水性颜料分散体和喷墨记录用水性油墨制造技术

一种水性颜料分散体和喷墨记录用水性油墨，上述水性颜料分散体的特征在于，含有聚合物(A)、颜料和水，该聚合物(A)具有阴离子性基团，在水中的溶解度为0.1g/100ml以下，且使上述阴离子性基团利用碱性化合物中和的中和率为100％时在水中形成微粒，数均分子量为1000～6000的范围内。优选上述聚合物(A)为由通式(1)表示的聚合物。式(1)中，A

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水性颜料分散体和喷墨记录用水性油墨
本专利技术涉及水性颜料分散体和使用其的喷墨记录用水性油墨。
技术介绍
使用颜料作为色料的颜料组合物，利用颜料所具有优异的耐光性，不论室内还是室外，都可以用于汽车、建材用的涂料领域、胶印油墨，凹印油墨、柔版油墨、丝印油墨等印刷油墨领域或者喷墨记录用水性油墨领域等各种用途。其中，使用水作为主溶剂的水性油墨具有能够进一步减少像溶剂油墨那样的火灾的危险性等优异的特征，特别是作为喷墨记录用，水性油墨成为主流。颜料是水不溶性的，作为分散于水性介质的水性颜料分散体使用。因此，以往一直研究使颜料稳定地分散于水性介质的方法。例如，已知在酮系溶剂、醇系溶剂等有机溶剂的存在下，使用搅拌机、分散装置将具有特定酸值的合成树脂、碱和着色剂充分混合，进行着色剂的溶解或者分散和合成树脂的自水分散化后，通过将该着色树脂溶液和水性介质混合而将含有着色剂的自水分散性树脂溶液的小滴分散于水性介质中的方法(例如参照专利文献1的第0024段，专利文献2的第0025段)；使用具有疏水链段和含有疏水性单元和亲水性单元的亲水链段的嵌段聚合物化合物作为颜料分散剂的方法(例如参照专利文献3)；使用属于A－B嵌段聚合物的、A为苯乙烯、B为丙烯酸、A的聚合度为约5～约50、B的聚合度为约70～约800的(An－Bm)嵌段聚合物作为颜料分散剂的方法(例如参照专利文献4)。另一方面，作为水性颜料分散体的课题之一，可举出减少认为在分散中产生的粗大粒子。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，像喷墨记录用水性油墨那样，从喷嘴喷出油墨进行印制的方法中，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、高集成化发展(例如参照专利文献5)。喷嘴直径的微细化发展，则可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了新开发的高分辨率的喷墨头的打印机中使用的问题。上述专利文献1记载的方法是作为喷墨记录用水性油墨的制造方法优异的方法，但提供与近年的喷嘴直径的微细化、高集成化对应的油墨尚有研究的余地。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平08－183920号公报专利文献2:日本特开2007－238949号公报专利文献3:日本特开2008－195769号公报专利文献4:日本特开平10－7955号公报专利文献5:日本特开2013－993号公报
技术实现思路
本专利技术的课题在于提供水性颜料分散体和使用其的喷墨记录用水性油墨，该水性颜料分散体给予也能够用于安装了高分辨率的喷墨头的打印机、粗大粒子被减少、喷出稳定性优异的喷墨记录用水性油墨。本专利技术人等考虑到作为水性颜料分散体的主要原料的树脂对水具有适度的平衡的溶解性时，显现对颜料的强吸附力，能够显现高度的分散性，对该适度的平衡的溶解性，研究了上述阴离子性基团未中和时在水中的溶解行为和将上述阴离子性基团用碱性化合物中和至中和率100％时的在水中的溶解行为，结果发现将具有特定的数均分子量、具有阴离子性基团但在水中的溶解度极低、利用碱性化合物中和阴离子性基团至中和率100％时形成微粒的聚合物应用于上述专利文献1、2记载的方法而得的水性颜料分散体能够解决上述课题。即本专利技术提供含有聚合物(A)、颜料和水的水性颜料分散体，该聚合物(A)具有阴离子性基团，在水中的溶解度为0.1g/100ml以下，且使上述阴离子性基团利用碱性化合物中和的中和率为100％时在水中形成微粒，数均分子量为1000～6000的范围内。另外，本专利技术提供使用上述记载的水性颜料分散体的喷墨记录用水性油墨。另外，本专利技术提供水性颜料分散体的制造方法，该水性颜料分散体的制造方法依次进行如下工序：得到含有具有阴离子性基团的聚合物、碱性化合物、水溶性有机溶剂和颜料的分散物的工序以及在上述分散物中混合水的工序；具有上述阴离子性基团的聚合物是聚合物(A)，该聚合物(A)具有阴离子性基团，在水中的溶解度为0.1g/100ml以下，且使上述阴离子性基团利用碱性化合物中和的中和率为100％时在水中形成微粒，数均分子量为1000～6000的范围内。根据本专利技术，能够得到粗大粒子被减少、喷出稳定性优异的颜料分散体和使用其的喷墨记录用水性油墨。具体实施方式(聚合物(A))本专利技术中使用的聚合物(A)是在水中的溶解度为0.1g/100ml以下、且使上述阴离子性基团利用碱性化合物中和的中和率为100％时在水中形成微粒、数均分子量为1000～6000的范围内的聚合物。(在水中的溶解度)本专利技术中，聚合物(A)在水中的溶解度如下定义。即，将使用开孔尺寸250μm和90μm的筛调整粒径为250μm～90μm的范围的聚合物0.5g封入加工了400目金属网的袋中，在水50ml中浸渍，在25℃的温度下缓慢地搅拌放置24小时。浸渍24小时后，将封入聚合物的400目金属网在设定为110℃的干燥机中进行2小时干燥，由此使其干燥。测定封入聚合物的400目金属网在水浸渍前后的重量的变化，根据下式计算溶解度。溶解度(g/100ml)＝(浸渍前的封入聚合物的400目金属网(g)－浸渍后的封入聚合物的400目金属网(g))×2(微粒)另外，本专利技术中，如下判断使阴离子性基团利用碱性化合物中和的中和率为100％时是否在水中形成微粒。(1)预先利用基于JIS试验方法K0070－1992的酸值测定方法测定聚合物的酸值。具体而言，使聚合物0.5g溶解在四氢呋喃(以下有时称为THF)溶剂中，以酚酞为指示剂，用0.1M氢氧化钾醇溶液滴定求出酸值。(2)向水50ml中添加1g聚合物后，加入将得到的酸值进行100％中和的0.1mol/L氢氧化钾水溶液，进行100％中和。(3)将进行了100％中和的溶液在25℃的温度下在超声波清洗器(株式会社SND超声波清洗器US－102，38kHz自振荡)中照射2小时超声波后室温下放置24小时。放置24小时后，对取样距液面2公分的深部的液体而得的样本液，使用动态光散射式粒径分布测定装置(日机装株式会社制动态光散射式粒径测定装置“Microtrac粒度分布计UPA－ST150”)，判定是否得到基于微粒形成的光散射信息，由此确认是否存在微粒。(微粒的粒径)如果由本专利技术中使用的聚合物(A)得到的微粒的粒径太大，则聚合物(A)可能在水中不稳定。因此优选聚合物(A)的粒径不太大，优选5～1000nm的范围，更优选7～700nm的范围，最优选10～500nm的范围。另外，微粒的粒度分布窄，有分散性更优异的趋势，但不妨碍粒度分布宽时的实施。应予说明，粒径、粒度分布也与上述微粒的测定方法相同，使用动态光散射式粒径分布测定装置(日机装株式会社制动态光散射式粒径测定装置“Microtrac粒度分布计UPA－ST150”)进行测定。(聚合物(A)的中和率)本专利技术中使用的聚合物(A)的中和率按以下的式子决定。中和率(％)＝((碱性化合物的质量(g)×56×1000)/(所述聚合物(A)的酸值(mgKOH/g)×碱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性颜料分散体，其特征在于，含有聚合物(A)、颜料和水，所述聚合物(A)具有阴离子性基团，在水中的溶解度为0.1g/100ml以下，且使所述阴离子性基团利用碱性化合物中和的中和率为100％时在水中形成微粒，数均分子量为1000～6000的范围内，酸值为40～190mgKOH/g的范围，所述聚合物(A)是由通式(1)表示的聚合物，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.14 JP 2013-235860;2014.02.06 JP 2014-021231.一种水性颜料分散体，其特征在于，含有聚合物(A)、颜料和水，所述聚合物(A)具有阴离子性基团，在水中的溶解度为0.1g/100ml以下，且使所述阴离子性基团利用碱性化合物中和的中和率为100％时在水中形成微粒，数均分子量为1000～6000的范围内，酸值为40～190mgKOH/g的范围，所述聚合物(A)是由通式(1)表示的聚合物，式(1)中，A1表示有机锂引发剂残基，A2表示苯乙烯的聚合物嵌段，A3表示含有阴离子性基团的聚合物嵌段，n表示1～5的整数，B表示芳香族基团或者烷基。2.权利要求1所述的水性颜料分散体，其中，所述聚合物(A)是由通式(1)表示的聚合物，式(1)中，A1表示有机锂引发剂残基，A2表示苯乙烯的聚合物嵌段，A3是一部分或者全部具有阴离子性基团的聚合物嵌段，所述阴离子性基团由含有(甲基)丙烯酸酯的单体再生为阴离子性基团，该(甲基)丙烯酸酯具有能够通过脱保护而再生为阴离子性基团的保护基，B表示芳香族基团或者烷基，n表示1～5的整数。3.根据权利要求1或2所述的水性颜料分散体，其中，所述聚合物(A)的数均分子量为1500～6000的范围。4.根据权利要求1或2所述的水性颜料分散体，其中，所述聚合物(A)是利用使用了微反应器的活性阴离子聚合进行聚合而得到的。5.根据权利要求3所述的水性颜料分散体，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：植村由希枝，木村利久，大地尉夫，田中寿计，小江信洋，佐藤盛绪，横山隆二，
申请(专利权)人：DIC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP