專利名稱：水性顏料分散體、噴墨墨水以及水性顏料分散體的制造方法
技術領域：
本發明涉及分散性、保存穩定性優良的，而且作為噴墨墨水用的場合，排出性、耐水性、附著性優良的水性噴墨墨水。另外，本發明涉及保存穩定性、排出性、耐水性、附著性優良的水性噴墨墨水。另外，本發明涉及分散性、保存穩定性優良的，且排出性、耐水性、附著性優良的噴墨墨水用水性顏料分散體的制造方法。
背景技術：
歷來，作為噴墨墨水，多采用酸性染料、直接染料、堿性染料等的水溶性染料溶解于乙二醇系溶劑和水中(特開昭53-61412、特開昭54-89811、特開昭55-65269。作為水溶性染料，為了使墨水具有穩定性，一般采用水中溶解性高的染料。因此，噴墨墨水一般耐水性差，一旦在其上出現潑水時，容易在記錄部分的染料產生污點的問題。
為了改良如此不佳的耐水性，試圖改變過染料的構造并調制堿性強的墨水(特開昭56-57862)。另外，還成功地利用了記錄紙和墨水的反應以求提高耐水性(特開昭50-49004、特開昭57-36692、特開昭59-20696、特開昭59-146889)。這些方法對于特定的記錄紙具有顯著的效果，但是從受到記錄紙的制約這一點來看缺乏通用性，另外，在采用特定的記錄紙以外的紙張的場合，使用水溶性染料的墨水大多數不能使記錄物具有充分的耐水性。
另外，作為耐水性良好的墨水，有將油溶性染料分散或溶解在高沸點溶劑中的產品，還有將油溶性染料溶解在揮發性的溶劑中的產品，但由于存在溶劑的臭氣和溶劑的排出的問題，對環境不友好。另外，在進行大量記錄的場合和在裝置的設置場所方面，存在必須解決溶劑的回收等的問題。因此，為了使記錄物的耐水性提高，正在開發將顏料分散在水系介質中的噴墨墨水。
但是，顏料不同于染料，其在記錄介質中不溶解，因此以微小粒子分散以及維持其分散狀態的穩定非常困難。另外，對于噴墨墨水，希望打印機具備高分辨率而有必要將噴嘴的口徑做細，相應地將著色劑的粒徑也微細化，隨著微細化而要維持墨水分散狀態的穩定就變得越來越難。為了獲得即能發揮比染料的耐水性、耐光性佳的顏料的特長，又具有與墨水的排料條件的調整、長期的保存穩定性、在紙等的被記錄媒介物上的附著性、圖象的顏色、洇記等要求的染料的特性的顏料，更加需要進行改良。
發明內容
本發明的目的在于提供分散性、保存穩定性優良的水性顏料分散體。另外，本發明的其他目的在于提供保存穩定性、排出性、耐水性、附著性優良的水性噴墨墨水。另外，本發明的其他目的在于提供分散性、保存穩定性優良的、而且作為噴墨墨水用的場合，排出性、耐水性、附著性優良的的水性顏料分散體的制造方法。
本發明的第1方面涉及一種含有分散體、顏料和水性介質的水性顏料分散體，所述的分散體是在堿存在下，將馬來酸酐/α-烯烴共聚物的馬來酸單烷基酯接枝聚合物分散于水中得到的分散體。
另外，本發明的第2方面涉及一種含有分散體、顏料和水性介質的噴墨墨水，所述分散體是在堿存在下，將馬來酸酐/α-烯烴共聚物的馬來酸單烷基酯接枝聚合物分散于水中得到的分散體。
另外，本發明的第3方面涉及水性顏料分散體的制造方法，是在堿存在下，將馬來酸酐/α-烯烴共聚物的馬來酸單烷基酯接枝聚合物分散于水中的分散體的存在下，將顏料分散于水性介質中。
優選上述水性介質含有水和乙二醇單烷基醚。
另外，優選上述馬來酸酐/α-烯烴共聚物的α-烯烴的碳數為5～50。
另外，優選上述馬來酸單烷基酯的烷基鏈的碳數為3～8。
另外，優選上述接枝聚合物的數均分子量為1000～5000。
另外，優選上述接枝聚合物的酸值在50～300(mgKOH/g)。
相對于100重量份的顏料，上述水性顏料分散體進一步優選含有5～100重量份的接枝聚合物、5～70重量份的乙二醇單烷基醚和230～370重量份的水。
具體實施例方式
本發明中使用的接枝聚合物是在堿存在下，將馬來酸酐/α-烯烴共聚物的馬來酸單烷基酯接枝聚合物分散于水中得到的固體成分占10～20重量％的水分散體，是結合本發明的性狀采用眾所周知的方法聚合，與堿一起加入水中，在60℃以上，優選在60～70℃邊加溫，邊用高速攪拌器、均化器等攪拌、分散時使用的物質。
