水性颜料分散体、颜料分散剂以及核壳型聚合物粒子制造技术

一种颜料分散剂和含有该颜料分散剂、颜料、碱性化合物和水性介质的水性颜料分散体，该颜料分散剂是疏水性的聚合物嵌段A与具有阴离子性基团的亲水性的聚合物嵌段B连接而成的嵌段聚合物P，该嵌段聚合物P的数均分子量为1000～4000的范围，利用碱性化合物将该嵌段聚合物P中含有的阴离子性基团100％中和并进行水分散化时，形成的微粒在由使用同步辐射光的小角或超小角X射线散射而得到的散射分布图的散射矢量q的大小为0.1～1nm-1的范围内具有至少1个极小值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及颜料分散剂和使用其的水性树脂分散体。
技术介绍
喷墨记录方式有用途从家庭用扩大到办公用、照片用、室外用的趋势，越来越重视印制物的耐候(光)性·保存性。迄今为止，对于作为喷墨记录用着色剂核心存在的染料，在耐光性方面有大量课题，与此相伴，由耐光性优异的颜料开发喷墨记录用水性油墨不断进展。因为颜料是水不溶性的，所以需要用于使其稳定地分散于水性介质的方法。以往作为这些方法，已知如下方法：用碱中和一部分的酸根而成的自水分散性树脂，例如用(甲基)丙烯酸基的一部分被中和的苯乙烯－(甲基)丙烯酸系共聚物内包颜料，将使其分散而成的材料在水性介质中进行稀释的方法(例如参照专利文献1)。然而使用这些树脂型分散剂的颜料分散体有时产生粗大粒子。粗大粒子是指与得到的水性颜料分散体的平均粒径相比粒径非常大的粒子，推断是颜料的未分散物、颜料在分散中破碎并凝聚成的粒子或者作为颜料分散剂使用的聚合物凝聚而成的粒子。上述粗大粒子在涂装、印刷时阻碍均匀的涂膜面的形成，另一方面，在像喷墨记录用水性油墨那样从喷嘴喷出油墨进行印刷的方法中，引起喷墨头的喷嘴堵塞。特别是随着近年的喷墨打印机的高分辨率化，喷墨头的喷嘴的高密度化和液滴的微细化即喷出油墨的喷嘴直径的微细化、高集成化不断发展(例如参照专利文献2)。喷嘴直径的微细化发展，则能允许的异物的大小也变小，因此喷嘴的堵塞增加，即产生能够用于以往的喷墨打印机的油墨无法在安装有新开发的高分辨率的喷墨头的打印机中使用的问题。即粗大粒子的减少是应用于高分辨率的喷墨打印机的不可或缺的课题。作为减少粒径大的粗大粒子产生的方法，例如已知使用嵌段聚合物化合物作为颜料分散剂的方法，该嵌段聚合物化合物的特征在于，具有疏水链段和包含疏水性单元和亲水性单元的亲水链段(例如参照专利文献3)。专利文献3记载的嵌段聚合物化合物具有由作为重复单元的疏水性单元构成的疏水链段与由作为重复单元的疏水性单元和亲水性单元构成的无规共聚结构或者梯度结构，记载了通过在水性溶剂中以疏水链段为内侧的方式取向，形成在疏水核的周围配置亲水壳的胶束，记载了将分散有这样的结构的嵌段聚合物化合物的液体组合物通过喷墨方式向记录介质赋予后，利用电子显微镜等对该记录介质表面进行观察，并未观测到粗大粒子，另一方面，在分散有具有疏水链段和仅由亲水性单元构成的亲水链段的嵌段聚合物化合物的液体组合物中，观测到直径100nm左右的球形的粗大粒子。然而，专利文献3记载的方法有时也产生粗大粒子。另外，专利文献3中对减少粗大粒子的绝对数没有任何提及。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2007－238949号公报专利文献2:日本特开2013－993号公报专利文献3:日本特开2008－195769号公报非专利文献非专利文献1:M.Gradzielski著，“Small－AngleNeutronScatteringfromDiffuseInterface.2.PolydisperseShellsinWater－n－Alkane－C10E4Microemulsions”，AmericanChemicalSociety出版，TheJournalofPhysicalChemistry志，1995年8月1日发行，第13232页～第13238页
技术实现思路
本专利技术的课题在于提供颜料分散性良好且可减少粗大粒子的绝对数的颜料分散剂、使用该颜料分散剂的水性颜料分散体以及可作为颜料分散剂使用的核壳型聚合物微粒。本专利技术人等发现了如下的嵌段聚合物的颜料分散性良好且能够减少粗大粒子的绝对数，该嵌段聚合物具有特定范围的数均分子量，使该嵌段聚合物存在于水中的状态下测定由使用同步辐射光的小角或超小角X射线散射而得到的散射分布图时，在其散射矢量q的大小为0.1～1nm－1的范围内具有至少1个极小值。上述极小值的存在表示上述嵌段聚合物在水中以核部和壳部具有密度差的核壳型聚合物粒子的形式存在。推断本申请使用的聚合物是疏水性的聚合物嵌段A与具有阴离子性基团的亲水性的聚合物嵌段B连接而成的嵌段聚合物，成为疏水性的聚合物嵌段A为内侧、亲水性的聚合物嵌段B为外侧的粒子状。本专利技术人等发现在以往作为颜料分散剂已知的嵌段聚合物中，特别是在水中能够形成具有上述极小值那样的核壳型的聚合物粒子特别能够减少粗大粒子的绝对数。即，本专利技术提供一种颜料分散剂，是疏水性的聚合物嵌段A和具有阴离子性基团的亲水性的聚合物嵌段B连接而成的嵌段聚合物P，该嵌段聚合物P的数均分子量为1000～4000的范围，利用碱性化合物将该嵌段聚合物P中含有的阴离子性基团100％中和并进行水分散化时，形成的微粒在由使用同步辐射光的小角或超小角X射线散射而得到的散射分布图的散射矢量q的大小为0.1～1nm-1的范围内具有至少1个极小值。另外，本专利技术提供含有上述记载的颜料分散剂、颜料、碱性化合物以及水性介质的水性颜料分散体。另外，本专利技术提供一种核壳型聚合物粒子，其由疏水性的聚合物嵌段A与具有阴离子性基团的亲水性的聚合物嵌段B连接且数均分子量为1000～4000的范围的嵌段聚合物P构成，在由使用同步辐射光的小角或超小角X射线散射而得到的散射分布图的散射矢量q的大小为0.1～1nm-1的范围内具有至少1个极小值。利用本专利技术能够得到颜料分散性良好且粗大粒子的绝对数得到降低的水性颜料分散体。具体实施方式(嵌段聚合物P)作为本专利技术的颜料分散剂的嵌段聚合物P是由疏水性的聚合物嵌段A和亲水性的聚合物嵌段B构成且数均分子量为1000～4000的范围的聚合物。“疏水性的聚合物嵌段A”例如是具有链状或环状的烷基、芳香族基团等非极性基团的聚合物嵌段，“亲水性的聚合物嵌段B”例如是具有阴离子性基团、阳离子性基团等极性基团的聚合物嵌段。本专利技术中使用的嵌段聚合物P是上述聚合物嵌段A的一端与上述聚合物嵌段B的一端以共价键直接连接或经由键合基团连接的、具有A－B嵌段状的分子结构的聚合物(本专利技术中，将其称为“嵌段聚合物”)。另外，从设计的自由度考虑，优选为乙烯基聚合物。聚合物嵌段A只要是疏水性的，就没有特别限定，可以是均聚物或共聚物。同样地聚合物嵌段B也只要是亲水性的，就没有特别限定，可以是均聚物或共聚物。例如，优选聚合物嵌段A是具有芳香环或杂环的疏水性的聚合物嵌段，上述聚合物嵌段B是利用碱性化合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种颜料分散剂，其特征在于，是疏水性的聚合物嵌段A与具有阴离子性基团的亲水性的聚合物嵌段B连接而成的嵌段聚合物P，该嵌段聚合物P的数均分子量为1000～4000的范围，利用碱性化合物将该嵌段聚合物P中含有的阴离子性基团100％中和并进行水分散化时，形成的微粒在由使用同步辐射光的小角或超小角X射线散射而得到的散射分布图的散射矢量q的大小为0.1～1nm‑1的范围内具有至少1个极小值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.10 JP 2013-2550201.一种颜料分散剂，其特征在于，是疏水性的聚合物嵌段A与具
有阴离子性基团的亲水性的聚合物嵌段B连接而成的嵌段聚合物P，该
嵌段聚合物P的数均分子量为1000～4000的范围，利用碱性化合物将
该嵌段聚合物P中含有的阴离子性基团100％中和并进行水分散化时，
形成的微粒在由使用同步辐射光的小角或超小角X射线散射而得到的
散射分布图的散射矢量q的大小为0.1～1nm-1的范围内具有至少1个极
小值。
2.根据权利要求1所述的颜料分散剂，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：香山真理子，植村由希枝，浅田匡彦，田中寿计，
申请(专利权)人：DIC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP