特許ウォッチ

公開番号2024179032
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-26
出願番号2023097521
出願日2023-06-14
発明の名称水系顔料分散体
出願人花王株式会社
代理人弁理士法人大谷特許事務所
主分類C09D 17/00 20060101AFI20241219BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】サーマル方式のインクジェット記録においても、吐出性に優れる水系顔料分散体、及び該水系顔料分散体の製造方法、並びに該水系顔料分散体を含有するインクジェット記録用水系インクを提供する。
【解決手段】顔料、架橋ポリマー分散剤A、及び水系媒体を含有する水系顔料分散体であって、該架橋ポリマー分散剤Aが、カルボキシ基を有するポリマー(a)由来の構造と多官能エポキシ化合物(b)由来の構造とを含み、該架橋ポリマー分散剤Aのカルボキシ基の少なくとも一部は、アルカリ金属水酸化物で中和されてなり、該架橋ポリマー分散剤Aの架橋度及び該ポリマー(a)の酸価が下記の条件1を満たす、水系顔料分散体、及び該水系顔料分散体の製造方法、並びに該水系顔料分散体を含有するインクジェット記録用水系インクである。
条件1:〔(架橋ポリマー分散剤Aの架橋度)/100〕×(ポリマー(a)の酸価)の値が、230mgKOH/g以上360mgKOH/g以下である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
顔料、架橋ポリマー分散剤Ａ、及び水系媒体を含有する水系顔料分散体であって、
該架橋ポリマー分散剤Ａが、カルボキシ基を有するポリマー（ａ）由来の構造と多官能エポキシ化合物（ｂ）由来の構造とを含み、
該架橋ポリマー分散剤Ａのカルボキシ基の少なくとも一部は、アルカリ金属水酸化物で中和されてなり、
該架橋ポリマー分散剤Ａの架橋度及び該ポリマー（ａ）の酸価が下記の条件１を満たす、水系顔料分散体。
条件１：〔（架橋ポリマー分散剤Ａの架橋度）／１００〕×（ポリマー（ａ）の酸価）の値が、２３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上３６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。
ここで、架橋ポリマー分散剤Ａの架橋度は、架橋ポリマー分散剤Ａを構成する多官能エポキシ化合物（ｂ）に由来するエポキシ基のモル当量数を、架橋ポリマー分散剤Ａを構成するポリマー（ａ）に由来するカルボキシ基のモル当量数で除した値〔（多官能エポキシ化合物（ｂ）に由来するエポキシ基のモル当量数）／（ポリマー（ａ）に由来するカルボキシ基のモル当量数）〕の百分比である。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
架橋ポリマー分散剤Ａの酸価が４０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である、請求項１に記載の水系顔料分散体。
【請求項３】
架橋ポリマー分散剤Ａの架橋度が４０モル％以上９０モル％以下である。請求項１又は２に記載の水系顔料分散体。
【請求項４】
ポリマー（ａ）の酸価が３００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上８００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載の水系顔料分散体。
【請求項５】
ポリマー（ａ）がカルボキシ基含有モノマー（ａ－１）由来の構成単位を含むビニル系ポリマーであり、該カルボキシ基含有モノマー（ａ－１）が、アクリル酸、メタクリル酸、及びマレイン酸からなる群から選ばれる１種以上である、請求項１～４のいずれか１項に記載の水系顔料分散体。
【請求項６】
ポリマー（ａ）がスチレン／マレイン酸共重合体である、請求項１～５のいずれか１項に記載の水系顔料分散体。
【請求項７】
多官能エポキシ化合物（ｂ）の水溶率が４５質量％以下である、請求項１～６のいずれか１項に記載の水系顔料分散体。
【請求項８】
架橋ポリマー分散剤Ａの架橋度の、架橋ポリマー分散剤Ａの中和度に対する比〔（架橋ポリマー分散剤Ａの架橋度）／（架橋ポリマー分散剤Ａの中和度）〕が、１以上７以下である、請求項１～７のいずれか１項に記載の水系顔料分散体。
ここで、架橋ポリマー分散剤Ａの中和度は、水系顔料分散体中のアルカリ金属水酸化物のモル当量数を、架橋ポリマー分散剤Ａを構成するポリマー（ａ）に由来するカルボキシ基のモル当量数で除した値〔（アルカリ金属水酸化物のモル当量数）／（ポリマー（ａ）に由来するカルボキシ基のモル当量数）〕の百分比である（ただし、該値〔（アルカリ金属水酸化物のモル当量数）／（ポリマー（ａ）に由来するカルボキシ基のモル当量数）〕の百分比及び架橋ポリマー分散剤Ａの架橋度の合計が１００モル％を超える場合には、架橋ポリマー分散剤Ａの中和度は、１００モル％から架橋度（モル％）を差し引いた値である）。
【請求項９】
請求項１～８のいずれか１項に記載の水系顔料分散体を含有する、インクジェット記録用水系インク。
【請求項１０】
サーマル方式インクジェット記録用である、請求項９に記載のインクジェット記録用水系インク。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水系顔料分散体、及び該水系顔料分散体の製造方法、並びに該水系顔料分散体を含有するインクジェット記録用水系インクに関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方式は、微細なノズルからインク液滴を直接吐出し、記録媒体に付着させて、文字や画像が記録された記録物を得る記録方式である。この方式は、フルカラー化が容易でかつ安価であり、記録媒体として普通紙が使用可能、被記録媒体に対して非接触、という数多くの利点があるため普及が著しい。特に記録物の耐候性や耐水性の観点から、着色材に顔料を用いるものが主流となってきている。
一方、着色材が顔料であるインクジェット記録用水系インクは、顔料粒子が水系媒体中に分散しているため、吐出性が劣るという問題がある。
そこで、着色材が顔料であるインクジェット記録用水系インクの特性を改善するため、種々の提案がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、インク吐出ノズルでの顔料やポリマーの固化による吐出ノズルの目詰りを抑制できる優れた再分散性と、高温下における保存安定性を確保できる水系顔料分散体等の提供を課題として、カルボキシ基を有する水不溶性ポリマー（Ａ）と水不溶性多官能エポキシ化合物（ｂ）によって架橋してなるポリマー分散剤、及び顔料からなる水系顔料分散体であって、該水不溶性ポリマー（Ａ）のカルボキシ基の少なくとも一部はアルカリ金属化合物で中和されており、かつ、中和された水不溶性ポリマー（Ａ）の酸価と中和度と架橋度が特定の条件を満たす水系顔料分散体等が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－６５９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、水系顔料分散体については、該水系顔料分散体をインクジェット記録用インクに用いる際の吐出性の更なる向上に対する要望が高まっている。特許文献１の水系顔料分散体は、該水系顔料分散体をピエゾ方式のインクジェット記録用水系インクに用いた際には、吐出ノズルの目詰りを抑制することができると記載されているものの、インクに熱エネルギーを印加して飛翔させる、サーマル方式のインクジェット記録への適用においては未だ不十分なものであることが判明した。
本発明は、サーマル方式のインクジェット記録においても、吐出性に優れる水系顔料分散体、及び該水系顔料分散体の製造方法、並びに該水系顔料分散体を含有するインクジェット記録用水系インクを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、顔料、架橋ポリマー分散剤Ａ、及び水系媒体を含有する水系顔料分散体であって、該架橋ポリマー分散剤が、カルボキシ基を有するポリマー由来の構造と多官能エポキシ化合物由来の構造とを含み、該架橋ポリマー分散剤を構成するポリマーのカルボキシ基の少なくとも一部がアルカリ金属水酸化物で中和されてなり、更に該架橋ポリマー分散剤Ａの架橋度及び該カルボキシ基を有するポリマーの酸価が特定の条件を満たすことにより、上記課題を解決し得ることを見出した。
【０００７】
すなわち、本発明は、次の［１］～［３］に関する。
［１］顔料、架橋ポリマー分散剤Ａ、及び水系媒体を含有する水系顔料分散体であって、
該架橋ポリマー分散剤Ａが、カルボキシ基を有するポリマー（ａ）由来の構造と多官能エポキシ化合物（ｂ）由来の構造とを含み、
該架橋ポリマー分散剤Ａのカルボキシ基の少なくとも一部は、アルカリ金属水酸化物で中和されてなり、
該架橋ポリマー分散剤Ａの架橋度及び該ポリマー（ａ）の酸価が下記の条件１を満たす、水系顔料分散体。
条件１：〔（架橋ポリマー分散剤Ａの架橋度）／１００〕×（ポリマー（ａ）の酸価）の値が、２３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上３６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。
ここで、架橋ポリマー分散剤Ａの架橋度は、架橋ポリマー分散剤Ａを構成する多官能エポキシ化合物（ｂ）に由来するエポキシ基のモル当量数を、架橋ポリマー分散剤Ａを構成するポリマー（ａ）に由来するカルボキシ基のモル当量数で除した値〔（多官能エポキシ化合物（ｂ）に由来するエポキシ基のモル当量数）／（ポリマー（ａ）に由来するカルボキシ基のモル当量数）〕の百分比である。
［２］前記[１]に記載の水系顔料分散体を含有する、インクジェット記録用水系インク。
［３］下記の工程１及び工程２を含む、前記［１］に記載の水系顔料分散体の製造方法。
工程１：顔料、カルボキシ基を有するポリマー（ａ）、及びアルカリ金属水酸化物を含む顔料混合物に剪断応力を加えて分散処理して顔料水分散体（ｄ）を得る工程
工程２：工程１で得られた顔料水分散体（ｄ）中のカルボキシ基を有するポリマー（ａ）のカルボキシ基と多官能エポキシ化合物（ｂ）とを反応させて架橋ポリマー分散剤Ａを形成して、顔料、架橋ポリマー分散剤Ａ、及び水系媒体を含有する水系顔料分散体を得る工程
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、サーマル方式のインクジェット記録においても、吐出性に優れる水系顔料分散体、及び該水系顔料分散体の製造方法、並びに該水系顔料分散体を含有するインクジェット記録用水系インクを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［水系顔料分散体］
本発明の水系顔料分散体は、顔料、架橋ポリマー分散剤Ａ、及び水系媒体を含有する水系顔料分散体であって、該架橋ポリマー分散剤Ａが、カルボキシ基を有するポリマー（ａ）由来の構造と多官能エポキシ化合物（ｂ）由来の構造とを含み、該架橋ポリマー分散剤Ａのカルボキシ基の少なくとも一部は、アルカリ金属水酸化物で中和されてなり、該架橋ポリマー分散剤Ａの架橋度及び該ポリマー（ａ）の酸価が下記の条件１を満たす。
条件１：〔（架橋ポリマー分散剤Ａの架橋度）／１００〕×（ポリマー（ａ）の酸価）の値が、２３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上３６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。
ここで、架橋ポリマー分散剤Ａの架橋度は、架橋ポリマー分散剤Ａを構成する多官能エポキシ化合物（ｂ）に由来するエポキシ基のモル当量数を、架橋ポリマー分散剤Ａを構成するポリマー（ａ）に由来するカルボキシ基のモル当量数で除した値〔（多官能エポキシ化合物（ｂ）に由来するエポキシ基のモル当量数）／（ポリマー（ａ）に由来するカルボキシ基のモル当量数）〕の百分比である。
【００１０】
なお、本発明において、「水系」とは、顔料が分散されている媒体中で、水が質量基準で最大割合を占めていることを意味する。また、「記録」とは、文字や画像を記録する印刷及び印字を含む概念である。
本発明の水系顔料分散体は、サーマル方式のインクジェット記録において水系インクとして用いる際にも吐出性に優れる。そのため、本発明の水系顔料分散体は、サーマル方式インクジェット記録用水系インクとして好適に用いることができる。
また、本明細書において、サーマル方式のインクジェット記録におけるインクの吐出性を単に「インクの吐出性」ともいう。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許