以及可將捏合溫度低溫化之點而言，係以後者為特佳。行星式攪拌機係指行星型捏合裝置，係具有進行行星運動之2片以上的攪拌翼之總稱(以下稱為「行星式攪拌機」)。
在上述捏合步驟中經添加各成分而得混合物之主成分的雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)，在捏合開始2至20分鐘後，介由苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)而引起該顏料(a)群間合為一體，該凝聚進行即成塊，以成為球狀或棒狀之凝聚體為佳。藉由捏合助劑(e)的添加即可縮短該凝聚所需的時間而更有效地進行良好的捏合。
經由上述之各添加成分的成塊，含有混合前之顏料粉體等的總量之外觀體積大幅地減少，該體積大致收縮成60%。
並且，此時，由於苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)因鹼性化合物(c)而進行中和，因此，由該中和熱而引發溫度上升，利用該發熱將溫度控制在上述添加時的較佳範圍，藉此而可節約捏合所需的電力。
為了使用含有如此所得之雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)的塊狀物而進行良好的捏合，重要的是：該塊狀物在常溫中為固體狀態之混合物，且經各種的捏合裝置所賦予之剪切力而可延展者。固體狀態之混合物過硬時，因裝置的破損或顏料粒子的損壞而會帶給色相或光澤不良的影響。
因此，為了有效地進行良好的捏合，捏合步驟中所使用之各成分的添加量以設在上述範圍為較佳。
以捏合步驟中之捏合可帶給固體混合物充分的剪切力，為了獲得使添加成分成為塊狀物之捏合的最佳狀態，不將雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)以外的成分對雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)進行一次添加，而以階段性地添加為佳。
捏合時間並無特別限定，以0.2至6小時為較佳，以0.5至3小時更佳。如小於0.2小時，則在捏合時間中會有樹脂對顏料表面的被覆無法完全達成之傾向，如進行捏合超出6小時，將使生產性降低，會導致顏料的破壞而使光澤發生變化。
如此施行而得之顏料分散體在常溫中為固體之著色捏合物，顏料表面經樹脂被覆之微膠囊型的改質顏料在長期保存或處理上為方便。本發明之顏料分散體的形成中，在捏合時被捏合物經良好的捏合而得到產生強的剪切力之範圍，可適當地設定捏合裝置之旋轉數。
隨著本發明中使用之捏合助劑(e)的使用之效果，相較於此外之界面活性劑，可認為對於作為捏合助劑使用之上述界面活性劑其效果的呈現特別顯著。並且，如本比較例中所示，可認為本發明之效果的呈現係雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)與本發明中使用之捏合助劑(e)的組合所特有的，而對於基本之化學構造不同而使表面特性相異所可想到之顏料黃185則無此特性。
此係可在考量到雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)之表面性狀的特殊性下而說明。亦即，雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)係富含芳香族環、酯鍵、醯胺鍵，而π-π相互作用及氫鍵在與樹脂之相互作用中擔任一定的任務，可認為是成為具有與樹脂之強的綜合作用之原因。因而認為在捏合步驟中之顏料表面的樹脂被覆中之捏合助劑(e)的效果亦更顯著地呈現。