將接枝聚合物分散于水中時可以使用的堿有氨、三乙胺、三乙醇胺、二甲胺基乙醇、二乙胺基乙醇、氫氧化鈉、氫氧化鉀等。
至于加入堿的量，在作為最終得到的水性顏料分散體和噴墨墨水而使用的場合，有必要根據最終所需的pH調整堿的加入量。即，基于接枝聚合物的酸值可以加入能夠充分中和其酸值的數量的堿，也可將接枝聚合物部分中和而使用。
本發明中使用的乙二醇單烷基醚可以與水以任意比例混合，對其沒有特定的限制，具體的例子有二甘醇單n-丁基醚、三甘醇單n-丁基醚、二甘醇單甲基醚、二甘醇單乙基醚等。
形成接枝聚合物的-烯烴的碳數優選5～50，更優選碳數是10～30。如果碳數小于5，分散顏料的時候對顏料的吸附就弱，另外，如果碳數超過50，共聚物的親水性降低，不適于做水性顏料分散劑。另外，作為噴墨墨水使用的場合，碳數如果小于5，記錄物就不具有耐水性和附著性，如果碳數超過50，接枝聚合物在水中的溶解度降低，墨水中就會產生沉淀。本發明中可以混合使用2種以上-烯烴的碳數不同的-烯烴。
形成接枝聚合物的馬來酸單烷基酯的烷基鏈的碳數優選3～8，烷基鏈的具體例子有n-丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、叔丁基、2-乙基己基等。
接枝聚合物的數均分子量優選1000～5000，更優選為2000～3000。如果數均分子量小于1000，顏料的分散性差，在作為噴墨墨水使用的場合，在被記錄媒介物上的附著性降低，如果數均分子量超過5000，則水性顏料分散體的粘度變高，一旦作為噴墨墨水使用時，就會造成噴嘴的孔被堵住等，給墨水的排出性造成不良影響。
接枝聚合物的酸值優選50～300(mgKOH/g)，更優選100～200(mgKOH/g)。如果酸值小于50，在水中的溶解度就會明顯降低，不適于做水性顏料分散劑，作為噴墨墨水使用的場合，墨水中會產生沉淀。另外，如果超過300，顏料的分散性雖然良好但作為噴墨墨水使用的場合記錄物的耐水性就會降低。
相對于100重量份的顏料，將顏料分散于水性介質中時的各成分的比例量優選為接枝聚合物是5～100重量份、乙二醇單烷基醚是5～70重量份、水是230～370重量份。更優選的是，相對于100重量份的顏料，接枝聚合物的位15～50重量份、乙二醇單烷基醚是10～40重量份、水是290～360重量份。如果接枝聚合物小于5重量份，得到的水性顏料分散體的保存穩定性差，如果超過100重量份，水性顏料分散體的粘度變高，一旦作為噴墨墨水使用，則對噴嘴的孔等的排出性造成不良影響。另外，乙二醇單烷基醚還具有控制接枝聚合物在水中的溶解度的作用，如果比例量不足5重量份，則接枝聚合物的水中溶解度小、分散性降低，如果比例量超過70重量份，雖然能夠得到良好的分散體，但作為噴墨墨水使用的場合就要限制制作墨水時添加劑的加入量，而不被優選。
墨水中優選含有0.1～5重量％的接枝聚合物、0.5～15重量％的乙二醇單烷基醚，更優選的接枝聚合物為0.3～2重量％、乙二醇單烷基醚為1～10重量％。如果接枝聚合物的含有量不足0.1重量％，則記錄物的耐水性、附著性就會不足，如果超過5重量％，就會對排出性產生不良影響，導致噴嘴表面上固化。另外，乙二醇單烷基醚調控接枝聚合物在水中的溶解度、使墨水的表面張力降低，以及提高在打印機的接液材料和被記錄媒介物上的浸潤性，如果含量不足0.5重量％，則接枝聚合物的水中溶解度和與打印機的接液材料的浸潤性就會降低，對排出性造成壞影響，如果超過15重量％，就會引起記錄物的耐水性、附著性不良。
本發明中使用的接枝聚合物和乙二醇單烷基醚可以將預先分散于水性介質中的顏料分散體與離子交換水、水性溶劑、活化劑等混合，在制造噴墨墨水的時候加入，這與在分散顏料時添加可得到同樣的效果。
本發明中使用的顏料可以使用印刷油墨、涂料等中使用的種種顏料。若采用色彩指數表示這樣的顏料，可舉出顏料黑7，顏料藍15、151、153、154、156，顏料綠7、36，顏料色素紅9、48、49、52、53、57、97、122、149、168、206、207、209，顏料紫19、23、29、30、37、40、50，顏料黃12、13、14、17、20、24、74、83、86、93、94、95、109、110、117、125、128、137、138、147、148、150、151、154、166、168、180，顏料橙36、43、51、55、59、61、74等。另外，碳黑中可以使用中性、酸性、堿性等的所有的碳黑。這些顏料的用量范圍在墨水中占2～10重量％。
本發明的水性噴墨墨水防止了在噴嘴部分的干燥和墨水的固化，能夠穩定地排出墨水，因此可以添加起到保濕劑作用的水性溶劑。
作為起到保濕劑作用的水性溶劑，有如1，3-丙二醇、1，2-己二醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、一縮二丙二醇、2，4，6-己三醇、甘油、四糠酮、酮醇、N-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、4-甲氧基-4-甲基戊酮等。這些水性溶劑可單獨或混合，在占墨水的1～50重量％，優選占墨水的10～40重量％的范圍內使用。
另外，本發明的水性噴墨墨水中為了調整表面張力、賦予與打印機的接液材料的浸潤性和排出穩定性可以添加非離子、陰離子、陽離子、兩性離子表面活性劑。
作為非離子表面活性劑，有如聚氧化乙烯烷基醚、聚氧化乙烯烷基烯丙基醚、聚氧化乙烯氧化丙烯嵌段共聚物、脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧化乙烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧化乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧化乙烯脂肪酸酯、聚氧化乙烯烷基胺、氟系、硅系等非離子活性劑。
作為陰離子表面活性劑，有如脂肪酸鹽、烷基硫酸酯鹽、烷基芳基磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、二烷基磺酸鹽、二烷基磺基琥珀酸鹽、烷基二芳基醚磺酸鹽、烷基磷酸鹽、聚氧化乙烯烷基醚硫酸鹽、聚氧化乙烯烷基芳基醚硫酸鹽、萘磺酸甲醛縮合物、聚氧化乙烯烷基磷酸酯鹽、甘油硼酸酯脂肪酸脂、聚氧化乙烯甘油脂肪酸酯等。
作為陽離子表面活性劑，有例如烷基胺鹽、季銨鹽、烷基吡啶鎓鹽、烷基咪唑鎓鹽等。
作為兩性離子表面活性劑，有例如烷基甜菜堿、烷基氧化胺、磷酸鋯(ホスフアジルユリン)等。
表面活性劑中，月桂基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、油酸鈉、二辛基磺基琥珀酸鈉等的陰離子表面活性劑可加快墨水向具有滲透性的被印刷物的滲透性，起到加快表面的干燥性的滲透劑的作用。作為這些滲透劑的陰性表面活性劑在墨水中的含量優選為0.1～5重量％。作為這些滲透劑的陰離子表面活性劑采用上述使用量可取得很好的效果，一旦超出上述范圍，則引起記錄物的滲出、紙張破漏(打印)而不被優選。
另外，本發明的水性噴墨墨水中可以添加以抗霉劑、防腐劑、螯合劑為首的多種添加劑。
抗霉劑、防腐劑防止墨水中發霉和腐敗，可以使用脫水醋酸鈉、安息香酸鈉、鈉吡啶硫代-1-氧化物、鋅吡啶硫代-1-氧化物、1，2-苯并異噻唑-3-酮、1-苯并異噻唑-3-酮的銨鹽等。這些鹽選用占墨水的0.01～2.0重量％較好。
螯合劑可以封閉墨水中的金屬離子，防止噴嘴處有金屬析出和墨水中的不溶物析出等，可使用乙二胺四乙酰胺、乙二胺四乙酰胺的鈉鹽、乙二胺四乙酰胺的二銨鹽、乙二胺四乙酰胺的四銨鹽等。這些鹽占墨水的0.005～0.5重量％較好。
另外，為了調墨水pH，使墨水穩定，以及獲得與打印機的接液材料的穩定性，可選用胺、無機鹽、氨等的pH調節劑、磷酸等的緩沖液。
另外，為了防止墨水的循環、移動或制造墨水時起泡，可以添加消泡劑。
本發明的水性顏料分散體或噴墨墨水的制造借助高速攪拌器、涂料振動器、混砂機、球磨機等的分散機分散顏料、接枝聚合物、水性介質而進行。另外，分散的水性顏料分散體或噴墨墨水用離心分離機等除去粗大的粒子，從而能夠制造保存穩定性優良的水性顏料分散體。
另外，本發明的水性噴墨墨水優選用孔徑為0.65μm以下的濾篩，更優選孔徑為0.45μm以下的濾篩進行充分地過濾。
根據本發明，可提供分散性、保存穩定性優良的水性顏料分散體。另外，根據本發明可提供保存穩定性、排出性、耐水性、附著性優良的水性噴墨墨水。根據本發明，還可提供分散性、保存穩定性優良的，且排出性、耐水性、附著性優良的噴墨墨水用水性顏料分散體的制造方法。
以下，列舉實施例具體說明，但是，本發明并不僅限于這些實施例。另外，實施例中「份」表示「重量份」。
作為本發明中的接枝聚合物，是將下述表1中所示的物質與表中所示的堿一同加入離子交換水中，70℃下加溫，同時用高速攪拌器攪拌混合1小時，得到接枝聚合物的水分散體。另外，表中接枝聚合物的構成比例用摩爾比表示。
表1合成的接枝聚合物的水分散體
DMAE二甲基氨基乙醇DEAE二乙基氨基乙醇TEA三乙氨實施例1將75份プリンテツクス 85(デグサ社制炭黑)、166份接枝聚合物A的水分散體、12份二甘醇單n-丁醇醚、1份プロキセルGXL(アビシア社制防腐劑)和121份離子交換水用高速攪拌器混合至均勻后，再在0.6L容積的臥式混砂機中對平均每1kg的碾磨料分散1小時，得到水性顏料分散體。另外，使用按下述配比調制此水性顏料分散體的稀釋液，以20份水性顏料分散體、80份稀釋液的比例使用高速攪拌機混合，之后，用1μm以及0.45μm的膜過濾器過濾，得到噴墨墨水。稀釋液甘油 10份1，3-丙二醇 15份二ユ一コ一ル291GL(日本乳化劑社制陰離子界面活性劑)4份プロキセルGXL(アビシア社制防腐劑)0.2份離子交換水 70.8份實施例2將80份リオノ一ルブル一FG-7351(東洋インキ制造社制β型銅酞花菁顏料)、117份接枝聚合物B的水分散體、15份三甘醇單n-丁基醚、1份プロキセルGXL(アビシア社制防腐劑)、187份離子交換水用高速攪拌器混合至均勻后，再在0.6L容積的臥式混砂機中對平均每1kg的碾磨料分散1小時，得到水性顏料分散體。另外，用與上述實施例1相同的配方與稀釋液混合，之后，用1μm以及0.45μm的膜過濾器過濾，得到噴墨墨水。
實施例3將80份ホスタパ一ムピンクE(クラリアント社制二甲基喹吖啶顏料)、156份接枝聚合物C的水分散體、12份二甘醇單乙基醚、1份プロキセルGXL(アビシア社制防腐劑)和151份離子交換水用高速攪拌器混合至均勻后，再在0.6L容積的臥式混砂機中對平均每1kg的碾磨料分散1小時，得到水性顏料分散體。另外，用與上述實施例1相同的配方和稀釋液混合，之后，用1μm以及0.45μm的膜過濾器過濾，得到噴墨墨水。
實施例4將70份リオノゲンイエロ一1010(東洋インキ制造社制喹酞胴顏料)、200份接枝聚合物D的水分散體、15份二甘醇單n-丁基醚、1份プロキセルGXL(アビシア社制防腐劑)和64份離子交換水用高速攪拌器混合至均勻后，再在0.6L容積的臥式混砂機中對平均每1kg的碾磨料分散1小時，得到水性顏料分散體。另外，用與上述實施例1相同的配方和稀釋液混合，之后，用1μm以及0.45μm的膜過濾器過濾，得到噴墨墨水。
實施例5將75份ノボパ一ムイエロ一P-HG(クラリアント社制苯并咪唑顏料)、192份接枝聚合物E的水分散體、11份二甘醇單乙基醚、1份プロキセルGXL(アビシア社制防腐劑)和96份離子交換水用高速攪拌器混合至均勻后，再在0.6L容積的臥式混砂機中對平均每1kg的碾磨料分散1小時，得到水性顏料分散體。另外，用與上述實施例1相同的配方和稀釋液混合，之后，用1μm以及0.45μm的膜過濾器過濾，得到噴墨墨水。
實施例6將80份リオノゲンマゼンタ5750(東洋インキ制造社制二甲基喹吖啶顏料)、167份接枝聚合物A的水分散體、12份二甘醇單n-丁基醚、1份プロキセルGXL(アビシア社制防腐劑)和140份離子交換水用高速攪拌器混合至均勻后，再在0.6L容積的臥式混砂機中對平均每1kg的碾磨料分散1小時，得到水性顏料分散體。另外，用與上述實施例1相同的配方和稀釋液混合，之后，用1μm以及0.45μm的膜過濾器過濾，得到噴墨墨水。
比較例1將75份プリンテツクス85(デグサ社制炭黑)、100份T一コ一トBCX4130(東洋インキ制造社制水性丙烯酸樹脂)、1份プロキセルGXL(アビシア社制防腐劑)和199份離子交換水用高速攪拌器混合至均勻后，再在0.6L容積的臥式混砂機中對平均每1kg的碾磨料分散1小時，得到水性顏料分散體。另外，用與上述實施例1相同的配方和稀釋液混合，之后，用1μm以及0.45μm的膜過濾器過濾，得到噴墨墨水。
比較例2將80份リオノ一ルブル一FG-7351(東洋インキ制造社制β型フタロシアニン顏料)、20份エマルゲン420(花王社制表面活性剖)、1份プロキセルGXL(アビシア社制防腐劑)和299份離子交換水用高速攪拌器混合至均勻后，再在0.6L容積的臥式混砂機中對平均每1kg的碾磨料分散1小時，得到水性顏料分散體。另外，用與上述實施例1相同的配方和稀釋液混合，之后，用1μm以及0.45μm的膜過濾器過濾，得到噴墨墨水。
比較例3將80份ホスタパ一マピンクE(クラリアント社制二甲基喹吖啶顏料)、30份ジヨンクリル62(ジヨンソンポリマ一社制水性苯乙烯-丙烯酸樹脂)、1份プロキセルGXL(アビシア社制防腐劑)和289份離子交換水用高速攪拌器混合至均勻后，再在0.6L容積的臥式混砂機中對平均每1kg的碾磨料分散1小時，得到水性顏料分散體。另外，用與上述實施例1相同的配方和稀釋液混合，之后，用1μm以及0.45μm的膜過濾器過濾，得到噴墨墨水。
對于實施例1～6、比較例1～3得到的水性顏料分散體進行以下項的評價。(1)分散粒徑、(2)粘度、(3)保存穩定性。另外，對各水性顏料分散體分別與稀釋液混合得到的噴墨墨水也進行以下項的評價。(4)分散粒徑、(5)粘度、(6)保存穩定性、(7)排出性、(8)耐水性、(9)附著性。下面描述各種測試方法。
(1)分散粒徑用離子交換水把水性顏料分散體稀釋100倍，用マイクロトラツクUPA150(日機裝社制濕式粒度分布計)測定體積標準的D50值和D99值。
(2)粘度將水性顏料分散體的溫度調節在25℃，用ビスコメイトVM-100A(山一電機社制超聲波振動式粘度計)測定。
(3)保存穩定性把水性顏料分散體放入聚丙烯制的瓶型容器中，在70℃的恒溫器中保存1個月、使之時效促進后，測定時效前后的水性顏料分散體的粘度變化。此時的粘度測定采用與(2)的粘度測定相同的方法進行。
(4)分散粒徑用離子交換水把噴墨墨水稀釋200倍，用マイクロトタツクUPA150(日機裝社制濕式粒度分布計)測定體積標準的D50值和D99值。
(5)粘度將水性顏料分散體的溫度調節在25℃，用ビスコメイトVM-100A(山一電機社制超聲波振動式粘度計)測定。
(6)保存穩定性把噴墨墨水放入聚丙烯制的瓶型容器中，在70℃的恒溫器中保存1個月、使之時效促進后，測定時效前后的噴墨墨水的粘度變化。此時的粘度測定采用與(5)的粘度測定相同的方法進行。
(7)排出性將噴墨墨水通過HI-FI JET Pro FJ-400(Roland DG社制大判噴墨打印機)數字測試用紙(Roland DG社純正DPP-G-914)上連續記錄5m，觀察墨點缺失。對于墨點缺失的噴嘴的數量占全部噴嘴的百分比，當為0％的時標記為○，大于0％而小于5％時標記為△，大于5％時標記為×。
(8)耐水性將噴墨墨水通過HI-FI JET Pro FJ-400(Roland DG社制大判噴墨打印機)在復印紙(Xerox社4024)上記錄，將記錄物在氣溫25℃濕度、50％的條件下放置一定時間后將記錄物浸漬在自來水中，觀察記錄物的洇漬。將在記錄后直接浸漬時記錄物也不會發生洇漬的場合標記為○，將在記錄后直接浸漬記錄物即使發生洇漬、但記錄后1小時記錄物不發生洇漬的場合標記為△，而將即使記錄后1小時記錄物都發生洇漬的場合標記為×。
