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WO2010071177A1 - インクジェット記録用水系インク - Google Patents

インクジェット記録用水系インク Download PDF

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Publication number
WO2010071177A1
WO2010071177A1 PCT/JP2009/071047 JP2009071047W WO2010071177A1 WO 2010071177 A1 WO2010071177 A1 WO 2010071177A1 JP 2009071047 W JP2009071047 W JP 2009071047W WO 2010071177 A1 WO2010071177 A1 WO 2010071177A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
water
polymer
dispersion
weight
colorant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2009/071047
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
吉田 宏之
斉 小田
孝洋 佐藤
清水 祐介
宏二 亀井
俊哉 岩崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2008324565A external-priority patent/JP5451057B2/ja
Application filed by Kao Corp filed Critical Kao Corp
Priority to US13/141,038 priority Critical patent/US8524801B2/en
Priority to CN2009801512752A priority patent/CN102257080B/zh
Priority to EP09833480.8A priority patent/EP2360215B1/en
Publication of WO2010071177A1 publication Critical patent/WO2010071177A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/32Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/324Inkjet printing inks characterised by colouring agents containing carbon black
    • C09D11/326Inkjet printing inks characterised by colouring agents containing carbon black characterised by the pigment dispersant
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B67/00Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
    • C09B67/0097Dye preparations of special physical nature; Tablets, films, extrusion, microcapsules, sheets, pads, bags with dyes

Definitions

  • the present invention relates to an aqueous ink for inkjet recording and a method for producing the same.
  • the ink jet recording method is a recording method in which ink droplets are directly ejected and adhered to a recording member from very fine nozzles to obtain characters and images.
  • This method is widely spread because it is easy to make full color and is inexpensive, and has many advantages such as the ability to use plain paper as a recording member and non-contact with the object to be printed.
  • the range of use of inkjet printers has expanded from home use to office use and commercial printing use, and high speed has become a technology trend.
  • As a method for realizing high speed a method of increasing the printing speed by reducing the number of printings by increasing the volume of ink droplets or improving the printing head (serial head to line head) is adopted.
  • JP-A-2000-239392 discloses a first step of dispersing a pigment in an aqueous medium using a surfactant and / or a water-soluble resin for the purpose of improving storage stability and the like, and the obtained dispersion liquid.
  • a method for producing an aqueous pigment dispersion comprising a second step of mixing a solution obtained by dissolving a self-emulsifying resin having a specific molecular weight in a water-soluble solvent and fixing the self-emulsifying resin on the pigment surface is disclosed. .
  • JP-A-2004-277507 includes an aqueous dispersion of pigment-encapsulating polymer particles having a specific average particle diameter, which includes a hydrophilic polymer, a hydrophobic polymer, and a pigment, for the purpose of improving printing gloss, and the like.
  • a water-based ink is disclosed.
  • JP-A 2003-292828 discloses an object of improving the storage stability, after dispersing a pigment in water using an organic polymer compound (A) having a specific Tg, acid value, and molecular weight as a dispersant.
  • An inkjet composition prepared by adding an organic polymer compound (B) having a specific Tg, acid value, and molecular weight, and an inkjet recording liquid are disclosed.
  • JP-A-11-116881 discloses a colorant composition containing capsule particles in which a pigment is encapsulated with a hydrophilic resin and a hydrophobic resin as a colorant for the purpose of preventing nozzle clogging, and the like, and inkjet recording An ink is disclosed.
  • JP 2000-219841 discloses an aqueous pigment dispersion using two or more kinds of anionic group-containing organic polymer compounds having different solubility parameters, with the object of satisfying dispersion stability, dispersion viscosity, and printability. And an aqueous recording liquid are disclosed.
  • JP-A-8-209045 in a method for producing an ink for ink jet recording containing a pigment, a water-soluble resin dispersant, a resin emulsion, a saccharide, and an aqueous dispersion medium, various additions are made after the pigment is dispersed in the dispersion medium.
  • a method is disclosed in which an object is added to form an ink, and the particle diameter of pigment particles is adjusted by passing through a plurality of fine orifices.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-160093 discloses an aqueous pigment dispersion containing at least a pigment and two or more kinds of anionic group-containing organic polymer compounds having different weight average molecular weights.
  • JP-A-10-195352 Patent No. 3069543 discloses an ink-jet ink composition containing a medium solution containing a water-insoluble hydrosol polymer in a pigment dispersion. According to these patent documents, although the dispersion stability is improved to some extent, it is difficult to obtain a high print density due to lack of suitability for plain paper in high-speed printing.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-92059 Patent No. 3981396 describes a pre-dispersion by mixing an emulsion composition (A) containing a water-insoluble polymer, an organic solvent, a neutralizing agent and water and a pigment (B).
  • a method for producing a water-based pigment dispersion is disclosed in which after the body is prepared, it is continuously dispersed and separated using a media-type disperser and further dispersed using a homogenizer.
  • a water-insoluble polymer is used, atomization and dispersion become difficult, and the printing density required for high-speed printing is not sufficiently satisfactory.
  • the present invention relates to the following first and second inventions.
  • 1st invention The polymer particle (A) containing a pigment obtained by disperse
  • Step (I) A step of mixing a colorant dispersion and a water-insoluble polymer emulsion containing an organic solvent
  • Step (II) The mixture obtained in Step (I) was dispersed and the water-insoluble polymer adhered to the colorant.
  • an ink using a dispersible color material that is insoluble in water, such as a pigment, as a color material is one in which color material particles remain on the paper surface and develops color. The material particles penetrate into the paper.
  • highly penetrating inks have been used to support high-speed printing, and it has become increasingly difficult to improve printing density.
  • the amount of pigment added is increased to increase the print density, clogging is likely to occur or the viscosity of the ink increases, resulting in a decrease in dischargeability from the printer and difficulty in coexisting with the print density. was there.
  • the viscosity of the ink is high, there are problems such as poor dischargeability and low storage stability.
  • the first invention relates to a water-based ink for ink-jet recording having excellent ejection properties and printing density and low viscosity, and a method for producing the same.
  • the present inventor considered that a combination of a polymer in which a colorant is dispersed and an ink solvent is important in order to obtain a water-based ink for ink jet recording having excellent ejection properties and print density and low viscosity.
  • a water-soluble polymer and a water-insoluble polymer in a specific ratio in combination and limiting the amount of the water-soluble organic solvent contained in the ink within a specific range.
  • the water-based ink for ink-jet recording of the first invention is obtained by dispersing a colorant with a water-soluble polymer (x) and a water-insoluble polymer (y), polymer particles (A) containing a colorant, a water-soluble organic solvent ( B) and water-based ink for ink-jet recording containing water, wherein the weight ratio [(y) / (x)] of the water-insoluble polymer (y) to the water-soluble polymer (x) is 2.0 to 5.0.
  • the content of the water-soluble organic solvent (B) is 10 to 70% by weight.
  • the polymer particles (A) containing a colorant used in the present invention are a combination of a water-soluble polymer (x) and a water-insoluble polymer (y) as a dispersant for the colorant.
  • the reason why the discharge property and print density are improved by the first invention and the effect of lowering the viscosity is not clear, but is considered as follows. That is, the water-soluble polymer (x) that is easily adsorbed to the colorant at the molecular level in an aqueous medium finely disperses the colorant, thereby increasing the coloring portion of the colorant, improving the printing density, and improving the water-insoluble polymer ( It is considered that y) coats the surface of the colorant, thereby stabilizing the dispersion state and improving the discharge performance.
  • the water-soluble polymer (x) since the water-soluble polymer (x) forms a polymer phase with the water-insoluble polymer (y) and is closely adhered to the colorant, the water-soluble polymer (x) preferably has a solvent degree parameter of 5.0 to 15. 0.0, by using a relatively hydrophobic water-soluble organic solvent of 0.0, the elution of the water-soluble polymer (x) can be suppressed, and as a result, the elution and desorption of the polymer from the colorant can also be suppressed. It is thought to improve.
  • the weight ratio [(y) / (x)] of the water-insoluble polymer (y) to the water-soluble polymer (x) is set to 2.0 to 5.0, and the water-soluble polymer (x) is converted to the water-insoluble polymer (y).
  • the colorant examples include pigments and hydrophobic dyes from the viewpoint of water resistance, and among them, it is preferable to use a pigment in order to express high weather resistance, which has been in strong demand in recent years.
  • the pigment may be either an organic pigment or an inorganic pigment. If necessary, they can be used in combination with extender pigments.
  • the inorganic pigment examples include carbon black, metal oxide, metal sulfide, and metal chloride. In the black water-based ink, carbon black is preferable. Examples of carbon black include furnace black, thermal lamp black, acetylene black, and channel black.
  • the hue of the organic pigment is not particularly limited, and any of chromatic pigments such as a red organic pigment, a yellow organic pigment, a blue organic pigment, an orange organic pigment, and a green organic pigment can be used.
  • chromatic pigments such as a red organic pigment, a yellow organic pigment, a blue organic pigment, an orange organic pigment, and a green organic pigment
  • examples include phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments, dioxazine pigments, perylene pigments, perinone pigments, thioindigo pigments, anthraquinone pigments, quinophthalone pigments, diazo pigments, azo pigments, etc. Excellent azo pigments are preferred.
  • phthalocyanine pigments include C.I. I.
  • Pigment green 7, 36, 37, pigment blue 16, 75, 15 and the like, and examples of the quinacridone pigment include C.I. I. Pigment violet 19, 42, C.I. I. Pigment Red 122, 192, 202, 207, 209 and the like, and examples of the dioxazine pigment include C.I. I. Pigment violet 23, 37, and the like, and examples of perylene pigments include C.I. I. Pigment red 190, 224, C.I. I. Pigment violet 29 and the like, and examples of perinone pigments include C.I. I. Pigment orange 43, C.I. I. Pigment Red 194 and the like, and examples of the thioindigo pigment include C.I. I.
  • Pigment Red 88 and the like examples of the anthraquinone pigment include C.I. I. Pigment yellow 147 and the like, and examples of the diazo pigment include C.I. I. Pigment yellow 13, 83, 188 and the like, and examples of the azo pigment include C.I. I. Pigment red 187, 170, 48, 53, 247, C.I. I. Pigment yellow 74, 150, C.I. I. And CI Pigment Orange 64. Solid solution pigments can also be used.
  • solid solution pigments examples include quinacridone solid solution pigments composed of unsubstituted quinacridone such as ⁇ -type and ⁇ -type, and dichloroquinacridone such as 2,9-dichloroquinacridone, 3,10-dichloroquinacridone, and 4,11-dichloroquinacridone.
  • a solid solution pigment composed of a combination of unsubstituted quinacridone (CI Pigment Violet 19) and 2,9-dichloroquinacridone (CI Pigment Red 202) is more preferred.
  • a self-dispersing pigment can also be used.
  • Self-dispersing pigments are those in which one or more hydrophilic functional groups (anionic hydrophilic groups such as carboxy groups and sulfonic acid groups, or cationic hydrophilic groups such as quaternary ammonium groups) are directly or other atomic groups. It means an inorganic pigment or an organic pigment that can be dispersed in an aqueous medium without using a surfactant or a resin.
  • examples of the other atomic group include an alkanediyl group having 1 to 12 carbon atoms, a phenylene group, a naphthylene group, and the like.
  • the hydrophilic functional group is preferably an anionic hydrophilic group such as a carboxy group or a sulfonic acid group.
  • a necessary amount of a hydrophilic functional group may be chemically bonded to the pigment surface by a conventional method. More specifically, a method of liquid phase oxidation with acids such as nitric acid, sulfuric acid, peroxodisulfuric acid, hypochlorous acid and chromic acid, and a method of bonding a hydrophilic group using a coupling agent are preferred.
  • the amount of the hydrophilic functional group is not particularly limited, but is preferably 100 to 3,000 ⁇ mol per 1 g of the self-dispersing pigment, and when the hydrophilic functional group is a carboxy group, it is preferably 200 to 700 ⁇ mol per 1 g of the self-dispersing pigment.
  • anionic self-dispersing pigments include CAB-O-JET 200, 300, 1027R, 250C, 260M, 270Y, and 554B (manufactured by Cabot), BONJET CW-1, and CW- 2 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), Aqua-Black 162 (manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.), and the like.
  • organic pigments are preferable, phthalocyanine pigments and azo pigments are more preferable, and azo pigments are more preferable.
  • phthalocyanine pigments and azo pigments are more preferable, and azo pigments are more preferable.
  • C.I. I. Pigment blue 15: 3 C.I. I. Pigment blue 15: 4, and C.I. I. Pigment Yellow 74 is preferable, and C.I. I. Pigment Yellow 74 is more preferable.
  • extender pigments include silica, calcium carbonate, and talc.
  • the hydrophobic dye is not particularly limited as long as it can be emulsified by a water-soluble polymer or contained in a water-soluble polymer.
  • Hydrophobic dyes are dissolved in an amount of 2 g / L or more, preferably 20 to 500 g / L (25 ° C.) in an organic solvent (preferably methyl ethyl ketone) used in the production of the polymer from the viewpoint of efficiently containing the dye in the polymer. What to do is desirable.
  • the hydrophobic dye include oil-soluble dyes and disperse dyes. Among these, oil-soluble dyes are preferable.
  • the oil-soluble dye include C.I. I. Solvent Black, C.I. I. Solvent Yellow, C.I. I.
  • Solvent Red C.I. I. Solvent Violet
  • C.I. I. Solvent Blue C.I. I. Solvent Green
  • One or more types of products selected from the group consisting of Solvent Orange are listed, which are commercially available from Orient Chemical Co., Ltd., BASF Corp. and others.
  • the above colorants can be used alone or in admixture of two or more at any ratio.
  • the water-based ink of the present invention contains a water-soluble polymer (x) and a water-insoluble polymer (y).
  • the “water-soluble polymer (x)” and the “water-insoluble polymer (y)” mean that when the polymer has a salt-forming group, the salt-forming group of the polymer is converted into acetic acid or hydroxylated depending on the type.
  • the polymer is “water-soluble polymer (x)” in the present invention.
  • a polymer is previously dissolved in an organic solvent such as methyl ethyl ketone, and then dropped into pure water, and the dispersion obtained by removing the organic solvent to a concentration of 10% by weight is separated by centrifugation, membrane filtration, or the like. Thereafter, the polymer dissolved in water is discriminated as “water-soluble polymer (x)”, and the remaining polymer is discriminated as “water-insoluble polymer (y)”.
  • the salt-forming group-containing monomer is used from the viewpoint of enhancing the dispersibility of the resulting polymer particles. It is considered that if the dispersibility of the polymer particles is increased, the discharge property of the water-based ink is improved.
  • A) As a salt formation group containing monomer a cationic monomer and an anionic monomer are mentioned, An anionic monomer is preferable.
  • the salt-forming group include an anionic group such as a carboxy group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group, an amino group, an ammonium group, and the like, among which a carboxy group is preferable.
  • cationic monomer examples include amine-containing monomers and ammonium salt-containing monomers. Among these, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N- (N ′, N′-dimethylaminopropyl) (meth) acrylamide and vinylpyrrolidone are preferable.
  • anionic monomer examples include a carboxylic acid monomer, a sulfonic acid monomer, and a phosphoric acid monomer.
  • carboxylic acid monomer examples include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, and 2-methacryloyloxymethyl succinic acid.
  • sulfonic acid monomer examples include styrene sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, 3-sulfopropyl (meth) acrylate, and bis- (3-sulfopropyl) -itaconate.
  • phosphoric acid monomers include vinylphosphonic acid, vinyl phosphate, bis (methacryloxyethyl) phosphate, diphenyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, diphenyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, dibutyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, and the like. It is done.
  • anionic monomers carboxylic acid monomers are preferable from the viewpoint of dispersibility of polymer particles, acrylic acid and methacrylic acid are more preferable, and acrylic acid is more preferable from the viewpoint of solubility in water.
  • hydrophobic monomer is used from the viewpoint of increasing the affinity of the polymer for the colorant.
  • hydrophobic monomers include alkyl (meth) acrylates, aromatic group-containing monomers, and the like, and aromatic group-containing monomers are preferred from the viewpoint of increasing affinity with the colorant and enhancing dispersibility and stability.
  • alkyl (meth) acrylate those having an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, preferably 6 to 18 carbon atoms are preferable.
  • (iso or tertiary)” and “(iso)” mean both the case where these groups are present and the case where these groups are not present.
  • Indicates. “(Meth) acrylate” indicates acrylate and / or methacrylate.
  • the aromatic group-containing monomer include styrene monomers and aromatic group-containing (meth) acrylates.
  • styrenic monomer styrene and 2-methylstyrene are preferable
  • the aromatic group-containing (meth) acrylate benzyl (meth) acrylate and phenoxyethyl (meth) acrylate are preferable.
  • styrene and benzyl (meth) acrylate are preferable, and styrene is more preferable.
  • the water-soluble polymer (x) preferably contains 5 to 80% by weight, more preferably 10 to 60% by weight, and still more preferably 15 to 40% by weight of the structural unit derived from the component (a).
  • the constituent unit derived from the component is preferably contained in an amount of 15 to 95% by weight, more preferably 25 to 90% by weight, more preferably 50 to 90% by weight, and still more preferably 50 to 80% by weight.
  • a structural unit derived from a styrene monomer is preferable, and the structural unit derived from a styrene monomer is preferably 50 to 90% by weight, more preferably 50 to 90% by weight in all monomers of the water-soluble polymer (x). Contains 80% by weight.
  • the water-soluble polymer (x) has a weight average molecular weight of preferably 1000 to 30,000, more preferably 2,000 to 20,000, from the viewpoint of dispersibility.
  • the weight average molecular weight of this polymer can be measured by the method as described in an Example.
  • the acid value is preferably 100 to 300 KOHmg / g, more preferably 150 to 250 KOHmg / g.
  • Examples of commercially available water-soluble polymers (x) include BASF Japan Co., Ltd. Jongkrill (registered trademark) 57J, 60J, 61J, 63J, 70J, PD-96J, and 501J. .
  • the vinyl polymer obtained by addition polymerization of a vinyl monomer is preferable, ( a) a monomer mixture containing the salt-forming group-containing monomer (same as component (a) above) and (b) a hydrophobic monomer (same as component (b) above) (same as “monomer mixture” above) A vinyl polymer obtained by polymerization is preferred.
  • the (a) salt-forming group-containing monomer in the water-insoluble polymer (y) a monomer having an anionic group such as a carboxy group, a sulfonic acid group, or a phosphoric acid group is preferable from the viewpoint of dispersibility of the polymer particles.
  • a monomer is preferable, acrylic acid and methacrylic acid are more preferable, and methacrylic acid is still more preferable from the viewpoint of solubility in water.
  • the (b) hydrophobic monomer in the water-insoluble polymer (y) is preferably styrene or benzyl (meth) acrylate, more preferably styrene, from the viewpoint of increasing the affinity of the polymer for the colorant.
  • the (b) component in water-soluble polymer (x) and water-insoluble polymer (y) is the same from a viewpoint of improving affinity with water-soluble polymer (x). Furthermore, it may have an optional structural unit derived from a macromer (hereinafter also referred to as “component (c)”), (a) a structural unit derived from the component, (b) a structural unit derived from the component, And what contains all the structural units derived from (c) component is preferable.
  • the macromer is a compound having a polymerizable functional group at one end and a number average molecular weight of 500 to 100,000, and is used from the viewpoint of increasing the affinity of the polymer for the colorant. If the affinity of the polymer to the colorant is increased, it is considered that the dispersion stability of the polymer particles is improved and the discharge property of the water-based ink is improved.
  • the polymerizable functional group present at one end is preferably an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group, and more preferably a methacryloyloxy group.
  • the number average molecular weight is 500 to 100,000, preferably 1,000 to 10,000.
  • the number average molecular weight is measured using polystyrene as a standard substance by a gel chromatography method using chloroform containing 1 mmol / L dodecyldimethylamine as a solvent.
  • a styrene macromer, an aromatic group-containing (meth) acrylate macromer, and a silicone macromer are preferable from the viewpoint of increasing the affinity of the polymer with the colorant.
  • the styrenic macromer include a styrene monomer homopolymer or a copolymer of a styrene monomer and another monomer.
  • the content of the styrenic monomer is preferably 50% by weight or more, and more preferably 70% by weight or more from the viewpoint of increasing the affinity of the polymer for the colorant.
  • Other monomers to be copolymerized include aromatic group-containing (meth) acrylates or acrylonitrile.
  • the styrene monomer include styrene and 2-methylstyrene.
  • Specific examples of the styrenic macromer include AS-6 (S), AN-6 (S), HS-6 (S) (trade name of Toa Gosei Co., Ltd.) and the like.
  • Examples of the aromatic group-containing (meth) acrylate-based macromer include a homopolymer of an aromatic group-containing (meth) acrylate or a copolymer thereof with another monomer.
  • the content of the aromatic group-containing (meth) acrylate is preferably 50% by weight or more, and more preferably 70% by weight or more from the viewpoint of increasing the affinity of the polymer for the colorant.
  • the aromatic group-containing (meth) acrylate is an arylalkyl group having 7 to 12 carbon atoms which may have a substituent containing a hetero atom or an (meth) acrylate having an aryl group, such as benzyl (meth) Examples include acrylate and phenoxyethyl (meth) acrylate, and benzyl (meth) acrylate is preferred. Examples of other monomers to be copolymerized include styrene monomers and acrylonitrile.
  • the macromer may be a silicone macromer, and examples of the silicone macromer include organopolysiloxane having a polymerizable functional group at one end.
  • a polymer of the same monomer as the (b) hydrophobic monomer in the water-soluble polymer (x) is preferably used, and more preferably a styrenic macromer.
  • the monomer mixture may further contain (d) a nonionic monomer (hereinafter also referred to as “component (d)”).
  • the commercially available component (d) include NK Esters M-40G, 90G, and 230G of Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., Bremer PE-90, 200, and 350 of NOF Corporation.
  • the above components (a) to (d) can be used alone or in admixture of two or more.
  • the content of structural units derived from the components (a) to (d) in the water-insoluble polymer (y) is as follows.
  • the content of the structural unit derived from the component (a) is preferably 4 to 40% by weight, more preferably 5 to 30% by weight, still more preferably 10 to 30% by weight, from the viewpoint of enhancing the dispersibility of the polymer particles. Particularly preferred is 10 to 25% by weight.
  • the content of the structural unit derived from the component (b) is preferably 5 to 98% by weight, more preferably 10 to 60% by weight, from the viewpoint of increasing the affinity of the polymer for the colorant.
  • the content of the structural unit derived from the component (c) is preferably 1 to 25% by weight, more preferably 5 to 20% by weight, from the viewpoint of increasing the affinity of the polymer for the colorant.
  • the content of the structural unit derived from the component (d) is preferably 5 to 60% by weight, more preferably 17 to 50% by weight, from the viewpoint of improving the dispersibility of the polymer particles.
  • the weight average molecular weight of the water-insoluble polymer (y) is preferably from 5,000 to 500,000, more preferably from 10,000 to 400,000, further preferably from 10,000 to 300,000, from the viewpoint of the storage stability of the water-based ink. 10,000 to 300,000 is particularly preferable.
  • the weight average molecular weight of this polymer can be measured by the method as described in an Example.
  • the water-soluble polymer (x) and the water-insoluble polymer (y) used in the present invention are bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, and emulsification. It is produced by copolymerizing the monomer mixture by a known polymerization method such as a polymerization method. Among these polymerization methods, the solution polymerization method is preferable.
  • the solvent used in the solution polymerization method is preferably a polar organic solvent. When the polar organic solvent is miscible with water, it can be used by mixing with water.
  • the polar organic solvent is preferably, for example, an aliphatic alcohol having 1 to 3 carbon atoms; a ketone having 3 to 8 carbon atoms; an ester such as ethyl acetate, or a mixed solvent of one or more of these with water.
  • a known radical polymerization initiator such as an azo compound or an organic peroxide can be used.
  • the amount of the radical polymerization initiator is preferably 0.001 to 5 mol, more preferably 0.01 to 2 mol, per mol of the monomer mixture.
  • a known polymerization chain transfer agent such as mercaptans such as octyl mercaptan and 2-mercaptoethanol and thiuram disulfide may be added.
  • the polymerization conditions for the monomer mixture vary depending on the type of radical polymerization initiator, monomer, solvent, etc. to be used, and thus cannot be generally stated.
  • the polymerization temperature is preferably 30 to 100 ° C., more preferably 50 to 80 ° C.
  • the polymerization time is preferably 1 to 20 hours.
  • the polymerization atmosphere is preferably a nitrogen gas atmosphere or an inert gas atmosphere such as argon.
  • the polymer used in the present invention is preferably used by neutralizing (a) a salt-forming group derived from a salt-forming group-containing monomer with a neutralizing agent.
  • a salt-forming group is an anionic group
  • examples of the neutralizing agent include bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and various amines.
  • the degree of neutralization of the salt-forming groups of the polymer is preferably 10 to 300%, more preferably 20 to 200%, more preferably 30 to 150 from the viewpoint of dispersion stability of the polymer particles (A) in the ink. % Is more preferable.
  • the degree of neutralization of the salt-forming groups of the polymer before crosslinking is preferably 10 to 90% from the viewpoint of dispersion stability of the polymer particles in the ink, and is preferably 20 to 80%. More preferably, it is more preferably 30 to 70%.
  • the degree of neutralization when the salt-forming group is an anionic group can be determined by the following formula.
  • the acid value can be calculated by calculation from the structural unit of the polymer, or can be determined by a method in which the polymer is dissolved in an appropriate solvent (for example, methyl ethyl ketone) and titrated. From the viewpoint of dispersion stability, the acid value of the water-insoluble polymer is preferably 30 (KOHmg / g) or more, and more preferably 40 (KOHmg / g) or more.
  • the acid value of the water-insoluble polymer is preferably 30 to 200 (KOHmg / g), more preferably 40 to 150 (KOHmg / g).
  • the polymer particles (A) containing the colorant are obtained by dispersing the colorant with the water-soluble polymer (x) and the water-insoluble polymer (y).
  • a water-soluble polymer (x) and a water-insoluble polymer (y) in combination as a colorant dispersant, an aqueous ink for inkjet recording having excellent dischargeability, print density, low viscosity, and excellent storage stability can be obtained. can get.
  • the weight ratio of the colorant to the water-soluble polymer (x) used for dispersion [colorant / water-soluble polymer (x)] is preferably from 12 to 25, more preferably from 12 to 22, from the viewpoint of dispersion stability. 20 is more preferable, 12 to 18 is more preferable, and 12 to 15 is still more preferable.
  • the weight ratio of the colorant to the total amount [(x) + (y)] of the water-soluble polymer (x) and the water-insoluble polymer (y) used for dispersion [colorant / [(x) + (y)]] is From the viewpoint of improving the print density, 50/50 to 95/5 is preferable, 60/40 to 95/5 is more preferable, and 70/30 to 95/5 is still more preferable.
  • the weight ratio [(y) / (x)] of the water-insoluble polymer (y) to the water-soluble polymer (x) is 2.0 to 5.0 from the viewpoint of the printing density, viscosity, and dischargeability of the ink. 2.5 to 5.0 is preferable, 3.0 to 5.0 is more preferable, and 3.0 to 4.0 is still more preferable.
  • the polymer particles (A) are efficiently and preferably produced as an aqueous dispersion by the method having the steps (i) and (ii) described in the method for producing an aqueous ink described later.
  • the crosslinked polymer particles containing the colorant used in the present invention are crosslinked polymers obtained by crosslinking the water-soluble polymer (x) and the water-insoluble polymer (y) from the viewpoint of improving the printing density while keeping the viscosity low. It is preferable that it contains.
  • the crosslinking rate (mol%) of the crosslinked polymer is preferably 10 to 90 mol%, more preferably 20 to 80 mol%, and still more preferably 30 to 70 mol%.
  • the crosslinking ratio is determined by the method described later. Can do.
  • the crosslinked polymer particles are efficiently and preferably produced as an aqueous dispersion by the method having the step (iii) described in the method for producing an aqueous ink described later.
  • the water-based ink for inkjet recording containing the polymer particles (A) containing the colorant of the present invention can be efficiently produced by a method having the following steps (i) to (ii). Furthermore, by having the following step (iii), an aqueous ink for inkjet recording containing crosslinked polymer particles containing a crosslinked polymer obtained by crosslinking a water-soluble polymer (x) and a water-insoluble polymer (y) is efficiently produced. can do.
  • the water-based ink for inkjet recording of the present invention is water-soluble in the dispersion obtained in steps (i) to (ii) or steps (i) to (iii).
  • the organic solvent (B) and, if necessary, additives such as a wetting agent usually used in water-based inks can be added.
  • Step (i) is a step of dispersing the colorant with the water-soluble polymer (x) to obtain an aqueous dispersion.
  • the water-soluble polymer (x), the colorant, water, and neutralization as necessary.
  • a method of mixing an agent, a surfactant and the like to obtain a mixture and dispersing the mixture with a disperser is preferable.
  • the colorant is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 7 to 40% by weight
  • the organic solvent is preferably 2 to 40% by weight, more preferably 3 to 30% by weight
  • the water-soluble polymer (x ) Is preferably 0.2 to 10% by weight, more preferably 0.3 to 8% by weight
  • water is preferably 20 to 90% by weight, more preferably 30 to 90% by weight.
  • the neutralizing agent include bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and various amines.
  • the water-soluble polymer (x) may be neutralized in advance.
  • the average particle diameter of the colorant particles can be atomized only by the main dispersion until the desired particle diameter is reached.
  • the main dispersion is further performed by applying a shear stress to the colorant particles. It is preferable to control the average particle size to a desired particle size.
  • the temperature in the dispersion in step (i) is preferably 5 to 50 ° C., more preferably 5 to 35 ° C., and the dispersion time is preferably 1 to 30 hours, more preferably 1 to 25 hours.
  • mixing and stirring devices such as anchor blades and disper blades, such as Ultra Disper, Desperm (Asada Tekko Co., Ltd., trade name), Milder (Ebara Manufacturing Co., Ltd.)
  • High-speed agitation and mixing devices such as TK Homomixer, TK Pipeline Mixer, TK Homojetter, TK Homomic Line Flow, and Fillmix (hereinafter, Primix Co., Ltd., trade name) are preferred.
  • Examples of means for applying the shear stress of this dispersion include a kneader such as a roll mill, a kneader, and an extruder, and a high pressure homogenizer represented by a high pressure homogenizer (Izumi Food Machinery Co., Ltd., trade name), a microfluidizer (Microfluidics). Company name, Nanomizer (Yoshida Kikai Kogyo Co., Ltd., trade name), Optimizer, Starburst (Sugino Machine Co., Ltd., trade name) and other chamber type high-pressure homogenizers, paint shakers, bead mills and other media-type dispersers Is mentioned.
  • a kneader such as a roll mill, a kneader, and an extruder
  • a high pressure homogenizer represented by a high pressure homogenizer (Izumi Food Machinery Co., Ltd., trade name), a microfluidizer (Microflui
  • media-type dispersers include Ultra Apex Mill (trade name, manufactured by Kotobuki Industries Co., Ltd.), Picomill (trade name, manufactured by Asada Tekko Co., Ltd.), Dino Mill (trade name, manufactured by Shinmaru Enterprises Co., Ltd.), etc. Is mentioned. A plurality of these devices can be combined. Among these, it is preferable to use a media-type disperser from the viewpoint of reducing the particle diameter of the colorant particles and stabilizing the dispersion.
  • Step (ii) is a step of adding a water-insoluble polymer (y) to the aqueous dispersion obtained in step (i) and further dispersing to obtain a dispersion containing polymer particles (A) containing a colorant. is there.
  • the water dispersion obtained in the step (i), a water-insoluble polymer (y), an organic solvent, and a water-insoluble polymer (containing water)
  • the step of mixing the dispersion of y) that is, the emulsion of the water-insoluble polymer (y) containing an organic solvent, and dispersing to obtain an emulsified dispersion containing the polymer particles (A) containing the colorant.
  • the colorant is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 6 to 40% by weight, and the water-insoluble polymer (y) is preferably 1 to 40% by weight.
  • the water-soluble polymer (x) is preferably 0.1 to 20% by weight, more preferably 0.2 to 10% by weight, and the organic solvent is preferably 3 to 50% by weight. 30% by weight is more preferable, and water is preferably 30 to 90% by weight, more preferably 50 to 85% by weight, and the pH (20 ° C.) is preferably adjusted to 7 to 10.
  • the weight ratio of the colorant to the water-insoluble polymer (y) [colorant / water-insoluble polymer (y)] is 1.0 to 20.0 from the viewpoint of dispersion stability of the polymer particles (A) in the ink. 1.0 to 10.0 is more preferable, and 1.0 to 6.0 is even more preferable.
  • a method for preparing an emulsion of a water-insoluble polymer (y) containing an organic solvent first, the water-insoluble polymer (y) is dissolved in an organic solvent, then charged in the order of a neutralizing agent and water. A surfactant or the like is added, and stirring and mixing is performed until an oil-in-water emulsion (emulsion) having a desired average particle diameter is obtained. If emulsification is difficult, mechanical force such as a high-speed stirrer or a disperser may be applied as necessary, and the average particle size is preferably adjusted to be in the range of 0.01 to 2 ⁇ m. .
  • a phase inversion method or a normal phase method can be used as an emulsification preparation method.
  • a mixed solution of water and a neutralizing agent is prepared, and a mixed solution of a water-insoluble polymer (y) and an organic solvent is dropped therein, or a water-insoluble polymer (y), an organic solvent, Examples thereof include a method of dropping a mixture of a compatibilizer.
  • the temperature during emulsification is preferably 40 ° C. or lower, more preferably 30 ° C. or lower, from the viewpoints of particle size and viscosity stability.
  • the organic solvent is preferably 5 to 40% by weight, more preferably 10 to 30% by weight
  • the water-insoluble polymer (y) (solid content) is preferably 2 to 40%.
  • the anionic polymer may be neutralized in advance.
  • the organic solvent include alcohol solvents such as ethanol, isopropanol and isobutanol, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and diethyl ketone, and ether solvents such as dibutyl ether, tetrahydrofuran and dioxane. You may use these individually or in combination of 2 or more types.
  • the amount of the organic solvent dissolved in 100 g of water is preferably 5 g or more, more preferably 10 g or more at 20 ° C., and methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone are preferred.
  • the method for dispersing the mixture in step (ii) is not particularly limited, as in step (i), and the average particle size of the polymer particles can be atomized until the desired particle size is obtained only by this dispersion, After the preliminary dispersion, the main dispersion may be performed by applying a shear stress.
  • the temperature in the dispersion in step (ii) is preferably 5 to 50 ° C., more preferably 5 to 35 ° C., and the dispersion time is preferably 1 to 30 hours, more preferably 2 to 25 hours.
  • the above-described mixing and stirring device or the like is preferably used.
  • Examples of means for imparting the shear stress of this dispersion include the above-mentioned kneader, high-pressure homogenizer, and media-type disperser. Among these, it is preferable to use a high-pressure homogenizer from the viewpoint of reducing the particle diameter of the polymer particles (A) and stabilizing the dispersion.
  • solvent removal step In the method for producing the water-based ink, as an optional step, after the step (ii), the organic solvent is distilled off from the dispersion containing the polymer particles (A) obtained in the step (ii) by a known method.
  • an aqueous dispersion of polymer particles (A) can be obtained. This step may be performed after step (ii).
  • the organic solvent in the aqueous dispersion of the obtained polymer particles (A) is preferably substantially removed, but may remain as long as the object of the present invention is not impaired, and the crosslinking step is performed later. In such a case, it may be additionally removed after crosslinking as necessary.
  • the amount of the residual organic solvent in the aqueous dispersion of the finally obtained polymer particles (A) is preferably 0.1% by weight or less, and more preferably 0.01% by weight or less. If necessary, the dispersion can be heated and stirred before the organic solvent is distilled off.
  • the obtained aqueous dispersion of polymer particles (A) is one in which the solid content of the polymer is dispersed in water as a main medium.
  • the form of the polymer particles (A) is not particularly limited as long as the particles are formed of at least a colorant and a polymer.
  • a particle form in which a colorant is encapsulated in the polymer a particle form in which a colorant is uniformly dispersed in the polymer, a particle form in which a colorant is exposed on the polymer particle surface, and the like are included.
  • Step (iii) Step (iii) is a step of performing a crosslinking treatment on the dispersion containing the polymer particles (A) obtained in step (ii) or the aqueous dispersion obtained by removing the solvent from the dispersion.
  • the dispersion containing the polymer particles (A) obtained in the step (ii) or the dispersion obtained in the step (ii) contains a solvent
  • the dispersion is obtained by removing the solvent from the dispersion.
  • An aqueous dispersion containing crosslinked polymer particles obtained by crosslinking the water-soluble polymer (x) and the water-insoluble polymer (y) can be obtained by adding a crosslinking agent to the aqueous dispersion of the polymer particles (A).
  • Step (iii) is preferably performed from the viewpoint of reducing the viscosity of the water-based ink and improving the printing density.
  • the crosslinked polymer particles obtained in the crosslinking step An aqueous dispersion can be obtained also by performing the process of removing an organic solvent from a dispersion similarly to the said solvent removal process.
  • the cross-linking agent is preferably a compound having a functional group that reacts with the salt-forming group of the polymer, and more preferably a compound having 2 or more, preferably 2 to 6 in the molecule.
  • the amount of the crosslinking agent when dissolved in 100 g of water at 25 ° C. is preferably 50 g or less, more preferably 40 g or less, and even more preferably 30 g or less.
  • the molecular weight of the crosslinking agent is preferably 120 to 2000, more preferably 150 to 1500, and still more preferably 150 to 1000, from the viewpoint of ink viscosity and printing density.
  • Preferred examples of the steps (i) to (iii) include a water-soluble polymer having an anionic group (preferably a carboxyl group) as the water-soluble polymer (x) from the viewpoints of lowering viscosity, improving dischargeability and improving print density.
  • a water-insoluble polymer (y) having an anionic group (preferably a carboxyl group) is used as the water-insoluble polymer (y), and two or more functional groups capable of reacting with the anionic group are present in the molecule as a crosslinking agent.
  • This is a step of obtaining a water dispersion containing crosslinked polymer particles containing a colorant, wherein the water-soluble polymer (x) and the water-insoluble polymer (y) are crosslinked by crosslinking with a crosslinking agent.
  • both the water-soluble polymer and the water-insoluble polymer can be cross-linked, the viscosity of the ink is lowered, and the ink ejection property and the print density are improved.
  • crosslinking agent Preferable examples of the crosslinking agent include the following (a) to (c).
  • (B) Compounds having two or more oxazoline groups in the molecule: for example, bisoxazoline compounds such as 2,2′-bis (2-oxazoline), 1,3-phenylenebisoxazoline, 1,3-benzobisoxazoline, A compound having a terminal oxazoline group obtained by reacting the compound with a polybasic carboxylic acid.
  • (C) Compound having two or more isocyanate groups in the molecule: for example, organic polyisocyanate or isocyanate group-terminated prepolymer.
  • (a) a compound having two or more epoxy groups in the molecule is preferable, and ethylene glycol diglycidyl ether and trimethylolpropane polyglycidyl ether are particularly preferable.
  • the amount of the crosslinking agent used is preferably 0.1 / 100 to 50/100 in terms of the weight ratio of [crosslinking agent / polymer] from the viewpoint of the viscosity of the polymer particles (A) in the ink. 100 to 40/100 is more preferable, 1/100 to 30/100 is more preferable, and 2/100 to 25/100 is particularly preferable.
  • the amount of the crosslinking agent used is preferably an amount that reacts with 0.01 to 10 mmol as the number of reactive groups of the crosslinking agent per 1 g of the polymer, and is 0.05 to 5 mmol. It is more preferable that the amount reacts with 0.1 to 2 mmol.
  • the crosslinked polymer in the aqueous dispersion of crosslinked polymer particles obtained in the step (iii) preferably contains 0.5 mmol or more of neutralized salt-forming groups (preferably carboxy groups) per 1 g of the crosslinked polymer.
  • Such a crosslinked polymer is considered to contribute to the stability of the crosslinked polymer particles containing the colorant by dissociating in the aqueous dispersion and charge repulsion between the salt-forming groups.
  • the crosslinking rate (mol%) of the crosslinked polymer obtained from the following formula is preferably 10 to 90 mol%, more preferably 20 to 80 mol%, and still more preferably 30 to 70 mol%.
  • the crosslinking rate can be determined by calculation from the amount of the crosslinking agent used and the number of moles of the reactive group, the amount of polymer used and the number of moles of the reactive group of the polymer that can react with the reactive group of the crosslinking agent.
  • Cross-linking rate (mol%) [number of moles of reactive group of crosslinking agent / number of moles of reactive group capable of reacting with crosslinking agent of polymer] ⁇ 100
  • “the number of moles of the reactive group of the crosslinking agent” is obtained by multiplying the number of moles of the crosslinking agent to be used by the number of reactive groups in one molecule of the crosslinking agent.
  • the aqueous ink for inkjet recording of the present invention is an aqueous dispersion containing polymer particles (A) containing a colorant, obtained by dispersing a colorant with a water-soluble polymer (x) and a water-insoluble polymer (y).
  • the polymer particles (A) contain an aqueous dispersion containing crosslinked polymer particles obtained by crosslinking the water-soluble polymer (x) and the water-insoluble polymer (y).
  • the water-based ink of the present invention further contains a water-soluble organic solvent (B).
  • Viscosity modifiers In addition, in order to prevent drying during storage, other wetting agents, penetrants, dispersants, and surfactants that are usually used in water-based inks. Viscosity modifiers, antifoaming agents, antiseptics, antifungal agents, rustproofing agents, and the like can be added.
  • the water-based ink of the present invention contains 10 to 70% by weight of the water-soluble organic solvent (B) from the viewpoint of ejection properties and printing density.
  • the reason why the discharge property and print density are improved by containing a water-soluble organic solvent is not clear, but it is a water-soluble organic solvent, particularly a relatively hydrophobic water-solubility with a solvent degree parameter of 5.0 to 15.0.
  • an organic solvent By using an organic solvent, the elution of the water-soluble polymer is suppressed and the adhesion of the polymer to the surface of the colorant is promoted, thereby improving the ejection performance and making the particles themselves hydrophobic to some extent.
  • the water-soluble organic solvent (B) is not particularly limited as long as it is an organic solvent that can be uniformly mixed in water at an arbitrary ratio.
  • Specific examples of the water-soluble organic solvent (B) include aliphatic alcohols having 1 to 3 carbon atoms such as ethanol and methanol, aliphatic ketones having 1 to 3 carbon atoms such as acetone and methyl ethyl ketone, ethylene glycol, 1, C2-C8 alkanediols such as 2-hexanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, and polyalkylenes such as triethylene glycol monobutyl ether (carbon number) 2-4) glycol alkyl (2-6 carbon atoms) ethers, glycerin, dioxane, 2-pyrrolidone and the like.
  • the content of the water-soluble organic solvent (B) used in the present invention in the water-based ink is 10 to 70% by weight, preferably 10 to 50% by weight, and preferably 15 to 25% from the viewpoints of dischargeability and print density. % By weight is more preferred.
  • the water-soluble organic solvent (B) preferably has a solubility parameter of 5.0 to 15.0.
  • a solubility parameter a value (unit: (cal / cm 3 ) 1/2 ) calculated by the Fedors method [Robert F. Fedors, Polymer Engineering and Science, 14, 147-154 (1974)] is used.
  • Specific examples of the water-soluble organic solvent (B) having a solubility parameter of 5.0 to 15.0 are shown below.
  • Aliphatic ketones include acetone (8.85), methyl ethyl ketone (8.80), dibutyl ketone (8.72) and the like, and alkanediols include 1,2-hexanediol, 3-methyl- 1,3-butanediol (13.59), 2-ethyl-1,3-hexanediol (12.20) and the like.
  • alkanediols include 1,2-hexanediol, 3-methyl- 1,3-butanediol (13.59), 2-ethyl-1,3-hexanediol (12.20) and the like.
  • Examples of polyalkylene glycol alkyl ethers include triethylene glycol monobutyl ether (10.21).
  • other solvents include dioxane (9.12), 2-pyrrolidone (13.66), and the like.
  • 1,2-hexanediol (13.15), 2-pyrrolidone (13.66), and triethylene glycol monobutyl ether (10.21) are preferable from the viewpoint of improving print density, and triethylene glycol monobutyl ether.
  • Butyl ether is more preferred.
  • the content of the water-soluble organic solvent (B) having a solubility parameter of 5.0 to 15.0 in the aqueous ink is preferably 3 to 70% by weight, more preferably 10 to 50% by weight, and still more preferably 15 It is desirable to contain up to 25% by weight.
  • solubility parameter of preferably 6.0 to 14.0, more preferably 8.0 to 14.0 are preferably 3 to 70% by weight in aqueous ink, more preferably Is preferably 10 to 50% by weight, more preferably 15 to 25% by weight.
  • Weight ratio of water-soluble organic solvent (B) and water-soluble polymer (x) having a solubility parameter of 5.0 to 15.0 water-soluble polymer (x) / solubility parameter is 5.0 to 15.0
  • the water-soluble organic solvent (B)) is preferably from 1/60 to 1/2, more preferably from 1/50 to 1/3, and from 1/40 to 1/5 from the viewpoint of suppressing the viscosity low and improving the dischargeability. Is more preferable.
  • the content of each component in the water-based ink of the first invention is as follows.
  • the content of the colorant contained in the polymer particles (A) in the ink is preferably 1 to 25% by weight, more preferably 2 to 20% by weight, more preferably 4 to 15% from the viewpoint of increasing the printing density of the ink. % By weight, more preferably 5 to 12% by weight.
  • the water content is preferably 20 to 90% by weight, more preferably 30 to 80% by weight, and still more preferably 40 to 70% by weight.
  • the weight ratio of the colorant to the water-soluble polymer (x) in the polymer particles (colorant / water-soluble polymer (x)) is preferably from 12 to 25, and preferably from 12 to 22 from the viewpoint of ink viscosity and print density.
  • the weight ratio [(y) / (x)] of the water-insoluble polymer (y) to the water-soluble polymer (x) is 2.0 to 5.0 from the viewpoint of the printing density and viscosity of the ink. To 5.0, more preferably 3.0 to 5.0, and still more preferably 3.0 to 4.0.
  • the weight ratio [(B) / (x)] of the water-soluble organic solvent (B) to the water-soluble polymer (x) is preferably from 15 to 50, more preferably from 21 to 35, from the viewpoints of ink printing density and ejection properties. 28 to 30 are more preferable.
  • the calculation of the weight ratio using the water-soluble polymer (x) and the water-insoluble polymer (y) Calculate the dosage.
  • the crosslinking agent is assumed to react 100%, and the amount of the crosslinking agent is distributed and added to the weight of the polymer according to the weight ratio of the water-soluble polymer (x) and the water-insoluble polymer (y).
  • the ink jet recording system to which the water-based ink of the first invention is applied is not limited, but is suitable for a piezo ink jet printer suitable for discharging a dispersion containing a dispersible colorant such as a colorant or particles such as polymer particles. .
  • the second invention relates to a method for producing an aqueous dispersion for inkjet recording that exhibits a high printing density corresponding to high-speed printing, an aqueous dispersion for inkjet recording, and an aqueous ink.
  • the present inventor has found that a high printing density is expressed even when printing on plain paper at high speed by mixing and dispersing the water-insoluble polymer emulsion in the colorant dispersion.
  • the method for producing an aqueous dispersion for ink jet recording according to the second invention is characterized by comprising the following steps (I) to (III).
  • the colorant dispersion is preferably a dispersion containing at least a colorant, a water-soluble polymer (x ′) and water, and is a colorant dispersion in which these components are dispersed using a media-type disperser or the like.
  • the pigment dispersion is more preferably a pigment dispersion dispersed using a media-type disperser or the like.
  • Examples of the colorant include pigments and hydrophobic dyes from the viewpoint of water resistance, and among them, it is preferable to use a pigment in order to express high weather resistance, which has been in strong demand in recent years.
  • the pigment may be either an organic pigment or an inorganic pigment.
  • extender pigments can be used in combination.
  • the organic pigment include azo pigments, diazo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments, dioxazine pigments, perylene pigments, perinone pigments, thioindigo pigments, anthraquinone pigments, and quinophthalone pigments.
  • Specific examples of preferred organic pigments include C.I. I. Pigment yellow, C.I. I. Pigment Red, C.I. I. Pigment violet, C.I. I. Pigment blue, and C.I. I.
  • One or more types of products selected from the group consisting of pigment green are listed.
  • solid solution pigments such as a quinacridone solid solution pigment
  • inorganic pigment include carbon black, metal oxide, metal sulfide, and metal chloride. Of these, carbon black is preferred particularly for black aqueous inks. Examples of carbon black include furnace black, thermal lamp black, acetylene black, and channel black. Examples of extender pigments include silica, calcium carbonate, and talc.
  • the hydrophobic dye is not particularly limited as long as it can be emulsified by the water-soluble polymer (x ′) or contained in the water-soluble polymer (x ′). Hydrophobic dyes are dissolved in an amount of 2 g / L or more, preferably 20 to 500 g / L (25 ° C.) in an organic solvent (preferably methyl ethyl ketone) used in the production of the polymer from the viewpoint of efficiently containing the dye in the polymer. What to do is desirable.
  • the hydrophobic dye include oil-soluble dyes and disperse dyes. Among these, oil-soluble dyes are preferable. Examples of the oil-soluble dye include C.I. I. Solvent Black, C.I. I.
  • Solvent Yellow C.I. I. Solvent Red, C.I. I. Solvent Violet, C.I. I. Solvent Blue, C.I. I. Solvent Green, and C.I. I.
  • Solvent Orange One or more types of products selected from the group consisting of Solvent Orange are listed, which are commercially available from Orient Chemical Co., Ltd., BASF Corp. and others. The above colorants can be used alone or in admixture of two or more at any ratio.
  • the water-soluble polymer (x ′) used in the colorant dispersion is used for atomizing the colorant and improving dispersion stability.
  • the water-soluble polymer (x ′) refers to a polymer having a dissolution amount exceeding 10 g, preferably 20 g or more, more preferably 30 g or more when dissolved in 100 g of water at 25 ° C. .
  • the amount of dissolution is 100% neutralized with acetic acid or sodium hydroxide depending on the type of the water-soluble polymer (x ′). The amount of dissolution at the time.
  • the degree of neutralization can be determined by the method described below.
  • the water-soluble polymer (x ′) include water-soluble vinyl polymers, water-soluble ester polymers, water-soluble urethane polymers, and the like. Polymers are preferred.
  • As the water-soluble vinyl polymer a water-soluble vinyl polymer obtained by copolymerizing a monomer mixture containing (a ′) component: a salt-forming group-containing monomer and (b ′) component: a monomer represented by the following formula (1) Is preferred.
  • This water-soluble vinyl polymer has a structural unit derived from the component (a ′) and a structural unit derived from the component (b ′).
  • an anionic monomer is preferable.
  • the anionic monomer include one or more selected from the group consisting of an unsaturated carboxylic acid monomer, an unsaturated sulfonic acid monomer, and an unsaturated phosphoric acid monomer.
  • the unsaturated carboxylic acid monomer include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, and 2-methacryloyloxymethyl succinic acid.
  • Examples of the unsaturated sulfonic acid monomer include styrene sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, 3-sulfopropyl (meth) acrylic acid ester, bis- (3-sulfopropyl) -itaconate, and the like.
  • Examples of unsaturated phosphoric acid monomers include vinylphosphonic acid, vinyl phosphate, bis (methacryloxyethyl) phosphate, diphenyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, diphenyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, dibutyl-2-acrylic acid. And leuoxyethyl phosphate.
  • an unsaturated carboxylic acid monomer is preferable and acrylic acid or methacrylic acid is more preferable from the viewpoints of ink viscosity, dischargeability, and the like.
  • R 1 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
  • styrene vinyl naphthalene, ⁇ -methylstyrene, vinyl toluene, One or more selected from ethyl vinyl benzene, 4-vinyl biphenyl and 1,1-diphenyl ethylene are preferred.
  • a styrene monomer that is at least one selected from the group consisting of styrene, ⁇ -methylstyrene, and vinyltoluene is more preferable.
  • the component (a ′) is preferably 5 to 80% by weight, more preferably 10 to 70% by weight, and the component (b ′) is preferably 15 to 85% by weight, more preferably 25 to 75% by weight.
  • the water-soluble polymer (x ′) preferably has a weight average molecular weight of 1000 to 30,000, more preferably 2,000 to 20,000, and an acid value of preferably 100 to 300 KOHmg / mg. g, more preferably 150 to 250 KOH mg / g.
  • the weight average molecular weight of water-soluble polymer (x ') can be measured by the method as described in an Example.
  • Examples of commercially available water-soluble polymers (x ′) include, for example, JONCRYL (registered trademark) 57J, 60J, 61J, 63J, 70J, PD-96J, and 501J of BASF Japan Ltd. Etc. These commercially available polymers are neutralized, and a neutralizing agent may be added separately as necessary.
  • ⁇ Manufacture of colorant dispersion> There is no particular limitation on the method for producing the colorant dispersion, but the water-soluble polymer (x ′) is dissolved in water, and if necessary, a neutralizing agent, an organic solvent, a surfactant and the like are added and mixed, and then the pigment It is preferable to perform preliminary mixing and dispersion by adding a colorant such as.
  • the dispersion medium of the colorant dispersion is water or an aqueous solvent, and an organic solvent that is dissolved or mixed in water may be appropriately added from the viewpoint of improving the dispersibility of the colorant or adjusting the viscosity.
  • the organic solvent examples include alcohol solvents, ketone solvents, and the like, and methanol, ethanol, 1-butanol, 2-butanol, acetone, methyl ethyl ketone, and the like.
  • An organic solvent can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • an appropriate amount of a surfactant or the like may be added to the colorant dispersion from the viewpoint of further improving dispersibility.
  • the average particle size of the colorant dispersion is not particularly limited. However, the average particle size at the time of dispersion is preferably 150 nm or less, more preferably 100 nm or less, and still more preferably 80 nm or less, from the viewpoint of ink color development and printing density. It is.
  • Agitators used for premixing and dispersion such as paddle blades, turbine blades, anchor blades, and other commonly used agitators, Ultra Dispers (Asada Steel Corporation, trade name), Ebara Milder Examples include high-speed agitation type dispersion devices such as [Ebara Manufacturing Co., Ltd., trade name] and TK homomixer [Special Kika Kogyo Co., Ltd., trade name].
  • Examples of the disperser used in the present dispersion treatment include a roll mill, a media mill, a kneader, an extruder, an ultrasonic homogenizer, and a high-pressure homogenizer. Among these, a high-pressure homogenizer and a media mill with high atomization performance preferable.
  • media mills compatible with micro media such as Ultra Apex Mill [Koto Kogyo Co., Ltd., trade name], Picomill [Asada Steel Co., Ltd., trade name], Star Mill (Ashizawa Finetech Co., Ltd., trade name) It is more preferable to use a dispersing machine.
  • Examples of the material of the media particles used in the media-type disperser include high-hardness metals such as steel and chromium alloys, high-hardness ceramics such as alumina, zirconia, zircon, and titania, and polymers such as glass, ultra high molecular weight polyethylene, and nylon. Materials and the like. Ceramic media with a relatively high specific gravity among them due to the high shearing force, impact force, and crushing force required to atomize the colorant dispersion, and ease of separation of the colorant dispersion and media particles. Particles are preferable, and zirconia, titania and the like are more preferable from the viewpoint of wear resistance.
  • the particle size (diameter) of the media particles used in the media-type disperser a desired size can be used.
  • the colorant is atomized, the dispersion time is shortened, and the media particles and the colorant dispersion are separated.
  • the particle size of the media particles is preferably 0.01 to 0.25 mm, more preferably 0.03 to 0.20 mm.
  • the peripheral speed of the tip of the agitator disk (rotor) of the media type dispersing machine is not particularly limited, but is preferably 4 m / s or more, and more preferably 6 m / s or more. If it is 4 m / s or more, the mixing and dispersing state in the dispersion chamber can be kept good, and the centrifugal force required to separate the media particles and the dispersion-treated product can be obtained.
  • the apparent filling rate of the media particles in the dispersion chamber of the media type disperser is preferably in the range of 50 to 100% by volume based on the space in the dispersion chamber. When the amount is 50% by volume or less, the effects of pulverization, shearing, and collision with the media are reduced, and the effect of dispersing and atomizing the colorant is reduced.
  • the above-mentioned circulation type or continuous type media type disperser media particles, media particle size, rotor peripheral speed, media particle filling rate, etc. are appropriately selected, set and dispersed.
  • the energy required for the dispersion is 0.01 to 2.0 as the net integrated power per 1 kg of the colorant dispersion. It is preferable to perform dispersion so as to be in the range of [kwh / kg].
  • the net accumulated power means the net power [kw] multiplied by the processing time [h].
  • the net power means the power obtained by subtracting the idling power from the actual load power to the disperser, and the idling power means the power without the media particles and the dispersion medium.
  • a method for obtaining the net integrated power a method of obtaining the total amount of heat given to the colorant dispersion and the amount of heat gradually heated by the cooling water as dispersion energy may be used. Dispersion energy is given when the media-type disperser is passed through. From the viewpoint of preventing changes in the particle size and viscosity of the colorant dispersion due to heat generation, and preventing clogging and leakage of media particles.
  • the treatment flow rate must be controlled within an appropriate range, and the flow rate is adjusted so that the average residence time per pass in the dispersion chamber is in the range of 30 seconds to 10 minutes, depending on the capacity and size of the disperser. It is preferable to do.
  • the total average residence time obtained by multiplying the average residence time by the number of passes is preferably in the range of 2 to 100 minutes.
  • the average residence time here means a value obtained by dividing the space volume [L] excluding the volume of media particles in the dispersion chamber by the processing flow rate [L / h].
  • the colorant dispersion preferably has a nonvolatile component ratio of 5 to 50% by weight, more preferably 8 to 40% by weight, from the viewpoint of productivity and operability.
  • Nonvolatile component ratio of the colorant dispersion is a value calculated based on the following calculation formula (1).
  • Nonvolatile component ratio (% by weight) [(water-soluble polymer (x ′), colorant, neutralizing agent added if necessary, total weight of surfactant) / (weight of colorant dispersion)] ⁇ 100 ( 1)
  • the colorant dispersion preferably has a viscosity during dispersion of preferably 100 mPa ⁇ s or less, more preferably 50 mPa ⁇ s or less, and even more preferably 20 mPa ⁇ s or less. It is.
  • the viscosity adjustment method include adjustment of the mass ratio of the organic solvent / water in addition to the adjustment of the non-volatile component ratio. In the latter case, the mass ratio of organic solvent / water is preferably 0 to 0.5.
  • the proportion of each component in the colorant dispersion is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 7.5 to 40% by weight, and the water-soluble polymer (x ′) (solid content) Is preferably 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.2 to 5% by weight, water is preferably 10 to 90% by weight, more preferably 20 to 85% by weight, and the organic solvent is The content is preferably 0 to 50% by weight, more preferably 5 to 30% by weight.
  • the amount of the water-soluble polymer (x ′) in the non-volatile component is preferably 0.5 to 15% by weight, more preferably 1 to 10% by weight.
  • Dispersion treatment with a media-type disperser is generally carried out under cooling, and the temperature of the colorant dispersion is preferably 50 ° C. or less, preferably 40 ° C. or less from the viewpoint of thermal stability and prevention of thickening and aggregation. More preferred.
  • Colorants such as pigments are atomized by the above method for producing a colorant dispersion, and the specific surface area becomes very large. As a result, color developability and absorbance can be improved. For example, when a yellow pigment is used as a colorant and a case where it is dispersed with a water-soluble polymer (x ′) is compared with a case where it is dispersed with a water-insoluble polymer (y ′), the average is better when the water-soluble polymer (x ′) is used.
  • the particle size can be reduced by about 40 to 50 nm, and the intensity at the absorption wavelength of 432 nm can be increased by about 10 to 20%.
  • the colorant dispersion dispersed using the water-soluble polymer (x ′) is printed on plain paper as it is, penetration into the paper occurs and the colorant remaining on the paper surface is reduced. As a result, the print density becomes low and the desired performance cannot be satisfied. Accordingly, in the present invention, the colorant dispersion in which the water-insoluble polymer (y ′) is atomized by adding a previously prepared emulsion of the water-insoluble polymer (y ′) to the colorant dispersion and dispersing it.
  • the print density is considered to increase.
  • the water-insoluble polymer emulsion is an emulsified composition containing a water-insoluble polymer (y ′) having a salt-forming group, an organic solvent having a solubility in water at 20 ° C. of 5 to 40% by weight, a neutralizing agent and water. Is preferred.
  • the water-insoluble polymer (y ′) is a water-insoluble graft polymer from the viewpoint of improving the printing density, dispersion stability, ejection stability, etc., and the main chain is at least a structural unit derived from the component (a ′).
  • the polymer chain containing a structural unit derived from the component (b ′) is preferred, and the side chain is preferably a polymer chain containing a structural unit derived from at least the component (d ′): a hydrophobic monomer.
  • water-insoluble means that when a neutralized product of the target polymer is dissolved in 100 g of water at a temperature of 25 ° C., the dissolved amount is 10 g or less, preferably 5 g or less, more preferably 1 g or less. That means.
  • the dissolution amount is the dissolution amount when 100% neutralized with sodium hydroxide or acetic acid according to the type of salt-forming group of the water-insoluble polymer (y ′).
  • Such a water-insoluble polymer (y ′) exhibits suitable adhesion and adsorption properties to the colorant.
  • the structural unit derived from the component (a ′) is preferably obtained by polymerizing a salt-forming group-containing monomer. After polymerization of the polymer, a salt-forming group (anionic group, cationic group) Etc.) may be introduced.
  • a salt-forming group anionic group, cationic group
  • Specific examples and preferred examples of the salt-forming group-containing monomer are the same as described above, and acrylic acid or methacrylic acid is preferable.
  • Specific examples and preferred examples of the monomer represented by formula (1) as the component (b ′) are the same as those described above, and one or more selected from styrene, ⁇ -methylstyrene and vinyltoluene are preferable.
  • (c′-1) component monomer represented by the following formula (2)
  • (c′-2) component A (meth) acrylate monomer having an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms
  • (c′-3) component a structural unit derived from a nonionic (meth) acrylate monomer may be contained.
  • CH 2 CR 3 COOR 4 (2)
  • R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 4 is an arylalkyl group having 7 to 22 carbon atoms, preferably 7 to 18 carbon atoms, more preferably 7 to 12 carbon atoms, and 6 to 22 carbon atoms.
  • component (c-1) examples include benzyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, 2-phenylethyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, 1-naphthalyl acrylate, and 2-naphthalyl.
  • benzyl (meth) acrylate is preferred.
  • component (c-2) examples include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (iso) propyl (meth) acrylate, (iso or tertiary) butyl (meth) acrylate, and 2-ethylhexyl.
  • “(iso or tertiary)” and “(iso)” are the case where the branched structure represented by “iso” or “tertiary” is present or absent, that is, “ Both “normal” are shown.
  • a nonionic (meth) acrylate monomer represented by the following formula (3) is preferable.
  • CH 2 C (R 5) COO (R 6 O) n R 7 (3)
  • R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • R 6 represents an alkylene group having 2 to 18 carbon atoms
  • n represents an average number of added moles
  • 1 to 30 and R 7 represents hydrogen.
  • R 5 is preferably a hydrogen atom, a methyl group or the like from the viewpoint of polymerizability and the like
  • R 6 is an ethylene group having 2 to 4 carbon atoms, a trimethylene group, a propane-1,2-diyl group, A tetramethylene group or the like is preferable.
  • R 5 is preferably an ethylene group from the viewpoint of developing high glossiness of the printed matter, and is preferably a trimethylene group, a propane-1,2-diyl group or a tetramethylene group from the viewpoint of developing a high printing density.
  • n is preferably a number from 2 to 25, more preferably a number from 4 to 23, from the viewpoint of printing density, storage stability, and the like. At least two of n (R 6 O) may be the same or different, and in the case of different, either block addition or random addition may be used.
  • R 7 is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and more preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms from the viewpoint of high printing density, good storage stability, and the like.
  • a phenyl group which may have an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is preferable.
  • the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, tert-butyl group, hexyl group, octyl group, and 2-ethylhexyl group.
  • nonionic monomer represented by the formula (3) examples include hydroxyethyl methacrylate, methoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate; polyethylene glycol mono (meth) acrylate; methoxypolypropylene glycol mono (meth) acrylate; polypropylene glycol Mono (meth) acrylate; Ethylene glycol / propylene glycol (meth) acrylate; Poly (ethylene glycol / propylene glycol) mono (meth) acrylate; Octoxy polyethylene glycol / polypropylene glycol mono (meth) acrylate; Phenoxy polyethylene glycol polypropylene glycol monomethacrylate Etc. These can be used alone or in combination of two or more.
  • Suitable monomers include Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. polyfunctional acrylate monomer (NK ester) M-40G, 90G, 230G, NOF Corporation's Blemmer series, PE -90, 200, 350, PME-100, 200, 400, 1000, PP-500, PP-800, 1000, AP-150, 400, 550, 800, 50 PEP-300 50POEP-800B, 43PAPE-600B, and the like.
  • NK ester polyfunctional acrylate monomer
  • 230G 230G
  • NOF Corporation's Blemmer series PE -90, 200, 350, PME-100, 200, 400, 1000, PP-500, PP-800, 1000, AP-150, 400, 550, 800, 50 PEP-300 50POEP-800B, 43PAPE-600B, and the like.
  • the weight ratio of the structural unit derived from the component (a ′) (calculated as an unneutralized amount, the same applies hereinafter) and the structural unit derived from the component (b ′) [Containment of structural unit derived from the component (a ′) Amount / content of structural unit derived from component (b ′)] is preferably from 1/1 to 1/10, and preferably from 1 / 1.5-1 to improve printing density, scratch resistance, and the like. More preferably, it is / 5.
  • the content of structural units derived from the components (a ′) to (c ′) in the main chain is as follows.
  • the content of the structural unit derived from the component (a ′) is preferably 5 to 40% by weight, more preferably 10 to 35% by weight, from the viewpoint of improving the dispersibility of the water-insoluble polymer (y ′). ⁇ 30% by weight is particularly preferred.
  • the content of the structural unit derived from the component (b ′) is preferably 10 to 80% by weight, more preferably 15 to 75% by weight, and more preferably 20 to 70% by weight from the viewpoint of improving the printing density, scratch resistance and the like. Particularly preferred.
  • the content of the structural unit derived from the component (c′-1) is preferably 0 to 30% by weight and more preferably 0 to 15% by weight from the viewpoint of improving dispersion stability.
  • the content of the structural unit derived from the component (c′-2) is preferably 0 to 30% by weight, more preferably 0 to 15% by weight, from the viewpoint of improving printing density, marker resistance, and the like.
  • the content of the structural unit derived from the component (c′-3) is preferably 0 to 40% by weight, more preferably 0 to 30% by weight from the viewpoint of improving dispersion stability, printing density, and the like.
  • the water-insoluble polymer (y ′) used in the present invention is derived from the hydrophobic monomer (d ′) component in the side chain from the viewpoint of adhering the water-insoluble polymer (y ′) to the colorant and improving the printing density. Including the structural unit.
  • the content of the structural unit derived from the component (d ′) is preferably 60% by weight or more from the viewpoint of adsorbing the water-insoluble polymer (y ′) to the colorant and improving the printing density. More preferably, it is more than 90% by weight.
  • the hydrophobic monomer (d ′) component a styrenic macromer is preferable.
  • a side chain containing a structural unit derived from a styrenic macromer can be obtained by copolymerizing a styrenic macromer having a polymerizable functional group at one end.
  • the styrenic macromer include a styrene homopolymer having a polymerizable functional group at one end, or a copolymer of styrene and another monomer having a polymerizable functional group at one end, and having at one end.
  • the polymerizable functional group an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group is preferable.
  • Examples of other monomers copolymerized with styrene include (meth) acrylic acid esters, aromatic ring-containing (meth) acrylates, acrylonitrile and the like.
  • the number average molecular weight of the styrenic macromer is preferably 1,000 to 10,000, more preferably 2,000 to 8,000, from the viewpoint of keeping the viscosity low while increasing the copolymerization ratio in order to enhance storage stability. preferable.
  • the number average molecular weight of the styrenic macromer can be measured by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard substance and tetrahydrofuran containing 50 mmol / L acetic acid as a solvent.
  • Examples of commercially available styrenic macromers include trade names of Toa Gosei Co., Ltd., AS-6, AS-6S, AN-6, AN-6S, HS-6, HS-6S and the like.
  • the main chain containing the structural unit derived from the component (a ′) and the structural unit derived from the component (b ′), and the side containing the structural unit derived from the component (d) The weight ratio with respect to the chain [main chain / side chain] is preferably 1/1 to 20/1 in order to improve the printing density, glossiness, scratch resistance, etc. 3/2 to 15/1. Is more preferable, and 2/1 to 10/1 is more preferable. (The polymerizable functional group is calculated as contained in the side chain.
  • the water-insoluble polymer (y ′) used in the present invention can be obtained by copolymerizing a monomer mixture containing the component (a ′), the component (b ′), and the component (d ′). Further, those obtained by copolymerizing the monomer mixture with a monomer mixture containing component monomer (c ′) (hereinafter collectively referred to as “monomer mixture”) are preferred.
  • monomer mixture a monomer mixture containing component monomer (c ′)
  • the content of is as follows.
  • Content of component (a ′) (content as unneutralized amount; the same applies hereinafter), or content of constituent unit derived from component (a ′) present in main chain in water-insoluble polymer (y ′)
  • the content is preferably 3 to 30% by weight, more preferably 5 to 27% by weight, and still more preferably 10 to 25% by weight.
  • the content of the component (b ′) or the content of the structural unit derived from the component (b ′) present in the main chain in the water-insoluble polymer (y ′) improves the print density, scratch resistance, etc. of the printed matter.
  • the content of the component (c ′) or the content of the structural unit derived from the component (c ′) is preferably 0 to 40% by weight from the viewpoint of printing density, dispersion stability, marker resistance, etc., and 0 to 30% by weight. % Is more preferable.
  • the content of the component (d ′) or the content of the structural unit derived from the component (e) present in the side chain in the water-insoluble polymer (y ′) is 5 from the viewpoint of improving the print density of the printed matter.
  • the weight ratio of “content / content of structural unit derived from component (d ′)” is preferably 1/2 to 3/1, and preferably 1/1 to 2.5 / from the viewpoint of dispersion stability, print density, and the like. 1 is more preferable.
  • the water-insoluble polymer (y ′) used in the present invention is preferably used by neutralizing a salt-forming group derived from a salt-forming group-containing monomer with a neutralizing agent described later.
  • the neutralizing agent can be neutralized with an acid or a base depending on the type of the salt-forming group in the water-insoluble polymer (y ′), and includes hydrochloric acid, acetic acid, propionic acid, phosphoric acid, sulfuric acid, lactic acid, Acids such as succinic acid, glycolic acid, gluconic acid, glyceric acid, bases such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, trimethylamine, triethanolamine Can be used.
  • the degree of neutralization of the salt-forming group is preferably 10 to 200%, more preferably 20 to 150%, particularly preferably 30 to 100%. Moreover, when neutralizing excessively at the time of pre-emulsification, the neutralization degree can also be adjusted by using the neutralizing agent which can be removed by a concentration process. The degree of neutralization can be obtained by the following calculation formula (2) when the salt-forming group is an anionic group.
  • the acid value and amine value can be calculated from the structural unit of the water-insoluble polymer (y ′), but can also be determined by a method of titrating after dissolving the polymer in an appropriate solvent (for example, methyl ethyl ketone).
  • the acid value of the water-insoluble polymer is preferably 30 (KOHmg / g) or more, and more preferably 40 (KOHmg / g) or more.
  • the acid value of the water-insoluble polymer is preferably 30 to 200 (KOH mg / g), more preferably 40 to 150 (KOH mg / g).
  • the water-insoluble polymer (y ′) used in the present invention is produced by copolymerizing a monomer mixture by a known polymerization method such as a bulk polymerization method, a solution polymerization method, a suspension polymerization method, or an emulsion polymerization method. Among these polymerization methods, the solution polymerization method is preferable.
  • the solvent used in the solution polymerization method is preferably a polar organic solvent. When the polar organic solvent is miscible with water, it can be used by mixing with water.
  • the polar organic solvent examples include aliphatic alcohols having 1 to 3 carbon atoms such as methanol, ethanol and propanol; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; esters such as ethyl acetate and the like. Among these, methanol, ethanol, acetone, methyl ethyl ketone, or a mixed solvent of one or more of these and water is preferable.
  • the polymerization conditions of the monomer mixture vary depending on the type of radical polymerization initiator, monomer, solvent, etc. used, and thus cannot be determined unconditionally.
  • the polymerization temperature is preferably 30 to 100 ° C., more preferably 50
  • the polymerization time is preferably 1 to 20 hours.
  • the polymerization atmosphere is preferably a nitrogen gas atmosphere or an inert gas atmosphere such as argon.
  • the produced water-insoluble polymer (y ′) can be isolated from the reaction solution by a known method such as reprecipitation or solvent distillation. Further, the obtained water-insoluble polymer (y ′) can be purified by repeating reprecipitation or by removing unreacted monomers and the like by membrane separation, chromatographic methods, extraction methods, and the like.
  • the weight average molecular weight of the water-insoluble polymer (y ′) thus obtained is preferably 90,000 to 400,000 from the viewpoint of dispersion stability of the colorant, water resistance, dischargeability, and the like. More preferably, it is from 000 to 350,000.
  • the weight average molecular weight of water-insoluble polymer (y ') can be measured by the method as described in the Example mentioned later.
  • Organic solvent used for the water-insoluble polymer emulsion is used to appropriately dissolve the water-insoluble polymer (y ′) (part).
  • the organic solvent preferably has a solubility in water at 20 ° C. of 5 to 40% by weight (5 to 40 g with respect to 100 g of water), and more preferably 5 to 30% by weight.
  • examples of these organic solvents include alcohol solvents, ketone solvents, ether solvents, aromatic hydrocarbon solvents, aliphatic hydrocarbon solvents, halogenated hydrocarbon solvents, and the like.
  • Examples of the alcohol solvent include 1-butanol and 2-butanol
  • examples of the ketone solvent include methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and acetone.
  • examples of the aromatic hydrocarbon solvent include benzene, toluene, xylene and the like.
  • examples of the aliphatic hydrocarbon solvent include pentane, hexane and heptane.
  • Examples of the halogenated hydrocarbon solvent include chloroform, Examples include carbon dichloride, carbon tetrachloride, and ethylene chloride.
  • ketone solvents particularly methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, are preferable from the viewpoints of safety and operability when removing the solvent in post-treatment.
  • organic solvents can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • ⁇ Preparation of water-insoluble polymer emulsion> As a method for preparing a water-insoluble polymer emulsion, first, a water-insoluble polymer (y ′) is dissolved in an organic solvent, then charged with a neutralizer and water in that order, and a surfactant or the like is added as necessary. The mixture is stirred and mixed until an oil-in-water emulsion (emulsion) having an average particle size of is obtained. If emulsification is difficult, mechanical force such as a high-speed stirrer or a disperser may be applied as necessary, and the average particle size is preferably adjusted to be in the range of 0.01 to 2 ⁇ m. .
  • a phase inversion method or a normal phase method can be used.
  • a mixed solution of water and a neutralizing agent is prepared, and a mixed solution of a water-insoluble polymer (y ′) and an organic solvent is dropped therein, or a water-insoluble polymer (y ′) and an organic solvent are added to water.
  • a method of dropping a mixture of neutralizing agents is preferably 40 ° C. or lower, more preferably 30 ° C. or lower, from the viewpoints of particle size and viscosity stability.
  • the organic solvent is preferably 5 to 40% by weight, more preferably 10 to 30% by weight
  • the water-insoluble polymer (y ′) (solid content) is preferably 2 to 40% by weight, more preferably 3 to 30% by weight
  • water is preferably 50 to 90% by weight, more preferably 55 to 85% by weight.
  • the neutralizing agent can be added by appropriately adjusting so that the liquid dispersion of the finally obtained aqueous dispersion is neutral, for example, pH is 4.5 to 10.
  • the salt-forming group of the water-insoluble polymer (y ′) is anionic, it is preferable to adjust the pH to be 7 to 10, for example.
  • Step (I) is a step of mixing the colorant dispersion and the water-insoluble polymer emulsion.
  • the method for mixing the colorant dispersion and the water-insoluble polymer emulsion can be used as long as it can be uniformly mixed.
  • mixing can be performed using a general stirring blade such as a paddle blade, a turbine blade, or an anchor blade.
  • a water-insoluble polymer emulsion may be added to a colorant dispersion, and a colorant dispersion may be added to a water-insoluble polymer emulsion.
  • the colorant dispersion is preferably 70 to 95% by weight, more preferably 75 to 90% by weight, and the water-insoluble polymer emulsion is preferably 5 to 30% by weight, more preferably 10 to 25% by weight. %.
  • Step (II) is a step of dispersing the mixture obtained in Step (I) to obtain a dispersion in which the water-insoluble polymer (y ′) is further adhered to the colorant adsorbed with the water-soluble polymer (x ′). It is.
  • the disperser that can be used as the dispersion method of the mixture in the step (II) include a high-speed stirring type disperser, a roll mill, a media mill, a kneader, an extruder, an ultrasonic homogenizer, and a high-pressure homogenizer.
  • a high-pressure homogenizer that applies a very strong collision / shearing force is preferable from the viewpoint of allowing the water-insoluble polymer (y ′) to adhere to the colorant dispersion and simultaneously suppressing agglomeration of the colorant dispersions.
  • a chamber type high-pressure disperser such as a fluidizer [Microfluidics, trade name], an optimizer [Sugino Machine Co., trade name] or the like is preferably used.
  • the pressure during the high-pressure homogenizer treatment is preferably 100 MPa or more, and more preferably 150 MPa or more. From the same point of view, the number of processing passes is at least 1 pass or more, preferably 3 passes or more, more preferably 5 passes or more.
  • the temperature before the dispersion treatment is preferably at least 20 ° C. or less, and immediately after dispersion, the temperature is adjusted to 20 ° C. or less by cooling. It is good.
  • a spiral heat exchanger or a plate heat exchanger having a necessary heat transfer area at the outlet of the high-pressure distributor is installed to perform slow heating.
  • two tanks and a high-pressure disperser are installed from the viewpoint that the total number of dispersions can pass through the high-pressure dispersion chamber the desired number of times without causing a distribution of the number of passes as with the media-type disperser.
  • preferable driving operations include a catch ball method, or a method in which the dispersion liquid passed through one pass is returned to the original tank again and the same pass operation is repeated.
  • the ratio of each component in the mixture is preferably 5 to 30% by weight of the colorant, more preferably 7.5 to 25% by weight, and preferably 1 to 10% by weight of the organic solvent brought from the water-insoluble polymer emulsion. More preferably, it is 2 to 8% by weight, water is preferably 20 to 90% by weight, more preferably 30 to 80% by weight, and the water-soluble polymer (x ′) and the water-insoluble polymer (y ′) (total solids) The content is preferably 0.5 to 20% by weight, more preferably 1.0 to 10% by weight.
  • the weight ratio of the water-soluble polymer (x ′) to the water-insoluble polymer (y ′) in the mixture (water-soluble polymer (x ′) / water-insoluble polymer (y ′)) is determined by the print density and storage stability of the water-based ink. From the viewpoint of colorability, 1/5 to 2/1 is preferable, and 1/4 to 1/1 is more preferable. When the weight ratio is 2/1 or less, the colorant suppresses penetration into the paper, and high print density. When the ratio is 1/5 or more, the colorant dispersion is easily dispersed and atomized.
  • the weight ratio of the water-soluble polymer (x ′) to the water-insoluble polymer (y ′) in the mixture reduces the viscosity and discharge of the water-based ink. From the viewpoints of printability and print density, 1/5 to 1/2 is preferable, 1/5 to 1 / 2.5 is more preferable, 1/5 to 1/3 is still more preferable, and 1/4 to 1/3. Is even more preferable.
  • the nonvolatile component ratio of the mixture is preferably 3 to 40% by weight and more preferably 5 to 30% by weight from the viewpoint of productivity and operability.
  • the “nonvolatile component ratio” of the mixture is a value calculated based on the following calculation formula (4).
  • Non-volatile component ratio (% by weight) [(total weight of solid content in colorant dispersion and solid content in water-insoluble polymer emulsion) / (total weight of colorant dispersion and water-insoluble polymer emulsion)] ⁇ 100 ( 4)
  • the dispersion particle size of the above mixture is preferably 30 nm to 300 nm, more preferably 50 nm to 200 nm as an average particle size from the viewpoint of dispersion stability as an aqueous dispersion and ink and printing density on plain paper. Distributed processing. The average particle size is measured by the method described in the examples.
  • the dispersion composition and the solid content concentration may be changed stepwise. Specifically, the dispersion is initially carried out with a composition having a high solvent ratio, and then water is added to lower the ratio of (organic solvent / water). The dispersion is first carried out at a high solid content, and then water is added. The method of adding and lowering to a low solid content can be mentioned.
  • Step (III) is a step of removing the organic solvent from the dispersion obtained in step (II).
  • an aqueous dispersion in which the water-soluble polymer (x ′) and the water-insoluble polymer (y ′) are attached to the colorant surface or a part of the surface can be obtained.
  • the removal of the organic solvent can be performed by a general method such as distillation under reduced pressure.
  • the organic solvent in the obtained aqueous dispersion is substantially removed, and the amount of the remaining organic solvent is 0.1% by weight or less, preferably 0.01% by weight or less.
  • the content of the water-soluble polymer (x ′) and the water-insoluble polymer (y ′) in the water dispersion is 1 for each 100% by weight of the colorant from the viewpoint of the stability of the water dispersion and the print density. It is preferably in the range of ⁇ 10 wt% and 5 ⁇ 30 wt%. Further, from the same viewpoint, the content of the colorant is preferably 10 to 50% by weight, more preferably 15 to 40% by weight.
  • the water-soluble polymer (x ′) and the water-insoluble polymer (y ′) adhered to the colorant are mainly composed of water. It is a water dispersion dispersed inside. In this water dispersion, since the colorant is atomized, the specific surface area of the colorant is large, and since the water-insoluble polymer (y ′) is attached to the colorant, the ink containing this water dispersion is printed. It is considered that the printing density is increased because it does not easily penetrate into the paper later and remains on the paper surface.
  • the form of the particles of the aqueous dispersion is not particularly limited as long as the particles are formed of at least the colorant, the water-soluble polymer (x ′), and the water-insoluble polymer (y ′).
  • Examples include a uniformly dispersed particle form and a particle form in which a colorant having a water-soluble polymer (x ′) attached to the surface of a water-insoluble polymer (y ′) is adsorbed.
  • the aqueous dispersion obtained by the method of the present invention preferably has a polymer adsorption rate (%) of 50 to 100%, more preferably 60 to 98, and still more preferably 70. ⁇ 95%.
  • the adsorption rate of this polymer can be measured by the measurement method described in the examples.
  • an operation of further increasing dispersion stability and ejection stability may be performed by performing centrifugation or filter filtration to remove coarse particles.
  • the aqueous dispersion of the present invention can be used as a water-based ink as it is.
  • dispersion stability and ejection stability in continuous printing are particularly important as the ink, so that stability is improved. Therefore, it is preferable that the water-soluble polymer (x ′) and / or the water-insoluble polymer (y ′) particles are crosslinked using a crosslinking agent.
  • ⁇ Crosslinking agent a compound having two or more reactive functional groups in the molecule is preferable in order to appropriately crosslink the polymer.
  • the number of the reactive functional groups is preferably 2 to 6 from the viewpoint of controlling the molecular weight and improving storage stability.
  • Preferred examples of the reactive functional group include one or more selected from the group consisting of a hydroxyl group, an epoxy group, an aldehyde group, an amino group, a carboxy group, an oxazoline group, and an isocyanate group.
  • the crosslinking agent used in the present invention has a dissolution amount of preferably 50 g or less when dissolved in 100 g of water at 25 ° C.
  • the water-insoluble polymer (y ′) Preferably it is 40 g or less, More preferably, it is 30 g or less.
  • the molecular weight is preferably 120 to 2000, more preferably 150 to 1500, and still more preferably 150 to 1000, from the viewpoint of easy reaction and storage stability of the aqueous dispersion.
  • crosslinking agent examples include the following (a) to (c).
  • (B) Compounds having two or more oxazoline groups in the molecule: for example, bisoxazoline compounds such as 2,2′-bis (2-oxazoline), 1,3-phenylenebisoxazoline, 1,3-benzobisoxazoline, A compound having a terminal oxazoline group obtained by reacting the compound with a polybasic carboxylic acid.
  • (C) Compound having two or more isocyanate groups in the molecule: for example, organic polyisocyanate or isocyanate group-terminated prepolymer.
  • (a) a compound having two or more epoxy groups in the molecule is preferable, and ethylene glycol diglycidyl ether and trimethylolpropane polyglycidyl ether are particularly preferable.
  • the amount of the crosslinking agent used is preferably 0.3 / 100 to 50/100, more preferably 1/100 to 40/100 in terms of the weight ratio of [crosslinking agent / polymer], from the viewpoint of the storage stability of the aqueous dispersion. 2/100 to 30/100 is more preferable, and 5/100 to 25/100 is particularly preferable.
  • the amount of the crosslinking agent used is preferably an amount that reacts with 0.1 to 20 / mmol / g of anionic groups of the polymer in terms of the amount of anionic groups per gram of the polymer. The amount reacting with 15 / mmol / g is more preferable, and the amount reacting with 1 to 10 mmol / g is more preferable.
  • the crosslinked polymer preferably contains 0.5 mmol / g or more of an anionic group (particularly preferably a carboxy group) neutralized with a base per 1 g of the crosslinked polymer.
  • an anionic group particularly preferably a carboxy group
  • Such a crosslinked polymer is considered to contribute to the stability of anionic crosslinked polymer particles containing a colorant by dissociating in an aqueous dispersion and charge repulsion between anions.
  • the crosslinking rate (mol%) of the crosslinked polymer obtained from the following calculation formula (5) is preferably 10 to 80 mol%, more preferably 20 to 70 mol%, still more preferably 30 to 60 mol%. .
  • the crosslinking rate can be determined by calculation from the amount of the crosslinking agent used and the number of moles of the reactive group, the amount of polymer used and the number of moles of the reactive group of the polymer that can react with the reactive group of the crosslinking agent.
  • Crosslinking rate (mol%) [number of moles of reactive group of crosslinking agent / number of moles of reactive group capable of reacting with crosslinking agent of polymer] ⁇ 100 (5)
  • “the number of moles of the reactive group of the crosslinking agent” is a value obtained by dividing the weight of the crosslinking agent used by the equivalent of the reactive group. That is, the number of moles of the crosslinking agent used is multiplied by the number of reactive groups in one molecule of the crosslinking agent.
  • the water dispersion for inkjet recording of the second invention is obtained by the above-described production method, and may be used as it is as a water-based ink having water as a main medium.
  • the content of each component in the aqueous dispersion of the second invention is as follows.
  • the content of the colorant is preferably 1 to 25% by weight, more preferably 2 to 20% by weight, still more preferably 4 to 15% by weight, and particularly preferably 4 to 8% by weight from the viewpoint of increasing the print density.
  • the water content is preferably 20 to 90% by weight, more preferably 30 to 80% by weight, and still more preferably 40 to 70% by weight.
  • the preferred surface tension (20 ° C.) of the aqueous dispersion of the second invention is 30 to 70 mN / m, more preferably 35 to 65 mN / m, and the viscosity (20 ° C.) of 20 wt% (solid content) of the aqueous dispersion. ) Is preferably 1 to 12 mPa ⁇ s, more preferably 1 to 9 mPa ⁇ s, more preferably 2 to 6 mPa ⁇ s, and further preferably 2 to 5 mPa ⁇ s.
  • the water-based ink for ink-jet recording of the present invention is characterized by containing the above-mentioned aqueous dispersion.
  • water-based means that water occupies the largest proportion in the medium contained in the water-based ink, and the medium may be only water, and water and one or more organic solvents. And mixed solvents.