本發明之水性顏料分散液之製造方法中的分散步驟中，藉由將經捏合步驟所製作之顏料分散體的固體著色捏合物與含有水或以水作為主成分之水性介質混合，即可簡單地得到顏料分散液。此時亦可與其它之染料等色材混合使之分散。該色材亦可經混合而調色成泛綠、或泛紅之黃色色相。雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)之顏料表面藉由鹼性化合物(c)的添加，而被增加親水性之苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)充分地被覆，且該被覆製程係將本發明中使用之捏合助劑(e)作為分散助劑而良好地進行以製作顏料組成物。因此藉由該顏料組成物與水性介質之混合即可易於獲得水性顏料分散液，特別是，即使不用一般所使用之顏料分散裝置，亦可得到微細之顏料粒子齊聚的水性顏料分散液。與該水性介質之混合能以具有攪拌翼與攪拌槽之泛用的攪拌機進行，例如可在上述之捏合裝置的行星式攪拌機等之中直接攪拌而進行。在如此進行而得之分散液中的顏料濃度，假定在作為噴墨記錄用印墨之使用時，以設定1至30質量%者為佳。顏料濃度範圍小於該領域時，作為噴墨記錄用印墨使用時之印刷濃度容易不足，並且，超出該領域時，黏度變的過高而有操作性變差之傾向。
將顏料分散體之著色捏合物與水性介質混合後使之分散在水性介質中時，為了更良好的分散、或提高生產效率而可使用習知的分散裝置。特別是導入藉由使用珠粒等之介質分散機等而分散之步驟為有效果者，在分散步驟中添加水以外之成分時等，亦可以獲得液中之成分濃度的均一性為目的而使用。分散步驟中所使用之使用介質的分散機可列舉如：砂磨機、塗料振盪機、球磨機、砂輪機、珠粒磨碎機、高速分散機、SC研磨機、釘碎機、攪拌研磨機、針磨機等。然而，如上述之本發明不一定需要經分散機之顏料分散步驟，使用分散機時，為了不使顏料表面之樹脂脫離，分散時間宜在10分鐘以內之短時間完成使不至於過度分散，以5分鐘以內為較佳。在分散步驟中使用分散機時，係以將捏合步驟中製作之著色捏合物與水性介質混合且以水性介質稀釋，調整至分散機的適性黏度者為較佳，使降低至15mPa‧s以下之黏度者為較佳。
分散步驟中之水性介質的混合方法可為將著色捏合物與水性介質一次混合，亦可為將著色捏合物與水性介質以階段性方式混合並一邊逐次攪拌，惟藉由使用後述之方法，即可更有效率地製造分散性更佳的水性顏料分散液。混合時之溫度並無特別限定，惟宜在5至70℃之範圍下進行。分散步驟結束後，所形成之水性顏料分散液之顏料濃度以10至20質量%為較佳。顏料濃度調整至1至7%左右之該分散液，適當地添加後述之追加成分，進一步調整黏度、顏料濃度後作為噴墨記錄用印墨使用，然亦可直接作為噴墨記錄用印墨使用。
並且，顏料濃度高的水性顏料分散液，一度先作為印墨用中間體保存，在需要印墨時，可於該中間體中添加水或習知慣用之印墨成分、及其它之顏料分散液或染料等，即可用以作成噴墨記錄用印墨之保存用原料使用。
並且，本發明中，為了減少分散液中之粗大粒子，可在第2步驟(分散步驟)之後加入離心步驟或過濾步驟。經由用以去除粗大粒子之步驟，即可減少阻礙吐出安定性或光澤的粗大粒子。
為了從本發明之水性顏料分散液製造噴墨記錄用印墨，可將水性顏料分散液再以水性介質稀釋而製造。如在稀釋水性顏料分散液之水性介質中調配濕潤劑時，由於噴墨記錄用印墨中有助於防止乾燥、黏度調整以及濃度調整，因而為佳。濕潤劑係可使用與製造顏料分散體之捏合步驟中所使用之物為相同者。以防止乾燥為目的之濕潤劑在印墨中含量以3至50質量%為較佳。
並且，在調製噴墨記錄用印墨時，以被記錄媒體之滲透性的改良或記錄媒體上之點尺寸的調整為目的而可添加滲透劑。滲透劑之例可列舉如：乙醇、異丙醇等之低級醇；乙二醇己基醚或二乙二醇丁基醚等之烷醇之環氧乙烷加成物；丙二醇丙基醚等之烷基醇的環氧丙烷加成物等。印墨中之滲透劑含量係以0.01至10質量%為佳。