(9)附著性將噴墨墨水通過HI-FI JET Pro FJ-400(Roland DG社制大判噴墨打印機)在PET光澤膜(Roland DG社純正PET-G-1050)上記錄，將記錄物在氣溫25℃、濕度50％的條件下放置一定時間后用摩擦測試機(テスタ一產業制，AB301型)評價墨水的附著性。向試驗用拭布(金巾3號)加重200g，在記錄面上重復進行100次摩擦試驗。將放置1小時后就進行實驗，而記錄部分不發生脫落的標記為○，將放置1小時后記錄部分即使發生脫落，但是放置24小時后記錄部分不會脫落的標記為△，將即使放置了24小時，記錄部分也發生脫落的標記為×。
評價水性顏料分散體的結果詳細匯集于下述表2中，評價噴墨墨水的結果詳細匯集于下述表3中。
表2水性顏料分散體的評價結果
表3水性噴墨墨水的評價結果
與比較例1～3相比，表2中實施例1～6的水性顏料分散體的任何一種的分散粒徑都微小，粘度都很低，70℃1個月后粘度變化都小，分散性、保存穩定性均優良。
與比較例1～3相比，表3中實施例1～6的噴墨墨水在稀釋水性顏料分散體制成噴墨墨水時，保持微小的分散粒徑，70℃1個月后粘度變化也小，稀釋穩定性、墨水化后的保存穩定性優良。另外，適于記錄的性能在實施例1～6中任何一項評價都良好，相反，比較例1～3中不能達到適于記錄的性能。
實施例7將32.3份LIOJET YELLOW BASE(東洋インキ制造社制水性顏料分散體)、6.7份接枝聚合物A的水分散體、5份二甘醇單n-丁基醚、10份甘油、20份1，3-丙二醇、2份二ユ一コ一ル291GL(日本乳化剖社制表面活性劑)、0.2份プロキセルGXL(アビシア社制防腐劑)和23.8份離子交換水用高速攪拌器攪拌混合，之后，用1μm以及0.45μm的膜過濾器過濾，得到水性噴墨墨水。
實施例8將80份LIONOGEN YELLOW 1010(東洋インキ制造社制喹酞胴顏料)、133份接枝聚合物A的水分散體、12份二甘醇單n-丁基醚和175份離子交換水用高速攪拌器混合至均勻后，用臥式混砂機分散3小時，得到水性顏料分散體A。然后，將25份這種水性顏料分散體A、3份二甘醇單n-丁基醚、10份甘油、20份1，3-丙二醇、2份ニユ一コ一ル291GL(日本乳化剖社制表面活性劑)、0.2份プロキセルGXL(アビシア社制防腐劑)和39.8份離子交換水用高速攪拌器攪拌混合，之后，用1μm以及0.45μm的膜過濾器過濾，得到水性噴墨墨水。
實施例9將25份LIOJET MAGENTA BASE(東洋インキ制造社制水性顏料分散體)、5份接枝聚合物B的水分散體、5份三甘醇單n-丁基醚、10份甘油、20份乙二醇、1份サ一フイノ一ル485W(エアプロダクツ社制表面活性劑)、0.2份プロキセルGXL(アビシア社制防腐劑)和33.8份離子交換水用高速攪拌器攪拌混合，之后，用1μm以及0.45μm的膜過濾器過濾，得到水性噴墨墨水。
實施例10將80份LIOJET MAGENTA 5750(東洋インキ制造社制キナクリドン顏料)、115份接枝聚合物B的水分散體、20份三甘醇單n-丁基醚和185份離子交換水用高速攪拌器混合至均勻后，用臥式混砂機分散4小時，得到水性顏料分散體B。然后，將20份這種水性顏料分散體B、2份三甘醇單n-丁基醚、10份甘油、20份乙二醇、1份サ一フイノ一ル485W(エアプロダクツ社制表面活性劑)、0.2份プロキセルGXL(アビシア社制防腐劑)和46.8份離子交換水用高速攪拌器攪拌混合，之后，用1μm以及0.45μm的膜過濾器過濾，得到水性噴墨墨水。
實施例11將21份LIOJET CYAN BASE(東洋インキ制造社制水性顏料分散體)、7份接枝聚合物C的水分散體、5份二甘醇單乙基醚、10份甘油、15份乙二醇、2份ニユ一コ一ル291GL(日本乳化剖社制表面活性劑)、0.2份プロキセルGXL(アビシア社制防腐劑)和39.8份離子交換水用高速攪拌器攪拌混合，之后，用1μm以及0.45μm的膜過濾器過濾，得到水性噴墨墨水。
實施例12將7.5份HOSTAFINE BLUE B2G(クラリアント社制水性顏料分散體)、6.7份接枝聚合物D的水分散體、5份二甘醇單乙基醚、10份甘油、15份乙二醇、2份ニユ一コ一ル291GL(日本乳化剖社制表面活性劑)、0.2份プロキセルGXL(アビシア社制防腐劑)和53.6份離子交換水用高速攪拌器攪拌混合，之后，用1μm以及0.45μm的膜過濾器過濾，得到水性噴墨墨水。
實施例13將26份LIOJET BLACK BASE(東洋インキ制造社制水性顏料分散體)、10份接枝聚合物E的水分散體、7份二甘醇單n-丁基醚、10份甘油、20份1，3-丙二醇、1份ニユ一ユ一ルB13(日本乳化剖社制表面活性劑)、0.2份プロキセルGXL(アビシア社制防腐劑)和25.8份離子交換水用高速攪拌器攪拌混合，之后，用1μm以及0.45μm的膜過濾器過濾，得到水性噴墨墨水。
實施例14將13份HOSTAFINE BLACK TS(クラリアント社制水性顏料分散體)、10份接枝聚合物E的水分散體、7份二甘醇單n-丁基醚、10份甘油、20份1，3-丙二醇、1份ニユ一コ一ルB13(日本乳化剖社制表面活性劑)、0.2份プロキセルGXL(アビシア社制防腐劑)和38.8份離子交換水用高速攪拌器攪拌混合，之后，用1μm以及0.45μm的膜過濾器過濾，得到水性噴墨墨水。
比較例4將32.3份LIOJET YELLOW BASE(東洋インキ制造社制水性顏料分散體)、5份二甘醇單n-丁基醚、10份甘油、20份1，3，-丙二醇、2份ニユ一コ一ル291GL(日本乳化剖社制表面活性劑)、0.2份プロキセルGXL(アビシア社制防腐劑)和30.5份離子交換水用高速攪拌器攪拌混合，之后，用1μm以及0.45μm的膜過濾器過濾，得到水性噴墨墨水。
比較例5將32.3份LIOJET YELLOW BASE(東洋インキ制造社制水性顏料分散體)、5份ポリビニルピロリドンK-15(東京化成社制)、5份二甘醇單n-丁基醚、10份甘油、20份1，3，-丙二醇、2份ニユ一コ一ル291GL(日本乳化剖社制表面活性劑)、0.2份プロキセルGXL(アビシア社制防腐劑)和25.5份離子交換水用高速攪拌器攪拌混合，之后，用1μm以及0.45μm的膜過濾器過濾，得到水性噴墨墨水。
比較例6將25份LIOJET MAGENTA BASE(東洋インキ制造社制水性顏料分散體)、10份甘油、20份乙二醇、2份サ一フイノ一ル485W(エアプロダクツ社制表面活性劑)、0.2份プロキセルGXL(アビシア社制防腐劑)和42.8份離子交換水用高速攪拌器攪拌混合，之后，用1μm以及0.45μm的膜過濾器過濾，得到水性噴墨墨水。
比較例7將7.5份HOSTAFINE BLUE B2G(クラリアント社制水性顏料分散體)、10份甘油、15份乙二醇、2份ニユ一コ一ル291 GL(日本乳化剖社制表面活性劑)、0.2份プロキセルGXL(アビシア社制防腐劑)和65.3份離子交換水用高速攪拌器攪拌混合，之后，用1μm以及0.45μm的膜過濾器過濾，得到水性噴墨墨水。
比較例8將7.5份HOSTAFINE BLUE B2G(クラリアント社制水性顏料分散體)、3份ポバ一ルPVA103(クラレ社制聚乙烯醇)、5份二甘醇單乙基醚、10份甘油、15份乙二醇、2份ニユ一コ一ル291GL(日本乳化剖社制表面活性劑)、0.2份フロキセルGXL(アビシア社制防腐劑)和57.3份離子交換水用高速攪拌器攪拌混合，之后，用1μm以及0.45μm的膜過濾器過濾，得到水性噴墨墨水。
比較例9將13份HOSTAFINE BLUE TS(クラリアント社制水性顏料分散體)、7份二甘醇單n-丁基醚、10份甘油、20份1，3-丙二醇、1份ニユ一コ一ルB13(日本乳化剖社制表面活性劑)、0.2份プロキセルGXL(アビシア社制防腐劑)和48.8份離子交換水用高速攪拌器攪拌混合，之后，用1μm以及0.45μm的膜過濾器過濾，得到水性噴墨墨水。
對于實施例7～14、比較例4～9得到的水性顏料分散體進行以下項的評價。(4)分散粒徑、(5)粘度、(6)保存穩定性、(7)排出性、(8)耐水性、(9)附著性。各自的測試方法如上所述。
評價結果歸納于下述表4。
表4
水性噴墨墨水的評價結果
表4中實施例7～14的水性噴墨墨水，分散粒徑微小、粘度低、70℃1個月后粘度幾乎沒有變化，保存穩定性優良。另外，排出性、耐水性、附著性也完全滿足評價標準。與此相比，比較例4～9的水性噴墨墨水，其保存穩定性較好，但是，整體的記錄適應性能差，特別是不能滿足耐水性和附著性。
權利要求
1.一種水性顏料分散體，其特征在于，其由分散體、顏料和水性介質的噴墨墨水組成，所述分散體是在堿存在下，將馬來酸酐/α-烯烴共聚物的馬來酸單烷基酯接枝聚合物分散于水中得到的分散體。
2.根據權利要求1所述的水性顏料分散體，其特征在于，所述水性介質含有水和乙二醇單烷基醚。
3.根據權利要求1所述的水性顏料分散體，其特征在于，所述馬來酸酐/α-烯烴共聚物的α-烯烴的碳數為5～50。
4.根據權利要求1所述的水性顏料分散體，其特征在于，所述馬來酸單烷基酯的烷基鏈的碳數為3～8。
5.根據權利要求1所述的水性顏料分散體，其特征在于，所述接枝聚合物的數均分子量為1000～5000。
6.根據權利要求1所述的水性顏料分散體，其特征在于，所述接枝聚合物的酸值為50～300(mgKOH/g)。
7.根據權利要求2所述的水性顏料分散體，其特征在于，相對于100重量份的顏料，所述水性顏料分散體含有5～100重量份接枝聚合物、5～70重量份乙二醇單烷基醚和230～370重量份水。
8.一種噴墨墨水，其特征在于，其由分散體、顏料和水性介質組成在，所述分散體是在堿存在下，將馬來酸酐/α-烯烴共聚物的馬來酸單烷基酯接枝聚合物分散于水中得到的分散體。
9.根據權利要求8所述的噴墨墨水，其特征在于，所述水性介質含有水和乙二醇單烷基醚。
10.根據權利要求8所述的噴墨墨水，其特征在于，所述馬來酸酐/α-烯烴共聚物的α-烯烴的碳數為5～50。
11.根據權利要求8所述的噴墨墨水，其特征在于，所述馬來酸單烷基酯的烷基鏈的碳數為3～8。
12.根據權利要求8所述的噴墨墨水，其特征在于，所述接枝聚合物的數均分子量為1000～5000。
13.根據權利要求8所述的噴墨墨水，其特征在于，所述接枝聚合物的酸值為50～300(mgKOH/g)。
14.一種水性顏料分散體的制造方法，其特征在于，其是在分散體的存在下，將顏料分散于水性介質中，所述分散體是將馬來酸酐/α-烯烴共聚物的馬來酸單烷基酯接枝聚合物在堿存在下分散于水中的分散體。
15.根據權利要求14所述的水性顏料分散體的制造方法，其特征在于，所述水性介質含有水和乙二醇單烷基醚。
16.根據權利要求14所述的水性顏料分散體的制造方法，其特征在于，所述馬來酸酐/α-烯烴共聚物的α-烯烴的碳數為5～50。
17.根據權利要求14所述的水性顏料分散體的制造方法，其特征在于，所述馬來酸單烷基酯的烷基鏈的碳數為3～8。
18.根據權利要求14所述的水性顏料分散體的制造方法，其特征在于，所述接枝聚合物的數均分子量為1000～5000。
19.根據權利要求14所述的水性顏料分散體的制造方法，其特征在于，所述接枝聚合物的酸值為50～300(mgKOH/g)。
20.根據權利要求15所述的水性顏料分散體的制造方法，其特征在于，相對于100重量份的顏料，所述水性顏料分散體含有5～100重量份接枝聚合物、5～70重量份乙二醇單烷基醚和230～370重量份水。
全文摘要
本發明涉及分散性、保存穩定性優良的水性顏料分散體和排出性、耐水性、附著性優良的噴墨墨水，還涉及分散性、保存穩定性優良的，且排出性、耐水性、附著性優良的水性顏料分散體的制造方法。本發明的水性顏料分散體的特征在于由分散體、顏料和水性介質組成，其中的分散體是將馬來酸酐/α－烯烴共聚物的馬來酸單烷基酯接枝聚合物在堿存在下分散于水中得到。
文檔編號C08L51/06GK1495238SQ0315630
公開日2004年5月12日 申請日期2003年8月29日 優先權日2002年8月29日
發明者間清二 申請人:東洋油墨制造株式會社