(57)【要約】【課題】記録液用として、低粘度で分散性や分散安定性にも優れた記録液用水性顔料分散液を提供する。【解決手段】側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物と、側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物と、酸性顔料とを含有することを特徴とする記録液用水性顔料分散液。酸性顔料を側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物で中和した後に、側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物を加える前記水性顔料分散液の製造方法。前記水性顔料分散液を含み、質量換算による分散粒子の含有率が１〜８％である水性顔料記録液。【選択図】　なし。【特許請求の範囲】
【請求項１】
側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物と、側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物と、酸性顔料とを含有することを特徴とする記録液用水性顔料分散液。
【請求項２】
酸性顔料が、酸性カーボンブラックである請求項１記載の水性顔料分散液。
【請求項３】
側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物と、側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物と、酸性顔料とが、酸性顔料が側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物で被覆され、その外側が更に、側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物で被覆された複合粒子として含有する請求項１記載の水性顔料分散液。
【請求項４】
酸性顔料を側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物で中和した後に、側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物を加える請求項１記載の水性顔料分散液の製造方法。
【請求項５】
請求項１の水性顔料分散液を含み、質量換算による分散粒子の含有率が１〜８％である水性顔料記録液。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水性顔料分散液、その製造方法及び前記水性顔料分散液を用いた水性顔料記録液に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高精細度を要求される記録液には染料が用いられてきた。染料を用いた記録液は、高透明度、高精細度や優れた演色性などの特徴を有しているが、記録画像の耐光性や耐水性等が不十分という欠点を有している。
【０００３】
近年、前記記録画像の耐光性や耐水性の問題を解決するために、染料に代えて、顔料を含む水性顔料分散液が製造されている。
【０００４】
この様な水性顔料分散液としては、例えば、特開平５−３３１７８０号公報や、特開平６−２４０１９１号公報に記載されているものが知られている。
【０００５】
前者の水性顔料分散液は、側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物の様なカチオン性有機高分子化合物と、ナフタレンスルホン酸−ホルマリン縮合物の様なアニオン性活性剤と、顔料とを含有するものである。
【０００６】
一方、後者の水性顔料分散液は、ポリアミド−エピクロルヒドリン樹脂の様なカチオン性有機高分子化合物と、側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物と顔料とを含有するものである。
【０００７】
そしてこれら公報に記載された水性顔料分散液の製造方法では、いずれも、カチオン性成分とアニオン性成分とで異極性かつ異なる化学構造を有するもの同士を併用しており、しかもこれらを同時に酸性顔料と共に水性媒体中で分散しているため、比較的高粘度となり、分散性や分散安定性も不十分という欠点を有している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、記録液用として、低粘度で分散性や分散安定性にも優れた記録液用水性顔料分散液を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、カチオン性有機高分子化合物とアニオン性有機高分子化合物として、いずれも同種の化学構造を有するものを用いることで、これら極性の異なる高分子化合物を組み合わせた場合に頻発するゲル化や増粘を効果的に抑制でき、しかも酸性顔料を用いた場合にも、低粘度で分散性や分散安定性にも優れた水性顔料分散液が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち本発明は、側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物と、側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物と、酸性顔料とを含有することを特徴とする記録液用水性顔料分散液に関する。
【００１１】
更に本発明は、酸性顔料を側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物で中和した後に、側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物を加える前記水性顔料分散液の製造方法に関する。
【００１２】
更に本発明は、前記水性顔料分散液を含み、質量換算による分散粒子の含有率が１〜８％である水性顔料記録液に関する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１４】
本発明の記録液用水性顔料分散液は、側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物と、側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物と、酸性顔料とを含有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の製造方法で得られる水性顔料分散液において、その水性媒体中に分散している粒子（分散粒子）は、酸性顔料粒子と、側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物粒子と、側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物粒子であっても良いが、酸性顔料が側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物で被覆され、その外側が更に、側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物で被覆された複合粒子である、いわゆるマイクロカプセル型複合粒子であっても良い。尚、水性顔料分散液中の分散粒子の平均粒子径は１００〜３００ｎｍの範囲であることが好ましい。本発明における水性媒体とは、水のみ又は水と水溶性有機溶剤の併用で水を質量換算で６０％含有する液媒体をいう。
【００１６】
本発明の水性顔料分散液の製造方法で使用する酸性顔料は、顔料の表面に化学結合でもって存在している、カルボキシル基、スルホン基、フェノール性水酸基等の酸性親水基が水性媒体中においてプロトンを解離して酸性を呈する顔料を意味する。いずれも公知慣用のものが使用できるが、なかでも側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物を優位に吸着できる点で酸性カーボンブラックを使用することが好ましい。
【００１７】
本発明の水性顔料分散液の製造方法で使用する両アクリル系有機高分子化合物としては、いずれも公知慣用のものが使用出来る。例えば、架橋部分を有するアクリル酸エステル系重合体、架橋部分を有さないアクリル酸エステル系重合体、架橋部分を有するメタクリル酸エステル系重合体、架橋部分を有さないメタクリル酸エステル系重合体を挙げることができる。
【００１８】
本発明の水性顔料分散液の製造方法で使用する両アクリル系有機高分子化合物としては、側鎖にカチオン性基又はアニオン性基を有し、且つアクリル酸エステル及び／又はメタアクリル酸エステルを主成分として重合した化合物を意味する。尚、本発明においては、アクリル酸エステルとメタアクリル酸エステルとの両方を包含して（メタ）アクリル酸エステルと呼ぶものとする。
【００１９】
本発明の記録液用水性顔料分散液に含まれる側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物は、側鎖にカチオン性基を有するアクリル系モノマーと、これと共重合し得る（メタ）アクリル酸エステルとを少なくとも共重合させて得られる。尚、カチオン性基とは、第１〜第３級の各種アミノ基であり、好ましくはジアルキルアミノ基やピリジル基の様な第３級アミノ基である。
【００２０】
本発明において、前記高分子化合物を得るのに使用出来る側鎖にカチオン性基を有するアクリル系モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸２−アミノエチル、（メタ）アクリル酸２−アミノプロピル、（メタ）アクリル酸３−アミノプロピル、アクリル酸２−（メチルアミノ）エチル、（メタ）アクリル酸２−（メチルアミノ）プロピル、（メタ）アクリル酸２−（エチルアミノ）エチル、（メタ）アクリル酸２−（ジメチルアミノ）エチル、（メタ）アクリル酸３−（ジメチルアミノ）プロピル、等のアミノアルキル（メタ）アクリル酸類、（ジ）アルキルアミノアルキル（メタ）アクリル酸類；Ｎ−（２−アミノエチル）アクリルアミド、Ｎ−（２−アミノプロピル）アクリルアミド、Ｎ−（３−アミノプロピル）アクリルアミド、Ｎ−［２−（メチルアミノ）エチル］アクリルアミド、Ｎ−［２−（メチルアミノ）プロピル］アクリルアミド、Ｎ−［３−（メチルアミノ）プロピル］アクリルアミド、Ｎ−［２−（ジメチルアミノ）エチル］アクリルアミド、Ｎ−［２−（ジメチル）プロピル］アクリルアミド、Ｎ−［３−（ジメチル）プロピル］アクリルアミド、Ｎ−（２−アミノエチル）メタクリルアミド、Ｎ−（２−アミノプロピル）メタクリルアミド、Ｎ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミド、Ｎ−［２−（メチルアミノ）エチル］メタクリルアミド、Ｎ−［２−（メチルアミノ）プロピル］メタクリルアミド、Ｎ−［３−（メチルアミノ）プロピル］メタクリルアミド、Ｎ−［２−（ジメチルアミノ）エチル］メタクリルアミド、Ｎ−［２−（ジメチルアミノ）プロピル］メタクリルアミド、Ｎ−［３−（ジメチルアミノ）プロピル］メタクリルアミド、等のアミノアルキル（メタ）アクリルアミドまたは（ジ）アルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミド類、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、４−ブテニルピリジン等のビニルピリジン類が挙げられ、なかでもジアルキルアミノ基を有するアルキル（メタ）アクリル酸類が好ましい。
【００２１】
本発明において、前記高分子化合物を得るのに使用出来る（メタ）アクリル酸エステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ｎ−オクチル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸オクタデシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸イソボルニル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸２，３−エポキシプロピル、マレイン酸ジメチル、フマル酸ジメチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−アミノエチル等が挙げられる。
【００２２】
前記（メタ）アクリル酸エステル以外の側鎖にカチオン性基を有するアクリル系モノマーと共重合し得るその他のモノマーとしては、例えば、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド等の不飽和脂肪酸アミド類；（メタ）アクリロニトリル等の不飽和ニトリル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の不飽和エーテル類；スチレン、α―メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−ｔ−ブチルスチレン、４−メトキシスチレン、４−クロロスチレン、等スチレン類；エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−オクテン、ビニルシクロヘキサン、４−ビニルシクロヘキセン、等の不飽和炭化水素類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、３−クロロプロピレン、等の不飽和ハロゲン化炭化水素類；４−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルピロリドン、等のビニル置換複素環化合物類等を挙げることが出来る。
【００２３】
また、本発明の水性顔料分散液に含まれる前記高分子化合物のアミン価は、水性顔料分散液の分散性や分散安定性に優れる点で、３０〜２００ｍｇＨＣｌ／ｇの範囲にあることが好ましく、７０〜１３０ｍｇＨＣｌ／ｇの範囲にあることが特に好ましい。本発明におけるアミン価とは、樹脂１ｇ中に含まれる遊離アミノ基を中和するのに必要な塩酸（ＨＣｌ）のｍｇ数をいう。
【００２４】
本発明の水性顔料分散液に含まれる側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物は、側鎖にアニオン性基を有するアクリル系モノマーと、これと共重合し得る（メタ）アクリル酸エステルとを少なくとも共重合させて得られる。尚、本発明においてアニオン性基としては、例えば、カルボキシル基、スルホン基、ホスホ基、チオカルボキシル基等が挙げられ、なかでも原料モノマーの入手のしやすさ、価格等の点でカルボキシル基又はスルホン基が好ましく、さらに電気的中性状態とアニオン状態の共存範囲を広く制御できる点で、カルボキシル基がより好ましい。
【００２５】
本発明において、前記高分子化合物を得るのに使用出来る側鎖にアニオン性基を有するアクリル系モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、４−ビニル安息香酸等の不飽和カルボン酸類；コハク酸ビニル、マレイン酸アリル、テレフタル酸ビニル、トリメトリット酸アリル等の多塩基酸不飽和エステル類が挙げられる。またスルホン酸基を有するアクリル系モノマーのとしては、例えば、アクリル酸２−スルホエチル、メタクリル酸４−スルホフェニル等の不飽和カルボン酸スルホ置換アルキルまたはアリールエステル類：スルホコハク酸ビニル等のスルホカルボン酸不飽和エステル類；スチレン−４−スルホン酸等のスルホスチレン類を挙げることができる。
【００２６】
本発明において前記高分子化合物を得るのに使用できる（メタ）アクリル酸エステル及び（メタ）アクリル酸エステル以外の側鎖にアニオン性基を有するアクリル系モノマーと共重合し得るその他のモノマーとしては、前記側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物を得る際に記載したものと同様のものが挙げられる。