在調製噴墨記錄用印墨時，為調整表面張力等之印墨特性而可添加界面活性劑。因此而可添加之界面活性劑並無特別限定，在捏合時，可與作為捏合助劑(e)而添加的界面活性劑不同或相同。具體上可列舉如：各種的陰離子性界面活性劑、非離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、兩性界面活性劑等，該等之中以陰離子性界面活性劑、非離子性界面活性劑為佳。進一步可因應必要而適當地添加防腐劑、防霉劑、消泡劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑等之噴墨記錄用印墨用的添加成分，進行水性介質之量、顏料濃度之調整，惟亦可在分散步驟中將適當地調配有上述各種添加成分之水性介質與著色捏合物使用直接混合之方法製作水性顏料分散液並由該分散液製作噴墨記錄用印墨。
本發明之水性顏料分散液以及噴墨記錄用印墨即使加熱亦為安定，對於原本易於沉降之顏料，即使在低黏度介質中亦具有沉降少之良好安定性。並且，使用本發明之噴墨記錄用印墨，經噴墨記錄法而形成之影像呈現優異之光澤，並有兼具顏料黃155本身所有的優異耐光性與發色之高品質。
[實施例]
以下，使用實施例以更詳加說明本發明。
以下之合成例、實施例、比較例中，「份」及「%」係表示「質量份」及「質量%」。
＜合成例1＞
在具備攪拌裝置、點滴裝置、回流裝置之反應容器中饋入甲基乙基酮100份，一邊攪拌一邊在反應容器內以氮氣取代。一面在反應容器內維持氮氣環境一面加溫，形成甲基乙基酮回流狀態之後，以2小時從點滴裝置滴入苯乙烯77份、丙烯酸10份、甲基丙烯酸13份以及聚合觸媒(和光純藥工業公司製造/「V-59」)8份之混合液。同時，將點滴時之反應系溫度保持在80℃。
點滴結束後，於同溫度中再持續25小時之反應。同時在反應中確認原料的消耗狀況且一面適當地追加聚合觸媒。反應結束後，在減壓下餾除甲基乙基酮，並將所得之固體進行粉碎，得到該苯乙烯-丙烯酸系共聚物(A-1)之粉體。該酸價為152mgKOH/g，重量平均分子量為11000。
另外，本發明中之重量平均分子量係依據GPC(凝膠/滲透/層析)法所測定之值，換算成作為標準物質使用之聚苯乙烯的分子量之值。同時，測定係依以下之裝置及條件而實施。
輸送泵：LC-9A
系統控制器：SLC-6B
自動注射器：S1L-6B
檢測器：RID-6A
(以上均為島津製作所公司製造)
數據處理軟體：Sic480II數據收集器(系統儀器公司製造)
管柱：GL-R400(保護管
柱)+GL-R440+GL-R450+GL-R400M(日立化成工業公司製造)
洗提溶劑：THF
洗提流量：2ml/min
管柱溫度：35℃
＜合成例2＞
依據合成例1之製造方法調整反應條件，單體單元之組成比中，苯乙烯/丙烯酸/甲基丙烯酸=75/11/14(質量比)，合成重量平均分子量11100、酸價172mgKOH/g、玻璃轉換溫度108℃之苯乙烯-丙烯酸系共聚物(A-2)。
＜合成例3＞
依據合成例1之製造方法調整反應條件，單體單元之組成比中，苯乙烯/丙烯酸/甲基丙烯酸=82/8/10(質量比)，合成重量平均分子量11200、酸價121mgKOH/g、玻璃轉換溫度109℃之苯乙烯-丙烯酸系共聚物(A-3)。
＜合成例4＞
依據合成例1之製造方法調整反應條件，合成以下之苯乙烯-丙烯酸系共聚物。單體單元之組成比中，苯乙烯/丙烯酸/甲基丙烯酸=80/9/11(質量比)，合成重量平均分子量11400、酸價135mgKOH/g、玻璃轉換溫度107℃之苯乙烯-丙烯酸系共聚物(A-4)。
＜合成例5＞
依據合成例1之製造方法調整反應條件，合成以下之苯乙烯-丙烯酸系共聚物。單體單元之組成比中，苯乙烯/丙烯酸/甲基丙烯酸=75/11/14(質量比)，合成重量平均分子量11500、酸價172mgKOH/g、玻璃轉換溫度109℃之苯乙烯-丙烯酸系共聚物(A-5)。
＜實施例1＞
顏料黃155
(Clariant公司製造；Ink‧Jet‧Yellow‧4GP)　500份
苯乙烯/丙烯酸系共聚物(酸價155)(A-1)　100份
二乙二醇　155份
