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JP6860330B2 - Self-dispersing pigment manufacturing method, ink manufacturing method, and inkjet recording method - Google Patents

Self-dispersing pigment manufacturing method, ink manufacturing method, and inkjet recording method Download PDF

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JP6860330B2 JP2016228674A JP2016228674A JP6860330B2 JP 6860330 B2 JP6860330 B2 JP 6860330B2 JP 2016228674 A JP2016228674 A JP 2016228674A JP 2016228674 A JP2016228674 A JP 2016228674A JP 6860330 B2 JP6860330 B2 JP 6860330B2
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由香 中空
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Description

本発明は、自己分散顔料の製造方法、インクの製造方法、及びインクジェット記録方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a self-dispersing pigment, a method of manufacturing i ink, and an ink jet recording method.

自己分散顔料は、主に化学的な顔料改質技術により製造される。例えば、特許文献1には、顔料とジアゾニウム塩を反応させて自己分散顔料を得る方法が記載されている。また、特許文献2には、顔料の粒子表面のカルボニル基とヒドラジン化合物を縮合反応させて自己分散顔料を得る方法が記載されている。さらに、特許文献3及び4には、顔料とアゾ系化合物を反応させて自己分散顔料を得る方法が記載されている。 Self-dispersing pigments are mainly produced by chemical pigment modification techniques. For example, Patent Document 1 describes a method for obtaining a self-dispersing pigment by reacting a pigment with a diazonium salt. Further, Patent Document 2 describes a method for obtaining a self-dispersing pigment by condensing a carbonyl group on the particle surface of the pigment with a hydrazine compound. Further, Patent Documents 3 and 4 describe methods for obtaining a self-dispersing pigment by reacting a pigment with an azo compound.

特表平10−510861号公報Special Table No. 10-510861 特表2012−528917号公報Special Table 2012-528917 特開平11−323229号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-323229 特開2002−226726号公報JP-A-2002-226726

しかし、従来の顔料改質技術は、反応効率が高い製造方法であることを満足するものではなかった。すなわち、特許文献1〜4に記載の製造方法は反応効率が低いという課題があった。 However, the conventional pigment modification technique is not satisfied with the production method having high reaction efficiency. That is, the production methods described in Patent Documents 1 to 4 have a problem that the reaction efficiency is low.

したがって、本発明の目的は、インクなどの色材として有用な自己分散顔料の高反応効率な製造方法を提供することにある。また、本発明の別の目的は、前記自己分散顔料の製造方法によって製造される、分散性に優れた自己分散顔料を用いた、保存安定性に優れたインクの製造方法、及びインクジェット記録方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing a self-dispersing pigment useful as a coloring material such as ink with high reaction efficiency. Another object of the present invention, the manufactured by the manufacturing method of the self-dispersion pigment was used a superior self-dispersing Pigment dispersibility, a method of manufacturing ink excellent in storage stability, and an inkjet recording method Is to provide.

上記の目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明によれば、自己分散顔料を製造する方法であって、下記一般式(1)で表される化合物及び下記一般式(2)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1種の処理剤を、顔料の粒子表面に反応させて、親水性基を含む官能基を前記顔料の粒子表面に結合させる工程を有することを特徴とする自己分散顔料の製造方法が提供される。 The above object is achieved by the following invention. That is, according to the present invention, a method for producing a self-dispersing pigment is selected from the group consisting of compounds represented by the compound represented by Mono及beauty following formula by the following general formula (1) (2) at least one treatment agent that is reacted on the particle surface of the pigment, method for producing a self-dispersing pigment comprising the step of bonding the functional groups on the particle surface of the pigment is provided comprising a hydrophilic group Will be done.

Figure 0006860330
(前記一般式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、又はOMを表し、Mは、それぞれ独立に、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム、又は有機アンモニウムを表す。Rは、脂肪族基芳香族基、又は脂肪族基と芳香族基とが直接結合若しくはリンカー構造を介して結合した基に、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、及びホスホン酸基からなる群より選ばれる少なくとも1種の親水性基が置換した基を表す)
Figure 0006860330
(In the general formula (1), R 1 and R 2 independently represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, or an OM, and M is an independent hydrogen atom and an alkali metal, respectively. , Ammonium, or organic ammonium. R 3 is an aliphatic group , an aromatic group, or a carboxylic acid group, a sulfonic acid, or a group in which an aliphatic group and an aromatic group are directly bonded or bonded via a linker structure. Represents a group substituted with at least one hydrophilic group selected from the group consisting of a group, a phosphate group, and a phosphonic acid group)

Figure 0006860330
(前記一般式(2)中、R及びRは、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、又はOMを表し、Mは、それぞれ独立に、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム、又は有機アンモニウムを表す。Rは、脂肪族基芳香族基、又は脂肪族基と芳香族基とが直接結合若しくはリンカー構造を介して結合した基に、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、及びホスホン酸基からなる群より選ばれる少なくとも1種の親水性基が置換した基を表す)
Figure 0006860330
(In the general formula (2), R 4 and R 5 independently represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, or an OM, and M is an independent hydrogen atom and an alkali metal, respectively. , Ammonium, or organic ammonium. R 6 is an aliphatic group , an aromatic group, or a carboxylic acid group, a sulfonic acid, or a group in which an aliphatic group and an aromatic group are directly bonded or bonded via a linker structure. Represents a group substituted with at least one hydrophilic group selected from the group consisting of a group, a phosphate group, and a phosphonic acid group)

本発明によれば、インクなどの色材として有用な自己分散顔料の高反応効率な製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、この自己分散顔料の製造方法によって製造される、分散性に優れた自己分散顔料を用いた、保存安定性に優れたインクの製造方法、及びインクジェット記録方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a self-dispersing pigment useful as a coloring material such as ink with high reaction efficiency. Further, according to the present invention, this is produced by the manufacturing method of the self-dispersion pigment was used a superior self-dispersing Pigment dispersibility, a method of manufacturing ink excellent in storage stability, and an inkjet recording method can do.

本発明のインクカートリッジの一実施形態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically one Embodiment of the ink cartridge of this invention. 本発明のインクジェット記録方法に用いられるインクジェット記録装置の一例を模式的に示す図であり、(a)はインクジェット記録装置の主要部の斜視図、(b)はヘッドカートリッジの斜視図である。It is a figure which shows typically an example of the inkjet recording apparatus used in the inkjet recording method of this invention, (a) is the perspective view of the main part of the inkjet recording apparatus, (b) is the perspective view of the head cartridge.

以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。なお、本発明においては、イオン性基が塩を形成している場合は、インク中ではイオンに解離して存在しうるが、便宜上、「イオン性基」と表現する。また、自己分散顔料のことを、単に「顔料」と記載することがある。本明細書における各種の物性値は、特に断りのない限り常温(25℃)における値である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following embodiments. In the present invention, when an ionic group forms a salt, it may be dissociated into ions and exist in the ink, but for convenience, it is expressed as an "ionic group". In addition, the self-dispersing pigment may be simply referred to as "pigment". Various physical property values in the present specification are values at room temperature (25 ° C.) unless otherwise specified.

<自己分散顔料の製造方法>
本発明の自己分散顔料の製造方法は、所定の処理剤を顔料の粒子表面に反応させて、親水性基を含む官能基を顔料の粒子表面に結合させる工程を有する。この処理剤は、下記一般式(1)で表される化合物、及び下記一般式(2)で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種である。以下、この工程を「工程(1)」とも記す。
<Manufacturing method of self-dispersing pigment>
The method for producing a self-dispersing pigment of the present invention includes a step of reacting a predetermined treatment agent with the particle surface of the pigment to bond a functional group containing a hydrophilic group to the particle surface of the pigment. This treating agent is at least one selected from the group consisting of the compound represented by the following general formula (1) and the compound represented by the following general formula (2). Hereinafter, this step is also referred to as “step (1)”.

Figure 0006860330
(前記一般式(1)中、R1及びR2は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、又はOMを表し、Mは、それぞれ独立に、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム、又は有機アンモニウムを表す。R3は、脂肪族基及び芳香族基の少なくとも一方を有する基に、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、及びホスホン酸基からなる群より選ばれる少なくとも1種の親水性基が置換した基を表す)
Figure 0006860330
(In the general formula (1), R 1 and R 2 independently represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, or an OM, and M is an independent hydrogen atom and an alkali metal, respectively. , Ammonium, or organic ammonium. R 3 is selected from the group consisting of a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, and a phosphonic acid group in a group having at least one of an aliphatic group and an aromatic group. Represents a group substituted with at least one hydrophilic group)

Figure 0006860330
(前記一般式(2)中、R4及びR5は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、又はOMを表し、Mは、それぞれ独立に、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム、又は有機アンモニウムを表す。R6は、脂肪族基及び芳香族基の少なくとも一方を有する基に、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、及びホスホン酸基からなる群より選ばれる少なくとも1種の親水性基が置換した基を表す)
Figure 0006860330
(In the general formula (2), R 4 and R 5 independently represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, or an OM, and M is an independent hydrogen atom and an alkali metal, respectively. , Ammonium, or organic ammonium. R 6 is selected from the group consisting of a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, and a phosphonic acid group in a group having at least one of an aliphatic group and an aromatic group. Represents a group substituted with at least one hydrophilic group)

本発明の自己分散顔料の製造方法(以下、単に「製造方法」とも記す)によれば、ワンポットで、反応装置や液媒体を選ばずに、常温(25℃)でも高い反応効率で自己分散顔料を製造することができる。特に、反応効率が高いため、顔料の処理剤の使用量を低減しながら、官能基の導入量が高い自己分散顔料を得ることができる。また、副生成物の発生が抑制されるため、製造後の精製も容易である。 According to the method for producing a self-dispersing pigment of the present invention (hereinafter, also simply referred to as "manufacturing method"), the self-dispersing pigment can be produced in one pot with high reaction efficiency even at room temperature (25 ° C.) regardless of the reaction apparatus or liquid medium. Can be manufactured. In particular, since the reaction efficiency is high, it is possible to obtain a self-dispersing pigment having a high amount of functional groups introduced while reducing the amount of the pigment treatment agent used. In addition, since the generation of by-products is suppressed, purification after production is easy.

本発明における反応効率は、例えば、以下の手順にしたがって算出することができる。自己分散顔料の製造をする際に、顔料1.0g当たりに使用した処理剤のモル数から「処理剤の親水性基のモル数」を算出する。この「処理剤の親水性基のモル数」は、顔料1.0g当たりに使用した処理剤の親水性基のモル数である。例えば、処理剤として1分子当たりに2つのカルボン酸基を有する化合物を用いる場合は、この処理剤の分子量を利用して求められるモル数の2倍として計算する。また、製造した自己分散顔料について、顔料の粒子表面の官能基に含まれる親水性基量(「顔料の親水性基のモル数」、顔料1.0g当たりの値)を求める。無水物などの形態である親水性基を有する処理剤を用いる場合、製造した自己分散顔料においてこれらの親水性基はアニオン性基となるため、処理剤及び顔料の「親水性基のモル数」はアニオン性基のモル数として計算する。そして、上記で得られた「顔料の親水性基のモル数」及び「処理剤の親水性基のモル数」から、下記式(A)に基づき反応効率(%)を算出することができる。
反応効率(%)
=(「顔料の親水性基のモル数」/「処理剤の親水性基のモル数」)×100
・・・(A)
The reaction efficiency in the present invention can be calculated, for example, according to the following procedure. When producing the self-dispersing pigment, the "number of moles of hydrophilic groups of the treatment agent" is calculated from the number of moles of the treatment agent used per 1.0 g of the pigment. The "number of moles of hydrophilic groups of the treatment agent" is the number of moles of hydrophilic groups of the treatment agent used per 1.0 g of the pigment. For example, when a compound having two carboxylic acid groups per molecule is used as the treatment agent, the molecular weight of the treatment agent is used to calculate as twice the number of moles obtained. Further, for the produced self-dispersing pigment, the amount of hydrophilic groups contained in the functional groups on the particle surface of the pigment (“the number of moles of hydrophilic groups of the pigment”, the value per 1.0 g of the pigment) is determined. When a treatment agent having hydrophilic groups in the form of an anhydride or the like is used, these hydrophilic groups are anionic groups in the produced self-dispersing pigment, so that the "number of moles of hydrophilic groups" of the treatment agent and pigment is used. Is calculated as the number of moles of anionic groups. Then, the reaction efficiency (%) can be calculated from the "number of moles of hydrophilic groups of the pigment" and "number of moles of hydrophilic groups of the treatment agent" obtained above based on the following formula (A).
Reaction efficiency (%)
= ("Number of moles of hydrophilic groups of pigment" / "Number of moles of hydrophilic groups of treatment agent") x 100
... (A)

反応効率が高いほど、より少ない使用量の処理剤で顔料を自己分散化させることができることを意味する。このため、反応効率が高ければ、コスト面でのメリットがあるだけでなく、反応による不純物の発生を低減することもできるとともに、自己分散顔料を含む水分散液の精製効率を向上することもできる。また、製造した自己分散顔料を色材として含有するインクを、例えばインクジェット記録方法に適用すると、不純物に起因する吐出特性の低下を抑制したり、自己分散顔料を含む水分散液の精製の効率を向上したりすることができる。このため、反応効率をできるだけ高めることが好ましい。具体的には、反応効率は10%以上であることが好ましく、20%以上であることがさらに好ましく、30%以上であることが特に好ましい。なお、理論上の反応効率の上限は100%である。 The higher the reaction efficiency, the more the pigment can be self-dispersed with a smaller amount of treatment agent. Therefore, if the reaction efficiency is high, not only is there a cost advantage, but also the generation of impurities due to the reaction can be reduced, and the purification efficiency of the aqueous dispersion containing the self-dispersing pigment can be improved. .. Further, when an ink containing the produced self-dispersing pigment as a coloring material is applied to, for example, an inkjet recording method, it is possible to suppress deterioration of ejection characteristics due to impurities and improve the efficiency of purification of an aqueous dispersion containing the self-dispersing pigment. Can be improved. Therefore, it is preferable to increase the reaction efficiency as much as possible. Specifically, the reaction efficiency is preferably 10% or more, more preferably 20% or more, and particularly preferably 30% or more. The theoretical upper limit of reaction efficiency is 100%.

本発明の製造方法で利用する反応の推定機構を以下に示す。以下、処理剤として一般式(1)で表される化合物、及び顔料としてカーボンブラックを使用する場合を例に挙げて説明する。 The reaction estimation mechanism used in the production method of the present invention is shown below. Hereinafter, a case where the compound represented by the general formula (1) is used as the treatment agent and carbon black is used as the pigment will be described as an example.

まず、熱の作用により、化合物A(一般式(1)で表される化合物)が分解し、ラジカル種B、窒素ガスC、及びラジカル種Dが生ずる。次いで、ラジカル種Dがカーボンブラックの粒子表面の芳香族性の炭素原子にラジカル付加することによって、カーボンブラックの粒子表面にR3が結合し、自己分散顔料Eが得られる。化合物Aを分解させるためには、どのような手法を利用してもよい。例えば、熱などのエネルギー、酸化剤による電子の引き抜き作用、及び酸性条件下での反応などを挙げることができる。酸性条件下での反応では、アゾ結合を構成する窒素原子の一方がカチオン化されて、電子が偏ることにより窒素ガスの脱離が促進される。 First, the action of heat decomposes compound A (compound represented by the general formula (1)) to produce radical species B, nitrogen gas C, and radical species D. Next, the radical species D radically adds to the aromatic carbon atom on the surface of the carbon black particles, so that R 3 is bonded to the surface of the carbon black particles to obtain the self-dispersing pigment E. Any method may be used to decompose compound A. For example, energy such as heat, electron extraction action by an oxidizing agent, and reaction under acidic conditions can be mentioned. In the reaction under acidic conditions, one of the nitrogen atoms constituting the azo bond is cationized and the electrons are biased to promote the elimination of nitrogen gas.

Figure 0006860330
Figure 0006860330

一般式(2)で表される化合物を用いる場合、まず、一般式(2)で表される化合物の酸素原子が引き抜かれ、一般式(1)で表される化合物と同様の構造を有する化合物が生成する。以降は一般式(1)で表される化合物の場合と同様にして反応が進み、自己分散顔料が得られる。 When the compound represented by the general formula (2) is used, first, the oxygen atom of the compound represented by the general formula (2) is extracted, and the compound has the same structure as the compound represented by the general formula (1). Is generated. After that, the reaction proceeds in the same manner as in the case of the compound represented by the general formula (1), and a self-dispersing pigment is obtained.

本発明の製造方法で使用する顔料の処理剤は、アゾ基を中心として非対称な構造を有する化合物である。この処理剤は、分解、活性種の生成、付加反応の多段階反応によって、顔料の粒子表面に親水性基を含む官能基を結合させる機能を有すると考えられる。特に、−P(=O)−の構造の電子吸引性が高いため、アゾ基(−N=N−)やアゾキシ基(−N(=O)=N−)の窒素原子に電子の偏りが生じる。この偏りが活性を促進し、反応効率が高くなると考えられる。本発明の製造方法で利用する反応機構では、反応速度を制御しやすく、反応も比較的緩やかに進む。したがって、従来の自己分散顔料の製造方法と比較して、本発明の製造方法によれば、顔料に対する処理剤の使用量が少なくても、官能基の導入量が高く、かつ、官能基の導入量が揃った自己分散顔料を得ることができる。さらに、処理剤の親水性が高く、官能基の導入量を揃えることができるため、得られる自己分散顔料は平均粒子径が小さく、粒子特性も均一である。また、得られる自己分散顔料の官能基は、脂肪族基及び芳香族基の少なくとも一方を有する基に親水性基が置換した構造を有する。このため、得られる自己分散顔料は分散安定性が高い。なお、官能基の導入量が揃っているか否かについては、ゼータ電位(半値幅)を指標として判断することができる。この点については後述する。 The pigment treatment agent used in the production method of the present invention is a compound having an asymmetric structure centered on an azo group. This treatment agent is considered to have a function of binding a functional group containing a hydrophilic group to the particle surface of the pigment by a multi-step reaction of decomposition, production of active species, and addition reaction. In particular, since the structure of −P (= O) − has high electron attraction, the nitrogen atoms of the azo group (−N = N−) and the azoxy group (−N (= O) = N−) are biased in electrons. Occurs. It is considered that this bias promotes the activity and increases the reaction efficiency. In the reaction mechanism used in the production method of the present invention, the reaction rate is easily controlled and the reaction proceeds relatively slowly. Therefore, as compared with the conventional method for producing an autocovariant pigment, according to the production method of the present invention, even if the amount of the treatment agent used for the pigment is small, the amount of functional groups introduced is high and the amount of functional groups introduced is high. A uniform amount of self-dispersing pigment can be obtained. Further, since the treatment agent has high hydrophilicity and the amount of functional groups introduced can be made uniform, the obtained self-dispersing pigment has a small average particle size and uniform particle characteristics. Further, the functional group of the obtained self-dispersing pigment has a structure in which a hydrophilic group is substituted with a group having at least one of an aliphatic group and an aromatic group. Therefore, the obtained self-dispersing pigment has high dispersion stability. Whether or not the amount of functional groups introduced is uniform can be determined using the zeta potential (full width at half maximum) as an index. This point will be described later.

前述の特許文献1においては、処理剤としてジアゾニウム塩を用いて自己分散顔料を製造している。しかし、処理剤として用いるジアゾニウム塩はアルカリや常温(25℃)を超える温度の影響により分解しやすい。反応系内でジアゾニウム塩が分解すると、さまざまな分解物が生ずる。このため、分解物と液媒体や酸素との反応、分解物同士の反応、これら以外の副反応など、さまざまな副反応が起こりやすい。したがって、ジアゾニウム塩を用いて官能基の導入量が高い自己分散顔料を得ようとする場合には、ジアゾニウム塩を顔料に対して多めに使用する必要がある。しかし、ジアゾニウム塩の使用量を増やすと、窒素ガスの泡が多く発生するため、反応効率を高めにくい。 In Patent Document 1 described above, a self-dispersing pigment is produced using a diazonium salt as a treatment agent. However, the diazonium salt used as a treatment agent is easily decomposed by the influence of alkali or a temperature exceeding room temperature (25 ° C.). Decomposition of diazonium salts in the reaction system produces various decomposition products. Therefore, various side reactions such as the reaction between the decomposed product and the liquid medium or oxygen, the reaction between the decomposed products, and the side reactions other than these are likely to occur. Therefore, when using a diazonium salt to obtain a self-dispersing pigment having a high amount of functional groups introduced, it is necessary to use a large amount of the diazonium salt with respect to the pigment. However, when the amount of the diazonium salt used is increased, many bubbles of nitrogen gas are generated, so that it is difficult to increase the reaction efficiency.

また、従来、ポリマーやタンパク質を合成する際に、高いラジカル発生効率が得られるアゾ開始剤として、非対称構造を有する化合物を用いることが知られている。この点については、例えば、POLYMER,23,1982,630−631に記載されている。しかし、これらのアゾ開始剤を顔料の自己分散化のために使用することは想定されていない。仮に、これらのアゾ開始剤を用いた場合であっても、得られる顔料の水分散性は不十分である。 Further, conventionally, it is known to use a compound having an asymmetric structure as an azo initiator that can obtain high radical generation efficiency when synthesizing a polymer or protein. This point is described in, for example, POLYMER, 23, 1982, 630-631. However, it is not envisioned that these azo initiators will be used for pigment autocovariance. Even when these azo initiators are used, the water dispersibility of the obtained pigment is insufficient.

本発明の製造方法で使用する処理剤は化学的に安定であり、pHや温度による影響を受けにくいため、反応系のpHや温度を任意に設定することができる。具体的には、反応系のpHは1〜13であることが好ましく、1〜10であることがさらに好ましく、2〜9であることが特に好ましい。反応効率を高めるためには、反応系のpHを酸性〜中性とすることが好ましい。アルカリ性などの高pH域においては、処理剤が窒素ガスの脱離を経由しない反応により分解する場合がある。一方、pH1.5未満、又はpH2未満の強酸性のpH域においては、処理剤が緩衝作用を生ずる場合がある。さらに、反応系のpHを1.5未満、又は2未満にすると、処理剤の溶解性が低くなる傾向にあり、反応効率が低下する場合や、酸性の化合物を多く使用する必要があるため、自己分散顔料の精製などの処理が困難になる場合がある。 Since the treatment agent used in the production method of the present invention is chemically stable and is not easily affected by pH and temperature, the pH and temperature of the reaction system can be arbitrarily set. Specifically, the pH of the reaction system is preferably 1 to 13, more preferably 1 to 10, and particularly preferably 2 to 9. In order to increase the reaction efficiency, it is preferable that the pH of the reaction system is acidic to neutral. In a high pH range such as alkaline, the treatment agent may be decomposed by a reaction that does not go through the elimination of nitrogen gas. On the other hand, in a strongly acidic pH range of less than pH 1.5 or less than pH 2, the treatment agent may cause a buffering action. Further, when the pH of the reaction system is less than 1.5 or less than 2, the solubility of the treatment agent tends to be low, the reaction efficiency is lowered, and it is necessary to use a large amount of acidic compounds. Processing such as purification of self-dispersing pigments may be difficult.

また、ラジカル付加反応の反応速度を制御するために、温度を常温(25℃)以外に設定してもよい。温度は処理剤の種類に応じて適宜設定すればよい。具体的には、30〜100℃であることが好ましく、50〜80℃であることがさらに好ましい。温度を高くすると反応速度は上がるが、副反応が生じやすくなり、反応効率が下がる場合がある。一方、温度を低くすると副反応は生じにくくなるが、反応速度が下がり、反応時間が長くなる場合がある。 Further, in order to control the reaction rate of the radical addition reaction, the temperature may be set to a temperature other than room temperature (25 ° C.). The temperature may be appropriately set according to the type of the treatment agent. Specifically, the temperature is preferably 30 to 100 ° C, more preferably 50 to 80 ° C. When the temperature is raised, the reaction rate increases, but side reactions are likely to occur, and the reaction efficiency may decrease. On the other hand, when the temperature is lowered, side reactions are less likely to occur, but the reaction rate may be lowered and the reaction time may be lengthened.

本発明の製造方法は、通常、液媒体中で行う。液媒体中の顔料の含有量(質量%)は、液媒体全質量を基準として、1.0質量%以上50.0質量%以下であることが好ましく、5.0質量%以上40.0質量%以下であることがさらに好ましい。顔料の含有量が高すぎると、顔料がカーボンブラックなどであるときに特に顕著となるが、反応系の粘度が高くなり、撹拌が難しくなることで反応効率がやや低下する場合がある。一方、顔料の含有量が低すぎると、反応系内での処理剤と顔料の接触頻度が下がり、反応効率がやや低下する場合や、反応系の粘度が低くなりすぎて、撹拌により乱流が生じ、撹拌の効率が低くなりやすくなる場合がある。 The production method of the present invention is usually carried out in a liquid medium. The content (mass%) of the pigment in the liquid medium is preferably 1.0% by mass or more and 50.0% by mass or less, and 5.0% by mass or more and 40.0% by mass, based on the total mass of the liquid medium. It is more preferably less than or equal to%. If the content of the pigment is too high, it becomes particularly remarkable when the pigment is carbon black or the like, but the viscosity of the reaction system becomes high and stirring becomes difficult, so that the reaction efficiency may be slightly lowered. On the other hand, if the pigment content is too low, the contact frequency between the treatment agent and the pigment in the reaction system decreases, and the reaction efficiency decreases slightly, or the viscosity of the reaction system becomes too low, causing turbulence due to stirring. It may occur and the efficiency of stirring tends to be low.

製造した自己分散顔料は、好適には精製などの一般的な顔料の後処理方法を行った後、種々の用途に用いることができる。具体的には、液媒体が存在しない粉末状やペレット状などの自己分散顔料とすることができる。この場合、エバポレーターなどを利用して減圧や加熱によって液媒体を除去してもよいし、また、フリーズドドライ法やオーブンなどを利用して、乾燥により液媒体を除去してもよい。 The produced self-dispersing pigment can be used for various purposes after preferably performing a general pigment post-treatment method such as purification. Specifically, it can be a self-dispersing pigment in the form of powder or pellets in which no liquid medium is present. In this case, the liquid medium may be removed by decompression or heating using an evaporator or the like, or the liquid medium may be removed by drying using a frozen drying method or an oven.

また、液媒体中に自己分散顔料が分散した状態で含まれる分散液の形態とすることができる。この場合、液媒体として有機溶剤を使用せず水のみを利用した場合には、得られた自己分散顔料を含む分散液をそのまま種々の用途に利用することもできるし、水での洗浄や自己分散顔料の含有量の調整を行ったものを最終的な分散液とすることもできる。有機溶剤を含む液媒体を利用した場合には、有機溶剤を除去することができる。有機溶剤を除去する方法としては、例えば、エバポレーターなどを利用して減圧や加熱によって有機溶剤を除去した後に水を加える方法などがある。さらに、限外ろ過などにより有機溶剤を除去した後、水を加える操作を繰り返す方法などもある。特に、水性の液媒体中に自己分散顔料が分散した状態の分散液とする場合には、自己分散顔料の官能基に含まれる親水性基をイオン解離させることで分散状態をより安定に保つことができる。官能基に含まれる親水性基はアニオン性であるので、分散液をアルカリ性にすることが好ましい。 Further, it can be in the form of a dispersion liquid in which the self-dispersing pigment is dispersed in the liquid medium. In this case, when only water is used as the liquid medium without using an organic solvent, the obtained dispersion liquid containing the self-dispersing pigment can be used as it is for various purposes, and can be washed with water or self-cleaning. The final dispersion may be prepared by adjusting the content of the dispersion pigment. When a liquid medium containing an organic solvent is used, the organic solvent can be removed. As a method for removing the organic solvent, for example, there is a method of adding water after removing the organic solvent by depressurizing or heating using an evaporator or the like. Further, there is also a method of repeating the operation of adding water after removing the organic solvent by ultrafiltration or the like. In particular, in the case of a dispersion in which the self-dispersing pigment is dispersed in an aqueous liquid medium, the dispersed state can be kept more stable by ion-dissociating the hydrophilic groups contained in the functional groups of the self-dispersing pigment. Can be done. Since the hydrophilic group contained in the functional group is anionic, it is preferable to make the dispersion liquid alkaline.

製造した自己分散顔料は、インク、塗料、プラスチック、ゴム、紙、及び炭素繊維などの様々な組成物及び物品の色材として好適である。 The self-dispersing pigments produced are suitable as coloring materials for various compositions and articles such as inks, paints, plastics, rubbers, papers, and carbon fibers.

(顔料種と物性値)
自己分散顔料を構成する顔料(顔料種)としては、例えば、カーボンブラック、炭酸カルシウム、酸化チタンなどの無機顔料;アゾ、フタロシアニン、キナクリドンなどの有機顔料などを用いることができる。なかでも、カーボンブラックや有機顔料を用いることが好ましく、特には、他の顔料と比して粒子表面の反応活性点がより多く、官能基の導入量を高めやすいため、カーボンブラックを顔料として用いることが好ましい。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックなどいずれのカーボンブラックも使用することができる。
(Pigment type and physical property value)
As the pigment (pigment type) constituting the self-dispersing pigment, for example, an inorganic pigment such as carbon black, calcium carbonate or titanium oxide; an organic pigment such as azo, phthalocyanine or quinacridone can be used. Among them, it is preferable to use carbon black or an organic pigment, and in particular, carbon black is used as a pigment because it has more reactive sites on the particle surface than other pigments and it is easy to increase the amount of functional groups introduced. Is preferable. As the carbon black, any carbon black such as furnace black, lamp black, acetylene black, and channel black can be used.

カーボンブラックのDBP吸油量は、50mL/100g以上200mL/100g以下であることが好ましい。なかでも、120mL/100g以上170mL/100g以下であることがさらに好ましく、120mL/100g以上150mL/100g以下であることが特に好ましい。DBP吸油量は、JIS K6221やASTM D 2414に準拠した方法により測定することができる。これらの方法は、100gのカーボンブラックに撹拌下でフタル酸ジブチルを滴下し、トルクが最大となった時点でのフタル酸ジブチルの添加量を測定する方法である。 The DBP oil absorption of carbon black is preferably 50 mL / 100 g or more and 200 mL / 100 g or less. Among them, 120 mL / 100 g or more and 170 mL / 100 g or less is more preferable, and 120 mL / 100 g or more and 150 mL / 100 g or less is particularly preferable. The amount of DBP oil absorbed can be measured by a method conforming to JIS K6221 or ASTM D 2414. These methods are methods in which dibutyl phthalate is added dropwise to 100 g of carbon black under stirring, and the amount of dibutyl phthalate added at the time when the torque is maximized is measured.

BET法によるカーボンブラックの比表面積は、100m2/g以上600m2/g以下であることが好ましい。BET法による比表面積は、JIS K6217やASTM D6556などに準拠した方法により測定することができる。これらの方法は、脱気したカーボンブラックを液体窒素に浸漬し、平衡に至った際のカーボンブラックの粒子表面に吸着している窒素量を測定する方法である。 The specific surface area of carbon black by the BET method is preferably 100 m 2 / g or more and 600 m 2 / g or less. The specific surface area by the BET method can be measured by a method conforming to JIS K6217, ASTM D6556, or the like. These methods are methods in which degassed carbon black is immersed in liquid nitrogen, and the amount of nitrogen adsorbed on the particle surface of the carbon black when equilibrium is reached is measured.

カーボンブラックの一次粒子径は、10nm以上40nm以下であることが好ましい。カーボンブラックは、通常、複数の一次粒子がブドウの房のように立体的に連なった状態で存在する。一次粒子径とは、1つの顔料粒子を形成する最小単位のカーボンブラック(一次粒子)の粒子径を意味する。カーボンブラックの一次粒子径は、透過型又は走査型の電子顕微鏡により、顔料粒子を形成する最小単位のカーボンブラックの粒子径を100点程度観察して測定し、その算術平均値として求めることができる。 The primary particle size of carbon black is preferably 10 nm or more and 40 nm or less. Carbon black usually exists in a state in which a plurality of primary particles are three-dimensionally connected like a bunch of grapes. The primary particle size means the particle size of carbon black (primary particles), which is the smallest unit that forms one pigment particle. The primary particle size of carbon black can be measured by observing about 100 points of the particle size of carbon black, which is the smallest unit for forming pigment particles, with a transmission type or scanning electron microscope, and can be obtained as an arithmetic mean value thereof. ..

カーボンブラックの平均粒子径は、50nm以上200nm以下であることが好ましい。平均粒子径とは、通常存在する形態としてのカーボンブラックの粒子径を意味する。本発明においては、体積基準の粒子径分布の50%累積値[D50(nm)]として、動的光散乱方式の粒度分布測定装置などを用いて測定することができる。 The average particle size of carbon black is preferably 50 nm or more and 200 nm or less. The average particle size means the particle size of carbon black as a normally present form. In the present invention, the 50% cumulative value [D 50 (nm)] of the volume-based particle size distribution can be measured by using a particle size distribution measuring device of a dynamic light scattering method or the like.

また、有機顔料の一次粒子径は、50nm以上150nm以下であることが好ましい。さらに、有機顔料の平均粒子径は、50nm以上250nm以下であることが好ましい。有機顔料の一次粒子径及び平均粒子径の定義は、いずれもカーボンブラックの一次粒子径及び平均粒子径の定義と同様である。 The primary particle size of the organic pigment is preferably 50 nm or more and 150 nm or less. Further, the average particle size of the organic pigment is preferably 50 nm or more and 250 nm or less. The definitions of the primary particle size and the average particle size of the organic pigment are the same as the definitions of the primary particle size and the average particle size of carbon black.

(処理剤)
本発明の製造方法においては、下記一般式(1)で表される化合物、及び下記一般式(2)で表される化合物の少なくとも1種を顔料の処理剤として用いる。一般式(1)及び(2)で表される化合物は、いずれも親水性基を有するアゾ化合物である。これらの化合物は、分解、活性種の生成、付加反応を経て、顔料の粒子表面に親水性基を含む官能基(R3及びR6で表される基)を結合させて、顔料を自己分散化させることが可能な化合物である。以下、一般式(1)で表される化合物、及び一般式(2)で表される化合物についてそれぞれ説明する。
(Processing agent)
In the production method of the present invention, at least one of the compound represented by the following general formula (1) and the compound represented by the following general formula (2) is used as a pigment treatment agent. The compounds represented by the general formulas (1) and (2) are all azo compounds having a hydrophilic group. These compounds undergo decomposition, generation of active species, and addition reaction to bond functional groups containing hydrophilic groups (groups represented by R 3 and R 6 ) to the particle surface of the pigment to self-disperse the pigment. It is a compound that can be converted. Hereinafter, the compound represented by the general formula (1) and the compound represented by the general formula (2) will be described respectively.

Figure 0006860330
(前記一般式(1)中、R1及びR2は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、又はOMを表し、Mは、それぞれ独立に、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム、又は有機アンモニウムを表す。R3は、脂肪族基及び芳香族基の少なくとも一方を有する基に、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、及びホスホン酸基からなる群より選ばれる少なくとも1種の親水性基が置換した基を表す)
Figure 0006860330
(In the general formula (1), R 1 and R 2 independently represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, or an OM, and M is an independent hydrogen atom and an alkali metal, respectively. , Ammonium, or organic ammonium. R 3 is selected from the group consisting of a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, and a phosphonic acid group in a group having at least one of an aliphatic group and an aromatic group. Represents a group substituted with at least one hydrophilic group)

Figure 0006860330
(前記一般式(2)中、R4及びR5は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、又はOMを表し、Mは、それぞれ独立に、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム、又は有機アンモニウムを表す。R6は、脂肪族基及び芳香族基の少なくとも一方を有する基に、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、及びホスホン酸基からなる群より選ばれる少なくとも1種の親水性基が置換した基を表す)
Figure 0006860330
(In the general formula (2), R 4 and R 5 independently represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, or an OM, and M is an independent hydrogen atom and an alkali metal, respectively. , Ammonium, or organic ammonium. R 6 is selected from the group consisting of a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, and a phosphonic acid group in a group having at least one of an aliphatic group and an aromatic group. Represents a group substituted with at least one hydrophilic group)

アルキル基は、直鎖及び分岐鎖のいずれであってもよい。直鎖及び分岐鎖のアルキル基の炭素数は1乃至12程度であることが好ましい。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、へキシル基などの直鎖飽和アルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、2−エチルへキシル基などの分岐鎖飽和アルキル基などを挙げることができる。アルキル基は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子;ヒドロキシ基などの置換基を有していてもよい。 The alkyl group may be either a straight chain or a branched chain. The alkyl groups of the straight chain and the branched chain preferably have about 1 to 12 carbon atoms. Examples of the alkyl group include linear saturated alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group and hexyl group; branched chain saturation such as isopropyl group, isobutyl group and 2-ethylhexyl group. Alkyl groups and the like can be mentioned. The alkyl group may have a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom; or a substituent such as a hydroxy group.

アルコキシ基は、直鎖及び分岐鎖のいずれであってもよい。直鎖及び分岐鎖のアルコキシ基の炭素数は1乃至12程度であることが好ましい。アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピル基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、へキシルオキシ基などの直鎖飽和アルコキシ基;イソプロピル基、イソブトキシ基、2−エチルへキシルオキシ基などの分岐鎖飽和アルコキシ基などを挙げることができる。アルコキシ基は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子;ヒドロキシ基などの置換基を有していてもよい。 The alkoxy group may be either a straight chain or a branched chain. The linear and branched alkoxy groups preferably have about 1 to 12 carbon atoms. Examples of the alkoxy group include linear saturated alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, propyl group, butoxy group, pentyloxy group and hexyloxy group; branched chains such as isopropyl group, isobutoxy group and 2-ethylhexyloxy group. Saturated alkoxy groups and the like can be mentioned. The alkoxy group may have a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom; or a substituent such as a hydroxy group.

アリール基は、単環及び複合環のいずれであってもよい。単環及び複合環を構成する元素数は3乃至8程度であることが好ましい。アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、ビフェニル基などを挙げることができる。これらのなかでも、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基などが好ましく、フェニル基、ナフチル基などがさらに好ましい。 The aryl group may be either a monocyclic ring or a complex ring. The number of elements constituting the monocyclic ring and the complex ring is preferably about 3 to 8. Examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, a phenanthrenyl group, a biphenyl group and the like. Among these, a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, a phenanthrenyl group and the like are preferable, and a phenyl group, a naphthyl group and the like are more preferable.

アリールオキシ基は、単環及び複合環のいずれであってもよい。単環及び複合環を構成する元素数は3乃至8程度であることが好ましい。アリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基、アントラセニルオキシ基、フェナントレニルオキシ基、ビフェニルオキシ基などを挙げることができる。これらのなかでも、フェノキシ基、ナフチルオキシ基、アントラセニルオキシ基、フェナントレニルオキシ基などが好ましく、フェノキシ基、ナフチルオキシ基などがさらに好ましい。 The aryloxy group may be either a monocyclic ring or a complex ring. The number of elements constituting the monocyclic ring and the complex ring is preferably about 3 to 8. Examples of the aryloxy group include a phenoxy group, a naphthyloxy group, an anthrasenyloxy group, a phenanthrenyloxy group, a biphenyloxy group and the like. Among these, a phenoxy group, a naphthyloxy group, an anthracenyloxy group, a phenanthrenyloxy group and the like are preferable, and a phenoxy group, a naphthyloxy group and the like are more preferable.

脂肪族基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基を挙げることができる。アルキル基、アルケニル基、アルキニル基は、直鎖、分岐鎖、及び環状のいずれであってもよい。直鎖及び分岐鎖のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基の炭素数は1乃至12程度であることが好ましい。また、環状のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基は、単環及び複合環のいずれであってもよく、環を構成する元素数は3乃至8程度であることが好ましい。脂肪族基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、へキシル基などの直鎖飽和アルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、2−エチルへキシル基などの分岐鎖飽和アルキル基;エテニル基、プロペニル基、ブテニル基などのアルケニル基;エチニル基、プロピニル基、ブチニル基などのアルキニル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などの環状脂肪族基;などを挙げることができる。脂肪族基は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子;ヒドロキシ基;などの置換基を有していてもよい。 Examples of the aliphatic group include an alkyl group, an alkenyl group and an alkynyl group. The alkyl group, alkenyl group, and alkynyl group may be linear, branched, or cyclic. The alkyl group, alkenyl group, and alkynyl group of the linear and branched chains preferably have about 1 to 12 carbon atoms. The cyclic alkyl group, alkenyl group, and alkynyl group may be either a monocyclic ring or a complex ring, and the number of elements constituting the ring is preferably about 3 to 8. Examples of the aliphatic group include a linear saturated alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group and a hexyl group; and a branched chain such as an isopropyl group, an isobutyl group and a 2-ethylhexyl group. Saturated alkyl group; alkenyl group such as ethenyl group, propenyl group, butenyl group; alkynyl group such as ethynyl group, propynyl group, butynyl group; cyclic aliphatic group such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group; etc. Can be mentioned. The aliphatic group may have a substituent such as a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom; a hydroxy group;

芳香族基としては、アリール基、ヘテロアリール基を挙げることができる。アリール基やヘテロアリール基は、単環及び複合環のいずれであってもよく、環を構成する元素数は3乃至8程度であることが好ましい。アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、ビフェニル基などを挙げることができる。また、ヘテロアリール基としては、ピリジル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、ピリジニル基、チエニル基、チアゾリル基などを挙げることができる。これらのなかでも、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、ビフェニル基、ピリジニル基などが好ましく、フェニル基、ナフチル基などがさらに好ましい。 Examples of the aromatic group include an aryl group and a heteroaryl group. The aryl group or heteroaryl group may be either a monocyclic ring or a complex ring, and the number of elements constituting the ring is preferably about 3 to 8. Examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, a phenanthrenyl group, a biphenyl group and the like. Examples of the heteroaryl group include a pyridyl group, an imidazolyl group, a pyrazolyl group, a pyridinyl group, a thienyl group and a thiazolyl group. Among these, a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, a phenanthrenyl group, a biphenyl group, a pyridinyl group and the like are preferable, and a phenyl group, a naphthyl group and the like are more preferable.

脂肪族基及び芳香族基を有する基としては、上記で挙げたような各基が直接、又は、−O−、−NH−、−CO−、−COO−、−CONH−、−N=N−、−SO−、−SO2−などの一般的なリンカー構造を介して結合した基を挙げることができる。官能基の親水性を高めるためには、脂肪族基及び芳香族基を有する基に、リンカー構造を持たせることがさらに好ましい。 As the group having an aliphatic group and an aromatic group, each group as mentioned above is directly or -O-, -NH-, -CO-, -COO-, -CONH-, -N = N. -, - SO -, - SO 2 - may be cited bonded group through a common linker structures such. In order to increase the hydrophilicity of the functional group, it is more preferable that the group having an aliphatic group and an aromatic group has a linker structure.

脂肪族基及び芳香族基の少なくとも一方を有する基は、顔料の粒子表面と親水性基との連結基となる。このため、脂肪族基及び芳香族基の少なくとも一方を有する基は、親水性基との関係で顔料を自己分散化させることができるものであればよい。すなわち、連結基の構造が大きいにもかかわらず、置換する親水性基が少ないと、顔料の粒子表面に結合している官能基の親水性が高くならず、顔料を自己分散化させることが難しくなる。したがって、連結基の構造を大きくする場合には、置換する親水性基を多くしたり、顔料の粒子表面における官能基の導入量を増やしたりすることが好ましい。 A group having at least one of an aliphatic group and an aromatic group serves as a linking group between the particle surface of the pigment and the hydrophilic group. Therefore, the group having at least one of an aliphatic group and an aromatic group may be any group capable of self-dispersing the pigment in relation to the hydrophilic group. That is, if the structure of the linking group is large but the number of hydrophilic groups to be substituted is small, the hydrophilicity of the functional group bonded to the particle surface of the pigment does not increase, and it is difficult to self-disperse the pigment. Become. Therefore, when increasing the structure of the linking group, it is preferable to increase the number of hydrophilic groups to be substituted or increase the amount of functional groups introduced on the particle surface of the pigment.

脂肪族基及び芳香族基の少なくとも一方を有する基に置換する親水性基は、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、及びホスホン酸基からなる群より選ばれる少なくとも1種である。これらの親水性基は、化学的に可能な限りにおいて、塩、無水物などの形態であってもよい。 The hydrophilic group substituting a group having at least one of an aliphatic group and an aromatic group is at least one selected from the group consisting of a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, and a phosphonic acid group. These hydrophilic groups may be in the form of salts, anhydrides, etc., wherever chemically possible.

親水性基である、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、及びホスホン酸基について説明する。カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、及びホスホン酸基が塩を形成している場合、これらの各基のプロトンの少なくとも1つがカチオンに置換されている。カチオンとしては、アルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、及び有機アンモニウムイオンなどを挙げることができる。アルカリ金属イオンとしては、リチウム、ナトリウム、カリウムなどのイオンを挙げることができる。有機アンモニウムイオンとしては、モノ乃至トリアルキルアミンなどの脂肪族アミン;モノ乃至トリアルカノールアミンなどの脂肪族アルコールアミンのカチオンやその塩を挙げることができる。水性の液体中では塩はイオンに解離して存在しうるが、便宜上、「塩」と表現する。 The hydrophilic groups such as a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, and a phosphonic acid group will be described. When a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, and a phosphonic acid group form a salt, at least one of the protons of each of these groups is substituted with a cation. Examples of the cation include alkali metal ions, ammonium ions, and organic ammonium ions. Examples of the alkali metal ion include ions such as lithium, sodium and potassium. Examples of the organic ammonium ion include aliphatic amines such as mono to trialkylamines; cations of aliphatic alcohol amines such as mono to trialkanolamines, and salts thereof. In an aqueous liquid, the salt may be dissociated into ions and exist, but for convenience, it is referred to as "salt".

親水性基の置換数は、脂肪族基及び芳香族基の少なくとも一方を有する基に存在する水素原子の数と理論上は等しい。例えば、親水性基の置換数は、メチル基では1〜3、エチル基では1〜5、フェニル基では1〜5、ナフチル基では1〜7、アントラセニル基では1〜9、ピリジル基では1〜4である。構造にもよるが、実際には、脂肪族基及び芳香族基の少なくとも一方を有する基の1つ当たりに1〜2個の親水性基を置換させれば、顔料を自己分散化することができる。 The number of substitutions of a hydrophilic group is theoretically equal to the number of hydrogen atoms present in a group having at least one of an aliphatic group and an aromatic group. For example, the number of substitutions of hydrophilic groups is 1 to 3 for methyl groups, 1 to 5 for ethyl groups, 1 to 5 for phenyl groups, 1 to 7 for naphthyl groups, 1 to 9 for anthrasenyl groups, and 1 to 1 for pyridyl groups. It is 4. Although it depends on the structure, in reality, the pigment can be self-dispersed by substituting one or two hydrophilic groups for each group having at least one of an aliphatic group and an aromatic group. it can.

一般式(1)中のR3及び一般式(2)中のR6は、アリーレン基及び複数のカルボン酸基を含む構造、並びにアミド結合及びホスホン酸基を含む構造の少なくとも一方を有することが好ましい。 R 3 in the general formula (1) and R 6 in the general formula (2) may have at least one of a structure containing an arylene group and a plurality of carboxylic acid groups, and a structure containing an amide bond and a phosphonic acid group. preferable.

一般式(1)及び一般式(2)で表される化合物の好適例としては、表1及び2に示す各化合物を挙げることができる。なお、一般式(1)中のR3及び一般式(2)中のR6が、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、及びホスホン酸基などの親水性基を含む官能基である場合には、このような官能基を有する化合物については遊離酸型で表す。また、表1及び2中の「Ph」はフェニレン基又はフェニル基を意味する。勿論、本発明においては、一般式(1)及び一般式(2)の構造及びその定義に包含されるものであれば、一般式(1)及び一般式(2)で表される化合物は、表1及び2に示す各化合物に限定されない。 Preferable examples of the compounds represented by the general formulas (1) and (2) include the compounds shown in Tables 1 and 2. R 3 in the general formula (1) and R 6 in the general formula (2) are functional groups containing hydrophilic groups such as a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, and a phosphonic acid group. In some cases, compounds having such functional groups are represented by the free acid type. In addition, "Ph" in Tables 1 and 2 means a phenylene group or a phenyl group. Of course, in the present invention, the compounds represented by the general formulas (1) and the general formula (2) are as long as they are included in the structures and definitions of the general formulas (1) and (2). It is not limited to each compound shown in Tables 1 and 2.

Figure 0006860330
Figure 0006860330

Figure 0006860330
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一般式(1)で表される化合物、及び一般式(2)で表される化合物としては、市販の試薬を用いることができる。また、試薬として市販されていない場合には、合成したものを用いることもできる。 As the compound represented by the general formula (1) and the compound represented by the general formula (2), a commercially available reagent can be used. In addition, when it is not commercially available as a reagent, a synthesized reagent can also be used.

(酸化剤)
本発明においては、上述の工程(1)を酸化剤の存在下で行って自己分散顔料を製造することもできる。酸化剤は反応速度の向上のために使用しうるものであるが、本発明の製造方法で利用する反応は酸化剤を使用しなくても進行する。
(Oxidant)
In the present invention, the above-mentioned step (1) can be performed in the presence of an oxidizing agent to produce a self-dispersing pigment. Although the oxidizing agent can be used to improve the reaction rate, the reaction used in the production method of the present invention proceeds without using the oxidizing agent.

一般に、顔料に酸化剤を作用させると、顔料の粒子表面の炭素原子が酸化されてカルボン酸基となる。一方、本発明の製造方法では、処理剤が酸化剤で選択的に酸化されることによって、顔料への官能基の付加反応の進行が促進される。したがって、酸化剤が顔料の粒子表面に直接的に作用することはない。 Generally, when an oxidizing agent is allowed to act on a pigment, carbon atoms on the particle surface of the pigment are oxidized to form a carboxylic acid group. On the other hand, in the production method of the present invention, the treatment agent is selectively oxidized by the oxidizing agent to promote the progress of the addition reaction of the functional group to the pigment. Therefore, the oxidizing agent does not act directly on the particle surface of the pigment.

本発明の製造方法で用いることができる酸化剤としては、ハロゲン、オキソ酸化合物、金属酸化物、ハロゲン化金属化合物、金属ポルフィリン化合物、ヘキサシアノ金属酸化合物、金属硝酸化物、過酸化水素、硝酸などを挙げることができる。 Examples of the oxidizing agent that can be used in the production method of the present invention include halogen, oxo acid compound, metal oxide, metal halide compound, metal porphyrin compound, hexacyanometallic acid compound, metal glass oxide, hydrogen peroxide, nitric acid and the like. Can be mentioned.

ハロゲンとしては、塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられる。オキソ酸化合物としては、クロム酸、モリブデン酸、過マンガン酸、バナジン酸、ビスマス酸、次亜ハロゲン酸、亜ハロゲン酸、ハロゲン酸、過ハロゲン酸などを挙げることができる。これらのオキソ酸化合物は塩を形成していてもよいが、金属を有することを要する。塩を形成するカチオンとしては、アルカリ金属イオン、アンモニウムイオンなどを挙げることができる。水性の液体中では、塩はイオンに解離して存在しうるが、便宜上、「塩」と表現する。オキソ酸化合物の具体例としては、クロム酸カリウム、二クロム酸カリウム、重クロム酸ビス(テトラブチルアンモニウム)、重クロム酸ピリジニウム、クロロクロム酸ピリジニウム、フルオロクロム酸ピリジニウムなどのクロム酸塩;過マンガン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウム、過マンガン酸アンモニウム、過マンガン酸銀、過マンガン酸亜鉛、過マンガン酸マグネシウムなどの過マンガン酸塩;バナジン酸アンモニウム、バナジン酸カリウム、バナジン酸ナトリウムなどのバナジン酸塩;ビスマス酸ナトリウム、ビスマス酸カリウムなどのビスマス酸塩;次亜塩素酸、亜塩素酸、過塩素酸、次亜臭素酸、亜臭素酸、臭素酸、過臭素酸、次ヨウ素酸、亜ヨウ素酸、ヨウ素酸、過ヨウ素酸、次亜フッ素酸やこれらの塩などを挙げることができる。 Examples of halogen include chlorine, bromine, iodine and the like. Examples of the oxo acid compound include chromic acid, molybdenum acid, permanganic acid, vanadic acid, bismuth acid, hypochlorous acid, hypohalogenic acid, halogen acid, perhalogen acid and the like. These oxoacid compounds may form salts, but are required to have a metal. Examples of the cation forming the salt include alkali metal ions and ammonium ions. In an aqueous liquid, the salt may be dissociated into ions and exist, but for convenience, it is referred to as "salt". Specific examples of the oxo acid compound include chromates such as potassium chromate, potassium dichromate, bis (tetrabutylammonium) dichromate, pyridinium dichromate, pyridinium chlorochromate, and pyridinium fluorochromate; permanganese. Permanganates such as potassium acid, sodium permanganate, ammonium permanganate, silver permanganate, zinc permanganate, magnesium permanganate; vanadates such as ammonium vanadate, potassium vanadate, sodium vanadate Bismates such as sodium bismuthate and potassium bismuthate; hypochlorous acid, chloric acid, perchloric acid, hypobromic acid, bromine acid, bromic acid, perbromic acid, hypoiodic acid, chlorous acid , Iodic acid, periodic acid, hypochlorous acid and salts thereof.

金属酸化物としては、酸化マンガン、酸化鉛、酸化銅、酸化銀、酸化オスミウムなどを挙げることができる。ハロゲン化金属化合物としては、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、塩化銀、塩化クロム、塩化ジルコニウム、塩化スズ、塩化セリウム、塩化鉄、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化マンガンなどを挙げることができる。 Examples of the metal oxide include manganese oxide, lead oxide, copper oxide, silver oxide, and osmium oxide. Examples of the metal halide compound include zinc chloride, aluminum chloride, silver chloride, chromium chloride, zirconium chloride, tin chloride, cerium chloride, iron chloride, barium chloride, magnesium chloride and manganese chloride.

金属ポルフィリン化合物としては、中心金属を有し、置換されていてもよいポルフィリン化合物を挙げることができる。具体的には、テトラベンゾポルフィリン化合物、テトラアザポルフィリン化合物、フタロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物などを挙げることができる。中心金属としては、例えば、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mg、Pt、Mn、Ru、Cr、Pdなどを挙げることができる。また、金属に配位子が存在していてもよく、配位子としては公知のものを用いればよい。 Examples of the metal porphyrin compound include a porphyrin compound having a central metal and which may be substituted. Specific examples thereof include tetrabenzoporphyrin compounds, tetraazaporphyrin compounds, phthalocyanine compounds, and naphthalocyanine compounds. Examples of the central metal include Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mg, Pt, Mn, Ru, Cr, and Pd. Further, a ligand may be present in the metal, and a known ligand may be used.

ヘキサシアノ金属酸化合物としては、ヘキサシアノ鉄酸塩やその水和物などを挙げることができる。具体的には、ヘキサシアノ鉄酸カリウム、ヘキサシアノ鉄酸ナトリウム、ヘキサシアノ鉄酸アンモニウム、ヘキサシアノ鉄酸銅、ヘキサシアノ鉄酸複塩(ヘキサシアノ鉄酸リチウム・カリウムなど)やこれらの水和物を挙げることができる。 Examples of the hexacyanometallic acid compound include hexacyanoferrate and hydrates thereof. Specific examples thereof include potassium hexacyanoferrate, sodium hexacyanoferrate, ammonium hexacyanoferrate, copper hexacyanoferrate, double hexacyanoferrate (lithium hexacyanoferrate, potassium, etc.) and hydrates thereof. ..

金属硝酸化物としては、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸銀、硝酸銅などを挙げることができる。 Examples of the metal glass oxide include potassium nitrate, sodium nitrate, silver nitrate, and copper nitrate.

上記した酸化剤以外にも、例えば、有機過酸化物、超原子価ヨウ素化合物、N−オキシド化合物などを酸化剤として用いることもできる。 In addition to the above-mentioned oxidizing agents, for example, organic peroxides, hypervalent iodine compounds, N-oxide compounds and the like can also be used as the oxidizing agents.

また、触媒作用を有する酸化剤を用いることもできる。上記で挙げた酸化剤のうち、Fe、Co、Ni、Cu、Mg、Mn、Cr、及びMoからなる群より選ばれる少なくとも1種の金属の、ハロゲン化金属化合物、金属ポルフィリン化合物、又はヘキサシアノ金属酸化合物などが触媒作用を有する。触媒作用を有する酸化剤は、処理剤の酸化に使用された酸化剤が還元種となった後、反応系内の酸素の作用を受けて酸化種に戻るため、再び酸化剤として使用可能となる。したがって、触媒作用を有する酸化剤を用いると、酸化剤の使用量を低減することができる。触媒作用を有する酸化剤は、価数が変化しやすい金属(2以上の酸化状態をとることができる金属元素)を有するものである。金属の価数変化の具体例としては、Fe(II、III)、Co(II、III)、Ni(II、III)、Cu(0、I、II)、Mg(0、II)、Mn(II、IV、VII)、Cr(II、III)、Mo(IV、V)などがある。触媒作用が生ずるメカニズムについて、具体例を示して説明する。例えば、3価のFe(Fe(III))を有する酸化剤の場合、処理剤の酸化に酸化種であるFe3+(Fe(III))が使用されて、還元種であるFe2+(Fe(II))が生成する。その後、反応系内の酸素の作用を受けて酸化種であるFe3+(Fe(III))に戻ることで、再び酸化剤として使用可能となる。 Further, an oxidizing agent having a catalytic action can also be used. Among the oxidizing agents listed above, at least one metal selected from the group consisting of Fe, Co, Ni, Cu, Mg, Mn, Cr, and Mo, a halogenated metal compound, a metal porphyrin compound, or a hexacyanometal. Acid compounds and the like have a catalytic action. The oxidizing agent having a catalytic action can be used again as an oxidizing agent because the oxidizing agent used for oxidizing the treatment agent becomes a reducing species and then returns to the oxidized species by the action of oxygen in the reaction system. .. Therefore, the amount of the oxidizing agent used can be reduced by using the oxidizing agent having a catalytic action. The oxidizing agent having a catalytic action has a metal whose valence is easily changed (a metal element capable of taking two or more oxidizing states). Specific examples of metal valence changes include Fe (II, III), Co (II, III), Ni (II, III), Cu (0, I, II), Mg (0, II), Mn ( II, IV, VII), Cr (II, III), Mo (IV, V), etc. The mechanism by which the catalytic action occurs will be described with reference to specific examples. For example, in the case of an oxidizing agent having trivalent Fe (Fe (III)), the oxidizing species Fe 3+ (Fe (III)) is used to oxidize the treatment agent, and the reducing species Fe 2+ ( Fe (II)) is produced. After that, it can be used as an oxidizing agent again by returning to Fe 3+ (Fe (III)), which is an oxidizing species, under the action of oxygen in the reaction system.

本発明の製造方法では、酸化剤を用いる場合であってもその機能が損なわれることがないため、窒素やアルゴンなどの不活性ガスを利用することができる。なぜならば、酸化的ラジカル付加反応は、酸素の授受によってではなく、処理剤の酸化によって行われるからである。不活性ガスを反応系に導入する方法としては、例えば、ボンベからチューブを介して流入させる方法;風船などに捕集しておいたものを針先から出して流入させる方法などがある。 In the production method of the present invention, since its function is not impaired even when an oxidizing agent is used, an inert gas such as nitrogen or argon can be used. This is because the oxidative radical addition reaction is carried out not by the transfer of oxygen but by the oxidation of the treatment agent. As a method of introducing the inert gas into the reaction system, for example, there is a method of inflowing from a cylinder through a tube; a method of taking out what has been collected in a balloon or the like from a needle tip and inflowing it.

(液媒体)
本発明の製造方法は、通常、水系の液媒体中で行う。水系の液媒体としては、水のみ、又は、水を主溶媒としてプロトン性や非プロトン性の有機溶剤を併用した水性媒体を使用することができる。水性媒体は、水及び有機溶剤の混合溶媒である。有機溶媒としては、水と任意の割合で混和又は溶解するものを用いることが好ましい。なかでも、水を50質量%以上含有する均一な混合溶媒を水性媒体として用いることが好ましい。水としては、イオン交換水や純水を用いることが好ましい。
(Liquid medium)
The production method of the present invention is usually carried out in an aqueous liquid medium. As the aqueous liquid medium, water alone or an aqueous medium in which water is used as a main solvent and a protic or aprotic organic solvent is used in combination can be used. The aqueous medium is a mixed solvent of water and an organic solvent. As the organic solvent, it is preferable to use a solvent that is mixed or dissolved in water at an arbitrary ratio. Among them, it is preferable to use a uniform mixed solvent containing 50% by mass or more of water as the aqueous medium. As the water, it is preferable to use ion-exchanged water or pure water.

プロトン性の有機溶剤は、酸素や窒素に結合した水素原子(酸性水素原子)を有する有機溶剤である。また、非プロトン性の有機溶剤は、酸性水素原子を有しない有機溶剤である。有機溶剤としては、例えば、アルコール類;アルキレングリコール類;ポリアルキレングリコール類;グリコールエーテル類;グリコールエーテルエステル類;カルボン酸アミド類;ケトン類;ケトアルコール類;環状エーテル類;含窒素化合物類;含硫黄化合物などを挙げることができる。 The protic organic solvent is an organic solvent having a hydrogen atom (acidic hydrogen atom) bonded to oxygen or nitrogen. The aprotic organic solvent is an organic solvent that does not have an acidic hydrogen atom. Examples of the organic solvent include alcohols; alkylene glycols; polyalkylene glycols; glycol ethers; glycol ether esters; carboxylic acid amides; ketones; keto alcohols; cyclic ethers; nitrogen-containing compounds; Sulfur compounds and the like can be mentioned.

本発明の製造方法において好適に用いることができる液媒体としては、例えば、水、水/メタノール混合溶媒、水/エタノール混合溶媒、水/エチレングリコール混合溶媒、水/N−メチルピロリドン混合溶媒、水/テトラヒドロフラン混合溶媒、水/アセトン混合溶媒などを挙げることができる。 Examples of the liquid medium that can be suitably used in the production method of the present invention include water, water / methanol mixed solvent, water / ethanol mixed solvent, water / ethylene glycol mixed solvent, water / N-methylpyrrolidone mixed solvent, and water. / Tetrahydrofuran mixed solvent, water / acetone mixed solvent and the like can be mentioned.

<インク>
(自己分散顔料)
本発明のインクは、色材として自己分散顔料を含有する。そして、この自己分散顔料が、前述の本発明の製造方法により製造された自己分散顔料である。自己分散顔料を色材として用いることにより、顔料をインク中に分散させるための分散剤の添加が不要となる、又は分散剤の添加量を少量とすることができる。インク中の自己分散顔料の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.1質量%以上15.0質量%以下であることが好ましく、1.0質量%以上10.0質量%以下であることがさらに好ましい。本発明のインクには、調色などのために、顔料とともに染料などを含有させてもよい。
<Ink>
(Autocovariant pigment)
The ink of the present invention contains a self-dispersing pigment as a coloring material. The self-dispersing pigment is a self-dispersing pigment produced by the above-mentioned production method of the present invention. By using the self-dispersing pigment as a coloring material, it is not necessary to add a dispersant for dispersing the pigment in the ink, or the amount of the dispersant added can be reduced. The content (mass%) of the self-dispersing pigment in the ink is preferably 0.1% by mass or more and 15.0% by mass or less, and 1.0% by mass or more and 10.0% by mass, based on the total mass of the ink. It is more preferably less than or equal to%. The ink of the present invention may contain a dye or the like together with a pigment for color matching or the like.

本発明のインクに色材として用いる自己分散顔料は、その官能基に親水性基が含まれる。そして、本発明のインクが水性のインクである場合、顔料への官能基の導入量は、0.10mmol/g以上であることが好ましい。顔料への官能基の導入量が0.10mmol/g未満であると、分散安定性がやや低下する場合がある。また、顔料への官能基の導入量は、1.00mmol/g以下であることが好ましく、0.80mmol/g以下であることがさらに好ましい。 The self-dispersing pigment used as a coloring material in the ink of the present invention contains a hydrophilic group as its functional group. When the ink of the present invention is a water-based ink, the amount of the functional group introduced into the pigment is preferably 0.10 mmol / g or more. If the amount of the functional group introduced into the pigment is less than 0.10 mmol / g, the dispersion stability may be slightly lowered. The amount of the functional group introduced into the pigment is preferably 1.00 mmol / g or less, and more preferably 0.80 mmol / g or less.

官能基の導入量は、顔料の粒子表面に直接又は他の原子団を介して結合した官能基の量を表す指標であり、自己分散顔料1g当たりの官能基の量(mmol)で表される。本発明において、官能基の導入量は以下のようにして求める。先ず、同時示差熱天秤質量分析(TG−MS)や固体NMRなどにより、官能基の構造を特定する。そして、コロイド滴定法により親水性基の導入量を求める。コロイド滴定法による親水性基の分析にはメチルグリコールキトサンや塩酸を用いることができる。その後、1の官能基に複数の親水性基が含まれる場合は、親水性基の導入量を親水性基の数で除したうえで、自己分散顔料1g当たりの官能基の量(mmol)に換算する。 The amount of functional groups introduced is an index showing the amount of functional groups bonded directly to the particle surface of the pigment or via other atomic groups, and is represented by the amount of functional groups (mmol) per 1 g of the self-dispersing pigment. .. In the present invention, the amount of the functional group introduced is determined as follows. First, the structure of the functional group is specified by simultaneous differential thermal balance mass spectrometry (TG-MS) or solid-state NMR. Then, the amount of the hydrophilic group introduced is determined by the colloid titration method. Methyl glycol chitosan or hydrochloric acid can be used for the analysis of hydrophilic groups by the colloid titration method. After that, when one functional group contains a plurality of hydrophilic groups, the amount of the hydrophilic groups introduced is divided by the number of the hydrophilic groups, and then the amount of the functional groups (mmol) per 1 g of the self-dispersing pigment is calculated. Convert.

(水性媒体)
本発明のインクには、水、又は水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である水性媒体を用いることができる。本発明においては、水性媒体として少なくとも水を含有する、水性のインクとすることが好ましい。水は、脱イオン水(イオン交換水)を用いることが好ましい。インク中の水の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、10.0質量%以上90.0質量%以下であることが好ましく、50.0質量%以上90.0質量%以下であることが好ましい。
(Aqueous medium)
For the ink of the present invention, water or an aqueous medium which is a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent can be used. In the present invention, it is preferable to use a water-based ink containing at least water as the water-based medium. As the water, it is preferable to use deionized water (ion-exchanged water). The water content (mass%) in the ink is preferably 10.0% by mass or more and 90.0% by mass or less based on the total mass of the ink, and is 50.0% by mass or more and 90.0% by mass or less. Is preferable.

水溶性有機溶剤は、水溶性であれば特に制限はなく、アルコール、多価アルコール、ポリグリコール、グリコールエーテル、含窒素極性溶媒、含硫黄極性溶媒などを用いることができる。なかでも、25℃における蒸気圧が水よりも低い水溶性有機溶剤を用いることが好ましい。インク中の水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、5.0質量%以上90.0質量%以下、さらには10.0質量%以上50.0質量%以下であることが好ましい。 The water-soluble organic solvent is not particularly limited as long as it is water-soluble, and alcohol, polyhydric alcohol, polyglycol, glycol ether, nitrogen-containing polar solvent, sulfur-containing polar solvent and the like can be used. Above all, it is preferable to use a water-soluble organic solvent having a vapor pressure at 25 ° C. lower than that of water. The content (mass%) of the water-soluble organic solvent in the ink is 5.0% by mass or more and 90.0% by mass or less, and further 10.0% by mass or more and 50.0% by mass or less based on the total mass of the ink. Is preferable.

(その他の添加剤)
本発明のインクは、上記した成分以外にも必要に応じて、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタンなどの多価アルコール類;尿素、エチレン尿素、ヒダントイン類などの尿素誘導体;糖類などの、常温で固体の水溶性有機化合物を含有してもよい。さらに、本発明のインクは、必要に応じて、界面活性剤、pH調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、キレート化剤、及び水溶性樹脂など、種々の添加剤を含有してもよい。
(Other additives)
The ink of the present invention is solid at room temperature such as polyhydric alcohols such as trimethylolpropane and trimethylolethane; urea derivatives such as urea, ethyleneurea and hydantoins; and sugars, if necessary, in addition to the above-mentioned components. May contain a water-soluble organic compound of. Further, the ink of the present invention can be used as a surfactant, a pH adjuster, a rust preventive, a preservative, a fungicide, an antioxidant, a reduction inhibitor, an evaporation accelerator, a chelating agent, and a water-soluble agent, if necessary. Various additives such as a sex resin may be contained.

界面活性剤としては、アニオン性、カチオン性、ノニオン性などの界面活性剤が挙げられる。インク中の界面活性剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.1質量%以上5.0質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上2.0質量%以下であることがさらに好ましい。 Examples of the surfactant include anionic, cationic and nonionic surfactants. The content (mass%) of the surfactant in the ink is preferably 0.1% by mass or more and 5.0% by mass or less, and 0.1% by mass or more and 2.0% by mass, based on the total mass of the ink. It is more preferably less than or equal to%.

界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロック共重合体、アセチレングリコール系化合物などのノニオン性界面活性剤を用いることが好ましい。界面活性剤はその疎水性基が自己分散顔料の粒子表面に吸着し易い。このため、インク中における自己分散顔料の分散状態をより安定に保つことができる。界面活性剤の中でも、ノニオン性界面活性剤はイオン性基を有さないため、自己分散顔料の官能基との相互作用を起こしにくい一方で顔料の粒子表面には吸着しやすいからである。 As the surfactant, a nonionic surfactant such as polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymer, and acetylene glycol-based compound is used. Is preferable. The hydrophobic group of the surfactant is easily adsorbed on the particle surface of the self-dispersing pigment. Therefore, the dispersed state of the self-dispersing pigment in the ink can be kept more stable. Among the surfactants, the nonionic surfactant does not have an ionic group, so that it is difficult to interact with the functional group of the self-dispersing pigment, but it is easily adsorbed on the particle surface of the pigment.

(インクの物性)
本発明のインクをインクジェット方式に適用する場合、その物性値を適切に制御することが好ましい。具体的には、25℃におけるインクの表面張力は、10mN/m以上60mN/m以下であることが好ましく、20mN/m以上60mN/m以下であることがさらに好ましい。なかでも、30mN/m以上50mN/m以下であることが好ましく、30mN/m以上40mN/m以下であることが特に好ましい。また、25℃におけるインクの粘度は、1.0mPa・s以上10.0mPa・s以下であることが好ましく、1.0mPa・s以上5.0mPa・s以下であることがさらに好ましく、1.0mPa・s以上3.0mPa・s以下であることが特に好ましい。25℃におけるインクのpHは、5.0以上9.0以下であることが好ましい。
(Physical characteristics of ink)
When the ink of the present invention is applied to an inkjet method, it is preferable to appropriately control its physical characteristics. Specifically, the surface tension of the ink at 25 ° C. is preferably 10 mN / m or more and 60 mN / m or less, and more preferably 20 mN / m or more and 60 mN / m or less. Among them, it is preferably 30 mN / m or more and 50 mN / m or less, and particularly preferably 30 mN / m or more and 40 mN / m or less. The viscosity of the ink at 25 ° C. is preferably 1.0 mPa · s or more and 10.0 mPa · s or less, more preferably 1.0 mPa · s or more and 5.0 mPa · s or less, and 1.0 mPa. -It is particularly preferable that the content is s or more and 3.0 mPa · s or less. The pH of the ink at 25 ° C. is preferably 5.0 or more and 9.0 or less.

<インクカートリッジ>
本発明のインクカートリッジは、インクと、このインクを収容するインク収容部とを備える。そして、このインク収容部に収容されているインクが、上記で説明した本発明のインクである。図1は、本発明のインクカートリッジの一実施形態を模式的に示す断面図である。図1に示すように、インクカートリッジの底面には、記録ヘッドにインクを供給するためのインク供給口12が設けられている。インクカートリッジの内部はインクを収容するためのインク収容部となっている。インク収容部は、インク収容室14と、吸収体収容室16とで構成されており、これらは連通口18を介して連通している。また、吸収体収容室16はインク供給口12に連通している。インク収容室14には液体のインク20が収容されており、吸収体収容室16には、インクを含浸状態で保持する吸収体22及び24が収容されている。インク収容部は、液体のインクを収容するインク収容室を持たず、収容されるインク全量を吸収体により保持する形態であってもよい。また、インク収容部は、吸収体を持たず、インクの全量を液体の状態で収容する形態であってもよい。さらには、インク収容部と記録ヘッドとを有するように構成された形態のインクカートリッジとしてもよい。
<Ink cartridge>
The ink cartridge of the present invention includes an ink and an ink accommodating portion for accommodating the ink. The ink contained in the ink accommodating portion is the ink of the present invention described above. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of the ink cartridge of the present invention. As shown in FIG. 1, an ink supply port 12 for supplying ink to the recording head is provided on the bottom surface of the ink cartridge. The inside of the ink cartridge is an ink accommodating portion for accommodating ink. The ink accommodating portion is composed of an ink accommodating chamber 14 and an absorber accommodating chamber 16, and these are communicated with each other through a communication port 18. Further, the absorber accommodating chamber 16 communicates with the ink supply port 12. The ink storage chamber 14 contains the liquid ink 20, and the absorber storage chamber 16 contains the absorbers 22 and 24 that hold the ink in an impregnated state. The ink accommodating portion may not have an ink accommodating chamber for accommodating liquid ink, and may have a form in which the entire amount of ink contained is held by an absorber. Further, the ink accommodating portion may have a form in which the entire amount of ink is accommodating in a liquid state without having an absorber. Further, the ink cartridge may be in a form configured to have an ink accommodating portion and a recording head.

<インクジェット記録方法>
本発明のインクジェット記録方法は、上記で説明した本発明のインクをインクジェット方式の記録ヘッドから吐出して記録媒体に画像を記録する方法である。インクを吐出する方式としては、インクに力学的エネルギーを付与する方式や、インクに熱エネルギーを付与する方式が挙げられる。本発明においては、インクに熱エネルギーを付与してインクを吐出する方式を採用することが特に好ましい。本発明のインクを用いること以外、インクジェット記録方法の工程は公知のものとすればよい。
<Inkjet recording method>
The inkjet recording method of the present invention is a method of ejecting the ink of the present invention described above from an inkjet recording head to record an image on a recording medium. Examples of the method of ejecting ink include a method of applying mechanical energy to the ink and a method of applying thermal energy to the ink. In the present invention, it is particularly preferable to adopt a method of applying thermal energy to the ink to eject the ink. Other than using the ink of the present invention, the steps of the inkjet recording method may be known.

図2は、本発明のインクジェット記録方法に用いられるインクジェット記録装置の一例を模式的に示す図であり、(a)はインクジェット記録装置の主要部の斜視図、(b)はヘッドカートリッジの斜視図である。インクジェット記録装置には、記録媒体32を搬送する搬送手段(不図示)、及びキャリッジシャフト34が設けられている。キャリッジシャフト34にはヘッドカートリッジ36が搭載可能となっている。ヘッドカートリッジ36は記録ヘッド38及び40を具備しており、インクカートリッジ42がセットされるように構成されている。ヘッドカートリッジ36がキャリッジシャフト34に沿って主走査方向に搬送される間に、記録ヘッド38及び40から記録媒体32に向かってインク(不図示)が吐出される。そして、記録媒体32が搬送手段(不図示)により副走査方向に搬送されることによって、記録媒体32に画像が記録される。 FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of an inkjet recording device used in the inkjet recording method of the present invention, (a) is a perspective view of a main part of the inkjet recording device, and (b) is a perspective view of a head cartridge. Is. The inkjet recording device is provided with a transport means (not shown) for transporting the recording medium 32 and a carriage shaft 34. The head cartridge 36 can be mounted on the carriage shaft 34. The head cartridge 36 includes recording heads 38 and 40, and is configured so that the ink cartridge 42 is set. While the head cartridge 36 is conveyed along the carriage shaft 34 in the main scanning direction, ink (not shown) is ejected from the recording heads 38 and 40 toward the recording medium 32. Then, the recording medium 32 is conveyed in the sub-scanning direction by the conveying means (not shown), so that the image is recorded on the recording medium 32.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、下記の実施例によって何ら限定されるものではない。なお、成分量に関して「部」及び「%」と記載しているものは特に断らない限り質量基準である。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples as long as the gist thereof is not exceeded. In addition, what is described as "part" and "%" about the component amount is based on mass unless otherwise specified.

<自己分散顔料の製造>
以下の製造方法に関する記載における「mmol/g」は、顔料1.0g当たりのミリモル数(mmol)を意味する。
<Manufacturing of self-dispersing pigments>
"Mmol / g" in the description of the following production method means the number of millimoles (mmol) per 1.0 g of pigment.

(実施例1)
p−アミノ安息香酸(東京化成工業製)30.0g(166mmol)、及び3mol/Lの塩酸(304mL)を混合して混合物を得た。得られた混合物に、5℃以下に保った状態で、亜硝酸ナトリウム11.8g(171mmol)を含む水溶液12mLを滴下し、1時間撹拌して混合物1を得た。一方、ジメチルホスファイト(東京化成工業製)18.2g(166mmol)、炭酸水素ナトリウム90.6g(1079mmol)、及び水(815mL)を混合して混合物2を得た。この混合物2に、5℃以下に保った状態で、上記で得られた混合物1を添加した。その後、5℃以下に保った状態で一晩撹拌して混合物を得た。得られた混合物について、酢酸エチル/イソプロピルアルコール=7:1の混合溶媒4Lで抽出した。無水硫酸マグネシウムを用いて有機層を乾燥させた後、減圧下で濃縮して、濃赤色油状物である化合物1−1を16.9g得た。得られた化合物1−1のNMRデータを以下に示す。
1H−NMR(DMSO);3.5(6H)、7.7(2H)、8.3(2H)、11.6(1H)
(Example 1)
A mixture was obtained by mixing 30.0 g (166 mmol) of p-aminobenzoic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 3 mol / L hydrochloric acid (304 mL). To the obtained mixture, 12 mL of an aqueous solution containing 11.8 g (171 mmol) of sodium nitrite was added dropwise while maintaining the temperature at 5 ° C. or lower, and the mixture was stirred for 1 hour to obtain a mixture 1. On the other hand, 18.2 g (166 mmol) of dimethyl phosphite (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 90.6 g (1079 mmol) of sodium hydrogen carbonate, and water (815 mL) were mixed to obtain a mixture 2. The mixture 1 obtained above was added to the mixture 2 while being kept at 5 ° C. or lower. Then, the mixture was obtained by stirring overnight while keeping the temperature below 5 ° C. The resulting mixture was extracted with 4 L of a mixed solvent of ethyl acetate / isopropyl alcohol = 7: 1. The organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate and then concentrated under reduced pressure to give 16.9 g of compound 1-1, which is a dark red oil. The NMR data of the obtained compound 1-1 is shown below.
1 1 H-NMR (DMSO); 3.5 (6H), 7.7 (2H), 8.3 (2H), 11.6 (1H)

顔料18.0g、イオン交換水180mL、及び処理剤1.0mmol/gを容量400mLのベッセル(アイメックス製)に入れて混合した。顔料としては、カーボンブラック(商品名「トーカブラック#8300」、東海カーボン製)を用いた。処理剤としては、化合物1−1を用いた。8mol/Lの水酸化カリウム水溶液を入れて液体のpHを6に調整し、温度60℃、回転数2,000rpmで48時間撹拌した。その後、8mol/Lの水酸化カリウム水溶液を入れて液体のpHを10に調整して分散液を得た。限外ろ過装置(商品名「RP−2100」、アイラ製、フィルター:ペンシル型モジュール「SAP−0013」、旭化成ケミカルズ製)を用いて分散液から不純物を除去して精製した。精製は、限外ろ過装置で分散液を20mLまで濃縮(ろ液180mLを分取)した後、イオン交換水180mLを添加して分散液を希釈する操作を4回繰り返し、ろ液の電気伝導度が50μS/cm以下となったのを確認することにより行った。限外ろ過して自己分散顔料の含有量を調整した後、回転数5,000rpmで30分間遠心分離して粗大粒子を除去し、自己分散顔料1の含有量が10.0%である、自己分散顔料1の水分散液を得た。 18.0 g of pigment, 180 mL of ion-exchanged water, and 1.0 mmol / g of treatment agent were placed in a vessel (manufactured by Imex) having a capacity of 400 mL and mixed. As the pigment, carbon black (trade name "Toka Black # 8300", manufactured by Tokai Carbon) was used. Compound 1-1 was used as the treatment agent. An 8 mol / L potassium hydroxide aqueous solution was added to adjust the pH of the liquid to 6, and the mixture was stirred at a temperature of 60 ° C. and a rotation speed of 2,000 rpm for 48 hours. Then, an 8 mol / L potassium hydroxide aqueous solution was added to adjust the pH of the liquid to 10, and a dispersion was obtained. An ultrafiltration device (trade name "RP-2100", manufactured by Islay, filter: pencil type module "SAP-0013", manufactured by Asahi Kasei Chemicals) was used to remove impurities from the dispersion and purify. For purification, the dispersion is concentrated to 20 mL with an ultrafiltration device (180 mL of the filtrate is separated), and then 180 mL of ion-exchanged water is added to dilute the dispersion, and the operation is repeated four times to obtain the electrical conductivity of the filtrate. This was performed by confirming that the value was 50 μS / cm or less. After ultrafiltration to adjust the content of the self-dispersing pigment, centrifugation is performed at a rotation speed of 5,000 rpm for 30 minutes to remove coarse particles, and the content of the self-dispersing pigment 1 is 10.0%. An aqueous dispersion of the dispersion pigment 1 was obtained.

(実施例2)
ジメチルホスファイトを、ジエチルホスファイト(東京化成工業製)166mmolに変更したこと以外は、前述の化合物1−1と同様にして化合物1−2を合成した。合成した化合物1−2のNMRデータを以下に示す。さらに、処理剤を化合物1−2に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料2の水分散液を得た。
1H−NMR(DMSO);1.3(6H)、4.2(4H)、7.6(2H)、8.5(2H)、11.1(1H)
(Example 2)
Compound 1-2 was synthesized in the same manner as in Compound 1-1 described above, except that dimethyl phosphite was changed to diethyl phosphite (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) at 166 mmol. The NMR data of the synthesized compound 1-2 is shown below. Further, an aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 2 was obtained in the same manner as in Example 1 described above, except that the treatment agent was changed to Compound 1-2.
1 1 H-NMR (DMSO); 1.3 (6H), 4.2 (4H), 7.6 (2H), 8.5 (2H), 11.1 (1H)

(実施例3)
ジメチルホスファイトを、ジフェニルホスファイト(東京化成工業製)166mmolに変更したこと以外は、前述の化合物1−1と同様にして化合物1−3を合成した。合成した化合物1−3のNMRデータを以下に示す。さらに、処理剤を化合物1−3に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料3の水分散液を得た。
1H−NMR(DMSO);7.1−7.2(10H)、7.4(2H)、8.2(2H)、10.9(1H)
(Example 3)
Compounds 1-3 were synthesized in the same manner as in Compound 1-1 described above, except that dimethylphosphite was changed to 166 mmol of diphenylphosphite (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.). The NMR data of the synthesized compounds 1-3 are shown below. Further, an aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 3 was obtained in the same manner as in Example 1 described above, except that the treatment agent was changed to Compound 1-3.
1 1 H-NMR (DMSO); 7.1-7.2 (10H), 7.4 (2H), 8.2 (2H), 10.9 (1H)

(実施例4)
p−アミノ安息香酸を4−アミノフタル酸(東京化成工業製)166mmolに、また、ジメチルホスファイトをジエチルホスファイト(東京化成工業製)166mmolに変更したこと以外は、前述の化合物1−1と同様にして化合物1−4を合成した。合成した化合物1−4のNMRデータを以下に示す。さらに、処理剤を化合物1−4に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料4の水分散液を得た。
1H−NMR(DMSO);1.7(6H)、4.0(4H)、7.8(1H)、8.2(2H)、11.2(1H)、11.3(2H)
(Example 4)
Similar to Compound 1-1 described above, except that p-aminobenzoic acid was changed to 4-aminophthalic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) to 166 mmol, and dimethylphosphite was changed to diethylphosphite (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) to 166 mmol. Compounds 1-4 were synthesized. The NMR data of the synthesized compounds 1-4 are shown below. Further, an aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 4 was obtained in the same manner as in Example 1 described above, except that the treating agent was changed to Compound 1-4.
1 1 H-NMR (DMSO); 1.7 (6H), 4.0 (4H), 7.8 (1H), 8.2 (2H), 11.2 (1H), 11.3 (2H)

(実施例5)
p−アミノ安息香酸を4−アミノフタル酸(東京化成工業製)166mmolに、また、ジメチルホスファイトをジフェニルホスファイト(東京化成工業製)166mmolに変更したこと以外は、前述の化合物1−1と同様にして化合物1−5を合成した。合成した化合物1−5のNMRデータを以下に示す。さらに、処理剤を化合物1−5に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料5の水分散液を得た。
1H−NMR(DMSO);7.1−7.3(10H)、7.4(2H)、8.1(2H)、11.2(1H)、11.4(1H)
(Example 5)
Similar to Compound 1-1 described above, except that p-aminobenzoic acid was changed to 4-aminophthalic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry) at 166 mmol, and dimethylphosphite was changed to diphenylphosphite (manufactured by Tokyo Chemical Industry) at 166 mmol. Compound 1-5 was synthesized. The NMR data of the synthesized compound 1-5 is shown below. Further, an aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 5 was obtained in the same manner as in Example 1 described above, except that the treatment agent was changed to Compound 1-5.
1 1 H-NMR (DMSO); 7.1-7.3 (10H), 7.4 (2H), 8.1 (2H), 11.2 (1H), 11.4 (1H)

(実施例6)
p−アミノ安息香酸を4−アミノフタル酸(東京化成工業製)166mmolに、また、ジメチルホスファイトを、メチルホスフィン酸エチル(キシダ化学製)166mmolに変更したこと以外は、前述の化合物1−1と同様にして化合物1−6を合成した。合成した化合物1−6のNMRデータを以下に示す。さらに、処理剤を化合物1−6に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料6の水分散液を得た。
1H−NMR(DMSO);1.3(3H)、1.5(3H)、4.2(2H)、7.9(1H)、8.1−8.2(2H)、11.1(1H)、11.3(1H)
(Example 6)
P-aminobenzoic acid was changed to 4-aminophthalic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) to 166 mmol, and dimethylphosphite was changed to ethyl methylphosphinate (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) to 166 mmol. Compounds 1-6 were synthesized in the same manner. The NMR data of the synthesized compound 1-6 is shown below. Further, an aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 6 was obtained in the same manner as in Example 1 described above, except that the treating agent was changed to Compound 1-6.
1 1 H-NMR (DMSO); 1.3 (3H), 1.5 (3H), 4.2 (2H), 7.9 (1H), 8.1-8.2 (2H), 11.1 (1H) 11.3 (1H)

(実施例7)
p−アミノ安息香酸を4−アミノフタル酸(東京化成工業製)166mmolに、また、ジメチルホスファイトを、亜リン酸(和光純薬工業製)166mmolに変更したこと以外は、前述の化合物1−1と同様にして化合物1−7を合成した。合成した化合物1−7のNMRデータを以下に示す。さらに、処理剤を化合物1−7に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料7の水分散液を得た。
1H−NMR(DMSO);7.9(1H)、8.3−8.4(2H)、11.2(1H)、11.4(1H)、11.7(2H,ブロード※リン原子に結合したヒドロキシ基のプロトンと帰属)
(Example 7)
Compound 1-1 described above, except that p-aminobenzoic acid was changed to 4-aminophthalic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) to 166 mmol, and dimethylphosphite was changed to phosphorous acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to 166 mmol. Compound 1-7 was synthesized in the same manner as in the above. The NMR data of the synthesized compound 1-7 is shown below. Further, an aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 7 was obtained in the same manner as in Example 1 described above, except that the treatment agent was changed to Compound 1-7.
1 1 H-NMR (DMSO); 7.9 (1H), 8.3-8.4 (2H), 11.2 (1H), 11.4 (1H), 11.7 (2H, broad * phosphorus atom) (Assigned to the proton of the hydroxy group bonded to)

(実施例8)
p−アミノ安息香酸を、5−アミノイソフタル酸(東京化成工業製)166mmolに、また、ジメチルホスファイトをジエチルホスファイト(東京化成工業製)166mmolに変更したこと以外は、前述の化合物1−1と同様にして化合物1−8を合成した。合成した化合物1−8のNMRデータを以下に示す。さらに、処理剤を化合物1−8に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料8の水分散液を得た。
1H−NMR(DMSO);1.2(6H)、4.1(4H)、8.1(2H)、8.7(1H)、10.9−11.2(2H,ブロード)
(Example 8)
Compound 1-1 described above, except that p-aminobenzoic acid was changed to 5-aminoisophthalic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry) at 166 mmol, and dimethylphosphite was changed to diethylphosphite (manufactured by Tokyo Chemical Industry) at 166 mmol. Compound 1-8 was synthesized in the same manner as in the above. The NMR data of the synthesized compound 1-8 is shown below. Further, an aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 8 was obtained in the same manner as in Example 1 described above, except that the treatment agent was changed to Compound 1-8.
1 1 H-NMR (DMSO); 1.2 (6H), 4.1 (4H), 8.1 (2H), 8.7 (1H), 10.911.2 (2H, Broad)

(実施例9)
p−アミノ安息香酸を、4−アミノサリチル酸(東京化成工業製)166mmolに、また、ジメチルホスファイトをジエチルホスファイト(東京化成工業製)166mmolに変更したこと以外は、前述の化合物1−1と同様にして化合物1−9を合成した。合成した化合物1−9のNMRデータを以下に示す。さらに、処理剤を化合物1−9に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料9の水分散液を得た。
1H−NMR(DMSO);1.2(6H)、4.4(4H)、7.1−7.2(2H)、7.9(1H)、11.1(1H)[ヒドロキシ基のプロトンは確認できなかった]
(Example 9)
With the above-mentioned compound 1-1, except that p-aminobenzoic acid was changed to 4-aminosalicylic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) to 166 mmol, and dimethylphosphite was changed to diethylphosphite (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) to 166 mmol. Compounds 1-9 were synthesized in the same manner. The NMR data of the synthesized compound 1-9 is shown below. Further, an aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 9 was obtained in the same manner as in Example 1 described above, except that the treatment agent was changed to Compound 1-9.
1 1 H-NMR (DMSO); 1.2 (6H), 4.4 (4H), 7.1-7.2 (2H), 7.9 (1H), 11.1 (1H) [hydroxy group Proton could not be confirmed]

(実施例10)
p−アミノ安息香酸を4−アミノサリチル酸(東京化成工業製)166mmolに、また、ジメチルホスファイトをジフェニルホスファイト(東京化成工業製)166mmolに変更したこと以外は、前述の化合物1−1と同様にして化合物1−10を合成した。合成した化合物1−10のNMRデータを以下に示す。さらに、処理剤を化合物1−10に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料10の水分散液を得た。1H−NMR(DMSO);7.1−7.3(10H)、7.1−7.2(2H)、7.9(1H)、11.3(1H)[ヒドロキシ基のプロトンは確認できなかった]
(Example 10)
Similar to Compound 1-1 described above, except that p-aminobenzoic acid was changed to 4-aminosalicylic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry) at 166 mmol, and dimethylphosphite was changed to diphenylphosphite (manufactured by Tokyo Chemical Industry) at 166 mmol. Compound 1-10 was synthesized. The NMR data of the synthesized compound 1-10 is shown below. Further, an aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 10 was obtained in the same manner as in Example 1 described above, except that the treatment agent was changed to Compound 1-10. 1 H-NMR (DMSO); 7.1-7.3 (10H), 7.1-7.2 (2H), 7.9 (1H), 11.3 (1H) [Hydroxy group protons confirmed could not]

(実施例11)
p−アミノ安息香酸を、スルファニル酸(東京化成工業製)166mmolに、また、ジメチルホスファイトをジエチルホスファイト(東京化成工業製)166mmolに変更したこと以外は、前述の化合物1−1と同様にして化合物1−11を合成した。合成した化合物1−11のNMRデータを以下に示す。さらに、処理剤を化合物1−11に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料11の水分散液を得た。
1H−NMR(DMSO);1.2(6H)、4.8(4H)、7.7−7.8(4H)[スルホン酸基のプロトンは確認できなかった]
(Example 11)
Same as compound 1-1 described above except that p-aminobenzoic acid was changed to sulfanilic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) to 166 mmol and dimethylphosphite was changed to diethylphosphite (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) to 166 mmol. Compound 1-11 was synthesized. The NMR data of the synthesized compound 1-11 is shown below. Further, an aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 11 was obtained in the same manner as in Example 1 described above, except that the treatment agent was changed to Compound 1-11.
1 H-NMR (DMSO); 1.2 (6H), 4.8 (4H), 7.7-7.8 (4H) [Proton of sulfonic acid group could not be confirmed]

(実施例12)
p−アミノ安息香酸をスルファニル酸(東京化成工業製)166mmolに、また、ジメチルホスファイトをジフェニルホスファイト(東京化成工業製)166mmolに変更したこと以外は、前述の化合物1−1と同様にして化合物1−12を合成した。合成した化合物1−12のNMRデータを以下に示す。さらに、処理剤を化合物1−12に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料12の水分散液を得た。
1H−NMR(DMSO);7.1−7.3(10H)、7.6−7.7(4H)[スルホン酸基のプロトンは確認できなかった]
(Example 12)
Similar to Compound 1-1 described above, except that p-aminobenzoic acid was changed to sulfanilic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry) at 166 mmol and dimethylphosphite was changed to diphenylphosphite (manufactured by Tokyo Chemical Industry) at 166 mmol. Compound 1-12 was synthesized. The NMR data of the synthesized compound 1-12 is shown below. Further, an aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 12 was obtained in the same manner as in Example 1 described above, except that the treatment agent was changed to Compound 1-12.
1 1 H-NMR (DMSO); 7.1-7.3 (10H), 7.6-7.7 (4H) [Proton of sulfonic acid group could not be confirmed]

(実施例13)
米国特許公開第2007/100024号明細書の記載に準じて、[(4−アミノベンゾイルアミノ)メタン−1,1−ジイル]ビスホスホン酸ナトリウム塩を合成した。p−アミノ安息香酸を、[(4−アミノベンゾイルアミノ)メタン−1,1−ジイル]ビスホスホン酸ナトリウム塩166mmolに変更した。また、ジメチルホスファイトをジエチルホスファイト(東京化成工業製)166mmolに変更した。これらのこと以外は、前述の化合物1−1と同様にして化合物1−13を合成した。合成した化合物1−13のNMRデータを以下に示す。さらに、処理剤を化合物1−13に、イオン交換水180mLを、イオン交換水120mLとN−メチルピロリドン60mLの混合液に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料13の水分散液を得た。
1H−NMR(DMSO);1.2(6H)、3.5(1H)、4.9(4H)、7.6(2H)、7.9−8.0(3H)、11.8−11.9(4H,ブロード※ホスホン酸基由来のプロトンと帰属)
(Example 13)
A sodium salt of [(4-aminobenzoylamino) methane-1,1-diyl] bisphosphonate was synthesized according to the description of US Patent Publication No. 2007/100024. The p-aminobenzoic acid was changed to 166 mmol of [(4-aminobenzoylamino) methane-1,1-diyl] sodium bisphosphonate. Further, dimethyl phosphite was changed to diethyl phosphite (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) at 166 mmol. Except for these matters, compound 1-13 was synthesized in the same manner as in compound 1-1 described above. The NMR data of the synthesized compound 1-13 is shown below. Further, the self-dispersing pigment 13 was obtained in the same manner as in Example 1 above, except that the treatment agent was changed to compound 1-13 and 180 mL of ion-exchanged water was changed to a mixed solution of 120 mL of ion-exchanged water and 60 mL of N-methylpyrrolidone. Water dispersion was obtained.
1 1 H-NMR (DMSO); 1.2 (6H), 3.5 (1H), 4.9 (4H), 7.6 (2H), 7.9-8.0 (3H), 11.8 -11.9 (4H, Broad * Protons derived from phosphonic acid groups and attribution)

(実施例14)
p−アミノ安息香酸を、[(4−アミノベンゾイルアミノ)メタン−1,1−ジイル]ビスホスホン酸ナトリウム塩166mmolに変更した。また、ジメチルホスファイトをジフェニルホスファイト(東京化成工業製)166mmolに変更した。これらのこと以外は、前述の化合物1−1と同様にして化合物1−14を合成した。合成した化合物1−14のNMRデータを以下に示す。さらに、処理剤を化合物1−14に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料14の水分散液を得た。
1H−NMR(DMSO);4.0(1H)、7.0−7.2(10H)、7.5(2H)、7.7−7.9(3H)、11.8−11.9(4H,ブロード※ホスホン酸基由来のプロトンと帰属)
(Example 14)
The p-aminobenzoic acid was changed to 166 mmol of [(4-aminobenzoylamino) methane-1,1-diyl] sodium bisphosphonate. Further, dimethylphosphite was changed to 166 mmol of diphenylphosphite (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.). Except for these matters, compound 1-14 was synthesized in the same manner as in compound 1-1 described above. The NMR data of the synthesized compound 1-14 is shown below. Further, an aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 14 was obtained in the same manner as in Example 1 described above, except that the treatment agent was changed to Compound 1-14.
1 1 H-NMR (DMSO); 4.0 (1H), 7.0-7.2 (10H), 7.5 (2H), 7.7-7.9 (3H), 11.8-11. 9 (4H, broad * Proton and attribution derived from phosphonic acid group)

(実施例15)
酸化剤として0.5mmol/gのフェロシアン化カリウムを用いたこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料15の水分散液を得た。
(Example 15)
An aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 15 was obtained in the same manner as in Example 1 described above, except that 0.5 mmol / g of potassium ferrocyanide was used as the oxidizing agent.

(実施例16)
酸化剤として0.5mmol/gのフタロシアニン鉄(III)クロライド(シグマアルドリッチ製)を用いたこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料16の水分散液を得た。
(Example 16)
An aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 16 was obtained in the same manner as in Example 1 above, except that 0.5 mmol / g of phthalocyanine iron (III) chloride (manufactured by Sigma-Aldrich) was used as the oxidizing agent.

(実施例17)
酸化剤として0.5mmol/gの過酸化水素(5%過酸化水素水溶液(東京化成工業製)として使用)を用いたこと、及び反応の際のpH調整を行わなかったこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料17の水分散液を得た。なお、pH調整は行わなかったが、過酸化水素を用いたため、反応の際のpHは3.5となった。
(Example 17)
As described above, except that 0.5 mmol / g hydrogen peroxide (used as a 5% hydrogen peroxide aqueous solution (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)) was used as the oxidizing agent and the pH was not adjusted during the reaction. An aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 17 was obtained in the same manner as in Example 1. Although the pH was not adjusted, the pH during the reaction was 3.5 because hydrogen peroxide was used.

(実施例18)
酸化剤として0.5mmol/gの塩化鉄(III)(東京化成工業製)を用いたこと、及び35%塩酸を用いて反応の際のpHを3.5に調整したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料18の水分散液を得た。
(Example 18)
As described above, except that 0.5 mmol / g iron (III) chloride (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was used as the oxidizing agent and the pH during the reaction was adjusted to 3.5 using 35% hydrochloric acid. An aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 18 was obtained in the same manner as in Example 1.

(実施例19)
酸化剤として過マンガン酸カリウム(東京化成工業製)を用いたこと、及び濃硫酸を用いて反応の際のpHを3.5に調整したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料19の水分散液を得た。
(Example 19)
Self as in Example 1 above, except that potassium permanganate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was used as the oxidizing agent and the pH during the reaction was adjusted to 3.5 using concentrated sulfuric acid. An aqueous dispersion of the dispersion pigment 19 was obtained.

(実施例20)
撹拌時間を48時間から120時間に変更したこと以外は、実施例1と同様にして自己分散顔料20の水分散液を得た。
(Example 20)
An aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 20 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the stirring time was changed from 48 hours to 120 hours.

(実施例21)
顔料をカーボンブラック(商品名「NIPEX170IQ」、オリオンエンジニアドカーボンズ製)に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料21の水分散液を得た。
(Example 21)
An aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 21 was obtained in the same manner as in Example 1 described above, except that the pigment was changed to carbon black (trade name "NIPEX170IQ", manufactured by Orion Engineered Carbons).

(実施例22)
顔料をカーボンブラック(商品名「#2600」、三菱化学製)に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料22の水分散液を得た。
(Example 22)
An aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 22 was obtained in the same manner as in Example 1 described above, except that the pigment was changed to carbon black (trade name “# 2600”, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).

(実施例23)
顔料をカーボンブラック(商品名「MCF88」、三菱化学製)に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料23の水分散液を得た。
(Example 23)
An aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 23 was obtained in the same manner as in Example 1 described above, except that the pigment was changed to carbon black (trade name “MCF88”, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).

(実施例24)
顔料をカーボンブラック(商品名「Color Black FW200」、オリオンエンジニアドカーボンズ製)に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料24の水分散液を得た。
(Example 24)
An aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 24 was obtained in the same manner as in Example 1 above, except that the pigment was changed to carbon black (trade name "Color Black FW200", manufactured by Orion Engineered Carbons).

(実施例25)
顔料をC.I.ピグメントブルー15:3(商品名「Heliogen Blue D7079」、BASF製)に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料1と同様にして自己分散顔料25の水分散液を得た。
(Example 25)
Pigment C.I. I. Pigment Blue 15: 3 (trade name "Heliogen Blue D7079", manufactured by BASF), except that the aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 25 was prepared in the same manner as in Example 1 described above. Obtained.

(実施例26)
顔料をC.I.ピグメントイエロー155(商品名「Inkjet Yellow 4G」、クラリアント製)に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料26の水分散液を得た。
(Example 26)
Pigment C.I. I. An aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 26 was obtained in the same manner as in Example 1 above, except that the pigment was changed to Pigment Yellow 155 (trade name “Inkjet Yellow 4G”, manufactured by Clariant).

(実施例27)
顔料をC.I.ピグメントレッド122、商品名「Hostaperm Pink E02」、クラリアント製)に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料27の水分散液を得た。
(Example 27)
Pigment C.I. I. An aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 27 was obtained in the same manner as in Example 1 above, except that the pigment red 122 was changed to the trade name "Hostaperm Pink E02" (manufactured by Clariant).

(実施例28)
1mol/Lの塩酸を用いて反応の際のpHを2に調整したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料28の水分散液を得た。
(Example 28)
An aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 28 was obtained in the same manner as in Example 1 described above, except that the pH at the time of the reaction was adjusted to 2 with 1 mol / L hydrochloric acid.

(実施例29)
8mol/Lの水酸化カリウムを用いて反応の際のpHを9に調整したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料29の水分散液を得た。
(Example 29)
An aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 29 was obtained in the same manner as in Example 1 described above, except that the pH during the reaction was adjusted to 9 using 8 mol / L potassium hydroxide.

(実施例30)
1mol/Lの塩酸を用いて反応の際のpHを2に調整し、撹拌時間を48時間から120時間に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料30の水分散液を得た。
(Example 30)
Water dispersion of the self-dispersing pigment 30 in the same manner as in Example 1 above, except that the pH during the reaction was adjusted to 2 using 1 mol / L hydrochloric acid and the stirring time was changed from 48 hours to 120 hours. Obtained liquid.

(実施例31)
8mol/Lの水酸化カリウムを用いて反応の際のpHを9に調整し、撹拌時間を48時間から120時間に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料31の水分散液を得た。
(Example 31)
The self-dispersing pigment 31 was prepared in the same manner as in Example 1 above, except that the pH during the reaction was adjusted to 9 using 8 mol / L potassium hydroxide and the stirring time was changed from 48 hours to 120 hours. An aqueous dispersion was obtained.

(実施例32)
温度を60℃から25℃に変更し、撹拌時間を240時間に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料32の水分散液を得た。この実施例は穏和な条件で反応を生じさせるものである。
(Example 32)
An aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 32 was obtained in the same manner as in Example 1 described above, except that the temperature was changed from 60 ° C. to 25 ° C. and the stirring time was changed to 240 hours. This example causes the reaction under mild conditions.

(実施例33)
p−アミノ安息香酸を4−アミノフタル酸(東京化成工業製)166mmolに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、中間体の化合物を合成した。中間体の化合物を原料として、Journal of Organic Chemistry, 55(10), 3023−3028(1990)の記載に準じて酸化し、化合物2−1を合成した。合成した化合物2−1のNMRデータ及びMS(質量分析)データを以下に示す。さらに、処理剤を化合物2−1に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料33の水分散液を得た。
1H−NMR(DMSO);3.5(6H)、8.4(1H)、8.6(1H)、8.7(1H)、10.9(1H)、11.3(1H)
MS(m/z);318
(Example 33)
An intermediate compound was synthesized in the same manner as in Example 1 except that p-aminobenzoic acid was changed to 4-aminophthalic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) at 166 mmol. Compound 2-1 was synthesized by using the intermediate compound as a raw material and oxidizing it according to the description of Journal of Organic Chemistry, 55 (10), 3023-3028 (1990). The NMR data and MS (mass spectrometry) data of the synthesized compound 2-1 are shown below. Further, an aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 33 was obtained in the same manner as in Example 1 described above, except that the treatment agent was changed to compound 2-1.
1 1 H-NMR (DMSO); 3.5 (6H), 8.4 (1H), 8.6 (1H), 8.7 (1H), 10.9 (1H), 11.3 (1H)
MS (m / z); 318

(実施例34)
化合物1−1を原料として、Journal of Organic Chemistry, 55(10), 3023−3028(1990)の記載に準じて酸化し、化合物2−2を合成した。合成した化合物2−2のNMRデータ及びMS(質量分析)データを以下に示す。さらに、処理剤を化合物2−2に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料34の水分散液を得た。
1H−NMR(DMSO);3.6(6H)、8.1(2H)、8.4(2H)、11.3(1H)
MS(m/z);274
(Example 34)
Compound 2-2 was synthesized by using compound 1-1 as a raw material and oxidizing it according to the description of Journal of Organic Chemistry, 55 (10), 3023-3028 (1990). The NMR data and MS (mass spectrometry) data of the synthesized compound 2-2 are shown below. Further, an aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 34 was obtained in the same manner as in Example 1 described above, except that the treating agent was changed to Compound 2-2.
1 1 H-NMR (DMSO); 3.6 (6H), 8.1 (2H), 8.4 (2H), 11.3 (1H)
MS (m / z); 274

(実施例35)
p−アミノ安息香酸をスルファニル酸(東京化成工業製)166mmolに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、中間体の化合物を合成した。中間体の化合物を原料として、Journal of Organic Chemistry, 55(10), 3023−3028(1990)の記載に準じて酸化し、化合物2−3を合成した。合成した化合物2−3のNMRデータ及びMS(質量分析)データを以下に示す。さらに、処理剤を化合物2−3に変更したこと以外は、前述の実施例1と同様にして自己分散顔料35の水分散液を得た。
1H−NMR(DMSO);3.7(6H)、8.1(2H)、8.2(2H)[スルホン酸基のプロトンは確認できず]
MS(m/z);310
(Example 35)
An intermediate compound was synthesized in the same manner as in Example 1 except that p-aminobenzoic acid was changed to sulfanilic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) at 166 mmol. Using the intermediate compound as a raw material, compound 2-3 was synthesized by oxidizing according to the description of Journal of Organic Chemistry, 55 (10), 3023-3028 (1990). The NMR data and MS (mass spectrometry) data of the synthesized compound 2-3 are shown below. Further, an aqueous dispersion of the self-dispersing pigment 35 was obtained in the same manner as in Example 1 described above, except that the treating agent was changed to Compound 2-3.
1 H-NMR (DMSO); 3.7 (6H), 8.1 (2H), 8.2 (2H) [Proton of sulfonic acid group could not be confirmed]
MS (m / z); 310

(比較例1)
特許文献1の記載に準じて、以下に示す手順で比較自己分散顔料1の水分散液を得た。p−アミノ安息香酸3.0mmol/g、及びイオン交換水25mLを300mLフラスコに入れ、氷浴で温度5℃に保った。さらに濃塩酸5mLを入れた後、イオン交換水5.4mLに亜硝酸ナトリウム1.5gを溶解させた液体を滴下し、温度を保持したまま2時間撹拌して液体を得た。容量400mLのベッセル(アイメックス製)に、顔料18.0g及びイオン交換水200mLを入れた後、上記で得た液体を添加し、温度25℃、回転数2,000rpmで12時間撹拌した。顔料としては、カーボンブラック(商品名「トーカブラック#8300」、東海カーボン製)を用いた。その後、5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液15mLを入れ、液体のpHを9に調整した。次いで、実施例1と同様にして精製を行い、比較自己分散顔料1の含有量が10.0%である、比較自己分散顔料1の水分散液を得た。
(Comparative Example 1)
According to the description of Patent Document 1, an aqueous dispersion of the comparative self-dispersing pigment 1 was obtained by the procedure shown below. 3.0 mmol / g of p-aminobenzoic acid and 25 mL of ion-exchanged water were placed in a 300 mL flask and kept at a temperature of 5 ° C. in an ice bath. Further, after adding 5 mL of concentrated hydrochloric acid, a liquid in which 1.5 g of sodium nitrite was dissolved was added dropwise to 5.4 mL of ion-exchanged water, and the mixture was stirred for 2 hours while maintaining the temperature to obtain a liquid. After adding 18.0 g of pigment and 200 mL of ion-exchanged water to a vessel (manufactured by Imex) having a capacity of 400 mL, the liquid obtained above was added, and the mixture was stirred at a temperature of 25 ° C. and a rotation speed of 2,000 rpm for 12 hours. As the pigment, carbon black (trade name "Toka Black # 8300", manufactured by Tokai Carbon) was used. Then, 15 mL of a 5 mol / L sodium hydroxide aqueous solution was added to adjust the pH of the liquid to 9. Then, purification was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain an aqueous dispersion of the comparative self-dispersing pigment 1 having a content of the comparative self-dispersing pigment 1 of 10.0%.

(比較例2)
処理剤をp−アミノフタル酸(シグマアルドリッチ製)に変更したこと以外は、前述の比較例1と同様にして比較自己分散顔料2の水分散液を得た。
(Comparative Example 2)
An aqueous dispersion of the comparative autocovariant pigment 2 was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 described above, except that the treatment agent was changed to p-aminophthalic acid (manufactured by Sigma-Aldrich).

(比較例3)
米国特許公開第2007/100024号明細書の記載に準じて、2−(4−(アミノフェニル)−1−ヒドロキシエタン−1,1−ジイル)ビスホスホン酸一ナトリウム塩を合成した。処理剤を2−(4−(アミノフェニル)−1−ヒドロキシエタン−1,1−ジイル)ビスホスホン酸一ナトリウム塩に変更したこと以外は、前述の比較例1と同様にして比較自己分散顔料3の水分散液を得た。
(Comparative Example 3)
A monosodium salt of 2- (4- (aminophenyl) -1-hydroxyethane-1,1-diyl) bisphosphonic acid was synthesized according to the description of US Patent Publication No. 2007/100024. Comparative self-dispersing pigment 3 in the same manner as in Comparative Example 1 described above, except that the treatment agent was changed to 2- (4- (aminophenyl) -1-hydroxyethane-1,1-diyl) bisphosphonic acid monosodium salt. Water dispersion was obtained.

(比較例4)
特許文献2の記載に準じて、以下に示す手順で比較自己分散顔料4の水分散液を得た。顔料18.0g、イオン交換水200mL、及び4−ヒドラジノ安息香酸(東京化成工業製)1.0mmol/gを混合し、水酸化アンモニウムを用いて液体のpHを9に調整して混合液を得た。顔料としては、カーボンブラック(商品名「トーカブラック#8300」、東海カーボン製)を用いた。得られた混合液をパイレックス(登録商標)皿に入れてオーブンに投入し、温度120℃で24時間加熱して顔料を乾固させた。乾固させた顔料をイオン交換水に分散させ、超音波処理を行った。次いで、実施例1と同様にして精製を行い、比較自己分散顔料4の含有量が10.0%である、比較自己分散顔料4の水分散液を得た。
(Comparative Example 4)
According to the description of Patent Document 2, an aqueous dispersion of the comparative self-dispersing pigment 4 was obtained by the procedure shown below. 18.0 g of pigment, 200 mL of ion-exchanged water, and 1.0 mmol / g of 4-hydrazinobenzoic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) were mixed, and the pH of the liquid was adjusted to 9 using ammonium hydroxide to obtain a mixed solution. It was. As the pigment, carbon black (trade name "Toka Black # 8300", manufactured by Tokai Carbon) was used. The obtained mixed solution was placed in a Pyrex (registered trademark) dish and placed in an oven, and heated at a temperature of 120 ° C. for 24 hours to dry the pigment. The dried pigment was dispersed in ion-exchanged water and subjected to ultrasonic treatment. Then, purification was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain an aqueous dispersion of the comparative self-dispersing pigment 4 having a content of the comparative self-dispersing pigment 4 of 10.0%.

(比較例5)
特許文献3の記載に準じて、以下に示す手順で比較自己分散顔料5の水分散液を得た。顔料18.0g、イオン交換水200mL、及び2,2−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミド]無水物(商品名「VA−057」、和光純薬製)1.0mmol/gを混合し、温度80℃で12時間撹拌して反応液を得た。顔料としては、カーボンブラック(商品名「トーカブラック#8300」、東海カーボン製)を用いた。反応液の温度を25℃とした後、5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を入れて反応液のpHを9に調整した。次いで、実施例1と同様にして精製を行い、比較自己分散顔料5の含有量が10.0%である比較自己分散顔料5の水分散液を得た。
(Comparative Example 5)
According to the description of Patent Document 3, an aqueous dispersion of the comparative self-dispersing pigment 5 was obtained by the procedure shown below. Pigment 18.0 g, ion-exchanged water 200 mL, and 2,2-azobis [N- (2-carboxyethyl) -2-methylpropionamide] anhydride (trade name "VA-057", manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 1. 0 mmol / g was mixed and stirred at a temperature of 80 ° C. for 12 hours to obtain a reaction solution. As the pigment, carbon black (trade name "Toka Black # 8300", manufactured by Tokai Carbon) was used. After adjusting the temperature of the reaction solution to 25 ° C., a 5 mol / L sodium hydroxide aqueous solution was added to adjust the pH of the reaction solution to 9. Then, purification was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain an aqueous dispersion of the comparative self-dispersing pigment 5 having a content of the comparative self-dispersing pigment 5 of 10.0%.

(比較例6)
特許文献4の記載に準じて、以下に示す手順で比較自己分散顔料6の水分散液を得た。顔料18.0g及びイオン交換水90mLを、窒素雰囲気下で温度60℃に加熱しながら12時間還流した。顔料としては、C.I.ピグメントレッド122(商品名「Hostaperm Pink E02」、クラリアント製)を用いた。還流の間に、特許文献4に記載の化合物1−1(親水性基を有するアゾ化合物)の水溶液(0.8mmol/g)を、0.01molずつ数回に分けて滴下した。その後、さらに24時間還流した。次いで、実施例1と同様にして精製を行い、比較自己分散顔料6の含有量が10.0%である比較自己分散顔料6の水分散液を得た。
(Comparative Example 6)
According to the description of Patent Document 4, an aqueous dispersion of the comparative self-dispersing pigment 6 was obtained by the procedure shown below. 18.0 g of pigment and 90 mL of ion-exchanged water were refluxed for 12 hours while heating to a temperature of 60 ° C. in a nitrogen atmosphere. As the pigment, C.I. I. Pigment Red 122 (trade name "Hostaperm Pink E02", manufactured by Clariant) was used. During the reflux, an aqueous solution (0.8 mmol / g) of compound 1-1 (azo compound having a hydrophilic group) described in Patent Document 4 was added dropwise in several steps of 0.01 mol each. Then, the mixture was refluxed for another 24 hours. Then, purification was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain an aqueous dispersion of the comparative self-dispersing pigment 6 having a content of the comparative self-dispersing pigment 6 of 10.0%.

<自己分散顔料の製造条件>
自己分散顔料の製造条件を表3−1及び3−2に示す。表3−1及び3−2中の略号の意味(顔料の種類)は以下に示す通りである。また、表3−2中、比較例3で使用した処理剤を「ホスホン酸化合物」と表記し、比較例5で使用した処理剤を「アゾ化合物1」と表記し、比較例6で使用した処理剤を「アゾ化合物2」と表記した。
・CB1:トーカブラック#8300(東海カーボン製)
・CB2:NIPEX170IQ(オリオンエンジニアドカーボンズ製)
・CB3:#2600(三菱化学製)
・CB4:MCF88(三菱化学製)
・CB5:Color Black FW200(オリオンエンジニアドカーボンズ製)
・PC:Heliogen Blue D 7079(BASF製)
・AZ:Inkjet Yellow 4G(クラリアント製)
・QA:Hostaperm Pink E02(クラリアント製)
<Manufacturing conditions for self-dispersing pigments>
The production conditions of the self-dispersing pigment are shown in Tables 3-1 and 3-2. The meanings of the abbreviations (types of pigments) in Tables 3-1 and 3-2 are as shown below. Further, in Table 3-2, the treatment agent used in Comparative Example 3 was described as "phosphonic acid compound", the treatment agent used in Comparative Example 5 was described as "azo compound 1", and was used in Comparative Example 6. The treatment agent was described as "azo compound 2".
・ CB1: Talker Black # 8300 (made by Tokai Carbon)
・ CB2: NIPEX170IQ (manufactured by Orion Engineered Carbons)
・ CB3: # 2600 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
・ CB4: MCF88 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
・ CB5: Color Black FW200 (manufactured by Orion Engineered Carbons)
-PC: Heliogen Blue D 7079 (manufactured by BASF)
・ AZ: Inkjet Yellow 4G (manufactured by Clariant)
・ QA: Hostaparm Pink E02 (manufactured by Clariant)

Figure 0006860330
Figure 0006860330

Figure 0006860330
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<評価>
実施例及び比較例の各製造方法について以下に示す評価を行った。評価結果を表4−1及び4−2に示す。表4−1及び4−2には、自己分散顔料の粒子表面に結合している官能基の構造も示した。表4−1及び4−2中の「Ph」はフェニレン基又はフェニル基を意味する。
<Evaluation>
The following evaluations were performed for each of the production methods of Examples and Comparative Examples. The evaluation results are shown in Tables 4-1 and 4-2. Tables 4-1 and 4-2 also show the structure of the functional groups bonded to the particle surface of the self-dispersing pigment. “Ph” in Tables 4-1 and 4-2 means a phenylene group or a phenyl group.

(反応効率の評価)
自己分散顔料の水分散液20.0gに0.1mol/Lの塩酸80.0gを添加して自己分散顔料を沈殿させた後、回転数5,000rpmで30分間遠心分離して上澄みの液体を除去する操作を2回繰り返して試料を得た。得られた試料を温度60℃のオーブン中に載置し、18時間乾燥させて乾固物を得た。得られた乾固物をメノウ乳鉢ですりつぶし、固形物0.5gを秤量した。この固形物に0.1mol/L水酸化ナトリウム水溶液30.0gを添加して1日撹拌した後、遠心分離機(ベックマンコールター製)を用いて、回転数80,000rpmで60分間遠心分離を行い、上澄みの液体を採取した。採取した液体について逆滴定を行い、顔料の粒子表面の官能基に含まれる親水性基量(「顔料の親水性基のモル数」、顔料1.0g当たりの値とする)を求めた。逆滴定には、電位差滴定装置(商品名「AT−510」、京都電子工業製)を用い、滴下量及び時間は自動制御とした。また、0.1mol/L塩酸(和光純薬工業製)を滴定液として用いた。
(Evaluation of reaction efficiency)
After adding 80.0 g of 0.1 mol / L hydrochloric acid to 20.0 g of the aqueous dispersion of the self-dispersing pigment to precipitate the self-dispersing pigment, centrifuge at a rotation speed of 5,000 rpm for 30 minutes to obtain the supernatant liquid. The removal operation was repeated twice to obtain a sample. The obtained sample was placed in an oven at a temperature of 60 ° C. and dried for 18 hours to obtain a dry product. The obtained dry matter was ground in an agate mortar, and 0.5 g of the solid matter was weighed. After adding 30.0 g of a 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution to this solid and stirring for 1 day, centrifugation was performed for 60 minutes at a rotation speed of 80,000 rpm using a centrifuge (manufactured by Beckman Coulter). , The supernatant liquid was collected. The collected liquid was back-titrated to determine the amount of hydrophilic groups contained in the functional groups on the surface of the pigment particles (“the number of moles of hydrophilic groups in the pigment”, which is a value per 1.0 g of the pigment). A potentiometric titrator (trade name "AT-510", manufactured by Kyoto Denshi Kogyo Co., Ltd.) was used for the back titration, and the dropping amount and time were automatically controlled. Further, 0.1 mol / L hydrochloric acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as a titrant.

自己分散顔料を製造する際に、顔料1.0g当たりに使用した処理剤のモル数から「処理剤の親水性基のモル数」を算出した。この「処理剤の親水性基のモル数」は、顔料1.0g当たりに使用した処理剤の親水性基のモル数である。例えば、処理剤として2つのカルボン酸基を有する化合物を用いた場合は、処理剤の分子量を利用して求められるモル数の2倍として計算する。 The "number of moles of hydrophilic groups of the treatment agent" was calculated from the number of moles of the treatment agent used per 1.0 g of the pigment when producing the self-dispersing pigment. The "number of moles of hydrophilic groups of the treatment agent" is the number of moles of hydrophilic groups of the treatment agent used per 1.0 g of the pigment. For example, when a compound having two carboxylic acid groups is used as the treatment agent, it is calculated as twice the number of moles obtained by using the molecular weight of the treatment agent.

上記で得られた「顔料の親水性基のモル数」及び「処理剤の親水性基のモル数」から、下記式(A)に基づき反応効率(%)を算出した。反応効率の値は、便宜上、小数点以下第一位を四捨五入した整数値として示した。
反応効率(%)
=(「顔料の親水性基のモル数」/「処理剤の親水性基のモル数」)×100
・・・(A)
From the "number of moles of hydrophilic groups of the pigment" and "number of moles of hydrophilic groups of the treatment agent" obtained above, the reaction efficiency (%) was calculated based on the following formula (A). For convenience, the reaction efficiency values are shown as integer values rounded to the first decimal place.
Reaction efficiency (%)
= ("Number of moles of hydrophilic groups of pigment" / "Number of moles of hydrophilic groups of treatment agent") x 100
... (A)

算出した反応効率の値から、以下に示す評価基準にしたがって反応効率を評価した。本発明においては、以下に示す評価基準で、「C」を許容できないレベル、「AA」、「A」及び「B」を許容できるレベルとした。
AA:反応効率が30%以上であった。
A:反応効率が20%以上30%未満であった。
B:反応効率が10%以上20%未満であった。
C:反応効率が10%未満であった。
From the calculated reaction efficiency values, the reaction efficiency was evaluated according to the evaluation criteria shown below. In the present invention, "C" is an unacceptable level, and "AA", "A" and "B" are acceptable levels in the evaluation criteria shown below.
AA: The reaction efficiency was 30% or more.
A: The reaction efficiency was 20% or more and less than 30%.
B: The reaction efficiency was 10% or more and less than 20%.
C: The reaction efficiency was less than 10%.

(粒子径)
水分散液中の自己分散顔料の平均粒子径(体積基準の粒子径分布の50%累積値[D50(nm)])を以下の条件で測定した。
・装置:動的光散乱法を利用した粒度分析計(商品名「ナノトラックUPA150EX」、日機装製)
・SetZero:180秒
・測定回数:3回
・測定時間:120秒
・屈折率:1.8(カーボンブラック)、1.5(その他の顔料)
(Particle size)
The average particle size of the self-dispersing pigment in the aqueous dispersion (50% cumulative value of the volume-based particle size distribution [D 50 (nm)]) was measured under the following conditions.
-Device: Particle size analyzer using dynamic light scattering method (trade name "Nanotrack UPA150EX", manufactured by Nikkiso Co., Ltd.)
-SetZero: 180 seconds-Number of measurements: 3 times-Measurement time: 120 seconds-Refractive index: 1.8 (carbon black), 1.5 (other pigments)

(ゼータ電位)
自己分散顔料の親水性基は電荷を有し、水性の液体中においてはその少なくとも一部がイオン解離する。したがって、自己分散顔料を含む水性の液体に電極を挿入し、直流電圧をかけると、自己分散顔料の親水性基が持つ電荷と反対の電極へ向かって自己分散顔料が泳動する。ゼータ電位はこの際の泳動速度に比例するので、単位時間当たりの泳動距離からゼータ電位を求めることができる。そして、個々の自己分散顔料の親水性基が有する電荷量のばらつきは、ゼータ電位のスペクトルチャートのピーク形状から算出されるゼータ電位の半値幅と相関関係がある。このため、ゼータ電位の半値幅を、個々の自己分散顔料の親水性基、すなわち官能基の導入量のばらつきの指標とすることができる。ゼータ電位の半値幅が小さいほど自己分散顔料の官能基の導入量が揃っていることを意味するため、自己分散顔料の分散性を生じさせる電気二重層が各顔料粒子について均一に形成されていることになり、自己分散顔料の分散状態が安定となりやすい。
(Zeta potential)
The hydrophilic groups of self-dispersing pigments have an electric charge, and at least a part of them is ion dissociated in an aqueous liquid. Therefore, when the electrode is inserted into an aqueous liquid containing the self-dispersing pigment and a DC voltage is applied, the self-dispersing pigment moves toward the electrode opposite to the charge of the hydrophilic group of the self-dispersing pigment. Since the zeta potential is proportional to the migration speed at this time, the zeta potential can be obtained from the migration distance per unit time. The variation in the amount of charge contained in the hydrophilic groups of the individual self-dispersing pigments correlates with the half-value width of the zeta potential calculated from the peak shape of the zeta potential spectrum chart. Therefore, the half width of the zeta potential can be used as an index of the variation in the amount of introduced hydrophilic groups, that is, functional groups of the individual self-dispersing pigments. The smaller the half-value width of the zeta potential, the more uniform the amount of functional groups introduced in the self-dispersing pigment, so that the electric double layer that causes the dispersibility of the self-dispersing pigment is uniformly formed for each pigment particle. Therefore, the dispersed state of the self-dispersing pigment tends to be stable.

自己分散顔料の水分散液に水及び0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を加えて、自己分散顔料の含有量が5.0×10-3%であり、pHを8.5〜9.5の範囲内に調整した液体を調製した。調製した液体をサンプルとし、以下の条件でゼータ電位のスペクトルチャートのピーク形状からゼータ電位の半値幅を算出した。
・装置:電気泳動光散乱法によるゼータ電位測定装置(商品名「ゼータサイザー ナノZ」、Malvern Instruments製)
・サンプル:上記で調製したもの
・セル:Clear disposable zeta cell
・温度:25℃
Water and a 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution were added to the aqueous dispersion of the self-dispersing pigment, and the content of the self-dispersing pigment was 5.0 × 10 -3 %, and the pH was 8.5-9. A liquid adjusted within the range of 5 was prepared. Using the prepared liquid as a sample, the half width of the zeta potential was calculated from the peak shape of the zeta potential spectrum chart under the following conditions.
-Device: Zeta potential measuring device by electrophoresis light scattering method (trade name "Zetasizer Nano Z", manufactured by Malvern Instruments)
-Sample: Prepared above-Cell: Clear disposable zeta cell
・ Temperature: 25 ℃

(保存安定性)
以下に示す各成分(単位:%)を混合し、十分に撹拌した後、ポアサイズ1.2μmのメンブレンフィルター(商品名「HDCIIフィルター」、ポール製)で加圧ろ過して各インクを調製した。なお、「アセチレノールE100」は、ノニオン性界面活性剤(川研ファインケミカル製)の商品名である。
・自己分散顔料の水分散液:30.0%
・グリセリン:10.0%
・トリエチレングリコール:5.0%
・アセチレノールE100:0.2%
・イオン交換水:54.8%
(Storage stability)
Each of the following components (unit:%) was mixed, sufficiently stirred, and then pressure-filtered with a membrane filter (trade name "HDCII filter", manufactured by Pall) having a pore size of 1.2 μm to prepare each ink. In addition, "acetylenol E100" is a trade name of a nonionic surfactant (manufactured by Kawaken Fine Chemicals).
-Aqueous dispersion of self-dispersing pigment: 30.0%
・ Glycerin: 10.0%
-Triethylene glycol: 5.0%
・ Acetyrenol E100: 0.2%
-Ion-exchanged water: 54.8%

得られたインクについて、上記の「粒子径」と同様の条件で自己分散顔料の平均粒子径を測定した(「試験前の平均粒子径」とする)。そして、インク5.0gを直径50mm、深さ17mmのシャーレに入れ、温度40℃の恒温槽中に24時間載置して、液体成分を蒸発させた。その後、蒸発により減少した液体成分と同量の水を添加して、スターラーで撹拌することにより自己分散顔料を再び分散させ、液体を得た。得られた液体について、同様にして自己分散顔料の平均粒子径を測定した(「試験後の平均粒子径」とする)。試験前後の測定値から平均粒子径の変化率を算出し、以下の評価基準にしたがってインクの保存安定性を評価した。本発明においては、以下に示す評価基準で、「C」を許容できないレベル、「AA」、「A」及び「B」を許容できるレベルとした。
AA:平均粒子径の変化率が20%以下であった。
A:平均粒子径の変化率が20%を超えて35%以下であった。
B:平均粒子径の変化率が35%を超えて50%以下であった。
C:平均粒子径の変化率が50%を超えていた。
For the obtained ink, the average particle size of the self-dispersing pigment was measured under the same conditions as the above "particle size" (referred to as "average particle size before the test"). Then, 5.0 g of ink was placed in a petri dish having a diameter of 50 mm and a depth of 17 mm, and placed in a constant temperature bath at a temperature of 40 ° C. for 24 hours to evaporate the liquid component. Then, the same amount of water as the liquid component reduced by evaporation was added, and the self-dispersing pigment was dispersed again by stirring with a stirrer to obtain a liquid. For the obtained liquid, the average particle size of the self-dispersing pigment was measured in the same manner (referred to as "average particle size after the test"). The rate of change in average particle size was calculated from the measured values before and after the test, and the storage stability of the ink was evaluated according to the following evaluation criteria. In the present invention, "C" is an unacceptable level, and "AA", "A" and "B" are acceptable levels in the evaluation criteria shown below.
AA: The rate of change in the average particle size was 20% or less.
A: The rate of change in the average particle size exceeded 20% and was 35% or less.
B: The rate of change in the average particle size exceeded 35% and was 50% or less.
C: The rate of change in the average particle size exceeded 50%.

(画像の評価)
自己分散顔料の水分散液を用いて、以下に示す各成分(単位:%)を混合し、十分に撹拌した後、ポアサイズ1.2μmのメンブレンフィルター(商品名「HDCIIフィルター」、ポール製)で加圧ろ過して各インクを調製した。「アセチレノールE100」は、ノニオン性界面活性剤(川研ファインケミカル製)の商品名である。
・自己分散顔料の水分散液:30.0%
・グリセリン:15.0%
・トリエチレングリコール:5.0%
・アセチレノールE100:0.2%
・イオン交換水:49.8%
(Evaluation of image)
Each component (unit:%) shown below is mixed using an aqueous dispersion of self-dispersing pigment, and after sufficient stirring, a membrane filter with a pore size of 1.2 μm (trade name “HDCII filter”, manufactured by Paul) is used. Each ink was prepared by pressure filtration. "Acetyleneol E100" is a trade name of a nonionic surfactant (manufactured by Kawaken Fine Chemicals).
-Aqueous dispersion of self-dispersing pigment: 30.0%
・ Glycerin: 15.0%
-Triethylene glycol: 5.0%
・ Acetyrenol E100: 0.2%
-Ion-exchanged water: 49.8%

調製したインクをインクカートリッジにそれぞれ充填し、熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインクを吐出するインクジェット記録装置(商品名「PIXUS MP480」、キヤノン製)に搭載した。このインクジェット記録装置では、解像度が600dpi×600dpiであり、1/600インチ×1/600インチの単位領域に、1滴当たりの質量が25ng±10%であるインク滴を1滴付与する条件を記録デューティが100%であると定義する。このインクジェット記録装置を用いて、記録媒体(普通紙、商品名「PB PAPER GF−500」、キヤノン製)に、記録デューティが100%であるベタ画像を記録した。分光光度計を使用し、光源:D50、視野:2°の条件で得られた記録物におけるベタ画像の光学濃度を測定するとともに、目視でベタ画像を観察し、以下に示す評価基準にしたがって画像を評価した。分光光度計としては、商品名「Spectrolino」(Gretag Macbeth製)を使用した。顔料種が有機顔料である場合は括弧内の光学濃度の数値により評価を行った。本発明においては、以下に示す評価基準で、「C」を許容できないレベル、「A」及び「B」を許容できるレベルとした。
A:光学濃度が1.40(1.10)以上であり、ベタ画像にムラがなく締まりがあった。
B:光学濃度が1.40(1.10)以上であったが、ベタ画像にわずかなムラがあった。
C:光学濃度が1.40(1.10)未満であった。
Each of the prepared inks was filled in an ink cartridge, and the ink was mounted on an inkjet recording device (trade name "PIXUS MP480", manufactured by Canon) that ejects ink from a recording head by the action of thermal energy. In this inkjet recording apparatus, a condition is recorded in which one drop of ink having a resolution of 600 dpi × 600 dpi and a mass of 25 ng ± 10% per drop is applied to a unit area of 1/600 inch × 1/600 inch. The duty is defined as 100%. Using this inkjet recording device, a solid image having a recording duty of 100% was recorded on a recording medium (plain paper, trade name "PB PAPER GF-500", manufactured by Canon). Using a spectrophotometer, measure the optical density of the solid image in the recorded material obtained under the conditions of light source: D50 and field of view: 2 °, visually observe the solid image, and image according to the evaluation criteria shown below. Was evaluated. As the spectrophotometer, the trade name "Spectrolino" (manufactured by Gretag Macbeth) was used. When the pigment type was an organic pigment, the evaluation was performed based on the numerical value of the optical density in parentheses. In the present invention, "C" is an unacceptable level, and "A" and "B" are acceptable levels in the evaluation criteria shown below.
A: The optical density was 1.40 (1.10) or more, and the solid image was even and tight.
B: The optical density was 1.40 (1.10) or more, but the solid image had slight unevenness.
C: The optical density was less than 1.40 (1.10).

Figure 0006860330
Figure 0006860330

Figure 0006860330
Figure 0006860330

Claims (12)

自己分散顔料を製造する方法であって、
下記一般式(1)で表される化合物及び下記一般式(2)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1種の処理剤を、顔料の粒子表面に反応させて、親水性基を含む官能基を前記顔料の粒子表面に結合させる工程を有することを特徴とする自己分散顔料の製造方法。
Figure 0006860330
(前記一般式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、又はOMを表し、Mは、それぞれ独立に、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム、又は有機アンモニウムを表す。Rは、脂肪族基、芳香族基、又は脂肪族基と芳香族基とが直接結合若しくはリンカー構造を介して結合した基に、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、及びホスホン酸基からなる群より選ばれる少なくとも1種の親水性基が置換した基を表す)
Figure 0006860330
(前記一般式(2)中、R及びRは、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、又はOMを表し、Mは、それぞれ独立に、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム、又は有機アンモニウムを表す。Rは、脂肪族基、芳香族基、又は脂肪族基と芳香族基とが直接結合若しくはリンカー構造を介して結合した基に、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、及びホスホン酸基からなる群より選ばれる少なくとも1種の親水性基が置換した基を表す)
A method of producing self-dispersing pigments
At least one processing agent selected from the group consisting of compounds represented by the following general formula (1) represented by compounds Mono及beauty following general formula (2) is reacted to the particle surface of the pigment, hydrophilic A method for producing a self-dispersing pigment, which comprises a step of bonding a functional group containing a sex group to the particle surface of the pigment.
Figure 0006860330
(In the general formula (1), R 1 and R 2 independently represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, or an OM, and M is an independent hydrogen atom and an alkali metal, respectively. , Ammonium, or organic ammonium. R 3 is an aliphatic group, an aromatic group, or a carboxylic acid group, a sulfonic acid, or a group in which an aliphatic group and an aromatic group are directly bonded or bonded via a linker structure. Represents a group substituted with at least one hydrophilic group selected from the group consisting of a group, a phosphate group, and a phosphonic acid group)
Figure 0006860330
(In the general formula (2), R 4 and R 5 independently represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, or an OM, and M is an independent hydrogen atom and an alkali metal, respectively. , Ammonium, or organic ammonium. R 6 is an aliphatic group, an aromatic group, or a carboxylic acid group, a sulfonic acid, or a group in which an aliphatic group and an aromatic group are directly bonded or bonded via a linker structure. Represents a group substituted with at least one hydrophilic group selected from the group consisting of a group, a phosphate group, and a phosphonic acid group)
前記一般式(1)中のR、及び前記一般式(2)中のRが、アリーレン基及び複数のカルボン酸基を含む構造である請求項1に記載の自己分散顔料の製造方法。 The method for producing an autocovariant pigment according to claim 1, wherein R 3 in the general formula (1) and R 6 in the general formula (2) have a structure containing an arylene group and a plurality of carboxylic acid groups. 前記一般式(1)中のR、及び前記一般式(2)中のRが、脂肪族基と芳香族基とがリンカー構造を介して結合した基であり、
前記リンカー構造が、−O−、−NH−、−CO−、−COO−、−CONH−、−N=N−、−SO−、又は−SO−である請求項1又は2に記載の自己分散顔料の製造方法。
R 3 in the general formula (1) and R 6 in the general formula (2) are groups in which an aliphatic group and an aromatic group are bonded via a linker structure.
The first or second claim, wherein the linker structure is -O-, -NH-, -CO-, -COO-, -CONH-, -N = N-, -SO-, or -SO 2-. A method for producing a self-dispersing pigment.
前記一般式(1)中のR、及び前記一般式(2)中のRが、アミド結合(−CONH−)及びホスホン酸基を含む構造を有する請求項3に記載の自己分散顔料の製造方法。 The self-dispersing pigment according to claim 3 , wherein R 3 in the general formula (1) and R 6 in the general formula (2) have a structure containing an amide bond (-CONH-) and a phosphonic acid group. Production method. 前記工程を、pHが1以上13以下の条件下で行う請求項1乃至4のいずれか1項に記載の自己分散顔料の製造方法。 The method for producing an autocovariant pigment according to any one of claims 1 to 4, wherein the step is performed under a condition of pH 1 or more and 13 or less. 前記工程を、酸化剤の存在下で行う請求項1乃至5のいずれか1項に記載の自己分散顔料の製造方法。 The method for producing an autocovariant pigment according to any one of claims 1 to 5, wherein the step is carried out in the presence of an oxidizing agent. 前記工程を、液媒体中で行う請求項1乃至6のいずれか1項に記載の自己分散顔料の製造方法。 The method for producing an autocovariant pigment according to any one of claims 1 to 6, wherein the step is carried out in a liquid medium. 前記工程を、水系で行う請求項1乃至6のいずれか1項に記載の自己分散顔料の製造方法。 The method for producing an autocovariant pigment according to any one of claims 1 to 6, wherein the step is carried out in an aqueous system. 前記自己分散顔料を構成する顔料種が、無機顔料及び有機顔料の少なくとも1種である請求項1乃至8のいずれか1項に記載の自己分散顔料の製造方法。 The method for producing a self-dispersing pigment according to any one of claims 1 to 8, wherein the pigment type constituting the self-dispersing pigment is at least one of an inorganic pigment and an organic pigment. 前記自己分散顔料を構成する顔料種が、カーボンブラックである請求項1乃至8のいずれか1項に記載の自己分散顔料の製造方法。 The method for producing a self-dispersing pigment according to any one of claims 1 to 8, wherein the pigment type constituting the self-dispersing pigment is carbon black. 自己分散顔料を含有するインクの製造方法であって、
前記自己分散顔料として、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の製造方法によって製造された自己分散顔料を用いることを特徴とするインクの製造方法。
A method for producing an ink containing a self-dispersing pigment.
A method for producing an ink, which comprises using a self-dispersing pigment produced by the production method according to any one of claims 1 to 10 as the self-dispersing pigment.
インクをインクジェット方式の記録ヘッドから吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法であって、
前記インクとして、請求項11に記載の製造方法によって製造されたインクを用いることを特徴とするインクジェット記録方法。
An inkjet recording method in which ink is ejected from an inkjet recording head and an image is recorded on a recording medium.
An inkjet recording method, characterized in that the ink produced by the production method according to claim 11 is used as the ink.
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