含有水不溶性着色剂粒子的水分散体及其制造方法技术

分散体，该分散体是含有水不溶性着色剂的粒子分散于含有水的介质中的水分散体，其特征在于，该分散体含有足够量的该粒子使其在可见光范围内的吸光度峰值为１时，光散射强度不超过３００００ｃｐｓ。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
含水不溶性着色剂粒子的水分散体及其制造方法专利
本专利技术是关于在含有水的介质中以分散状态包含含有水不溶性着色剂的粒子的水分散体及其制造方法，以及在水中具有良好分散性的、含有水不溶性着色剂的粒子及其制造方法。专利技术背景喷墨记录方法是，通过各种油墨喷出方式形成油墨小滴，使这些油墨小滴的一部分或全部附着在纸、加工纸、塑料薄膜、织布等记录材料上而进行记录的方法。以往，喷墨用记录液主要是使用由染料和水溶性添加剂构成的水性记录液，这种记录液虽然油墨的保存稳定性良好，但用它打印的打印件在耐水性和耐光性方面有时不具备满足要求用途的性质或性能，有待进一步改进。为此，有人曾尝试将着色剂由染料改换成颜料以改善耐水性和耐光性。但是，与染料相比，颜料由喷墨头的喷嘴中的喷出性往往较差。另外，颜料不是象染料那样的单独的色素分子，而是粒子，因此，由颜料而产生的散射和反射，与染料相比其吸收光谱较宽，一般地说，由颜料油墨形成的图像与由染料油墨形成的图像相比其显色性往往较低。解决包括这类显色性在内的问题的方法之一，是使颜料微细化，希望将颜料微粒子化达到100纳米或更细，从而使光散射的影响减小，显示出与染料同样的透光性。通常，颜料的微粒子化是采用混砂机、辊式研磨机或球磨机等分散机、利用机械力进行的，但采用这种方法最多只能使颜料微细化达到相当于一次粒子的约100纳米左右的程度，难以适用于要求进一步微粒子化时(特开平10-110111：专利文献1)的情况。另外，想要达到的粒径越小，分散所需要的时间越长，不仅成本增大，而且难-->以得到品质均一的产品。此外，采用这种方法时，用一次粒子将颜料微细化非常困难，因而，为了得到100纳米以下的颜料粒子，不能使用一次粒子较大的颜料作为原料。另外，还有人提出了将颜料一次溶解，然后再使之析出形成颜料的微粒子的方法。在特开平9-221616(专利文献2)中提出了采用用硫酸将有机颜料一次溶解的酸溶法进行微粒子化的方案，但还不能得到100纳米以下的颜料。此外，在特公平4-29707(专利文献3)和特公平6-4776(专利文献4)中，记载了在碱存在下用非质子性极性溶剂溶解有机颜料，然后用酸中和得到微细的颜料粒子的方法，但由于颜料的微细化和分散稳定化处理不是同时进行，因而初始时微细的颜料粒子在分散时已经发生凝集，难以得到纳米级的颜料分散体。在特公平5-27664(专利文献5)、特公平6-33353(专利文献6)、特公平6-96679(专利文献7)和特开平11-130974(专利文献8)中指出，在碱存在下将有机颜料和表面活性剂以及树脂等分散剂一起溶解于非质子性极性溶剂中，然后用酸中和使颜料析出，得到微细的颜料粒子。但是，根据本专利技术人的研究，用这种方法得到的颜料粒子对于含有水的水性溶剂的分散稳定性(例如用于喷墨用的水性油墨时)还不十分理想。这种方法包含有将酸滴入颜料溶液(含水20％以下)使颜料析出的工序，还同时进行利用中和再沉淀将颜料与溶剂分离的过程，因而不能充分防止颜料粒子的聚集，即使随后用球磨机等进行分散处理，也不能稳定地得到尺寸齐整的纳米级的颜料。将含有颜料的油墨用于喷墨时，考虑油墨从喷墨头的喷嘴中的喷出性，从其终端沉降速度的特性看，通过使颜料粒子微细化可以得到保存稳定性良好的油墨，即使长时期不使用，油墨的粘度变化和颜料的分散粒子粒径的变化也不大，容易获得良好的喷出性。但是，粒子越微细，颜料粒子的每单位质量的粒子表面积越大，因而，对于含有纳米级粒子的颜料分散体按照以往采用水溶性树脂分散稳定化时，有时候不能得到足够的分散稳定性。另外，仅靠物理吸附力用树脂被覆颜料时，耐溶剂性不能令人放心，以这样构成的颜料作为喷墨用的油墨成分时，不仅添加到油墨中的各种-->添加剂的种类受到限制，而且随着温度改变油墨的粘度变化往往增大，从喷墨头的喷嘴中的喷出量变得不均匀，有时会导致图像质量劣化。专利技术概述因此，本专利技术的目的是，提供水不溶性的着色剂稳定地分散于含有水的水性溶剂中的、适合用于形成显色性和透明性良好的印刷品的水分散体，以及可以高效率地制造该水分散体的方法。本专利技术的另一目的是，提供在水中具有良好的分散稳定性、含有水不溶性着色剂的粒子及其制造方法。另外，本专利技术还有一个目的是，提供可用于形成高品质的图像的油墨。本专利技术的水分散体，是含有水不溶性着色剂的粒子分散于含水的介质中形成的分散体，其特征在于，在该分散体含有足够量的该粒子使其在可见光范围内的吸光度峰值为1时，光散射强度在30000cps以下。