SurfynolCT211　15份
8N之氫氧化鉀水溶液(固體分濃度=34質量%)　45.6份
將上述成分依序投入在60℃中保溫之50L容量的行星式攪拌機(井上製作所製造之PLM-50)，以自轉旋轉數59rpm、公轉旋轉數22rpm開始捏合。3分鐘後，混合物凝聚成為棒狀，然後直接持續捏合120分鐘，得到顏料分散體(固體著色捏合物)。120分鐘之捏合所消耗的電流值係以5至15安培因應攪拌翼之旋轉週期而反覆地增減。此係因混合物為黏度極高之半固體而無法均勻地分布在容器內部，而攪拌翼在此加入每當週期性地切斷混合物之強力。
經過120分鐘之後，以4小時徐緩地添加離子交換水1600份，在形成液狀下，得到顏料濃度25.1質量%之均勻混合物。
將所得混合物移送至不鏽鋼桶中，添加離子交換水360份、二乙二醇180份，通過珠磨機(淺田鐵工(股)製造之Nanomill NM-G-2L)，以25℃之溫度、1.67分鐘之滯留時間分散，得到水性顏料分散液。
接著，將該分散液2080份通過連續式離心機(Kokusan離心機(股)製造之H-600S；2L容量)，以35℃之溫度、18900G之離心力，12分鐘之滯留時間連續地進行離心，得到顏料濃度15.2質量%之水性顏料分散體。
並且，使用所得之水性顏料分散液，經由以下之調配，調製成顏料濃度4質量%之噴墨記錄用印墨。
水性顏料分散液　5.52份
2-吡咯啶酮　1.60份
三乙二醇單丁醚　1.60份
乙炔二醇系界面活性劑Surfynol 440
(日信化學工業(股))　0.10份
甘油　0.60份
離子交換水　約11份
＜實施例2＞
除了將Surfynol CT211之調配量由15份(顏料之3%)變更為5份(同1%)之外，與實施例1進行相同作法製作水性顏料分散液，再由該水性顏料分散液進行與實施例1之相同處理，調製成顏料濃度4質量%之噴墨記錄用印墨。
＜實施例3＞
除了將Surfynol CT211之調配量由15份變更為30份(顏料之6%)之外，與實施例1進行相同作法製作水性顏料分散液，再由該水性顏料分散液進行與實施例1之相同處理，調製成顏料濃度4質量%之噴墨記錄用印墨。
＜實施例4＞
除了使用酸價172之苯乙烯-丙烯酸共聚物(A-2)以取代酸價155之苯乙烯-丙烯酸共聚物(A-1)，並將8N氫氧化鉀水溶液(固體成分濃度=34質量%)之量45.6份變更為50.6份之外，與實施例1進行相同作法製作水性顏料分散液，再由該水性顏料分散液進行與實施例1之相同處理，調製成顏料濃度4質量%之噴墨記錄用印墨。
＜實施例5＞
除了使用Surfynol 440以取代Surfynol CT211之外，與實施例1進行相同作法製作水性顏料分散液，再由該水性顏料分散液進行與實施例1之相同處理，調製成顏料濃度4質量%之噴墨記錄用印墨。
＜實施例6＞
除了將苯乙烯-丙烯酸共聚物(A-1)之量從100份變更為150份之外，與實施例1進行相同作法製作水性顏料分散液，再由該水性顏料分散液進行與實施例1之相同處理，調製成顏料濃度4質量%之噴墨記錄用印墨。
＜實施例7＞
除了將二乙二醇之量155份變更為115份之外，與實施例1進行相同作法製作水性顏料分散液，再由該水性顏料分散液進行與實施例1之相同處理，調製成顏料濃度4質量%之噴墨記錄用印墨。
＜實施例8＞
除了將二乙二醇之量155份變更為140份之外，與實施例1進行相同作法製作水性顏料分散液，再由該水性顏料分散液進行與實施例1之相同處理，調製成顏料濃度4質量%之噴墨記錄用印墨。
＜實施例9＞
除了將二乙二醇之量155份變更為194份之外，與實施例1進行相同作法製作水性顏料分散液，再由該水性顏料分散液進行與實施例1之相同處理，調製成顏料濃度4質量%之噴墨記錄用印墨。
＜實施例10＞
除了將Surfynol CT211變更為等量之Surfynol CT111之外，與實施例1進行相同作法製作水性顏料分散液，再由該水性顏料分散液進行與實施例1之相同處理，調製成顏料濃度4質量%之噴墨記錄用印墨。
