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WO2010013651A1 - 水性顔料分散液、および使用 - Google Patents

水性顔料分散液、および使用 Download PDF

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WO2010013651A1
WO2010013651A1 PCT/JP2009/063265 JP2009063265W WO2010013651A1 WO 2010013651 A1 WO2010013651 A1 WO 2010013651A1 JP 2009063265 W JP2009063265 W JP 2009063265W WO 2010013651 A1 WO2010013651 A1 WO 2010013651A1
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WO
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block
polymer
pigment
polymer dispersant
meth
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Application number
PCT/JP2009/063265
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English (en)
French (fr)
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嶋中 博之
太洋 青柳
賀一 村上
吉川 幸男
坂井 尚之
後藤 淳
敬亘 辻井
福田 猛
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.)
Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Kyoto University NUC
Original Assignee
Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Kyoto University NUC
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Priority to US12/737,568 priority patent/US20110223529A1/en
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    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/08Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent

Definitions

  • the present invention relates to an aqueous pigment dispersion, a treated pigment, a paint, an ink, a coating agent, a toner, a stationery, and the like in which a pigment is highly finely dispersed and gives good storage stability and a good printing / printing state.
  • pigment dispersants are required to have excellent properties such as pigment dispersibility, storage stability of dispersed pigment particles, and high transparency.
  • pigment dispersions recently, there is a tendency for pigments to become finer because of the need to improve the transparency of colored materials. When pigments become finer, the surface energy becomes higher, which causes aggregation of pigment particles. This results in poor storage stability and tends to increase the viscosity of the pigment dispersion. Accordingly, there is a need for a polymer dispersant that further improves pigment dispersibility and a pigment dispersion liquid dispersed with the polymer dispersant.
  • Living radical polymerization has been invented as a polymerization method capable of controlling the polymer structure when a polymer dispersant is synthesized by radical polymerization using an addition polymerizable monomer.
  • This living radical polymerization method is a novel and precise polymerization method in which polymerization is initiated from the starting compound.
  • the terminal radical is stabilized with a stable group, and the terminal stable group is dissociated by the action of heat or a catalyst to generate a terminal radical polymer.
  • the monomer undergoes a polymerization reaction, and immediately a stable group is bonded to stabilize the radical end, thereby preventing a bimolecular termination reaction and a disproportionation reaction that are side reactions of radical polymerization.
  • It is a live “living” radical polymerization method that does not deactivate certain radicals.
  • the polymerization proceeds with time, the molecular weight of the polymer to be produced is determined by the amount of the polymerization initiating compound at the initial stage of the reaction, and the molecular weight distribution is very narrow (molecular weight distribution: PDI to 1.3). )can do. Further, after the polymerization is completed, when the next monomer is added and polymerized, the polymerization is started again, and block polymerization which is difficult in the conventional radical polymerization becomes possible, and a block polymer can be provided. In addition, by selecting the starting compound, various higher order polymers such as graft polymers and star polymers can be obtained.
  • the living radical polymerization method include a nitroxide method (Ntr method) utilizing dissociation and bonding of amine oxide radicals (NMP method) (Non-patent Document 1), heavy metals such as copper, ruthenium, nickel, and iron.
  • Atom transfer radical polymerization in which a halogen compound is used as a starting compound and a ligand that forms a complex with a heavy metal is used (Atom transfer radical polymerization (ATRP method)) (Patent Document 1 and Patent Document 2, Non-Patent Document 2), Reversible addition-fragmentation transfer (RAFT method) in which dithiocarboxylic acid ester or xanthate compound is used as an initiation compound and polymerized using an addition polymerizable monomer and a polymerization initiator (Patent Document 3) ) And Macromolecular Design via Interchange of Xanthate method (MADIX method) (patent text) 4), a method using heavy metals such as organic tellurium, organic bismuth, organic antimony, antimony halide, organic germanium, and germanium halide (Degenerative transfer, DT method) (Patent Document 5, Non-Patent Document 3) has been developed. Widely researched and developed.
  • Atom transfer radical polymerization
  • polymer dispersants for dispersing pigments obtained by polymerizing addition polymerizable monomers in pigment dispersions are random copolymers using addition polymerizable monomers such as styrene and (meth) acrylic monomers. Met.
  • a block polymer having a controlled structure obtained by polymerizing an addition polymerizable monomer by a conventionally known anionic polymerization or cationic polymerization has been developed.
  • this anionic polymerization and cationic polymerization have severe polymerization conditions, studies on easy radical polymerization have been carried out, and the above-mentioned living radical polymerization can provide a block polymer having a known structure.
  • Use as a molecular dispersant has been studied (Patent Document 6).
  • the polymer dispersant obtained by the above living radical polymerization has the following problems derived from living radical polymerization.
  • tetramethylpiperidine oxide radical is used, but in polymerization using this, a high temperature of 100 ° C. or higher is necessary, and in order to increase the polymerization rate, a monomer alone is used without using a polymerization solvent. Polymerization is required and the polymerization conditions are severe. Further, in this polymerization method, polymerization of the methacrylate monomer is generally difficult to proceed. In this polymerization method, a special nitroxide compound is required to lower the polymerization temperature or polymerize the methacrylate monomer, and the special nitroxide compound is expensive, so the cost of the resulting polymer increases. .
  • the ATRP method it is necessary to use heavy metal for polymerization, and the obtained polymer contains heavy metal, and it is necessary to remove heavy metal from the polymer.
  • the wastewater / waste solvent generated by the purification contains heavy metals with a high environmental load, and it is necessary to remove heavy metals from these as well.
  • the ATRP method using copper it is necessary to remove oxygen as an atmosphere for the polymerization. When oxygen is present, the monovalent copper catalyst is oxidized to divalent copper, and the catalyst is deactivated.
  • the catalyst When the catalyst is oxidized, there is a method of returning the original monovalent copper by adding a reducing agent such as a stannic compound or ascorbic acid, but the polymerization may also be stopped in the middle, It is essential to sufficiently remove oxygen from the polymerization atmosphere.
  • a reducing agent such as a stannic compound or ascorbic acid
  • the formation of the complex is inhibited in the presence of an acid, so that it is difficult to polymerize an addition polymerizable monomer having an acid group.
  • the monomer which protected the acid group of the monomer must be polymerized, and after the polymerization, the protection of the monomer must be removed to regenerate the acid group, and therefore In this method, it is not easy to introduce an acid group into the polymer.
  • the RAFT method and the MADIX method require the synthesis of special compounds such as dithiocarboxylic acid esters and xanthate compounds, and are expensive. Further, in this method, since a sulfur-based compound is used, a sulfur-based unpleasant odor remains in the obtained polymer, and there is also coloring, and it is necessary to remove these odors and coloring from the polymer.
  • an object of the present invention is to provide an aqueous pigment dispersion in which pigments are dispersed by a polymer dispersant having a precisely controlled molecule obtained by an easy living radical polymerization method that does not have the above-mentioned problems. Is to provide.
  • the present invention comprises at least a pigment, water, a polymer dispersant, and an alkali
  • the polymer dispersant is an AB diblock polymer of [General Formula 1] or [General Formula 2].
  • These are ABC triblock polymers.
  • These block polymers are addition-polymerizable using radical generators with organic iodides as polymerization initiators and organic phosphorus compounds, organic nitrogen compounds or organic oxygen compounds as catalysts.
  • An aqueous pigment dispersion characterized by being a block polymer obtained by polymerizing monomers.
  • A, B and C in the general formulas 1 and 2 are each a polymer block of one or more addition polymerizable monomers, and the A block and the C block may be the same or different, and the A block and the C block are at least (The monomer block having an acid group is a polymer block having an acid value of 40 to 300 mgKOH / g, and the B block is a polymer block of a hydrophobic monomer.)
  • the organic phosphorus compound is a phosphorus halide containing an iodine atom, a phosphite compound or a phosphinate compound
  • the organic nitrogen compound is an imide compound or a hydantoin compound
  • the acid value of the whole block polymer is 20 to 250 mgKOH / g
  • the content of is preferably 20% by mass or more of the entire block polymer.
  • the number average molecular weight of the block polymer is 1,000 to 20,000, and the ratio of the number average molecular weight of the B block in the block polymer is less than 80% of the entire block polymer.
  • the monomer having an acid group is (meth) acrylic acid and the hydrophobic monomer contains benzyl (meth) acrylate or cyclohexyl (meth) acrylate.
  • At least a pigment, water, an organic solvent, an alkali, and a polymer dispersant are mixed to disperse the pigment in water, and then an acid is added to the mixed solution to dissolve it.
  • a method of treating a pigment by depositing a polymer dispersant and coating the pigment with the polymer dispersant, or after kneading at least the pigment and the polymer dispersant, the kneaded product is added to the poor solvent of the polymer dispersant.
  • the polymer dispersant is the AB diblock polymer of [General Formula 1] or the ABC of [General Formula 2].
  • a method for treating a pigment, which is a triblock polymer and a treated pigment obtained by the method having a pigment content of 20 to 95% by mass.
  • the present invention provides a method for producing an aqueous pigment dispersion characterized in that the treated pigment is dispersed in an alkaline aqueous medium, and a paint, ink, coating comprising the aqueous pigment dispersion.
  • a paint, ink, coating comprising the aqueous pigment dispersion.
  • the polymer dispersant used in the present invention has a diblock or triblock structure composed of a polymer block soluble in water and a water-insoluble polymer block.
  • the water-insoluble polymer block coats the pigment particles or deposits on the pigment particles, so that the polymer dispersant is not dissolved even in an aqueous medium, and the pigment is coated.
  • a pigment / resin capsule structure On the other hand, the polymer block that dissolves in water has hydrophilicity, whereby the capsule pigment is dispersed in an aqueous medium, thereby providing high pigment dispersion stability and fine dispersibility.
  • the hydrophilic polymer block is easily dissolved in water, so that the pigment is easily dispersed in water simply by bringing water into contact with the dried product. Furthermore, when the aqueous pigment dispersion of the present invention is used for coloring an article, it gives a colored product having high sharpness, high color development and high gloss.
  • the method for obtaining the polymer dispersant used in the present invention is a novel living radical polymerization method which is not the conventional radical polymerization or the living radical polymerization method described above. There are no problems such as heavy metal, odor, coloring, and cost in the living radical polymerization.
  • the aqueous pigment dispersion of the present invention is an aqueous pigment dispersion obtained by treating a pigment using the polymer dispersant and dispersing the treated pigment, and the aqueous pigment dispersion is an aqueous paint. It is very useful as a colorant for gravure ink, stationery color, aqueous inkjet ink, wet toner, chemical toner, aqueous coating agent and the like.
  • the method for obtaining the polymer dispersant used in the present invention has the following advantages. (1) Do not use heavy metal compounds; do not use heavy metal compounds such as ATRP method and DT method. (2) Purification is not essential; heavy metals are required for ATRP and DT methods, and sulfur compounds must be removed for RAFT and MIXIX methods. (3) Special and expensive compounds are not required, and relatively inexpensive materials on the market can be used, thus lowering costs; other living radical polymerization methods require special compounds. (4) The polymerization conditions are mild, and the polymerization can be carried out under the same conditions as in the conventional radical polymerization method; the NMP method requires a high temperature and the ATRP method requires removal of oxygen.
  • organic pigments include phthalocyanine, azo, azomethine azo, azomethine, anthraquinone, perinone / perylene, indigo / thioindigo, dioxazine, quinacridone, isoindoline, isoindolinone, diindole.
  • inorganic pigments include extender pigments, titanium oxide pigments, iron oxide pigments, and spinnel pigments.
  • a conventionally known pigment derivative may be used in combination with a pigment in the same manner as a conventionally known method, and examples of the synergist include sulfonated and aminated compounds of azo and phthalocyanine pigments. It is desirable to select and use the pigment type, particle size, and treatment type according to the purpose. Except for the case where the colorant needs a hiding power, an organic fine particle pigment is desirable. In particular, when transparency is desired, an organic pigment having a particle diameter of more than 0.5 ⁇ m is removed, and the average particle diameter is reduced to 0.00. It is desirable to be 15 ⁇ m or less.
  • the polymer dispersant used in the present invention is an AB diblock polymer of [General Formula 1] or an ABC triblock polymer of [General Formula 2].
  • A, B and C in the general formulas 1 and 2 are each a polymer block of one or more addition polymerizable monomers, and the A block and the C block may be the same or different.
  • a monomer block having at least an acid group is a polymer block having an acid value of 40 to 300 mgKOH / g
  • a B block is a polymer block of a hydrophobic monomer.
  • the block polymer preferably has an overall acid value of 20 to 250 mgKOH / g, and the A block or the sum of the A block and the C block is 20% by mass in the entire polymer dispersant (block polymer). More preferably, the number average molecular weight of the polymer dispersant is 1,000 to 20,000, and the ratio of the number average molecular weight of the B block in the polymer dispersant is 80% of the entire block polymer. Is less than.
  • the polymer dispersant used in the present invention is a block polymer composed of A block and B block or A block, B block and C block.
  • the A block, or the A block and the C block are polymer blocks of monomers having an acid group, and the block polymer becomes water-soluble by neutralizing the acid group.
  • the B block is a polymer block of a hydrophobic monomer which may have an acid group but is insoluble in water. That is, the polymer dispersant used in the present invention is an amphiphilic block polymer.
  • the pigment When the pigment is dispersed in an aqueous medium using the polymer dispersant used in the present invention, since the B block is insoluble in water, it is adsorbed on the pigment particles or deposited on the pigment particles, and the B block encapsulates the pigment. It becomes.
  • the A block or the A block and the C block are neutralized with an alkali in an aqueous medium, ionized, and dissolved in water.
  • the pigment dispersion of the present invention when used for a film or an object to be coated, the A block or C block acts as a binder component of the pigment to form a coating film, and further exhibits compatibility with other binder components.
  • the film shows a good appearance.
  • the pigment dispersion of the present invention when used in an aqueous inkjet ink, the ejection stability is good and the nozzle is not clogged.
  • the A block and the C block may be the same or different, and these blocks are polymer blocks polymerized using at least one monomer having an acid group, By neutralizing the acid group with an alkali, the A block, or the A block and the C block are dissolved in water.
  • Examples of the acid group of the monomer include a conventionally known carboxyl group, sulfonic acid group, and phosphoric acid group, with a carboxyl group being particularly preferred. This is because, in the present invention, after dispersing the pigment with the polymer dispersant, the polymer dispersant is precipitated and insolubilized with an acid. However, if the acid group is a carboxyl group, the precipitation is easy.
  • Examples of the monomer having an acid group include conventionally known monomers.
  • Examples of the monomer having a carboxyl group include acrylic acid, acrylic acid dimer, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, fumaric acid, crotonic acid, 2- Monomers having sulfonic acid groups, such as hydroxyalkyl (meth) acrylates such as hydroxyethyl (meth) acrylate and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, which are reacted with maleic anhydride, succinic anhydride, and phthalic anhydride Examples include styrene sulfonic acid, dimethylpropyl sulfonic acid (meth) acrylamide, ethyl sulfonate (meth) acrylate, ethyl sulfonate (meth) acrylamide, and vinyl sulfonic acid.
  • Leuoxyethyl Such as phosphate esters.
  • the above-mentioned monomer having a carboxyl group is preferable. More preferred is acrylic acid or methacrylic acid. Since this has a low molecular weight, it is possible to increase the blending amount in the monomer composition for polymerization and to increase the acid value of the polymer dispersant. Furthermore, in the polymerization method used in the present invention, these monomers have a high polymerization rate.
  • the polymerization method used in the present invention is characterized in that a monomer having an acid group can be used as it is. However, if necessary, the acid group is protected to obtain a block polymer, and then the protective group is used. May be regenerated to regenerate the acid group.
  • Conventionally known monomers can be used in this method. Examples thereof include methyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, and 1-n-propoxyethyl (meth) acrylate.
  • the hemiacetal (meth) acrylate can be deprotected after polymerization to give (meth) acrylic acid.
  • the content of acid groups in these blocks is important.
  • the acid value is 40 to 300 mgKOH / g. Preferably, it is 60 to 250 mg KOH / g.
  • the acid value is less than 40 mgKOH / g, the polymer dispersant used in the present invention does not dissolve in water.
  • the acid value exceeds 300 mgKOH / g, the acid value is too high, and when the aqueous pigment dispersion is used for coloring an article, the water resistance of the colored coating is lowered. Furthermore, it affects the B block in the polymer dispersant, and even if the pigment is coated with the polymer dispersant, the solubility of the polymer dispersant in water is high. There is a possibility of being destroyed.
  • another copolymerizable monomer may be used.
  • other performance for example, adjustment of the acid value for solubility in water, adhesion to the coated surface, compatibility with the binder when mixed with paint, A block, or A
  • the thermal stability and soft / hard properties of the block and C block polymers can be imparted.
  • copolymerizable monomer examples include conventionally known monomers such as styrene, vinyl toluene, vinyl hydroxybenzene, chloromethyl styrene, vinyl naphthalene, vinyl biphenyl, vinyl ethyl benzene, vinyl dimethyl benzene, ⁇ -methyl styrene, ethylene.
  • examples of the monomer having an amino group include vinylamine, allylamine, aminostyrene, 2-aminoethyl (meth) acrylate, 2-aminopropyl (meth) acrylamide and the like.
  • examples of the monomer having a group include vinylmethylamine, allylmethylamine, methylaminostyrene, t-butylaminoethyl (meth) acrylate, tetramethylpiperidyl (meth) acrylate, and t-butylaminopropyl (meth) acrylamide.
  • Monomers having a tertiary amino group include dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, pentamethylpiperidyl (meth) acrylate, N-ethylmorpholino (meth) acrylate, dimethylpropyl (meth) acrylamide, Vinyl pyridine, vinyl imidazole, vinyl benzotriazole, vinyl carbazole, dimethylaminostyrene, diallylmethylamine, etc.
  • Monomers having a quaternary amino group include trimethylammonium styrene chloride, dimethyllaurylaminostyrene chloride, vinylmethylpyridinyl iodide, trimethylaminoethyl (meth) acrylate chloride, diethylmethylaminoethyl (meth) acrylate chloride, and chloride.
  • Examples thereof include benzyldimethylaminoethyl (meth) acrylate, trimethylaminoethyl (meth) acrylate methyl sulfate, and diallyldimethylammonium salt chloride. It can also be obtained by reacting a primary or secondary amine with a glycidyl group-containing monomer such as glycidyl (meth) acrylate.
  • oxygen atom-containing monomer examples include tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, morpholino (meth) acrylate, methylmorpholino (meth) acrylate, and methylmorpholinoethyl (meth) acrylate.
  • nitrogen atom-containing monomer examples include (meth) acrylooxyethyl isocyanate, (meth) acrylooxyethoxyethyl isocyanate, and blocked isocyanate-containing (meth) acrylates in which the isocyanate is blocked with caprolactone or the like.
  • Amide monomers such as acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide, and the like.
  • a dibasic acid with the above-mentioned (poly) alkylene glycol mono (meth) acrylate such as ethyl-2-hydroxyethyl succinate to form a half ester
  • alcohol and alkylene glycol are added to the other carboxyl group. Reacted ester-based (meth) acrylate Related;
  • Mono (meth) acrylates of polyfunctional hydroxyl compounds having three or more hydroxyl groups such as glycerol mono (meth) acrylate and dimethylolpropane mono (meth) acrylate; 3-chloro-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, octafluoro Halogen element-containing (meth) acrylates such as octyl (meth) acrylate and tetrafluoroethyl (meth) acrylate; 2- (4-benzoxy-3-hydroxyphenoxy) ethyl (meth) acrylate, 2- (2′-hydroxy-5 UV-absorbing monomers such as-(meth) acryloyloxyethylphenyl) -2H-benzotriazole, especially this monomer may be copolymerized to improve the light fastness of the dye; such as ethyl- ⁇ -hydroxymethyl acrylate ⁇ -hydroxyl group And ru-substituted acrylates.
  • a monomer having a reactive group such as an addition polymerizable group is allowed to react with the carboxyl group or hydroxyl group of the A block of the obtained polymer dispersant to give the polymer side chain an addition polymerizable group. Also good.
  • a block polymer containing an A block obtained by polymerizing (meth) acrylic acid as a copolymerization component is reacted with glycidyl methacrylate to introduce a methacryl group, or as a monomer 2-hydroxyethyl
  • the A block and C block in the polymer dispersant may be the same or different. That is, the acid value may be the same or different, and the monomer composition may be the same or different. However, the composition needs to have the acid value described above.
  • the B block in the polymer dispersant is a polymer block insoluble in water.
  • the monomer that forms the B block include the above-mentioned monomers, preferably a (meth) acrylate having an aromatic ring, for example, benzyl (meth) acrylate, and a (meth) acrylate having an alicyclic alkyl group, for example, It is a hydrophobic monomer containing cyclohexyl (meth) acrylate.