【００２７】
また、本発明の水性顔料分散液に含まれる前記高分子化合物の酸価は、３０〜２２０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲にあることが好ましく、８０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲にあることが特に好ましい。酸価がこの範囲にあると、側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物の使用量が少ない領域において水性顔料分散液の分散性や分散安定性に優れる。さらに、前記水性顔料分散液をインクジェット記録用水性インクに適用した場合に、印字安定性や記録画像の耐水性に優れる。本発明における酸価とは、樹脂１ｇ中に含まれる遊離カルボキシル基を中和するのに必要な水酸化カリウム（ＫＯＨ）のｍｇ数をいう。
【００２８】
両アクリル系有機高分子化合物を、（メタ）アクリル酸エステル系共重合体から選択する場合には、いずれも少なくとも（メタ）アクリル酸の炭素原子数が３〜５のアルキルエステルからなる群から選ばれる一種以上の化合物を構成要素とすると共に、スチレンをも構成要素として含有する共重合体を選択するのが好ましい。尚、両アクリル系有機高分子化合物中のスチレンの使用量は、各々得られる水性顔料分散液の分散性や分散安定性に優れる点で、質量換算で１５〜３５％の範囲にあることが好ましい。
【００２９】
かかる両アクリル系有機高分子化合物は、いずれも塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等の従来より公知の種々の反応方法によって合成することができる。
【００３０】
本発明に用いられる両アクリル系有機高分子化合物の重量平均分子量はいずれも２，０００〜８０，０００の範囲にあることが好ましく、１０，０００〜５０，０００の範囲にあることが特に好ましい。重量平均分子量がこの範囲にあると、水性顔料分散液自体の分散安定性が良好であり、粘度も適切となる。さらに、前記水性顔料分散液を用いた水性顔料記録液は、インクジェット記録用水性インクに適用した場合に、長期間安定した印字を行わせることが出来る。
【００３１】
また本発明の水性顔料分散液に含まれる両アクリル系有機高分子化合物のガラス転移点は、いずれも−２０〜８０℃の範囲にあることが好ましい。ガラス転移点がこの範囲にあると、水性顔料分散液を含んだ水性記録液をインクジェット記録用水性インクに適用した場合に、印字安定性が高く、耐摩擦性や耐棒積み性等の画像保存性にも優れる。本発明におけるガラス転移点とは、高分子化合物を加熱した場合にガラス状のかたい状態からゴム状に変わる時の温度をいう。
【００３２】
本発明の水性顔料分散液中における側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物は、アニオン性基の少なくとも一部が塩基性物質によってイオン化された形態をとっていることが分散性、分散安定性の発現の上で好ましい。アニオン性基のうちイオン化された基の最適割合は、用いる側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物の組成、分子量、酸価等により変化するため一意的に限定されるものではないが、所望の分散性、分散安定性が発現される範囲であればよく、通常３０〜１００％、特に７０〜１００％の範囲に設定されることが好ましい。このイオン化された基の割合はアニオン性基と塩基性物質のモル比を意味しているのではなく、解離平衡を考慮に入れたものである。例えば、アニオン性基がカルボキシル基の場合、化学量論的に当量の強塩基性物質を用いても解離平衡によりイオン化された基（カルボキシラート基）の割合は１００％未満であって、カルボキシラート基とカルボキシル基の混在状態である。
【００３３】
この様に、側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物の、アニオン性基の少なくとも一部をイオン化するために用いられる塩基性物質としては、公知慣用のものが挙げられるが、例えば、アンモニア、第一級、第二級もしくは第三級の有機アミン（塩基性含窒素複素環化合物を含む）、水酸化アルカリ金属からなる群から選ばれる化合物が好適には挙げられる。これらの例示した好適な塩基性物質でアニオン性基の少なくとも一部をイオン化することにより、カルボキシラート基の対イオンは、アンモニウムイオン（塩基性含窒素複素環化合物のプロトン化カチオンを含む）、アルカリ金属イオンからなる群から選ばれるカチオンが挙げられる。
【００３４】
本発明の水性顔料分散液中における酸性顔料と側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物の不揮発分の質量比は、水性顔料記録液の調製に適した分散粒子の平均粒子径、低粘度を有し、優れた分散性や分散安定性を得る上で、酸性顔料／側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物＝１００／３０〜１００／５０となる様にするのが好ましい。上記と同様にして、酸性顔料と側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物の不揮発分の質量比は、酸性顔料／側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物＝１００／１０〜１００／５０となる様にするのが好ましい。
【００３５】
さらに、水性顔料分散液中の側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物の使用量は、側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物中のカチオン性基に対して、２５〜５０モル％であることが好ましい。側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物の使用量がこの範囲にあると、水性顔料分散液を含んだ水性記録液は、低粘度且つ分散性及び分散安定性に優れる。
【００３６】
本発明では、酸性顔料、側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物、側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物、塩基性物質および水からなる混合物を分散する工程（分散工程と称す。）を必須として含ませることが好ましい。この混合物には水溶性有機溶剤を含めるのが好ましい。より具体的には、少なくとも酸性顔料、側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物、側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物、塩基性物質、水溶性有機溶剤及び水からなる混合物を分散する工程を含ませることが好ましい。
【００３７】
本発明の水性顔料分散液としては、分散到達レベル、分散所要時間および分散安定性の全ての面で、より優れた特性を発揮させるに当たっては、酸性顔料が側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物で被覆され、その外側が更に、側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物で被覆された複合粒子（マイクロカプセル型複合粒子）という形態で水性媒体中に分散していることが好ましい。この様な状態を形成するため、側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物で酸性顔料を中和した後に、これを側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物を含有する液媒体中で分散させている状態において、前記分散工程の後工程として、溶解状態にある側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物で、酸性顔料が側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物で被覆された複合粒子の外側を更に被覆する工程を組み込むことが好ましい。
【００３８】
溶解状態にある側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物を酸性顔料が側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物で被覆された複合粒子の外側を更に被覆させる工程としては、塩基性物質を含む水溶液に溶解している側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物を、溶液を酸性化することにより、前記複合粒子上で析出させる工程（酸析工程と称す。）が好ましい。
【００３９】
また、分散工程において水溶性有機溶剤を併用することができ、それにより分散工程における液粘度を低下させることができる場合がある。水溶性有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、等のケトン類；メタノール、エタノール、２−プロパノール、２−メチル−１−プロパノール、１−ブタノール、２−メトキシエタノール、等のアルコール類；テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，２−ジメトキシエタン、等のエーテル類；ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、等のアミド類が挙げられ、とりわけ炭素原子数が３〜６のケトンおよび炭素原子数が１〜５のアルコールからなる群から選ばれる化合物を用いるのが好ましい。これらの水溶性有機溶剤は前記両アクリル系有機高分子化合物の溶液として用いられても良く、別途独立に分散混合物中に加えられても良い。
【００４０】
分散工程において用いることのできる分散装置として、既に公知の種々の方式による装置が使用でき、特に限定されるものではないが、例えば、スチール、ステンレス、ジルコニア、アルミナ、窒化ケイ素、ガラス等でできた直径０．１〜１０ｍｍ程度の球状分散媒体の運動エネルギーを利用する方式、機械的攪拌による剪断力を利用する方式、高速で供給された被分散物流束の圧力変化、流路変化あるいは衝突に伴って発生する力を利用する方式、等の分散方式を採ることができる。
【００４１】