＜比較例1＞
除了將Surfynol CT211 15份變更為二丙二醇40份之外，與實施例1進行相同作法製作水性顏料分散液，再由該水性顏料分散液進行與實施例1之相同處理，調製成顏料濃度4質量%之噴墨記錄用印墨。
＜比較例2至6＞
實施例1中，除了將Surfynol CT211 15份，並分別變更為如表1所示之Surfynol 104(比較例2)、Surfynol 420(比較例3)、Surfynol 465(比較例4)、Surfynol CT221(比較例5)以及Surfynol CT231(比較例6)各15份之外，與實施例1進行相同作法製作水性顏料分散液，再由該水性顏料分散液進行與實施例1之相同處理，調製成顏料濃度4質量%之噴墨記錄用印墨。
其中之Surfynol 104、Surfynol 420、Surfynol 465、Surfynol CT221以及Surfynol CT231(均為日信化學工業公司製造)之組成如下。
Surfynol 104(1,4-二異丁基-1,4-二甲基丁炔二醇；HLB=4)
Surfynol 420(1,4-二異丁基-1,4-二甲基丁炔二醇之環氧乙烷20質量%加成物；HLB=4)
Surfynol 465(1,4-二異丁基-1,4-二甲基丁炔二醇之環氧乙烷65質量%加成物；HLB=13)
Surfynol CT221(含有1,4-二異丁基-1,4-二甲基丁炔二醇20質量%、與烷基之碳數11至15的二級醇與聚氧乙烯之醚化合物63質量%之混合物；HLB=13)
Surfynol CT231(含有1,4-二異丁基-1,4-二甲基丁炔二醇6質量%、與烷基之碳數11至15的二級醇與聚氧乙烯之醚化合物33質量%之混合物；HLB=14)
＜比較例7＞
除了使用苯乙烯-丙烯酸共聚物(A-3)以取代苯乙烯-丙烯酸共聚物(A-1)，並將8N氫氧化鉀水溶液(固體成分濃度=34質量%)之量45.6份變更為35.6份之外，與實施例1進行相同作法製作水性顏料分散液，再由該水性顏料分散液進行與實施例1之相同處理，調製成顏料濃度4質量%之噴墨記錄用印墨。
＜比較例8＞
除了使用苯乙烯-丙烯酸共聚物(A-4)以取代苯乙烯-丙烯酸共聚物(A-1)，並將8N氫氧化鉀水溶液(固體成分濃度=34質量%)之量45.6份變更為39.7份之外，與實施例1進行相同作法製作水性顏料分散液，再由該水性顏料分散液進行與實施例1之相同處理，調製成顏料濃度4質量%之噴墨記錄用印墨。
＜比較例9＞
除了使用苯乙烯-丙烯酸共聚物(A-5)以取代苯乙烯-丙烯酸共聚物(A-1)，並將8N氫氧化鉀水溶液(固體成分濃度=34質量%)之量45.6份變更為54.1份之外，與實施例1進行相同作法製作水性顏料分散液，再由該水性顏料分散液進行與實施例1之相同處理，調製成顏料濃度4質量%之噴墨記錄用印墨。
＜比較例10＞
除了將Surfynol CT211之調配量15份(對顏料之3%)變更為45份(對顏料之9%)之外，與實施例1進行相同作法製作水性顏料分散液，再由該水性顏料分散液進行與實施例1之相同處理，調製成顏料濃度4質量%之噴墨記錄用印墨。
＜比較例11＞
除了省略實施例1中之Surfynol CT211之外，與實施例1進行相同作法製作水性顏料分散液，再由該水性顏料分散液進行與實施例1之相同處理，調製成顏料濃度4質量%之噴墨記錄用印墨。
＜參考例1＞
除了使用顏料黃185以取代顏料黃155之外，與實施例1進行相同作法製作水性顏料分散液，再由該水性顏料分散液進行與實施例1之相同處理，調製成顏料濃度4質量%之噴墨記錄用印墨。
＜參考例2＞
除了將Surfynol CT211之調配量15份變更為0份之外，與參考例1進行相同作法製作水性顏料分散液，再由該水性顏料分散液進行與參考例1之相同處理，調製成顏料濃度4質量%之噴墨記錄用印墨。
對於上述之實施例及比較例所製作之水性顏料分散液以及噴墨記錄用印墨，係以下述之評價項目與評價方法進行評價。
＜分散性評價＞
將所得之水性顏料分散液的分散粒子之粒徑、黏度以及沉降性測定後，評估分散性及長期分散安定性。
＜粒徑/黏度之測定＞
水性顏料分散液之分散粒子的粒徑係使用「MicroTrack UPA150」(Leeds & Northrup公司製造)，將實施例及比較例中所製作的水性顏料分散液稀釋1000倍之後，測定分散粒子之體積平均粒徑作為水性顏料分散液中之分散粒子的粒徑。
黏度係使用E型黏度計(TVE-20L；TOKIMEC公司製造)在25℃中測定。
＜沉降性之測定＞
沉降性係將實施例及比較例中所製作之顏料濃度4質量%的噴墨記錄用印墨於10mL容量之透明安瓶中於25℃保存2週，保存後將其倒置，對其底部之沉降以肉眼依下述之評價基準進行觀察。可感度良好地測定沉降性之本方法的評價係依以下基準進行。
沉降性大...倒置透明安瓶時，壁面上所附著之顏料粒子顯著。
沉降性中...倒置透明安瓶時，看出壁面上有顏料粒子的附著。
沉降性小...倒置透明安瓶時，幾乎看不出壁面上有顏料粒子的附著。
＜噴墨記錄用印墨之評價＞ ＜光澤之評價＞
將實施例及比較例中所製作之顏料濃度4質量%的噴墨記錄用印墨置載於噴墨印表機-EM-930C(EPSO公司製造)之黑色墨水匣位置，記錄媒體1係使用Premium Glossy Photo Paper(EPSON公司製造)，進行50%與95%之影像濃度之記錄，再將所得影像之光澤使用「Micro-TRI-Gloss」(BYK-Gardner公司製造)，測定20°之角度的光澤值。同樣地，記錄媒體2係在Photo Gallery Glossy Paper(OLYMPUS公司製造)中進行相同評估而得光澤值。
在記錄媒體1中的50%與95%之影像濃度中，如各獲得30以上、60以上之光澤者即為良好而無實際使用上的問題。在記錄媒體1中的95%之影像濃度中，只要出現光澤為70以上者為良好。並且在記錄媒體2中的50%與95%之影像濃度中，如各獲得50以上、70以上之光澤者即為良好而無實際使用上的問題。並且在記錄媒體2中的50%之影像濃度與95%之影像濃度，只要出現光澤為60以上、75以上者為良好。
＜長期分散安定性之評價＞
將光澤之評價中所使用之各實施例、比較例的噴墨記錄用印墨在70℃之溫度條件下靜置8週，調查靜置前後之體積平均粒徑的變化作為安定性之指標。粒徑之增大在8%以下者為良好。
由表1而可明瞭，實施例1至10之水性顏料分散液的體積平均粒徑小，在進行安瓶試驗時之沉降亦小。並且，由水性顏料分散液所製作之噴墨記錄用印墨，即使在70℃之長期保存後，粒徑亦無增大。使用該印墨形成影像時，相較於比較例者呈現較高的光澤。
即使為乙炔二醇系之界面活性劑，HLB值不在8至12之範圍者，在進行安瓶試驗時之沉降增加，光澤亦降低(比較例2至比較例6)。並且，可知本發明中規定之苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)之酸價範圍(比較例7至比較例9)、捏合助劑(e)與雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)之調配質量比(e)/(a)的範圍重要(比較例10、比較例11)，如排除本發明中所規定之範圍，則沉降增加，光澤降低。
更且，對於C.I.顏料黃185，捏合助劑(e)之效果經確認後，即使使用本發明中所用之捏合助劑(e)進行捏合，亦無法確認沉降的降低及光澤的增加，可知依本捏合助劑(e)之效果，以C.I.顏料黃155為首，除了極為少數之顏料以外都無法呈現該效果(參考例1、參考例2)。
另外，在上述實施例與比較例中記載之噴墨記錄用印墨方面，在製作光澤測定用之全面印刷試樣之際，可確認均具有良好的吐出性。
[產業上之可利用性]