  • wetting agents, penetrants, dispersants, viscosity modifiers, antifoaming agents, antifungal agents, rust-proofing agents and the like that are usually used for water-based inks can be added.
  • the content of each component in the aqueous ink of the present invention is as follows.
  • the content of the colorant is preferably 3 to 30% by weight, more preferably 4 to 20% by weight, still more preferably 4 to 15% by weight, and particularly preferably 4 to 8% from the viewpoint of printing density and storage stability. It is weight.
  • the water content is preferably 20 to 90% by weight, more preferably 30 to 80% by weight, and still more preferably 40 to 70% by weight.
  • the surface tension (20 ° C.) of the aqueous ink of the present invention is preferably 23 to 50 mN / m, more preferably 23 to 45 mN / m, and further preferably 25 to 40 mN / m, and the viscosity (20 ° C.) of the aqueous ink is In order to maintain good ejection reliability, it is preferably 2 to 20 mPa ⁇ s, more preferably 2.5 to 16 mPa ⁇ s, and further preferably 2.5 to 12 mPa ⁇ s.
  • the average particle size of the water-based ink is preferably 30 nm to 300 nm, more preferably 50 nm to 200 nm, from the viewpoints of high-speed printer suitability and printing performance.
  • the water content in the water-based ink is 60% by weight or less, preferably 20 to 60% by weight, more preferably 30 to 60% by weight, still more preferably 30 to 57% by weight, from the viewpoint of curling suppression. Particularly preferred is ⁇ 55% by weight.
  • the content of the hydrophilic organic solvent in the water-based ink is preferably 10% by weight or more, more preferably 10 to 35% by weight from the viewpoint of suppressing curling and maintaining storage stability while suppressing an increase in viscosity. More preferably, it is 15 to 35% by weight.
  • the ink jet method to which the water-based ink containing the aqueous dispersion obtained by the production method of the second invention is applied is not limited, but is particularly suitable for a piezo ink jet printer.
  • the amount of water-soluble polymer (x) is the amount of water-soluble polymer (x-1) + (x-2), and the amount of water-insoluble polymer (y) is the amount of water-insoluble polymer (y-1). ) + (Y ⁇ 2).
  • ⁇ Evaluation criteria ⁇ A: There is no chip in the nozzle check pattern. B: The nozzle check pattern is missing. (5) Printing density Using an inkjet printer (Seiko Epson Corporation, model number: EM-930C, piezo type), the water-based ink obtained in the experimental example is commercially available high-quality plain paper (Xerox Corporation, trade name: XEROX 4200) (printing condition paper type: plain paper, mode setting: fine), left at 25 ° C for 24 hours, and print density with Macbeth densitometer (Gretag Macbeth, product number: Spectroeye) A total of 5 points were measured at the center and four corners of the object, and the average value was obtained. The higher the print density value, the better.
  • component (a) methacrylic acid
  • styrene macromer manufactured by Toa
  • a reaction vessel 10 parts of methyl ethyl ketone (hereinafter referred to as “MEK”), 0.025 part of a polymerization chain transfer agent (2-mercaptoethanol), and 10% of the monomer mixture are mixed and mixed sufficiently. Substitution was performed to obtain a mixed solution. Meanwhile, in the dropping funnel, the remaining 90% of the monomer mixture, 0.225 parts of the polymerization chain transfer agent, 30 parts of MEK, and a radical polymerization initiator (2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) ) 0.6 part of the mixed solution was added, and the monomer mixed solution in the reaction vessel was heated to 65 ° C. while stirring, and the mixed solution in the dropping funnel was dropped over 3 hours.
  • MEK methyl ethyl ketone
  • 2-mercaptoethanol 2-mercaptoethanol
  • Pigment Yellow 74 manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.
  • 526 g of ion-exchanged water was further added to obtain a preliminary dispersion.
  • a bead mill type disperser (trade name: Ultra Apex Mill UAM-05, manufactured by Kotobuki Industries Co., Ltd.), using zirconia beads having a particle diameter of 0.05 mm as media particles.
  • the dispersion of the pigment is carried out by a circulation method for 24 minutes (total average residence time in the mill: 3.75 minutes) under conditions of a bead filling rate of 85% by volume, a stirring blade peripheral speed of 8 m / s, and a circulation flow rate of 200 cc / min.
  • An aqueous dispersion dispersed with the water-soluble polymer (1) was obtained.
  • Preparation of water-based ink The following mixed solution was added to the obtained water dispersion, and water-based ink was prepared so that the pigment content would be 10.0 parts.
  • the mixed solution is a water-soluble organic solvent, 1,2-hexanediol (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., solubility parameter 13.15) 2.0 parts, 2-pyrrolidone (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., solubility parameter).
  • a preservative which is a nonionic surfactant While mixing 0.3 parts of a certain proxel XL2 (manufactured by Avicia Co., Ltd.) and ion-exchanged water with a magnetic stirrer, And, further stirred for 15 minutes at room temperature to obtain a mixed solution.
  • the blending amount of the ion-exchanged water is an amount adjusted so that the total amount of the mixed solution and the aqueous dispersion is 100 parts.
  • Experimental Example I-2 In the preparation of the emulsion of Experimental Example I-1 (2), 68.1 g of the solution of the water-insoluble polymer (2), 7.04 g of MEK, 9.46 g of 5N sodium hydroxide aqueous solution, and 98. A water-based ink was obtained in the same manner as in Experimental Example I-1, except that the amount was changed to 6 g.
  • Experimental Example I-3 In the preparation of the emulsion of Experimental Example I-1 (2), 62.2 g of the solution of the water-insoluble polymer (2), 6.43 g of MEK, 8.64 g of 5N sodium hydroxide aqueous solution, and 90. A water-based ink was obtained in the same manner as in Experimental Example I-1, except that the amount was changed to 0 g.
  • Experimental Example I-4 In the preparation of the pigment aqueous dispersion of Experimental Example I-1 (1), 30.1 g of 31.85% aqueous solution of water-soluble polymer (1) (Joncrill 61J), 773.4 g of ion-exchanged water, and 25% aqueous ammonia solution In the preparation of the emulsion of Experimental Example I-1 (2), 82.6 g of the solution of the water-insoluble polymer (2), 8.54 g of MEK, and 5N water were prepared. A water-based ink was obtained in the same manner as in Experimental Example I-1, except that the sodium oxide aqueous solution was changed to 11.5 g and the ion exchange water was changed to 119.6 g.
  • Experimental Example I-5 In the preparation of the pigment aqueous dispersion of Experimental Example I-1 (1), 30.1 g of 31.85% aqueous solution of water-soluble polymer (1) (Joncrill 61J), 773.4 g of ion-exchanged water, and 25% aqueous ammonia solution was changed to 9.88 g and MEK was changed to 100.5 g.
  • the solution of the water-insoluble polymer (2) was 89.8 g
  • MEK was 9.29 g
  • 5N water 5N water.
  • a water-based ink was obtained in the same manner as in Experimental Example I-1, except that the aqueous solution was changed to 12.5 g of an aqueous sodium oxide solution and 130.0 g of ion-exchanged water.
  • Experimental Example I-6 In the production of the pigment aqueous dispersion of Experimental Example I-1 (1), 30.1 g of 31.85% aqueous solution of water-soluble polymer (1) (Joncrill 61J), 773.4 g of ion-exchanged water, 9.25% aqueous ammonia solution 9.
  • Experimental Example I-7 An aqueous ink was obtained in the same manner as in Experimental Example I-1, except that 8.5 parts of glycerin and 0 parts of triethylene glycol monobutyl ether were used in the preparation of the aqueous ink of Experimental Example I-1 (5).
  • Experimental Example I-8 An aqueous ink was obtained in the same manner as in Experimental Example I-1, except that in the preparation of the aqueous ink of Experimental Example I-1 (5), 0 part of glycerin and 14.0 parts of triethylene glycol monobutyl ether were used.
  • Experimental Example I-9 To 40 g of the aqueous dispersion with a solid content concentration of 30% obtained in Experimental Example I-1 (4), the crosslinking agent (trade name: Denacol EX321L, epoxy equivalent 129, 100 g of water was added so that the crosslinking rate was 54 mol%. 0.445 g of about 27 g (25 ° C), manufactured by Nagase ChemteX Corporation) was added and stirred at 90 ° C for 1 hour. After stirring, the mixture was cooled and filtered using a 5.0 ⁇ m filter (acetylcellulose membrane, outer diameter: 2.5 cm, manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) to obtain an aqueous dispersion of crosslinked polymer particles containing a pigment.
  • a 5.0 ⁇ m filter acetylcellulose membrane, outer diameter: 2.5 cm, manufactured by Fuji Film Co., Ltd.
  • Experimental Example I-10 In the preparation of the pigment aqueous dispersion of Experimental Example I-1 (1), 31.15 g of 31.85% aqueous solution of water-soluble polymer (1) (Joncrill 61J), 773.4 g of ion-exchanged water, 9.25% aqueous ammonia solution 9.
  • Experimental Example I-21 In the preparation of the emulsion of Experimental Example I-1 (2), 172.0 g of the water-insoluble polymer (2) solution, 13.3 g of MEK, 23.3 g of 5N sodium hydroxide aqueous solution, and 243. A water-based ink was obtained in the same manner as in Experimental Example I-1, except that the amount was changed to 2 g.
  • Experimental Example I-22 In the preparation of the emulsion of Experimental Example I-1 (2), 20.2 g of the water-insoluble polymer (2) solution, 1.57 g of MEK, 2.74 g of 5N sodium hydroxide aqueous solution, and 28. of ion-exchanged water.
  • a water-based ink was obtained in the same manner as in Experimental Example I-1, except that the amount was changed to 6 g.
  • Experimental Example I-23 65.0 g of MEK was added to 93.75 g of the water-insoluble polymer (2) solution obtained in Production Example I-1, 948.8 g of ion-exchanged water and 8.15 g of 25% aqueous ammonia solution were added, and the mixture was mixed with a stirrer.
  • a polymer emulsion was prepared. To the resulting polymer emulsion, pigment C.I. I. 150 g of Pigment Yellow 74 was added, and after mixing for 1 hour at 20 ° C.
  • Experimental Example I-25 In the production of the pigment aqueous dispersion of Experimental Example I-1 (1), 31.15 g of a 31.85% aqueous solution of water-soluble polymer (1) (Joncrill 61J), 773.4 g of ion-exchanged water, 9.25% aqueous ammonia solution 9.
  • Experimental Example I-11 The pigment of Experimental Example I-1 was replaced with C.I. I. Pigment Blue 15: 3 (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.) was prepared in the same manner as in Production Example I-1, except that methacrylic acid was changed to 17% and styrene was changed to 43%. A water-based ink was obtained in the same manner as in Experimental Example I-1, except that a water-insoluble polymer was used. The results are shown in Table 2.
  • Experimental Example I-26 The pigment of Experimental Example I-23 was replaced with C.I. I.
  • Pigment Blue 15: 3 (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.) was prepared in the same manner as in Production Example I-1, except that methacrylic acid was changed to 17% and styrene was changed to 43%.
  • a water-based ink was obtained in the same manner as in Experimental Example I-23 except that a water-insoluble polymer was used. The results are shown in Table I-2.
  • the measurement conditions were a temperature of 25 ° C., an angle between incident light and a detector of 90 °, and the number of integrations of 100.
  • the refractive index of water (1.333) was input as the refractive index of the dispersion solvent.
  • the measurement concentration was about 5 ⁇ 10 ⁇ 3 wt%, and Uniform Microparticles (average particle size: 204 nm) manufactured by Seradyn was used as a standard substance.
  • (3) Viscosity of aqueous dispersion The viscosity of the dispersion (solid content: 30% by weight) was measured using a standard rotor (1 ° 34) using an E-type viscometer [manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., model number: RE80 type]. ′ ⁇ R24) was used and the measurement temperature was 20 ° C.
  • the remaining 90% of the monomer mixture having the monomer composition shown in Table II-1 was charged into the dropping funnel, and 0.45 part of the polymerization chain transfer agent, 60 parts of methyl ethyl ketone, and a radical polymerization initiator (2,2 ′ -1.2 parts of azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was added and mixed, and nitrogen gas substitution was sufficiently performed to obtain a mixed solution.
  • the mixed solution in the reaction vessel was heated to 65 ° C. while stirring, and the mixed solution in the dropping funnel was gradually dropped over 3 hours. After 2 hours at 65 ° C.
  • a preliminary dispersion (15% nonvolatile component ratio calculated based on the formula (1)) was obtained (step (I) preliminary dispersion).
  • Ultra Apex Mill: Model UAM-05 (Koto Kogyo Co., Ltd., Media Disperser, trade name) using zirconia beads having a particle diameter of 0.05 mm as media particles 1 hour (total average residence time in the mill: 7.5 minutes) under the conditions of a bead filling rate of 85% by volume, a stirring blade peripheral speed of 8 m / s, and a circulation flow rate of 200 cc / min.
  • a dispersion was obtained (step (I) (a)).
  • step (II) Dispersion treatment of pigment dispersion / water-insoluble polymer emulsion mixture
  • the mixture obtained in (2) above was subjected to 5 passes at a pressure of 150 MPa using a microfluidizer (Microfluidics, high-pressure homogenizer, trade name).
  • a dispersion was obtained by continuous treatment to obtain a dispersion (step (II)).
  • (4) Removal of organic solvent The dispersion obtained in (3) above was subjected to removal of methyl ethyl ketone using a hot water heating medium under reduced pressure (step (III)), and a part of water was further removed to remove 5 ⁇ m.
  • Step (I) (a) of Experimental Example II-1 the polymer aqueous solution was changed to 43.5 g, ion-exchanged water was changed to 1025 g, and methyl ethyl ketone was changed to 222 g.
  • Step (I) (b) 99.4 g of the polymer solution was changed.
  • the same operation as in Experimental Example II-1 was carried out except that 13.8 g of 5N aqueous sodium hydroxide, 11.9 g of 25% aqueous ammonia and 145 g of ion-exchanged water were changed.
  • Table II-2 The results are shown in Table II-2.
  • Step (I) (a) of Experimental Example II-1 the polymer aqueous solution was changed to 56.6 g, ion-exchanged water was changed to 1016 g, and methyl ethyl ketone was changed to 222 g.
  • Step (I) (b) the polymer solution was changed to 86.3 g.
  • the same procedure as in Experimental Example II-1 was performed, except that 12.0 g of 5N aqueous sodium hydroxide solution, 10.3 g of 25% aqueous ammonia solution and 126 g of ion-exchanged water were changed.
  • Table II-2 The results are shown in Table II-2.
  • Experimental Example II-4 In step (I) (b) of Experimental Example II-1, the polymer solution obtained in Production Example II-1 was changed to the polymer obtained in Production Example II-2, and the amount of 5N sodium hydroxide aqueous solution used Was changed to 11.9 g and the amount of 25% aqueous ammonia solution was changed to 10.2 g. The results are shown in Table II-2.
  • Experimental Example II-5 The same operation as in Experimental Example II-1 was performed except that the bead mill dispersion residence time was changed to 13 minutes in Step (I) (a) of Experimental Example II-1. The results are shown in Table II-2.
  • Experimental Example II-23 An emulsion was not prepared in Step (I) (b) of Experimental Example II-1, but the polymer obtained in Production Example II-1 was added to the dispersion obtained in Step (I) (a) as a MEK solution of the polymer. The same operation as in Experimental Example II-1 was performed except that the solution was added. As a result, the dispersion was aggregated and gelled, and the intended ink was not obtained.
  • Experimental Example II-24 The same procedure as in Experimental Example II-1 was performed, except that Steps (I) and (b) of Experimental Example II-1 were not performed and all the raw materials were added from the beginning. The results are shown in Table II-2.
  • Experimental Example II-25 The same operation as in Experimental Example II-1 was performed except that Step (II) in Experimental Example II-1 was omitted. The results are shown in Table II-2.
  • Experimental Example II-26 The same procedure as in Experimental Example II-1, except that the organic solvent was removed from the polymer emulsion obtained in steps (I) and (b) of Experimental Example II-1, and ion-exchanged water was added in the amount of the removed liquid. Went. The results are shown in Table II-2.
  • the water-based ink for ink-jet recording of the first invention is excellent in ejectability, print density and low viscosity.

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Abstract

 第1発明は、着色剤を水溶性ポリマー(x)及び水不溶性ポリマー(y)で分散して得られる、着色剤を含有するポリマー粒子(A)、水溶性有機溶媒(B)、及び水を含有するインクジェット記録用水系インクであって、水溶性ポリマー(x)に対する水不溶性ポリマー(y)の重量比〔(y)/(x)〕が2.0~5.0であり、水溶性有機溶媒(B)の含有量が10~70重量%である、吐出性、印字濃度に優れ、低粘度であるインクジェット記録用水系インクである。  第2発明は、着色剤分散体と有機溶媒を含む水不溶性ポリマーエマルジョンを混合する工程(I)、得られた混合物を分散処理し、着色剤に水不溶性ポリマーが付着した分散体を得る工程(II)、得られた分散体から有機溶媒を除去する工程(III)を有する、高速印刷に対応した高印字濃度を発現するインクジェット記録用水分散体の製造方法である。

Description

インクジェット記録用水系インク
 本発明は、インクジェット記録用水系インク、及びその製造方法に関する。
 インクジェット記録方式は、非常に微細なノズルからインク液滴を記録部材に直接吐出し、付着させて、文字や画像を得る記録方式である。この方式は、フルカラー化が容易で、かつ安価であり、記録部材として普通紙が使用可能、被印字物に対して非接触、という数多くの利点があるため普及が著しい。
 近年は家庭用途からオフィス用途、商業印刷用途へもインクジェットプリンターの使用範囲が拡大し、高速化が技術の潮流となっている。高速化を実現するための方法としては、インク液滴の容量を増やしたり、印字ヘッド(シリアルヘッドからラインヘッド)の改良等により、印字回数を減らして印字速度を上げる方法が採用されている。
 高速化印字の問題点、克服すべき課題としては従来のように2度打ち、3度打ちができないため、かすれや抜けといった印字品質の低下を招かないよう十分な分散安定性、吐出安定性を付与すること、また1回の印刷で高い印字濃度が発現するよう着色剤が高発色で、特に普通紙に印字した際には、紙内部に浸透することを抑制しなければならない。
 水系顔料分散液の分散安定性や保存安定性を改良する方法として、2種類の高分子分散剤を用いる方法が提案されている。
 特開2000-239392号には、保存安定性等の向上を課題として、顔料を、界面活性剤及び/又は水可溶性樹脂を用いて水媒体に分散させる第1工程、及び得られた分散液と特定の分子量を有する自己乳化型樹脂を水溶性溶剤に溶解させた液とを混合し、顔料表面に自己乳化型樹脂を固着させる第2工程からなる水性顔料分散体の製造方法が開示されている。
 特開2004-277507号には、印刷光沢等の向上を課題として、親水性ポリマー、疎水性ポリマー及び顔料からなる特定の平均粒径を有する顔料内包ポリマー粒子の水系分散体、及びそれを含有する水系インクが開示されている。
 特開2003-292838号には、保存安定性の向上を課題として、特定のTg、酸価、分子量を有する有機高分子化合物(A)を分散剤として使用して顔料を水中に分散させた後に、特定のTg、酸価、分子量を有する有機高分子化合物(B)を加えて製造されたインクジェット用組成物、及びインクジェット用記録液が開示されている。
 特開平11-116881号には、ノズルの目詰まりの防止等を課題として、親水性樹脂と疎水性樹脂によって顔料をカプセル化したカプセル粒子を着色剤として含有する着色剤組成物、及びインクジェット記録用インクが開示されている。
 特開2000-219841号には、分散安定性、分散液粘度、印字性を満足させることを課題として、溶解パラメータの異なる2種以上のアニオン性基含有有機高分子化合物を用いる水性顔料分散体、及び水性記録液が開示されている。
 特開平8-209045号には、顔料、水溶性樹脂分散剤、樹脂エマルジョン、糖類、及び水系分散媒体を含有するインクジェット記録用インクの製造方法において、顔料を分散媒体中に分散した後、各種添加物を添加してインク化し、複数の微細オリフィスを通過させて顔料粒子の粒径を整える方法が開示されている。
 特開2000-160093号には、少なくとも顔料、及び重量平均分子量の異なる2種以上のアニオン性基含有有機高分子化合物を含有する水性顔料分散体が開示されている。
 特開平10-195352号(特許第3069543号)明細書には、顔料分散液に水不溶性のハイドロゾルポリマーを含む媒質溶液を含有するインクジェットインク組成物が開示されている。
 これらの特許文献によれば、ある程度分散安定性は改善するものの、高速印刷における普通紙適性に欠け、高印字濃度を得ることは難しい。
 特開2007-92059号(特許第3981396号)明細書には、水不溶性ポリマー、有機溶媒、中和剤及び水を含有する乳化組成物(A)と顔料(B)とを混合して予備分散体を調製した後、メディア式分散機を用いて連続的に分散、分離し、ホモジナイザーを用いて更に分散処理する水系顔料分散体の製造方法が開示されている。しかし、水不溶性ポリマーを用いると、微粒化、分散が難しくなり、また高速印字で要求される印字濃度としては十分に満足のいくものではない。
 本発明は、次の第1発明及び第2発明に関する。
 第1発明:着色剤を水溶性ポリマー(x)及び水不溶性ポリマー(y)で分散して得られる、顔料を含有するポリマー粒子(A)、水溶性有機溶媒(B)、及び水を含有するインクジェット記録用水系インクであって、水溶性ポリマー(x)に対する水不溶性ポリマー(y)の重量比〔(y)/(x)〕が2.0~5.0であり、水溶性有機溶媒(B)の含有量が10~70重量%である、インクジェット記録用水系インク。
 第2発明:下記工程(I)~(III)を有するインクジェット記録用水分散体の製造方法。
 工程(I):着色剤分散体と有機溶媒を含む水不溶性ポリマーエマルジョンを混合する工程
 工程(II):工程(I)で得られた混合物を分散処理し、着色剤に水不溶性ポリマーが付着した分散体を得る工程
 工程(III):工程(II)で得られた分散体から有機溶媒を除去する工程
<第1発明>
 従来から、色材として顔料等の水に不溶な分散性色材を用いたインクは、色材粒子が紙面上に残って発色するものであるが、浸透性を有する水系インクでは一部の色材粒子が紙中に浸透する。さらに近年、高速印刷に対応するために、浸透性の高いインクが用いられており、印字濃度を向上させることがますます難しくなっている。しかし、印字濃度を高めるために顔料の添加量を増やすと、目詰まりが起きやすくなったり、インクの粘度が上がってしまい、プリンターからの吐出性が低下し、印字濃度との両立が難しいという問題があった。また、インクの粘度が高いと、吐出性が低下したり、保存安定性が低下する等の不具合がある。
 第1発明は、吐出性、印字濃度に優れ、低粘度であるインクジェット記録用水系インク、及びその製造方法に関する。
 本発明者は、吐出性、印字濃度に優れ、低粘度であるインクジェット記録用水系インクを得るためには、着色剤を分散させるポリマーとインク溶媒との組み合わせが重要であると考えて検討を行った結果、特定の比率で水溶性ポリマーと水不溶性ポリマーを併用し、インクに含有される水溶性有機溶媒の量を特定の範囲することにより、上記課題を解決できることを見出した。
 第1発明のインクジェット記録用水系インクは、着色剤を水溶性ポリマー(x)及び水不溶性ポリマー(y)で分散して得られる、着色剤を含有するポリマー粒子(A)、水溶性有機溶媒(B)、及び水を含有するインクジェット記録用水系インクであって、水溶性ポリマー(x)に対する水不溶性ポリマー(y)の重量比〔(y)/(x)〕が2.0~5.0であり、水溶性有機溶媒(B)の含有量が10~70重量%であることを特徴とする。
 本発明で用いられる着色剤を含有するポリマー粒子(A)は、着色剤の分散剤として、水溶性ポリマー(x)と水不溶性ポリマー(y)を併用するものであり、これらを併用することにより、印字濃度に優れ、低粘度であるインクジェット記録用水系インクが得られる。
 第1発明により、吐出性、印字濃度が改善され、低粘度となる効果が発現する理由は定かではないが、以下のように考えられる。すなわち、水系媒体中で着色剤に分子レベルで吸着しやすい水溶性ポリマー(x)が着色剤を微細に分散させることにより、着色剤の発色部分が増え、印字濃度が向上し、水不溶性ポリマー(y)が着色剤の表面を被覆することにより分散状態が安定になり、吐出性も向上するものと考えられる。また、水溶性ポリマー(x)は、水不溶性ポリマー(y)とポリマー相を形成し、着色剤と密接に接着させているので、水溶性有機溶媒、好ましくは溶媒度パラメーターが5.0~15.0という比較的疎水性な水溶性有機溶媒を用いることで、水溶性ポリマー(x)の溶出が抑えられ、その結果、着色剤からのポリマーの溶出や脱離も抑えられるため、吐出性も向上するものと考えられる。
 また、水溶性ポリマー(x)に対する水不溶性ポリマー(y)の重量比〔(y)/(x)〕を2.0~5.0とし、水溶性ポリマー(x)を水不溶性ポリマー(y)より大幅に少なく用いることで、水溶性ポリマー(x)の溶出が抑えられ、粘度が低く抑えられ、吐出性も向上するものと考えられる。
 以下、第1発明に用いられる各成分等について説明する。
<着色剤>
 着色剤としては、耐水性の観点から、顔料及び疎水性染料が挙げられ、中でも、近年要求が強い高耐候性を発現させるためには、顔料を用いるのが好ましい。顔料は、有機顔料及び無機顔料のいずれであってもよい。また、必要に応じて、それらと体質顔料を併用することもできる。
 無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、金属酸化物、金属硫化物、金属塩化物等が挙げられる。黒色水系インクにおいては、カーボンブラックが好ましい。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、サーマルランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等が挙げられる。
 有機顔料としては、色相は特に限定されず、赤色有機顔料、黄色有機顔料、青色有機顔料、オレンジ有機顔料、グリーン有機顔料等の有彩色顔料をいずれも用いることができる。
 例えば、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、ジオキサジン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、チオインジゴ顔料、アントラキノン顔料、キノフタロン顔料、ジアゾ顔料、アゾ顔料等が挙げられ、インクの印字濃度を向上させる効果に優れるアゾ顔料が好ましい。
 例えば、フタロシアニン顔料としては、C.I.ピグメント・グリーン7、36、37、ピグメント・ブルー16、75、15等が挙げられ、キナクリドン顔料としては、C.I.ピグメント・バイオレット19、42、C.I.ピグメント・レッド122、192、202、207、209等が挙げられ、ジオキサジン顔料としては、C.I.ピグメント・バイオレット23、37等が挙げられ、ペリレン顔料としては、C.I.ピグメント・レッド190、224、C.I.ピグメント・バイオレット29等が挙げられ、ペリノン顔料としては、C.I.ピグメント・オレンジ43、C.I.ピグメント・レッド194等が挙げられ、チオインジゴ顔料としては、C.I.ピグメント・レッド88等が挙げられ、アントラキノン顔料としては、C.I.ピグメント・イエロー147等が挙げられ、ジアゾ顔料としては、C.I.ピグメント・イエロー13、83、188等が挙げられ、アゾ顔料としては、C.I.ピグメント・レッド187、170、48、53、247、C.I.ピグメント・イエロー74、150、C.I.ピグメント・オレンジ64等が挙げられる。
 また、固溶体顔料も用いることができる。固溶体顔料としては、β型、γ型等の無置換キナクリドンと、2,9-ジクロルキナクリドン、3,10-ジクロルキナクリドン、4,11-ジクロルキナクリドン等のジクロロキナクリドンからなるキナクリドン固溶体顔料が好ましく、無置換キナクリドン(C.I.ピグメント・バイオレット19)と2,9-ジクロルキナクリドン(C.I.ピグメント・レッド202)との組合せからなる固溶体顔料がより好ましい。
 本発明においては、自己分散型顔料を用いることもできる。自己分散型顔料とは、親水性官能基(カルボキシ基やスルホン酸基等のアニオン性親水基、又は第4級アンモニウム基等のカチオン性親水基)の1種以上を直接又は他の原子団を介して顔料の表面に結合することで、界面活性剤や樹脂を用いることなく水系媒体に分散可能である無機顔料や有機顔料を意味する。ここで、他の原子団としては、炭素数1~12のアルカンジイル基、フェニレン基又はナフチレン基等が挙げられる。アニオン性着色粒子に用いる場合には、親水性官能基が、カルボキシ基やスルホン酸基等のアニオン性親水基であることが好ましい。
 顔料を自己分散型顔料とするには、例えば、親水性官能基の必要量を、常法により顔料表面に化学結合させればよい。より具体的には、硝酸、硫酸、ペルオキソ二硫酸、次亜塩素酸、クロム酸等の酸類等により液相酸化する方法やカップリング剤を用いて親水基を結合する方法が好ましい。
 親水性官能基の量は特に限定されないが、自己分散型顔料1g当たり100~3,000μmolが好ましく、親水性官能基がカルボキシ基の場合は、自己分散型顔料1g当たり200~700μmolが好ましい。
 アニオン性自己分散型顔料の市販品としては、CAB-O-JET 200、同300、同1027R、同250C、同260M、同270Y、同554B(キャボット社製)やBONJET CW-1、同CW-2(オリヱント化学工業株式会社製)、Aqua-Black 162(東海カーボン株式会社製)等が挙げられる。
 これら顔料の中では、分散性及び印字濃度の観点から、有機顔料が好ましく、フタロシアニン顔料及びアゾ顔料がより好ましく、アゾ顔料が更に好ましい。具体的には、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、及びC.I.ピグメント・イエロー74が好ましく、印字濃度を向上させる観点から、C.I.ピグメント・イエロー74がより好ましい。
 体質顔料としては、シリカ、炭酸カルシウム及びタルク等が挙げられる。
 疎水性染料は、水溶性ポリマーにより乳化又は水溶性ポリマーに含有させることができるものであればよく、その種類には特に制限がない。疎水性染料は、ポリマー中に効率よく染料を含有させる観点から、ポリマーの製造時に使用する有機溶媒(好ましくメチルエチルケトン)に対して、2g/L以上、好ましくは20~500g/L(25℃)溶解するものが望ましい。
 疎水性染料としては、油溶性染料、分散染料等が挙げられ、これらの中では油溶性染料が好ましい。油溶性染料としては、例えば、C.I.ソルベント・ブラック、C.I.ソルベント・イエロー、C.I.ソルベント・レッド、C.I.ソルベント・バイオレット、C.I.ソルベント・ブルー、C.I.ソルベント・グリーン、及びC.I.ソルベント・オレンジからなる群から選ばれる1種以上の各品番製品が挙げられ、オリエント化学株式会社、BASF社等から市販されている。
 上記の着色剤は、単独で又は2種以上を任意の割合で混合して用いることができる。
<水溶性ポリマー(x)と水不溶性ポリマー(y)の定義>
 本発明の水系インクは、水溶性ポリマー(x)及び水不溶性ポリマー(y)を含有する。
 ここで、「水溶性ポリマー(x)」及び「水不溶性ポリマー(y)」とは、ポリマーが塩生成基を有する場合は、その種類に応じて、該ポリマーの塩生成基を酢酸又は水酸化ナトリウムで100%中和したもの10gに、25℃の純水100gを加え、十分攪拌したときに、全て溶解すれば、該ポリマーは本発明における「水溶性ポリマー(x)」である。なお、市販のポリマーを用いる場合、又は合成時に酢酸又は水酸化ナトリウム以外の中和剤で中和されたポリマーは、100%の中和度に満たない場合、酢酸又は水酸化ナトリウムを加え、100%中和として前記溶解性を判断する。
 前記の溶解性試験を行い、溶解しない部分があるポリマーの場合、純水がポリマー内に浸透し難いため、次のような手順で、水溶性ポリマー(x)か水不溶性ポリマー(y)かを判別する。すなわち、予めポリマーをメチルエチルケトン等の有機溶媒に溶解しておき、それを純水中に滴下し、有機溶媒を除去して濃度を10重量%にした分散物を、遠心分離、膜濾過等によって分離し、その後、水に溶解したポリマーを「水溶性ポリマー(x)」、残りのポリマーを「水不溶性ポリマー(y)」と判別する。
<水溶性ポリマー(x)>
 本発明の水系インクに用いられる、水溶性ポリマー(x)に制限はないが、着色剤の分散を効率よく行う観点から、ビニル単量体の付加重合により得られるビニルポリマーが好ましく、(a)塩生成基含有モノマー(以下「(a)成分」ともいう)と(b)疎水性モノマー(以下「(b)成分」ともいう)とを含むモノマー混合物(以下、単に「モノマー混合物」ともいう)を共重合させてなるビニルポリマーがより好ましい。
〔(a)塩生成基含有モノマー〕
 (a)塩生成基含有モノマーは、得られるポリマー粒子の分散性を高める観点から用いられる。ポリマー粒子の分散性が高まれば、水系インクの吐出性が向上するものと考えられる。
 (a)塩生成基含有モノマーとしては、カチオン性モノマー、アニオン性モノマーが挙げられ、アニオン性モノマーが好ましい。
 塩生成基としては、カルボキシ基、スルホン酸基、リン酸基等のアニオン性基、アミノ基、アンモニウム基等が挙げられるが、なかでもカルボキシ基が好ましい。
 カチオン性モノマーの代表例としては、アミン含有モノマー、アンモニウム塩含有モノマー等が挙げられる。これらの中では、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N-(N’,N’-ジメチルアミノプロピル)(メタ)アクリルアミド及びビニルピロリドンが好ましい。
 アニオン性モノマーとしては、カルボン酸モノマー、スルホン酸モノマー、リン酸モノマー等が挙げられる。
 カルボン酸モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2-メタクリロイルオキシメチルコハク酸等が挙げられる。
 スルホン酸モノマーとしては、スチレンスルホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、3-スルホプロピル(メタ)アクリレート、ビス-(3-スルホプロピル)-イタコン酸エステル等が挙げられる。
 リン酸モノマーとしては、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、ビス(メタクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル-2-アクリロイルオキシエチルホスフェート、ジフェニル-2-メタクリロイルオキシエチルホスフェート、ジブチル-2-アクリロイルオキシエチルホスフェート等が挙げられる。
 上記アニオン性モノマーの中では、ポリマー粒子の分散性の観点から、カルボン酸モノマーが好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸がより好ましく、水への溶解性の観点から、アクリル酸が更に好ましい。
〔(b)疎水性モノマー〕
 (b)疎水性モノマーは、ポリマーの着色剤への親和性を高める観点から用いられる。疎水性モノマーとしては、アルキル(メタ)アクリレート、芳香族基含有モノマー等が挙げられ、着色剤との親和性を高め、分散性、安定性を高める観点から、芳香族基含有モノマーが好ましい。
 アルキル(メタ)アクリレートとしては、炭素数1~22、好ましくは炭素数6~18のアルキル基を有するものが好ましく、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、(イソ又はターシャリー)ブチル(メタ)アクリレート、(イソ)アミル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、(イソ)オクチル(メタ)アクリレート、(イソ)デシル(メタ)アクリレート、(イソ)ドデシル(メタ)アクリレート、(イソ)ステアリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 なお、本明細書において、「(イソ又はターシャリー)」及び「(イソ)」は、これらの基が存在する場合としない場合の双方を意味し、これらの基が存在しない場合には、ノルマルを示す。また、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及び/又はメタクリレートを示す。
 芳香族基含有モノマーとしては、スチレン系モノマー及び芳香族基含有(メタ)アクリレートが挙げられる。スチレン系モノマーとしては、スチレン及び2-メチルスチレンが好ましく、芳香族基含有(メタ)アクリレートとしては、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレートが好ましい。
 なかでも、(b)成分としては、スチレン、ベンジル(メタ)アクリレートが好ましく、スチレンがより好ましい。
 水溶性ポリマー(x)は、(a)成分に由来する構成単位を、好ましくは5~80重量%、より好ましくは10~60重量%、更に好ましくは15~40重量%含有し、(b)成分に由来する構成単位を、好ましくは15~95重量%、より好ましくは25~90重量%、より好ましくは50~90重量%、更に好ましくは50~80重量%含有し、(b)成分に由来する構成単位としては、スチレンモノマーに由来する構成単位が好ましく、スチレンモノマーに由来する構成単位を、水溶性ポリマー(x)の全モノマー中、好ましくは50~90重量%、更に好ましくは50~80重量%含有する。
 水溶性ポリマー(x)は、分散性の観点から、その重量平均分子量が、好ましくは1000~30,000、より好ましくは2,000~20,000である。なお、該ポリマーの重量平均分子量は、実施例に記載の方法により測定することができる。
 また、(a)成分がアニオン性モノマーである場合の酸価は、好ましくは100~300KOHmg/g、より好ましくは150~250KOHmg/gである。
 水溶性ポリマー(x)の市販品としては、例えば、BASFジャパン株式会社のジョンクリル(登録商標)57J、同60J、同61J、同63J、同70J、同PD-96J、同501J等が挙げられる。
<水不溶性ポリマー(y)>
 本発明の水系インクに用いられる、水不溶性ポリマー(y)に制限はないが、水系インクの濾過性及び保存安定性の観点から、ビニル単量体の付加重合により得られるビニルポリマーが好ましく、(a)塩生成基含有モノマー(前記の(a)成分と同じ)と(b)疎水性モノマー(前記の(b)成分と同じ)を含むモノマー混合物(前記の「モノマー混合物」と同じ)を共重合させてなるビニルポリマーが好ましい。
 水不溶性ポリマー(y)における(a)塩生成基含有モノマーとしては、ポリマー粒子の分散性の観点から、カルボキシ基、スルホン酸基、リン酸基等のアニオン性基を有するモノマーが好ましく、カルボン酸モノマーが好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸がより好ましく、水への溶解性の観点から、メタクリル酸が更に好ましい。
 水不溶性ポリマー(y)における(b)疎水性モノマーとしては、ポリマーの着色剤への親和性を高める観点から、スチレン、ベンジル(メタ)アクリレートが好ましく、スチレンがより好ましい。また、水溶性ポリマー(x)との親和性を高める観点から、水溶性ポリマー(x)と水不溶性ポリマー(y)における(b)成分は同一であることが好ましい。
 更に、任意である(c)マクロマー(以下「(c)成分」ともいう)由来の構成単位を有していてもよく、(a)成分由来の構成単位、(b)成分由来の構成単位、及び(c)成分由来の構成単位を全て含むものが好ましい。
〔(c)マクロマー〕
 (c)マクロマーは、片末端に重合性官能基を有する数平均分子量500~100,000の化合物であり、ポリマーの着色剤への親和性を高める観点から用いられる。ポリマーの着色剤への親和性が高まれば、ポリマー粒子の分散安定性が向上し、水系インクの吐出性が向上するものと考えられる。片末端に存在する重合性官能基としては、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基が好ましく、メタクリロイルオキシ基がより好ましい。その数平均分子量は、500~100,000であり、1,000~10,000が好ましい。なお、数平均分子量は、溶媒として1mmol/Lのドデシルジメチルアミンを含有するクロロホルムを用いたゲルクロマトグラフィー法により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定される。
 (c)マクロマーとしては、ポリマーの着色剤への親和性を高める観点から、スチレン系マクロマー、芳香族基含有(メタ)アクリレート系マクロマー、及びシリコーン系マクロマーが好ましい。
 スチレン系マクロマーとしては、スチレン系モノマー単独重合体、又はスチレン系モノマーと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。共重合体の場合、ポリマーの着色剤への親和性を高める観点から、スチレン系モノマーの含有量は50重量%以上が好ましく、70重量%以上がより好ましい。共重合される他のモノマーとしては、芳香族基含有(メタ)アクリレート又はアクリロニトリル等が挙げられる。スチレン系モノマーとしては、スチレン、2-メチルスチレン等が挙げられる。
 スチレン系マクロマーの具体例としては、AS-6(S)、AN-6(S)、HS-6(S)(東亜合成株式会社の商品名)等が挙げられる。
 芳香族基含有(メタ)アクリレート系マクロマーとしては、芳香族基含有(メタ)アクリレートの単独重合体又はそれと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。共重合体の場合、ポリマーの着色剤への親和性を高める観点から、芳香族基含有(メタ)アクリレートの含有量は50重量%以上が好ましく、70重量%以上がより好ましい。芳香族基含有(メタ)アクリレートとしては、ヘテロ原子を含む置換基を有していてもよい炭素数7~12のアリールアルキル基又はアリール基を有する(メタ)アクリレートであり、例えばベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられ、ベンジル(メタ)アクリレートが好ましい。共重合される他のモノマーとしては、スチレン系モノマー及びアクリロニトリル等が挙げられる。
 マクロマーはシリコーン系マクロマーであってもよく、シリコーン系マクロマーとしては、片末端に重合性官能基を有するオルガノポリシロキサン等が挙げられる。
 水不溶性ポリマー(y)における(c)マクロマーとしては、水溶性ポリマー(x)との親和性を高める観点から、水溶性ポリマー(x)における(b)疎水性モノマーと同一のモノマーの重合体を用いることが好ましく、スチレン系マクロマーであることがより好ましい。
〔(d)ノニオン性モノマー〕
 モノマー混合物には、更に、(d)ノニオン性モノマー(以下「(d)成分」ともいう)が含有されていてもよい。
 (d)成分としては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(n=2~30、nはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す。以下同じ)(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(n=2~30)(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール(n=1~15)・プロピレングリコール(n=1~15))(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(1~30)(メタ)アクリレート、メトキシポリテトラメチレングリコール(1~30)(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(1~30)(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール(1~30)(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(1~30)(メタ)アクリレート2-エチルヘキシルエーテル、(イソ)プロポキシポリエチレングリコール(1~30)(メタ)アクリレート、ブトキシポリエチレングリコール(1~30)(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(1~30)(メタ)アクリレート、メトキシ(エチレングリコール・プロピレングリコール共重合)(1~30、その中のエチレングリコール:1~29)(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 商業的に入手しうる(d)成分の具体例としては、新中村化学工業株式会社のNKエステルM-40G、同90G、同230G、日油株式会社のブレンマーPE-90、同200、同350、PME-100、同200、同400、同1000、PP-500、同800、同1000、AP-150、同400、同550、同800、50PEP-300、50POEP-800B、43PAPE600B等が挙げられる。
 上記(a)~(d)成分は、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
 水不溶性ポリマー(y)中の(a)~(d)成分に由来する構成単位の含有量は以下のとおりである。
 (a)成分に由来する構成単位の含有量は、ポリマー粒子の分散性を高める観点から、好ましくは4~40重量%、より好ましくは5~30重量%、更に好ましくは10~30重量%、特に好ましくは10~25重量%である。
 (b)成分に由来する構成単位の含有量は、ポリマーの着色剤への親和性を高める観点から、好ましくは5~98重量%、より好ましくは10~60重量%である。
 (c)成分に由来する構成単位の含有量は、ポリマーの着色剤への親和性を高める観点から、好ましくは1~25重量%、より好ましくは5~20重量%である。
 (d)成分に由来する構成単位の含有量は、ポリマー粒子の分散性を高める観点から、好ましくは5~60重量%、より好ましくは17~50重量%である。
 水不溶性ポリマー(y)の重量平均分子量は、水系インクの保存安定性の観点から、5,000~50万が好ましく、1万~40万がより好ましく、1万~30万が更に好ましく、2万~30万が特に好ましい。なお、該ポリマーの重量平均分子量は、実施例に記載の方法により測定することができる。
〔ポリマーの製造〕
 本発明で用いられる水溶性ポリマー(x)及び水不溶性ポリマー(y)(以下、両者を総称して、単に「ポリマー」ともいう)は、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の公知の重合法により、モノマー混合物を共重合させることによって製造される。これらの重合法の中では、溶液重合法が好ましい。
 溶液重合法で用いる溶媒としては極性有機溶媒が好ましい。極性有機溶媒が水混和性を有する場合には、水と混合して用いることもできる。極性有機溶媒としては、例えば、炭素数1~3の脂肪族アルコール;炭素数3~8のケトン類;酢酸エチル等のエステル類等又はこれらの1種以上と水との混合溶媒が好ましい。
 重合の際には、アゾ化合物や有機過酸化物等の公知のラジカル重合開始剤を用いることができる。ラジカル重合開始剤の量は、モノマー混合物1モルあたり、好ましくは0.001~5モル、より好ましくは0.01~2モルである。
 重合の際には、さらに、オクチルメルカプタン、2-メルカプトエタノール等のメルカプタン類、チウラムジスルフィド類等の公知の重合連鎖移動剤を添加してもよい。
 モノマー混合物の重合条件は、使用するラジカル重合開始剤、モノマー、溶媒の種類等によって異なるので一概にはいえないが、通常、重合温度は好ましくは30~100℃、より好ましくは50~80℃であり、重合時間は好ましくは1~20時間である。また、重合雰囲気は、窒素ガス雰囲気、アルゴン等の不活性ガス雰囲気であることが好ましい。
 重合反応の終了後、公知の方法により生成したポリマーを単離することができる。また、得られたポリマーは、再沈澱を、膜分離、クロマトグラフ法、抽出法等により、未反応のモノマー等を除去して精製することができる。
 本発明で用いられるポリマーは、(a)塩生成基含有モノマー由来の塩生成基を中和剤により中和して用いることが好ましい。塩生成基がアニオン性基である場合、中和剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、各種アミン等の塩基が挙げられる。
 該ポリマーの塩生成基の中和度は、ポリマー粒子(A)のインク中での分散安定性の観点から、10~300%であることが好ましく、20~200%がより好ましく、30~150%が更に好ましい。
 ポリマーを架橋させる場合は、架橋前のポリマーの塩生成基の中和度は、ポリマー粒子のインク中での分散安定性の観点から、10~90%であることが好ましく、20~80%であることがより好ましく、30~70%であることが更に好ましい。
 ここで、塩生成基がアニオン性基の場合の中和度は、下記式によって求めることができる。
 {[中和剤の重量(g)/中和剤の当量]/[ポリマーの酸価(KOHmg/g)×ポリマーの重量(g)/(56×1000)]}×100
 酸価は、ポリマーの構成単位から計算で算出することができるし、適当な溶媒(例えばメチルエチルケトン)にポリマーを溶解して、滴定する方法でも求めることができる。
 水不溶性ポリマーの酸価は分散安定性の観点から30(KOHmg/g)以上が好ましく、40(KOHmg/g)以上であることがより好ましい。また、高印字濃度を発現する観点からは200(KOHmg/g)以下であることが好ましく、150(KOHmg/g)以下であることがより好ましい。これらから水不溶性ポリマーの酸価は、30~200(KOHmg/g)が好ましく、40~150(KOHmg/g)がより好ましい。
〔着色剤を含有するポリマー粒子〕
 着色剤を含有するポリマー粒子(A)(以下、単に「ポリマー粒子(A)」ともいう)は、着色剤を水溶性ポリマー(x)及び水不溶性ポリマー(y)で分散して得られる。着色剤の分散剤として、水溶性ポリマー(x)と水不溶性ポリマー(y)を併用することにより、吐出性、印字濃度に優れ、低粘度であり、保存安定性に優れるインクジェット記録用水系インクが得られる。
 分散に用いる水溶性ポリマー(x)に対する着色剤の重量比〔着色剤/水溶性ポリマー(x)〕は、分散安定性の観点から、12~25が好ましく、12~22がより好ましく、12~20が更に好ましく、12~18がより好ましく、12~15がより更に好ましい。
 分散に用いる水溶性ポリマー(x)と水不溶性ポリマー(y)の合計量[(x)+(y)]に対する着色剤の重量比〔着色剤/[(x)+(y)]〕は、印字濃度向上の観点から、50/50~95/5が好ましく、60/40~95/5がより好ましく、70/30~95/5が更に好ましい。
 水溶性ポリマー(x)に対する水不溶性ポリマー(y)の重量比〔(y)/(x)〕は、インクの印字濃度、粘度、吐出性の観点から、2.0~5.0であり、2.5~5.0が好ましく、3.0~5.0がより好ましく、3.0~4.0が更に好ましい。
 ポリマー粒子(A)は、後述の水系インクの製造方法に記載した、工程(i)及び(ii)を有する方法によって、水分散体として製造することが効率的で好ましい。
〔着色剤を含有する架橋ポリマー粒子〕
 本発明に用いられる着色剤を含有する架橋ポリマー粒子は、粘度を低く保ちながら、印字濃度を向上させる観点から、水溶性ポリマー(x)及び水不溶性ポリマー(y)が架橋処理されてなる架橋ポリマーを含むものであることが好ましい。
 架橋ポリマーの架橋率(モル%)は、好ましくは10~90モル%、より好ましくは20~80モル%、更に好ましくは30~70モル%であるが、架橋率は、後述する方法で求めることができる。
 該架橋ポリマー粒子は、後述の水系インクの製造方法に記載した、工程(iii)を有する方法によって、水分散体として製造することが効率的で好ましい。
〔インクジェット記録用水系インクの製造〕
 本発明の着色剤を含有するポリマー粒子(A)を含有するインクジェット記録用水系インクは、下記工程(i)~(ii)を有する方法により、効率的に製造することができる。更に下記工程(iii)を有することにより、水溶性ポリマー(x)及び水不溶性ポリマー(y)が架橋処理されてなる架橋ポリマーを含む架橋ポリマー粒子を含有するインクジェット記録用水系インクを効率的に製造することができる。
 工程(i):着色剤を水溶性ポリマー(x)及び水で分散し、水分散体を得る工程
 工程(ii):工程(i)で得られた水分散体に水不溶性ポリマー(y)を添加して更に分散し、着色剤を含有するポリマー粒子(A)を含む分散体を得る工程
 工程(iii):工程(ii)で得られた分散体、又は該分散体から溶媒を除去して得られた水分散体に、架橋処理を行う工程
 本発明のインクジェット記録用水系インクは、前記工程(i)~(ii)又は工程(i)~(iii)で得られた分散体に、水溶性有機溶媒(B)及び必要に応じて水系インクに通常用いられる湿潤剤等の添加剤を添加して得ることができる。
工程(i)
 工程(i)は、着色剤を水溶性ポリマー(x)で分散し、水分散体を得る工程であるが、まず、水溶性ポリマー(x)、着色剤、水、及び必要に応じて中和剤、界面活性剤等を混合し、混合物を得、該混合物を分散機にて分散する方法が好ましい。
 混合物中、着色剤は、5~50重量%が好ましく、7~40重量%がより好ましく、有機溶媒は、2~40重量%が好ましく、3~30重量%がより好ましく、水溶性ポリマー(x)は、0.2~10重量%が好ましく、0.3~8重量%がより好ましく、水は、20~90重量%が好ましく、30~90重量%がより好ましい。
 中和剤を用いて中和する場合、最終的に得られる水分散体のpHが7~11であるように中和することが好ましい。中和剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、各種アミン等の塩基が挙げられる。また、水溶性ポリマー(x)を予め中和しておいてもよい。
 工程(i)における混合物の分散方法に特に制限はない。本分散だけで着色剤粒子の平均粒径を所望の粒径となるまで微粒化することもできるが、好ましくは予備分散させた後、さらに剪断応力を加えて本分散を行い、着色剤粒子の平均粒径を所望の粒径とするよう制御することが好ましい。工程(i)の分散における温度は、5~50℃が好ましく、5~35℃がより好ましく、分散時間は1~30時間が好ましく、1~25時間がより好ましい。
 混合物を予備分散させる際には、アンカー翼、ディスパー翼等の一般に用いられている混合撹拌装置、具体例としては、ウルトラディスパー、デスパミル(浅田鉄工株式会社、商品名)、マイルダー(株式会社荏原製作所、太平洋機工株式会社、商品名)、TKホモミクサー、TKパイプラインミクサー、TKホモジェッター、TKホモミックラインフロー、フィルミックス(以上、プライミクス株式会社、商品名)等の高速撹拌混合装置が好ましい。
 本分散の剪断応力を与える手段としては、例えば、ロールミル、ニーダー、エクストルーダ等の混練機、高圧ホモゲナイザー(株式会社イズミフードマシナリ、商品名)に代表されるホモバルブ式の高圧ホモジナイザー、マイクロフルイダイザー(Microfluidics 社、商品名)、ナノマイザー(吉田機械興業株式会社、商品名)、アルティマイザー、スターバースト(スギノマシン株式会社、商品名)等のチャンバー式の高圧ホモジナイザー、ペイントシェーカー、ビーズミル等のメディア式分散機が挙げられる。市販のメディア式分散機としては、ウルトラ・アペックス・ミル(寿工業株式会社製、商品名)、ピコミル(浅田鉄工株式会社製、商品名)、ダイノーミル(シンマルエンタープライゼス社製、商品名)等が挙げられる。これらの装置は複数を組み合わせることもできる。これらの中では、着色剤粒子を小粒子径化する観点及び分散体を安定化する観点から、メディア式分散機を用いることが好ましい。
工程(ii)
 工程(ii)は、工程(i)で得られた水分散体に水不溶性ポリマー(y)を添加して更に分散し、着色剤を含有するポリマー粒子(A)を含む分散体を得る工程である。工程(ii)は、得られる水系インクの保存安定性の観点から、工程(i)で得られた水分散体と、水不溶性ポリマー(y)、有機溶媒、及び水を含有する水不溶性ポリマー(y)の分散体、即ち、有機溶媒を含む水不溶性ポリマー(y)のエマルジョンとを混合し、分散して、着色剤を含有するポリマー粒子(A)を含む乳化状態の分散体を得る工程であることがより好ましい。
 工程(II)で得られる分散体中、着色剤は、5~50重量%が好ましく、6~40重量%がより好ましく、水不溶性ポリマー(y)は、1~40重量%が好ましく、1~20重量%がより好ましく、水溶性ポリマー(x)は、0.1~20重量%が好ましく、0.2~10重量%がより好ましく、有機溶媒は、3~50重量%が好ましく、3~30重量%がより好ましく、水は、30~90重量%が好ましく、50~85重量%がより好ましく、pH(20℃)が7~10となるように調整することが好ましい。
 水不溶性ポリマー(y)に対する着色剤の重量比〔着色剤/水不溶性ポリマー(y)〕は、ポリマー粒子(A)のインク中での分散安定性の観点から、1.0~20.0が好ましく、1.0~10.0がより好ましく、1.0~6.0が更に好ましい。
ここで、有機溶媒を含む水不溶性ポリマー(y)のエマルジョンの調製方法としては、先ず水不溶性ポリマー(y)を有機溶媒に溶解させ、次に中和剤、水の順に仕込み、必要に応じて界面活性剤等を添加して、所望の平均粒径を有する水中油型の乳化物(エマルジョン)となるまで撹拌混合を行う。乳化しにくい場合には、必要に応じて高速撹拌機や分散機等の機械的な力を作用させてもよく、平均粒径として0.01~2μmの範囲となるように調整するのが好ましい。
 乳化調製法としては、転相法や順相法を用いることができる。その場合、まず水と中和剤の混合液を調製しておき、そこに水不溶性ポリマー(y)と有機溶媒の混合液を滴下したり、水に水不溶性ポリマー(y)、有機溶媒、中和剤の混合物を滴下する等の方法が挙げられる。乳化時の温度は粒径、粘度の安定性の観点から、40℃以下が好ましく、30℃以下がより好ましい。乳化物中の各成分比率としては、有機溶媒は好ましくは5~40重量%、より好ましくは10~30重量%であり、水不溶性ポリマー(y)(固形分含有量)は好ましくは2~40重量%、より好ましくは3~30重量%であり、水は好ましくは50~90重量%、より好ましくは55~85重量%である。
 中和剤を用いて中和する場合、最終的に得られる水分散体のpHが7~11であるように中和することが好ましい。また、アニオン性ポリマーを予め中和しておいてもよい。
 有機溶媒としては、エタノール、イソプロパノール、イソブタノール等のアルコール系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン等のケトン系溶媒及びジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 該有機溶媒の水100gに対する溶解量は、20℃において、好ましくは5g以上、より好ましくは10g以上であり、メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトンが好ましい。
 工程(ii)における混合物の分散方法は、工程(i)と同様に、特に制限はなく、本分散だけでポリマー粒子の平均粒径を所望の粒径となるまで微粒化することもできるが、予備分散させた後、さらに剪断応力を加えて本分散を行ってもよい。工程(ii)の分散における温度は、5~50℃が好ましく、5~35℃がより好ましく、分散時間は1~30時間が好ましく、2~25時間がより好ましい。
 混合物を予備分散させる際には、前述の混合撹拌装置等が好ましく用いられる。
 本分散の剪断応力を与える手段としては、前述の混練機、高圧ホモジナイザー、メディア式分散機が挙げられる。これらの中では、ポリマー粒子(A)を小粒子径化する観点及び分散体を安定化する観点から、高圧ホモジナイザーを用いることが好ましい。
(溶媒除去工程)
 前記水系インクの製造方法においては、任意の工程として、工程(ii)の後に、工程(ii)で得られたポリマー粒子(A)を含む分散体から、公知の方法で有機溶媒を留去して水系にすることで、ポリマー粒子(A)の水分散体を得ることができる。本工程は工程(ii)の後に行ってもよい。
 得られたポリマー粒子(A)の水分散体中の有機溶媒は実質的に除去されていることが好ましいが、本発明の目的を損なわない限り、残存していてもよく、架橋工程を後に行う場合は、必要により架橋後に追加で除去すればよい。最終的に得られたポリマー粒子(A)の水分散体中の残留有機溶媒の量は0.1重量%以下が好ましく、0.01重量%以下であることがより好ましい。
 また必要に応じて、有機溶媒を留去する前に分散体を加熱撹拌処理することもできる。
 得られたポリマー粒子(A)の水分散体は、該ポリマーの固体分が水を主媒体とする中に分散しているものである。ここで、ポリマー粒子(A)の形態は特に制限はなく、少なくとも着色剤とポリマーにより粒子が形成されていればよい。例えば、該ポリマーに着色剤が内包された粒子形態、該ポリマー中に着色剤が均一に分散された粒子形態、該ポリマー粒子表面に着色剤が露出された粒子形態等が含まれる。
工程(iii)
 工程(iii)は、工程(ii)で得られたポリマー粒子(A)を含む分散体、又は該分散体から溶媒を除去して得られた水分散体に架橋処理を行う工程である。前記工程(ii)で得られたポリマー粒子(A)を含む分散体、又は工程(ii)で得られた分散体に溶媒が含まれている場合、該分散体から溶媒を除去して得られたポリマー粒子(A)の水分散体に架橋剤を添加して、水溶性ポリマー(x)及び水不溶性ポリマー(y)を架橋した架橋ポリマー粒子を含有する水分散体を得ることができる。工程(iii)は、水系インクの粘度を低減し、印字濃度を向上させる観点から、行うことが好ましい。
 ポリマーの架橋は、前記工程(ii)で得られた着色剤を含有するポリマー粒子(A)の分散体と架橋剤とを混合して行う場合は、該架橋工程で得られた架橋ポリマー粒子の分散体から、有機溶媒を除去する工程を前記溶媒除去工程と同様に行うことによっても、水分散体を得ることができる。
 ここで、架橋剤としては、ポリマーの塩生成基と反応する官能基を有する化合物が好ましく、該官能基を分子中に2以上、好ましくは2~6有する化合物がより好ましい。
 この架橋剤は、ポリマーの表面を効率よく架橋する観点から、25℃の水100gに溶解させたときの溶解量が、好ましくは50g以下、より好ましくは40g以下、更に好ましくは30g以下である。また、架橋剤の分子量は、インクの粘度及び印字濃度の観点から、好ましくは120~2000、より好ましくは150~1500、更に好ましい150~1000である。
 工程(i)~(iii)の好適例としては、低粘度化、吐出性及び印字濃度向上の観点から、水溶性ポリマー(x)としてアニオン性基(好ましくはカルボキシル基)を有する水溶性ポリマー(x)、水不溶性ポリマー(y)としてアニオン性基(好ましくはカルボキシル基)を有する水不溶性ポリマー(y)を用い、架橋剤として、前記アニオン性基と反応しうる官能基を分子中に2以上有する架橋剤で架橋処理し、該水溶性ポリマー(x)及び該水不溶性ポリマー(y)が架橋処理された、着色剤を含有する架橋ポリマー粒子を含有する水分散体を得る工程である。これにより、水溶性ポリマー及び水不溶性ポリマーが、いずれも架橋することができ、インクが低粘度化し、インクの吐出性及び印字濃度が向上する。これは、水溶性ポリマー(x)のアニオン性基と水不溶性ポリマー(y)のアニオン性基とが架橋され、着色剤からの水溶性ポリマー(x)の溶出がより抑制されるためと考えられる。
(架橋剤)
 架橋剤の好適例としては、次の(a)~(c)が挙げられる。
(a)分子中に2以上のエポキシ基を有する化合物:例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールA型ジグリシジルエーテル等のポリグリシジルエーテル。
(b)分子中に2以上のオキサゾリン基を有する化合物:例えば、2,2’-ビス(2-オキサゾリン)、1,3-フェニレンビスオキサゾリン、1,3-ベンゾビスオキサゾリン等のビスオキサゾリン化合物、該化合物と多塩基性カルボン酸とを反応させて得られる末端オキサゾリン基を有する化合物。
(c)分子中に2以上のイソシアネート基を有する化合物:例えば、有機ポリイソシアネート又はイソシアネート基末端プレポリマー。
 これらの中では、(a)分子中に2以上のエポキシ基を有する化合物が好ましく、特にエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルが好ましい。
 架橋剤の使用量は、インク中でのポリマー粒子(A)のインクの粘度の観点から、〔架橋剤/ポリマー〕の重量比で0.1/100~50/100が好ましく、0.5/100~40/100がより好ましく、1/100~30/100が更に好ましく、2/100~25/100が特に好ましい。
 また、架橋剤の使用量は、該ポリマー1g当たりに対して、架橋剤の反応性基のモル数として、0.01~10mmolと反応する量であることが好ましく、0.05~5mmolであることがより好ましく、0.1~2mmolと反応する量であることが更に好ましい。
 工程(iii)で得られた、架橋ポリマー粒子の水分散体における架橋ポリマーは、架橋ポリマー1g当たり、中和された塩生成基(好ましくはカルボキシ基)を0.5mmol以上含有することが好ましい。かかる架橋ポリマーは、水分散体中で解離して、塩生成基同士の電荷反発により、着色剤を含有する架橋ポリマー粒子の安定性に寄与すると考えられる。
 ここで、下記計算式から求められる架橋ポリマーの架橋率(モル%)は、好ましくは10~90モル%、より好ましくは20~80モル%、更に好ましくは30~70モル%である。架橋率は、架橋剤の使用量と反応性基のモル数、ポリマーの使用量と架橋剤の反応性基と反応できるポリマーの反応性基のモル数から計算で求めることができる。
 架橋率(モル%)=[架橋剤の反応性基のモル数/ポリマーが有する架橋剤と反応し得る反応性基のモル数]×100
 上記計算式において、「架橋剤の反応性基のモル数」とは、使用する架橋剤のモル数に架橋剤1分子中の反応性基の数を乗じたものである。
<インクジェット記録用水系インク>
 本発明のインクジェット記録用水系インクは、着色剤を水溶性ポリマー(x)及び水不溶性ポリマー(y)で分散して得られる、着色剤を含有するポリマー粒子(A)を含有する水分散体、又は該ポリマー粒子(A)が、含有する水溶性ポリマー(x)及び水不溶性ポリマー(y)を架橋した架橋ポリマー粒子を含有する水分散体を含有するものである。
 本発明の水系インクは、更に水溶性有機溶媒(B)を含有するが、保存時の乾燥防止等のために、その他に水系インクに通常用いられる湿潤剤、浸透剤、分散剤、界面活性剤、粘度調整剤、消泡剤、防腐剤、防黴剤、防錆剤等を添加することができる。
<水溶性有機溶媒(B)>
 本発明の水系インクは、吐出性及び印字濃度の観点から、水溶性有機溶媒(B)を10~70重量%含有する。
 水溶性有機溶媒を含有することで、吐出性及び印字濃度が向上する理由は定かではないが、水溶性有機溶媒、特に溶媒度パラメーターが5.0~15.0という比較的疎水性な水溶性有機溶媒を用いることで、水溶性ポリマーの溶出を抑えて、着色剤表面へのポリマーの付着を促進し、それによって、吐出性を向上させ、粒子自体をある程度疎水化させることから、インク吐出後の紙表面での凝集が促進され、印字濃度も高くなると考えられる。
 水溶性有機溶媒(B)は、水に任意の割合で均一に混和できる有機溶媒であれば、特に制限はない。水溶性有機溶媒(B)の具体例としては、エタノール、メタノール等の炭素数1~3の脂肪族アルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等の炭素数1~3の脂肪族ケトン類、エチレングリコール、1,2-ヘキサンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール等の炭素数2~8のアルカンジオール類、トリエチレングリコールモノブチルエーテル等のポリアルキレン(炭素数2~4)グリコールアルキル(炭素数2~6)エーテル類、グリセリン、ジオキサン、2-ピロリドン等が挙げられる。
 本発明で用いられる水溶性有機溶媒(B)の水系インク中での含有量は、吐出性及び印字濃度の観点から、10~70重量%であり、10~50重量%が好ましく、15~25重量%がより好ましい。
 水溶性有機溶媒(B)は、その溶解度パラメーターが5.0~15.0であるものが好ましい。なお、溶解度パラメーターは、Fedorsの方法〔Robert F.Fedors, Polymer Engineering and Science, 14, 147-154 (1974)〕により計算した値(単位:(cal/cm31/2)を用いる。
 溶解度パラメーターが5.0~15.0である水溶性有機溶媒(B)の具体例(括弧内は溶解度パラメーター)を以下に示す。
 脂肪族ケトン類としては、アセトン(8.85)、メチルエチルケトン(8.80)、ジブチルケトン(8.72)等が挙げられ、アルカンジオール類としては、1,2-ヘキサンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール(13.59)、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール(12.20)等が挙げられ、ポリアルキレングリコールアルキルエーテル類としては、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(10.21)等が挙げられ、その他の溶媒としては、ジオキサン(9.12)、2-ピロリドン(13.66)等が挙げられる。これらの中では、印字濃度向上の観点から、1,2-ヘキサンジオール(13.15)、2-ピロリドン(13.66)、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(10.21)が好ましく、トリエチレングリコールモノブチルエーテルがより好ましい。
 溶解度パラメーターが5.0~15.0である水溶性有機溶媒(B)の水系インク中での含有量は、好ましくは3~70重量%、より好ましくは10~50重量%、更に好ましくは15~25重量%含有することが望ましい。更に、印字濃度向上の観点から、溶解度パラメーターが好ましくは6.0~14.0、より好ましく8.0~14.0であるものを、水系インク中、好ましくは3~70重量%、より好ましくは10~50重量%、更に好ましくは15~25重量%含有することが望ましい。
 溶解度パラメーターが5.0~15.0である水溶性有機溶媒(B)と水溶性ポリマー(x)との重量比(水溶性ポリマー(x)/溶解度パラメーターが5.0~15.0である水溶性有機溶媒(B))は、粘度を低く抑え、吐出性を高める観点から、1/60~1/2が好ましく、1/50~1/3がより好ましく、1/40~1/5が更に好ましい。
 第1発明の水系インク中の各成分の含有量は、以下のとおりである。
 ポリマー粒子(A)に含まれる着色剤のインク中の含有量は、インクの印字濃度を高める観点から、好ましくは1~25重量%、より好ましくは2~20重量%、より好ましくは4~15重量%、更に好ましくは5~12重量である。水の含有量は、好ましくは20~90重量%,より好ましくは30~80重量%、更に好ましくは40~70重量%である。
 ポリマー粒子中の、着色剤と水溶性ポリマー(x)の重量比(着色剤/水溶性ポリマー(x))は、インクの粘度及び印字濃度の観点から、12~25が好ましく、12~22がより好ましく、12~20がより好ましく、12~18がより好ましく、12~15が更に好ましい。
 水溶性ポリマー(x)に対する水不溶性ポリマー(y)の重量比〔(y)/(x)〕は、インクの印字濃度、粘度の観点から、2.0~5.0であり、2.5~5.0が好ましく、3.0~5.0がより好ましく、3.0~4.0が更に好ましい。
 水溶性ポリマー(x)に対する水溶性有機溶媒(B)の重量比〔(B)/(x)〕は、インクの印字濃度、吐出性の観点から、15~50が好ましく、21~35がより好ましく、28~30が更に好ましい。
 本明細書において、水溶性ポリマー(x)及び水不溶性ポリマー(y)を架橋剤で架橋した場合、前記水溶性ポリマー(x)、水不溶性ポリマー(y)を用いた重量比の計算は、架橋剤量を入れて計算する。その場合、架橋剤は100%反応するものとし、水溶性ポリマー(x)及び水不溶性ポリマー(y)の重量比に応じて、架橋剤量をポリマーの重量に分配して加算する。
 第1発明の水系インクを適用するインクジェット記録方式は制限されないが、着色剤等の分散性色材やポリマー粒子等の粒子を含有する分散液の吐出に適したピエゾ方式のインクジェットプリンターに好適である。
<第2発明>
 第2発明は、高速印刷に対応した高印字濃度を発現するインクジェット記録用水分散体の製造方法、インクジェット記録用水分散体及び水系インクに関する。
 本発明者は、着色剤分散体に水不溶性ポリマーエマルションを混合して分散処理することにより、普通紙に高速印字しても高印字濃度を発現することを見出した。
 第2発明のインクジェット記録用水分散体の製造方法は、下記工程(I)~(III)を有することを特徴とする。
 工程(I):着色剤分散体と有機溶媒を含む水不溶性ポリマーエマルジョンを混合する工程
 工程(II):工程(I)で得られた混合物を分散処理し、着色剤に水不溶性ポリマー(y’)が付着した分散体を得る工程
 工程(III):工程(II)で得られた分散体から有機溶媒を除去する工程
 以下、第2発明に用いられる各成分、各工程等について説明する。
〔着色剤分散体〕
 着色剤分散体は、少なくとも着色剤、水溶性ポリマー(x’)及び水を含む分散体であることが好ましく、これらの成分をメディア式分散機等を用いて分散した着色剤分散体であることが好ましく、メディア式分散機等を用いて分散した顔料分散体であることがより好ましい。
<着色剤>
 着色剤としては、耐水性の観点から、顔料及び疎水性染料が挙げられ、中でも、近年要求が強い高耐候性を発現させるためには、顔料を用いるのが好ましい。顔料は、有機顔料及び無機顔料のいずれであってもよい。また、必要に応じて、それらに体質顔料を併用することもできる。
 有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、ジアゾ顔料、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、ジオキサジン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、チオインジゴ顔料、アントラキノン顔料、キノフタロン顔料等が挙げられる。
 好ましい有機顔料の具体例としては、C.I.ピグメント・イエロー、C.I.ピグメント・レッド、C.I.ピグメント・バイオレット、C.I.ピグメント・ブルー、及びC.I.ピグメント・グリーンからなる群から選ばれる1種以上の各品番製品が挙げられる。また、キナクリドン固溶体顔料等の固溶体顔料を用いることもできる。
 無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、金属酸化物、金属硫化物、金属塩化物等が挙げられる。これらの中では、特に黒色水系インクにおいては、カーボンブラックが好ましい。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、サーマルランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等が挙げられる。
 体質顔料としては、シリカ、炭酸カルシウム及びタルク等が挙げられる。
 疎水性染料は、水溶性ポリマー(x’)により乳化又は水溶性ポリマー(x’)に含有させることができるものであればよく、その種類には特に制限がない。疎水性染料は、ポリマー中に効率よく染料を含有させる観点から、ポリマーの製造時に使用する有機溶媒(好ましくメチルエチルケトン)に対して、2g/L以上、好ましくは20~500g/L(25℃)溶解するものが望ましい。
 疎水性染料としては、油溶性染料、分散染料等が挙げられ、これらの中では油溶性染料が好ましい。油溶性染料としては、例えば、C.I.ソルベント・ブラック、C.I.ソルベント・イエロー、C.I.ソルベント・レッド、C.I.ソルベント・バイオレット、C.I.ソルベント・ブルー、C.I.ソルベント・グリーン、及びC.I.ソルベント・オレンジからなる群から選ばれる1種以上の各品番製品が挙げられ、オリエント化学株式会社、BASF社等から市販されている。
 上記の着色剤は、単独で又は2種以上を任意の割合で混合して用いることができる。
<水溶性ポリマー(x’)>
 着色剤分散体に用いられる水溶性ポリマー(x’)は、着色剤の微粒化や分散安定性の向上のために用いられる。
 本発明において、水溶性ポリマー(x’)とは、25℃の水100gに溶解させたときに、その溶解量が10gを越えるもの、好ましくは20g以上、より好ましくは30g以上であるポリマーをいう。上記溶解量は、水溶性ポリマー(x’)が塩生成基を有する場合は、その種類に応じて、水溶性ポリマー(x’)の塩生成基を酢酸又は水酸化ナトリウムで100%中和した時の溶解量をいう。中和度は後述する方法で求めることができる
 水溶性ポリマー(x’)としては、水溶性ビニルポリマー、水溶性エステルポリマー、水溶性ウレタンポリマー等が挙げられるが、これらの中では、水溶性ビニルポリマーが好ましい。水溶性ビニルポリマーとしては、(a')成分:塩生成基含有モノマーと(b')成分:下記式(1)で表されるモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させてなる水溶性ビニルポリマーが好ましい。
  CH2=C(R1)-R2     (1)
(式中、R1は水素原子又は炭素数1~5のアルキル基、Rは炭素数6~22の芳香環含有炭化水素基を示す。)
 この水溶性ビニルポリマーは、(a')成分由来の構成単位と(b')成分由来の構成単位を有する。
 (a')成分である塩生成基含有モノマーとしては、アニオン性モノマーが好ましい。
 アニオン性モノマーとしては、不飽和カルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー及び不飽和リン酸モノマーからなる群より選ばれた一種以上が挙げられる。
 不飽和カルボン酸モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2-メタクリロイルオキシメチルコハク酸等が挙げられる。
 不飽和スルホン酸モノマーとしては、例えば、スチレンスルホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、3-スルホプロピル(メタ)アクリル酸エステル、ビス-(3-スルホプロピル)-イタコネート等が挙げられる。
 不飽和リン酸モノマーとしては、例えば、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、ビス(メタクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル-2-アクリロイロキシエチルホスフェート、ジフェニル-2-メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジブチル-2-アクリロイロキシエチルホスフェート等が挙げられる。
 上記のアニオン性モノマーの中では、インク粘度、吐出性等の観点から、不飽和カルボン酸モノマーが好ましく、アクリル酸又はメタクリル酸がより好ましい。
 (b')成分である式(1)で表されるモノマーとしては、Rは水素原子又はメチル基が好ましく、印字濃度等の観点から、スチレン、ビニルナフタレン、α―メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、4-ビニルビフェニル及び1,1-ジフェニルエチレンから選ばれた一種以上が好ましい。これらの中では、印字濃度、保存安定性等の観点から、スチレン、α-メチルスチレン及びビニルトルエンからなる群から選ばれる一種以上であるスチレン系モノマーがより好ましい。
 水溶性ビニルポリマー中、(a')成分は、好ましくは5~80重量%、より好ましくは10~70重量%であり、(b')成分は、好ましくは15~85重量%、より好ましくは25~75重量%である。
 水溶性ポリマー(x’)は、分散性の観点から、その重量平均分子量が好ましくは1000~30,000、より好ましくは2,000~20,000であり、酸価が好ましくは100~300KOHmg/g、より好ましくは150~250KOHmg/gである。なお、水溶性ポリマー(x’)の重量平均分子量は、実施例に記載の方法により測定することができる。
 水溶性ポリマー(x’)の市販品としては、例えば、BASFジャパン株式会社のジョンクリル(JONCRYL)(登録商標)57J、同60J、同61J、同63J、同70J、同PD-96J、同501J等が挙げられる。これらの市販品ポリマーは中和されたものであり、必要に応じて別途更に中和剤を加えてもよい。
<着色剤分散体の製造>
 着色剤分散体の製造方法に特に制限はないが、水溶性ポリマー(x’)を水に溶解させ、必要に応じて中和剤、有機溶媒、界面活性剤等を添加し混合した後、顔料等の着色剤を加えて予備的混合、分散を行うことが好ましい。
 着色剤分散体の分散媒は水又は水系の溶媒であり、着色剤の分散性を高めたり、粘度を調整する観点等から、水に溶解又は混和する有機溶媒を適宜加えてもよい。有機溶媒としては、例えばアルコール系溶媒、ケトン系溶媒等が挙げられ、メタノール、エタノール、1-ブタノール、2-ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。
 有機溶媒は、単独で又は2種以上を混合して用いることができる。また、着色剤分散体にはさらに分散性を高める観点から、界面活性剤等を適量加えてもよい。
 着色剤分散体の平均粒径を所望の大きさにするために、引き続き本分散処理を行うことが好ましい。着色剤分散体の平均粒径に特に制限はないが、インクの発色性、印字濃度の観点から分散時の平均粒径としては好ましくは150nm以下で、より好ましくは100nm以下、更に好ましくは80nm以下である。
 予備混合、分散に使用する撹拌機、分散機としては、パドル翼、タービン翼、アンカー翼等の一般的に用いられる撹拌装置、また、ウルトラディスパー〔浅田鉄鋼株式会社、商品名〕、エバラマイルダー〔株式会社荏原製作所、商品名〕、TKホモミクサー〔特殊機化工業株式会社、商品名〕等の高速撹拌タイプの分散装置が挙げられる。
 また、本分散処理に用いられる分散機としては、例えば、ロールミル、メディアミル、ニーダー、エクストルーダ、超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー等が挙げられ、これらの中では微粒化性能が高い高圧ホモジナイザー、メディアミルが好ましい。その中でもウルトラアペックスミル〔寿工業株式会社、商品名〕、ピコミル〔浅田鉄鋼株式会社、商品名〕、スターミル(アシザワ・ファインテック株式会社、商品名)等の微小メディアに対応したメディアミル(メディア式分散機)を用いることがより好ましい。
 メディア式分散機に用いるメディア粒子の材質としては、例えば、スチール、クロム合金等の高硬度金属、アルミナ、ジルコニア、ジルコン、チタニア等の高硬度セラミックス、ガラス、超高分子量ポリエチレン、ナイロン等の高分子材料等が挙げられる。
 着色剤分散体を微粒化するための剪断力や衝突力、粉砕力の大きさ、また着色剤分散体とメディア粒子との分離のしやすさから、これらの中では比較的比重が大きなセラミックメディア粒子が好ましく、さらに耐摩耗性の点からジルコニア、チタニア等がより好ましい。
 前記メディア式分散機に用いるメディア粒子の粒径(直径)としては、所望のサイズを用いることができるが、着色剤の微粒化、分散時間の短縮、メディア粒子と着色剤分散体との分離操作の観点から、メディア粒子の粒径は0.01~0.25mmが好ましく、0.03~0.20mmがより好ましい。
 メディア式分散機のアジテーターディスク(ローター)先端部の周速は、特に限定されないが、4m/s以上であることが好ましく、6m/s以上であることがより好ましい。4m/s以上であれば、分散室内の混合分散状態を良好に保つことができるとともに、メディア粒子と分散処理物とを分離するのに必要な遠心力を得ることができる。
 メディア式分散機の分散室内のメディア粒子の見かけの充填率は、分散室内の空間を基準にして、50~100体積%の範囲にあることが好ましい。50体積%以下の場合、メディアによる粉砕、剪断、衝突といった効果が少なくなり、着色剤の分散・微粒化効果が低減される。
 着色剤の分散を行う操作としては、上記した循環方式又は連続方式のメディア式分散機、メディア粒子、メディア粒子の粒径、ローターの周速、メディア粒子の充填率等を適宜選択、設定し分散を行うが、その分散に必要なエネルギーとしては、所望の分散度を得、また過分散とならないようにする観点から、着色剤分散体1kgあたり、正味の積算動力として0.01~2.0[kwh/kg]の範囲となるように分散を行うことが好ましい。正味の積算動力とは正味動力[kw]に処理時間[h]を乗じたものをいう。ここで、正味動力とは分散機への実負荷動力から空転動力を差し引いた動力を意味し、空転動力とはメディア粒子及び分散媒体がない状態での動力を意味する。また、正味の積算動力を求める別の手法としては着色剤分散体に与えた熱量と冷却水により徐熱された熱量の総和を分散エネルギーとして求める方法を用いてもよい。
 分散エネルギーはメディア式分散機を流通パスさせる際に付与するものであるが、発熱による着色剤分散体の粒径変化や粘度変化を防止する観点、メディア粒子の目詰まりや漏洩を防止する観点から処理流量は適切な範囲に制御しなければならず、分散機の容量、大きさにもよるが分散室内における1パスあたりの平均滞留時間としては30秒~10分の範囲になるように流量調整することが好ましい。また、平均滞留時間にパス回数をかけた総平均滞留時間としては、2分~100分の範囲が好ましい。ここでいう平均滞留時間とは分散室内においてメディア粒子の容積を除いた空間容積[L]を処理流量[L/h]で除した値を意味する。
 着色剤分散体は、生産性や操作性の観点から、不揮発成分率が5~50重量%であることが好ましく、8~40重量%であることがより好ましい。なお、着色剤分散体の「不揮発成分率」は、下記計算式(1)に基づいて算出される値である。
 不揮発成分率(重量%)=〔(水溶性ポリマー(x’)、着色剤、必要に応じて加える中和剤、界面活性剤の合計重量)/(着色剤分散体の重量)〕×100    (1)
 また、着色剤分散体はメディア粒子の目詰まりや漏洩を防止する等の観点から、分散時の粘度は、好ましくは100mPa・s以下、より好ましくは50mPa・s以下、更に好ましくは20mPa・s以下である。粘度の調整方法としては、前記不揮発成分率の調整の他、有機溶媒/水の質量比率の調整が挙げられる。後者の場合、有機溶媒/水の質量比率としては0~0.5とすることが好ましい。
 着色剤分散体中の各成分比率としては、着色剤は、好ましくは5~50重量%、より好ましくは7.5~40重量%であり、水溶性ポリマー(x’)(固形分含有量)は、好ましくは0.1~10重量%、より好ましくは0.2~5重量%であり、水は、好ましくは10~90重量%、より好ましくは20~85重量%であり、有機溶媒は、好ましくは0~50重量%、より好ましくは5~30重量%である。
 また、前記不揮発成分中の水溶性ポリマー(x’)の量は、好ましくは0.5~15重量%、より好ましくは1~10重量%である。
 メディア式分散機での分散処理は冷却下での運転が一般的であり、着色剤分散体の温度としては熱安定性、増粘・凝集防止の観点から50℃以下が好ましく、40℃以下がより好ましい。
 以上の着色剤分散体の製造方法により顔料等の着色剤は微粒化され、その比表面積が非常に大きくなる結果、発色性、吸光度を高めることができる。例えば、着色剤としてイエロー顔料を用い、水溶性ポリマー(x’)で分散した場合と水不溶性ポリマー(y’)で分散した場合を比較すると、水溶性ポリマー(x’)を用いた方が平均粒径として約40~50nm小さくでき、吸収波長432nmにおける強度も約10~20%は高めることができる。
 しかしながら、水溶性ポリマー(x’)を用いて分散された着色剤分散体をそのまま普通紙に印字すると、紙内部への浸透が起こり、紙表面に残留する着色剤が少なくなる。その結果、印字濃度が低くなり、所望の要求性能を満たすことができなくなる。
 そこで、本発明においては、前記着色剤分散体に対し、予め調製した水不溶性ポリマー(y’)のエマルジョンを加えて分散処理することにより、水不溶性ポリマー(y’)が微粒化した着色剤の表面又は表面の一部に付着したり、着色剤分散体同士を付着させたりすることにより、紙表面での目詰まり効果や疎水凝集性が高まり、着色剤が紙内部に浸透するのが抑制され、印字濃度が高まると考えられる。
〔水不溶性ポリマーエマルジョン〕
 水不溶性ポリマーエマルジョンは、塩生成基を有する水不溶性ポリマー(y’)、20℃における水に対する溶解度が5~40重量%である有機溶媒、中和剤及び水を含有する乳化組成物であることが好ましい。
<水不溶性ポリマー(y’)>
 水不溶性ポリマー(y’)は、印字濃度、分散安定性、吐出安定性等を向上させる観点から、水不溶性グラフトポリマーであって、主鎖が、少なくとも前記(a')成分由来の構成単位と前記(b')成分由来の構成単位を含むポリマー鎖であり、側鎖が、少なくとも(d')成分:疎水性モノマー由来の構成単位を含むポリマー鎖であるものが好ましい。
 本発明においては、主鎖が、(a')成分由来の構成単位と(b')成分由来の構成単位を含有することで、優れた分散安定性及び保存安定性を発現することができると考えられる。
 ここで、「水不溶性」とは、対象ポリマーの中和品を、温度25℃で水100gに溶解させたときに、その溶解量が10g以下、好ましくは5g以下、より好ましくは1g以下であることをいう。溶解量は、水不溶性ポリマー(y’)の塩生成基の種類に応じて、水酸化ナトリウム又は酢酸で100%中和した時の溶解量である。このような水不溶性ポリマー(y’)は、着色剤に対し好適な付着性、吸着性を発現する。
 主鎖中、(a')成分由来の構成単位は、塩生成基含有モノマーを重合することにより得られるものが好ましく、ポリマーの重合後、ポリマー鎖に塩生成基(アニオン性基、カチオン性基等)を導入してもよい。
 塩生成基含有モノマーの具体例、好適例は前記と同じであり、アクリル酸又はメタクリル酸が好ましい。
 また、(b')成分である式(1)で表されるモノマー具体例、好適例は前記と同じであり、スチレン、α-メチルスチレン及びビニルトルエンから選ばれる一種以上が好ましい。
 主鎖中には、分散安定性、保存安定性、印字濃度等を向上させる観点から、(c'-1)成分:下記式(2)で表されるモノマー、(c'-2)成分:炭素数1~22のアルキル基を有する(メタ)アクリレートモノマー、(c'-3)成分:ノニオン性(メタ)アクリレート系モノマー由来の構成単位を含有していてもよい。
  CH2=CR3COOR4     (2)
(式中、R3、水素原子又はメチル基を示し、R4は炭素数7~22、好ましくは炭素数7~18、より好ましくは炭素数7~12のアリールアルキル基、炭素数6~22、好ましくは炭素数6~18、より好ましくは炭素数6~12のアリール基を示す。)
 (c-1)成分としては具体的には、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、2-フェニルエチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、1-ナフタリルアクリレート、2-ナフタリル(メタ)アクリレート、フタルイミドメチル(メタ)アクリレート、p-ニトロフェニル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2-メタクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシプロピルフタレート、2-アクリロイロキシエチルフタレート等が挙げられる。これらの中では、ベンジル(メタ)アクリレートが好ましい。
 (c-2)成分としては、具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、(イソ又はターシャリー)ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、(イソ)オクチル(メタ)アクリレート、(イソ)デシル(メタ)アクリレート、(イソ)ドデシル(メタ)アクリレート、(イソ)ステアリル(メタ)アクリレート、ベへニル(メタ)アクリレート等を重合することで得ることができる。
 なお、本明細書にいう「(イソ又はターシャリー)」及び「(イソ)」は、「イソ」又は「ターシャリー」で表される枝分かれ構造が存在している場合と存在しない場合、すなわち「ノルマル」の両者を示すものである。
 (c-3)成分としては、下記式(3)で表されるノニオン性(メタ)アクリレート系モノマーが好ましい。
  CH2=C(R5)COO(R6O)n7    (3)
(式中、R5は水素原子又は炭素数1~3のアルキル基、R6は炭素数2~18のアルキレン基、nは平均付加モル数を示し、1~30の数、R7は水素原子、炭素数1~18のアルキル基又は炭素数1~8のアルキル基を有していてもよいフェニル基が好ましい。)
 式(3)においては、重合性等の観点から、R5は水素原子、メチル基等が好ましく、R6は炭素数2~4のエチレン基、トリメチレン基、プロパン-1,2-ジイル基、テトラメチレン基等が好ましい。R5としては、印字物の高い光沢性等を発現させる観点からエチレン基が好ましく、高い印字濃度を発現させる等の観点からトリメチレン基、プロパン-1,2-ジイル基、又はテトラメチレン基が好ましい。nは、印字濃度、保存安定性等の観点から2~25の数が好ましく、4~23の数がより好ましい。n個の(R6O)のうち少なくとも2つは同一であっても異なっていてもよく、異なる場合はブロック付加及びランダム付加のいずれでもよい。
 R7は、高い印字濃度、良好な保存安定性等の観点から、炭素数1~12のアルキル基が好ましく、炭素数1~8のアルキル基がより好ましい。また、炭素数1~8のアルキル基を有していてもよいフェニル基が好ましい。
 炭素数1~8のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、tert-ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、2-エチルヘキシル基が挙げられる。
 式(3)で表されるノニオン性のモノマーの具体例としては、ヒドロキシエチルメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート;ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート;メトキシポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート;ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート;エチレングリコール・プロピレングリコール(メタ)アクリレート;ポリ(エチレングリコール・プロピレングリコール)モノ(メタ)アクリレート;オクトキシポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート;フェノキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノメタクリレート等が挙げられる。これらは、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 商業的に入手しうる上記モノマーの具体例としては、新中村化学工業株式会社の多官能性アクリレートモノマー(NKエステル)M-40G、同90G、同230G、日油株式会社のブレンマーシリーズ、PE-90、同200、同350、PME-100、同200、同400、同1000、PP-500、同PP-800、同1000、AP-150、同400、同550、同800、50PEP-300、50POEP-800B、43PAPE-600B等が挙げられる。
 主鎖中、(a')成分(未中和量として計算する。以下同じ)由来の構成単位と(b')成分由来の構成単位の重量比[(a')成分由来の構成単位の含有量/(b')成分由来の構成単位の含有量]は、印字濃度、耐擦過性等を向上させる観点から、1/1~1/10であることが好ましく、1/1.5~1/5であることがより好ましい。
 本発明で用いられる水不溶性ポリマー(y’)は、主鎖中、(a')~(c')成分由来の構成単位の含有量は、次のとおりである。
 (a')成分由来の構成単位の含有量は、水不溶性ポリマー(y’)の分散性を向上させる等の観点から、5~40重量%が好ましく、10~35重量%がより好ましく、15~30重量%が特に好ましい。
 (b')成分由来の構成単位の含有量は、印字濃度、耐擦過性等を向上させる観点から、10~80重量%が好ましく、15~75重量%がより好ましく、20~70重量%が特に好ましい。
 (c'-1)成分由来の構成単位の含有量は、分散安定性を向上させる等の観点から、0~30重量%が好ましく、0~15重量%がより好ましい。(c'-2)成分由来の構成単位の含有量は、印字濃度、耐マーカー性等を向上させる観点から、0~30重量%が好ましく、0~15重量%がより好ましい。また、(c'-3)成分由来の構成単位の含有量は、分散安定性、印字濃度等を向上させる観点から、0~40重量%が好ましく、0~30重量%がより好ましい。
 本発明で用いられる水不溶性ポリマー(y’)は、着色剤に水不溶性ポリマー(y’)を付着させ、印字濃度を向上させる等の観点から、側鎖に疎水性モノマー(d')成分由来の構成単位を含む。
 側鎖中、(d')成分由来の構成単位の含有量は、着色剤に水不溶性ポリマー(y’)を吸着させ、印字濃度を向上させる等の観点から、60重量%以上が好ましく、70重量%以上がより好ましく、90重量%以上が特に好ましい。
 疎水性モノマー(d')成分としては、スチレン系マクロマーが好ましい。スチレン系マクロマー由来の構成単位を含む側鎖は、片末端に重合性官能基を有するスチレン系マクロマーを共重合することにより得ることができる。
 スチレン系マクロマーは、例えば、片末端に重合性官能基を有するスチレン単独重合体、又は片末端に重合性官能基を有する、スチレンと他のモノマーとの共重合体が挙げられ、片末端に有する重合性官能基としては、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基が好ましい。スチレンと共重合する他のモノマーとしては、(メタ)アクリル酸エステル、芳香環含有(メタ)アクリレート、アクリロニトリル等が挙げられる。
 スチレン系マクロマーの数平均分子量は、保存安定性を高めるために共重合比を高めつつ粘度を低く抑える等の観点から、1,000~10,000が好ましく、2,000~8,000がより好ましい。
 スチレン系マクロマーの数平均分子量は、標準物質としてポリスチレンを用い、溶媒として50ミリモル/Lの酢酸を含有するテトラヒドロフランを用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィーによって測定することができる。
 商業的に入手しうるスチレン系マクロマーとしては、例えば、東亜合成株式会社の商品名、AS-6、AS-6S、AN-6、AN-6S、HS-6、HS-6S等が挙げられる。
 本発明に用いられる水不溶性ポリマー(y’)において、(a')成分由来の構成単位と(b')成分由来の構成単位を含む主鎖と、(d)成分由来の構成単位を含む側鎖との重量比[主鎖/側鎖]は、印字濃度、光沢性、耐擦過性等を向上させるために、1/1~20/1であることが好ましく、3/2~15/1がより好ましく、2/1~10/1が更に好ましい。(重合性官能基は側鎖に含有されるものとして計算する。以下同じ)
 本発明に用いられる水不溶性ポリマー(y’)は、(a')成分、(b')成分、及び(d')成分を含有するモノマー混合物を共重合して得ることができる。更に、該モノマー混合物に、(c')成分モノマーを含有するモノマー混合物(以下、これらを総称して「モノマー混合物」という)を共重合して得られるものが好ましい。
 モノマー混合物中における(a')~(d')成分の含有量、又は水不溶性ポリマー(y’)中、主鎖又は側鎖に存在する(a')~(d')成分由来の構成単位の含有量は、次のとおりである。
 (a')成分の含有量(未中和量としての含有量。以下同じ)、又は水不溶性ポリマー(y’)中、主鎖に存在する(a')成分由来の構成単位の含有量は、得られる分散体の分散安定性、印字物の光沢性等を向上させる等の観点から3~30重量%が好ましく、5~27重量%がより好ましく、10~25重量%が更に好ましい。
 (b')成分の含有量、又は水不溶性ポリマー(y’)中、主鎖に存在する(b')成分由来の構成単位の含有量は、印字物の印字濃度、耐擦過性等を向上させる観点から、10~80重量%が好ましく、15~70重量%がより好ましく、20~60重量%が更に好ましい。
 (c')成分の含有量、又は(c')成分由来の構成単位の含有量は、印字濃度、分散安定性、耐マーカー性等の観点から0~40重量%が好ましく、0~30重量%がより好ましい。
 (d')成分の含有量、又は水不溶性ポリマー(y’)中、側鎖に存在する(e)成分由来の構成単位の含有量は、印字物の印字濃度を向上させる等の観点から5~50重量%が好ましく、5~40重量%がより好ましく、5~35重量%が特に好ましい。
 モノマー混合物中における、[(a')成分の含有量/(d')成分の含有量]の重量比、又は水不溶性ポリマー(y’)中における、[(a')成分由来の構成単位の含有量/(d')成分由来の構成単位の含有量]の重量比は、分散安定性、印字濃度等の観点から、1/2~3/1が好ましく、1/1~2.5/1がより好ましい。
 本発明で用いられる水不溶性ポリマー(y’)は、塩生成基含有モノマー由来の塩生成基を、後述する中和剤により中和して用いることが好ましい。中和剤としては、水不溶性ポリマー(y’)中の塩生成基の種類に応じて酸又は塩基を用いて中和することができ、塩酸、酢酸、プロピオン酸、リン酸、硫酸、乳酸、コハク酸、グリコール酸、グルコン酸、グリセリン酸等の酸、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリメチルアミン、トリエタノールアミン等の塩基が使用できる。
 塩生成基の中和度は10~200%であることが好ましく、さらに20~150%、特に30~100%であることが好ましい。また、予備乳化時に過剰に中和した場合、濃縮工程により除去可能な中和剤を使用することにより、中和度の調整を行うこともできる。
 中和度は、塩生成基がアニオン性基である場合、下記計算式(2)によって求めることができる。
 {[中和剤の重量(g)/中和剤の当量]/[ポリマーの酸価 (KOHmg/g)×ポリマーの重量(g)/(56×1000)]}×100    (2)
 塩生成基がカチオン性基である場合、中和度は下記計算式(3)によって求めることができる。
 [[中和剤の重量(g)/中和剤の当量]/[ポリマーのアミン価 (HCLmg/g)×ポリマーの重量(g)/(36.5×1000)]]×100    (3)
 酸価やアミン価は、水不溶性ポリマー(y’)の構成単位から算出することができるが、適当な溶剤(例えばメチルエチルケトン)にポリマーを溶解して、滴定する方法を用いて求めることもできる。
 水不溶性ポリマーの酸価は分散安定性の観点から30(KOHmg/g)以上が好ましく、40(KOHmg/g)以上であることがより好ましい。また、高印字濃度を発現する観点からは200(KOHmg/g)以下であることが好ましく、150(KOHmg/g)以下であることがより好ましい。これらから水不溶性ポリマーの酸価は、30~200(KOHmg/g)が好ましく、40~150(KOHmg/g)が更に好ましい。
<水不溶性ポリマー(y’)の製造>
 本発明で用いられる水不溶性ポリマー(y’)は、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の公知の重合法により、モノマー混合物を共重合させることによって製造される。これらの重合法の中では、溶液重合法が好ましい。
 溶液重合法で用いる溶媒は、極性有機溶媒であることが好ましい。極性有機溶媒が水混和性を有する場合には、水と混合して用いることもできる。
 極性有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等の炭素数1~3の脂肪族アルコール;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;酢酸エチル等のエステル類等が挙げられる。これらの中では、メタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン又はこれらのうちの1種以上と水との混合溶媒が好ましい。
 モノマー混合物の重合条件は、使用するラジカル重合開始剤、モノマー、溶媒の種類等によって異なるので一概には決定することができないが、通常、重合温度は、好ましくは30~100℃、より好ましくは50~80℃であり、重合時間は、好ましくは1~20時間である。また、重合雰囲気は、窒素ガス雰囲気、アルゴン等の不活性ガス雰囲気であることが好ましい。
 重合反応終了後、反応溶液から再沈澱、溶媒留去等の公知の方法により、生成した水不溶性ポリマー(y’)を単離することができる。また、得られた水不溶性ポリマー(y’)は、再沈澱を繰り返したり、膜分離、クロマトグラフ法、抽出法等により、未反応のモノマー等を除去して精製することができる。
 このようにして得られる水不溶性ポリマー(y’)の重量平均分子量は、着色剤の分散安定性、耐水性、吐出性等の観点から90,000~400,000であることが好ましく、120,000~350,000であることがより好ましい。
 なお、水不溶性ポリマー(y’)の重量平均分子量は、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。
<有機溶媒>
 水不溶性ポリマーエマルジョンに用いられる有機溶媒は、水不溶性ポリマー(y’)(一部)を適度に溶解するために用いられる。有機溶媒としては、20℃における水に対する溶解度が5~40重量%(水100gに対して5~40g)のものが好ましく、5~30重量%のものがより好ましい。これらの有機溶媒としては、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒等が挙げられる。
 アルコール系溶媒としては、1-ブタノール、2-ブタノール等が挙げられ、ケトン系溶媒としては、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン等が挙げられる。また、芳香族炭化水素系溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられ、脂肪族炭化水素系溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等が挙げられ、ハロゲン化炭化水素系溶媒としてはクロロホルム、二塩化炭素、四塩化炭素、塩化エチレン等が挙げられる。これらの中では、その安全性や、後処理において溶媒を除去する際の操作性の観点から、ケトン系溶媒、特にメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンが好ましい。
 これらの有機溶媒は、単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
<水不溶性ポリマーエマルジョンの調製>
 水不溶性ポリマーエマルジョンの調製方法としては、先ず水不溶性ポリマー(y’)を有機溶媒に溶解させ、次に中和剤、水の順に仕込み、必要に応じて界面活性剤等を添加して、所望の平均粒径を有する水中油型の乳化物(エマルジョン)となるまで撹拌混合を行う。乳化しにくい場合には、必要に応じて高速撹拌機や分散機等の機械的な力を作用させてもよく、平均粒径として0.01~2μmの範囲となるように調整するのが好ましい。
 乳化調製法としては、転相法や順相法を用いることができる。その場合、まず水と中和剤の混合液を調製しておき、そこに水不溶性ポリマー(y’)と有機溶媒の混合液を滴下したり、水に水不溶性ポリマー(y’)、有機溶媒、中和剤の混合物を滴下する等の方法が挙げられる。乳化時の温度は粒径、粘度の安定性の観点から、40℃以下が好ましく、30℃以下がより好ましい。
 乳化物中の各成分比率としては、有機溶媒は好ましくは5~40重量%、より好ましくは10~30重量%であり、水不溶性ポリマー(y’)(固形分含有量)は好ましくは2~40重量%、より好ましくは3~30重量%であり、水は好ましくは50~90重量%、より好ましくは55~85重量%である。
 また、中和剤は、最終的に得られる水分散体の液性が中性、例えば、pHが4.5~10となるように適宜調整して添加することができる。水不溶性ポリマー(y’)の塩生成基がアニオン性の場合には、例えば7~10となるようなpHに調整することが好ましい。
〔インクジェット記録用水分散体の製造方法〕
工程(I)
 工程(I)は、着色剤分散体と水不溶性ポリマーエマルジョンを混合する工程である。
 着色剤分散体と水不溶性ポリマーエマルジョンの混合方法に特に制限はなく、均一に混合できる方法であればよい。例えば、パドル翼、タービン翼、アンカー翼等の一般的な撹拌翼を用いて混合することができる。
 仕込み順序についても制約はなく、着色剤分散体に水不溶性ポリマーエマルジョンを添加してもよく、水不溶性ポリマーエマルジョンに着色剤分散体を添加してもよい。
 各成分比率については、着色剤分散体が好ましくは70~95重量%、より好ましくは75~90重量%であり、水不溶性ポリマーエマルジョンは好ましくは5~30重量%、より好ましくは10~25重量%である。
工程(II)
 工程(II)は、工程(I)で得られた混合物を分散処理し、水溶性ポリマー(x’)が吸着した着色剤に水不溶性ポリマー(y’)をさらに付着させた分散体を得る工程である。
 工程(II)における前記混合物の分散方法として、使用できる分散機の例としては、高速撹拌タイプの分散装置やロールミル、メディアミル、ニーダー、エクストルーダ、超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー等が挙げられ、これらの中では、水不溶性ポリマー(y’)を着色剤分散体に付着させる一方、着色剤分散体同士の塊凝集も同時に抑制できる観点から、非常に強い衝突・剪断力がかかる高圧ホモジナイザーが好ましく、マイクロフルイダイザー〔Microfluidics 社、商品名〕、アルティマイザー〔スギノマシン株式会社、商品名〕等のチャンバー型高圧分散機が好適に用いられる。
 高圧ホモジナイザー処理時の圧力としては100MPa以上が好ましく、150MPa以上がより好ましい。また、同様の観点から、処理パス数は少なくとも1パス以上、好ましくは3パス以上、より好ましくは5パス以上である。
 分散処理前後で分散液の温度は20~50℃近く上昇することから、分散処理前の温度としては少なくとも20℃以下であることが好ましく、分散後は直ちに冷却して20℃以下に温度調節するのがよい。具体的には、高圧分散器出口に必要な伝熱面積を有するスパイラル型熱交換器やプレート型熱交換機等を設置し徐熱を行う。
 運転方式としてはメディア式分散機と同様にパス回数分布を生じさせず、分散液全量が高圧分散チャンバー内を所望の回数通過できるようにする観点から、2槽のタンクと高圧分散機を設置し、キャッチボール方式、又は1パスさせた分散液を再度元のタンクに戻し同様のパス操作を繰り返す方式等が好ましい運転操作として例示される。
 混合物中の各成分比率は、着色剤は好ましくは5~30重量%、より好ましくは7.5~25重量%であり、水不溶性ポリマーエマルジョンから持ち込まれる有機溶媒は好ましくは1~10重量%、より好ましくは2~8重量%であり、水は好ましく20~90重量%、より好ましくは30~80重量%であり、水溶性ポリマー(x’)と水不溶性ポリマー(y’)(合計固形分含有量)は好ましくは0.5~20重量%、より好ましくは1.0~10重量%である。
 また、混合物中の水溶性ポリマー(x’)と水不溶性ポリマー(y’)の重量比(水溶性ポリマー(x’)/水不溶性ポリマー(y’))は、水系インクの印字濃度と保存安定性の観点から、1/5~2/1が好ましく、1/4~1/1がより好ましく、該重量比が2/1以下では、着色剤が紙内部へ浸透を抑制し、高い印字濃度を発現することができ、1/5以上では、着色剤分散体の分散・微粒化し易くなる。また、混合物中の水溶性ポリマー(x’)と水不溶性ポリマー(y’)の重量比(水溶性ポリマー(x’)/水不溶性ポリマー(y’))は、水系インクの低粘度化、吐出性、印字濃度の観点からは、1/5~1/2が好ましく、1/5~1/2.5がより好ましく、1/5~1/3が更に好ましく、1/4~1/3がより更に好ましい。
 混合物の不揮発成分率としては生産性や操作性の観点から、不揮発成分率が3~40重量%であることが好ましく、5~30重量%であることがより好ましい。
 なお、混合物の「不揮発成分率」は、下記計算式(4)に基づいて算出される値である。
 不揮発成分率(重量%)=〔(着色剤分散体中の固形分と水不溶性ポリマーエマルジョン中の固形分の合計重量)/(着色剤分散体と水不溶性ポリマーエマルジョンの合計重量)〕×100    (4)
 上記した混合物の分散粒径としては、水分散液及びインクとしての分散安定性、普通紙における印字濃度の観点から、平均粒径として好ましくは30nm~300nm、より好ましくは50nm~200nmとなるように分散処理する。なお、平均粒径は、実施例記載の方法により測定される。
 分散処理中、着色剤分散体に水不溶性ポリマー(y’)が付着しにくい場合や分散安定性を向上させる場合には、分散組成や固形分濃度を段階的に変化させてもよい。具体的には、溶媒比率の高い組成で最初分散を行い、その後、水を添加し、(有機溶媒/水)の比率を下げていく方法、また最初高固形分で分散を行い、その後、水を添加し低固形分に下げる方法等が挙げられる。
工程(III)
 工程(III)は、工程(II)で得られた分散体から有機溶媒を除去する工程である。
 工程(III)により、着色剤表面又は表面の一部に水溶性ポリマー(x’)と水不溶性ポリマー(y’)が付着した、水分散体を得ることができる。有機溶媒の除去は、減圧蒸留等による一般的な方法により行うことができる。
 得られた水分散体中の有機溶媒は実質的に除去されており、残留する有機溶媒の量は0.1重量%以下、好ましくは0.01重量%以下である。また、水分散体中における水溶性ポリマー(x’)と水不溶性ポリマー(y’)の含有量は、水分散体の安定性と印字濃度の観点から、着色剤100重量%に対してそれぞれ1~10重量%、5~30重量%の範囲にあることが好ましい。また、着色剤の含有量も同じ観点から、10~50重量%が好ましく、15~40重量%がより好ましい。
 前記工程(I)~(III)を有する方法により得られる水分散体は、着色剤に、水溶性ポリマー(x’)、水不溶性ポリマー(y’)が付着した粒子が水を主媒体とする中に分散した水分散体となっている。この水分散体は、着色剤が微粒化されているため着色剤の比表面積が大きく、かつ着色剤に水不溶性ポリマー(y’)が付着しているため、この水分散体を含むインクは印刷後に紙内部に浸透しにくく、紙表面に残留するため印字濃度が高まると考えられる。
 ここで、水分散体の粒子の形態は特に制限はなく、少なくとも着色剤と水溶性ポリマー(x’)、水不溶性ポリマー(y’)により粒子が形成されていればよい。例えば、水不溶性ポリマー(y’)に水溶性ポリマー(x’)が付着した着色剤が内包された粒子形態、水不溶性ポリマー(y’)に水溶性ポリマー(x’)が付着した着色剤が均一に分散された粒子形態、水不溶性ポリマー(y’)の粒子表面に水溶性ポリマー(x’)が付着した着色剤が吸着した粒子形態等が含まれる。
 本発明の方法により得られる水分散体は、着色剤に対するポリマーの吸着率(%)が、上記観点から、好ましくは50~100%であり、より好ましくは60~98であり、更に好ましくは70~95%である。このポリマーの吸着率は、実施例に記載の測定方法により測定することができる。
 前記工程(I)~(III)の後には、遠心分離やフィルターろ過を行い、粗大粒子を除去して、分散安定性や吐出安定性をさらに高める操作を行ってもよい。
 本発明の水分散体は、そのまま水系インクとして用いることができるが、高速用プリンターにおいては、そのインクとして分散安定性、連続印字における吐出安定性が特に重要となることから、安定性を向上するために、水溶性ポリマー(x’)及び/又は水不溶性ポリマー(y’)粒子を架橋剤を用いて架橋することが好ましい。
<架橋剤>
 架橋剤としては、ポリマーを適度に架橋するため、分子中に2以上の反応性官能基を有する化合物が好ましい。該反応性官能基の数は、分子量を制御して保存安定性を向上する観点から、2~6が好ましい。反応性官能基としては、水酸基、エポキシ基、アルデヒド基、アミノ基、カルボキシ基、オキサゾリン基、及びイソシアネート基からなる群から選ばれる1以上が好ましく挙げられる。
 本発明で用いられる架橋剤は、ポリマー、特に水不溶性ポリマー(y’)の表面を効率よく架橋する観点から、25℃の水100gに溶解させたときの溶解量が、好ましくは50g以下、より好ましくは40g以下、更に好ましくは30g以下である。また、その分子量は、反応のし易さ及び水分散体の保存安定性の観点から、好ましくは120~2000、より好ましくは150~1500、更に好ましい150~1000である。
 架橋剤の好適例としては、次の(a)~(c)が挙げられる。
(a)分子中に2以上のエポキシ基を有する化合物:例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールA型ジグリシジルエーテル等のポリグリシジルエーテル。
(b)分子中に2以上のオキサゾリン基を有する化合物:例えば、2,2’-ビス(2-オキサゾリン)、1,3-フェニレンビスオキサゾリン、1,3-ベンゾビスオキサゾリン等のビスオキサゾリン化合物、該化合物と多塩基性カルボン酸とを反応させて得られる末端オキサゾリン基を有する化合物。
(c)分子中に2以上のイソシアネート基を有する化合物:例えば、有機ポリイソシアネート又はイソシアネート基末端プレポリマー。
 これらの中では、(a)分子中に2以上のエポキシ基を有する化合物が好ましく、特にエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルが好ましい。
 架橋剤の使用量は、水分散体の保存安定性の観点から、〔架橋剤/ポリマー〕の重量比で0.3/100~50/100が好ましく、1/100~40/100がより好ましく、2/100~30/100が更に好ましく、5/100~25/100が特に好ましい。
 また、架橋剤の使用量は、該ポリマー1g当たりのアニオン性基量換算で、該ポリマーのアニオン性基0.1~20/mmol/gと反応する量であることが好ましく、0.5~15/mmol/gと反応する量であることがより好ましく、1~10mmol/gと反応する量であることが更に好ましい。
 架橋ポリマーは、架橋ポリマー1g当たり、塩基で中和されたアニオン性基(特に好ましくはカルボキシ基)を0.5mmol/g以上含有することが好ましい。かかる架橋ポリマーは、水分散体中で解離して、アニオン同士の電荷反発により、着色剤を含有するアニオン性架橋ポリマー粒子の安定性に寄与すると考えられる。
 ここで、下記計算式(5)から求められる架橋ポリマーの架橋率(モル%)は、好ましくは10~80モル%、より好ましくは20~70モル%、更に好ましくは30~60モル%である。架橋率は、架橋剤の使用量と反応性基のモル数、ポリマーの使用量と架橋剤の反応性基と反応できるポリマーの反応性基のモル数から計算で求めることができる。
 架橋率(モル%)=[架橋剤の反応性基のモル数/ポリマーが有する架橋剤と反応できる反応性基のモル数]×100    (5)
 計算式(5)において、「架橋剤の反応性基のモル数」とは、使用する架橋剤の重量を反応性基の当量で除した値である。即ち、使用する架橋剤のモル数に架橋剤1分子中の反応性基の数を乗じたものである。
[インクジェット記録用水分散体]
 第2発明のインクジェット記録用水分散体は、前記の製造方法によって得られたものであり、そのまま水を主媒体とする水系インクとして用いてもよい。
 第2発明の水分散体中の各成分の含有量は、下記のとおりである。
 着色剤の含有量は、印字濃度を高める観点から、好ましくは1~25重量%、より好ましくは2~20重量%、更に好ましくは4~15重量%、特に好ましくは4~8重量である。水の含有量は、好ましくは20~90重量%,より好ましくは30~80重量%、更に好ましくは40~70重量%である。
 第2発明の水分散体の好ましい表面張力(20℃)は、30~70mN/m、より好ましくは35~65mN/mであり、水分散体の20重量%(固形分)の粘度(20℃)は、好ましくは1~12mPa・s、より好ましくは1~9mPa・s、より好ましくは2~6mPa・s、更に好ましくは2~5mPa・sである。
[インクジェット記録用水系インク]
 本発明のインクジェット記録用水系インクは、前記の水分散体を含有することを特徴とする。ここで、「水系」とは、水系インクに含まれる媒体中で、水が最大割合を占めていることを意味するものであり、媒体が水のみの場合もあり、水と一種以上の有機溶媒との混合溶媒の場合も含まれる。この水系インクには、水系インクに通常用いられる湿潤剤、浸透剤、分散剤、粘度調整剤、消泡剤、防黴剤、防錆剤等を添加することができる。
 本発明の水系インク中の各成分の含有量は、下記のとおりである。
 着色剤の含有量は、印字濃度と保存安定性等の観点から、好ましくは3~30重量%、より好ましくは4~20重量%、更に好ましくは4~15重量%、特に好ましくは4~8重量である。水の含有量は、好ましくは20~90重量%,より好ましくは30~80重量%、更に好ましくは40~70重量%である。
 本発明の水系インクの好ましい表面張力(20℃)は、23~50mN/m、より好ましくは23~45mN/m、更に好ましくは25~40mN/mであり、水系インクの粘度(20℃)は、良好な吐出信頼性を維持するために、好ましくは2~20mPa・sであり、より好ましくは2.5~16mPa・s、更に好ましくは2.5~12mPa・sである。
 また、水系インクとしての平均粒径は、高速プリンター適性、印字性能の観点から、好ましくは30nm~300nm、より好ましくは50nm~200nmである。
 水系インク中の水の含有量は、カール抑制の観点から、60重量%以下であり、20~60重量%が好ましく、30~60重量%がより好ましく、30~57重量%が更に好ましく、30~55重量%が特に好ましい。
 水系インク中の親水性有機溶媒の含有量は、粘度の上昇を抑制しつつ、カールを抑制し保存安定性を保持する観点から、10重量%以上が好ましく、10~35重量%がより好ましく、15~35重量%が更に好ましい。
 第2発明の製造方法によって得られた水分散体を含有する水系インクを適用するインクジェットの方式は制限されないが、特にピエゾ方式のインクジェットプリンターに好適である。
<第1発明>
 以下の製造例、及び実験例において、「部」及び「%」は特記しない限り「重量部」及び「重量%」である。なお、ポリマーの重量平均分子量、ポリマーの水不溶性/水溶性比率、インクの粘度、インクの吐出性、印字濃度の評価は、以下の方法により行った。
(1)ポリマーの重量平均分子量
 N,N-ジメチルホルムアミドに、リン酸及びリチウムブロマイドをそれぞれ60mmol/Lと50mmol/Lの濃度となるように溶解した液を溶媒として、ゲルクロマトグラフィー法〔東ソー株式会社製GPC装置(HLC-8120GPC)、東ソー株式会社製カラム(TSK-GEL、α-M×2本)、流速:1mL/min〕により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定した。
(2)ポリマーの水不溶性/水溶性比率
(i)水溶性ポリマー(1)の場合
 水溶性ポリマー(1)(ジョンクリル61J、(a)アクリル酸/(b)スチレン=25/75(重量比)、BASFジャパン株式会社製、重量平均分子量16000、アンモニア100%中和品)の水溶液に純水を添加し、ポリマー濃度を10重量%としたポリマー溶液は全て溶解していた。
(ii)水不溶性ポリマー(2)の場合
 製造例I-1で得られた水不溶性ポリマー(2)のメチルエチルケトン溶液に5Nの水酸化ナトリウム水溶液を添加し、100%中和とし、ポリマー純分換算で10gを量り取った。これを純水中に滴下し、ロータリーエバポレーターで、メチルエチルケトン及び水の一部を除去し、ポリマー濃度を10重量%とした分散物を上記(i)と同条件で遠心分離し、沈降した部分を水不溶性ポリマー(y-2)、溶解部分を水溶性ポリマー(x-2)とすると、水不溶性ポリマー(y-2)/水溶性ポリマー(x-2)比率=99.7/0.3であった。
 表1には、各実験例毎に、使用したポリマーの水不溶性/水溶性比率を示した。表1において、水溶性ポリマー(x)の量は、水溶性ポリマー(x-1)+(x-2)の量であり、水不溶性ポリマー(y)の量は、水不溶性ポリマー(y-1)+(y-2)の量である。
(3)インクの粘度
 E型粘度計(型番:RE80、東京計器株式会社製)を用いて、20℃の条件でインク粘度を測定した。
(4)インクの吐出性
 インクジェットプリンター(セイコーエプソン株式会社製、型番:EM-930C、ピエゾ式)を用いて、実験例で得られた水系インクをインクカートリッジに詰め、室温23℃、相対湿度50%の条件で、5回クリーニング操作を行った後に、ノズルチェックパターンを印字した。全てのノズルからインクを吐出し、ノズルチェックパターンに欠けがない方が良好である。
〔評価基準〕
 A:ノズルチェックパターンに欠けがない。
 B:ノズルチェックパターンに欠けがある。
(5)印字濃度
 インクジェットプリンター(セイコーエプソン株式会社製、型番:EM-930C、ピエゾ式)を用いて、実験例で得られた水系インクを市販の上質普通紙(ゼロックス株式会社製、商品名:XEROX 4200)にベタ印字〔印字条件=用紙種類:普通紙、モード設定:ファイン〕し、25℃で24時間放置後、印字濃度をマクベス濃度計(グレタグマクベス社製、品番:スペクトロアイ)で印字物の中心及び四隅の計5点を測定し、その平均値を求めた。印字濃度の数値が大きいほうが良好である。
製造例I-1(水不溶性ポリマー(2)の製造)
 メタクリル酸((a)成分)21部、スチレンマクロマー(東亞合成株式会社製、商品名:AS-6S、固形分50%、(c)成分)20部(有効分として10部)、スチレン((b)成分)39部、フェノキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノメタクリレート(日油株式会社製、商品名:ブレンマー43PAPE-600B、エチレンオキシド平均付加モル数=6、プロピレンオキシド平均付加モル数=6、(d)成分)15部、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート(日油株式会社製、商品名:ブレンマーPP-800、プロピレンオキシド平均付加モル数=13、(d)成分)15部、を混合し、モノマー混合液を調製した。
 反応容器内に、メチルエチルケトン(以下、「MEK」という)10部、重合連鎖移動剤(2-メルカプトエタノール)0.025部、及び前記モノマー混合液の10%を入れて混合し、十分に窒素ガス置換を行い、混合溶液を得た。
 一方、滴下ロートに、前記モノマー混合液の残りの90%、前記重合連鎖移動剤0.225部、MEK30部、及びラジカル重合開始剤(2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル))0.6部の混合液を入れ、反応容器内の前記モノマー混合液を攪拌しながら65℃まで昇温し、滴下ロート中の混合液を3時間かけて滴下した。滴下終了から65℃で2時間経過後、前記重合開始剤0.15部をMEK2.5部に溶解した溶液を加え、更に65℃で2時間、70℃で2時間熟成させ、さらにMEK57.5部加え、30分間攪拌し、水不溶性ポリマー(2)の溶液((a)/(b)/(c)/(d)=21/39/10/30(重量比)、固形分含有量40%、水不溶性ポリマー(2)の重量平均分子量:100000、水不溶性/水溶性比率=99.7/0.3)を得た。
実験例I-1
(1)顔料水分散体の調製
 水溶性ポリマー(1)(ジョンクリル61J:BASFジャパン株式会社製、重量平均分子量16000、水不溶性/水溶性比率=0/100)31.85%水溶液24.8gにイオン交換水770.3g、25%アンモニア水溶液8.15g及びMEK99.4gを加え、水溶性ポリマー(1)の水溶液を得た。
 得られた水溶性ポリマー(1)水溶液に、顔料C.I.ピグメント・イエロー74(大日精化工業株式会社製)を150g加え、ディスパー翼を用いて20℃で1時間混合後、さらにイオン交換水526gを加え、予備分散体を得た。
 得られた予備分散体1580gをビーズミル型分散機(商品名:ウルトラ・アペックス・ミルUAM-05、寿工業株式会社製)を用いて、メディア粒子として粒径0.05mmのジルコニアビーズを用いて、ビーズ充填率85体積%、撹拌翼周速8m/s、循環流量200cc/minの条件で24分間(ミル内における総平均滞留時間:3.75分)、循環方式による分散処理を行い、顔料を水溶性ポリマー(1)で分散した水分散体を得た。
(2)水不溶性ポリマー(2)の乳化液の調製
 製造例I-1で得られた水不溶性ポリマー(2)の溶液75.80gにMEK5.88gを加え、そこに5N水酸化ナトリウム水溶液10.3g及びイオン交換水107.2gを加え、スターラーにより混合し水不溶性ポリマー(2)の乳化液を調製した。
(3)顔料水分散体と水不溶性ポリマー(2)の乳化液の混合物の分散処理
 前記(1)で得られた、顔料を水溶性ポリマー(1)で分散した水分散体をスターラーで混合しながら、前記(2)で得られた水不溶性ポリマー(2)の乳化液を添加して、混合物を得た。
 得られた混合物を高圧ホモジナイザー(商品名:マイクロフルイダイザー、Microfluidics 社製、圧力:150MPa、5パスの連続方式)を用いて、分散処理し、分散体を得た。
(4)有機溶媒の除去
 前記(3)で得られた分散体を、減圧下、温水加熱媒体を用いてMEK及び一部の水を除去し、遠心分離した後、5μmのフィルター(アセチルセルロース膜、外径:2.5cm、富士フイルム株式会社製)を取り付けた容量25mLの針なしシリンジ(テルモ株式会社製)で濾過し、粗大粒子を除去することにより、固形分濃度30%の水分散体を得た。
(5)水系インクの調製
 得られた水分散体に、以下の混合溶液を添加し、顔料分換算が10.0部となるように水系インクを調製した。
 まず混合溶液は、水溶性有機溶媒である、1,2-ヘキサンジオール(東京化成工業株式会社製、溶解度パラメーター13.15)2.0部、2-ピロリドン(和光純薬株式会社製、溶解度パラメーター13.66)2.0部、グリセリン(花王株式会社製、溶解度パラメーター19.40)2.0部、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(商品名:ブチルトリグリコール、日本乳化剤株式会社製、溶解度パラメーター10.21)10.0部、ノニオン界面活性剤である、サーフィノール465(日信化学工業株式会社製)0.5部、オルフィンE1010(日信化学工業株式会社製)0.5部、防腐剤であるプロキセルXL2(アビシア株式会社製、)0.3部、及びイオン交換水をマグネチックスターラーで撹拌しながら、混合し、更に室温で15分間攪拌して、混合溶液を得た。ここでイオン交換水の配合量は、混合溶液と前記の水分散体を加えた全量が100部となるように調整した量である。
 次に予め用意した前記水分散体をマグネチックスターラーで撹拌しながら、前記混合溶液を添加し、5μmのフィルター(酢酸セルロース膜、ザルトリウス社製)で濾過し、水系インクを得た。結果を、表1に示す。
実験例I-2
 実験例I-1(2)の乳化液の調製において、水不溶性ポリマー(2)の溶液を68.1g、MEKを7.04g、5N水酸化ナトリウム水溶液を9.46g、イオン交換水を98.6gに変更した以外は、実験例I-1と同様にして水系インクを得た。
実験例I-3
 実験例I-1(2)の乳化液の調製において、水不溶性ポリマー(2)の溶液を62.2g、MEKを6.43g、5N水酸化ナトリウム水溶液を8.64g、イオン交換水を90.0gに変更した以外は、実験例I-1と同様にして水系インクを得た。
実験例I-4
 実験例I-1(1)の顔料水分散体の調製において、水溶性ポリマー(1)(ジョンクリル61J)31.85%水溶液を30.1g、イオン交換水を773.4g、25%アンモニア水溶液を9.88g、MEKを100.5gに変更し、実験例I-1(2)の乳化液の調製において、水不溶性ポリマー(2)の溶液を82.6g、MEKを8.54g、5N水酸化ナトリウム水溶液を11.5g、イオン交換水を119.6gに変更した以外は、実験例I-1と同様にして水系インクを得た。
実験例I-5
 実験例I-1(1)の顔料水分散体の調製において、水溶性ポリマー(1)(ジョンクリル61J)31.85%水溶液を30.1g、イオン交換水を773.4g、25%アンモニア水溶液を9.88g、MEKを100.5gに変更し、実験例I-1(2)の乳化液の調製において、水不溶性ポリマー(2)の溶液を89.8g、MEKを9.29g、5N水酸化ナトリウム水溶液12.5g、イオン交換水130.0gに変更した以外は、実験例I-1と同様にして水系インクを得た。
実験例I-6
 実験例I-1(1)の顔料水分散体の製造において、水溶性ポリマー(1)(ジョンクリル61J)31.85%水溶液30.1g、イオン交換水773.4g、25%アンモニア水溶液9.88g、MEKを100.5gに変更し、実験例I-1(2)の乳化液の調製において、水不溶性ポリマー(2)の溶液77.2g、MEKを5.99g、5N水酸化ナトリウム水溶液10.5g、イオン交換水109.2gに変更した以外は、実験例I-1と同様にして水系インクを得た。
実験例I-7
 実験例I-1(5)の水系インクの調製において、グリセリンを8.5部、トリエチレングリコールモノブチルエーテルを0部にした以外は、実験例I-1と同様にして水系インクを得た。
実験例I-8
 実験例I-1(5)の水系インクの調製において、グリセリンを0部、トリエチレングリコールモノブチルエーテルを14.0部にした以外は、実験例I-1と同様にして水系インクを得た。
実験例I-9
 実験例I-1(4)で得られた固形分濃度30%の水分散体40gに、架橋率が54モル%となるように架橋剤(商品名:デナコールEX321L、エポキシ当量129、水100gへの溶解量約27g(25℃)、ナガセケムテックス株式会社製)を0.445g加え、90℃下で1時間攪拌した。攪拌後、冷却し、5.0μmのフィルター(アセチルセルロース膜、外径:2.5cm、富士フイルム株式会社製)を用いて濾過し、顔料を含有する架橋ポリマー粒子の水分散体を得た。
 次に、実験例I-1(5)の水系インクの調製において、前記の水分散体に替えて、本実験例の顔料を含有する架橋ポリマー粒子の水分散体を用いた以外は、実験例I-1と同様にして水系インクを得た。
実験例I-10
 実験例I-1(1)の顔料水分散体の調製において、水溶性ポリマー(1)(ジョンクリル61J)31.85%水溶液30.1g、イオン交換水773.4g、25%アンモニア水溶液9.88g、MEKを100.5gに変更し、また実験例I-1(2)の乳化液の調製において、水不溶性ポリマー(2)の溶液77.2g、MEKを5.99g、5N水酸化ナトリウム水溶液10.5g、イオン交換水109.2gに変更し、更に実験例I-1(5)の水系インクの調製において、2-ピロリドンを5.0部、トリエチレングリコールモノブチルエーテルを7.0部にした以外は、実験例I-1と同様にして水系インクを得た。
実験例I-21
 実験例I-1(2)の乳化液の調製において、水不溶性ポリマー(2)の溶液を172.0g、MEKを13.3g、5N水酸化ナトリウム水溶液を23.3g、イオン交換水を243.2gに変更した以外は、実験例I-1と同様にして水系インクを得た。
実験例I-22
 実験例I-1(2)の乳化液の調製において、水不溶性ポリマー(2)の溶液を20.2g、MEKを1.57g、5N水酸化ナトリウム水溶液を2.74g、イオン交換水を28.6gに変更した以外は、実験例I-1と同様にして水系インクを得た。
実験例I-23
 製造例I-1で得られた水不溶性ポリマー(2)の溶液93.75gにMEKを65.0gを加え、イオン交換水948.8g及び25%アンモニア水溶液8.15gを加え、スターラーで混合してポリマーの乳化液を調製した。
 得られたポリマーの乳化液に、顔料C.I.ピグメント・イエロー74を150g加え、ディスパー翼を用いて20℃で1時間混合後、さらにイオン交換水282gを加え、予備分散体を得た。
 得られた予備分散体1595gをウルトラ・アペックス・ミル:型式UAM-05(寿工業株式会社、メディア式分散機、商品名)を用いて、実験例I-1(1)と同じ条件で分散処理し、顔料分散体を得た。
 次に、実験例I-1(4)の有機溶媒の除去において、前記の分散体に替えて、本実験例I-23で得られた顔料分散体を用いた以外は、実験例I-1と同様にして、水系インクを得た。
実験例I-24
 水溶性ポリマー(1)(ジョンクリル61J)31.85%水溶液117.5gにMEKを40.5gを加え、イオン交換水948.8g及び25%アンモニア水溶液8.15gを加え、ポリマー水溶液を得た。
 得られたポリマー水溶液に、顔料C.I.ピグメント・イエロー74を150g加え、ディスパー翼を用いて20℃で1時間混合後、さらにイオン交換水282gを加え、予備分散体を得た。
 得られた予備分散体1595gをウルトラ・アペックス・ミル:型式UAM-05を用いて、実験例I-1(1)と同じ条件で分散処理し、顔料分散体を得た。
 次に、実験例I-1(4)の有機溶媒の除去において、前記の分散体に替えて、本実験例I-24で得られた顔料分散体を用いた以外は、実験例I-1と同様にして水系インクを得た。
実験例I-25
 実験例I-1(1)の顔料水分散体の製造において、水溶性ポリマー(1)(ジョンクリル61J)31.85%水溶液30.1g、イオン交換水773.4g、25%アンモニア水溶液9.88g、MEKを100.5gに変更し、実験例I-1(2)の乳化液の調製において、水不溶性ポリマー(2)の溶液77.2g、MEKを5.99g、5N水酸化ナトリウム水溶液10.5g、イオン交換水109.2gに変更し、実験例I-1(5)の水系インクの調製において、1,2-ヘキサンジオールを0部、2-ピロリドンを0部、グリセリンを8.5部、トリエチレングリコールモノブチルエーテルを0部にした以外は、実験例I-1と同様にして水系インクを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
実験例I-11
 実験例I-1の顔料をC.I.ピグメント・ブルー15:3(大日精化工業株式会社製)に変更し、またメタクリル酸を17%に変更し、かつスチレンを43%に変更した以外は製造例I-1と同様にして調製した水不溶性ポリマーを用いた以外は、実験例I-1と同様にして水系インクを得た。結果を、表2に示す。
実験例I-26
 実験例I-23の顔料をC.I.ピグメント・ブルー15:3(大日精化工業株式会社製)に変更し、またメタクリル酸を17%に変更し、かつスチレンを43%に変更した以外は製造例I-1と同様にして調製した水不溶性ポリマーを用いた以外は、実験例I-23と同様にして水系インクを得た。結果を、表I-2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表I-1及び表I-2に示した結果より、第1発明の実験例I-1~I-11の水系インクは、吐出性、印字濃度に優れ、低粘度であることが分かる。
<第2発明>
 以下の製造例、及び実験例において、「部」及び「%」は特記しない限り「重量部」及び「重量%」である。なお、ポリマーの重量平均分子量、分散体の平均粒径、水分散体の粘度、水分散体のポリマー吸着率、インクの印字濃度、インクの保存安定性の測定ないし評価は、以下の方法により行った。
(1)ポリマーの重量平均分子量
 溶媒として、60mmol/Lのリン酸と50mmol/Lのリチウムブロマイドを含有するN,N-ジメチルホルムアミドを用いたゲルクロマトグラフィー法〔東ソー株式会社製GPC装置(HLC-8120GPC)、東ソー株式会社製カラム(TSK-GEL、α-M×2本)、流速:1mL/min〕により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定した。
(2)水分散体の平均粒径
 大塚電子株式会社のレーザー粒子解析システムELS-8000(キュムラント解析)を用いて測定した。測定条件は、温度25℃、入射光と検出器との角度90°、積算回数100回であり、分散溶媒の屈折率として水の屈折率(1.333)を入力した。測定濃度は、約5×10-3重量%で行い、標準物質としてセラディン(Seradyn) 社製のユニフォーム・マイクロパーティクルズ(平均粒径204nm)を用いた。
(3)水分散体の粘度
 分散液(固形分含有量:30重量%)の粘度をE型粘度計〔東機産業株式会社製、型番:RE80型〕を用いて、標準ローター(1°34′×R24)を使用し、測定温度20℃で測定した。
(4)水分散体のポリマー吸着率
 固形分濃度30%の水分散体をイオン交換水にて20%に希釈し、遠心管11PAチューブ(日立工機株式会社製)に9g仕込んだ。次に、遠心分離機CR22G(ローターRPR18-3、日立工機株式会社製)にセットし、回転数18000r/minで5時間遠心分離処理を行った。遠心分離処理後の処理液の上澄み液を回収し、その固形分濃度から顔料に対するポリマー吸着率を求めた。なお、遠心分離上澄み液中に微量の顔料が存在するため、あらかじめ検量線(顔料濃度と吸光度)をとり、上澄み液の吸光度を測定することにより、上澄み液中の顔料量を測定し、未吸着ポリマー量を算出するときの補正を行った。
 ポリマー吸着率=(総ポリマー量―遠心分離上澄み液中の固形分量(補正後))/総ポリマー量
(5)インクの印字濃度
 セイコーエプソン株式会社製プリンター(型番:EM-930C、ピエゾ方式)を用いて、実験例で得られた水系インクを市販の上質普通紙(ゼロックス株式会社製、商品名:XEROX 4200、USレターサイズ、横216mm×縦279mm)にベタ印字〔印字条件=用紙種類:普通紙、モード設定:ファイン、印字速度:6枚/min〕し、25℃で24時間放置後、印字濃度をマクベス濃度計(グレタグマクベス社製、品番:スペクトロアイ)で印字物(5.1cm×8.0cm)の中心及び四隅の計5点を測定し、その平均値を求め、下記の基準で評価した。
 〔評価基準〕
  ○:1.05以上  △:1.04  ×:1.03以下
(6)インクの保存安定性
 スクリュー管にインクを充填、密閉し、70℃の恒温槽にて1週間保存した。保存前後の平均粒径及びインク粘度を上記(2)、(3)により測定し、下記計算式により平均粒径の変化率(%)及び粘度変化率(%)の値として求め、インク保存安定性の評価を行った。数値が100%に近い方が、保存安定性が良い。
 平均粒径の変化率(%)=〔[保存後の平均粒径(nm)-保存前の平均粒径(nm)]/[初期平均粒径(nm)]〕×100
 粘度変化率(%)=〔[保存後の粘度]/[保存前の粘度]〕×100
 〔評価基準〕
  ○:平均粒径の変化率(%)及び粘度変化率(%)が共に110%未満
  ×:平均粒径の変化率(%)及び粘度変化率(%)が共に110%以上
製造例II-1~II-2(水不溶性ポリマーの製造)
 反応容器内に、メチルエチルケトン20部、重合連鎖移動剤(2-メルカプトエタノール)0.05部、及び表II-1に示すモノマー組成からなるモノマー混合物の200部の10%を入れて混合し、十分に窒素ガス置換を行い、混合溶液を得た。
 一方、滴下ロートに、表II-1に示すモノマー組成からなるモノマー混合物の残りの90%を仕込み、前記重合連鎖移動剤0.45部、メチルエチルケトン60部、及びラジカル重合開始剤(2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル))1.2部を入れて混合し、十分に窒素ガス置換を行い、混合溶液を得た。
 窒素雰囲気下、反応容器内の混合溶液を攪拌しながら65℃まで昇温し、滴下ロート中の混合溶液を3時間かけて徐々に滴下した。滴下終了から65℃で2時間経過後、前記ラジカル重合開始剤0.3部をメチルエチルケトン5部に溶解した溶液を加え、更に65℃で2時間、70℃で2時間熟成させ、さらにメチルエチルケトン213部加え、30分間攪拌し、ポリマー溶液を得た。結果を表II-1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 なお、表II-1に示す化合物の詳細は、以下のとおりである。
・(c')43PAPE-600B
 フェノキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノメタクリレート(日油株式会社製、商品名:ブレンマー43PAPE-600B、エチレンオキシド平均付加モル数=6、プロピレンオキシド平均付加モル数=6、末端:フェニル基)
・(c')PP-800
 ポリプロピレングリコールモノメタクリレート(日油株式会社製、商品名:ブレンマーPP-800、プロピレンオキシド平均付加モル数=13、末端:水酸基)
・(d')AS-6S
 スチレンマクロマー(東亜合成株式会社製、商品名:AS-6S、数平均分子量:6000、重合性官能基:メタクロイルオキシ基)
実験例II-1
(1)顔料分散体の調製
 水溶性ポリマー(ジョンクリル61J:BASFジャパン株式会社製、重量平均分子量16000)30.5%水溶液37gにイオン交換水1029g及びメチルエチルケトン222gを加え、ポリマー水溶液を得た。
 得られたポリマー水溶液に、イエロー顔料としてPY74(C.I.ピグメント・イエロー74、大日精化工業株式会社、商品名:FY615)を214g加え、ディスパー翼を用いて20℃で1時間混合して予備分散体(前記計算式(1)に基づいて算出された不揮発成分率15%)を得た(工程(I)予備分散)。
 得られた予備分散体1500gをウルトラ・アペックス・ミル:型式UAM-05(寿工業株式会社、メディア式分散機、商品名)を用いて、メディア粒子として粒径0.05mmのジルコニアビーズを用いて、ビーズ充填率85体積%、撹拌翼周速8m/s、循環流量200cc/minの条件で1時間(ミル内における総平均滞留時間:7.5分)、循環方式による分散処理を行い、顔料分散体を得た(工程(I)(a))。
(2)水不溶性ポリマーエマルジョンの調製
 製造例II-1で得られたポリマー溶液105gに5N水酸化ナトリウム水溶液14.7g、25%アンモニア水溶液12.6g及びイオン交換水154gを加え、スターラーにより混合しポリマーエマルジョンを調製した(工程(I)(b))。
 次に、前記(1)で得られた顔料分散体をスターラーで混合しながら、調製したポリマーエマルジョンを添加して、混合物(前記計算式(4)に基づいて算出された不揮発成分率15%)を得た(工程(I)(c))。
(3)顔料分散体/水不溶性ポリマーエマルジョン混合物の分散処理
 前記(2)で得られた混合物をマイクロフルイダイザー(Microfluidics 社製、高圧ホモジナイザー、商品名)を用いて、150MPaの圧力で5パスの連続方式による分散処理を行って、分散体を得た(工程(II))。
(4)有機溶媒の除去
 前記(3)で得られた分散体を、減圧下、温水加熱媒体を用いてメチルエチルケトンを除去し(工程(III))、更に一部の水を除去し、5μmのフィルター(アセチルセルロース膜、外径:2.5cm、富士フイルム株式会社製)を取り付けた容量25mLの針なしシリンジ(テルモ株式会社製)で濾過し、粗大粒子を除去することにより、固形分濃度30%の水分散体を得た。
(5)水系インクの調製
 得られた水分散体62.5部に、水10部、トリエチレングリコールモノブチルエーテル26.2部、サーフィノール465(日信化学工業株式会社製)1部、プロキセルXL2(アビシア株式会社製)0.3部を混合し、水分量が60%になるようにした。
 得られた混合液を前記5μmフィルター及び針なしシリンジで同様に濾過し、粗大粒子を除去することにより、水系インクを得た。結果を表II-2に示す。
実験例II-2
 実験例II-1の工程(I)(a)において、ポリマー水溶液を43.5g、イオン交換水を1025g、メチルエチルケトンを222gに変更し、工程(I)(b)において、ポリマー溶液を99.4g、5N水酸化ナトリウム水溶液13.8g、25%アンモニア水溶液を11.9g、イオン交換水を145gに変更した以外は、実験例II-1と同様の操作を行った。結果を表II-2に示す。
実験例II-3
 実験例II-1の工程(I)(a)において、ポリマー水溶液を56.6g、イオン交換水を1016g、メチルエチルケトンを222gに変更し、工程(I)(b)において、ポリマー溶液を86.3g、5N水酸化ナトリウム水溶液12.0g、25%アンモニア水溶液を10.3g、イオン交換水を126gに変更した以外は、実験例II-1と同様の操作を行った。結果を表II-2に示す。
実験例II-4
 実験例II-1の工程(I)(b)において、製造例II-1で得られたポリマー溶液を、製造例II-2で得られたポリマーに変更し、5N水酸化ナトリウム水溶液の使用量を11.9g、25%アンモニア水溶液の使用量を10.2gに変更した以外は、実験例II-1と同様の操作を行った。結果を表II-2に示す。
実験例II-5
 実験例II-1の工程(I)(a)において、ビーズミル分散滞留時間を13分に変更した以外は、実験例II-1と同様の操作を行った。結果を表II-2に示す。
実験例II-21
 実験例II-1の工程(I)(a)において、ポリマー水溶液を147.5g、イオン交換水を1028g、メチルエチルケトンを144.2g、イエロー顔料を180gに変更し、工程(I)(b)、(c)を省略したこと以外は、実験例II-1と同様の操作を行った。結果を表II-2に示す。
実験例II-22
 実験例II-1の工程(I)(a)において、ポリマー水溶液の代わりに、製造例II-1で得られたポリマー溶液を使用し、その量を112.3g、メチルエチルケトンを100.9g、5N水酸化ナトリウム水溶液を15.6g、25%アンモニア水溶液を13.5g、イオン交換水を1099g、イエロー顔料を180g添加し、工程(I)(b)、(c)を省略したこと以外は、実験例II-1と同様の操作を行った。結果を表II-2に示す。
実験例II-23
 実験例II-1の工程(I)(b)でエマルジョンを調製せず、ポリマーのMEK溶液として工程(I)(a)で得られた分散体に、製造例II-1で得られたポリマー溶液を添加したこと以外は、実験例II-1と同様の操作を行った。その結果、分散体は凝集、ゲル化し、目的とするインクは得られなかった。
実験例II-24
 実験例II-1の工程(I)(b)を行わず、当初から全ての原料を添加したこと以外は、実験例II-1と同様の操作を行った。結果を表II-2に示す。
実験例II-25
 実験例II-1の工程(II)を省略したこと以外は、実験例II-1と同様の操作を行った。結果を表II-2に示す。
実験例II-26
 実験例II-1の工程(I)(b)で得られたポリマーエマルジョンから有機溶媒を除去し、除去した液量だけイオン交換水を添加したこと以外は、実験例II-1と同様の操作を行った。結果を表II-2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表II-2から、実験例II-1~II-5の水系インクは、印字濃度、保存安定性が優れていることが分かる。これに対して、実験例II-21、II-22、II-26の水系インクは印字濃度が低く、実験例II-23,II-25では、凝集、ゲル化し、実験例II-21、II-24、II-26では、インクの保存安定性が悪く、目的とするインクは得られなかった。
 第1発明のインクジェット記録用水系インクは、吐出性、印字濃度に優れ、低粘度である。また、第2発明の製造方法によれば、高速印刷に対応した高印字濃度を発現するインクジェット記録用水分散体を効率的に製造することができる。

Claims (12)

  1.  着色剤を水溶性ポリマー(x)及び水不溶性ポリマー(y)で分散して得られる、着色剤を含有するポリマー粒子(A)、水溶性有機溶媒(B)、及び水を含有するインクジェット記録用水系インクであって、水溶性ポリマー(x)に対する水不溶性ポリマー(y)の重量比〔(y)/(x)〕が2.0~5.0であり、水溶性有機溶媒(B)の含有量が10~70重量%である、インクジェット記録用水系インク。
  2.  水溶性ポリマー(x)に対する着色剤の重量比〔着色剤/水溶性ポリマー(x)〕が12~25である、請求項1記載のインクジェット記録用水系インク。
  3.  溶解度パラメーターが5.0~15.0である水溶性有機溶媒(B)を10~50重量 %含有する、請求項1又は2に記載のインクジェット記録用水系インク。
  4.  水溶性ポリマー(x)及び水不溶性ポリマー(y)が架橋処理されてなる、請求項1~3いずれかに記載のインクジェット記録用水系インク。
  5.  水溶性ポリマー(x)がアニオン性基を有する水溶性ポリマー(x)であり、水不溶性ポリマー(y)がアニオン性基を有する水不溶性ポリマー(y)であり、前記アニオン性基と反応しうる官能基を分子中に2以上有する架橋剤を用いて架橋処理してなる、請求項4記載のインクジェット記録用水系インク。
  6.  着色剤を含有するポリマー粒子(A)が、着色剤を水溶性ポリマー(x)で分散した水分散体と、有機溶媒を含む水不溶性ポリマー(y)のエマルジョンとを混合した後、分散して得られる粒子である、請求項1~5のいずれかに記載のインクジェット記録用水系インク。
  7. 下記工程(I)~(III)を有するインクジェット記録用水分散体の製造方法。
     工程(I):着色剤分散体と有機溶媒を含む水不溶性ポリマーエマルジョンを混合する工程
     工程(II):工程(I)で得られた混合物を分散処理し、着色剤に水不溶性ポリマー(y’)が付着した分散体を得る工程
     工程(III):工程(II)で得られた分散体から有機溶媒を除去する工程
  8.  着色剤分散体が、少なくとも着色剤、水溶性ポリマー(x’)及び水を含む分散体である、請求項7に記載のインクジェット記録用水分散体の製造方法。
  9.   着色剤分散体が、メディア式分散機を用いて分散された顔料分散体である、請求項7又は8に記載のインクジェット記録用水分散体の製造方法。
  10.  水不溶性ポリマーエマルジョンが、塩生成基を有する水不溶性ポリマー(y’)、20℃における水に対する溶解度が5~40重量%である有機溶媒、中和剤及び水を含有する乳化組成 物である、請求項7~9のいずれかに記載のインクジェット記録用水分散体の製造方法。
  11.  (水溶性ポリマー(x’)/水不溶性ポリマー(y’))の重量比が2/1~1/5である、請求項7~10のいずれかに記載のインクジェット記録用水分散体の製造方法。
  12. 請求項7~11のいずれかに記載の製造方法によって得られたインクジェット記録用水分散体を含有するインクジェット記録用水系インク。
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