蒸留工程の例には、分散工程において有機溶剤を使用した場合にこれを除去する工程、所望の固形分濃度にするため余剰の水を除去する工程等がある。
【００４２】
酸析工程の例には、分散工程で得られた水性顔料分散液に塩酸、硫酸、酢酸等の酸性物質を加えて酸性化し、塩基性物質と塩を形成することによって溶解状態にある側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物を、酸性顔料が側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物で被覆された複合粒子上で析出させる工程等が挙げられる。この工程により、酸性顔料及び側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物と側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物との相互作用を高めることができる。その結果、前記した様に酸性顔料が側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物で被覆され、その外側が更に、側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物で被覆された複合粒子（マイクロカプセル型複合粒子）として水性媒体中に分散している形態を取らせることができ、水性顔料分散液として、分散到達レベルや分散安定性等の物性面や耐溶剤性等の使用適性の面で、より優れた特性を発揮させることができる。
【００４３】
濾過工程の例には、前記した酸析工程後の固形分をフィルタープレス、ヌッチェ式濾過装置、加圧濾過装置等により濾過する工程等がある。
【００４４】
再分散工程の例には、酸析工程、濾過工程によって得られた固形分に塩基性物質および必要により水や添加物を加えて再び分散液とする工程がある。それにより側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物中のイオン化したアニオン性基の対イオンを分散工程で用いたものから変更することができる。
【００４５】
本発明の水性顔料分散液は、例えば、水性印刷インク、水性塗料等の着色用途にいずれも使用出来るが、なかでも質量換算による分散粒子の含有率が１〜８％となる様に調製した水性顔料記録液は、本発明の水性顔料分散液の最も好ましい用途の一つである。
【００４６】
本発明の水性顔料記録液は、その優れた分散性、分散安定性を生かしてインクジェット記録用水性インクに好適に使用される以外にサインペン、マーカー等の文具類や各種プリンター、プロッタ類、偽造防止インクとしても使用することが出来る。
【００４７】
本発明の水性顔料記録液は、少なくとも側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物と、側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物と、酸性顔料とを含有する水性顔料分散液に水溶性有機溶剤、水等を混合して調製される。必要に応じて、界面活性剤、水溶性樹脂、防腐剤、粘度調整剤、キレート化剤等を添加することも出来る。
【００４８】
【実施例】
次に本発明を実施例、比較例にて具体的に説明する。以下、断りのない限り、％は質量％、部は質量部を意味する。
【００４９】
＜合成例１＞（側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物の合成）
攪拌装置、滴下装置、温度センサー、および上部に窒素導入装置を有する環流装置を取り付けた反応容器を有する自動重合反応装置（重合試験機ＤＳＬ−２ＡＳ型、轟産業（株）製）の反応容器に、メチルエチルケトンを５５０部を加え、攪拌しながら反応容器内を窒素置換した。反応容器内を窒素雰囲気に保ちながら８０℃に昇温させた後、滴下装置よりメタクリル酸ｎ−ブチル１００部、アクリル酸ｎ−ブチル３０部、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル５０部、メタクリル酸２−ジメチルアミノエチル２１５部、スチレン１０５部、および「パーブチルＯ」（有効成分：ペルオキシ２−エチルヘキサン酸ｔ−ブチル、日本油脂（株）製）５０部の混合液を４時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに同温度で６時間反応を継続させて、ガラス転移点（計算値）３０℃、アミン価１００、重量平均分子量１９，０００の、側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物溶液（Ａ−１）を得た。反応終了後、不揮発分を５０％に調製した。
【００５０】
＜合成例２＞（側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物の合成）
＜合成例１＞と同じ装置を用い、反応容器にメチルエチルケトンを５５０部仕込み、攪拌しながら反応容器内を窒素置換した。反応容器内を窒素雰囲気に保ちながら８０℃に昇温させた後、滴下装置よりメタクリル酸ｎ−ブチル１５０部、アクリル酸ｎ−ブチル３０部、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル５０部、メタクリル酸８０部、メタクリル酸メチル４０部、スチレン１５０部、および「パーブチルＯ」５０部の混合液を４時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに同温度で６時間反応を継続させて、ガラス転移点（計算値）６０℃、酸価１０４、重量平均分子量２０，０００の、側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物溶液（Ａ−２）を得た。反応終了後、不揮発分を５０％に調製した。
【００５１】
＜実施例１＞（酸性顔料が側鎖にカチオン性基又はアニオン性基を有し、異極性且つ同種の化学構造を有する両有機高分子化合物で被覆された複合粒子を含有する水性顔料分散液の調製）
分散攪拌機（ＴＫホモディスパー２０型、特殊機化工業（株）製）に水１２０部と酸性カーボンブラックＦＷ２００（デグサ社製）２２部を混合し、前記（Ａ−１）を１３．２部添加して１時間分散した。４．４部の前記（Ａ−２）を予め水酸化カリウムで中和して水溶液とし、ジルコニアビーズ４００ｇと得られた水性顔料分散液全量をポリ容器に投入し、ペイントシェーカーで２時間分散した。これにより得られた水性顔料分散液から、濾過によりジルコニアビーズを除去した後、蒸留工程にて含有するメチルエチルケトンを除去した。次の酸析工程において、この水性顔料分散液に２％塩酸をｐＨ４〜５となるように加えて、前記（Ａ−２）に含まれる有機高分子化合物を酸性カーボンブラック粒子表面上に析出させて、これを濾過してウエットケーキとした。次の再中和工程で、前記（Ａ−２）に含まれる有機高分子化合物の酸価に対し１００％中和するのに必要な５％水酸化カリウム水溶液と、顔料分を１０％とするのに必要な量の水を添加して、前記分散攪拌機にて再分散し、酸性カーボンブラックが側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物で被覆され、その外側が更に、側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物で被覆された複合粒子（マイクロカプセル型複合粒子）となって水性媒体中に分散した水性顔料分散液（Ｂ−１）を調製した。
【００５２】
＜比較例１＞（酸性顔料が側鎖にカチオン性基又はアニオン性基を有し、異極性且つ異種の化学構造を有する両有機高分子化合物で被覆された粒子を含有する水性顔料分散液の調製）
分散攪拌機（ＴＫホモディスパー２０型、特殊機化工業（株）製）に水１２０部と酸性カーボンブラックＦＷ２００（デグサ社製）２２部を混合し、２２部の前記（Ａ−２）を予め５％水酸化カリウム２３部で中和して水溶液としたものと、４％カチオン化ポリビニルアルコール水溶液（ゴーセファイマー「Ｋ−２１０」日本合成化学（株）社製）５．５部を添加して１時間分散した。次にジルコニアビーズ４００部と得られた水性分散液全量をポリ容器に投入し、ペイントシェーカーで２時間分散した。これにより得られた水性顔料分散液から、濾過によりジルコニアビーズを除去した後、蒸留工程にて含有するメチルエチルケトンを除去した。次に、顔料分を１０％とするのに必要な量の水を添加して、水性顔料分散液（Ｂ−２）を調製した。
【００５３】
＜実施例２＞
＜実施例１＞で得られた前記記録液用水性顔料分散液（Ｂ−１）を用い、特開平７−２２８８０８号公報記載の（実施例１）を参考にして、質量換算による分散粒子の含有率が５％であるピエゾ方式インクジェット記録用水性インク（以下、インクと称す。）を調製した。インクの組成を以下に示す。
【００５４】
水性顔料分散液　　　　　　　　　　　　　２５部
トリエチレンク゛リコールモノフ゛チルエーテル　　　　　　　　　　５部
シ゛エチレンク゛リコール　　　　　　　　　　　　　７．５部
サーフィノール４６５（エアフ゜ロタ゛クツ社製）　　　　　　０．４部
水　　　　　　　　　　　　　　　　　１２．１部
【００５５】
＜比較例２＞
＜比較例１＞で得られた前記記録液用水性顔料分散液（Ｂ−２）を用い、上記（実施例１）のインク組成により、インクジェット記録用水性インクを調製した。
【００５６】
この様にして調製した各インクについて、分散性及び分散安定性はそれぞれ、調製直後および７０℃の恒温槽中で３日間貯蔵後の分散粒子の平均粒子径で評価した。平均粒子径はレーザードップラ式粒度分析計マイクロトラック（ＵＰＡ１５０型、リーズ＆ノースロップ社製）で測定したメディアン径をもって平均粒子径とした。粘度はＲ型粘度計（Ｒ−５００型、東機産業（株）製）を用い、貯蔵後のインクの粘度については、２０℃で測定した。
【００５７】
【表１】
表１
2004075820.tif 000002
【００５８】
表１の結果から、酸性カーボンブラックが側鎖にカチオン性基又はアニオン性基を有し、異極性且つ同種の化学構造（アクリル系）を有する両有機高分子化合物で被覆されマイクロカプセル型複合粒子となって水性媒体中に分散した実施例１の水性顔料分散液は、水性顔料記録液として低粘度且つ分散性及び分散安定性に優れていることが明らかである。
【００５９】
【発明の効果】
本発明の水性顔料分散液は、側鎖にカチオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物と、側鎖にアニオン性基を有するアクリル系有機高分子化合物と、酸性顔料とを含有することにより、低粘度且つ分散性および分散安定性に優れた水性顔料記録液を得ることが出来るという格別顕著な効果を奏する。