本發明之顏料組成物分散在水性介質中而得的水性顏料分散液係作為噴墨記錄用印墨之主成分使用，作為粗大粒子極少之分散安定性優異的印墨而可形成高光澤的影像。

Claims (18)

  1. 一種顏料組成物，係將含有雙乙醯基乙醯芳基化物(bisacetoacetoarylide)顏料(a)、苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)、鹼性化合物(c)、濕潤劑(d)以及捏合助劑(e)之混合物進行捏合而得且常溫中為固形者，其特徵係：上述捏合助劑(e)係包含：由以下列通式(1)所代表的化合物所成的界面活性劑；及/或由含有以下列通式(2)所代表的化合物、與烷基之碳數12至14之聚氧乙烯烷基醚、及/或以下列通式(3)所代表的醚系化合物之混合物所成之界面活性劑，並具有8至12之HLB值，而上述捏合助劑(e)與雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)之質量比(e)/(a)為0.5/100至7/100，且上述苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)之酸價為145至175， (式中，R1 、R2 、R3 、R4 各自獨立地代表主鏈之碳數為1至8的直鏈或分支之烷基；m及n各自獨立地代表不同時為0之0至20的整數)； (式中，R1 、R2 、R3 、R4 各自獨立地代表主鏈之碳數為1至8的直鏈或分支之烷基)； (q代表1至30之整數；R5 代表碳數7至11之直鏈或分支的烷基)。
  2. 如申請專利範圍第1項之顏料組成物，其中，上述通式(1)之R1 、R2 、R3 、R4 各自獨立地代表主鏈之碳數為1至4的直鏈或分支之烷基；m及n各自獨立地代表不同時為0之0至10的整數。
  3. 如申請專利範圍第2項之顏料組成物，其中，上述通式(1)之R1 及R2 為甲基，R3 及R4 為異丁基；m及n各自獨立地代表不同時為0之0至6的整數。
  4. 如申請專利範圍第1項之顏料組成物，其中，上述捏合助劑(e)係包含由含有以下列通式(2)所代表的化合物、與烷基之碳數12至14之聚氧乙烯烷基醚、及/或以下列通 式(3)所代表的醚系化合物之混合物所成的界面活性劑者， (式中，R1 、R2 、R3 、R4 各自獨立地代表主鏈之碳數為1至8的直鏈或分支之烷基)； (q代表1至30之整數；R5 代表碳數7至11之直鏈或分支的烷基)。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之顏料組成物，其中，上述烷基之碳數為12至14的聚氧乙烯烷基醚係烷基之碳數為12至14的2級醇與聚氧乙烯之醚。
  6. 如申請專利範圍第5項之顏料組成物，其中，上述烷基之碳數為12至14的聚氧乙烯烷基醚係以下列通式(4)所代表的化合物， (式中，x、y代表x+y為9至11之正整數；p代表2至30之整數)。
  7. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之顏料組成物，其中，以下列通式(3)所代表的化合物係聚氧乙烯壬基苯醚， (q代表1至30之整數；R5 代表碳數7至11之直鏈或分支的烷基)。
  8. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之顏料組成物，其中，雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)為C.I.顏料黃155。
  9. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之顏料組成物，其中，苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)與雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)之質量比(b)/(a)為10/100至40/100、濕潤劑(d)與雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)之質量比(d)/(a)為16/100至35/100。
  10. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之顏料組成物，其中，上述常溫中之固形顏料組成物的固體成分含量比為 70至90質量%。
  11. 一種水性顏料分散液，係將申請專利範圍第1至10項中任一項之顏料組成物分散在水性介質中所獲得者。
  12. 一種噴墨記錄用印墨，係含有申請專利範圍第11項之水性顏料分散液作為主成分者。
  13. 一種水性顏料分散液之製造方法，其特徵係具有：捏合步驟：將含有雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)、苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)、鹼性化合物(c)、濕潤劑(d)以及捏合助劑(e)之混合物進行捏合，以製造在常溫為固體之顏料組成物；分散步驟：將上述顏料組成物分散在水性介質中，其中，上述捏合助劑(e)係包含：由以下列通式(1)所代表的化合物所成之界面活性劑、及/或由含有以下列通式(2)所代表的化合物、與烷基之碳數12至14之聚氧乙烯烷基醚、及/或以下列通式(3)所代表的醚系化合物的混合物所成之界面活性劑，並具有8至12之HLB值，而上述捏合助劑(e)與雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)之質量比(e)/(a)為0.5/100至7/100，且上述捏合步驟中使用的苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)之酸價為145至175， (式中，R1 、R2 、R3 、R4 各自獨立地代表主鏈之碳數為1至8的直鏈或分支之烷基；m及n各自獨立地代表不同時為0之0至20的整數)； (式中，R1 、R2 、R3 、R4 各自獨立地代表主鏈之碳數為1至8的直鏈或分支之烷基)； (q代表1至30之整數；R5 代表碳數7至11之直鏈或分支的烷基)。
  14. 如申請專利範圍第13項之水性顏料分散液之製造方法，其中，上述捏合助劑(e)係含有：由含有以下列通式(2)所代表的化合物、與烷基之碳數12至14之聚氧乙烯烷基醚、及/或以下列通式(3)所代表的化合物的混合物所成之界面活性劑， (式中，R1 、R2 、R3 、R4 各自獨立地代表主鏈之碳數為1至8的直鏈或分支之烷基)； (q代表1至30之整數；R5 代表碳數7至11之直鏈或分支的烷基)。
  15. 如申請專利範圍第13或14項之水性顏料分散液之製造方法，其中，雙乙醯基乙醯芳基化物顏料為C.I.顏料黃155。
  16. 如申請專利範圍第13或14項之水性顏料分散液之製造方法，其中，上述捏合步驟中之苯乙烯-丙烯酸系共聚物(b)與雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)之質量比(b)/(a)為10/100至40/100、濕潤劑(d)與雙乙醯基乙醯芳基化物顏料(a)之質量比(d)/(a)為16/100至35/100。
  17. 如申請專利範圍第13或14項之水性顏料分散液之製造方法，其中，上述常溫中之固形顏料組成物的固體成分含量比為70至90質量%。
  18. 一種噴墨記錄用印墨，係含有經申請專利範圍第13至17項之水性顏料分散液的製造方法製造之水性顏料分散液作為主成分者。
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