另外，本专利技术的水分散体的制造方法的特征是，该制造方法具有下列工序：(1)在碱存在下，将水不溶性着色剂和分散剂溶解于非质子性有机溶剂中制成溶液的工序；(2)将该溶液与水混合，含有该水不溶性着色剂和分散剂的粒子分散于含水的介质中的得到水分散体的工序。本专利技术中的粒子，是含有水不溶性着色剂的粒子，其特征在于，该粒子本身显示出与该粒子中所含的水不溶性着色剂在结晶状态下所显示的颜色相同的颜色，另外，该粒子具有由所述的水不溶性着色剂形成的着色部分，并且，以该粒子内的任意一点为中心，在半径40 nm的范围内存在非着色部分。本专利技术的油墨，其特征在于，在水性介质中以分散状态含有上述的粒子。本专利技术的含有水不溶性着色剂的粒子的制造方法，其特征在于，该方法具有下列工序：-->(A)采用上述方法制造水分散体的工序；(B)由该分散体形成包含含有该水不溶性着色剂的粒子的凝集体，将该凝集体从分散体中分离出来的工序；(C)赋予该凝集体中的含有颜料的粒子以在水中的再分散性的工序。附图的简要说明图1是表示本专利技术的含有颜料的粒子的断面的示意图。专利技术的详细说明下面叙述更具体的实施方案，但本专利技术不限于下述具体的实施方案。本专利技术的水分散体，是含有水不溶性着色剂的粒子分散于含水的介质而形成的分散体，该分散体含有足够量的该粒子使其在可见光范围(例如380-700nm)的光的吸光度峰值为1时的光散射强度是在30000cps以下。这意味着，尽管含有水不溶性着色剂使得可见光范围的光的吸光度峰值为1，但其光散射强度极小，在30000cps以下。以往的颜料油墨，在可见光范围的光的吸光度峰值为1时的光散射强度，例如在油墨中的着色剂粒子的平均粒径都是150nm左右时，光散射强度是150000-250000cps，由此可以理解本专利技术的水分散体的目视透明性高。而且，上述水分散体中所含的粒子含有水不溶性着色剂如颜料的细微粒子，该细微粒子是通过例如将溶解有颜料粒子的非质子性有机溶剂与水混合时生成的这些成分收集起来、形成分散状态而产生的微细粒子，优选的是在一个粒子内多个由更细微的颜料粒子构成的着色区域被分散剂等非着色部分分隔开而形成的微细粒子。本专利技术的水分散体是将该微细粒子分散于以水为主体的水性介质中而形成的分散体。这样的水分散体例如可以通过下列工序而制得：(1)将作为水不溶性着色剂的有机颜料和分散剂溶解在含有碱的非质子性有机溶剂中的工序；以及(2)将上述工序(1)得到的颜料溶液与水混合，得到含-->有该颜料的粒子分散而形成的水分散体的工序。采用这种方法，将工序(1)中得到的颜料溶液与水混合，使得着色剂的溶解性降低，首先析出大约0.5-40nm粒径的微细粒子。因此，在无分散剂共存时，微细的颜料聚集，形成较大的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.分散体，该分散体是含有水不溶性着色剂的粒子分散于含有水的介质中的水分散体，其特征在于，该分散体含有足够量的该粒子使其在可见光范围内的吸光度峰值为1时，光散射强度不超过30000cps。2.权利要求1所述的分散体，其特征在于，所述的粒子的平均粒径至多是150nm。3.权利要求1所述的分散体，其特征在于，所述的分散体是用于喷墨记录的分散体。4.粒子，该粒子是含有水不溶性着色剂的粒子，其特征在于，该粒子本身显示出与该粒子中所含的水不溶性着色剂在结晶状态下所显示的颜色相同的颜色，另外，该粒子具有由所述的水不溶性着色剂构成的着色部分，并且，以该粒子内部任意一点为中心，在半径为40nm的范围内存在非着色部分。5.油墨，其特征在于，在水介质中以分散状态含有权利要求4所述的粒子。6.权利要求5所述的油墨，其特征在于，该油墨是喷墨用的油墨。7.分散体的制造方法，其特征在于，该制造方法包括下列工序：(1)将水不溶性着色剂和分散剂溶解于存在碱的非质子有机溶剂中制成溶液的工序；(2)将该溶液与水混合，得到含有该水不溶性着色剂和分散剂的粒子的分散体的工序。8.权利要求7所述的分散体的制造方法，其特征在于，所述工序(1)中制成的溶液还含有聚合性化合物，所述工序(2)还包括使该聚合性化合物被收入所述粒子中、并使该粒子中的聚合性化合物聚合的工序。9.权利要求7所述的分散体的制造方法，其特征在于，所述的分散剂是聚合性化合物，该方法还包括使工序(2)得到的粒子中的该聚合性化合物聚合的工序。10.权利要求8或9所述的分散体的制造方法，其特征在于，所述的溶液还含有聚合引发剂。11.权利要求7所述的分散体的制造方法，其特征在于，所述方法还包括在工序(2)之后用乙烯性不饱和化合物的聚合物被覆所述分散体中的粒子表面的至少一部分的工序。12.权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：栗林英人，柏崎昭夫，广瀬雅史，山下佳久，宫崎健，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：