  • the B block is a water-insoluble polymer block, and the proportion of these monomers contained in the B block is preferably 50% by mass or more. As a result, dissolution in water becomes poor, and the B block is not peeled off from the pigment even when used as an aqueous solvent.
  • a monomer having an aliphatic, aromatic or alicyclic alkyl group which is preferably non-functional may be used, or a monomer having an acid group, an amino group or a hydroxyl group is used. May be. However, it may be a monomer having an acid group, but it must not be dissolved in water by neutralizing the acid group, and may have an amino group or a quaternary ammonium base, but is dissolved in water by an acid. Or dissolved by quaternary ammonium salts.
  • the formation of the B block is the above-described hydrophobic monomer, but a monomer having two or more addition polymerizable groups may be used.
  • a bifunctional or higher functional monomer is used, a bifunctional bond is generated in the polymer, the B block is polymerized in a branched state, and the A block polymer is grafted to the B block to form a multi-branched star block polymer.
  • the bifunctional or higher functional monomer used is not particularly limited.
  • divinylbenzene (meth) acrylates of diols such as ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, cyclohexanedimethanol; polyester polyol (meth) acrylate; trimethylol (Meth) acrylates of polyhydroxyl compounds such as propane and pentaerythritol; those obtained by reacting a monomer having an acid group with a glycidyl group of a monomer having a glycidyl group and an acid group; reacting a monomer having a hydroxyl group and a monomer having an isocyanate Etc.
  • diols such as ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, cyclohexanedimethanol
  • polyester polyol (meth) acrylate trimethylol (Meth) acrylates of polyhydroxyl compounds such as propane and pentaerythritol; those obtained by react
  • the amount of the monomer having an acid group is such that the acid value of the B block is less than 20 mgKOH / g, more preferably 10 mgKOH / g or less.
  • the amount used when using a monomer having an amino group is such that the amine value of the B block is 100 mgKOH / g or less, more preferably 50 mgKOH / g or less.
  • a monomer having a nonionic hydrophilic group such as polyethylene glycol may be used. However, if there are many nonionic hydrophilic groups, the polymer dispersant is dissolved in water, which is not good.
  • the polymer dispersant used in the present invention is the AB diblock polymer or ABC triblock polymer as described above.
  • the quantitative relationship between the A block or the A block and the C block (hereinafter, “A block” and “C block” are referred to as “hydrophilic block”) and the B block in the polymer dispersant will be described.
  • the acid value of the entire polymer dispersant derived from the hydrophilic block is 20 to 250 mgKOH / g, and the mass ratio and the acid value of the hydrophilic block and the B block are adjusted within this range. When the acid value is less than 20 mgKOH / g, the polymer dispersant used in the present invention has no affinity for water and cannot be dissolved or dispersed in water.
  • the acid value exceeds 250 mgKOH / g.
  • the B block is peeled off from the pigment and the polymer dispersant is dissolved in water. Further, even when the aqueous pigment dispersion is used for coloring an article, the water resistance of the colored coating film is inferior because the acid value is high.
  • the total acid value of the polymer dispersant is preferably 30 to 200 mgKOH / g, more preferably 40 to 180 mgKOH / g.
  • the molecular weight of the polymer dispersant used in the present invention is 1,000 to 20 in terms of styrene conversion number average molecular weight (hereinafter referred to as GPC styrene conversion, simply referred to as molecular weight) in gel permeation chromatography (hereinafter GPC). , 000.
  • GPC gel permeation chromatography
  • GPC gel permeation chromatography
  • 000 styrene conversion number average molecular weight
  • GPC gel permeation chromatography
  • the viscosity of the aqueous pigment dispersion increases, and the dispersion of the pigment does not proceed well, and more than one pigment adsorbs between the pigment particles with one molecule of the polymer dispersant.
  • the pigment may aggregate.
  • the dispersity which is the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight in the polymer dispersant used in the present invention is not particularly limited.
  • PDI dispersity
  • living radical polymerization a polymer dispersant having a very small PDI ( ⁇ 1.3) can be obtained.
  • the polymer dispersant has the above-described block structure, so that the PDI is large. Is not involved.
  • the polymer dispersant contains a polymer having a high molecular weight to a polymer having a low molecular weight, and a phenomenon other than the above-described molecular weight range may occur.
  • PDI is preferably 1.7 or less, more preferably 1.6 or less.
  • the mass ratio of the hydrophilic block to the B block in the polymer dispersant is preferably such that the hydrophilic block is 20% by mass or more of the entire polymer dispersant.
  • the proportion of the B block molecular weight in the whole polymer dispersant is preferably less than 80%. This is because when the B block is 80% or more in the polymer dispersant in terms of mass and molecular weight, when the polymer dispersant used in the present invention is added to water, This is because the blocks are highly hydrophobic, so that the B blocks are aggregated with each other, and even if the polymer dispersant as a whole is neutralized with an alkali, it may become insoluble in water.
  • the content of the hydrophilic block in the polymer dispersant is 30% by mass or more.
  • the molecular weight of the B block is preferably less than 80% and more preferably 70% or less of the molecular weight of the entire polymer dispersant. In such a range, when the polymer dispersant is dissolved in water, the B block is very finely dispersed by the hydrophilic block, and an apparently clear aqueous solution can be provided.
  • This polymerization method is not a conventional radical polymerization or living radical polymerization but a novel living radical polymerization. Furthermore, unlike the conventional living radical polymerization method, this living radical polymerization does not use metal compounds or ligands, and does not require the use of special compounds such as nitroxides, dithiocarboxylic acid esters and xanthates.
  • the polymerization method is represented by the following general reaction formula 1 This is a reversible activity reaction of the dormant species Polymer-X (PX) to the growth radical.
  • PX dormant species Polymer-X
  • This polymerization mechanism may vary depending on the type of catalyst, but is thought to proceed as follows.
  • P ⁇ generated from the polymerization initiator reacts with XA to produce catalyst A ⁇ in situ.
  • A. acts as an activator of PX, and this catalytic action activates PX at a high frequency.
  • a radical generated from the polymerization initiator extracts an active hydrogen or an active halogen atom of the catalyst to become a catalyst radical A. Then, A. withdraws X of the starting compound to become XA, and the starting compound becomes a radical, and the monomer is polymerized to the radical, and X is immediately withdrawn from XA to prevent the termination reaction. Further, A. withdraws X from the terminal X by heat or the like, becomes XA and a terminal radical, the monomer reacts there, and immediately gives X to the terminal radical and stabilizes. By repeating this, polymerization proceeds and the molecular weight and structure can be controlled. However, in some cases, a bimolecular termination reaction or disproportionation may be involved as a side reaction.
  • the starting compound for starting the living radical polymerization used in the present invention is a conventionally known organic iodide and is not particularly limited. Specific examples include methyl iodide, ethyl iodide, propyl iodide, isopropyl iodide, butyl iodide, t-butyl iodide; iodophenylmethane, iododiphenylmethane, iodotriphenylmethane, 2-iodo.
  • Alkyl iodides such as 1-phenylethane, 1-iodo-1-phenylethane, 1-iodo-1,1-diphenylethane, diiodomethane; iododichloromethane, iodochloromethane, iodotrichloromethane, iododibromomethane Organic halides containing iodine atoms such as;
  • Bifunctional starting compounds having two iodines can also be used, such as 1,2-diaiodoethane, 1,2-diaiodotetrafluoroethane, 1,2-diaiodotetrachloroethane, 1,2-diaiodo-1- Examples thereof include a reaction product of phenylethane, iodinated carboxylic acid such as ⁇ -iodoisobutyric acid and a diol such as ethylene glycol and a diamine such as hexamethylenediamine.
  • These compounds can be used as they are, but can be obtained by a conventionally known method.
  • an organic halide obtained by the reaction of an azo compound such as azobisisobutyronitrile and iodine, or an organic halide in which other halogen atoms such as bromide or chloride are substituted in place of iodine of the organic iodide described above is used.
  • An organic iodide used in the present invention can be obtained by performing a halogen exchange reaction using an iodide salt such as quaternary ammonium iodide or sodium iodide. They are not particularly limited.
  • the catalyst used in the present invention is an organic phosphorus compound, organic nitrogen compound, or organic oxygen compound that extracts an iodine atom from the above-described starting compound and becomes a radical, preferably a phosphorus halide or phosphite system containing an iodine atom.
  • these compounds are not particularly limited, specific examples thereof include phosphorus halides containing iodine atoms, phosphite compounds, and phosphinate compounds, such as dichloroiodolin, dibromoiodolin, Phosphorus triiodide, dimethyl phosphite, diethyl phosphite, dibutyl phosphite, diperfluoroethyl phosphinate, diphenyl phosphite, dibenzyl phosphite, bis (2-ethylhexyl) phosphite, bis (2,2,2 -Trifluoroethyl) phosphite, diallyl phosphite, ethylene phosphite, ethoxyphenyl phosphinate, phenylphenoxy phosphinate, ethoxymethyl phosphinate, phenoxymethyl phosphinate Etc., and the like.
  • Nitrogen compounds are imide compounds and hydantoin compounds such as succinimide, 2,2-dimethylsuccinimide, ⁇ , ⁇ -dimethyl- ⁇ -methylsuccinimide, 3-ethyl-3-methyl-2,5-pyrrolidinedione, Cis-1,2,3,6-tetrahydrophthalimide, ⁇ -methyl- ⁇ -propylsuccinimide, 5-methylhexahydroisoindole-1,3-dione, 2-phenylsuccinimide, ⁇ -methyl- ⁇ -phenylsuccinimide, 2,3-diacetoxysuccinimide, maleimide, phthalimide, 4-methylphthalimide, N-chlorophthalimide, N-bromophthalimide, N-bromophthalimide, 4-nitrophthalimide, 2,3-naphthalenecarboximide, pyromellitic diimide, 5 -Bromo Seo indole-1,3-di
  • the oxygen compound examples include a phenolic compound that is a phenolic hydroxyl group having a hydroxyl group in an aromatic ring, an iodooxyphenyl compound that is an iodide of the phenolic hydroxyl group, and vitamins.
  • phenols such as phenol, hydroquinone, methoxy Hydroquinone, t-butylphenol, t-butylmethylphenol, catechol, resorcinol, di-t-butylhydroxytoluene, dimethylphenol, trimethylphenol, di-t-butylmethoxyphenol, polymer polymerized with hydroxystyrene or its hydroxyphenyl group supported Examples thereof include polymer fine particles.
  • the iodooxyphenyl compound examples include thymol diiodide, and examples of vitamins include vitamin C and vitamin E.
  • the amount of the catalyst is less than the number of moles of the polymerization initiator. If the number of moles is too large, the polymerization is too controlled and the polymerization does not proceed.
  • polymerization initiator used in the present invention conventionally known polymerization initiators can be used, and are not particularly limited, and commonly used organic peroxides and azo compounds can be used. Specific examples include benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, diisopropyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl peroxybenzoate, t-hexyl peroxybenzoate, t-butyl peroxy-2-ethylhexa Noate, t-hexylperoxy-2-ethylhexanoate, 1,1-bis (t-butylperoxy) 3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,5-dimethyl-2,5-bis (t -Butylperoxy) hexyl-3,3-isopropyl hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, dicumyl hydroperoxide, acetyl peroxide, bis (4-ter
  • the polymerization initiator is used in an amount of 0.001 to 0.1 mol times, more preferably 0.002 to 0.05 mol times based on the number of moles of monomers. If the amount is too small, the polymerization is insufficient, and if the amount is too large, there is a possibility that a polymer containing only the addition polymerization monomer may be formed.
  • the polymer dispersant used in the present invention can be obtained by polymerization using at least an initiator compound, an addition polymerizable monomer, a polymerization initiator and a catalyst which are organic iodides.
  • the polymerization may be carried out in bulk without using an organic solvent, but solution polymerization using a solvent is preferred.
  • the organic solvent to be used is not particularly limited.
  • hydrocarbon solvents such as hexane, octane, decane, isodecane, cyclohexane, methylcyclohexane, toluene, xylene, ethylbenzene, cumene;
  • Alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, hexanol, benzyl alcohol, cyclohexanol; ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether , Propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol propyl ether, diglyme, triglyme,
  • Glycol solvents such as dipropylene glycol dimethyl ether, butyl carbitol, butyl triethylene glycol, methyl dipropylene glycol, methyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol butyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate; diethyl ether, dipropyl Ether solvents such as ether, methylcyclopropyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, anisole;
  • Ketone solvents such as methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, isophorone, and acetophenone; ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, propyl acetate, methyl butyrate, ethyl butyrate, caprolactone, methyl lactate, and ethyl lactate Halogenated solvents such as chloroform and dichloroethane; amide solvents such as dimethylformamide, dimethylacetamide, pyrrolidone, N-methylpyrrolidone and caprolactam; dimethyl sulfoxide, sulfolane, tetramethylurea, ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate and ethyl carbonate , Nitromethane, acetonitrile, nitrobenzene, dioctyl phthal
  • the block polymer is used as a polymer dispersant for the aqueous pigment dispersion, so that after the solution polymerization, the A block or the A block and the C block of the polymer dispersant are neutralized.
  • the organic solvent used for the polymerization is preferably an organic solvent that dissolves in water.
  • Particularly preferred organic solvents are, for example, alcohols and glycols.
  • the solid content (monomer concentration) of the polymerization solution is not particularly limited, but is 5 to 80% by mass, preferably 20 to 60% by mass. If the solid content is less than 5% by mass, the monomer concentration may be too low and the polymerization may not be completed. In the polymerization from 80% by mass to bulk, the viscosity of the polymerization solution becomes too high and stirring becomes difficult. The polymerization rate may be deteriorated.
  • the polymerization temperature is not particularly limited, and is 0 ° C. to 150 ° C., more preferably 30 ° C. to 120 ° C.
  • the polymerization temperature is adjusted by the half-life of each polymerization initiator.
  • the polymerization time is preferably continued until the monomer runs out, but is not particularly limited. For example, 0.5 to 48 hours, practical time is preferably 1 to 24 hours, and more preferably 2 hours. Time to 12 hours.
  • the atmosphere is not particularly limited and may be polymerized as it is, that is, oxygen may be present in the system within a normal range, and if necessary, under a nitrogen stream to remove oxygen. Also good.
  • the material to be used may remove impurities by distillation, activated carbon or alumina, a commercially available product can be used as it is.
  • the polymerization may be performed under light shielding, and there is no problem even if it is performed in a transparent container such as glass.
  • a diblock polymer or triblock which is a polymer dispersant used in the present invention is obtained by polymerizing at least an addition polymerizable monomer, a polymerization initiator and a catalyst using an organic iodide as an initiator compound.
  • a polymer can be obtained.
  • the polymerization method of the above diblock polymer and triblock polymer will be described.
  • an addition polymerizable monomer having at least an acid group is polymerized by the above-described method using a monofunctional organic iodide as a starting compound to obtain one polymer block (referred to as A block).
  • a block a monofunctional organic iodide as a starting compound.
  • the polymer terminal is stabilized because it is substituted with an iodine group, and the monomer can be added again, dissociated by heat or the like, and polymerization can be started again.
  • This A block is taken out, purified, dissolved again in an organic solvent, and this is used as a starting compound, and the following monomers are added, preferably by adding a catalyst and a polymerization initiator, and polymerizing the polymer terminal iodine. Dissociates and polymerization starts again, and a diblock polymer in which the B block is linked to the A block can be obtained. Further, after forming the A block, the diblock polymer can be obtained by adding the B block monomer as it is without taking out the polymer, and preferably performing polymerization by adding a catalyst and a polymerization initiator.
  • the acid value of the A block is as described above and that the B block is not dissolved in water, and the polymerization rate of the A block monomer is 50. %, More preferably 80% or more, a B block monomer may be added and polymerized. The addition may be performed all at once or by dropping with a dropping device. By dripping, the B block polymer can be a concentration gradient in the polymer of the monomer, that is, a gradient polymer.
  • the production of the above block is reversed, and the B block monomer which is a polymer insoluble in water is first polymerized, and then the monomer containing at least a monomer having an acid group is polymerized to obtain a AB diblock.
  • a polymer may be obtained.
  • a monomer containing an acid group is polymerized in the above block polymer, and then a hydrophobic monomer is polymerized to obtain a diblock polymer, which is then taken out and purified, and dissolved in a solvent.
  • a monomer containing at least an acid group is added as a copolymerization component, and polymerization is preferably performed by adding a polymerization initiator and a catalyst.
  • C triblock polymers can be obtained. As described above, if the B block is insoluble in water and the A and C blocks are dissolved in water by neutralization, and the polymerization rate of the B block monomer is preferably 80% or more, the C block monomer is added. And can be polymerized.
  • This C block can be made into an ABA triblock polymer by using the same composition as that of the A block. If polymerized with a monomer composition different from the A block monomer, the ABC It becomes a block polymer. Further, when the polymerization rate of the A block monomer is not 100%, the B block monomer is polymerized, and when the same monomer composition as that of the A block monomer is added and polymerized, an ABC triblock polymer is obtained. Even when the C block monomer is added and polymerized in a state where the B block monomer is not completely polymerized, an ABC triblock polymer is obtained. Further, a triblock copolymer of ABC (A) can be obtained by using a bifunctional starting compound, polymerizing a hydrophobic monomer, and then polymerizing an acid group-containing monomer.
  • the molecular weight of the polymer can be controlled by the amount of the starting compound.
  • the polymerization method used in the present invention may involve a bimolecular termination or a side reaction such as disproportionation, and may not have the above theoretical molecular weight. Polymers without these side reactions are preferred, but they can be coupled to increase molecular weight or stopped to decrease molecular weight. Further, the polymerization rate may not be 100%, the remaining monomer is distilled off, removed when the block polymer is precipitated, or after obtaining a desired block polymer, a polymerization initiator or a catalyst is added. The polymerization may be completed.
  • the diblock polymer or triblock polymer used in the present invention may be produced and contained, and there is no problem even if each block polymer unit is included.
  • it may be a polymer dispersant containing 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more of the block polymer of the present invention.
  • PDI is broadened by accompanying the above-mentioned side reaction, but the PDI is not particularly limited, and is preferably 1.7 or less, more preferably 1.6 or less.
  • the polymer dispersant used in the present invention may be used as it is without being neutralized, or may be used for preparing an aqueous pigment dispersion by neutralizing the acid groups of the A block or the A block and the C block. . After the polymerization is completed to obtain an AB diblock polymer or an ABC triblock polymer, an alkali can be added to make the block polymer water-soluble.
  • the alkali for neutralizing the acid group is not particularly limited, and ammonia; amines such as diethanolamine, triethylamine, diethanolamine, triisopropanolamine; terminal amines of polyalkylene glycol; lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, Examples include alkali metal salts such as sodium carbonate, calcium hydroxide, and zinc hydroxide.
  • a polymer dispersant which is a diblock polymer or a triblock polymer used in the present invention can be obtained, and this can be neutralized with an alkali to obtain an aqueous polymer dispersant solution.
  • the aqueous pigment dispersion of the present invention is obtained by dispersing a pigment in water using at least the above-described pigment, water, and the above-described polymer dispersant neutralized with an alkali. And as a manufacturing method of an aqueous pigment dispersion, the following method is preferable. (1) A polymer in which at least a pigment, water, an organic solvent, an alkali, and the polymer dispersant are mixed to disperse the pigment in water, and then an acid is added to the mixed solution to dissolve the pigment.
  • a method of depositing a dispersant, coating the pigment with a polymer dispersant, and dispersing the coated pigment in an alkaline aqueous medium (2) After kneading at least the pigment and the polymer dispersant (kneading step), the kneaded product is added to the poor solvent of the polymer dispersant to precipitate the polymer dispersant in the poor solvent, and A method of coating with a polymer dispersant and dispersing the coated pigment in an alkaline aqueous medium.
  • the production method (1) will be described.
  • the B block does not dissolve in water, so the polymer dispersant aggregates to disperse the pigment. May be difficult. Therefore, it is preferable to add an organic solvent to the polymer dispersant solution in order to make the B block have an affinity for water and dissolve, disperse or swell it.
  • the organic solvent described above is used as the organic solvent and is not particularly limited, but an organic solvent having solubility in water is preferably used.
  • This organic solvent has an affinity for the B block and also has an affinity for water, so that the B block is dissolved or dispersed or swollen in the aqueous solvent, that is, the B block is affinityd for water in the aqueous solvent, In particular, adsorption of the B block to the pigment is promoted.
  • the amount of the organic solvent used here is not particularly limited. Only the amount of solvent used in the polymerization may be used, or a new amount may be added. The organic solvent should be used in such an amount that the B block aggregates and the polymer dispersant itself does not precipitate.
  • a pigment is dispersed by a conventionally known method using a polymer dispersant neutralized with a pigment and an alkali, water, and an organic solvent.
  • the pigment concentration of the dispersion depends on the type of pigment and the intended use, but is 0.5 to 70% by weight, preferably 5 to 50% by weight in the dispersion. 5 to 500 parts by weight per part by weight is desirable. That is, the coated pigment coated with the polymer dispersant preferably contains 20 to 95% by mass of the pigment.
  • the method for dispersing the pigment is a conventionally known method and is not particularly limited.
  • the pigment, the polymer dispersant neutralized with alkali, water, and an organic solvent are mixed and stirred, and the pigment is dispersed by a conventionally known disperser.
  • a disperser for example, a kneader, an attritor, a ball mill, a sand mill using glass or zircon, a horizontal media mill disperser, a colloid mill, or the like can be used.
  • a bead mill a bead medium of 1 ⁇ m or less is used as the medium. preferable.
  • the obtained aqueous pigment dispersion may be used as it is, but coarse particles that may be slightly present may be removed by a centrifuge, an ultracentrifuge, or a filter.
  • the aqueous pigment dispersion obtained in this dispersion step is used as a pre-aqueous pigment dispersion.
  • This pre-aqueous pigment dispersion may be used as it is for articles, but in order to obtain higher dispersion stability and higher performance, a polymer dispersant is deposited on the surface of the pigment particles and the pigment particles are encapsulated with B blocks. It is preferable to do.
  • the B block of the polymer dispersant is in a state having an affinity for water, so that it is detached from the pigment. The same as the aqueous pigment dispersion.
  • the pre-aqueous pigment dispersion obtained above is used as it is or diluted with water to a pigment content of 10% by mass or less, and if necessary, a neutralized polymer dispersant is added to obtain a desired pigment content.
  • the acid group of the polymer dispersant is neutralized with an alkali, ionized, and dissolved in water. By adding an acid thereto, the acid group can be made insoluble in water. By doing so, the polymeric dispersant can be deposited or encapsulated on the pigment particles.
  • the acid used here is not particularly limited, and for example, inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and nitric acid, and organic acids such as acetic acid, propionic acid and toluenesulfonic acid are used.
  • the acid may be added as it is, but is preferably used in an aqueous solution of 10% by mass or less.
  • the acid is gradually added using a stirrer capable of high-speed stirring such as a dissolver while the pre-aqueous pigment dispersion is diluted with water and stirred by a conventionally known method.
  • the amount of acid added is at least equimolar, more preferably at least 1.1 times the amount of the alkali neutralizing the A block and C block of the polymer dispersant.
  • the precipitate is filtered.
  • the particles may be heated as necessary to aggregate the precipitated particles and facilitate filtration. It is preferable to sufficiently remove ionic substances and organic solvents adhering to the precipitate by this filtration.
  • the aqueous pigment paste obtained by filtration may be dried and pulverized and used in the next step, but it is preferable to use the aqueous pigment paste as it is. This is because by using the aqueous pigment paste as it is, there is no fusion of the polymer dispersant due to drying, there is no need for pulverization, and the particle diameter of the pigment remains as it is when dispersed.
  • the production method (2) will be described.
  • at least a pigment and a polymer dispersant are kneaded by a conventional method.
  • the amount of the polymer dispersant to be used is preferably 5 to 500 parts by mass per 100 parts by mass of the pigment, and may be added in advance so that a desired pigment content is obtained during kneading.
  • An amount of ⁇ 100% by mass may be added and added so as to obtain a desired pigment content after kneading.
  • the kneading method is not particularly limited.
  • the kneading is carried out by a conventionally known kneader such as a kneader, an extruder or a ball mill at room temperature or by heating for 30 minutes to 60 hours, preferably 1 hour to 12 hours.
  • carbonate and chloride salts are used in combination as fine media to make the pigment finer in the mixture as necessary, and viscosity such as ethylene glycol and diethylene glycol is used to impart lubricity.
  • an organic solvent in combination.
  • the salt is used in an amount of 1 to 30 times by mass, preferably 2 to 20 times by mass with respect to the pigment. The amount of the viscous organic solvent used is adjusted according to the viscosity at the time of pigment kneading.
  • the polymer dispersant may be a water-insoluble polymer dispersant solution that has not been alkali neutralized after polymerization, or a polymer dispersant solution in which acid groups have been neutralized with alkali after polymerization. It may be used.
  • the amount of the polymeric dispersant used for the pigment is adjusted in advance by the amount described above.
  • the kneaded product is an organic solvent in which the polymer dispersant does not dissolve, preferably a solvent with low solubility of the polymer dispersant.
  • a solvent with low solubility of the polymer dispersant For example, it is added to water, methanol, hexane, a mixed solution thereof or the like to precipitate the polymer dispersant, and deposit and encapsulate the polymer dispersant on the pigment particles.
  • a neutralized polymer dispersant is used as the polymer dispersant, the kneaded product is added to the acid aqueous solution, and the polymer dispersant is neutralized to be deposited and encapsulated on the pigment particles.
  • the aqueous pigment paste may be dried and pulverized as described above to form a powder, but it is preferably used as an aqueous pigment paste.
  • the aqueous pigment dispersion of the present invention can be obtained through the treated pigment coated with the polymer dispersant.
  • the treated pigment is added to the alkaline aqueous solution to disperse the treated pigment.
  • the alkali described above is used.
  • an organic solvent can be added as needed.
  • this organic solvent an organic solvent which does not dissolve the B block but dissolves in water is used. Since this organic solvent varies depending on the type of polymer of the B block, it cannot be generally stated.
  • a water-soluble organic solvent having two or more hydroxyl groups in one molecule such as dipropylene glycol, glycerin, 1,2-hexanediol, or mono- and di-lower alkyl (C1-C4) ethers of a dimer or more polyalkylene glycol
  • the content thereof is an amount that does not dissolve the B block, and more preferably less than 100% of the amount of the polymer dispersant.
  • the amount is not limited.
  • the aqueous pigment dispersion of the present invention is obtained by adding water containing alkali, treated pigment, and if necessary, an organic solvent, adjusting to an arbitrary pigment concentration and mixing and stirring as described above. Can do.
  • the A and C blocks of the polymer dispersant in the treated pigment are neutralized with alkali and dissolved in water.
  • the B block does not dissolve in water, so it does not desorb from the pigment, and the polymer dispersant encapsulates the pigment.
  • An aqueous pigment dispersion of the present invention can be obtained. Further, although the obtained aqueous pigment dispersion may be used as it is, removing coarse particles that may be slightly present in a centrifuge, ultracentrifuge, or filter improves the reliability of the dispersion. Is preferable.
  • the pigment concentration is 0.5 to 50% by mass, preferably 0.5 to 30% by mass in the dispersion, depending on the type of pigment.
  • the dispersion has a viscosity (25 ° C.) of 1 to 50 millipascals, preferably 2 to 30 millipascals.
  • the aqueous pigment dispersion using the treated pigment coated with the polymer dispersant of the present invention has very excellent viscosity stability over time.
  • an aqueous pigment dispersion can be obtained using the polymer dispersant.
  • These aqueous pigment dispersions can be used for conventionally known paints, inks, coating agents, stationery, and toner colorants. Specifically, it can be used as a colorant for water-based paints, oil-based paints, gravure inks, water-based flexographic inks, inkjet inks, stationery inks, writing instrument inks, coating agents, color filter colors, wet toners, chemical toners, etc. it can.
  • the amount added cannot be generally described in terms of the pigment concentration, it can be used in accordance with each color concentration.
  • BzMA benzyl methacrylate
  • AIBN a mixture of 35.2 parts of benzyl methacrylate (hereinafter abbreviated as BzMA) and 0.3 part of AIBN was added to the polymerization solution, and polymerization was performed at that temperature for 3 hours.
  • solid content was measured, it was 48.9%, and it was confirmed that most monomers were polymerized, Mn was 5,500, and PDI was 1.43.
  • UV absorption coming from a benzyl group was confirmed, Mn by UV absorption was 5,400, and PDI was 1.44.
  • the molecular weight of the visible region of GPC and the molecular weight of the UV region are almost the same, and the BzMA polymer block is bonded to the MMA / AA polymer block, so that the molecular weight is increased. Therefore, the BzMA is added to the MMA / AA polymer block.
  • the polymer block is considered to be block copolymerized.
  • this polymer dispersant-1 solution was diluted with 10 times water, it was almost transparent but became a blue fine dispersion, and it is considered that the BzMA polymer block was dispersed as fine particles.
  • the iodine ion content of this solution was measured by ion chromatography and found to be 0.64%, and all iodine at the polymer terminal was decomposed.
  • Block polymer type polymer dispersants 2 to 13 were prepared in the same manner as in Synthesis Example 1, and are summarized in Tables 1 to 4.
  • the starting compounds are all CP-1, and the amounts used in Synthesis Examples 2 to 10 are the same as those in Synthesis Example 1, and Synthesis Examples 11 to 13 are half of them. Further, the amount of the aqueous alkali solution in the case of neutralization is half of the organic solvent used in the polymerization.
  • the meanings of the abbreviations in Tables 1 to 4 are as follows.
  • DPDM dipropylene glycol dimethyl ether
  • diglyme diethylene glycol dimethyl ether
  • MMA methyl methacrylate
  • AIBN azobisisobutyronitrile
  • NIS iodosuccinimide
  • BzMA methacrylic acid
  • SI Succinimide
  • IA 2-t-butyl-4,6-dimethylphenol
  • V-65 Azobisdimethylisovaleronitrile
  • LMA Lauryl methacrylate (11)
  • BMA Butyl methacrylate
  • HEMA 2-hydroxyethyl methacrylate
  • CHMA cyclohexyl methacrylate
  • AA acrylic acid
  • MAA methacrylic acid
  • DMAEMA dimethylaminoethyl methacrylate
  • P MAc Propylene glycol monomethyl ether acetate
  • IPA isopropyl alcohol
  • polymer dispersant-14 was obtained.
  • the solid content was 41.2% and the pH was 9.5. Even if left in a container, the polymer did not settle and remained transparent. Further, when this polymer dispersant-14 was diluted with 10 times water, it was almost transparent, but it became a blue fine dispersion, and it is considered that the BzMA polymer block was dispersed as fine particles. Moreover, when the amount of iodine ions in this solution was measured by ion chromatography, it was 0.57%, and all iodine at the polymer terminal was decomposed. This is an ABC type triblock polymer.
  • Synthesis of Polymer Dispersant-15 Using the same apparatus as in Synthesis Example 1, 270.1 parts of diglyme, 3.03 parts of iodine, azobis (methoxydimethylvaleronitrile) (hereinafter referred to as V-70) 14.8 parts, di-t-butylhydroxytoluene (hereinafter abbreviated as BHT) 0.66 parts, and BzMA 105.6 parts were added, and the mixture was heated to 40 ° C. while flowing nitrogen, and polymerized for 6.5 hours. I let you. After 3 hours, the brown color of iodine disappeared and became lemon.
  • V-70 azobis (methoxydimethylvaleronitrile)
  • BHT di-t-butylhydroxytoluene
  • V-70 which is a radical initiator is decomposed and the radical reacts with iodine to form an organic iodide which is a polymerization initiating compound of the present invention. Then, when a part was sampled and solid content was measured, it was 21.1% and the yield was 67%. When the molecular weight was measured by GPC, Mn was 2,700 and PDI was 1.20.
  • BDG diethylene glycol monobutyl ether
  • This polymer is a polymer obtained by polymerizing the B polymer which is hydrophobic and then polymerizing the A polymer which is a water-soluble polymer, and is an AB block polymer using methacrylic acid. It is an AB polymer having a relatively high molecular weight of the B polymer.
  • Example 1 Blue aqueous pigment dispersion-1 170 parts of Polymer Dispersant-1 obtained in Synthesis Example 1, 70 parts of diethylene glycol monobutyl ether and 388 parts of pure water were mixed to obtain a uniform solution. The solution was clear and free from precipitation and turbidity. To this was added 1,000 parts of a copper pigment phthalocyanine blue (cyanine blue KBM, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.), which was a blue pigment, and 30 milled with a disper to prepare a mill base.
  • a copper pigment phthalocyanine blue cyanine blue KBM, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.
  • 316 parts of pure water was added to the mill base to obtain an aqueous pigment dispersion having a pigment content of 18%.
  • the mill base obtained above was poured into 5,000 parts of pure water, and 5% hydrochloric acid was added dropwise with high-speed stirring to precipitate a polymer dispersant.
  • the initial pH was 9.5, and it was lowered to pH 2.1 by adding an acid.
  • the aqueous pigment dispersion was then filtered and washed thoroughly with pure water to obtain a pigment paste having a solid content of 30.5%.
  • this pigment paste was added with 6.4 parts of sodium hydroxide dissolved in 46.1 parts of water and dissolved by stirring. Subsequently, it was sufficiently dissolved and dispersed by the horizontal media disperser described above. At this time, the particle diameter of the pigment was 101.3 nm, the viscosity of the dispersion was 3.48 mPa ⁇ s, and the pH was 8.9. When iodine ion was measured with an ion chromatograph, it was not detected. A blue aqueous pigment dispersion-1 was thus obtained. When this was stored at 70 ° C. for 4 days, the particle diameter of the pigment was 101.7 nm, and the viscosity of the dispersion was 3.38 mPa ⁇ s. The storage stability was good.
  • this aqueous pigment dispersion was taken in an aluminum cup, and left to dry in a vacuum dryer at 50 ° C. for 3 hours to obtain a dry film.
  • pure water was added dropwise thereto, the film dissolved when touched with water.
  • the solution after dissolution was observed with a microscope, there were no coarse particles and all particles were dissolved. That is, even if the aqueous pigment dispersion of the present invention is once dried, the dried product has good re-solubility.
  • this dispersion it is considered that the polymer dispersant is encapsulated in the pigment. It is considered that self-dispersibility was imparted to the pigment.
  • Example 1 The same experiment was conducted using the comparative polymer dispersant of Comparative Examples 1 and 2 in the same manner as described above. In addition, the same redispersibility test was performed by adjusting the mill base before the precipitation treatment of Example 1 to have the same solid content. The results are shown in Table 8 together with the results of Example 1.
  • Comparative Example 1 since the MMA / AA copolymer having a high acid value is present in the dispersant, the dispersion of the pigment progressed, and a certain amount of aqueous pigment dispersion was given. When observed with a microscope, aggregated particles and film-like objects were observed in the test solution. What was used in Comparative Example 2 was a polymer dispersant having a low acid value, and the dispersion of the pigment was insufficient. Further, the redispersibility was poor as in Comparative Example 1. In the mill base of Example 1, the polymer dispersant did not completely encapsulate the pigment, and the polymer dispersant was detached from the pigment. Therefore, it is considered that the performance of the dispersant was not fully exhibited. .
  • Example 2 In the same manner as in Example 1, the same operation was performed for each of the yellow pigment PY-74, the magenta PR-122, and the black pigment carbon black, and the yellow aqueous pigment dispersion and the magenta aqueous pigment dispersion And a black aqueous pigment dispersion were obtained.
  • Seika First Yellow A3 (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.) is used for the yellow aqueous pigment dispersion
  • Polymer Dispersant-2 is used for the polymer dispersant
  • Chromofine Magenta 6887 (Daiichi Seika Kogyo Co., Ltd.) is used for the magenta aqueous pigment dispersion.
  • the yellow aqueous pigment dispersion-1, the red aqueous pigment dispersion-1, and the black aqueous pigment dispersion-1, as well as the blue aqueous pigment dispersion-1, have good storage stability and redispersibility of the dried film.
  • Each aqueous pigment dispersion with very good color was obtained.
  • the storage stability of the dispersion liquid is good, but an aqueous pigment dispersion liquid that gives a very good dry film redispersibility performance for a dry film can also be obtained. I understood.
  • the red aqueous pigment dispersion-1 was changed from the polymer dispersant-7 to the polymer dispersant-12, similar results were obtained.
  • FIGS. 1 and 2 show images of the redispersibility test of the respective dry coatings of red aqueous pigment dispersion-1 and red aqueous pigment dispersion-2 obtained using the polymer dispersant of Comparative Example 2
  • FIG. 3 shows each state when water is added under a microscope.
  • the polymer dispersant was used. It was confirmed that the product was easily dissolved.
  • Example 2 Blue aqueous pigment dispersion-2 170 parts of Polymer Dispersant-1 of Example 1 were replaced with 41 parts of Polymer Dispersant-3, and in the pigment dispersion before the dispersion of the dispersant, the disperser was replaced with an ultrasonic disperser. Except that, the same procedure as in Example 1 was performed. In the ultrasonic dispersion treatment, the mill base is stirred with a magnetic stirrer, defoamed with an ultrasonic defoaming device for 15 minutes, and then cooled with ice from the outside of the container, with an output of 1,200 Hz at intervals of 1 minute. Dispersion treatment was performed by irradiating ultrasonic waves for 15 minutes with a sonic disperser.
  • a blue aqueous pigment dispersion-2 was thus obtained.
  • the amount of the polymer dispersant used is less than that of the pigment.
  • the amount of dispersant used is 20% of the pigment, but in Example 2, the amount is 5%. %.
  • ultrasonic dispersion treatment was similarly performed using the polymer dispersants of Comparative Examples 1 and 2.
  • the aqueous pigment dispersions obtained from these were tested in the same manner as in Example 1 for storage stability and dry film redispersibility. The results are shown in Table 10.
  • each aqueous pigment dispersion was obtained using a yellow pigment, a magenta pigment and a black pigment.
  • yellow aqueous pigment dispersion-2 is used using polymer dispersant-4
  • polymer dispersant-9 is used for red aqueous pigment dispersion-3.
  • a black aqueous pigment dispersion-2 was obtained by using Polymer Dispersant-6 for the black aqueous pigment dispersion. The storage stability of the dispersion and the redispersibility of the dried coating were the same as in the above test.
  • Example 3 White aqueous pigment dispersion Into 250 ml of polyvin, 20 parts of titanium oxide (R-930, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.), 18.5 parts of Polymer Dispersant-8 and 61.5 parts of water were added. 1 mm zirconia beads were dispersed for 4 hours with a paint conditioner. The particle diameter of the pigment of the obtained dispersion was 236 nm, and the maximum particle diameter was 1.51 ⁇ m. In the same manner as in Example 1, a polymer dispersant was precipitated and filtered. The solid content of the paste at this time was 28.7%.
  • this pigment paste To 100 parts of this pigment paste, 2.4 parts of 28% ammonia water and 3.6 parts of water were added and stirred with a high-speed disperser, and it was easily dissolved and dispersed to obtain a white aqueous pigment dispersion. It was. When the particle diameter of the pigment of this dispersion was measured, it was close to the particle diameter at the time of dispersion and was 241 nm, and an aqueous pigment dispersion could be easily obtained. As a comparison, the mill base obtained with the above paint conditioner was diluted with water so as to have the same pigment content as the white aqueous pigment dispersion. This is referred to as a comparative white aqueous pigment dispersion.
  • Green aqueous pigment dispersion-1 100 parts of a commercially available halogenated phthalocyanine green pigment (C.I.P.G.36), 5 parts of monosulfonated copper phthalocyanine, 200 parts of diethylene glycol and 700 parts of sodium chloride are put into a 3 L kneader, and the temperature is from 100 ° C. The temperature was adjusted to maintain 120 ° C., and when the temperature was reached, 40 parts of Polymer Dispersant-10 was added and milled for 8 hours. Subsequently, 800 parts of the obtained kneaded material was put into 2,000 parts of water and stirred at high speed for 4 hours. Subsequently, filtration and washing were performed to obtain an aqueous paste of a green pigment (pigment purity 29.3%).
  • C.I.P.G.36 halogenated phthalocyanine green pigment
  • monosulfonated copper phthalocyanine 200 parts of diethylene glycol and 700 parts of sodium chloride are put into
  • the polymer dispersing agent-13 having an amino group When the polymer dispersing agent-13 having an amino group was used, the same results were obtained. Further, as storage stability, even when stored at 70 ° C. for 1 week, the viscosity change was less than 5%. This is considered to be due to the effect of high-level encapsulation by ionic bond between the sulfonic acid of the synergist on the pigment surface and the amino group of the polymer dispersant.
  • Example 5 Red aqueous pigment dispersion-4 25.3 parts of Polymer Dispersant-15 and 60.0 parts of BDG were mixed to form a transparent aqueous solution. When this was added to 204 parts of a refined PR-122 (average particle size 106 nm) water paste with a solid content of 29.4%, it was fluid and then stirred with a dissolver. Then, in the same manner as in Example 1, a mill base was prepared by dispersing with the horizontal disperser and the media described above, and then diluted by adding water to a pigment content of 5%, and then added with a 1% aqueous acetic acid solution. When the pH was lowered to 4.5, a thickened resin was precipitated to obtain a resin-treated pigment.
  • a refined PR-122 average particle size 106 nm
  • Example 2 It was then filtered and washed thoroughly with water to obtain a pigment paste having a solid content of 26.4%.
  • 75 parts of the pigment paste, 5.5 parts of BDG, 20.6 parts of ion-exchanged water, and 0.67 parts of sodium hydroxide were mixed to neutralize and make an aqueous solution, and dispersed with a disperser. did. Since the obtained pigment dispersion had a pigment content of 17%, water was added thereto to obtain a 14% pigment dispersion. This is designated as red aqueous pigment dispersion-4. Further, when the pigment after dispersion was diluted to 14%, BDG was added instead of water for adjustment.
  • the B block of the polymer dispersant of the present invention was insoluble, so that encapsulation was maintained, good storage stability was obtained, and a good pigment dispersion could be obtained.
  • the molecular weight of the B block of Polymer Dispersant-15 is large and the solvent solubility is low, so even a dispersion containing a large amount of solvent does not dissolve the B block and is stable. I kept the sex.
  • Polymer Dispersant-18 resulted in stability.
  • Example 6 Yellow aqueous pigment dispersion-3 70.1 parts of Polymer Dispersant-19, 28.8 parts of BDG, and 513 parts of water were mixed to form a transparent aqueous solution. When this was added to 200 parts of finely divided powder pigment of PY-74 (average particle size 97 nm), it was fluid and then stirred with a dissolver. Then, in the same manner as in Example 1, a mill base was prepared by dispersing with the horizontal disperser and the media described above, and then diluted by adding water to a pigment content of 5%, and then added with a 1% aqueous acetic acid solution. When the pH was lowered to 4.5, a thickened resin was precipitated to obtain a resin-treated pigment.
  • Example 2 it was filtered and washed thoroughly with water to obtain a pigment paste having a solid content of 24.6%.
  • 200 parts of the pigment paste, 8.9 parts of BDG, 44.6 parts of ion-exchanged water, and 3.0 parts of sodium hydroxide were mixed to neutralize and form an aqueous solution, and dispersed with a disperser. did. Since the obtained pigment dispersion had a pigment content of 17%, water was added thereto to obtain a 14% pigment dispersion. This is designated as yellow aqueous pigment dispersion-3.
  • a dispersion was prepared using Polymer Dispersants-20 and -21 and Comparative Polymer Dispersant-2, respectively.
  • the aqueous yellow pigment dispersions are 4, 5, and 6, respectively. These four yellow aqueous pigment dispersions were stored at 70 ° C. for 1 day and 7 days in the same manner as described above.
  • the particle diameter change and viscosity change are summarized in Table 12.
  • Example 7 Red aqueous pigment dispersion-8 Using 100 parts of the dry powder pigment of PR-122, 200 parts of diethylene glycol and 700 parts of sodium chloride, the mixture was kneaded and refined in the same manner as in Example 4. Subsequently, 20.7 parts of Polymer Dispersant-22 was added and kneaded so as to be sufficiently uniform. Subsequently, 800 parts of the obtained kneaded material was put into 2,000 parts of water and stirred at high speed for 4 hours. Subsequently, filtration and washing were performed to obtain a red pigment water paste (pigment purity 22.4%).
  • FIG. 4 shows an electron micrograph of pigment particles on paper printed using the blue aqueous pigment dispersion-2. As a result, it was confirmed that the bare pigment particles having the edges of the particles were not seen, the surface was soft, and the pigment was coated with the polymer dispersant. Similarly, even when the red aqueous pigment dispersions 8 to 10 of Examples were used, printed matter with high color developability was obtained.
  • the aqueous pigment dispersion of the present invention is an aqueous pigment dispersion that gives a high degree of storage stability and dispersion stability, as well as redispersibility after drying, and also gives a good printing state. Add value.

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Abstract

 本発明は、少なくとも顔料と、水と、高分子分散剤と、アルカリとからなり、該高分子分散剤が、[一般式1]A-Bのジブロックポリマーまたは[一般式2]のA-B-Cトリブロックポリマーであり、これらのブロックポリマーが、有機ヨウ化物を重合開始化合物とし、有機リン化合物、有機窒素化合物または有機酸素化合物を触媒として、ラジカル発生剤を用いて付加重合性モノマーを重合して得られたブロックポリマーであることを特徴とする水性顔料分散液、その製造方法および使用である。  上記本発明によれば、従来のリビングラジカル重合の問題点がない容易なリビングラジカル重合方法によって得られる、分子が精密に制御された高分子分散剤によって、顔料が分散された水性顔料分散液を提供することができる。

Description

水性顔料分散液、および使用
 本発明は、顔料が高度に微分散され、良好な保存安定性、良好な印画・印字状態を与える水性顔料分散液、処理顔料、塗料、インク、コーティング剤、トナーおよび文具などに関する。
 従来、市場においては、着色製品の高性能化に伴い、色材(顔料や着色剤)においても高度な性能が要求され、高発色で、鮮明で、耐久性や透明性が高い新規な顔料分散液が求められている。また、顔料分散剤においては、顔料の分散性、分散された顔料粒子の保存安定性、高透明性などの諸特性が非常に優れているものが求められている。特に顔料分散液では、昨今、着色物の透明性の向上が要求されるために、顔料が微粒子化される傾向にあり、顔料は微粒子になると表面エネルギーが高くなることによって、顔料粒子の凝集が生じ、保存安定性が悪く、顔料分散液の粘度が高くなる傾向がある。そこで顔料分散性をより向上させる高分子分散剤および該高分子分散剤により分散された顔料分散液が求められている。
 高分子分散剤を、付加重合性モノマーを使用したラジカル重合で合成する際、ポリマー構造を制御できる重合方法として、リビングラジカル重合が発明されている。このリビングラジカル重合方法は、その開始化合物から重合が開始される新規で精密な重合方法である。一般的にはその末端ラジカルを安定基で安定化して、熱や触媒の作用によって、その末端安定基を解離させ、末端ラジカルポリマーを生成させる。そしてその一瞬の解離状態においてモノマーが重合反応し、直ちに安定基が結合してラジカル末端を安定化させ、ラジカル重合の副反応である二分子停止反応や不均化反応を防止し、反応末端であるラジカルを失活させない、すなわち生きた”リビング”ラジカル重合方法である。
 このリビングラジカル重合では、時間とともに重合が進行し、反応初期の重合開始化合物の量で、生成するポリマーの分子量が決定され、また、その分子量分布も非常に狭く(分子量分布:PDI~1.3)することができる。さらには重合が終了した後に、次のモノマーを追加して重合すると、再度重合が開始し、従来のラジカル重合では困難であったブロック重合が可能となり、ブロックポリマーを与えることができる。また、開始化合物を選択することで、グラフトポリマーやスターポリマーなどの各種高次構造のポリマーを得ることができる。
 上記リビングラジカル重合方法としては、具体的には、アミンオキシドラジカルの解離と結合を利用するニトロキサイド法(Nitroxide mediated polymerization,NMP法)(非特許文献1)、銅やルテニウム、ニッケル、鉄などの重金属、そして重金属と錯体を形成するリガンドを使用して、ハロゲン化合物を開始化合物として重合する原子移動ラジカル重合(Atom transfer radical polymerization,ATRP法)(特許文献1および特許文献2、非特許文献2)、ジチオカルボン酸エステルやザンテート化合物などを開始化合物として、付加重合性モノマーと重合開始剤を使用して重合する可逆的付加解裂型連鎖移動重合(Reversible addition-fragmentation transfer,RAFT法)(特許文献3)やMacromolecular Design via Interchange of Xanthate法(MADIX法)(特許文献4)、有機テルルや有機ビスマス、有機アンチモン、ハロゲン化アンチモン、有機ゲルマニウム、ハロゲン化ゲルマニウムなどの重金属を用いる方法(Degenerative transfer,DT法)(特許文献5、非特許文献3)などが開発され、幅広く研究開発が行われている。
 また、従来、顔料分散液において、付加重合性モノマーを重合して得られる顔料を分散させる高分子分散剤は、スチレンや(メタ)アクリル系モノマーなどの付加重合性モノマーを使用したランダム共重合体であった。しかし、さらなる顔料の微分散液を得るために、従来公知のアニオン重合やカチオン重合によって付加重合性モノマーを重合して得られる、構造が制御されたブロックポリマーが開発された。しかし、このアニオン重合やカチオン重合は重合条件が厳しいために、容易なラジカル重合での検討が行われ、前記したリビングラジカル重合によって、構造が公知であるブロックポリマーを得ることができ、それを高分子分散剤として使用することが検討されている(特許文献6)。
特表2000-500516号公報 特表2000-514479号公報 特表2000-515181号公報 国際公開第1999/05099号パンフレット 特開2007-277533号公報 特開2004-66235号公報
Chemical Review(2001)101,p3661 Chemical Review(2001)101,p3689 Journal of American Chemical Society(2002)124 p2874、同(2002)124 p13666、同(2003)125 p8720
 しかし、上記のリビングラジカル重合で得られる高分子分散剤には、リビングラジカル重合由来の次の問題点があった。例えば、NMP法では、テトラメチルピペリジンオキシドラジカルを使用するが、これを用いる重合では、100℃以上の高温が必要であり、また、重合率を上げるには重合溶剤を使用しないで、モノマー単独で重合する必要があり、重合条件が厳しい。また、この重合方法では、メタクリレート系モノマーは一般的には重合が進行しづらい。この重合方法において、重合温度を下げたり、メタクリレート系モノマーを重合させるためには、特殊なニトロキシド化合物が必要であり、該特殊なニトロキシド化合物は高価であることから、得られるポリマーのコストが高くなる。
 ATRP法では、重合に重金属を使用する必要があり、得られたポリマーには重金属が含まれ、ポリマーから重金属を除去する必要がある。また、ポリマーを精製した場合には、精製によって生じる排水・廃溶剤に、環境への負荷が高い重金属が含まれ、これらからも重金属の除去が必要である。また、銅を使用したATRP法では、その重合の雰囲気として酸素を除去する必要がある。酸素が存在すると一価の銅触媒が酸化されて二価の銅になり、触媒が失活してしまう。触媒が酸化された場合、還元剤である第二錫化合物やアスコルビン酸などを添加して銅を元の一価に戻す方法があるが、やはり重合が途中で停止してしまう可能性があり、重合雰囲気から酸素を十分に除去することが必須である。
 さらには、アミン化合物をリガンドとして錯体を形成して重合する方法では、酸が存在すると錯体の形成を阻害するので、酸基を有する付加重合性モノマーを重合することは困難である。上記方法でポリマーに酸基を導入する必要がある場合には、モノマーの酸基を保護したモノマーを重合し、重合後にモノマーの保護を脱離させて酸基を再生しなければならず、したがってこの方法では、酸基をポリマー中に導入することは容易ではない。
 さらにRAFT法やMADIX法は、ジチオカルボン酸エステルやザンテート化合物などの特殊な化合物を合成する必要があり、コストもかかる。また、この方法では、硫黄系の化合物を使用することから、得られるポリマーに硫黄系の不快な臭気が残り、また、着色もあり、これらの臭気や着色をポリマーから除去する必要がある。
 DT法は、ATRP法と同様に重金属を使用するものであり、ポリマーからの重金属の除去が必要であり、重金属を除去した場合は前記と同様に排水の問題がある。さらにはそこで使用する有機金属化合物の合成が煩雑で、さらにコストも高い。
 したがって、本発明の目的は、上記のような問題点がない、容易なリビングラジカル重合方法によって得られる、分子が精密に制御された高分子分散剤によって、顔料が分散された水性顔料分散液を提供することである。
 上記目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、少なくとも顔料と、水と、高分子分散剤と、アルカリとからなり、該高分子分散剤が、[一般式1]のA-Bジブロックポリマーまたは[一般式2]のA-B-Cトリブロックポリマーであり、これらのブロックポリマーが、有機ヨウ化物を重合開始化合物とし、有機リン化合物、有機窒素化合物または有機酸素化合物を触媒として、ラジカル発生剤を用いて付加重合性モノマーを重合して得られたブロックポリマーであることを特徴とする水性顔料分散液を提供する。
(一般式1、2中のA、B、Cはそれぞれ1種以上の付加重合性モノマーのポリマーブロックであり、AブロックとCブロックは同じでも異なってもよく、AブロックとCブロックとは少なくとも酸基を有するモノマーの、酸価が40~300mgKOH/gのポリマーブロックであり、Bブロックは疎水性モノマーのポリマーブロックである。)
 上記本発明においては、有機リン化合物が、ヨウ素原子を含むハロゲン化リン、フォスファイト系化合物またはフォスフィネート系化合物であり、有機窒素化合物が、イミド系化合物またはヒダントイン系化合物であり、有機酸素化合物が、フェノール系化合物、アイオドオキシフェニル化合物またはビタミン類であること;ブロックポリマー全体の酸価が、20~250mgKOH/gであり、ブロックポリマー中のAブロック、またはAブロックとCブロックとの合計の含有量が、ブロックポリマー全体の20質量%以上であることが好ましい。
 また、上記本発明においては、ブロックポリマーの数平均分子量が、1,000~20,000であって、該ブロックポリマー中のBブロックの数平均分子量の割合が、ブロックポリマー全体の80%未満であること;酸基を有するモノマーが、(メタ)アクリル酸であり、疎水性モノマーが、ベンジル(メタ)アクリレート又はシクロヘキシル(メタ)アクリレートを含むことが好ましい。
 また、本発明は、少なくとも顔料と、水と、有機溶剤と、アルカリと、高分子分散剤とを混合して顔料を水中に分散した後、該混合液に酸を添加して溶解している高分子分散剤を析出させて顔料を高分子分散剤で被覆する顔料の処理方法、または少なくとも顔料と高分子分散剤とを混練した後、該混練物を上記高分子分散剤の貧溶媒に添加して顔料を高分子分散剤で被覆する顔料の処理方法において、上記高分子分散剤が、前記[一般式1]のA-Bジブロックポリマーまたは前記[一般式2]のA-B-Cトリブロックポリマーであることを特徴とする顔料の処理方法、および顔料含有量が、20~95質量%である該方法で得られたことを特徴とする処理顔料を提供する。
 また、本発明は、前記処理顔料を、アルカリ性水性媒体に分散させることを特徴とする水性顔料分散液の製造方法、該水性顔料分散液を含有してなることを特徴とする塗料、インク、コーティング剤、トナーまたは文具を提供する。
 本発明で用いる高分子分散剤は、水に溶解するポリマーブロックと、水不溶のポリマーブロックとからなるジブロックまたはトリブロックの構造である。該ブロックポリマーで顔料を処理することで、水不溶のポリマーブロックが顔料粒子を被覆または顔料粒子上に堆積することで、水性媒体中でも高分子分散剤は溶解せず、顔料を被覆した状態であって、顔料/樹脂カプセル構造を有している。一方、水に溶解するポリマーブロックが、親水性を有することによって、上記カプセル顔料を水性媒体中に分散させ、高度な顔料分散安定性と微分散性を与える。また、該分散液が乾燥しても、上記親水性ポリマーブロックが水に容易に溶解するので、乾燥物に水を接触させるだけでも容易に顔料が水に分散する。さらには本発明の水性顔料分散液を物品の着色に使用した場合、高度な鮮明性、高発色、高グロスを有する着色物を与える。
 また、本発明で用いる高分子分散剤を得る方法は、従来のラジカル重合や前記したリビングラジカル重合方法ではない、新規なリビングラジカル重合方法である。前記のリビングラジカル重合における重金属、臭気、着色、コストなどの問題がない。本発明の水性顔料分散液は、上記高分子分散剤を使用して顔料を処理し、その処理された顔料を分散して得られる水性顔料分散液であり、該水性顔料分散液は、水性塗料、グラビアインキ、文具用カラー、水性インクジェットインク、湿式トナー、ケミカルトナー、水性コーティング剤などの着色剤として非常に有用である。
 本発明で用いる高分子分散剤を得る方法には、つぎの利点がある。
(1)重金属化合物を使用しない;ATRP法やDT法のような重金属化合物を使用しない。
(2)精製が必須ではない;ATRP法やDT法は重金属、RAFT法やMADIX法は硫黄化合物の除去が必要。
(3)特殊で高価な化合物を必要とせず、市場にある比較的安価な材料が使用でき、よって低コストである;他のリビングラジカル重合方法では特別な化合物が必要。
(4)重合条件が温和で、従来のラジカル重合方法と同様の条件で重合を行うことができる;NMP法では高温が必要であり、ATRP法では酸素の除去が必要である。
(5)使用するモノマーや溶媒なども精製する必要がなく、様々なモノマーが使用でき、酸基、アミノ基などの様々な官能基を有するモノマーを使用することが可能で、ポリマーブロックに様々な官能基を導入することができる;特にATRP法では酸基がその触媒毒となり、酸基をそのまま使用することはできない。NMP法ではメタクリレートはうまく重合しない。
(6)分子量と構造が制御でき、所望の結合状態のブロックポリマーが容易に得られ、かつ重合率も非常によい。
乾燥被膜(左実施例、右比較例2) 水を添加した被膜(左実施例、右比較例2) 水を添加した被膜の顕微鏡写真(左実施例、右比較例2) 印字された顔料粒子
 以下に好ましい実施の形態を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
 先ず、本発明で用いる顔料は、従来公知の有機顔料、無機顔料が使用でき、特に限定はない。例えば、有機顔料としては、フタロシアニン系、アゾ系、アゾメチンアゾ系、アゾメチン系、アンスラキノン系、ぺリノン・ペリレン系、インジゴ・チオインジゴ系、ジオキサジン系、キナクリドン系、イソインドリン系、イソインドリノン系、ジケトピロロピロール系、キノフタロン系、インダスレン系顔料などやカーボンブラック顔料などである。また、無機顔料としては、体質顔料、酸化チタン系顔料、酸化鉄系顔料、スピンネル顔料などである。
 また、従来公知の顔料誘導体(シナジスト)を、従来公知の方法と同様に顔料と併用してもよく、シナジストとしてはアゾ系やフタロシアニン系顔料のスルホン化物、アミノ化物などである。目的により顔料の種類、粒子径、処理の種類を選んで使用することが望ましい。着色物に隠蔽力を必要とする場合以外は、有機系の微粒子顔料が望ましく、特に透明性を望む場合には0.5μmを超える粒子径を有する有機顔料を除去し、平均粒子径を0.15μm以下とすることが望ましい。
 つぎに本発明で用いる高分子分散剤について説明する。本発明で用いる高分子分散剤は、[一般式1]のA-Bジブロックポリマーまたは[一般式2]のA-B-Cトリブロックポリマーである。ここで一般式1、2中のA、B、Cはそれぞれ1種以上の付加重合性モノマーのポリマーブロックであり、AブロックとCブロックは同じでも異なってもよく、AブロックとCブロックとは少なくとも酸基を有するモノマーの、酸価が40~300mgKOH/gのポリマーブロックであり、Bブロックは疎水性モノマーのポリマーブロックである。
 また、上記ブロックポリマーは、好ましくはその全体の酸価が20~250mgKOH/gであり、Aブロック、またはAブロックとCブロックの合計が、高分子分散剤(ブロックポリマー)全体中で20質量%以上であり、さらに好ましくは高分子分散剤の数平均分子量が1,000~20,000であって、該高分子分散剤中のBブロックの数平均分子量の割合が、ブロックポリマー全体の80%未満である。
 本発明で用いる高分子分散剤は、AブロックとBブロック、またはAブロックとBブロックとCブロックとからなるブロックポリマーである。Aブロック、またはAブロックとCブロックは、酸基を有しているモノマーのポリマーブロックであって、該酸基を中和することでブロックポリマーが水溶性になる。Bブロックは、酸基を有していてもよいが、主として水に不溶の疎水性のモノマーのポリマーブロックである。すなわち、本発明で用いる高分子分散剤は、両親媒性のブロックポリマーである。
 本発明で用いる高分子分散剤を用いて顔料を水性媒体に分散させる時は、Bブロックは、水に不溶なので顔料粒子に吸着または顔料粒子上に堆積し、Bブロックが顔料をカプセル化した状態となる。Aブロック、またはAブロックとCブロックとは水性媒体中でアルカリによって中和されてイオン化して水に溶解する。これらの作用によって顔料を水性媒体中に微粒子の状態で分散し、水性顔料分散液の分散安定性や保存安定性を向上させる。
 さらに、顔料を高分子分散剤によってカプセル化することによって、水性顔料分散液(例えば、インク)を紙に印字・印画した場合、顔料の紙への浸透を抑え、顔料の発色性を上げる。また、水性顔料分散液をフィルムや被塗布物に使用した場合は、そのAブロックまたはCブロックが顔料のバインダー成分として働き塗膜を形成し、さらには他のバインダー成分と相溶性を示して塗膜が良好な外観を示す。また、本発明の顔料分散液を水性インクジェットインクに使用した場合、吐出安定性がよく、ノズルの詰まりもない。
 本発明で用いる高分子分散剤においては、AブロックとCブロックとは同じでも異なっていてもよく、これらのブロックは、酸基を有するモノマーを少なくとも1成分として重合されたポリマーブロックであり、その酸基をアルカリで中和することで、Aブロック、またはAブロックとCブロックとが水に溶解する。
 モノマーの酸基としては、従来公知であるカルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基が挙げられるが、特に好ましくはカルボキシル基である。これは本発明においては、高分子分散剤で顔料を分散した後、高分子分散剤を酸で析出させ不溶化させるが、酸基がカルボキシル基であると、その析出が容易であるためである。
 酸基を有するモノマーとしては、従来公知のものが挙げられ、カルボキシル基を有するモノマーとしては、アクリル酸、アクリル酸二量体、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、クロトン酸、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートや4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートに無水マレイン酸、無水コハク酸、無水フタル酸を反応させたモノマーが挙げられ、スルホン酸基を有するモノマーとしては、スチレンスルホン酸、ジメチルプロピルスルホン酸(メタ)アクリルアミド、スルホン酸エチル(メタ)アクリレート、スルホン酸エチル(メタ)アクリルアミド、ビニルスルホン酸などが挙げられ、リン酸基を有するモノマーとしては、メタクリロイロキシエチルリン酸エステルなどが挙げられる。
 特に本発明では前記したカルボキシル基を有するモノマーがよい。さらに好ましくは、アクリル酸またはメタクリル酸である。これは分子量が小さいので、重合用モノマー組成物中の配合量を多くすることができ、高分子分散剤の酸価を高くすることが可能である。さらに本発明で用いる重合方法において、これらのモノマーは重合率も高い。
 また、本発明で用いる重合方法は、酸基を有するモノマーをそのまま使用できることが大きな特徴であるが、必要に応じて、上記酸基を保護しておき、ブロックポリマーを得た後、その保護基を脱離させて酸基を再生してもよい。この方法は従来公知のモノマーが使用できるが、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸1-n-プロポキシエチルなどのヘミアセタール系(メタ)アクリレートを重合後に脱保護して、(メタ)アクリル酸とすることができる。
 高分子分散剤中のAブロックおよびCブロックが水に溶解するためには、これらのブロック中の酸基の含有量、すなわち酸価が重要であって、その酸価は、40~300mgKOH/gであり、好ましくは60~250mgKOH/gである。この酸価が40mgKOH/g未満であると、本発明で用いる高分子分散剤が水に溶解しない。一方、酸価が300mgKOH/gを超えると、酸価が高すぎて、水性顔料分散液を物品の着色に使用した場合、着色被膜の耐水性を低下させる。さらには高分子分散剤中のBブロックまで影響を及ぼし、高分子分散剤で顔料を被覆しても、高分子分散剤の水への溶解性が高いため、顔料からBブロックが剥がれ、カプセルが破壊されてしまう可能性がある。
 酸基を有するモノマーの他に、他の共重合し得るモノマーを使用してもよい。共重合するモノマーによって、他の性能、例えば、水への溶解性のための酸価の調整、塗布面との密着性、塗料などと混合した場合のバインダーとの相溶性、Aブロック、またはAブロックとCブロックのポリマーの熱的安定性や軟・硬性の性質などを付与することができる。
 上記共重合し得るモノマーとしては従来公知のモノマーが挙げられ、例えば、スチレン、ビニルトルエン、ビニルヒドロキシベンゼン、クロロメチルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルビフェニル、ビニルエチルベンゼン、ビニルジメチルベンゼン、α-メチルスチレン、エチレン、プロピレン、イソプレン、ブテン、ブタジエン、1-ヘキセン、シクロヘキセン、シクロデセン、ジクロロエチレン、クロロエチレン、フロロエチレン、テトラフロロエチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、イソシアナトジメチルメタンイソプロペニルベンゼン、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド、ヒドロキシメチルスチレンなどのビニル系モノマー、
 メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-メチルプロパン(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、べへニル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、
 イソボロニル(メタ)アクリレート、2,2,4-トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロデシル(メタ)アクリレート、シクロデシルメチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、t-ブチルベンゾトリアゾールフェニルエチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ナフチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレートなどの脂肪族、脂環族、芳香族アルキル(メタ)アクリレート、
 水酸基を含有するモノマーとして、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシへキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレートなどのアルキレングリコールのモノ(メタ)アクリル酸エステル、
 ポリグリコール基を有するモノマーとして、ポリ(n=2以上)エチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリ(n=2以上)プロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリ(n=2以上)テトラメチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、モノまたはポリ(n=2以上)エチレングリコールモノまたはポリ(n=2以上)プロピレングリコールランダムコポリマーのモノ(メタ)アクリレート、モノまたはポリ(n=2以上)エチレングリコールモノまたはポリ(n=2以上)プロピレングリコールブロックコポリマーのモノ(メタ)アクリレート、などのポリアルキレングリコールのモノ(メタ)アクリレート、さらには(ポリ)エチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールモノオクチルエーテル(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールモノラウリルエーテル(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールモノステアリルエーテル(メタ)アクリレート、
 (ポリ)エチレングリコールモノオレイルエーテル(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールモノステアリン酸エステル(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールモノノニルフェニルエーテル(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールモノエチルエーテル(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールモノオクチルエーテル(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールモノラウリルエーテル(メタ)アクリレート、(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チルエーテル(メタ)アクリレートなどの(ポリアルキレン)グリコールモノアルキル、アルキレン、アルキンエーテルまたはエステルのモノ(メタ)アクリレートなど、
 つぎにアミノ基を有するモノマーとして、一級アミノ基を有するモノマーとしては、ビニルアミン、アリルアミン、アミノスチレン、2-アミノエチル(メタ)アクリレート、2-アミノプロピル(メタ)アクリルアミドなどが挙げられ、2級アミノ基を有するモノマーとしては、ビニルメチルアミン、アリルメチルアミン、メチルアミノスチレン、t-ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、テトラメチルピペリジル(メタ)アクリレート、t-ブチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドなどが挙げられ、
 第3級アミノ基を有するモノマーとしては、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ペンタメチルピペリジル(メタ)アクリレート、N-エチルモルホリノ(メタ)アクリレート、ジメチルプロピル(メタ)アクリルアミド、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール、ビニルベンゾトリアゾール、ビニルカルバゾール、ジメチルアミノスチレン、ジアリルメチルアミンなどが挙げられ、
 第4級アミノ基を有するモノマーとしては、トリメチルアンモニウムスチレンクロライド、ジメチルラウリルアミノスチレンクロライド、ビニルメチルピリジニルアイオダイド、塩化トリメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、塩化ジエチルメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、塩化ベンジルジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、トリメチルアミノエチル(メタ)アクリレートメチル硫酸塩、ジアリルジメチルアンモニウム塩クロライドなどが挙げられる。また、グリシジル(メタ)アクリレートの如きグリシジル基含有モノマーに1級、2級のアミンを反応させても得られる。
 酸素原子含有モノマーとしては、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、モルホリノ(メタ)アクリレート、メチルモルホリノ(メタ)アクリレート、メチルモルホリノエチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。窒素原子含有モノマーとしては、(メタ)アクロイロオキシエチルイソシアネート、(メタ)アクロイロオキシエトキシエチルイソシアネート、およびそれらのカプロラクトンなどでイソシアネートをブロックしてあるブロック化イソシアネート含有(メタ)アクリレート、や(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミドなどのアミド系モノマーなどが挙げられ、
 さらには、その他のモノマーとしては、(メタ)アクリロイロキシエチルモノまたはポリ(n=2以上)カプロラクトンなどの前記した(ポリ)アルキレングリコールモノ(メタ)アクリル酸エステルを開始剤として、ε-カプロラクトンやγ-ブチロラクトンなどのラクトン類を開環重合して得られるポリエステル系モノ(メタ)アクリル酸エステル;2-(メタ)アクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシエチルフタレートや2-(メタ)アクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシエチルスクシネートなどの前記した(ポリ)アルキレングリコールモノ(メタ)アクリル酸エステルに2塩基酸を反応させてハーフエステル化したのち、もう一方のカルボキシル基にアルコール、アルキレングリコールを反応させたエステル系(メタ)アクリレート;
 グリセロールモノ(メタ)アクリレートやジメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレートなどの3個以上の水酸基をもつ多官能水酸基化合物のモノ(メタ)アクリレート;3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、オクタフルオロオクチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロエチル(メタ)アクリレートなどのハロゲン元素含有(メタ)アクリレート;2-(4-ベンゾキシ-3-ヒドロキシフェノキシ)エチル(メタ)アクリレート、2-(2’-ヒドロキシ-5-(メタ)アクリロイロキシエチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾールの如き紫外線を吸収するモノマー、特にこのモノマーは色素の耐光性を向上させるのに共重合するとよい;エチル-α-ヒドロキシメチルアクリレートなどのα位水酸基メチル置換アクリレート類などが挙げられる。
 さらには、得られた高分子分散剤のAブロックのカルボキシル基や水酸基に、付加重合性基などの反応性基をもったモノマーを反応させて、ポリマー側鎖に付加重合性基を持たせてもよい。特に限定されないが、例えば、(メタ)アクリル酸を共重合成分として重合して得られるAブロックを含むブロックポリマーに、グリシジルメタクリレートを反応させてメタクリル基を導入したり、モノマーとして2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートを共重合成分として重合して得られる水酸基を有するブロックポリマーに、アクリロイロオキシエチルイソシアネートを反応させてアクリル基を導入でき、上記付加重合性基を側鎖に有する高分子分散剤を紫外線硬化や電子線硬化させるポリマーとすることができる。
 高分子分散剤中のAブロックとCブロックとは、同じでも異なってもよい。すなわち、同じ酸価でも異なった酸価でもよく、さらには同じモノマー組成でも異なったモノマー組成でもよい。しかし、前記した酸価になるような組成であることが必要である。
 つぎに高分子分散剤中のBブロックは、水に不溶のポリマーブロックである。Bブロックを形成するモノマーは前記したモノマーが挙げられるが、好ましくは芳香環を有する(メタ)アクリレート、例えば、ベンジル(メタ)アクリレートであり、脂環族アルキル基を有する(メタ)アクリレート、例えば、シクロヘキシル(メタ)アクリレートを含む疎水性モノマーである。特に重要なことはBブロックが水不溶のポリマーブロックであることであり、このBブロックに含まれるこれらのモノマーの割合は、50質量%以上であることが好ましい。これによって、水への溶解が悪くなり、水系溶媒に使用しても、Bブロックは顔料から剥がれることがない。
 また、Bブロックの形成には、好ましくは非官能性である脂肪族、芳香族、脂環族アルキル基を有するモノマーを使用してもよいし、酸基、アミノ基、水酸基を有するモノマーを使用してもよい。ただし酸基をもっているモノマーでもよいが、その酸基を中和することで水に溶解してはならないし、アミノ基や第4級アンモニウム塩基を有していてもよいが、酸によって水に溶解したり、第4級アンモニウム塩によって溶解してはいけない。また、特に、アミノ基を有するモノマーを併用すると、スルホン酸などの酸基を有するシナジストで処理された顔料の表面とのイオン結合によって、また、水酸基を有するモノマーを併用すると、顔料表面との水素結合によって、高分子分散剤による顔料の被覆性を向上するので好ましい。
 また、Bブロックの形成は、前記した疎水性モノマーであるが、2つ以上の付加重合性基をもつモノマーを使用してもよい。2官能以上のモノマーを使用すると、ポリマー中で2官能同士の結合が生じ、Bブロックが分岐状態で重合して、AブロックポリマーがBブロックにグラフトした多分岐型の星型ブロックポリマーとなる。用いる2官能以上のモノマーは特に限定されず、例えば、ジビニルベンゼン;エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、シクロヘキサンジメタノールなどのジオールの(メタ)アクリレート;ポリエステルポリオール(メタ)アクリレート;トリメチロールプロパンやペンタエリスリトールなどの多水酸基化合物の(メタ)アクリレート;酸基を有するモノマーとグリシジル基を有するモノマーのグリシジル基と酸基を反応させたもの;水酸基を有するモノマーとイソシアネートを有するモノマーを反応させたものなどが挙げられる。
 Bブロックの形成に酸基を有するモノマーを使用する場合には、酸基を有するモノマーの使用量は、Bブロックの酸価が20mgKOH/g未満、さらに好ましくは10mgKOH/g以下となる量である。アミノ基を有するモノマーを使用する場合の使用量は、Bブロックのアミン価が100mgKOH/g以下、さらに好ましくは50mgKOH/g以下となる量である。さらにはポリエチレングリコールのようなノニオン系の親水性基を有するモノマーを使用してもよいが、ノニオン系の親水性基が多く存在すると、高分子分散剤が水に溶解してしまうのでよくない。
 本発明で用いる高分子分散剤は、以上のようなA-BジブロックポリマーまたはA-B-Cトリブロックポリマーである。高分子分散剤中のAブロック、またはAブロックとCブロック(以下「Aブロック」と「Cブロック」とを「親水性ブロック」と称す)とBブロックの量的関係について説明する。親水性ブロック由来の高分子分散剤全体の酸価は20~250mgKOH/gであり、この範囲で親水性ブロックとBブロックとの質量比や酸価が調整される。上記酸価が20mgKOH/g未満であると、本発明で用いる高分子分散剤が水に親和性がなく、水への溶解・分散状態がとれず、一方、酸価が、250mgKOH/gを超えると高分子分散剤自体の親水性が高すぎ、顔料を処理した場合、顔料からBブロックが剥がれて高分子分散剤が水に溶解してしまう。また、水性顔料分散液を物品の着色に使用しても、酸価が高いので着色被膜の耐水性が劣ってしまう。好ましくは高分子分散剤の全体の酸価は30~200mgKOH/g、さらに好ましくは40~180mgKOH/gである。
 本発明で用いる高分子分散剤の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(以下GPC)におけるスチレン換算の数平均分子量(以下数平均分子量はGPCのスチレン換算を言い、単に分子量という)は1,000~20,000である。好ましくは3,000~15,000、さらに好ましくは5,000~10,000である。上記分子量が1,000未満であると、高分子分散剤が顔料に吸着後の立体障害が発揮されず、顔料の分散安定性が悪くなる。一方、分子量が、20,000を超えると、水性顔料分散液の粘度が高くなり、顔料の分散がうまく進行せず、また、顔料粒子間を高分子分散剤1分子で複数の顔料吸着を起こし、顔料が凝集してしまう可能性がある。
 また、本発明で用いる高分子分散剤における、重量平均分子量と数平均分子量の比である分散度(以下PDIと称す)は、特に限定されない。リビングラジカル重合では非常に小さいPDI(~1.3)の高分子分散剤とすることができるが、本発明では高分子分散剤が前記したブロック構造をとることが重要であるので、PDIは大きくは関与しない。しかし、あまりに広いPDIであると、高分子分散剤が、分子量の大きいポリマーから分子量の小さいポリマーまで含むことになり、前記した分子量範囲以外の現象が起こる可能性があり好ましくない。本発明で用いる高分子分散剤では、PDIは好ましくは1.7以下、さらに好ましくは1.6以下である。
 つぎに、高分子分散剤中における親水性ブロックとBブロックの質量比は、親水性ブロックが高分子分散剤全体の20質量%以上であることが好ましい。また、高分子分散剤全体の分子量においては、高分子分散剤全体におけるBブロックの分子量が占める割合は80%未満であることが好ましい。これは、Bブロックが質量および分子量において、高分子分散剤中で80%以上であると、本発明で用いる高分子分散剤を水に添加したとき、親水性ブロックが存在していても、Bブロックは疎水性が強いので、Bブロック同士で凝集してしまい、高分子分散剤全体としてアルカリで中和しても水に不溶となってしまう可能性があるからである。好ましくは親水性ブロックの高分子分散剤中における含有量は30質量%以上である。
 また、分子量においてはBブロックの分子量は、高分子分散剤全体の分子量の好ましくは80%未満、さらに好ましくは70%以下である。このような範囲において、高分子分散剤が水に溶解したときに、Bブロックは親水性ブロックによって非常に細かく分散され、見た目は透明の水溶液を与えることができる。
 つぎに本発明で用いる高分子分散剤を得る重合方法について説明する。この重合方法は従来のラジカル重合やリビングラジカル重合ではなく、新規なリビングラジカル重合である。さらには、このリビングラジカル重合は従来のリビングラジカル重合方法とは違い、金属化合物やリガンドを使用せず、ニトロキサイド、ジチオカルボン酸エステルやザンテートなどの特殊な化合物を使用しなくてもよく、従来の付加重合性モノマーとラジカル発生剤である重合開始剤を使用するラジカル重合に、有機ヨウ化物である開始化合物と触媒を併用するだけで、容易に行えるリビングラジカル重合である。
 上記重合方法は、下記一般反応式1
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
で表される反応機構で進み、ドーマント種Polymer-X(P-X)の成長ラジカルへの可逆的活性反応である。この重合機構は触媒の種類によって変わる可能性があるが、つぎのように進むと考えられる。上記式1では、重合開始剤から発生したP・がXAと反応して、in siteで触媒A・が生成する。A・はP-Xの活性化剤として作用して、この触媒作用によってP-Xは高い頻度で活性化する。
 さらに詳しくは、ヨウ素(X)が結合した開始化合物の存在下、重合開始剤から生じるラジカルが、触媒の活性水素や活性ハロゲン原子を引き抜き、触媒ラジカルA・となる。ついでそのA・が開始化合物のXを引き抜きXAとなり、その開始化合物がラジカルとなって、そのラジカルにモノマーが重合し、すぐにXAからXを引き抜き、停止反応を防止する。さらに熱などによってA・が末端XからXを引き抜きXAと末端ラジカルとなってそこにモノマーが反応して、すぐに末端ラジカルにXを与え安定化させる。この繰り返しで重合が進行して分子量や構造の制御ができる。但し、場合によっては、副反応として、二分子停止反応や不均化を伴うことがある。
 本発明で用いるリビングラジカル重合が開始する開始化合物は、従来公知の有機ヨウ化物であって特に限定されない。具体的に例示すると、ヨウ化メチル、ヨウ化エチル、ヨウ化プロピル、ヨウ化イソプロピル、ヨウ化ブチル、ヨウ化t-ブチル;アイオドフェニルメタン、アイオドジフェニルメタン、アイオドトリフェニルメタン、2-アイオド-1-フェニルエタン、1-アイオド-1-フェニルエタン、1-アイオド-1,1-ジフェニルエタン、ジヨードメタンなどのアルキルヨウ化物;アイオドジクロロメタン、アイオドクロロメタン、アイオドトリクロロメタン、アイオドジブロモメタンなどのヨウ素原子を含む有機ハロゲン化物;
 1-アイオドエタノール、1-アイオドプロパノール、2-アイオドプロパノール、2-アイオド-2-プロパノール、2-アイオド-2-メチルプロパノール、2-フェニル-1-アイオドエタノール、2-フェニル-2-アイオドエタノールなどのヨウ化アルコール;それらのヨウ化アルコールを酢酸、酪酸、フマル酸などのカルボン酸化合物とのエステル化合物;アイオド酢酸、α-アイオドプロピオン酸、α-アイオド酪酸、α-アイオドイソ酪酸、α-アイオド吉草酸、α-アイオドイソ吉草酸、α-アイオドカプロン酸、α-アイオドフェニル酢酸、α-アイオドジフェニル酢酸、α-アイオド-α-フェニルプロピオン酸、α-アイオド-β-フェニルプロピオン酸、β-アイオドプロピオン酸、β-アイオド酪酸、β-アイオドイソ酪酸、β-アイオド吉草酸、β-アイオドイソ吉草酸、β-アイオドカプロン酸、β-アイオドフェニル酢酸、β-アイオドジフェニル酢酸、β-アイオド-α-フェニルプロピオン酸、β-アイオド-β-フェニルプロピオン酸などのヨウ化カルボン酸;それらヨウ化カルボン酸のメタノール、エタノール、フェノール、ベンジルアルコール、さらには前記したヨウ化アルコールなどとのエステル化物;それらのヨウ化カルボン酸の酸無水物;それらのヨウ化カルボン酸のクロライド、ブロマイドなどの酸無水物;ヨードアセトニトリル、2-シアノ-2-アイオドプロパン、2-シアノ-2-アイオドブタン、1-シアノ-1-アイオドシクロヘキサン、2-シアノ-2-アイオドバレロニトリルなどのシアノ基含有ヨウ化物などが挙げられる。
 また、ヨウ素を2つもつ2官能開始化合物も使用でき、例えば、1,2-ジアイオドエタン、1,2-ジアイオドテトラフロロエタン、1,2-ジアイオドテトラクロロエタン、1,2-ジアイオド-1-フェニルエタン、前記したα-アイオドイソ酪酸などのヨウ化カルボン酸とエチレングリコールなどのジオール、ヘキサメチレンジアミンなどのジアミンとの反応物などが挙げられる。
 また、これらの化合物は市販品をそのまま使用することができるが、従来公知の方法で得ることができる。例えば、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合物とヨウ素の反応によって得られるし、または前記した有機ヨウ化物のヨウ素の代わりにブロマイド、クロライドなどの他のハロゲン原子が置換した有機ハロゲン化物を、第4級アンモニウムアイオダイドやヨウ化ナトリウムなどのヨウ化物塩を使用しハロゲン交換反応させて本発明で用いる有機ヨウ化物を得ることができる。それらは特に限定されない。
 本発明で用いる触媒としては、前記した開始化合物のヨウ素原子を引き抜き、ラジカルとなる有機リン化合物、有機窒素化合物、有機酸素化合物であって、好ましくは、ヨウ素原子を含むハロゲン化リン、フォスファイト系化合物、フォスフィネート系化合物である有機リン化合物、またはイミド系化合物、ヒダントイン系化合物である有機窒素化合物、またはフェノール系化合物、アイオドオキシフェニル化合物、ビタミン類である有機酸素化合物の1種以上から選ばれる。
 これらの化合物は特に限定されないが、具体的に例示すると、リン化合物では、ヨウ素原子を含むハロゲン化リン、フォスファイト系化合物、フォスフィネート系化合物であり、例えば、ジクロロアイオドリン、ジブロモアイオドリン、三ヨウ化リン、ジメチルフォスファイト、ジエチルフォスファイト、ジブチルフォスファイト、ジパーフロロエチルフォスフィネート、ジフェニルフォスファイト、ジベンジルフォスファイト、ビス(2-エチルヘキシル)フォスファイト、ビス(2,2,2-トリフルオロエチル)フォスファイト、ジアリルフォスファイト、エチレンフォスファイト、エトキシフェニルフォスフィネート、フェニルフェノキシフォスフィネート、エトキシメチルフォスフィネート、フェノキシメチルフォスフィネートなどが挙げられる。
 窒素化合物ではイミド系化合物、ヒダントイン系化合物であり、例えば、スクシンイミド、2,2-ジメチルスクシンイミド、α,α-ジメチル-β-メチルスクシンイミド、3-エチル-3-メチル-2,5-ピロリジンジオン、シス-1,2,3,6-テトラヒドロフタルイミド、α-メチル-α-プロピルスクシンイミド、5-メチルヘキサヒドロイソインドール-1,3-ジオン、2-フェニルスクシンイミド、α-メチル-α-フェニルスクシンイミド、2,3-ジアセトキシスクシンイミド、マレイミド、フタルイミド、4-メチルフタルイミド、N-クロロフタルイミド、N-ブロモフタルイミド、N-ブロモフタルイミド、4-ニトロフタルイミド、2,3-ナフタレンカルボキシイミド、ピロメリットジイミド、5-ブロモイソインドール-1,3-ジオン、N-クロロスクシンイミド、N-ブロモスクシンイミド、N-アイオドスクシンイミド、ヒダントイン、ジアイオドヒダントインなどが挙げられる。
 酸素化合物としては、芳香環に水酸基を有するフェノール性水酸基であるフェノール系化合物、そのフェノール性水酸基のヨウ素化物であるアイオドオキシフェニル化合物、ビタミン類であり、例えば、フェノール類としてフェノール、ヒドロキノン、メトキシヒドロキノン、t-ブチルフェノール、t-ブチルメチルフェノール、カテコール、レソルシノール、ジ-t-ブチルヒドロキシトルエン、ジメチルフェノール、トリメチルフェノール、ジ-t-ブチルメトキシフェノール、ヒドロキシスチレンを重合したポリマーまたはそのヒドロキシフェニル基担持ポリマー微粒子などが挙げられる。これらはモノマーの保存として重合禁止剤として添加されているので、市販品のモノマーを精製せずそのまま使用することで効果を発揮することもできる。アイオドオキシフェニル化合物としてはチモールジアイオダイドなどが挙げられ、ビタミン類としてはビタミンC、ビタミンEなどが挙げられる。
 触媒の量としては、重合開始剤のモル数未満である。このモル数が多すぎると、重合が制御されすぎて重合が進行しない。
 つぎに、本発明で使用される重合開始剤としては、従来公知のものが使用でき、特に限定されず、通常用いられている有機過酸化物やアゾ化合物を使用することができる。具体例としては、ベンゾイルパーオキシド、ジクミルパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシド、ジ-t-ブチルパーオキシド、t-ブチルパーオキシベンゾエート、t-ヘキシルパーオキシベンゾエート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ヘキシルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキシル-3,3-イソプロピルヒドロパーオキシド、t-ブチルヒドロパーオキシド、ジクミルヒドロパーオキシド、アセチルパーオキシド、ビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、イソブチルパーオキシド、3,3,5-トリメチルヘキサノイルパーオキシド、ラウリルパーオキシド、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ヘキシルパーオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(イソブチレート)、2,2’-アゾビス(メトキシジメチルバレロニトリル)などが挙げられる。
 重合開始剤は、モノマーモル数に対して0.001~0.1モル倍、さらに好ましくは0.002~0.05モル倍使用する。これはあまりに少ないと重合が不十分であり、また、多すぎると付加重合モノマーだけのポリマーができてしまう可能性がある。
 以上有機ヨウ化物である開始化合物、付加重合性モノマー、重合開始剤および触媒を少なくとも使用して重合することによって、本発明で用いる高分子分散剤を得ることができる。上記重合は、有機溶剤を使用しないバルクで重合を行ってもよいが、好ましくは溶媒を使用する溶液重合がよい。用いる有機溶剤は特に限定されないが、例示すると、ヘキサン、オクタン、デカン、イソデカン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメンなどの炭化水素系溶剤;
メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、ヘキサノール、ベンジルアルコール、シクロヘキサノールなどのアルコール系溶剤;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、ジグライム、トリグライム、
 ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ブチルカルビトール、ブチルトリエチレングリコール、メチルジプロピレングリコール、メチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどのグリコール系溶剤;ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、メチルシクロプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソールなどのエーテル系溶剤;
 メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン、アセトフェノンなどのケトン系溶剤;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酪酸メチル、酪酸エチル、カプロラクトン、乳酸メチル、乳酸エチルなどのエステル系溶剤;クロロホルム、ジクロロエタンなどのハロゲン化溶剤;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ピロリドン、N-メチルピロリドン、カプロラクタムなどのアミド系溶剤;ジメチルスルホキシド、スルホラン、テトラメチル尿素、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、炭酸ジメチル、炭酸エチル、ニトロメタン、アセトニトリル、ニトロベンゼン、ジオクチルフタレートなどが挙げられ、本発明に使用する有機ヨウ化物、触媒、付加重合性モノマーおよび重合開始剤を溶解する溶媒であればよい。
 特に好ましくは、本発明では、前記のブロックポリマーを水性顔料分散液の高分子分散剤として使用するので、溶液重合した後、高分子分散剤のAブロック、またはAブロックとCブロックとを中和する際にアルカリ水溶液で中和し、そのまま顔料の分散処理に使用することがよく、したがって重合に用いる有機溶剤は、水に溶解する有機溶剤がよい。特に好ましい有機溶剤としては、例えば、アルコール系、グリコール系がよい。
 重合液の固形分(モノマー濃度)としては、特に限定されないが、5~80質量%、好ましくは20~60質量%である。固形分が5質量%未満であると、モノマー濃度が低すぎて重合が完結しない可能性があり、80質量%~バルクの重合では、重合液の粘度が高くなりすぎ、攪拌が困難になったり、重合率が悪くなる可能性がある。
 重合温度は特に限定されず、0℃~150℃、さらに好ましくは30℃~120℃である。重合温度は、それぞれの重合開始剤の半減期によって調整される。また、重合時間は、モノマーがなくなるまで重合を続けることが好ましいが、特に限定されず、例えば、0.5時間~48時間、実用的な時間として好ましくは1時間~24時間、さらに好ましくは2時間~12時間である。
 雰囲気は、特に限定されず、そのまま重合してもよく、すなわち、系内に通常の範囲内で酸素が存在してもよいし、必要に応じて、酸素を除去するため窒素気流下で行ってもよい。また、使用する材料は、蒸留、活性炭やアルミナで不純物を除去してもよいが、市販品をそのまま使用できる。また、重合は、遮光下で行ってもよいし、ガラスのような透明容器中で行ってもなんら問題はない。
 以上のようにして、有機ヨウ化物を開始化合物として、付加重合性モノマー、重合開始剤および触媒を少なくとも使用して重合することによって、本発明で用いる高分子分散剤であるジブロックポリマーまたはトリブロックポリマーを得ることができる。
 上記ジブロックポリマーおよびトリブロックポリマーの重合方法について説明する。ジブロックポリマーは、1官能の有機ヨウ化物を開始化合物として、少なくとも酸基を有する付加重合性モノマーを前記方法によって重合し、1つのポリマーブロック(Aブロックとする)を得る。このポリマー末端はヨウ素基で置換されているため安定化しており、再度モノマーを添加し、熱などによって解離させ再び重合を開始することができる。
 このAブロックを取り出して精製して、再び有機溶剤に溶解させ、これを開始化合物として、次のモノマーを追加して、好ましくは触媒および重合開始剤を追加して重合することにより、ポリマー末端ヨウ素が解離して再度重合が開始し、BブロックがAブロックに連結したジブロックポリマーを得ることができる。また、Aブロックを形成後、ポリマーを取り出さずにそのままBブロックモノマーを加えて、好ましくは触媒および重合開始剤を加えて重合を行うことによってジブロックポリマーを得ることができる。
 さらには、Aブロックモノマーが完全に重合していなくても、前記したAブロックの酸価になるように、かつBブロックが水に溶解しないようになればよく、Aブロックモノマーの重合率が50%以上、さらに好ましくは80%以上になった時点で、Bブロックモノマーを添加して重合してもよい。その添加は一度に添加してもよいし、滴下装置で滴下して行ってもよい。滴下することで、Bブロックポリマーは、モノマーのポリマー中における濃度勾配、すなわち、グラジエントポリマーとなることができる。
 同様にして、上記ブロックの生成を逆にして、先に水に不溶のポリマーであるBブロックモノマーを重合して、ついで酸基を有するモノマーを少なくとも含むモノマーを重合してA-Bのジブロックポリマーを得てもよい。
 トリブロックポリマーの場合は、前記したブロックポリマーにおいて、酸基を含むモノマーを重合し、ついで疎水性モノマーを重合してジブロックポリマーを得た後、これを取り出して精製し、溶媒に溶解させて、またはブロックポリマーを得た直後に、少なくとも酸基を含むモノマーを共重合成分として添加し、好ましくは重合開始剤および触媒を添加して重合して、このポリマーをCブロックとして、A-B-Cのトリブロックポリマーを得ることができる。前記したと同様に、Bブロックが水に不溶で、A、Cブロックが中和によって水に溶解すればよく、Bブロックモノマーの重合率が好ましくは80%以上であれば、Cブロックモノマーを添加して重合することができる。
 このCブロックは、Aブロックと同様の組成を使用することで、A-B-Aのトリブロックポリマーとなることができ、Aブロックモノマーと違うモノマー組成で重合すれば、A-B-Cトリブロックポリマーとなる。さらには、Aブロックモノマーの重合率が100%になっていない状態でBブロックモノマーを重合し、Aブロックモノマーと同じモノマー組成を添加して重合した場合もA-B-Cトリブロックポリマーとなり、Bブロックモノマーが完全に重合していない状態でCブロックモノマーを加えて重合してもA-B-Cトリブロックポリマーとなる。さらに、2官能の開始化合物を使用し、疎水性モノマーを重合し、ついで、酸基含有モノマーを重合することで、A-B-C(A)のトリブロック共重合体を得ることができる。
 本発明で用いる重合では、開始化合物の量によってポリマーの分子量をコントロールすることができる。開始化合物のモル数に対してモノマーのモル数を設定することで、任意の分子量、または分子量の大小を制御できる。例えば、開始化合物を1モル使用して、分子量100のモノマーを500モル使用して重合した場合、1×100×500=50,000の理論分子量を与えるものであり、すなわち、設定分子量として、
[開始化合物1モル×モノマー分子量×モノマー対開始化合物モル比]
で算出することができる。
 しかし、本発明で用いる重合方法では、二分子停止や不均化の副反応を伴う場合があり、上記の理論分子量にならない場合がある。これらの副反応がないポリマーが好ましいが、カップリングして分子量が大きくなっても、停止して分子量が小さくなっていてもよい。また、重合率が100%でなくてもよく、残ったモノマーは留去したり、ブロックポリマーを析出する際に除去したり、所望のブロックポリマーを得た後、重合開始剤や触媒を加えて重合を完結させてもよい。本発明で用いるジブロックポリマーまたはトリブロックポリマーを生成、含有していればよく、それぞれのブロックポリマー単位を含んでいてもなんら問題はない。好ましくは、本発明のブロックポリマーを50質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上含有する高分子分散剤であればよい。また、前記した副反応を伴うことによってPDIは広くなるが、そのPDIは特に限定されず、好ましくは1.7以下、さらに好ましくは1.6以下である。
 本発明で用いる高分子分散剤は中和せずそのまま使用してもよいし、Aブロック、またはAブロックとCブロックの酸基を中和して水性顔料分散液の調製に使用してもよい。重合を終了してA-BジブロックポリマーまたはA-B-Cトリブロックポリマーを得た後、アルカリを添加してブロックポリマーを水溶性化することができる。酸基を中和するアルカリとしては特に限定されず、アンモニア;ジエタノールアミン、トリエチルアミン、ジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミンなどのアミン類;ポリアルキレングリコールの末端アミン類;水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛などのアルカリ金属塩などが挙げられる。
 以上のようにして、本発明で用いるジブロックポリマーまたはトリブロックポリマーである高分子分散剤を得ることができ、これをアルカリで中和して水性の高分子分散剤溶液を得ることができる。
 つぎに前記高分子分散剤で顔料を被覆し、これを用いる本発明の水性顔料分散液の製法について説明する。本発明の水性顔料分散液は、前記した顔料と、水と、アルカリで中和された上記高分子分散剤とを少なくとも使用して顔料を水中に分散して得られるものである。そして、水性顔料分散液の製造方法としては下記の方法が好ましい。
(1)少なくとも顔料と、水と、有機溶剤と、アルカリと、前記高分子分散剤とを混合して顔料を水中に分散した後、該混合液に酸を添加して溶解している高分子分散剤を析出させて、顔料を高分子分散剤で被覆し、該被覆顔料を、アルカリ性水性媒体に分散させる方法。
(2)少なくとも顔料と前記高分子分散剤とを混練した後(混練工程)、該混練物を高分子分散剤の貧溶媒に添加して高分子分散剤を貧溶媒中に析出させて顔料を高分子分散剤で被覆し、該被覆顔料をアルカリ性水性媒体に分散させる方法。
 先ず、上記製造方法(1)について説明する。この方法では、用いる高分子分散剤において、重合後中和された高分子分散剤のみを水に添加した場合は、Bブロックは水に溶解しないので、高分子分散剤が凝集して顔料の分散が難しい場合がある。したがって、Bブロックを水に親和させ、溶解、分散または膨潤させるなどのために高分子分散剤溶液に有機溶剤を添加することが好ましい。
 この有機溶剤としては前記した有機溶剤が使用され、特に限定されないが、好ましくは水への溶解度がある有機溶剤が使用される。この有機溶剤がBブロックに親和し、かつ水へも親和することによってBブロックを水性溶媒に溶解または分散または膨潤させ、すなわち、水性溶媒中でBブロックが水に親和され、高分子分散剤、特にBブロックの顔料への吸着が促進される。
 ここで使用する有機溶剤の量は特に限定されない。重合に使用した溶媒量だけでもよいし、新たに添加してもよい。有機溶剤は、Bブロックが凝集して高分子分散剤自体が析出しない量を使用するべきである。
 以上のように顔料とアルカリで中和された高分子分散剤と水と有機溶剤を使用して、従来公知の方法で顔料を分散する。分散液の顔料濃度は顔料の種類やその使用の用途にもよるが、分散液中で0.5~70質量%、好ましくは5~50質量%で、高分子分散剤の使用量は顔料100質量部当たり5~500質量部が望ましい。すなわち、高分子分散剤で被覆された被覆顔料は、顔料を20~95質量%含有することが好ましい。
 上記顔料の分散方法は従来公知の方法であり特に限定されない。顔料と、アルカリで中和された高分子分散剤と、水と、有機溶媒とを混合攪拌して、従来公知の分散機にて顔料を分散する。分散機としては、例えば、ニーダー、アトライター、ボールミル、ガラスやジルコンなどを使用したサンドミルや横型メディアミル分散機、コロイドミルなどが使用でき、ビーズミルにおいては、そのメディアとしては1μm以下のビーズメディアが好ましい。
 また、得られた水性顔料分散液はそのままでもよいが、遠心分離機、超遠心分離機またはろ過機で僅かに存在するかも知れない粗大粒子を除去してもよい。この分散工程で得られる水性顔料分散液をプレ水性顔料分散液とする。
 このプレ水性顔料分散液をそのまま物品に使用してもよいが、さらなる高い分散安定性や高性能を得るために、顔料粒子表面に高分子分散剤を析出させ、Bブロックで顔料粒子をカプセル化することが好ましい。プレ水性顔料分散液の状態では、Bブロックに親和する有機溶剤が存在するために、高分子分散剤のBブロックは水へ親和性がある状態であるので、顔料から脱離してしまい、従来の水性顔料分散液と同様である。
 つぎに顔料粒子上に高分子分散剤をカプセル化する析出工程について説明する。上記で得たプレ水性顔料分散液をそのまま、または水で顔料分を10質量%以下に希釈して、必要に応じて所望の顔料分になるように中和された高分子分散剤を追加する。ついで、高分子分散剤の酸基がアルカリで中和されイオン化して水に溶解しているので、これに酸を添加することで水に不溶にさせることができる。そうすることで顔料粒子上に高分子分散剤を堆積またはカプセル化させることができる。ここで用いる酸としては、特に限定されないが、例えば、塩酸、硫酸、硝酸などの無機酸、酢酸、プロピオン酸、トルエンスルホン酸などの有機酸が使用される。酸はそのまま添加してもよいが、好ましくは10質量%以下の水溶液にして使用される。
 プレ水性顔料分散液を水で希釈して、従来公知の方法で攪拌しながら、特に好ましくはディゾルバーなどの高速攪拌可能な攪拌機を使用して、徐々に酸を添加する。酸の添加量は高分子分散剤のAブロックおよびCブロックを中和しているアルカリと等モル以上、さらに好ましくは1.1倍モル以上である。
 酸の添加によって高分子分散剤を析出させた後、析出物をろ過する。析出後、必要に応じて加温して析出粒子を凝集させてろ過しやすくしてもよい。このろ過で析出物に付着しているイオン物質や有機溶剤を十分に除去することが好ましい。
 ついでろ過して得られた水性顔料ペーストは、乾燥・粉砕して次の工程に使用してもよいが、好ましくは水性顔料ペーストのまま使用することがよい。水性顔料ペーストのまま使用することで、乾燥による高分子分散剤の融着がなく、粉砕の必要がなく、顔料の粒子径も分散時のままであるからである。
 つぎに前記製造方法(2)について説明する。この方法では、少なくとも顔料と、高分子分散剤とを従来の方法により混練する。使用する高分子分散剤の量は、前記したように、顔料100質量部当たり5~500質量部が望ましく、混練時に所望の顔料分になるようにあらかじめ加えておいてもよいし、顔料の20~100質量%の量を加えて、混練後、所望の顔料分になるように加えてもよい。混練方法としては、特に限定されないが、例えば、ニーダー、押出し機、ボールミルなどの従来公知の混練機によって、常温でまたは加熱して30分~60時間、好ましくは1時間~12時間混練する。また、必要に応じて混合物中に顔料を微細化するための微細なメディアとして炭酸塩、塩化物塩などを併用して、さらに潤滑性付与などを行うためにエチレングリコール、ジエチレングリコールなどの粘性のある有機溶剤を併用するのが好ましい。上記塩は顔料に対して1~30質量倍、好ましくは2~20質量倍の量を使用する。粘性のある有機溶剤の使用量は、顔料混練時の粘度に応じて調整される。
 上記方法においては、高分子分散剤は、重合後にアルカリ中和していない水不溶な高分子分散剤溶液を用いてもよいし、重合後アルカリで酸基を中和した高分子分散剤溶液として用いてもよい。顔料に対する高分子分散剤の使用量は前記した量であらかじめ調整される。
 上記混練物を、該混練物中の高分子分散剤が未中和の高分子分散剤の場合は、その高分子分散剤が溶解しない有機溶剤、好ましくは高分子分散剤の溶解性が少ない溶剤、例えば、水、メタノール、ヘキサン、それらの混合溶液などに添加して、高分子分散剤を析出させて顔料粒子上に高分子分散剤を堆積、カプセル化させる。また高分子分散剤として、中和された高分子分散剤を使用する場合は、混練物を酸水溶液に添加し、高分子分散剤を中和して顔料粒子上に堆積、カプセル化させる。ついでろ過し水でよく洗浄する。特に塩を使用して混練した場合は、その塩を除去するために水洗浄は必要である。ついで、水性顔料ペーストを前記したように乾燥、粉砕して粉末としてもよいが、水性顔料ペーストとして使用することが好ましい。
 以上の製造方法(1)または(2)によって、高分子分散剤で被覆された処理顔料を経て本発明の水性顔料分散液を得ることができる。
 つぎに上記の処理顔料を、アルカリ水溶液に加えて処理顔料を分散する。アルカリは前記したものが使用される。また、必要に応じて有機溶剤を添加することができる。この有機溶剤はBブロックを溶解させず、水に溶解する有機溶剤が使用される。この有機溶剤はBブロックのポリマーの種類によって異なるので一概に言えないが、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、グリセリン、1,2-ヘキサンジオールなどの1分子に2個以上の水酸基を有する水溶性の有機溶剤または2量体以上のポリアルキレングリコールのモノ・ジ低級アルキル(C1~C4)エーテルであり、その含有量はBブロックを溶解させない量であって、より好ましくは高分子分散剤量の100%未満である。しかし、その量は限定されない。
 アルカリを含む水と、処理顔料と、必要に応じて有機溶剤とを添加し、任意の顔料濃度に調整して前記した混合攪拌、分散を行うことによって、本発明の水性顔料分散液を得ることができる。アルカリにて処理顔料中の高分子分散剤のAブロックおよびCブロックを中和して水に溶解させ、Bブロックは水に溶解しないので顔料から脱離せず、高分子分散剤が顔料をカプセル化した本発明の水性顔料分散液を得ることができる。また、得られた水性顔料分散液はそのままでもよいが、遠心分離機、超遠心分離機またはろ過機で僅かに存在するかも知れない粗大粒子を除去することは、分散液の信頼性を高めるうえで好ましい。
 本発明の水性顔料分散液においては、顔料濃度は顔料の種類にもよるが分散液中で0.5~50質量%、好ましくは0.5~30質量%である。また分散液の粘度(25℃)は1~50ミリパスカル、好ましくは2~30ミリパスカルである。本発明の高分子分散剤で被覆された処理顔料を使用した水性顔料分散液の粘度の経時安定性は非常に優れている。
 以上のようにして高分子分散剤を使用して、水性顔料分散液を得ることができる。これらの水性顔料分散液は、従来公知の塗料、インキ、コーティング剤、文具、トナーの着色剤に使用することができる。具体的には水性塗料、油性塗料、グラビアインキ、水性フレキソインキ、インクジェットインク、文具用インク、筆記具用インク、コーティング剤、カラーフィルター用カラー、湿式トナー、ケミカルトナーなどの着色剤として使用することができる。その添加量は顔料濃度にもより一概に言えないが、それぞれの着色濃度に合わせて使用することができる。
 つぎに合成例、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお、文中「部」または「%」とあるのは質量基準である。
[合成例1]高分子分散剤-1の合成
 攪拌機、逆流コンデンサー、温度計および窒素導入管を取り付けた1リッターセパラブルフラスコの反応装置に、ジエチレングリコールジメチルエーテル(以下ジグライムと称す)241.5部、2-アイオド-2-シアノプロパン(以下CP-1と称す)6.2部、メタクリル酸メチル(以下MMAと略す)180部、アクリル酸(以下AAと略す)14.4部、アゾビスイソブチロニトリル(以下AIBNと略す)5.2部、アイオドスクシンイミド(以下NISと略す)0.1部を添加して、窒素を流しながら攪拌した。反応温度を75℃に昇温させ、3時間重合させた。
 3時間後、一部をサンプリングして固形分を測定したところ、42.0%であり、殆どのモノマーが重合していることが確認された。また、GPCにて分子量を測定したところ、数平均分子量(以下Mnと称す)は5,000であり、分散度(以下PDIと称す)は1.42であり、分子量の分布が狭い、分子量が揃っているポリマーを得ることができた。また、このポリマーのUV吸収(測定波長254nmであり、以下UV吸収はこの波長での測定値である)はなく、UV測定機では分子量が確認されなかった。このポリマーの酸価は56.3mgKOH/gであった。
 ついで、上記重合溶液にメタクリル酸ベンジル(以下BzMAと略す)35.2部とAIBN0.3部との混合物を添加して、その温度で3時間重合した。固形分を測定したところ、48.9%であり、殆どのモノマーが重合していることが確認され、Mnは5,500であり、PDIは1.43であった。また、ベンジル基からくるUV吸収が確認され、UV吸収によるMnは5,400であり、PDIは1.44であった。GPCの可視領域の分子量とUV領域の分子量が殆ど同じであり、MMA/AAポリマーブロックにBzMAポリマーブロックが結合することで、分子量が大きくなっていることより、前記したMMA/AAポリマーブロックにBzMAポリマーブロックがブロック共重合していると考えられる。
 このブロックポリマー(高分子分散剤)の酸価は48.0mgKOH/gであった。なお、使用モノマー基準で計算したAブロック/[Aブロック+Bブロック]×100=194.4/229.6×100=84.7(%)であった。以下の合成例も同様である。
 ついで、この重合溶液に水酸化カリウム14.3部および水106.4部を添加して溶解した溶液は透明であり、高分子分散剤の析出は全くなかった。すなわち、BzMAポリマーブロックも析出がなく溶解した。ついで50℃で2時間反応させ、ポリマー末端のヨウ素を分解した。以上のようにして高分子分散剤-1溶液を得た。該溶液の固形分は41.2%であり、pHは9.8であった。上記溶液を容器に入れて放置しても、ポリマーの沈降はなく溶液は透明のままであった。
 また、この高分子分散剤-1溶液を10倍の水で希釈したところ、殆ど透明であるが、青い微分散液となり、BzMAポリマーブロックが微粒子となって分散しているものと考えられる。また、この溶液のヨウ素イオン量をイオンクロマトグラフで測定したところ0.64%であり、ポリマー末端のヨウ素はすべて分解していた。
[比較例1]
 合成例1のCP-1およびNISを使用しない以外は合成例1と同様に実験した。MMA/AAの重合では、3時間で固形分42.3%であり、殆どのモノマーは重合していた。ついでその分子量はGPCでは、Mnは6,200であり、PDIは2.00であった。このポリマーは分子量が揃っておらず、通常のラジカル重合ポリマーである。さらにその重合後、次のモノマーとして、合成例1と同様にしてBzMAとAIBNの混合物を添加し重合した。重合溶液は透明であった。3時間後、固形分を測定したところ、49.6%で殆どのモノマーが重合していることが確認された。また、その分子量を測定したところ、Mnは6,800であり、PDIは2.02であった。また、UV吸収でのMnは5,000、PDIは2.48であった。
 ついで、合成例1と同様にして水酸化カリウム水溶液を添加したところ、重合液は白濁して、反応装置壁面に不溶物が多く確認された。さらにこの高分子分散剤溶液を10倍の水で希釈したところ、白濁し、容器の底部に細かい粒子の沈殿が見られた。
 これは、分子量が、MMA/AAポリマーブロックの分子量にBzMAポリマーブロックの分子量分だけ伸びたものではないこと、さらに可視領域の分子量とUV領域の分子量が大きく違うこと、また、水添加で白濁すること、また、水希釈においても析出沈降が見られることから、水不溶のBzMAのホモポリマーが存在し、MMA/AAポリマーブロックとBzMAポリマーブロックはブロックポリマーになっていないことが示唆され、本発明で用いるリビングラジカル重合の有用性が確認された。この高分子分散剤溶液を比較高分子分散剤-1とする。固形分は42.0%であり、pHは10.3であった。中和後は白濁していたが、容器に入れ放置後、容器底面に水不溶の高分子分散剤が析出して分離していた。
[比較例2]
 合成例1と同様の装置を使用して、ジグライム241.5部を仕込んで75℃に加温した。ついで別容器にMMA180部、AA14.4部、BzMA35.2部およびAIBN5.6部を混合均一化したモノマー溶液を用意し、反応容器にモノマー混合液の1/3を添加し、残りのモノマー混合液を1.5時間で滴下し、ついで4.5時間重合させた。この溶液をサンプリングし、固形分を測定したところ、49.6%であって、殆どのモノマーが反応していることが確認された。また、GPCで測定したところ、Mnは6,300であり、PDIは1.95であった。UV吸収でのMnは6,300であり、PDIは2.29であり、可視領域のMnとUV領域のMnが同一であった。
 ついで、これに水酸化カリウム14.3部および水106.4部のアルカリ水溶液を添加し、透明の高分子分散剤溶液を得ることができた。これを10倍の水で希釈したところ、ポリマーは透明に溶解した。このポリマーは従来のランダムコポリマーであって、分子量や形状が制御されておらず、したがってカルボキシル基がランダムに高分子分散剤に配列することによって、高分子分散剤が水に均一に溶解するものである。これを比較高分子分散剤-2とする。固形分は41.9%、pHは10.2であった。容器に入れて放置しても透明のままであった。
[合成例2~13]
 合成例1と同様にしてブロックポリマー型の高分子分散剤-2~13を作成し、表1~4に纏めた。開始化合物はすべてCP-1であり、合成例2~10の使用量は合成例1と同様の量、合成例11~13はその半量である。また、中和する場合のアルカリ水溶液の量は、重合で使用する有機溶剤の半量である。表1~4における略語の意味は下記の通りである。
(1)DPDM:ジプロピレングリコールジメチルエーテル
(2)ジグライム:ジエチレングリコールジメチルエーテル
(3)MMA:メタクリル酸メチル
(4)AIBN:アゾビスイソブチロニトリル
(5)NIS:アイオドスクシンイミド
(6)BzMA:メタクリル酸ベンジル
(7)SI:スクシンイミド
(8)IA:2-t-ブチル-4,6-ジメチルフェノール
(9)V-65:アゾビスジメチルイソバレロニトリル
(10)LMA:メタクリル酸ラウリル
(11)BMA:メタクリル酸ブチル
(12)HEMA:メタクリル酸-2-ヒドロキシエチル
(13)CHMA:メタクリル酸シクロヘキシル
(14)AA:アクリル酸
(15)MAA:メタクリル酸
(16)DMAEMA:メタクリル酸ジメチルアミノエチル
(17)PGMAc:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
(18)IPA:イソプロピルアルコール
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
[合成例14]高分子分散剤-14の合成
 合成例1と同様の装置を使用して、ジグライム227部、CP-1を6.2部、MMA84部、AA13.7部、AIBN5.2部およびNIS0.45部を添加して、窒素を流しながら攪拌した。反応温度を75℃に昇温させ、3時間重合させた。3時間後、一部をサンプリングして固形分を測定したところ、19.2%であり、殆どのモノマーが重合していることが確認された。また、GPCにて分子量を測定したところ、Mnは2,300であり、PDIは1.38であった。このポリマーの酸価は104.2mgKOH/gであった。
 ついで、上記重合系にBzMA70.4部およびAIBN0.7部の混合物を添加して、その温度で3時間重合した。固形分を測定したところ、38.5%であり、殆どのモノマーが重合していることが確認され、Mnは4,300であり、PDIは1.45であった。さらに、MMA84部およびAA13.7部を添加して、3時間重合した。固形分は48.6%であり、Mnは6,100、PDIは1.86であった。このポリマーの酸価を測定したところ、76.5mgKOH/gであった。ついで、この重合溶液に水酸化ナトリウム21.7部および水117部を添加して中和した。溶液は透明であり、析出は全くなかった。すなわち、BzMAポリマーブロックも析出がなく溶解した。ついで50℃で2時間反応させ、ポリマー末端のヨウ素を分解した。
 以上のようにして高分子分散剤-14を得た。固形分は41.2%であり、pHは9.5であった。容器に入れて放置してもポリマーの沈降はなく透明のままであった。また、この高分子分散剤-14を10倍の水で希釈したところ、殆ど透明であるが、青い微分散液となり、BzMAポリマーブロックが微粒子となって分散しているものと考えられる。また、この溶液のヨウ素イオン量をイオンクロマトグラフで測定したところ0.57%であり、ポリマー末端のヨウ素はすべて分解していた。これはA-B-C型のトリブロックポリマーである。
[合成例15]高分子分散剤-15の合成
 合成例1と同様の装置を使用して、ジグライム270.1部、ヨウ素3.03部、アゾビス(メトキシジメチルバレロニトリル)(以下V-70と略す)14.8部、ジ-t-ブチルヒドロキシトルエン(以下BHTと略す)0.66部、BzMA105.6部を添加して、窒素を流しながら40℃に加温し、6.5時間重合させた。3時間後にヨウ素の褐色が消え、レモン色となった。これはラジカル開始剤であるV-70が分解し、そのラジカルがヨウ素と反応して本発明の重合開始化合物である有機ヨウ化物となったものである。この後、一部をサンプリングして固形分を測定したところ、21.1%であり、収率は67%であった。GPCで分子量を測定したところ、Mnは2,700であり、PDIは1.20であった。
 ついで上記反応溶液にMMA120部、MAA25.8部、V-70を0.74部の混合物を添加し、4.5時間重合させた。サンプリングしたところ48.3%であり、ほとんどのモノマーが重合していることが確認された。このAポリマーはBポリマーの重合しなかったBzMAを含むものであって、組成としては前記収率より換算するとMMA/MAA/BzMA=66.4/14.3/19.3(質量比)であるものである。得られたブロックポリマーのMnは6,000であり、PDIは1.44であった。酸価は67.0mgKOH/gであった。
 ついでジエチレングリコールモノブチルエーテル(以下BDGと略す)135.6部を添加し、水酸化ナトリウム7.2部及び水128.4部の混合液を添加して中和させた。溶液は透明であり、析出は全くなかった。ついで、50℃で2時間反応させ、ポリマー末端を分解した。固形分は34.4%であった。
 このポリマーは、疎水性であるBポリマーを重合した後、水可溶性ポリマーであるAポリマーを重合したもので、さらにメタクリル酸を使用したA-Bブロックポリマーである。比較的Bポリマーの分子量が大きいA-Bポリマーである。
[合成例16~24]
 合成例15と同様にして、Bポリマーを先に得て、メタクリル酸を有するAポリマーを重合したA-Bブロックポリマーである高分子分散剤-16~24を作成し、表5~7に纏めた。なお、合成例16~24においては、合成例15と同様にV-70、ヨウ素、ジグライムを使用し、ブロックポリマー後の固形分が50%になるように溶剤量を調整した。また、Aブロックの組成はBブロックの残モノマーを収率から換算して質量比の組成とし、Aブロックの酸価はその組成比から算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008
[実施例1]青色水性顔料分散液-1
 合成例1で得た高分子分散剤-1を170部、ジエチレングリコールモノブチルエーテル70部および純水388部を混合して均一溶液とした。溶液は透明で析出や濁りはなかった。これに青色顔料である銅フタロシアニンブルー(シアニンブルーKBM、大日精化工業社製)ペースト(固形分35%)を1,000部添加して、ディスパーで30分解膠してミルベースを調製した。
 ついで、横型メディア分散機を用いて十分に顔料を分散させた後、このミルベースに純水316部を添加して顔料分18%の水性顔料分散液を得た。つぎに、純水5,000部に上記で得たミルベースを注ぎ、高速攪拌しながら5%塩酸を滴下して高分子分散剤を析出させた。このとき初期のpHは9.5であり、酸を添加することでpH2.1まで下げた。ついで、この水性顔料分散液をろ過して、純水でよく洗浄して固形分30.5%の顔料ペーストを得た。
 つぎにこの顔料ペースト100部に水酸化ナトリウム6.4部を水46.1部に溶解したものを添加して攪拌して溶解させた。ついで、上記の横型メディア分散機にて十分溶解、分散させた。このときの顔料の粒子径は101.3nm、分散液の粘度は3.48mPa・s、pHは8.9であった。イオンクロマトグラフにてヨウ素イオンを測定したところ、検出されなかった。このようにして青色水性顔料分散液-1を得た。これを70℃で4日保存したところ、顔料の粒子径は101.7nm、分散液の粘度は3.38mPa・sであった。保存安定性は良好であった。
 つぎに、この水性顔料分散液を少量アルミカップに取り、50℃の真空乾燥機で3時間放置して乾燥させて乾燥被膜を得た。これに純水を滴下すると、水と触れると被膜が溶解した。この溶解後の液を顕微鏡で観察したところ、粗大粒子がなく、すべての粒子が溶解していた。すなわち、本発明の水性顔料分散液は、一旦乾燥してもその乾燥物は再溶解性が良好なものであり、この分散液においては、顔料に高分子分散剤がカプセル化していることが考えられ、顔料に自己分散性が付与されたと考えられる。
 上記と同様にして比較例1、2の比較高分子分散剤を使用して同様の実験を行った。あわせて実施例1の析出処理する前のミルベースを同様の固形分になるように調整して、同様の再分散性の試験を行った。その結果を実施例1の結果とあわせて表8に記す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000009
[評価基準]
 以下同様の試験結果においては同様の評価基準とする。
粒子径
 ◎:変化率±5%未満
 ○:変化率±5%以上10%未満
 △:変化率±10%以上15%未満
 ×:変化率±15%以上
粘度変化
 ◎:粘度が低く、変化率±10%未満
 ○:粘度が高く、変化率±10%未満
 △:粘度が低く、変化率±10%以上
 ×:粘度が高く、変化率±10%以上
再分散性
 ◎:溶解が早い
 ○:一部脱膜的に溶解する
 △:一部溶解的に溶解する
 ×:脱膜的に溶解する
 比較例1では、分散剤中に酸価が高いMMA/AAコポリマーが存在するので、顔料の分散が進行し、ある程度の水性顔料分散液を与えたが、再分散性については、乾燥被膜が膜状に剥がれていく現象が見られ、顕微鏡で観察したところ、試験液中には凝集粒子や膜状物体が見られた。比較例2で用いたものは、酸価が低い高分子分散剤であって、顔料の分散が不十分な分散液であった。また、再分散性は比較例1と同様に悪いものであった。実施例1のミルベースは、高分子分散剤が顔料を完全にカプセル化しておらず、高分子分散剤が顔料から脱離していることから、分散剤の性能が十分には発揮されなかったと考えられる。
 実施例1と同様にして、それぞれPY-74であるイエロー、PR-122であるマゼンタおよびカーボンブラックであるブラック顔料の各顔料についても同様の操作を行い、イエロー水性顔料分散液、マゼンタ水性顔料分散液およびブラック水性顔料分散液を得た。イエロー水性顔料分散液についてはセイカファーストイエローA3(大日精化工業社製)を、高分子分散剤は高分子分散剤-2で、マゼンタ水性顔料分散液についてはクロモファインマゼンタ6887(大日精化工業社製)を、高分子分散剤-7で、ブラック水性顔料分散液についてはMB-1000(三菱化学社製)を、高分子分散剤-5を用いて分散を行った。それぞれ、黄色水性顔料分散液-1、赤色水性顔料分散液-1、黒色水性顔料分散液-1と称す。また、赤色顔料において、比較例2の高分子分散剤を使用して赤色水性顔料分散液-2を得た。それらの分散液の保存安定性の結果と乾燥被膜の再分散性の結果を表9に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000010
 黄色水性顔料分散液-1、赤色水性顔料分散液-1および黒色水性顔料分散液-1についても、青色水性顔料分散液-1と同様に、保存安定性が良好で、乾燥被膜の再分散性が非常に良好な各色水性顔料分散液が得られた。以上の実施例の如く、分散液の保存安定性が良好であることは勿論であるが、乾燥被膜についても非常に良好な乾燥被膜の再分散性という性能を与える水性顔料分散液が得られることがわかった。また、赤色水性顔料分散液-1の高分子分散剤-7から高分子分散剤-12に変えて行ったところ、同様の結果を得た。
 一例として、赤色水性顔料分散液-1および比較例2の高分子分散剤を使用して得た赤色水性顔料分散液-2のそれぞれの乾燥被膜の再分散性試験のイメージを図1、図2、図3に示した。図1は乾燥後の被膜、図2は水を添加したときのそれぞれの状態、図3は水を添加したときのそれぞれの状態を顕微鏡で観察したものであり、前記高分子分散剤を用いたものは容易に溶解していることが確認された。
 上記良好な再分散性は、これらの分散液を水性文具用顔料インクとして使用した場合、ペン先の乾きが防止され、乾いても再び水に触れさせることで再び筆記できるようになると考えられ、またはインクジェット用インクとして使用した場合は、その印字ヘッドの乾きを防止し、乾いても再び洗浄液で容易に洗浄されると考えられ、非常に有用である。
[実施例2]青色水性顔料分散液-2
 実施例1の高分子分散剤-1の170部を41部の高分子分散剤-3に代えて、さらに分散剤の析出前の顔料分散において、分散機を超音波分散機に代えて行った以外、実施例1とは同様に行った。超音波分散処理は、ミルベースをマグネチックスターラーで攪拌し、超音波脱泡装置で15分間脱泡し、ついで容器の外側から氷で冷やしながら、1分間の間隔をおいて出力1,200Hzの超音波分散機で15分間超音波を照射して分散処理した。
 このようにして青色水性顔料分散液-2を得た。この例は、顔料に対して高分子分散剤の使用量を少なくしたものであり、実施例1では分散剤の使用量は顔料に対して20%であるが、実施例2ではその量が5%の少量である。また、同様にして比較例1および2の高分子分散剤を使用して同様に超音波分散処理を行った。これらで得られた水性顔料分散液を実施例1と同様にして保存安定性、乾燥被膜の再分散性の試験を行った。その結果を表10に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000011
 上記の通り、驚くべきことに顔料に対する高分子分散剤の使用量が非常に少なくても分散安定性の高い、乾燥しても水で再分散する分散液を得ることができた。これは高分子分散剤が顔料粒子を被覆または顔料粒子に堆積していることによると考えられる。比較例1と2は通常の顔料分散方法であり、顔料に対する分散剤が足らず、安定性にかけるものであり、乾燥被膜の再分散性もよくないものであった。この青色水性顔料分散液-2の高分子分散剤を、高酸価の高分子分散剤-10、高分子分散剤-14のトリブロックポリマーに代えて行ったところ、同様の結果が得られた。
 また、実施例1と同様にして、イエロー顔料、マゼンタ顔料およびブラック顔料を使用してそれぞれの水性顔料分散液を得た。イエロー水性顔料分散液には高分子分散剤-4を使用して黄色水性顔料分散液-2を、マゼンタ水性顔料分散液には高分子分散剤-9を使用して赤色水性顔料分散液-3を、黒色水性顔料分散液には高分子分散剤-6を使用して黒色水性顔料分散液-2を得た。上記の試験と同様の分散液の保存安定性と、乾燥被膜の再分散性を与えた。
[実施例3]白色水性顔料分散液
 250mlのポリビンに酸化チタン(R-930、石原産業社製)を20部、高分子分散剤-8を18.5部および水61.5部を入れて1mmジルコニアビーズでペイントコンディショナーにて4時間分散した。得られた分散液の顔料の粒子径は236nm、最大粒子径は1.51μmであった。これを実施例1と同様にして高分子分散剤を析出させてろ過した。この際のペーストの固形分は28.7%であった。
 この顔料ペースト100部に対して、28%アンモニア水2.4部と水3.6部を添加して高速ディスパーで攪拌したところ、容易に溶解分散して白色水性顔料分散液を得ることができた。この分散液の顔料の粒子径を測定したところ、分散時粒子径に近く241nmであり、容易に水性顔料分散液を得ることができた。比較として、上記のペイントコンディショナーで得られたミルベースを、上記白色水性顔料分散液と同様の顔料分になるように水で希釈した。これを比較白色水性顔料分散液とする。
 この両者を室温で1週間放置し、顔料の沈降の度合いを見た。その結果、白色水性顔料分散液では、上澄み液が見られず、底部にはうっすらと沈降物が見られるが、比較白色水性顔料分散液では透明の上澄み液と沈降が多く見られた。これは顔料の表面を前記高分子分散剤が被覆した効果と考えられる。同様に水酸基を有する高分子分散剤-12に変えて行ったところ、同様の結果を得た。
[実施例4]緑色水性顔料分散液-1
 市販のハロゲン化フタロシアニン系緑色顔料(C.I.P.G.36)100部、モノスルホン化銅フタロシアニン5部、ジエチレングリコール200部および食塩700部を3Lのニーダーに投入し、温度が100℃~120℃を保つように調整し、その温度に達したところで、高分子分散剤-10を40部添加して8時間磨砕した。ついで得られた混練物の800部を2,000部の水に投入し、4時間、高速攪拌した。ついでろ過、洗浄を行い、緑色顔料の水ペースト(顔料純分29.3%)を得た。
 この水ペースト100部に28%アンモニア水0.6部および水94.7部を添加して、実施例1と同様にして横型メディア分散機で分散した。このときの分散液の顔料の粒子径は89nm、分散液の粘度は2.66mPa・sであった。これを同様にして保存試験したところ、顔料の粒子径は82nm、分散液の粘度は2.58mPa・sであり、保存安定性が良好であった。乾燥被膜の再分散性試験も良好であり、乾燥被膜は良好に再分散した。これを緑色水性顔料分散液-1と称す。
 アミノ基を有する高分子分散剤-13に変えて行ったところ、同様の結果を得、さらに保存安定性として、70℃、1週間保存でも粘度変化5%未満という高安定性であった。これは顔料表面のシナジストのスルホン酸と高分子分散剤のアミノ基とのイオン結合による高度なカプセル化が効果を発揮したと考えられる。
[実施例5]赤色水性顔料分散液-4
 高分子分散剤-15を25.3部、BDG60.0部を混合し透明な水溶液となった。これを微細化されたPR-122(平均粒子径106nm)の固形分29.4%の水ペースト204部に添加したところ、流動性をおび、ついでディゾルバーにて攪拌した。ついで、実施例1と同様にして、前記した横型分散機とメディアにて分散しミルベースを作成し、ついで顔料分5%になるように水を加えて希釈した後、1%酢酸水溶液を添加してpH4.5まで下げたところ、増粘し樹脂を析出し、樹脂処理された顔料を得た。ついでろ過し、よく水洗して固形分26.4%の顔料ペーストを得た。
 実施例1と同様にして、上記顔料ペースト75部、BDG5.5部、イオン交換水20.6部、水酸化ナトリウム0.67部を混合して中和・水溶液化させ、分散機にて分散した。得られた顔料分散液は顔料分が17%であるので、これに水を加えて14%の顔料分散液とした。これを赤色水性顔料分散液-4とする。
 また、分散後の顔料を14%に希釈する際、水の代わりにBDGを添加して調整した。これは顔料分散液に有機溶剤であるBDGを多く含む顔料分散液である。これを赤色水性顔料分散液-5とする。
 同様にして高分子分散剤-18を使用して同様に行い赤色水性顔料分散液-6とBDGが多い赤色水性顔料分散液-7を得た。
 この4つの赤色水性顔料分散液を前記と同様にして70℃で、1日、7日保存した。その粒子径変化と粘度変化を表11に纏めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000012
 有機溶剤が少ない顔料分散液では、本発明の高分子分散剤のBブロックが不溶のため、カプセル化が保持され、良好な保存安定性を得、良好な顔料分散液を得ることができた。有機溶剤を多く含む顔料分散液では、高分子分散剤-15のBブロックの分子量が大きく、溶剤溶解性が低いため、溶剤が多い分散液であっても、そのBブロックが溶解せず、安定性を保った。しかし、高分子分散剤-18では安定性にかける結果となった。これは、高分子分散剤-18のBブロックの分子量が大きくても、そのBブロックの組成では溶剤溶解性があり、また2EHMAのために軟質であるため、脱カプセル化が起こり、安定性にかけたものと考えられる。
 同様にして、高分子分散剤-15に代えて、高分子分散剤-16、17を使用しても同様の結果を得た。
 また、実施例5において、PR-122に代えて、前記した銅フタロシアニン顔料を使用して行っても同様の結果が得られ、微粒子化された高保存安定性の顔料分散液を得ることができた。
[実施例6]黄色水性顔料分散液-3
 高分子分散剤-19を70.1部、BDG28.8部、水513部を混合し透明な水溶液となった。これを微細化されたPY-74(平均粒子径97nm)の粉末顔料200部に添加したところ、流動性をおび、ついでディゾルバーにて攪拌した。ついで、実施例1と同様にして、前記した横型分散機とメディアにて分散しミルベースを作成し、ついで顔料分5%になるように水を加えて希釈した後、1%酢酸水溶液を添加してpH4.5まで下げたところ、増粘し樹脂を析出し、樹脂処理された顔料を得た。ついでろ過し、よく水洗して固形分24.6%の顔料ペーストを得た。
 実施例1と同様にして、上記顔料ペースト200部、BDG8.9部、イオン交換水44.6部、水酸化ナトリウム3.0部を混合して中和・水溶液化させ、分散機にて分散した。得られた顔料分散液は、顔料分が17%であるので、これに水を加えて14%の顔料分散液とした。これを黄色水性顔料分散液-3とする。
 同様にして、高分子分散剤-20と-21、比較高分子分散剤-2をそれぞれ使用して分散液を作成した。それぞれ黄色水性顔料分散液-4、5、6とする。
 この4つの黄色水性顔料分散液を前記と同様にして70℃で、1日、7日保存した。その粒子径変化と粘度変化を表12に纏めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000013
 一般的にアゾ系顔料の粒子化された分散液の粒子は、熱によって結晶成長することが知られている。比較の黄色顔料分散液-6では、分散安定性がとれず、また熱をかけることによってアゾ顔料が結晶成長して粒子径が大きくなった。しかし、驚くべきことに、本発明の高分子分散剤-19~21では、熱をかけても粒子径は大きくならず、安定性が良好であった。これは高分子分散剤-19~21のBブロックが顔料をカプセル化し、結晶成長を抑制したためと考えられる。
[実施例7]赤色水性顔料分散液-8
 前記したPR-122の乾燥粉末顔料100部、ジエチレングリコール200部および食塩700部を使用して、実施例4と同様にしてニーダーにて混練し微細化した。ついで、高分子分散剤-22を20.7部添加して十分に均一になるように混練した。
 ついで得られた混練物の800部を2,000部の水に投入し、4時間高速攪拌した。ついでろ過、洗浄を行い、赤色顔料の水ペースト(顔料純分22.4%)を得た。
 この水ペースト1,000部に水酸化カリウム1.5部と水180.5部の水溶液を添加して、実施例1と同様にして横型メディア分散機で分散した。このときの分散液の顔料の粒子径は110nm、分散液の粘度は3.12mPa・sであった。これを同様にして前記と同様の保存試験をしたところ、70℃、1週間で、顔料の粒子径は120nm、分散液の粘度は2.98mPa・sであり、保存安定性が良好であった。これを赤色水性顔料分散液-8と称す。
 同様にして、高分子分散剤-23を使用し24.9%の水ペーストを得た。さらに同様にして水酸化カリウム1.06部と水317部の水溶液を添加して、同様に行った。平均粒子径は115nmであり、粘度は3.75mPa・sであった。これを赤色水性顔料分散液-9と称す。前記と同様の安定性試験を行ったところ、70℃、1週間で顔料の粒子径は117nm、分散液の粘度は3.66mPa・sであり、保存安定性が良好であった。
 さらに同様にして、高分子分散剤-24を使用し27.6%の水ペーストを得た。さらに同様にして水酸化カリウム0.87部と水460部の水溶液を添加して、同様に行った。平均粒子径は114nmであり、粘度は3.81mPa・sであった。これを赤色水性顔料分散液-10と称す。前記と同様の安定性試験を行ったところ、70℃、1週間で顔料の粒子径は111nm、分散液の粘度は3.45mPa・sであり、保存安定性が良好であった。
 これらは驚くべきことに、高分子分散剤全体の酸価が非常に小さいのに、保存安定性が非常に良好である。これは疎水性鎖であるBブロックのカプセル化が有効に働き、Aブロックが水媒体中に溶解しているためと考えられる。
[応用例1]水性インクジェットインクへの応用-1
 実施例1で得られた青色水性顔料分散液-1、黄色水性顔料分散液-1、赤色水性顔料分散液-1および黒色水性顔料分散液-1を用いて、次の処方で水性インクジェットインクを調製した。
・水性顔料分散液              100部
・水                    275部
・1,2-ヘキサンジオール          40部
・グリセリン                 80部
・サーフィノール465(エアープロダクト社製) 5部
 これらのインクを遠心分離処理(8,000rpm、20分)して粗大粒子を除去した後、5μmのメンブランフィルターでろ過を行い、各色インクを得た。これらのインクをインクカートリッジに充填し、インクジェットプリンターによりインクジェット用光沢紙Photolike QP(コニカ社製)にベタ印刷を行った。1日、室内に放置後、micro-TRI-gloss(BYK社製)を用いて20°グロスをそれぞれ測定した。また、縦、横の直線を印刷し、印字ヨレの度合いを目視により観察し、印字品質の評価とした。また、光沢紙耐擦過性として、この印字面を指でこすり、グロス低下があるか確認した。これを表13に纏めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000014
印字ヨレ評価
  ◎:ヨレなし
  ○:殆どヨレなし
  ×:ヨレあり
耐擦過性評価
  ○:剥がれなし
  △:少し剥がれる
  ×:印字面の色が剥がれる
 以上のようにして、高分子分散剤のAブロックがバインダー成分となって、画像のグロスが非常に高く、印字ヨレがなく、耐擦過性も良好な印画物を得ることができた。
 同様にして、実施例で得られた青色水性顔料分散液-2、黄色水性顔料分散液-2、3、4、赤色水性顔料分散液-2、4、6を使用しても同様の結果が得られた。高グロス、高印刷性を与えた。
[応用例2]水性インクジェットインクへの応用-2
 実施例2で得られた青色水性顔料分散液-2、黄色水性顔料分散液-2、赤色水性顔料分散液-3および黒色水性顔料分散液-2を用いて応用例1と同様の配合と処理により、各色インクを得た。これらのインクをインクカートリッジに充填し、インクジェットプリンターによりゼロックス社製普通紙にグラディエーションインク印刷を行った。1日、室内に放置後、マクベスRD-914(マクベス社製)を用いて光学濃度を測定した。また、耐擦過性として、この印字面を指で擦り、印字物の剥がれがあるか否か確認した。これを表14に纏めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000015
耐擦過性評価
  ○:脱落なし
  △:少し脱落する
  ×:脱落する
 応用例2でのインクでは、バインダー成分がないことによって画像の耐擦過性能は低いが、高濃度の印画ができ、非常に高発色性を与えることが確認された。青色水性顔料分散液-2を使用して印画した紙上の顔料粒子の電子顕微鏡写真を図4に示した。その結果、粒子のエッジの出ているような裸の顔料粒子が見られず、表面がふんわりしており、顔料が高分子分散剤で被覆されていることが確認された。
 また、同様にして、実施例の赤色水性顔料分散液-8~10を使用しても同様に発色性の高い印字物が得られた。
[応用例3]水性文具への応用
 実施例で得られた青色水性顔料分散液-1、黄色水性顔料分散液-2、赤色水性顔料分散液-3、黒色水性顔料分散液-1および-2、および緑色水性顔料分散液-1を用いて次の処方で水性文具用顔料インクを調製した。
・水性顔料分散液              100部
・水                   46.7部
・エチレングリコール           11.1部
・グリセリン               40.0部
・チオ尿素                24.4部
 これらの配合物をディスパーで30分攪拌し、遠心分離処理(8,000rpm、20分)して粗大粒子を除去した後、5μmのメンブランフィルターでろ過を行い、各色インキを得た。これらのインクを中芯とプラスチック成形で作ったペン先を有するプラスチック製のサインペンに詰めて試験した。
 このサインペンを使用して普通紙に筆記したところ、紙の裏に浸透する裏抜けの現象が見られず鮮鋭な筆記ができた。また、このサインペンのキャップを取り外し室温で24時間放置したところ、ペン先が乾いてしまい筆記ができなかったが、乾燥したペン先を水に触れさせたところ、再度筆記することが可能となった。このことは、インクの再分散性が良好なため、再度筆記できるようになったと考えられる。この結果は各色のインクでも同様に得ることができたものである。
[応用例4]水性塗料への応用
 実施例3で得た白色水性顔料分散液100部に水性スチレンアクリル樹脂(固形分40%、アンモニアで中和したスチレン-アクリル酸-αメチルスチレンコポリマー、酸価120mgKOH/g)50部を添加してディスパーでよく攪拌混合、均一とした後、アンモニア水でpHを8に調整した。ついで、厚さ20μmのナイロンフィルムをコロナ放電処理し、上記で得られた白色印刷インキをNo.4バーコーターで塗布、乾燥後、80℃にて1時間熟成した。ついで、セロハンテープを用いて印刷インキ層の接着強度試験を実施した結果、インキ層が剥がれることがなく、接着性良好な結果を示した。
 本発明の水性顔料分散液は、高度な保存安定性と分散安定性、さらには乾燥した後の再分散性を与え、さらには良好な印画状態を与える水性顔料分散液であり、着色物品に高付加価値を与える。

Claims (9)

  1.  少なくとも顔料と、水と、高分子分散剤と、アルカリとからなり、該高分子分散剤が、[一般式1]のA-Bジブロックポリマーまたは[一般式2]のA-B-Cトリブロックポリマーであり、これらのブロックポリマーが、有機ヨウ化物を重合開始化合物とし、有機リン化合物、有機窒素化合物または有機酸素化合物を触媒として、ラジカル発生剤を用いて付加重合性モノマーを重合して得られたブロックポリマーであることを特徴とする水性顔料分散液。
    (一般式1、2中のA、B、Cはそれぞれ1種以上の付加重合性モノマーのポリマーブロックであり、AブロックとCブロックは同じでも異なってもよく、AブロックとCブロックとは少なくとも酸基を有するモノマーの、酸価が40~300mgKOH/gのポリマーブロックであり、Bブロックは疎水性モノマーのポリマーブロックである。)
  2.  有機リン化合物が、ヨウ素原子を含むハロゲン化リン、フォスファイト系化合物またはフォスフィネート系化合物であり、有機窒素化合物が、イミド系化合物またはヒダントイン系化合物であり、有機酸素化合物が、フェノール系化合物、アイオドオキシフェニル化合物またはビタミン類である請求項1に記載の水性顔料分散液。
  3.  ブロックポリマー全体の酸価が、20~250mgKOH/gであり、ブロックポリマー中のAブロック、またはAブロックとCブロックとの合計の含有量が、ブロックポリマー全体の20質量%以上である請求項1に記載の水性顔料分散液。
  4.  ブロックポリマーの数平均分子量が、1,000~20,000であって、該ブロックポリマー中のBブロックの数平均分子量の割合が、ブロックポリマー全体の80%未満である請求項1に記載の水性顔料分散液。
  5.  酸基を有するモノマーが、(メタ)アクリル酸であり、疎水性モノマーが、ベンジル(メタ)アクリレート又はシクロヘキシル(メタ)アクリレートを含む請求項1に記載の水性顔料分散液。
  6.  少なくとも顔料と、水と、有機溶剤と、アルカリと、高分子分散剤とを混合して顔料を水中に分散した後、該混合液に酸を添加して溶解している高分子分散剤を析出させて顔料を高分子分散剤で被覆する顔料の処理方法、または
     少なくとも顔料と高分子分散剤とを混練した後、該混練物を上記高分子分散剤の貧溶媒に添加して顔料を高分子分散剤で被覆する顔料の処理方法において、
     上記高分子分散剤が、[一般式1]のA-Bジブロックポリマーまたは[一般式2]のA-B-Cトリブロックポリマーであり、これらのブロックポリマーが、有機ヨウ化物を重合開始化合物とし、有機リン化合物、有機窒素化合物または有機酸素化合物を触媒として、ラジカル発生剤を用いて付加重合性モノマーを重合して得られたブロックポリマーであることを特徴とする顔料の処理方法。
    (一般式1、2中のA、B、Cはそれぞれ1種以上の付加重合性モノマーのポリマーブロックであり、AブロックとCブロックは同じでも異なってもよく、AブロックとCブロックとは少なくとも酸基を有するモノマーの、酸価が40~300mgKOH/gのポリマーブロックであり、Bブロックは疎水性モノマーのポリマーブロックである。)
  7.  顔料含有量が、20~95質量%である請求項6に記載の方法で得られたことを特徴とする処理顔料。
  8.  請求項7に記載の処理顔料を、アルカリ性水性媒体に分散させることを特徴とする水性顔料分散液の製造方法。
  9.  請求項8に記載の水性顔料分散液を含有してなることを特徴とする塗料、インク、コーティング剤、トナーまたは文具。
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