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JP7575941B2 - Water-based dispersion - Google Patents

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JP7575941B2 JP2020216751A JP2020216751A JP7575941B2 JP 7575941 B2 JP7575941 B2 JP 7575941B2 JP 2020216751 A JP2020216751 A JP 2020216751A JP 2020216751 A JP2020216751 A JP 2020216751A JP 7575941 B2 JP7575941 B2 JP 7575941B2
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智彦 長野
舟 長島
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Description

本発明は、水系分散体、及びそれを含有する水系インクに関する。 The present invention relates to an aqueous dispersion and an aqueous ink containing the same.

インクジェット記録方式は、非常に微細なノズルからインク液滴を記録媒体に直接吐出し、付着させて、文字や画像を得る記録方式である。この方式は、フルカラー化が容易で、かつ安価であり、記録媒体として普通紙が使用可能、被印刷物に対して非接触、という数多くの利点があるため普及が著しい。
近年、印刷物に耐候性や耐水性を付与する観点や、作業環境、自然環境への負荷軽減の観点から、着色剤として顔料を用い、顔料を分散させるポリマーを使用する水系顔料インクが注目されている。
Inkjet recording is a method of printing characters and images by ejecting ink droplets from extremely fine nozzles directly onto a recording medium. This method has become extremely popular due to its many advantages, including the ease of full-color printing, low cost, the ability to use plain paper as a recording medium, and no contact with the substrate.
In recent years, water-based pigment inks that use pigments as colorants and polymers to disperse the pigments have been attracting attention from the perspective of imparting weather resistance and water resistance to printed matter and reducing the burden on the working environment and the natural environment.

一方、水系顔料分散体及び水系顔料インクは、顔料やポリマー由来の粗大粒子により、保存安定性等が悪いという問題がある。
また、商業印刷や産業印刷市場においては、樹脂フィルム等の低吸液性記録媒体が汎用されているが、水系顔料インクは低吸液性記録媒体、特にポリ塩化ビニル(PVC)等の極性を有する樹脂フィルムに対する密着性が悪く、インク塗膜が記録媒体から剥離し易く、記録物の美粧性を損なう等の問題がある。
そこで、これらの問題点を改善すべく種々の提案がなされている。
例えば、特許文献1には、保存安定性に優れ、水系インクに用いることにより、非吸水性印刷媒体に対する優れた密着性を維持しつつ、高い印字濃度を有する水系顔料分散体として、顔料をポリマー分散剤で水系媒体に分散させた水系顔料分散体であって、該ポリマー分散剤が、(メタ)アクリル系樹脂とポリエステル樹脂とを含有する、水系顔料分散体が開示されている。
On the other hand, water-based pigment dispersions and water-based pigment inks have problems such as poor storage stability due to the presence of coarse particles derived from pigments and polymers.
Furthermore, in the commercial printing and industrial printing markets, low liquid-absorbent recording media such as resin films are widely used, but water-based pigment inks have poor adhesion to low liquid-absorbent recording media, particularly to polar resin films such as polyvinyl chloride (PVC), and the ink coating is prone to peeling off from the recording medium, impairing the aesthetic appeal of the recorded matter.
Therefore, various proposals have been made to improve these problems.
For example, Patent Literature 1 discloses an aqueous pigment dispersion having excellent storage stability and having a high print density while maintaining excellent adhesion to a non-water-absorbent print medium when used in an aqueous ink, the aqueous pigment dispersion being obtained by dispersing a pigment in an aqueous medium with a polymer dispersant, the polymer dispersant containing a (meth)acrylic resin and a polyester resin.

特開2019-119890号公報JP 2019-119890 A

インクジェット記録方法は、少量多品種の記録に適しているため、記録媒体の適用範囲の拡大が進んでいる。このような適用範囲の拡大に伴い、低吸液性の樹脂フィルム等を用いた商業印刷や産業印刷において、記録濃度、耐溶剤性の向上が求められている。
特許文献1等の従来の水系顔料分散体及びそれを用いた水系インクは、保存安定性、低吸液性記録媒体に対する密着性、記録濃度、耐溶剤性について、更なる改善が望まれていた。
本発明は、水系インクに配合することにより、保存安定性に優れ、低吸水性記録媒体に対する密着性、記録濃度、耐溶剤性に優れた記録物を得ることができる水系分散体、及び水系インクを提供することを課題とする。
Since the inkjet recording method is suitable for recording a wide variety of products in small quantities, the range of recording media for which it is applicable is expanding. As the range of applications expands, there is a demand for improved recording density and solvent resistance in commercial and industrial printing using low-absorbency resin films, etc.
Conventional water-based pigment dispersions and water-based inks using the same described in Patent Document 1 and the like have been desired to be further improved in terms of storage stability, adhesion to low-liquid-absorbent recording media, recording density, and solvent resistance.
An object of the present invention is to provide an aqueous dispersion and an aqueous ink which, when incorporated into an aqueous ink, can give recorded matter which has excellent storage stability, adhesion to low water-absorbent recording media, recording density, and solvent resistance.

本発明者らは、顔料分散ポリマーとして、ポリエステル樹脂セグメントと(メタ)アクリル系樹脂セグメントとを含有する複合樹脂であって、ポリエステル樹脂セグメントを構成するアルコール成分に3-メチル-1,5-ペンタンジオールを含ませることにより、上記課題を解決しうることを見出した。
すなわち、本発明は、次の[1]及び[2]を提供する。
[1]顔料を含有する複合樹脂粒子の水系分散体であって、
該複合樹脂が、ポリエステル樹脂(A)セグメントと(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメントとを含有し、該ポリエステル樹脂(A)を構成するアルコール成分が、少なくとも3-メチル-1,5-ペンタンジオールを含む、顔料を含有する複合樹脂粒子の水系分散体。
[2]前記[1]の顔料を含有する複合樹脂粒子の水系分散体と水溶性有機溶剤を含有する、水系インク。
The present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by using a composite resin containing a polyester resin segment and a (meth)acrylic resin segment as a pigment-dispersed polymer, and by including 3-methyl-1,5-pentanediol in an alcohol component constituting the polyester resin segment.
That is, the present invention provides the following [1] and [2].
[1] An aqueous dispersion of composite resin particles containing a pigment,
The composite resin contains a polyester resin (A) segment and a (meth)acrylic resin (B) segment, and the alcohol component constituting the polyester resin (A) contains at least 3-methyl-1,5-pentanediol.
[2] A water-based ink comprising an aqueous dispersion of composite resin particles containing the pigment according to [1] above and a water-soluble organic solvent.

本発明の水系分散体を配合した水系インクは、保存安定性に優れ、低吸水性記録媒体に対する密着性、記録濃度、耐溶剤性に優れた記録物を得ることができる。 Water-based inks containing the water-based dispersion of the present invention have excellent storage stability and can produce printed matter that has excellent adhesion to low-water-absorbency recording media, recording density, and solvent resistance.

[水系分散体]
本発明の水系分散体は、顔料を含有する複合樹脂粒子の水系分散体であって、
該複合樹脂が、ポリエステル樹脂(A)セグメントと(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメントとを含有し、該ポリエステル樹脂(A)を構成するアルコール成分が、少なくとも3-メチル-1,5-ペンタンジオールを含む。
本発明の水系分散体を配合した水系インクは低吸水性記録媒体に対して、上記の効果を発揮できる。そのため、インクジェット記録用、フレキソ印刷用、グラビア印刷用等として用いることができるが、インクジェット記録用として用いることが好ましい。
なお、本明細書において、「記録」とは、文字や画像を記録する印刷、印字を含む概念であり、「記録物」とは、文字や画像が記録された印刷物、印字物を含む概念である。
「水系」とは、インクに含有される媒体中で、水が最大割合を占めていることを意味する。
また、「低吸水性」とは、低吸液性、非吸液性を含む概念であり、記録媒体と純水との接触時間100m秒間における該記録媒体の吸水量が0g/m以上10g/m以下であることを意味する。
[Aqueous Dispersion]
The aqueous dispersion of the present invention is an aqueous dispersion of composite resin particles containing a pigment,
The composite resin contains a polyester resin (A) segment and a (meth)acrylic resin (B) segment, and the alcohol component constituting the polyester resin (A) contains at least 3-methyl-1,5-pentanediol.
The aqueous ink containing the aqueous dispersion of the present invention can exhibit the above-mentioned effects on low water-absorbent recording media, and can therefore be used for inkjet recording, flexographic printing, gravure printing, and the like, but is preferably used for inkjet recording.
In this specification, the term "recording" refers to a concept that includes printing and printing out characters and images, and the term "recorded matter" refers to a concept that includes printed matter and printed matter on which characters and images are recorded.
By "water-based" it is meant that water constitutes the largest proportion of the medium contained in the ink.
In addition, the term "low water absorption" is a concept that includes low liquid absorption and non-liquid absorption, and means that the amount of water absorption of the recording medium when the recording medium is in contact with pure water for 100 ms is 0 g/m2 or more and 10 g/m2 or less.

本発明の水系分散体を配合した水系インクは、保存安定性に優れ、低吸水性記録媒体に対する密着性、記録濃度、耐溶剤性に優れた記録物を得ることができる。その理由は定かではないが、以下のように考えられる。
水系顔料分散体及び水系インクにおいて、顔料分散ポリマーとしてポリエステル樹脂を用いると、ポリエステル樹脂の加水分解による主鎖の切断が起こり、継時的に分子量が大きく低下していく。その結果、ポリエステル樹脂が顔料に吸着しても、その吸着状態を長期間安定に保つことができず、顔料、ポリマーが次第に凝集し、粗大粒子が発生するという問題があった。ポリエステル樹脂の加水分解による凝集を防ぐ手段として他ポリマーとの複合化が考えられるが、例えばポリエステル樹脂と(メタ)アクリル系樹脂との複合化の場合、一般的なポリエステル樹脂ではやはり加水分解が避けられないため所望の効果を得られないという問題があった。
The aqueous ink containing the aqueous dispersion of the present invention has excellent storage stability and can provide recorded matter having excellent adhesion to low water-absorbent recording media, recording density, and solvent resistance. The reason for this is unclear, but is thought to be as follows.
In aqueous pigment dispersions and aqueous inks, when a polyester resin is used as a pigment dispersion polymer, the main chain of the polyester resin is cut due to hydrolysis, and the molecular weight is significantly reduced over time. As a result, even if the polyester resin is adsorbed to the pigment, the adsorption state cannot be stably maintained for a long period of time, and the pigment and polymer gradually aggregate, resulting in the problem of generating coarse particles. As a means for preventing aggregation due to hydrolysis of the polyester resin, a composite with another polymer is considered, but for example, in the case of a composite of a polyester resin and a (meth)acrylic resin, there is a problem that the desired effect cannot be obtained because hydrolysis is unavoidable with a general polyester resin.

本発明者らは、顔料分散ポリマーとしてポリエステル樹脂(A)セグメントと(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメントとを含有する複合樹脂を用い、該ポリエステル樹脂(A)を構成するアルコール成分に3-メチル-1,5-ペンタンジオールを含ませることにより、凝集による粗大粒子の発生を抑制できることを見出した。
これは、3-メチル-1,5-ペンタンジオールの中心にあるメチル基が水系媒体との親和性を抑制し、かつ、ポリエステル樹脂(A)の加水分解も抑制して、複合樹脂を安定化するからであると考えられる。
これにより、ポリエステル樹脂(A)セグメントを有する複合樹脂で顔料を均一に覆うことができ、かつポリマーは顔料に強固に固着する。このため、水系インクを低吸水性記録媒体等に付着させると、ポリエステル樹脂(A)セグメントを有する複合樹脂が乾燥して形成される樹脂塗膜は低吸水性記録媒体と高い親和性を示し、密着性が向上すると考えられる。
また、前記複合樹脂は耐溶剤性に優れ、更に(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメントがインクビヒクル中での複合樹脂粒子の分散安定性を高めると考えられる。その結果、本発明の水系分散体を配合した水系インクは、保存安定性に優れ、低吸水性記録媒体に対する密着性、記録濃度、耐溶剤性に優れた記録物を得ることができると考えられる。
The present inventors have found that by using a composite resin containing a polyester resin (A) segment and a (meth)acrylic resin (B) segment as a pigment-dispersing polymer, and by including 3-methyl-1,5-pentanediol in the alcohol component constituting the polyester resin (A), the generation of coarse particles due to aggregation can be suppressed.
This is believed to be because the methyl group at the center of 3-methyl-1,5-pentanediol suppresses the affinity with the aqueous medium and also suppresses hydrolysis of the polyester resin (A), stabilizing the composite resin.
This allows the pigment to be uniformly covered with the composite resin having the polyester resin (A) segment, and the polymer is firmly fixed to the pigment. Therefore, when the water-based ink is applied to a low water-absorbent recording medium or the like, the composite resin having the polyester resin (A) segment is dried to form a resin coating film that exhibits high affinity with the low water-absorbent recording medium, and is thought to improve adhesion.
In addition, the composite resin has excellent solvent resistance, and the (meth)acrylic resin (B) segment is considered to enhance the dispersion stability of the composite resin particles in the ink vehicle. As a result, it is considered that the aqueous ink containing the aqueous dispersion of the present invention has excellent storage stability, and can provide a recorded matter having excellent adhesion to a low water-absorbent recording medium, recording density, and solvent resistance.

<顔料を含有する複合樹脂粒子>
本発明で用いられる顔料は、得られる水系インクの保存安定性を向上し、低吸水性記録媒体に対する密着性、記録濃度、耐溶剤性に優れた記録物を得る観点から、顔料を含有する複合樹脂粒子として含有される。
本明細書において「顔料を含有する複合樹脂粒子」は、複合樹脂が顔料を包含する形態、複合樹脂と顔料からなる粒子の表面に顔料の一部が露出している形態、複合樹脂が顔料の一部に吸着している形態、及びそれらの混合形態の粒子を含むが、顔料を包含する複合樹脂粒子の形態がより好ましい。
また、「顔料を含有する複合樹脂粒子」は、更に架橋剤で架橋されてなる「顔料を含有する架橋複合樹脂粒子」であることがより好ましい。
<Composite Resin Particles Containing Pigments>
The pigment used in the present invention is contained as composite resin particles containing a pigment, from the viewpoints of improving the storage stability of the resulting water-based ink and obtaining recorded matter that is excellent in adhesion to low water-absorbent recording media, recording density, and solvent resistance.
In this specification, "composite resin particles containing a pigment" includes particles in a form in which the composite resin encompasses the pigment, particles made of a composite resin and a pigment in which part of the pigment is exposed on the surface, particles in which the composite resin is adsorbed to part of the pigment, and particles in a mixture of these forms, with the form of composite resin particles that encompass the pigment being more preferred.
Moreover, the "pigment-containing composite resin particles" are more preferably "pigment-containing crosslinked composite resin particles" which are further crosslinked with a crosslinking agent.

〔顔料〕
本発明に用いられる顔料は、無機顔料及び有機顔料のいずれであってもよく、レーキ顔料、蛍光顔料を用いることもできる。また、必要に応じて、それらと体質顔料を併用することもできる。
無機顔料の具体例としては、カーボンブラック、酸化チタン、酸化鉄、ベンガラ、酸化クロム等の金属酸化物、真珠光沢顔料等が挙げられる。特に黒色インクにおいては、カーボンブラックが好ましい。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等が挙げられる。
有機顔料の具体例としては、アゾレーキ顔料、不溶性モノアゾ顔料、不溶性ジスアゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料類;フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料、ジケトピロロピロール顔料、ベンツイミダゾロン顔料、スレン顔料等の多環式顔料類等が挙げられる。
[Pigments]
The pigment used in the present invention may be either an inorganic pigment or an organic pigment, and may also be a lake pigment or a fluorescent pigment. If necessary, these pigments may also be used in combination with an extender pigment.
Specific examples of inorganic pigments include carbon black, metal oxides such as titanium oxide, iron oxide, red iron oxide, and chromium oxide, and pearlescent pigments. In particular, carbon black is preferred for black inks. Examples of carbon black include furnace black, lamp black, acetylene black, and channel black.
Specific examples of organic pigments include azo pigments such as azo lake pigments, insoluble monoazo pigments, insoluble disazo pigments, and chelate azo pigments; and polycyclic pigments such as phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinophthalone pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, benzimidazolone pigments, and threne pigments.

色相は特に限定されず、ホワイト、ブラック、グレー等の無彩色顔料;イエロー、マゼンタ、シアン、ブルー、レッド、オレンジ、グリーン等の有彩色の有機顔料をいずれも用いることができる。
好ましい有機顔料の具体例としては、C.I.ピグメント・イエロー、C.I.ピグメント・レッド、C.I.ピグメント・オレンジ、C.I.ピグメント・バイオレット、C.I.ピグメント・ブルー、及びC.I.ピグメント・グリーンから選ばれる1種以上の各品番製品が挙げられる。
体質顔料としては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、タルク等が挙げられる。
上記の顔料は単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
The hue is not particularly limited, and any of achromatic pigments such as white, black, and gray; and chromatic organic pigments such as yellow, magenta, cyan, blue, red, orange, and green can be used.
Specific examples of preferred organic pigments include one or more product numbers selected from C.I. Pigment Yellow, C.I. Pigment Red, C.I. Pigment Orange, C.I. Pigment Violet, C.I. Pigment Blue, and C.I. Pigment Green.
Examples of the extender pigment include silica, calcium carbonate, and talc.
The above pigments may be used alone or in combination of two or more.

<顔料を含有する複合樹脂粒子を構成するポリマー>
顔料を含有する複合樹脂粒子を構成するポリマーは、ポリエステル樹脂(A)セグメントと(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメントとを含有する複合樹脂である。
前記複合樹脂は、顔料分散能を有するポリマーであり、水不溶性ポリマーであることが好ましい。前記ポリマーが水溶性ポリマーであっても架橋処理により水不溶性ポリマーとなる。
ここで、ポリマーの「水不溶性」とは、105℃で2時間乾燥させ、恒量に達したポリマーを、25℃の水100gに溶解させたときに、その溶解量が10g以下であることを意味し、ポリマーの前記溶解量は、好ましくは5g以下、より好ましくは1g以下である。前記ポリマーがアニオン性ポリマーの場合、その溶解量は、ポリマーのアニオン性基を水酸化ナトリウムで100%中和した時の溶解量である。
<Polymer Constituting Composite Resin Particles Containing Pigment>
The polymer constituting the pigment-containing composite resin particles is a composite resin containing a polyester resin (A) segment and a (meth)acrylic resin (B) segment.
The composite resin is a polymer having a pigment dispersing ability, and is preferably a water-insoluble polymer. Even if the polymer is a water-soluble polymer, it becomes a water-insoluble polymer by a crosslinking treatment.
Here, the term "water-insoluble" of a polymer means that when a polymer that has been dried at 105° C. for 2 hours and has reached a constant weight is dissolved in 100 g of water at 25° C., the amount of dissolution is 10 g or less, and the amount of dissolution of the polymer is preferably 5 g or less, more preferably 1 g or less. When the polymer is an anionic polymer, the amount of dissolution is the amount of dissolution when the anionic groups of the polymer are 100% neutralized with sodium hydroxide.

複合樹脂中の(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメントに対するポリエステル樹脂(A)セグメントの質量比[(A)/(B)]は、得られる水系インクの保存安定性を向上し、低吸水性記録媒体に対する密着性、記録濃度、耐溶剤性に優れた記録物を得る観点から、好ましくは50/50以上、より好ましくは52/48以上、更に好ましくは55/45以上、より更に好ましくは58/42以上であり、そして、好ましくは98/2以下、より好ましくは95/5以下、更に好ましくは90/10以下、より更に好ましくは85/15以下である。 The mass ratio [(A)/(B)] of the polyester resin (A) segment to the (meth)acrylic resin (B) segment in the composite resin is preferably 50/50 or more, more preferably 52/48 or more, even more preferably 55/45 or more, still more preferably 58/42 or more, from the viewpoint of improving the storage stability of the resulting water-based ink and obtaining a recorded matter having excellent adhesion to low water-absorbent recording media, recording density, and solvent resistance, and is preferably 98/2 or less, more preferably 95/5 or less, even more preferably 90/10 or less, and still more preferably 85/15 or less.

〔ポリエステル樹脂(A)セグメント〕
ポリエステル樹脂(A)セグメントは、アルコール成分由来の構成単位とカルボン酸成分由来の構成単位を含有し、アルコール成分とカルボン酸成分とを重縮合することにより得ることができる。
[Polyester Resin (A) Segment]
The polyester resin (A) segment contains a structural unit derived from an alcohol component and a structural unit derived from a carboxylic acid component, and can be obtained by polycondensation of the alcohol component and the carboxylic acid component.

(アルコール成分)
ポリエステル樹脂(A)を構成する原料モノマーであるアルコール成分は、得られる水系インクの保存安定性を向上し、低吸水性記録媒体に対する密着性、記録濃度、耐溶剤性に優れた記録物を得る観点から、少なくとも3-メチル-1,5-ペンタンジオールを含む。3-メチル-1,5-ペンタンジオールは、1,6-ヘキサンジオールと異性体の関係にあるジオールであるが、その中心にあるメチル基の影響により非結晶性を示し、水系媒体との親和性を抑制し、かつ、ポリエステル樹脂(A)の加水分解も抑制して、複合樹脂を安定化すると考えられる。
アルコール成分中における3-メチル-1,5-ペンタンジオールの含有量は、上記と同様の観点から、好ましくは30モル%以上、より好ましくは35モル%以上、更に好ましくは40モル%以上、より更に好ましくは45モル%以上であり、そして、好ましくは85モル%以下、より好ましくは80モル%以下、更に好ましくは75モル%以下、より更に好ましくは70モル%以下である。
(Alcohol content)
The alcohol component, which is a raw material monomer constituting the polyester resin (A), contains at least 3-methyl-1,5-pentanediol from the viewpoint of improving the storage stability of the resulting water-based ink and obtaining a recorded matter having excellent adhesion to low water-absorbency recording media, recording density, and solvent resistance. 3-methyl-1,5-pentanediol is a diol that is an isomer of 1,6-hexanediol, and is non-crystalline due to the influence of the methyl group at its center, suppressing affinity with water-based media and also suppressing hydrolysis of the polyester resin (A), which is thought to stabilize the composite resin.
From the same viewpoints as above, the content of 3-methyl-1,5-pentanediol in the alcohol component is preferably 30 mol% or more, more preferably 35 mol% or more, even more preferably 40 mol% or more, still more preferably 45 mol% or more, and preferably 85 mol% or less, more preferably 80 mol% or less, even more preferably 75 mol% or less, and still more preferably 70 mol% or less.

ポリエステル樹脂(A)の原料モノマーであるアルコール成分には、3-メチル-1,5-ペンタンジオール以外のその他のアルコール成分を含有することができる。
その他のアルコール成分としては、芳香族ジオールが好ましく、ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物がより好ましい。
ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物は、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンにオキシアルキレン基を付加した構造を有する化合物であり、具体的には下記一般式(I)で表される化合物が好ましい。
The alcohol component, which is a raw material monomer for the polyester resin (A), may contain other alcohol components in addition to 3-methyl-1,5-pentanediol.
As the other alcohol component, an aromatic diol is preferable, and an alkylene oxide adduct of bisphenol A is more preferable.
The alkylene oxide adduct of bisphenol A is a compound having a structure in which an oxyalkylene group is added to 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane, and specifically, a compound represented by the following general formula (I) is preferred.

一般式(I)において、OR、ROは、それぞれ独立に炭素数1以上4以下のオキシアルキレン基を示し、好ましくはオキシエチレン基又はオキシプロピレン基である。
x及びyは、アルキレンオキシドの付加モル数であり、それぞれ独立して0以上の正数である。x及びyは、カルボン酸成分との反応性の観点から、xとyの和の平均値は、好ましくは2以上であり、そして、好ましくは7以下、より好ましくは5以下、更に好ましくは3以下である。
また、x個のORとy個のROは、各々同一であっても異なっていてもよいが、上記と同様の観点から、同一であることが好ましい。
このビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物は、ビスフェノールAのプロピレンオキシド付加物及びビスフェノールAのエチレンオキシド付加物が好ましく、ビスフェノールAのプロピレンオキシド付加物がより好ましい。
アルコール成分中におけるビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物の含有量は、上記と同様の観点から、好ましくは70モル%以下、より好ましくは65モル%以下、更に好ましくは60モル%以下、より更に好ましくは55モル%以下であり、そして、好ましくは15モル%以上、より好ましくは20モル%以上、更に好ましくは25モル%以上、より更に好ましくは30モル%以上である。
In formula (I), OR 1 and R 2 O each independently represent an oxyalkylene group having from 1 to 4 carbon atoms, and are preferably an oxyethylene group or an oxypropylene group.
x and y are the number of moles of alkylene oxide added, and each is independently a positive number of 0 or more. From the viewpoint of reactivity with the carboxylic acid component, the average value of the sum of x and y is preferably 2 or more, and is preferably 7 or less, more preferably 5 or less, and further preferably 3 or less.
Furthermore, x OR 1 's and y R 2 O's may be the same or different, but are preferably the same from the same viewpoint as above.
The alkylene oxide adduct of bisphenol A is preferably a propylene oxide adduct of bisphenol A or an ethylene oxide adduct of bisphenol A, and more preferably a propylene oxide adduct of bisphenol A.
From the same viewpoints as above, the content of the alkylene oxide adduct of bisphenol A in the alcohol component is preferably 70 mol % or less, more preferably 65 mol % or less, even more preferably 60 mol % or less, still more preferably 55 mol % or less, and preferably 15 mol % or more, more preferably 20 mol % or more, even more preferably 25 mol % or more, and still more preferably 30 mol % or more.

その他のアルコール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール(1,2-プロパンジオール)、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、水素添加ビスフェノールA、ソルビトール、又はそれらのアルキレン(炭素数2以上4以下)オキシド付加物(平均付加モル数1以上16以下)等が挙げられる。
アルコール成分は、単独で又は2種以上を組み合せて用いることができる。
Examples of other alcohol components include ethylene glycol, propylene glycol (1,2-propanediol), glycerin, pentaerythritol, trimethylolpropane, hydrogenated bisphenol A, sorbitol, and alkylene oxide adducts (having a carbon number of 2 to 4) thereof (average number of moles added: 1 to 16).
The alcohol components may be used alone or in combination of two or more.

(カルボン酸成分)
ポリエステル樹脂(A)の原料モノマーであるカルボン酸成分には、カルボン酸、その酸無水物及びそのアルキル(炭素数1以上3以下)エステル等が含まれる。
カルボン酸成分としては、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、脂環式ジカルボン酸、及び3価以上の多価カルボン酸が挙げられる。
芳香族ジカルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。
脂肪族ジカルボン酸としては、不飽和及び飽和の脂肪族ジカルボン酸が挙げられ、不飽和脂肪族ジカルボン酸としては、フマル酸、マレイン酸が好ましく、フマル酸がより好ましい。飽和脂肪族ジカルボン酸としては、アジピン酸、コハク酸が好ましく、アジピン酸がより好ましい。
脂環式ジカルボン酸としては、シクロヘキサンジカルボン酸、デカリンジカルボン酸、テトラヒドロフタル酸が好ましい。
3価以上の多価カルボン酸としては、トリメリット酸、ピロメリット酸が好ましく、無水トリメリット酸も好ましい。
前記カルボン酸成分は、単独で又は2種以上を組み合せて用いることができる。
上記のカルボン酸成分は、得られる水系インクの保存安定性を向上し、低吸水性記録媒体に対する密着性、記録濃度、耐溶剤性に優れた記録物を得る観点から、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、及び3価以上の多価カルボン酸から選ばれる1種以上を含むことが好ましく、これらを併用することがより好ましい。
(Carboxylic Acid Component)
The carboxylic acid component which is a raw material monomer of the polyester resin (A) includes carboxylic acid, its acid anhydride, and its alkyl (having 1 to 3 carbon atoms) ester.
Examples of the carboxylic acid component include aromatic dicarboxylic acids, aliphatic dicarboxylic acids, alicyclic dicarboxylic acids, and trivalent or higher polycarboxylic acids.
As the aromatic dicarboxylic acid, phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid are preferred, and terephthalic acid is more preferred.
The aliphatic dicarboxylic acid may be unsaturated or saturated, and the unsaturated aliphatic dicarboxylic acid may be fumaric acid or maleic acid, more preferably fumaric acid. The saturated aliphatic dicarboxylic acid may be adipic acid or succinic acid, more preferably adipic acid.
As the alicyclic dicarboxylic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, decalindicarboxylic acid, and tetrahydrophthalic acid are preferred.
As the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid, trimellitic acid and pyromellitic acid are preferred, and trimellitic anhydride is also preferred.
The carboxylic acid components may be used alone or in combination of two or more kinds.
From the viewpoints of improving the storage stability of the resulting aqueous ink and obtaining a recorded matter that is excellent in adhesion to a low water-absorbent recording medium, recording density, and solvent resistance, the above-mentioned carboxylic acid component preferably contains one or more selected from aromatic dicarboxylic acids, aliphatic dicarboxylic acids, and tri- or higher polycarboxylic acids, and it is more preferable to use these in combination.

(ポリエステル樹脂(A)の製造)
ポリエステル樹脂(A)は、前記アルコール成分と前記カルボン酸成分とを適宜組み合せて重縮合して得ることができる。例えば、前記アルコール成分と前記カルボン酸成分とを不活性ガス雰囲気中にて、必要に応じてエステル化触媒を用いて、150℃以上250℃以下の温度で重縮合することにより製造することができる。
エステル化触媒としては、スズ触媒、チタン触媒、三酸化アンチモン、酢酸亜鉛、二酸化ゲルマニウム等の金属化合物等が挙げられ、エステル化反応効率の観点から、スズ触媒が好ましい。スズ触媒としては、酸化ジブチル錫、(2-エチルヘキサン酸)錫(II)、これらの塩等が好ましく、(2-エチルヘキサン酸)錫(II)がより好ましい。必要に応じて、更に没食子酸等のエステル化助触媒を用いてもよい。
また、4-tert-ブチルカテコール等のラジカル重合禁止剤を併用してもよい。
(Production of Polyester Resin (A))
The polyester resin (A) can be obtained by polycondensing the alcohol component and the carboxylic acid component in an appropriate combination, for example, by polycondensing the alcohol component and the carboxylic acid component in an inert gas atmosphere at a temperature of 150° C. to 250° C. using an esterification catalyst as necessary.
Examples of the esterification catalyst include tin catalysts, titanium catalysts, and metal compounds such as antimony trioxide, zinc acetate, and germanium dioxide, and from the viewpoint of esterification reaction efficiency, tin catalysts are preferred. As the tin catalyst, dibutyltin oxide, tin(II)(2-ethylhexanoate), and salts thereof are preferred, and tin(II)(2-ethylhexanoate) is more preferred. If necessary, an esterification promoter such as gallic acid may be further used.
A radical polymerization inhibitor such as 4-tert-butylcatechol may also be used in combination.

ポリエステル樹脂(A)は、得られる水系インクの保存安定性を向上し、低吸水性記録媒体に対する密着性、記録濃度、耐溶剤性に優れた記録物を得る観点から、酸基を有するものが好ましい。
ポリエステル樹脂(A)の酸価は、好ましくは10mgKOH/g以上、より好ましくは12mgKOH/g以上、更に好ましくは15mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは90mgKOH/g以下、より好ましくは70mgKOH/g以下、更に好ましくは50mgKOH/g以下である。
ポリエステル樹脂(A)の軟化点は、上記と同様の観点から、好ましくは85℃以上、より好ましくは90℃以上、更に好ましくは95℃以上であり、そして、好ましくは180℃以下、より好ましくは160℃以下、更に好ましくは140℃以下である。
The polyester resin (A) preferably has an acid group, from the viewpoints of improving the storage stability of the resulting water-based ink and obtaining a recorded matter having excellent adhesion to a low water-absorbency recording medium, recording density, and solvent resistance.
The acid value of the polyester resin (A) is preferably 10 mgKOH/g or more, more preferably 12 mgKOH/g or more, even more preferably 15 mgKOH/g or more, and is preferably 90 mgKOH/g or less, more preferably 70 mgKOH/g or less, even more preferably 50 mgKOH/g or less.
From the same viewpoints as above, the softening point of the polyester resin (A) is preferably 85°C or higher, more preferably 90°C or higher, even more preferably 95°C or higher, and is preferably 180°C or lower, more preferably 160°C or lower, even more preferably 140°C or lower.

ポリエステル樹脂(A)のガラス転移温度は、上記と同様の観点から、好ましくは38℃以上、より好ましくは40℃以上、更に好ましくは42℃以上であり、そして、好ましくは80℃以下、より好ましくは70℃以下、更に好ましくは60℃以下である。
ポリエステル樹脂(A)の数平均分子量は、上記と同様の観点から、好ましくは2000以上、より好ましくは3000以上、更に好ましくは3500以上であり、そして、好ましくは10000以下、より好ましくは7000以下、更に好ましくは5000以下である。
ポリエステル樹脂の酸価、軟化点、ガラス転移温度、及び数平均分子量は、実施例に記載の方法により測定することができる。また、これらの物性は、用いるモノマーの種類、配合比率、重縮合の温度、反応時間を適宜調節することにより、所望のものを調製することができる。
From the same viewpoints as above, the glass transition temperature of the polyester resin (A) is preferably 38° C. or higher, more preferably 40° C. or higher, even more preferably 42° C. or higher, and is preferably 80° C. or lower, more preferably 70° C. or lower, even more preferably 60° C. or lower.
From the same viewpoints as above, the number average molecular weight of the polyester resin (A) is preferably 2,000 or more, more preferably 3,000 or more, even more preferably 3,500 or more, and preferably 10,000 or less, more preferably 7,000 or less, even more preferably 5,000 or less.
The acid value, softening point, glass transition temperature, and number average molecular weight of the polyester resin can be measured by the method described in the Examples. These physical properties can be adjusted to the desired values by appropriately adjusting the type and blending ratio of the monomers used, the polycondensation temperature, and the reaction time.

〔(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメント〕
(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメントは、(メタ)アクリル酸由来の構成単位を含有するビニル系ポリマーである。ここで、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸及びメタクリル酸から選ばれる1種以上を意味する。
(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメントは、(メタ)アクリル酸由来の構成単位を含有し、更に疎水性モノマー由来の構成単位を有することが好ましい。
ここで疎水性モノマーの「疎水性」とは、モノマーを25℃のイオン交換水100gへ飽和するまで溶解させたときに、その溶解量が10g未満であることをいう。
疎水性モノマーの具体例としては、特開2018-83938号公報の段落〔0020〕~〔0022〕に記載のものが挙げられる。これらの中では、炭素数1以上22以下のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート、スチレン、α-メチルスチレン、及びベンジル(メタ)アクリレートから選ばれる1種以上が好ましく、炭素数1以上6以下のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート、スチレン及びα-メチルスチレンから選ばれる1種以上がより好ましい。
[(Meth)acrylic resin (B) segment]
The (meth)acrylic resin (B) segment is a vinyl polymer containing a structural unit derived from (meth)acrylic acid, where (meth)acrylic acid means one or more selected from acrylic acid and methacrylic acid.
The (meth)acrylic resin (B) segment contains a structural unit derived from (meth)acrylic acid, and preferably further contains a structural unit derived from a hydrophobic monomer.
Here, the term "hydrophobic" in the hydrophobic monomer means that when the monomer is dissolved in 100 g of ion-exchanged water at 25° C. until saturation, the amount of the monomer dissolved is less than 10 g.
Specific examples of hydrophobic monomers include those described in paragraphs [0020] to [0022] of JP-A-2018-83938. Among these, one or more selected from alkyl (meth)acrylates having an alkyl group with 1 to 22 carbon atoms, styrene, α-methylstyrene, and benzyl (meth)acrylate are preferred, and one or more selected from alkyl (meth)acrylates having an alkyl group with 1 to 6 carbon atoms, styrene, and α-methylstyrene are more preferred.

(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメントは、更にノニオン性モノマー由来の構成単位を含有することができる。
ノニオン性モノマーの具体例としては、特開2018-83938号公報の段落〔0018〕に記載のものが挙げられる。これらの中では、メトキシポリエチレングリコール(n=1~30)(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(n=2~30)(メタ)アクリレートから選ばれる1種以上が好ましい。
以上の観点から、(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメントは、(メタ)アクリル酸由来の構成単位と、炭素数1以上6以下のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート由来の構成単位、又はスチレン及びα-メチルスチレンから選ばれる1種以上由来の構成単位とを有する(メタ)アクリル系樹脂であることが更に好ましい。
The (meth)acrylic resin segment (B) may further contain a structural unit derived from a nonionic monomer.
Specific examples of the nonionic monomer include those described in paragraph [0018] of JP-A-2018-83938. Among these, one or more selected from methoxypolyethylene glycol (n = 1 to 30) (meth)acrylate and polypropylene glycol (n = 2 to 30) (meth)acrylate are preferred.
From the above viewpoints, it is more preferable that the (meth)acrylic resin (B) segment is a (meth)acrylic resin having a constituent unit derived from (meth)acrylic acid and a constituent unit derived from an alkyl (meth)acrylate having an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a constituent unit derived from one or more selected from styrene and α-methylstyrene.

((メタ)アクリル系樹脂(B)セグメント中の各構成単位の含有量)
(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメントを構成する各構成単位の含有量は、得られる水系インクの保存安定性を向上し、低吸水性記録媒体に対する密着性、記録濃度、耐溶剤性に優れた記録物を得る観点から、次のとおりである。
(メタ)アクリル酸由来の構成単位の含有量は、(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメントを構成する全モノマー構成単位中、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは20質量%以上であり、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは45質量%以下、更に好ましくは40質量%以下である。
疎水性モノマー由来の構成単位の含有量は、(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメントを構成する全モノマー構成単位中、好ましくは90質量%以下、より好ましくは85質量%以下、更に好ましくは80質量%以下であり、そして、好ましくは50質量%以上、より好ましくは55質量%以上、更に好ましくは60質量%以上である。
ノニオン性モノマーの構成単位を含有する場合、その含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上であり、そして、好ましくは25質量%以下、より好ましくは20質量%以下である。
(Content of each structural unit in (meth)acrylic resin (B) segment)
The content of each of the constituent units constituting the (meth)acrylic resin (B) segment is as follows, from the viewpoints of improving the storage stability of the resulting aqueous ink and obtaining a recorded matter having excellent adhesion to a low water-absorbent recording medium, recording density, and solvent resistance.
The content of the constituent units derived from (meth)acrylic acid in all monomer constituent units constituting the (meth)acrylic resin (B) segment is preferably 10 mass% or more, more preferably 15 mass% or more, even more preferably 20 mass% or more, and is preferably 50 mass% or less, more preferably 45 mass% or less, even more preferably 40 mass% or less.
The content of the structural units derived from hydrophobic monomers in all monomer structural units constituting the (meth)acrylic resin (B) segment is preferably 90 mass% or less, more preferably 85 mass% or less, even more preferably 80 mass% or less, and is preferably 50 mass% or more, more preferably 55 mass% or more, even more preferably 60 mass% or more.
When a nonionic monomer constituent unit is contained, the content thereof is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and preferably 25% by mass or less, more preferably 20% by mass or less.

(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメント中における(メタ)アクリル酸及び疎水性モノマー由来の構成単位の含有量は、測定により求めることができるし、(メタ)アクリル系樹脂(B)の製造時における(メタ)アクリル酸及び疎水性モノマーを含む原料モノマーの仕込み比率で代用することもできる。 The content of the structural units derived from (meth)acrylic acid and hydrophobic monomer in the (meth)acrylic resin (B) segment can be determined by measurement, or can be substituted by the charging ratio of the raw material monomers containing (meth)acrylic acid and hydrophobic monomer during the production of the (meth)acrylic resin (B).

((メタ)アクリル系樹脂(B)の製造)
(メタ)アクリル系樹脂(B)は、(メタ)アクリル酸及び疎水性モノマー等のモノマー混合物を公知の重合法により共重合させることにより製造することができる。重合法としては溶液重合法が好ましい。
溶液重合法で用いる溶媒に制限はないが、水、低級脂肪族アルコール、メチルエチルケトン等のケトン類、エーテル類、エステル類等の極性溶媒が好ましい。
重合の際には、アゾ化合物、過硫酸塩等の重合開始剤やメルカプタン類等の重合連鎖移動剤を用いることができる。重合温度は、使用する重合開始剤、モノマー、溶媒の種類等によって異なるが、好ましくは30℃以上、より好ましくは50℃以上であり、そして、好ましくは95℃以下、より好ましくは80℃以下である。
(メタ)アクリル系樹脂(B)は、製造時に使用した有機溶媒を除去した後、水に分散した水分散液として、後述する<顔料を含有する複合樹脂粒子の水系分散体の製造>に用いることが好ましい。
(メタ)アクリル系樹脂(B)として、市販品を用いることもできる。かかる市販品としては、BASFジャパン株式会社製のジョンクリル67、678、683、690等のスチレン-アクリル樹脂等が挙げられる。
(Production of (meth)acrylic resin (B))
The (meth)acrylic resin (B) can be produced by copolymerizing a monomer mixture of (meth)acrylic acid and a hydrophobic monomer by a known polymerization method, preferably a solution polymerization method.
There is no limitation on the solvent used in the solution polymerization method, but polar solvents such as water, lower aliphatic alcohols, ketones such as methyl ethyl ketone, ethers, and esters are preferred.
In the polymerization, a polymerization initiator such as an azo compound or a persulfate, or a polymerization chain transfer agent such as a mercaptan, can be used. The polymerization temperature varies depending on the type of polymerization initiator, monomer, and solvent used, but is preferably 30° C. or higher, more preferably 50° C. or higher, and is preferably 95° C. or lower, more preferably 80° C. or lower.
After removing the organic solvent used in the production, the (meth)acrylic resin (B) is preferably dispersed in water to form an aqueous dispersion, which is then used in the production of an aqueous dispersion of pigment-containing composite resin particles, which will be described later.
Commercially available products may also be used as the (meth)acrylic resin (B), such as styrene-acrylic resins such as JONCRYL 67, 678, 683, and 690 manufactured by BASF Japan Ltd.

(メタ)アクリル系樹脂(B)の酸価は、得られる水系インクの保存安定性を向上し、低吸水性記録媒体に対する密着性、記録濃度、耐溶剤性に優れた記録物を得る観点から、好ましくは150mgKOH/g以上であり、より好ましくは170mgKOH/g以上、更に好ましくは180mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは300mgKOH/g以下、より好ましくは280mgKOH/g以下、更に好ましくは260mgKOH/g以下である。
(メタ)アクリル系樹脂(B)の数平均分子量は、上記と同様の観点から、好ましくは3000以上、より好ましくは5000以上、更に好ましくは8000以上であり、そして、好ましくは10万以下、より好ましくは8万以下、更に好ましくは5万以下である。
(メタ)アクリル系樹脂(B)の酸価及び数平均分子量の測定は、実施例に記載の方法により行うことができる。
From the viewpoints of improving the storage stability of the resulting water-based ink and obtaining a recorded matter having excellent adhesion to a low water-absorbent recording medium, recording density, and solvent resistance, the acid value of the (meth)acrylic resin (B) is preferably 150 mgKOH/g or more, more preferably 170 mgKOH/g or more, even more preferably 180 mgKOH/g or more, and is preferably 300 mgKOH/g or less, more preferably 280 mgKOH/g or less, even more preferably 260 mgKOH/g or less.
From the same viewpoints as above, the number average molecular weight of the (meth)acrylic resin (B) is preferably 3,000 or more, more preferably 5,000 or more, even more preferably 8,000 or more, and is preferably 100,000 or less, more preferably 80,000 or less, even more preferably 50,000 or less.
The acid value and number average molecular weight of the (meth)acrylic resin (B) can be measured by the method described in the Examples.

<顔料を含有する複合樹脂粒子の水系分散体の製造>
顔料を含有する複合樹脂粒子の水系分散体の製造は、塊状重合法、シード重合法、分散処理法等の公知の方法を単独で又は適宜組み合わせて行うことができ、特に制限はない。これらの中では、操作性の観点から、分散処理法が好ましい。
分散処理法は、例えば、ポリエステル樹脂と、(メタ)アクリル系樹脂と顔料を、水系媒体に分散し、必要に応じて更に架橋処理を行って顔料を含有する複合樹脂分散体を製造する方法である。
<Production of aqueous dispersion of pigment-containing composite resin particles>
The production of the aqueous dispersion of the composite resin particles containing a pigment can be carried out by any known method such as bulk polymerization, seed polymerization, dispersion treatment, etc., either alone or in combination as appropriate, without any particular limitation. Among these, the dispersion treatment is preferred from the viewpoint of operability.
The dispersion treatment method is a method in which, for example, a polyester resin, a (meth)acrylic resin and a pigment are dispersed in an aqueous medium, and if necessary, a crosslinking treatment is further carried out to produce a composite resin dispersion containing the pigment.

分散処理法としては、下記の工程I~IIIを有する方法が好ましい。また、必要に応じて、更に架橋工程IVを行うことが好ましい。
工程I:ポリエステル樹脂(A)、有機溶媒、顔料、及び水を含有する顔料混合物を分散処理して、顔料を含有するポリエステル樹脂粒子(以下、「顔料含有ポリエステル樹脂粒子」ともいう)の分散液を得る工程
工程II:工程Iで得られた分散液と、(メタ)アクリル系樹脂(B)の水分散液とを分散処理して、顔料を含有する複合樹脂粒子(以下、「顔料含有複合樹脂粒子」ともいう)の分散液を得る工程
工程III:工程IIで得られた顔料分散液から前記有機溶媒を除去して、顔料含有複合樹脂粒子の水系分散体を得る工程
工程IV:工程IIIで得られた水系分散体を、架橋剤(C)で架橋処理して、顔料を含有する架橋複合樹脂粒子(以下、「顔料含有架橋複合樹脂粒子」ともいう)の水系分散体を得る工程
「本発明の水系分散体」は、工程IIIで得られた顔料含有複合樹脂粒子の水系分散体、及び工程IVで得られた顔料含有架橋複合樹脂粒子の水系分散体を包含する。
The dispersion treatment method is preferably a method having the following steps I to III. If necessary, it is preferable to further carry out a crosslinking step IV.
Step I: A step of dispersing a pigment mixture containing a polyester resin (A), an organic solvent, a pigment, and water to obtain a dispersion of polyester resin particles containing a pigment (hereinafter also referred to as "pigment-containing polyester resin particles"). Step II: A step of dispersing the dispersion obtained in Step I and an aqueous dispersion of a (meth)acrylic resin (B) to obtain a dispersion of composite resin particles containing a pigment (hereinafter also referred to as "pigment-containing composite resin particles"). Step III: A step of removing the organic solvent from the pigment dispersion obtained in Step II to obtain an aqueous dispersion of pigment-containing composite resin particles. Step IV: A step of crosslinking the aqueous dispersion obtained in Step III with a crosslinking agent (C) to obtain an aqueous dispersion of crosslinked composite resin particles containing a pigment (hereinafter also referred to as "pigment-containing crosslinked composite resin particles"). The "aqueous dispersion of the present invention" encompasses the aqueous dispersion of pigment-containing composite resin particles obtained in Step III and the aqueous dispersion of pigment-containing crosslinked composite resin particles obtained in Step IV.

(工程I)
工程Iでは、まず、ポリエステル樹脂(A)を有機溶媒に溶解させ、次に顔料、水、中和剤、及び必要に応じて界面活性剤等を、得られたポリマー溶液に加えて混合し、水中油型の分散液を得る方法が好ましい。
ポリエステル樹脂(A)を溶解させる有機溶媒に制限はないが、炭素数1~3の脂肪族アルコール、ケトン類、エーテル類、エステル類等が好ましく、炭素数4以上8以下のケトンがより好ましく、メチルエチルケトンが更に好ましい。
(Step I)
In step I, a method is preferred in which the polyester resin (A) is first dissolved in an organic solvent, and then the pigment, water, a neutralizing agent, and optionally a surfactant, etc. are added to the obtained polymer solution and mixed to obtain an oil-in-water dispersion.
There are no limitations on the organic solvent in which the polyester resin (A) can be dissolved. However, aliphatic alcohols, ketones, ethers, esters, and the like having 1 to 3 carbon atoms are preferred, ketones having 4 to 8 carbon atoms are more preferred, and methyl ethyl ketone is even more preferred.

ポリエステル樹脂(A)の酸基の少なくとも一部は中和剤により中和されることが好ましい。中和する場合は、pHが6以上10以下になるように中和することが好ましい。
中和剤としては、保存安定性等を向上させる観点から、アルカリ金属化合物等が好ましく、アルカリ金属水酸化物がより好ましく、水酸化ナトリウムが更に好ましい。
また、工程Iの前に、ポリエステル樹脂(A)を予め中和しておいてもよい。
中和剤の使用当量は、上記と同様の観点から、好ましくは20モル%以上、より好ましくは40モル%以上、更に好ましくは50モル%以上であり、また、好ましくは150モル%以下、より好ましくは120モル%以下、更に好ましくは100モル%以下である。
ここで中和剤の使用当量は、中和前のポリマーaを「ポリマーa’」とする場合、次式によって求めることができる。
中和剤の使用当量(モル%)=〔{中和剤の添加質量(g)/中和剤の当量}/[{ポリマーa’の酸価(mgKOH/g)×ポリマーa’の質量(g)}/(56×1,000)]〕×100
工程Iにおける分散処理は、公知の方法で行うことができる。分散機としては、アンカー翼、ディスパー翼等の一般に用いられている混合撹拌装置を用いることができる。
At least a part of the acid groups of the polyester resin (A) is preferably neutralized with a neutralizing agent. When neutralizing, it is preferable to neutralize so that the pH is 6 or more and 10 or less.
As the neutralizing agent, from the viewpoint of improving storage stability, etc., an alkali metal compound or the like is preferable, an alkali metal hydroxide is more preferable, and sodium hydroxide is further preferable.
Furthermore, prior to step I, the polyester resin (A) may be neutralized in advance.
From the same viewpoints as above, the amount of the neutralizing agent used is preferably 20 mol% or more, more preferably 40 mol% or more, even more preferably 50 mol% or more, and is preferably 150 mol% or less, more preferably 120 mol% or less, even more preferably 100 mol% or less.
Here, the equivalent amount of the neutralizing agent used can be calculated by the following formula, where polymer a before neutralization is "polymer a'".
Equivalent amount of neutralizing agent used (mol %)=[{weight (g) of neutralizing agent added/equivalent amount of neutralizing agent}/[{acid value of polymer a' (mg KOH/g) x weight (g) of polymer a'}/(56 x 1,000)]] x 100
The dispersion treatment in step I can be carried out by a known method. As a dispersing machine, a commonly used mixing and stirring device such as an anchor blade or a disperser blade can be used.

(工程II)
工程IIでは、工程Iで得られた分散液と、(メタ)アクリル系樹脂(B)の水分散液とを分散処理して、顔料含有複合樹脂粒子の分散液を得る。
(メタ)アクリル系樹脂(B)の水分散液は、((メタ)アクリル系樹脂(B)の製造)の欄で記載したものを用いることができる。
工程IIにおいて用いる分散機としては、ロールミル、ニーダー等の混練機、マイクロフルイダイザー等の高圧ホモジナイザー、ペイントシェーカー、ビーズミル等のメディア式分散機が挙げられる。これらの中でも、顔料を小粒子径化する観点から、高圧ホモジナイザーを用いることが好ましい。
高圧ホモジナイザーを用いて分散処理を行う場合、処理圧力やパス回数の制御により、顔料水分散液中の顔料粒子の平均粒径を調整することができる。
処理圧力は、生産性及び経済性の観点から、好ましくは60MPa以上300MPa以下であり、パス回数は、好ましくは3以上30以下である。
(Step II)
In step II, the dispersion obtained in step I and an aqueous dispersion of the (meth)acrylic resin (B) are subjected to a dispersion treatment to obtain a dispersion of pigment-containing composite resin particles.
As the aqueous dispersion of the (meth)acrylic resin (B), those described in the section (Production of the (meth)acrylic resin (B)) can be used.
Examples of the dispersing machine used in step II include kneading machines such as roll mills and kneaders, high-pressure homogenizers such as microfluidizers, and media-type dispersing machines such as paint shakers and bead mills. Among these, it is preferable to use a high-pressure homogenizer from the viewpoint of reducing the particle size of the pigment.
When the dispersion treatment is carried out using a high-pressure homogenizer, the average particle size of the pigment particles in the pigment aqueous dispersion can be adjusted by controlling the treatment pressure and the number of passes.
From the viewpoints of productivity and economy, the treatment pressure is preferably 60 MPa or more and 300 MPa or less, and the number of passes is preferably 3 or more and 30 or less.

(工程III)
工程IIIでは、工程IIで得られた分散液から、公知の方法で有機溶媒を除去することで、本発明の水系分散体を得ることができる。得られた本発明の水系分散体中の有機溶媒は実質的に除去されていることが好ましいが、本発明の目的を損なわない限り、残存していてもよい。
(Step III)
In step III, the organic solvent is removed from the dispersion obtained in step II by a known method to obtain the aqueous dispersion of the present invention. It is preferable that the organic solvent in the obtained aqueous dispersion of the present invention is substantially removed, but it may remain as long as it does not impair the object of the present invention.

(工程IV)
工程IVは、工程IIIで得られた顔料含有複合樹脂粒子の水系分散体を、架橋剤(C)で架橋処理して、顔料含有架橋複合樹脂粒子の水系分散体を得る工程である。
工程IVは任意工程であるが、得られる水系インクの保存安定性を向上し、低吸水性記録媒体に対する密着性、記録濃度、耐溶剤性に優れた記録物を得る観点から、工程IVを行うことが好ましい。
工程IVを行うことにより、該複合樹脂を構成するポリエステル樹脂(A)セグメントと(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメントのそれぞれの酸基の少なくとも一部と架橋剤(C)が化学反応して架橋し、顔料含有複合樹脂粒子の表層部に架橋構造が形成される。すなわち、本発明の水系分散体は、顔料含有複合樹脂粒子を構成する複合樹脂が架橋剤(C)によって架橋された、顔料含有架橋複合樹脂粒子の水系分散体であることが好ましい。
(Step IV)
Step IV is a step of crosslinking the aqueous dispersion of pigment-containing crosslinked composite resin particles obtained in step III with a crosslinking agent (C) to obtain an aqueous dispersion of pigment-containing crosslinked composite resin particles.
Step IV is an optional step, but it is preferable to carry out Step IV from the viewpoints of improving the storage stability of the resulting water-based ink and obtaining a recorded matter that has excellent adhesion to low water-absorbent recording media, recording density, and solvent resistance.
By carrying out step IV, at least a part of the acid groups of the polyester resin (A) segment and the (meth)acrylic resin (B) segment constituting the composite resin is crosslinked with the crosslinking agent (C) through a chemical reaction, and a crosslinked structure is formed in the surface layer portion of the pigment-containing composite resin particle. That is, the aqueous dispersion of the present invention is preferably an aqueous dispersion of pigment-containing crosslinked composite resin particles in which the composite resin constituting the pigment-containing composite resin particles is crosslinked with the crosslinking agent (C).

(架橋剤(C))
架橋剤(C)としては、分子中に2以上のエポキシ基、好ましくはグリシジルエーテル基を有する多官能エポキシ化合物が好ましく、炭素数3以上8以下の炭化水素基を有する多価アルコールのグリシジルエーテル化合物がより好ましい。
多官能エポキシ化合物のエポキシ基の数は、効率よくカルボキシ基と反応させて顔料含有架橋複合樹脂粒子の保存安定性等を高める観点から、1分子あたり2以上、好ましくは3以上であり、そして、1分子あたり好ましくは6以下、市場入手性の観点から、より好ましくは4以下である。
多官能エポキシ化合物のエポキシ当量は、上記と同様の観点から、好ましくは100以上、より好ましくは110以上、更に好ましくは120以上であり、そして、好ましくは300以下、より好ましくは270以下、更に好ましくは250以下である。
(Crosslinking Agent (C))
The crosslinking agent (C) is preferably a polyfunctional epoxy compound having two or more epoxy groups, preferably a glycidyl ether group, in the molecule, and more preferably a glycidyl ether compound of a polyhydric alcohol having a hydrocarbon group having 3 to 8 carbon atoms.
The number of epoxy groups in the polyfunctional epoxy compound is 2 or more, preferably 3 or more, per molecule from the viewpoint of efficiently reacting with the carboxy groups to enhance the storage stability, etc., of the pigment-containing crosslinked composite resin particles, and is preferably 6 or less, per molecule, and more preferably 4 or less from the viewpoint of market availability.
From the same viewpoints as above, the epoxy equivalent of the polyfunctional epoxy compound is preferably 100 or more, more preferably 110 or more, even more preferably 120 or more, and preferably 300 or less, more preferably 270 or less, even more preferably 250 or less.

多官能エポキシ化合物の具体例としては、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールA型ジグリシジルエーテル等のポリグリシジルエーテル等が挙げられる。これらの中では、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル及びペンタエリスリトールポリグリシジルエーテルから選ばれる1種以上が好ましい。 Specific examples of polyfunctional epoxy compounds include polyglycidyl ethers such as polypropylene glycol diglycidyl ether, glycerin polyglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, pentaerythritol polyglycidyl ether, resorcinol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, and hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether. Among these, one or more selected from trimethylolpropane polyglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, and pentaerythritol polyglycidyl ether are preferred.

顔料含有複合樹脂の架橋反応は、複合樹脂で顔料を分散した後に行うことが好ましい。その反応温度は、反応の完結と経済性の観点から、好ましくは50℃以上、より好ましくは60℃以上であり、そして、好ましくは95℃以下、より好ましくは85℃以下である。
また、反応時間は、好ましくは0.5時間以上、より好ましくは1時間以上であり、そして、好ましくは12時間以下、より好ましくは10時間以下である。
The crosslinking reaction of the pigment-containing composite resin is preferably carried out after dispersing the pigment in the composite resin. From the viewpoints of completion of the reaction and economic efficiency, the reaction temperature is preferably 50° C. or higher, more preferably 60° C. or higher, and preferably 95° C. or lower, more preferably 85° C. or lower.
The reaction time is preferably 0.5 hours or more, more preferably 1 hour or more, and is preferably 12 hours or less, more preferably 10 hours or less.

得られる顔料含有架橋複合樹脂の架橋度は、得られる水系インクの保存安定性を向上し、低吸水性記録媒体に対する密着性、記録濃度、耐溶剤性に優れた記録物を得る観点から、好ましくは10モル%以上、より好ましくは20モル%以上、更に好ましくは30モル%以上であり、そして、好ましくは70モル%以下、より好ましくは60モル%以下、更に好ましくは50モル%以下である。
顔料含有架橋複合樹脂の架橋度は、ポリエステル樹脂(A)及び(メタ)アクリル系樹脂(B)の酸価と、多官能エポキシ化合物のエポキシ基の当量から計算される見かけの架橋度である。すなわち、架橋度は、「本発明の水系分散体中の顔料含有架橋複合樹脂の架橋剤(C)セグメントのエポキシ基のモル数/本発明の水系分散体中のポリエステル樹脂(A)セグメントと(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメントのカルボキシ基のモル数の合計」により算出される。
顔料含有架橋複合樹脂粒子を構成する顔料含有複合樹脂の中和度は、上記と同様の観点から、好ましくは40モル%以上、より好ましくは50モル%以上、更に好ましくは60モル%以上であり、そして、好ましくは80モル%以下、より好ましくは70モル%以下である。
上記の中和度は、「本発明の水系分散体中の中和剤のモル数/本発明の水系分散体中のポリエステル樹脂(A)セグメントと(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメントのカルボキシ基のモル数の合計」により算出される。
From the viewpoints of improving the storage stability of the resulting water-based ink and obtaining a recorded matter having excellent adhesion to a low water-absorbency recording medium, recording density, and solvent resistance, the degree of crosslinking of the resulting pigment-containing crosslinked composite resin is preferably 10 mol % or more, more preferably 20 mol % or more, even more preferably 30 mol % or more, and is preferably 70 mol % or less, more preferably 60 mol % or less, even more preferably 50 mol % or less.
The crosslinking degree of the pigment-containing crosslinked composite resin is an apparent crosslinking degree calculated from the acid values of the polyester resin (A) and the (meth)acrylic resin (B) and the equivalent weight of the epoxy group of the polyfunctional epoxy compound. That is, the crosslinking degree is calculated by "the mole number of epoxy groups of the crosslinker (C) segment of the pigment-containing crosslinked composite resin in the aqueous dispersion of the present invention / the total mole number of carboxy groups of the polyester resin (A) segment and the (meth)acrylic resin (B) segment in the aqueous dispersion of the present invention".
From the same viewpoint as above, the degree of neutralization of the pigment-containing composite resin that constitutes the pigment-containing crosslinked composite resin particles is preferably 40 mol % or more, more preferably 50 mol % or more, even more preferably 60 mol % or more, and is preferably 80 mol % or less, more preferably 70 mol % or less.
The above-mentioned degree of neutralization is calculated by "the number of moles of the neutralizing agent in the aqueous dispersion of the present invention / the total number of moles of the carboxy groups in the polyester resin (A) segment and the (meth)acrylic resin (B) segment in the aqueous dispersion of the present invention".

本発明の水系分散体中の顔料含有(架橋)複合樹脂粒子の平均粒径は、粗大粒子を低減し、水系インクの密着性等を向上させる観点から、好ましくは80nm以上、より好ましくは85nm以上、更に好ましくは90nm以上であり、また、好ましくは300nm以下、より好ましくは200nm以下、更に好ましくは150nm以下である。
本発明の水系インク中の顔料含有(架橋)複合樹脂粒子の平均粒径は、本発明の水系分散体中の顔料含有(架橋)複合樹脂粒子の平均粒径と実質的に同じである。
得られる本発明の水系分散体の不揮発成分濃度(固形分濃度)は、保存安定性を向上させる観点及び水系インクの調製を容易にする観点から、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上であり、また、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下である。
なお、平均粒径、固形分濃度は、実施例に記載の方法により測定される。
The average particle size of the pigment-containing (crosslinked) composite resin particles in the aqueous dispersion of the present invention is, from the viewpoints of reducing coarse particles and improving the adhesion of aqueous inks, preferably 80 nm or more, more preferably 85 nm or more, even more preferably 90 nm or more, and is preferably 300 nm or less, more preferably 200 nm or less, even more preferably 150 nm or less.
The average particle size of the pigment-containing (crosslinked) composite resin particles in the water-based ink of the present invention is substantially the same as the average particle size of the pigment-containing (crosslinked) composite resin particles in the water-based dispersion of the present invention.
The non-volatile component concentration (solids concentration) of the obtained aqueous dispersion of the present invention is, from the viewpoint of improving storage stability and facilitating preparation of an aqueous ink, preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and is preferably 30% by mass or less, more preferably 25% by mass or less.
The average particle size and solid content are measured by the methods described in the Examples.

(本発明の水系分散体中の各成分の含有量)
本発明の水系分散体中の各成分の含有量は、本発明の水系分散体、水系インクの保存安定性を向上し、低吸水性記録媒体に対する密着性、記録濃度、耐溶剤性に優れた記録物を得る観点から、以下のとおりである。
(顔料の含有量)
本発明の水系分散体中の顔料の含有量は、好ましくは2質量%以上、より好ましくは4質量%以上、更に好ましくは6質量%以上であり、そして、好ましくは20質量%以下、より好ましくは18質量%以下、更に好ましくは16質量%以下である。
本発明の水系分散体中の顔料含有複合樹脂粒子の含有量は、好ましくは3質量%以上、より好ましくは6質量%以上、更に好ましくは10質量%以上であり、そして、好ましくは35質量%以下、より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは25質量%以下である。
(Content of each component in the aqueous dispersion of the present invention)
The contents of the respective components in the aqueous dispersion of the present invention are as follows, from the viewpoints of improving the storage stability of the aqueous dispersion and aqueous ink of the present invention and obtaining recorded matter having excellent adhesion to a low water-absorbent recording medium, recording density, and solvent resistance.
(Pigment content)
The content of the pigment in the aqueous dispersion of the present invention is preferably 2% by mass or more, more preferably 4% by mass or more, even more preferably 6% by mass or more, and is preferably 20% by mass or less, more preferably 18% by mass or less, even more preferably 16% by mass or less.
The content of the pigment-containing composite resin particles in the aqueous dispersion of the present invention is preferably 3% by mass or more, more preferably 6% by mass or more, even more preferably 10% by mass or more, and is preferably 35% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, even more preferably 25% by mass or less.

本発明の水系分散体中の複合樹脂の含有量は、好ましくは2質量%以上、より好ましくは4質量%以上、更に好ましくは5質量%以上であり、そして、好ましくは20質量%以下、より好ましくは18質量%以下、更に好ましくは15質量%以下である。
本発明の水系分散体中のポリエステル樹脂(A)セグメントの含有量は、好ましくは2質量%以上、より好ましくは4質量%以上、更に好ましくは6質量%以上であり、そして、好ましくは20質量%以下、より好ましくは18質量%以下、更に好ましくは15質量%以下である。
本発明の水系分散体中の(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメントの含有量は、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは1.5質量%以上であり、そして、好ましくは10質量%以下、より好ましくは8質量%以下、更に好ましくは15質量%以下である。
The content of the composite resin in the aqueous dispersion of the present invention is preferably 2 mass% or more, more preferably 4 mass% or more, even more preferably 5 mass% or more, and is preferably 20 mass% or less, more preferably 18 mass% or less, even more preferably 15 mass% or less.
The content of the polyester resin (A) segment in the aqueous dispersion of the present invention is preferably 2 mass% or more, more preferably 4 mass% or more, even more preferably 6 mass% or more, and is preferably 20 mass% or less, more preferably 18 mass% or less, even more preferably 15 mass% or less.
The content of the (meth)acrylic resin (B) segment in the aqueous dispersion of the present invention is preferably 0.5 mass% or more, more preferably 1 mass% or more, even more preferably 1.5 mass% or more, and is preferably 10 mass% or less, more preferably 8 mass% or less, even more preferably 15 mass% or less.

本発明の水系分散体中の顔料と(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメントとの質量比[顔料/(顔料+(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメント)]は、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.75以上、更に好ましくは0.8以上であり、そして、好ましくは0.98以下であり、より好ましくは0.95以下、更に好ましくは0.92以下である。
前記質量比は、仕込み量比から算出することができる。
本発明の水系分散体のpHは、保存安定性、腐食性低減等の観点から、好ましくは7.0以上、より好ましくは7.2以上、更に好ましくは7.5以上であり、そして、好ましくは11以下、より好ましくは10以下、更に好ましくは9.5以下である。
The mass ratio of the pigment to the (meth)acrylic resin (B) segment in the aqueous dispersion of the present invention [pigment/(pigment + (meth)acrylic resin (B) segment)] is preferably 0.7 or more, more preferably 0.75 or more, even more preferably 0.8 or more, and is preferably 0.98 or less, more preferably 0.95 or less, even more preferably 0.92 or less.
The mass ratio can be calculated from the charge amount ratio.
The pH of the aqueous dispersion of the present invention is, from the viewpoints of storage stability, reduced corrosiveness, and the like, preferably 7.0 or more, more preferably 7.2 or more, even more preferably 7.5 or more, and is preferably 11 or less, more preferably 10 or less, even more preferably 9.5 or less.

[水系インク]
本発明の水系インクは、本発明の顔料を含有する複合樹脂粒子の水系分散体と水溶性有機溶剤を含有する。
本発明の水系インクは、前記で得られた顔料含有複合樹脂粒子及び/又は顔料含有架橋複合樹脂粒子を含む水系分散体と、水溶性有機溶剤と、水と、必要に応じて、界面活性剤等の各種添加剤とを混合することにより、効率的に製造することができる。
上記各成分の混合方法に特に制限はない。
[Water-based ink]
The water-based ink of the present invention contains an aqueous dispersion of composite resin particles containing the pigment of the present invention and a water-soluble organic solvent.
The water-based ink of the present invention can be efficiently produced by mixing the water-based dispersion containing the pigment-containing composite resin particles and/or the pigment-containing crosslinked composite resin particles obtained above, a water-soluble organic solvent, water, and, as necessary, various additives such as a surfactant.
There is no particular limitation on the method for mixing the above components.

(水溶性有機溶剤)
用いられる水溶性有機溶剤は、25℃で液体であっても固体であってもよいが、該有機溶剤を25℃の水100mLに溶解させたときに、その溶解量は10mL以上である。
水溶性有機溶剤は、インクの濡れ拡がり性を向上させる観点から、その沸点は、好ましくは100℃以上、より好ましくは120℃以上、更に好ましくは140℃以上、より更に好ましくは150℃以上であり、そして、好ましくは250℃以下、より好ましくは245℃以下、更に好ましくは240℃以下、より更に好ましくは235℃以下である。
水溶性有機溶剤としては、アルキレングリコールエーテル等のグリコールエーテル、多価アルコール、アミド化合物等が挙げられる。これらの中では、アルキレングリコールエーテル、多価アルコールが好ましい。
(Water-soluble organic solvent)
The water-soluble organic solvent used may be either liquid or solid at 25° C., but when the organic solvent is dissolved in 100 mL of water at 25° C., the amount of the dissolved organic solvent is 10 mL or more.
From the viewpoint of improving the wetting and spreading properties of the ink, the boiling point of the water-soluble organic solvent is preferably 100° C. or higher, more preferably 120° C. or higher, even more preferably 140° C. or higher, still more preferably 150° C. or higher, and preferably 250° C. or lower, more preferably 245° C. or lower, even more preferably 240° C. or lower, and still more preferably 235° C. or lower.
Examples of the water-soluble organic solvent include glycol ethers such as alkylene glycol ethers, polyhydric alcohols, amide compounds, etc. Among these, alkylene glycol ethers and polyhydric alcohols are preferred.

アルキレングリコールエーテルとしては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
これらの中では、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、及びジプロピレングリコールモノメチルエーテルから選ばれる1種以上が好ましく、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテルがより好ましい。
Examples of alkylene glycol ethers include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoisobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monoisobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monoisobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, and dipropylene glycol monomethyl ether.
Among these, one or more selected from diethylene glycol monoisobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol isobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, and dipropylene glycol monomethyl ether are preferred, and diethylene glycol monoisobutyl ether is more preferred.

多価アルコールとしては、プロピレングリコール、エチレングリコール、ブタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン等が挙げられる。これらの中では、プロピレングリコールが好ましい。
本発明の水系インクは、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテルとプロピレングリコールを併用することがより好ましい。
Examples of polyhydric alcohols include propylene glycol, ethylene glycol, butanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, glycerin, etc. Among these, propylene glycol is preferred.
It is more preferable that the water-based ink of the present invention uses diethylene glycol monoisobutyl ether and propylene glycol in combination.

<界面活性剤>
本発明の水系インクは、インクの表面張力を適正に保ち、記録媒体への濡れ性を向上させる観点から、界面活性剤を含有することが好ましい。
界面活性剤としては、特に制限はないが、ノニオン性界面活性剤が好ましく、アセチレングリコール系界面活性剤及びシリコーン界面活性剤から選ばれる1種以上がより好ましい。
アセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオール、3,6-ジメチル-4-オクチン-3,6-ジオール、3,5-ジメチル-1-ヘキシン-3-オール、2,4-ジメチル-5-ヘキシン-3-オール、2,5-ジメチル-3-ヘキシン-2,5-ジオール、2,5,8,11-テトラメチル-6-ドデシン-5,8-ジオール等のアセチレン系ジオール、及びそれらのエチレンオキシド付加物が挙げられる。
アセチレングリコール系界面活性剤の市販品例としては、日信化学工業株式会社製の「サーフィノール」シリーズ、「オルフィン」シリーズ、川研ファインケミカル株式会社製の「アセチレノール」シリーズ等が挙げられる。
<Surfactant>
The water-based ink of the present invention preferably contains a surfactant from the viewpoints of maintaining the surface tension of the ink at an appropriate level and improving the wettability of the ink to a recording medium.
The surfactant is not particularly limited, but a nonionic surfactant is preferred, and one or more surfactants selected from acetylene glycol surfactants and silicone surfactants are more preferred.
Examples of acetylene glycol surfactants include acetylene diols such as 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol, 3,5-dimethyl-1-hexyne-3-ol, 2,4-dimethyl-5-hexyne-3-ol, 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5-diol, and 2,5,8,11-tetramethyl-6-dodecyne-5,8-diol, and ethylene oxide adducts thereof.
Commercially available examples of acetylene glycol surfactants include the "Surfynol" series and "Olfine" series manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., and the "Acetylenol" series manufactured by Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.

(シリコーン系界面活性剤)
シリコーン系界面活性剤としては、ジメチルポリシロキサン、ポリエーテル変性シリコーン、アミノ変性シリコーン、カルボキシ変性シリコーン等が挙げられるが、上記と同様の観点から、ポリエーテル変性シリコーンが好ましい。
ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤のHLB(親水性親油性バランス)値は、好ましくは2以上、より好ましくは3以上、更に好ましくは4以上である。ここで、HLB値は、グリフィン法により求めることができる。
ポリエーテル変性シリコーンの具体例としては、PEG-3ジメチコン、PEG-9ジメチコン、PEG-9PEG-9ジメチコン、PEG-9メチルエーテルジメチコン、PEG-10ジメチコン、PEG-11メチルエーテルジメチコン、PEG/PPG-20/22ブチルエーテルジメチコン、PEG-32メチルエーテルジメチコン、PEG-9ポリジメチルシロキシエチルジメチコン等が挙げられる。
ポリエーテル変性シリコーンの市販品例としては、信越化学工業株式会社のシリコーン:KFシリーズ等が挙げられる。
上記の界面活性剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
(Silicone surfactant)
Examples of silicone surfactants include dimethylpolysiloxane, polyether-modified silicone, amino-modified silicone, and carboxy-modified silicone, with polyether-modified silicone being preferred from the same viewpoint as above.
The HLB (hydrophilic lipophilic balance) value of the polyether-modified silicone surfactant is preferably at least 2, more preferably at least 3, and even more preferably at least 4. Here, the HLB value can be determined by the Griffin method.
Specific examples of polyether-modified silicones include PEG-3 dimethicone, PEG-9 dimethicone, PEG-9PEG-9 dimethicone, PEG-9 methyl ether dimethicone, PEG-10 dimethicone, PEG-11 methyl ether dimethicone, PEG/PPG-20/22 butyl ether dimethicone, PEG-32 methyl ether dimethicone, PEG-9 polydimethylsiloxyethyl dimethicone, and the like.
Examples of commercially available polyether-modified silicones include the silicone KF series manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
The above surfactants may be used alone or in combination of two or more.

本発明の水系インクに用いられるその他の添加剤としては、定着助剤、保湿剤、湿潤剤、浸透剤、粘度調整剤、消泡剤、防腐剤、防黴剤、防錆剤等が挙げられる。
定着助剤としては、水不溶性ポリマー粒子を含有するエマルションが挙げられ、水不溶性ポリマー粒子としては、ポリウレタン及びポリエステル等の縮合系樹脂;(メタ)アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン-(メタ)アクリル系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン-ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂及びアクリルシリコーン系樹脂等のビニル系樹脂の粒子が挙げられる。
Other additives that may be used in the water-based ink of the present invention include fixing aids, humectants, wetting agents, penetrating agents, viscosity adjusters, defoamers, preservatives, antifungal agents, and rust inhibitors.
The fixing aid may be an emulsion containing water-insoluble polymer particles. Examples of the water-insoluble polymer particles include particles of condensation resins such as polyurethane and polyester; and vinyl resins such as (meth)acrylic resins, styrene resins, styrene-(meth)acrylic resins, butadiene resins, styrene-butadiene resins, vinyl chloride resins, vinyl acetate resins, and acrylic silicone resins.

(本発明の水系インク中の各成分の含有量)
本発明の水系インク中の各成分の含有量は、保存安定性を向上し、低吸水性記録媒体に対する密着性、記録濃度、耐溶剤性に優れた記録物を得る観点から、以下のとおりである。
(顔料の含有量)
水系インク中の顔料の含有量は、好ましくは1質量%以上、より好ましくは2質量%以上、更に好ましくは2.5質量%以上であり、そして、好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは8質量%以下である。
水系インク中の顔料を含有する複合樹脂粒子の含有量は、好ましくは3質量%以上、より好ましくは4質量%以上、更に好ましくは5質量%以上であり、そして、好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下、更に好ましくは15質量%以下である。
(Content of each component in the water-based ink of the present invention)
The contents of the various components in the water-based ink of the present invention are as follows, from the viewpoints of improving storage stability and obtaining recorded matter that is excellent in adhesion to low water-absorbent recording media, recording density, and solvent resistance.
(Pigment content)
The content of the pigment in the water-based ink is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, even more preferably 2.5% by mass or more, and is preferably 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, even more preferably 8% by mass or less.
The content of the pigment-containing composite resin particles in the water-based ink is preferably 3% by mass or more, more preferably 4% by mass or more, even more preferably 5% by mass or more, and is preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, even more preferably 15% by mass or less.

水系インク中のポリエステル樹脂(A)セグメントの含有量は、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは1.5質量%以上であり、そして、好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは5質量%以下である。
水系インク中の(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメントの含有量は、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.2質量%以上、更に好ましくは0.3質量%以上であり、そして、好ましくは4質量%以下、より好ましくは2質量%以下、更に好ましくは1質量%以下である。
The content of the polyester resin (A) segment in the water-based ink is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, even more preferably 1.5% by mass or more, and is preferably 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, even more preferably 5% by mass or less.
The content of the (meth)acrylic resin (B) segment in the water-based ink is preferably 0.1 mass % or more, more preferably 0.2 mass % or more, even more preferably 0.3 mass % or more, and is preferably 4 mass % or less, more preferably 2 mass % or less, even more preferably 1 mass % or less.

水系インク中の水溶性有機溶剤の合計含有量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは20質量%以上であり、そして、好ましくは45質量%以下、より好ましくは35質量%以下、更に好ましくは30質量%以下である。
水系インク中の系界面活性剤の含有量は、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.2質量%以上、更に好ましくは0.3質量%以上であり、そして、好ましくは3質量%以下、より好ましくは2質量%以下、更に好ましくは1.5質量%以下である。
水系インク中の水の含有量は、好ましくは5質量%以上であり、より好ましくは50質量%以上、更に好ましくは55質量%以上であり、そして、好ましくは85質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは75質量%以下である。
本発明の水系インクは、その用途に応じて、任意成分として、防腐剤、pH調整剤、粘度調整剤、消泡剤、防錆剤等の各種添加剤を含有することができる。
The total content of the water-soluble organic solvents in the water-based ink is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, even more preferably 20% by mass or more, and is preferably 45% by mass or less, more preferably 35% by mass or less, even more preferably 30% by mass or less.
The content of the system surfactant in the water-based ink is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.2% by mass or more, even more preferably 0.3% by mass or more, and is preferably 3% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, even more preferably 1.5% by mass or less.
The water content in the water-based ink is preferably 5% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, even more preferably 55% by mass or more, and is preferably 85% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, even more preferably 75% by mass or less.
The water-based ink of the present invention may contain various additives such as preservatives, pH adjusters, viscosity adjusters, antifoaming agents, and rust inhibitors as optional components depending on the application.

(本発明の水系インクの物性)
本発明の水系インクの32℃の粘度は、低吸水性記録媒体に対する密着性等の観点から、好ましくは2mPa・s以上、より好ましくは2.5mPa・s以上であり、そして、好ましくは12mPa・s以下、より好ましくは9mPa・s以下である。
本発明の水系インクのpHは、保存安定性、腐食性低減等の観点から、好ましくは7.0以上、より好ましくは7.2以上であり、そして、好ましくは11以下、より好ましくは10以下である。
(Physical properties of the water-based ink of the present invention)
The viscosity of the water-based ink of the present invention at 32°C is preferably 2 mPa·s or more, more preferably 2.5 mPa·s or more, and is preferably 12 mPa·s or less, more preferably 9 mPa·s or less, from the viewpoint of adhesion to low water-absorbent recording media, etc.
The pH of the water-based ink of the present invention is preferably 7.0 or more, more preferably 7.2 or more, and is preferably 11 or less, more preferably 10 or less, from the viewpoints of storage stability, reduction in corrosiveness, etc.

本発明の水系インクは、公知のインクジェット印刷装置に装填し、低吸水性等の記録媒体にインク液滴として吐出させて画像等を記録することができる。
インク液滴の吐出方式としては、ピエゾ式、サーマル式、静電式があるが、ピエゾ方式が好ましい。ピエゾ方式では、多数のノズルが、各々圧力室に連通しており、この圧力室の壁面をピエゾ素子で振動させることにより、ノズルからインク液滴を吐出させる。
The water-based ink of the present invention can be loaded into a known inkjet printing device and ejected as ink droplets onto a recording medium having low water absorption or the like to record an image or the like.
There are three types of ink droplet ejection methods: piezo, thermal, and electrostatic, with the piezo method being the most preferable. In the piezo method, a large number of nozzles are each connected to a pressure chamber, and ink droplets are ejected from the nozzles by vibrating the walls of the pressure chambers with a piezo element.

低吸水性記録媒体としては、低吸水性のコート紙、アート紙等や、樹脂フィルムが挙げられる。
コート紙としては、汎用光沢紙、多色フォームグロス紙等が挙げられる。
樹脂フィルムとしては、透明合成樹脂フィルムが挙げられ、例えば、ポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ナイロンフィルム等が挙げられる。これらのフィルムは、二軸延伸フィルム、一軸延伸フィルム、無延伸フィルムであってもよい。
Examples of low water-absorbent recording media include low water-absorbent coated paper, art paper, and resin films.
Examples of coated paper include general-purpose glossy paper and multi-color form glossy paper.
The resin film may be a transparent synthetic resin film, such as a polyester film, a polyvinyl chloride film, a polypropylene film, a polyethylene film, a nylon film, etc. These films may be biaxially oriented films, uniaxially oriented films, or non-oriented films.

以下の製造例、調製例、実施例及び比較例において、「部」及び「%」は特記しない限り「質量部」及び「質量%」である。なお、各物性等の測定方法は以下のとおりである。 In the following manufacturing examples, preparation examples, working examples, and comparative examples, "parts" and "%" are "parts by mass" and "% by mass" unless otherwise specified. The methods for measuring each physical property are as follows.

(1)樹脂の数平均分子量(Mn)
以下のゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法により数平均分子量を求めた。
(1-1) 試料溶液の調製
濃度が0.5g/100mLになるように、試料をテトラヒドロフランに、40℃で溶解させる。次いで、この溶液を孔径0.20μmのPTFEタイプメンブレンフィルター「DISMIC-25JP」(東洋濾紙株式会社製)を用いて濾過して不溶解成分を除き、試料溶液とした。
(1-2)分子量測定
下記の測定装置及び分析カラムを用い、溶離液としてテトラヒドロフランを、毎分1mLの流速で流し、40℃の恒温槽中でカラムを安定させる。そこに試料溶液100μLを注入して測定を行った。試料の分子量は、あらかじめ作成した検量線に基づき算出した。
測定装置:HLC-8220GPC(東ソー株式会社製)
分析カラム:TSKgel GMHXL+TSKgel G3000HXL(東ソー株式会社製)
検量線には、数種類の単分散ポリスチレン(東ソー株式会社製のA-500(5.0×102)、A-1000(1.01×103)、A-2500(2.63×103)、A-5000(5.97×103)、F-1(1.02×104)、F-2(1.81×104)、F-4(3.97×104)、F-10(9.64×104)、F-20(1.90×105)、F-40(4.27×105)、F-80(7.06×105)、F-128(1.09×106))を標準試料として作成したものを用いた。括弧内は分子量を示す。
(1) Number average molecular weight (Mn) of resin
The number average molecular weight was determined by the following gel permeation chromatography (GPC) method.
(1-1) Preparation of sample solution A sample was dissolved in tetrahydrofuran at 40° C. to a concentration of 0.5 g/100 mL. Next, this solution was filtered using a PTFE-type membrane filter "DISMIC-25JP" (manufactured by Toyo Roshi Kaisha, Ltd.) with a pore size of 0.20 μm to remove insoluble components, thereby obtaining a sample solution.
(1-2) Molecular weight measurement Using the following measurement device and analytical column, tetrahydrofuran was passed as an eluent at a flow rate of 1 mL per minute, and the column was stabilized in a thermostatic bath at 40°C. 100 μL of the sample solution was injected therein and measurement was performed. The molecular weight of the sample was calculated based on a calibration curve prepared in advance.
Measuring device: HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corporation)
Analytical column: TSKgel GMHXL + TSKgel G3000HXL (Tosoh Corporation)
For the calibration curve, several types of monodisperse polystyrene (A-500 (5.0× 102 ), A-1000 (1.01× 103 ), A-2500 (2.63× 103 ), A-5000 (5.97× 103 ), F-1 (1.02× 104 ), F-2 (1.81× 104 ), F-4 (3.97× 104 ), F-10 (9.64× 104 ), F-20 (1.90× 105 ), F-40 (4.27× 105 ), F-80 (7.06× 105 ), F-128 (1.09× 106 ) manufactured by Tosoh Corporation) were used as standard samples. The molecular weight is shown in parentheses.

(2)樹脂の酸価の測定
樹脂の酸価は、JIS K0070:1992の方法に基づき測定した。但し、測定溶媒のみ、JIS K0070:1992の規定のエタノールとエーテルの混合溶媒から、アセトンとトルエンの混合溶媒(アセトン:トルエン=1:1(容量比))に変更した。
(2) Measurement of Resin Acid Value The acid value of the resin was measured based on the method of JIS K0070: 1992. However, the measurement solvent was changed from the mixed solvent of ethanol and ether specified in JIS K0070: 1992 to a mixed solvent of acetone and toluene (acetone:toluene = 1:1 (volume ratio)).

(3)樹脂の軟化点の測定
フローテスター「CFT-500D」(株式会社島津製作所製)を用い、1部の試料を昇温速度6℃/minで加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出した。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とした。
(3) Measurement of resin softening point Using a flow tester "CFT-500D" (manufactured by Shimadzu Corporation), a part of the sample was heated at a temperature increase rate of 6°C/min while applying a load of 1.96 MPa with a plunger, and extruded from a nozzle with a diameter of 1 mm and a length of 1 mm. The plunger descent amount of the flow tester was plotted against the temperature, and the temperature at which half of the sample flowed out was taken as the softening point.

(4)樹脂のガラス転移温度の測定
示差走査熱量計「Q-100」(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製)を用いて、試料0.01~0.02部をアルミパンに計量し、室温(20℃)から昇温速度10℃/minで200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/minで0℃まで冷却した。次いで、試料を昇温速度10℃/minで180℃まで昇温し、吸熱の最高ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度をガラス転移温度とした。
(4) Measurement of glass transition temperature of resin Using a differential scanning calorimeter "Q-100" (manufactured by TA Instruments Japan), 0.01 to 0.02 parts of a sample was weighed into an aluminum pan, heated from room temperature (20°C) to 200°C at a heating rate of 10°C/min, and cooled from that temperature to 0°C at a heating rate of 10°C/min. The sample was then heated to 180°C at a heating rate of 10°C/min, and the temperature at the intersection of the extension of the baseline below the highest endothermic peak temperature and the tangent showing the maximum slope from the rising part of the peak to the apex of the peak was taken as the glass transition temperature.

(5)顔料含有(架橋)複合樹脂粒子の平均粒径の測定
レーザー粒子解析システム(大塚電子株式会社製、商品名:ELS-8000)を用いて、動的光散乱法により粒径を測定し、キュムラント法解析により算出した。
測定条件は、温度25℃、入射光と検出器との角度90°、積算回数100回であり、分散溶媒の屈折率として水の屈折率(1.333)を入力した。測定サンプルをスクリュー管に計量し、固形分濃度が5×10-3質量%になるように水を加え、マグネチックスターラーで25℃で1時間撹拌したものを用いた。
(5) Measurement of average particle size of pigment-containing (crosslinked) composite resin particles The particle size was measured by dynamic light scattering using a laser particle analysis system (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., product name: ELS-8000), and calculated by cumulant method analysis.
The measurement conditions were a temperature of 25°C, an angle between the incident light and the detector of 90°, and 100 cumulative measurements, and the refractive index of water (1.333) was input as the refractive index of the dispersion solvent. The measurement sample was weighed into a screw tube, water was added so that the solid concentration was 5 x 10-3 mass%, and the sample was stirred with a magnetic stirrer at 25°C for 1 hour.

(6)固形分濃度の測定
30mLのポリプロピレン製容器(φ:40mm、高さ:30mm)にデシケーター中で恒量化した硫酸ナトリウム10.0gを量り取り、そこへサンプル約1.0gを添加して、混合させた後、正確に秤量し、105℃で2時間維持して、揮発分を除去し、更にデシケーター内で更に15分間放置し、質量を測定した。揮発分除去後のサンプルの質量を固形分として、添加したサンプルの質量で除して固形分濃度とした。
(6) Measurement of solid content concentration 10.0 g of sodium sulfate, which had been brought to a constant weight in a desiccator, was weighed out into a 30 mL polypropylene container (φ: 40 mm, height: 30 mm), and about 1.0 g of the sample was added thereto and mixed, and then accurately weighed, maintained at 105° C. for 2 hours to remove volatile matter, and further left in the desiccator for 15 minutes, and the mass was measured. The mass of the sample after removing the volatile matter was taken as the solid content, and was divided by the mass of the sample added to obtain the solid content concentration.

(7)pHの測定
pHメーター(東亜ディーケーケー株式会社製、商品名:HM-20P)を用いて、pH6.86及びpH9.18の標準緩衝液(東亜ディーケーケー株式会社製)により校正した後、25℃で測定した。
(7) Measurement of pH Using a pH meter (manufactured by DKK-TOA Corporation, product name: HM-20P), the measurement was performed at 25° C. after calibration with standard buffer solutions of pH 6.86 and pH 9.18 (manufactured by DKK-TOA Corporation).

製造例I-1(アクリル樹脂A1の製造)
アクリル酸60部、スチレン130部、α-メチルスチレン10部を混合し、モノマー混合液を調製した。反応容器内に、メチルエチルケトン(MEK)20部、2-メルカプトエタノール(重合連鎖移動剤)0.3部及び前記モノマー混合液の10%を入れて混合し、窒素ガス置換を十分に行った。一方、滴下ロートに、モノマー混合液の残り(前記モノマー混合液の90%)、前記重合連鎖移動剤0.27部、MEK60部及びアゾ系ラジカル重合開始剤(富士フイルム和光純薬株式会社製、製品名:V-65、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル))2.5部の混合液を入れ、窒素雰囲気下、反応容器内の前記モノマー混合液を撹拌しながら65℃まで昇温し、滴下ロート中の混合液を3時間かけて滴下した。滴下終了から65℃で2時間経過後、前記重合開始剤0.3部をMEK5部に溶解した溶液を加え、更に65℃で2時間、70℃で2時間熟成させ、アクリル樹脂A1の溶液を得た。結果を表1に示す。
Production Example I-1 (Production of Acrylic Resin A1)
60 parts of acrylic acid, 130 parts of styrene, and 10 parts of α-methylstyrene were mixed to prepare a monomer mixture. 20 parts of methyl ethyl ketone (MEK), 0.3 parts of 2-mercaptoethanol (polymerization chain transfer agent), and 10% of the monomer mixture were mixed in a reaction vessel, and nitrogen gas replacement was performed thoroughly. Meanwhile, a mixture of the remainder of the monomer mixture (90% of the monomer mixture), 0.27 parts of the polymerization chain transfer agent, 60 parts of MEK, and 2.5 parts of an azo-based radical polymerization initiator (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product name: V-65, 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile)) was placed in a dropping funnel, and the monomer mixture in the reaction vessel was heated to 65°C while being stirred under a nitrogen atmosphere, and the mixture in the dropping funnel was dropped over 3 hours. After 2 hours had elapsed at 65° C. from the end of the dropwise addition, a solution in which 0.3 parts of the polymerization initiator was dissolved in 5 parts of MEK was added, and the mixture was further aged at 65° C. for 2 hours and at 70° C. for 2 hours to obtain a solution of acrylic resin A1. The results are shown in Table 1.

製造例I-2(アクリル樹脂A2の製造)
製造例I-1において、表1に示す条件に変えた以外は、製造例I-1と同様にしてアクリル樹脂A2を得た。結果を表1に示す。
Production Example I-2 (Production of Acrylic Resin A2)
Acrylic resin A2 was obtained in the same manner as in Production Example I-1, except that the conditions in Production Example I-1 were changed to those shown in Table 1. The results are shown in Table 1.

製造例II-1~II-7(複合樹脂の製造)
温度計、ステンレス製攪拌棒、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した10L容の四つ口フラスコに、表2に示す無水トリメリット酸、フマル酸、及びアクリル樹脂以外のポリエステル樹脂の原料モノマー、エステル化触媒、エステル化助触媒を入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、235℃まで昇温した後、235℃にて10時間重縮合させた。
次いで、200℃まで降温した後、無水トリメリット酸、フマル酸、及び製造例I-1又はI-2で得られたポリマー溶液を減圧乾燥させて得られたアクリル樹脂A1又はA2を添加し、200℃、8.0kPaにて表2に示す軟化点に達するまで反応を行い、複合樹脂H1~H7を得た。結果を表2に示す。
Production Examples II-1 to II-7 (Production of Composite Resin)
Trimellitic anhydride, fumaric acid, and raw material monomers for polyester resin other than acrylic resin, an esterification catalyst, and an esterification promoter shown in Table 2 were placed in a 10 L four-neck flask equipped with a thermometer, a stainless steel stirring rod, a downflow condenser, and a nitrogen inlet tube, and the temperature was raised to 235° C. in a mantle heater in a nitrogen atmosphere, and polycondensation was carried out at 235° C. for 10 hours.
Next, after lowering the temperature to 200° C., trimellitic anhydride, fumaric acid, and acrylic resin A1 or A2 obtained by drying the polymer solution obtained in Production Example I-1 or I-2 under reduced pressure were added, and the reaction was carried out at 200° C. and 8.0 kPa until the softening point shown in Table 2 was reached, thereby obtaining composite resins H1 to H7. The results are shown in Table 2.

製造例III-1~III-4(ポリエステル樹脂P1~P4の製造)
窒素導入管、撹拌器及び熱電対を装備した10L容の四つ口フラスコに、表3に示すトリメリット酸無水物及びフマル酸以外の原料モノマー、エステル化触媒及びエステル化助触媒を入れ、窒素雰囲気下、235℃まで昇温した後、235℃で10時間重縮合させた。
次いで、200℃まで降温した後、表1に示す無水トリメリット酸及びフマル酸を添加し、200℃で1時間反応させた。次いで、200℃、8kPaにて表3に示す軟化点に達するまで反応を行い、ポリエステル樹脂P1~P4を得た。結果を表3に示す。
Production Examples III-1 to III-4 (Production of Polyester Resins P1 to P4)
In a 10 L four-neck flask equipped with a nitrogen inlet tube, a stirrer, and a thermocouple, raw material monomers other than trimellitic anhydride and fumaric acid, an esterification catalyst, and an esterification co-catalyst shown in Table 3 were placed, and the temperature was raised to 235° C. under a nitrogen atmosphere, and polycondensation was carried out at 235° C. for 10 hours.
Next, after lowering the temperature to 200° C., trimellitic anhydride and fumaric acid shown in Table 1 were added and reacted at 200° C. for 1 hour. Next, the reaction was continued at 200° C. and 8 kPa until the softening point shown in Table 3 was reached, to obtain polyester resins P1 to P4. The results are shown in Table 3.

比較製造例III-1
窒素導入管、撹拌器及び熱電対を装備した10L容の四つ口フラスコに、表3に示す原料モノマー、エステル化触媒及び重合禁止剤を入れ、窒素雰囲気下、210℃まで10時間かけて昇温した。その後210℃で1時間重縮合させた後、40kPaにて表3に示す軟化点に達するまで反応を行い、ポリエステル樹脂P5を得た。結果を表3に示す。
Comparative Production Example III-1
The raw material monomers, esterification catalyst, and polymerization inhibitor shown in Table 3 were placed in a 10 L four-neck flask equipped with a nitrogen inlet tube, a stirrer, and a thermocouple, and the temperature was raised to 210° C. over 10 hours under a nitrogen atmosphere. Polycondensation was then carried out at 210° C. for 1 hour, and the reaction was continued at 40 kPa until the softening point shown in Table 3 was reached, to obtain polyester resin P5. The results are shown in Table 3.

調製例I-1~I-2(アクリル樹脂水分散液1、2の調製)
製造例I-1で得られたアクリル樹脂A1溶液にMEKを加えて固形分40%に調製した。窒素導入管、還流冷却管、撹拌器(新東科学株式会社製、商品名:スリーワンモーターBL300)及び熱電対を装備した2L容の四つ口フラスコに得られた樹脂溶液250部を入れ、25℃で撹拌した。次いで、表4に示す量の48%水酸化ナトリウム水溶液を添加して30分間撹拌した後、25℃、撹拌下、20mL/minの速度で、表4に示すイオン交換水全量を滴下した。次いで、60℃に昇温した後、80kPa~30kPaに段階的に減圧していきながらMEKを留去し、更に一部の水を留去した。25℃まで冷却後イオン交換水を添加し、孔径5μmのフィルター(アセチルセルロース膜、外径:2.5cm、富士フイルム和光純薬株式会社製)を取り付けた容量25mLのシリンジ(テルモ株式会社製)で濾過し、アクリル樹脂水分散液1、2(固形分濃度:30%)を得た。
結果を表4に示す。
Preparation Examples I-1 to I-2 (Preparation of Acrylic Resin Aqueous Dispersions 1 and 2)
The acrylic resin A1 solution obtained in Production Example I-1 was added with MEK to prepare a solid content of 40%. 250 parts of the obtained resin solution were placed in a 2L four-neck flask equipped with a nitrogen inlet tube, a reflux condenser, a stirrer (manufactured by Shinto Scientific Co., Ltd., product name: Three-One Motor BL300) and a thermocouple, and stirred at 25°C. Next, a 48% aqueous sodium hydroxide solution in the amount shown in Table 4 was added and stirred for 30 minutes, and then the entire amount of ion-exchanged water shown in Table 4 was dropped at 25°C under stirring at a rate of 20mL/min. Next, the temperature was raised to 60°C, and MEK was distilled off while gradually reducing the pressure from 80kPa to 30kPa, and some water was further distilled off. After cooling to 25°C, ion-exchanged water was added, and the mixture was filtered using a 25 mL syringe (manufactured by Terumo Corporation) equipped with a filter having a pore size of 5 µm (acetyl cellulose membrane, outer diameter: 2.5 cm, manufactured by FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to obtain acrylic resin aqueous dispersions 1 and 2 (solid content concentration: 30%).
The results are shown in Table 4.

調製例II-1(顔料含有架橋複合樹脂粒子の水系分散体1の調製)
製造例II-1で得られた複合樹脂H1 66.7部をMEK198.6部に溶解し、更に中和剤として48%水酸化ナトリウム水溶液3.4部(複合樹脂の中和度:60モル%)、及びイオン交換水390.5部を加え、10℃以上15℃以下でディスパー翼を用いて1,500rpmで15分間撹拌混合を行った。次いで、カーボンブラック(キャボット社製、商品名:モナーク717)100部を加え、10℃以上15℃以下でディスパー翼を用いて6,500rpmで2時間撹拌混合した。
得られた分散液を200メッシュ濾過し、イオン交換水36.1部を添加して希釈した後に、高圧ホモジナイザー(Microfluidics社製、商品名:マイクロフルイダイザー(型式:M-110K))を用いて、150MPaの圧力で15パス分散処理した。
得られた分散液全量を2Lナスフラスコに入れ、固形分濃度15%になるようにイオン交換水を添加し、回転式蒸留装置(東京理化器械株式会社製、商品名:ロータリーエバポレーターN-1000S)を用いて、回転数50r/minで、32℃に調整した温浴中、0.09MPa(abs)の圧力で3時間保持して、有機溶媒を除去した。更に、温浴を62℃に調整し、圧力を0.07MPa(abs)に下げて固形分濃度25%になるまで濃縮して濃縮物を得た。
Preparation Example II-1 (Preparation of Water-Based Dispersion 1 of Pigment-Containing Crosslinked Composite Resin Particles)
66.7 parts of the composite resin H1 obtained in Production Example II-1 was dissolved in 198.6 parts of MEK, and 3.4 parts of a 48% aqueous sodium hydroxide solution (neutralization degree of the composite resin: 60 mol%) as a neutralizing agent and 390.5 parts of ion-exchanged water were added, and the mixture was stirred and mixed for 15 minutes at 1,500 rpm using a disper blade at 10° C. to 15° C. Next, 100 parts of carbon black (manufactured by Cabot Corporation, product name: Monarch 717) was added, and the mixture was stirred and mixed for 2 hours at 6,500 rpm using a disper blade at 10° C. to 15° C.
The obtained dispersion liquid was filtered through a 200 mesh filter, diluted with 36.1 parts of ion-exchanged water, and then subjected to a dispersion treatment at a pressure of 150 MPa using a high-pressure homogenizer (manufactured by Microfluidics, product name: Microfluidizer (model: M-110K)).
The entire amount of the obtained dispersion was placed in a 2 L eggplant flask, ion-exchanged water was added so that the solid concentration became 15%, and the organic solvent was removed by keeping the temperature at 32° C. and a pressure of 0.09 MPa (abs) for 3 hours at a rotation speed of 50 r/min using a rotary distillation apparatus (manufactured by Tokyo Rikakikai Co., Ltd., product name: Rotary Evaporator N-1000S) in a warm bath adjusted to 32° C. The temperature of the warm bath was further adjusted to 62° C., the pressure was reduced to 0.07 MPa (abs), and the mixture was concentrated until the solid concentration became 25%, to obtain a concentrate.

得られた濃縮物を500mLアングルローターに投入し、高速冷却遠心機(日立工機株式会社製、商品名:himac CR22G、設定温度20℃)を用いて3,660r/minで20分間遠心分離した後、液層部分を孔径5μmのメンブランフィルター(Sartorius社製、商品名:Minisart)で濾過し、固形分濃度が22%になるよう水で希釈した。表5に示す量の水系分散体をねじ口つきガラス瓶にとり、架橋剤(トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ナガセケムテックス株式会社製、商品名:デナコールEX-321L)を加え密栓し、スタラーで撹拌しながら70℃で5時間加熱した。その後、室温まで降温した後、イオン交換水により固形分22%に調製した。孔径5μmのフィルター(アセチルセルロース膜、外径:2.5cm、富士フイルム和光純薬株式会社製)を取り付けた容量25mLのシリンジ(テルモ株式会社製)で濾過し、顔料含有架橋複合樹脂粒子の水系分散体1(固形分濃度:22%、顔料:13%、ポリマー:9%、平均粒径:98.4nm)を得た。結果を表5に示す。 The concentrate obtained was placed in a 500 mL angle rotor and centrifuged at 3,660 r/min for 20 minutes using a high-speed cooling centrifuge (Hitachi Koki Co., Ltd., product name: himac CR22G, set temperature 20°C). The liquid layer was then filtered through a membrane filter with a pore size of 5 μm (Sartorius, product name: Minisart) and diluted with water to a solids concentration of 22%. The amount of aqueous dispersion shown in Table 5 was placed in a screw-top glass bottle, a crosslinking agent (trimethylolpropane polyglycidyl ether, Nagase Chemtex Co., Ltd., product name: Denacol EX-321L) was added, the bottle was sealed, and the bottle was heated at 70°C for 5 hours while stirring with a stirrer. After that, the temperature was lowered to room temperature and the solids content was adjusted to 22% with ion-exchanged water. The mixture was filtered using a 25 mL syringe (Terumo Corporation) equipped with a 5 μm pore size filter (acetyl cellulose membrane, outer diameter: 2.5 cm, Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to obtain aqueous dispersion 1 of pigment-containing crosslinked composite resin particles (solids concentration: 22%, pigment: 13%, polymer: 9%, average particle size: 98.4 nm). The results are shown in Table 5.

調製例II-2~II-7(顔料含有架橋複合樹脂粒子の水系分散体2~7の調製)
調製例II-1において、表5に示す条件に変えた以外は、調製例II-1と同様にして顔料含有架橋複合樹脂粒子の水系分散体2~7を得た。結果を表5に示す。
Preparation Examples II-2 to II-7 (Preparation of Water-Based Dispersions 2 to 7 of Pigment-Containing Crosslinked Composite Resin Particles)
Aqueous dispersions 2 to 7 of pigment-containing crosslinked composite resin particles were obtained in the same manner as in Preparation Example II-1, except that the conditions in Preparation Example II-1 were changed to those shown in Table 5. The results are shown in Table 5.

調製例II-8(顔料含有架橋複合樹脂粒子の水系分散体8の調製)
製造例III-1で得られたポリエステル樹脂P1 66.7部をMEK198.6部に溶解し、更に中和剤として48%水酸化ナトリウム水溶液1.2部(中和度:60モル%)、及びイオン交換水390.5部を加え、10~15℃でディスパー翼を用いて1,500rpmで15分間撹拌混合を行った。次いで、カーボンブラック(キャボット社製、商品名:モナーク717)100部を加え、10℃以上15℃以下でディスパー翼を用いて6,500rpmで2時間撹拌混合した。
得られた混合物に対し、調製例I-1で得られたアクリル樹脂水分散液1(固形分濃度:30%)を55.6部、MEKを7.5部、イオン交換水を16.3部加え、顔料混合物を得た。
得られた顔料混合物を200メッシュ濾過し、イオン交換水36.1部を添加して希釈した後に、高圧ホモジナイザー(Microfluidics社製、商品名:マイクロフルイダイザー(型式:M-110K))を用いて、150MPaの圧力で15パス分散処理した。
得られた分散液全量を2Lナスフラスコに入れ、固形分濃度15%になるようにイオン交換水を添加し、回転式蒸留装置(東京理化器械株式会社製、商品名:ロータリーエバポレーターN-1000S)を用いて、回転数50r/minで、32℃に調整した温浴中、0.09MPa(abs)の圧力で3時間保持して、有機溶媒を除去した。更に、温浴を62℃に調整し、圧力を0.07MPa(abs)に下げて固形分濃度25%になるまで濃縮して濃縮物を得た。
Preparation Example II-8 (Preparation of Water-Based Dispersion 8 of Pigment-Containing Crosslinked Composite Resin Particles)
66.7 parts of polyester resin P1 obtained in Production Example III-1 was dissolved in 198.6 parts of MEK, and 1.2 parts of a 48% aqueous sodium hydroxide solution (neutralization degree: 60 mol%) as a neutralizing agent and 390.5 parts of ion-exchanged water were further added, followed by stirring and mixing for 15 minutes at 1,500 rpm using a disper blade at 10 to 15° C. Next, 100 parts of carbon black (manufactured by Cabot Corporation, product name: Monarch 717) was added, followed by stirring and mixing for 2 hours at 6,500 rpm using a disper blade at 10° C. to 15° C.
To the resulting mixture, 55.6 parts of the acrylic resin aqueous dispersion 1 (solid content: 30%) obtained in Preparation Example I-1, 7.5 parts of MEK, and 16.3 parts of ion-exchanged water were added to obtain a pigment mixture.
The resulting pigment mixture was filtered through a 200 mesh filter, diluted with 36.1 parts of ion-exchanged water, and then subjected to a dispersion treatment at a pressure of 150 MPa using a high-pressure homogenizer (manufactured by Microfluidics, product name: Microfluidizer (model: M-110K)).
The entire amount of the obtained dispersion was placed in a 2 L eggplant flask, ion-exchanged water was added so that the solid concentration became 15%, and the organic solvent was removed by keeping the temperature at 32° C. and a pressure of 0.09 MPa (abs) for 3 hours at a rotation speed of 50 r/min using a rotary distillation apparatus (manufactured by Tokyo Rikakikai Co., Ltd., product name: Rotary Evaporator N-1000S) in a warm bath adjusted to 32° C. The temperature of the warm bath was further adjusted to 62° C., the pressure was reduced to 0.07 MPa (abs), and the mixture was concentrated until the solid concentration became 25%, to obtain a concentrate.

得られた濃縮物を500mLアングルローターに投入し、高速冷却遠心機(日立工機株式会社製、商品名:himac CR22G、設定温度20℃)を用いて3,660r/minで20分間遠心分離した後、液層部分を孔径5μmのメンブランフィルター(Sartorius社製、商品名:Minisart)で濾過し、固形分濃度が22%になるよう水で希釈し顔料含有複合樹脂粒子の水系分散体を得た(顔料含有複合樹脂粒子の中和度60%)。
得られた分散液100部をねじ口つきガラス瓶にとり、架橋剤(商品名:デナコールEX-321L)を加えて密栓し、マグネチックスターラーで撹拌しながら70℃で5時間加熱した。その後、室温まで降温した後、イオン交換水を加えて固形分濃度22%に調整した。孔径5μmのフィルター(アセチルセルロース膜、外径:2.5cm、富士フイルム和光純薬株式会社製)を取り付けた容量25mLのシリンジ(テルモ株式会社製)で濾過し、顔料含有架橋複合樹脂粒子の水系分散体8(固形分濃度:22%、顔料:11.7%、ポリマー:10.3%(ポリエステル樹脂(A)セグメント:8.23%、(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメント:2.06%)、顔料含有架橋複合樹脂粒子の平均粒径:103.1nm)を得た。結果を表6に示す。
The obtained concentrate was placed in a 500 mL angle rotor and centrifuged at 3,660 r/min for 20 minutes using a high-speed refrigerated centrifuge (manufactured by Hitachi Koki Co., Ltd., product name: himac CR22G, set temperature 20° C.), and the liquid layer was then filtered through a membrane filter having a pore size of 5 μm (manufactured by Sartorius, product name: Minisart) and diluted with water to a solid concentration of 22%, to obtain an aqueous dispersion of pigment-containing composite resin particles (neutralization degree of pigment-containing composite resin particles: 60%).
100 parts of the obtained dispersion was taken in a screw-top glass bottle, a crosslinking agent (trade name: Denacol EX-321L) was added, the bottle was sealed, and the bottle was heated at 70°C for 5 hours while stirring with a magnetic stirrer. After that, the temperature was lowered to room temperature, and ion-exchanged water was added to adjust the solid content concentration to 22%. The mixture was filtered with a 25 mL syringe (manufactured by Terumo Corporation) equipped with a filter (acetyl cellulose membrane, outer diameter: 2.5 cm, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) having a pore size of 5 μm, to obtain an aqueous dispersion 8 of pigment-containing crosslinked composite resin particles (solid content concentration: 22%, pigment: 11.7%, polymer: 10.3% (polyester resin (A) segment: 8.23%, (meth)acrylic resin (B) segment: 2.06%), average particle size of pigment-containing crosslinked composite resin particles: 103.1 nm). The results are shown in Table 6.

調製例II-9~II-12(顔料含有架橋複合樹脂粒子の水系分散体9~12の調製)
調製例II-8において、表6に示す条件に変えた以外は、調製例II-8と同様にして、顔料含有架橋複合樹脂粒子の水系分散体9~12を得た。結果を表6に示す。
Preparation Examples II-9 to II-12 (Preparation of Water-Based Dispersions 9 to 12 of Pigment-Containing Crosslinked Composite Resin Particles)
Aqueous dispersions 9 to 12 of pigment-containing crosslinked composite resin particles were obtained in the same manner as in Preparation Example II-8, except that the conditions in Preparation Example II-8 were changed to those shown in Table 6. The results are shown in Table 6.

調製例II-13(顔料含有複合樹脂粒子の水系分散体13の調製)
調製例II-10と同様にして遠心分離まで行った後、架橋処理は行わず、液層部分を孔径5μmのメンブランフィルター(Sartorius社製、商品名:Minisart)で濾過し水で希釈して、顔料含有複合樹脂粒子の水系分散体13(固形分濃度:22%、顔料:12%、ポリマー:10%、顔料含有複合樹脂粒子の平均粒径:101.6nm)を得た。結果を表6に示す。
Preparation Example II-13 (Preparation of Water-Based Dispersion 13 of Pigment-Containing Composite Resin Particles)
After carrying out the same procedures as in Preparation Example II-10 up to centrifugation, the liquid layer was filtered through a membrane filter (manufactured by Sartorius, product name: Minisart) having a pore size of 5 μm without carrying out a crosslinking treatment, and the liquid layer was diluted with water to obtain an aqueous dispersion 13 of pigment-containing composite resin particles (solid concentration: 22%, pigment: 12%, polymer: 10%, average particle size of pigment-containing composite resin particles: 101.6 nm). The results are shown in Table 6.

比較調製例II-1~II-3(顔料含有(架橋)複合樹脂粒子の水系分散体21~23の調製)
比較製造例III-1で得た樹脂P5 66.7部を用いて、表6に示す樹脂種及び各種配合量に変更した以外は、調製例II-8と同様にして、固形分濃度が22%になるよう水で希釈し、水系分散液21(固形分濃度:22%、顔料:13.2%、ポリマー:8.8%)及び水系分散体22(固形分濃度:22%、顔料:11.6%、ポリマー10.4%)、顔料含有(架橋)複合樹脂粒子の水系分散体23(固形分濃度:22%、顔料:13.2%、ポリマー:8.8%)を得た。
結果を表6に示す。
Comparative Preparation Examples II-1 to II-3 (Preparation of Water-Based Dispersions 21 to 23 of Pigment-Containing (Crosslinked) Composite Resin Particles)
Using 66.7 parts of Resin P5 obtained in Comparative Production Example III-1, the same procedure as in Preparation Example II-8 was repeated except that the resin type and various blending amounts were changed to those shown in Table 6, and the solid content was diluted with water to 22%, thereby obtaining an aqueous dispersion 21 (solid content: 22%, pigment: 13.2%, polymer: 8.8%), an aqueous dispersion 22 (solid content: 22%, pigment: 11.6%, polymer: 10.4%), and an aqueous dispersion 23 (solid content: 22%, pigment: 13.2%, polymer: 8.8%) of pigment-containing (crosslinked) composite resin particles.
The results are shown in Table 6.

実施例1(水系インク1の調製)
100mLスクリュー管に、プロピレングリコール10.0部、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル(iBDG)15.0部、アセチレングリコール系界面活性剤(日信化学工業株式会社製、商品名:オルフィンE1010)1.0部、ポリエーテル変性シリコーン活性剤(PEG-11メチルエーテルジメチコン、信越化学工業株式会社製、商品名:KF-6011)1.0部及びイオン交換水42.9部を加え、マグネチックスターラーを用いて室温で15分間撹拌して、混合溶液を得た。
次いで、調製例II-1で得られた顔料含有架橋複合樹脂粒子の水系分散体1の31.0部をマグネチックスターラーで撹拌しながら、前記混合溶液を添加した(合計100部)。次いで、孔径5.0μmのフィルター(Sartorius Stedim Biotech社製、商品名:ミニザルト)で濾過し、水系インク1(固形分濃度:6.8%、顔料:4.0%、ポリマー:2.4%(ポリエステル樹脂(A)セグメント:1.9%、(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメント:0.5%))を得た。
Example 1 (Preparation of Water-Based Ink 1)
A 100 mL screw tube was charged with 10.0 parts of propylene glycol, 15.0 parts of diethylene glycol monoisobutyl ether (iBDG), 1.0 part of an acetylene glycol surfactant (manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., product name: Olfine E1010), 1.0 part of a polyether-modified silicone surfactant (PEG-11 methyl ether dimethicone, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., product name: KF-6011), and 42.9 parts of ion-exchanged water, and the mixture was stirred at room temperature for 15 minutes using a magnetic stirrer to obtain a mixed solution.
Next, 31.0 parts of the aqueous dispersion 1 of the pigment-containing crosslinked composite resin particles obtained in Preparation Example II-1 was added to the above mixed solution while stirring with a magnetic stirrer (total 100 parts). Then, the mixture was filtered through a filter having a pore size of 5.0 μm (manufactured by Sartorius Stedim Biotech, product name: Minisart) to obtain an aqueous ink 1 (solid content concentration: 6.8%, pigment: 4.0%, polymer: 2.4% (polyester resin (A) segment: 1.9%, (meth)acrylic resin (B) segment: 0.5%)).

実施例2~13、比較例1~3(水系インク2~13、21~23の調製)
実施例1において、表7に示す条件に変えた以外は、実施例1と同様にして水系インク2~13、21~23(顔料:4.0%)を得た。
得られた各水系インクを用いて、下記の方法で保存安定性、長期保存後の樹脂フィルム密着性、印刷濃度、耐溶剤(アルコール)性を評価した。結果を表7に示す。
なお、表7中の各成分の量は有効分(固形分)量である。
Examples 2 to 13 and Comparative Examples 1 to 3 (Preparation of Water-Based Inks 2 to 13 and 21 to 23)
Water-based inks 2 to 13 and 21 to 23 (pigment: 4.0%) were obtained in the same manner as in Example 1, except that the conditions in Example 1 were changed to those shown in Table 7.
Using each of the obtained water-based inks, storage stability, resin film adhesion after long-term storage, print density, and solvent (alcohol) resistance were evaluated by the following methods. The results are shown in Table 7.
The amount of each component in Table 7 is the effective amount (solid content).

(1)保存安定性1(平均粒径変化率)の評価
水系インクを密閉容器内で、60℃恒温室下で保存し、28日後に取り出し、保存後の平均粒径を測定した。60℃、28日保存後における平均粒径変化率を下記式により算出(小数点以下は切り捨て)し、以下の評価基準にて保存安定性を評価した。
平均粒径変化率(%)=[〔保存後の平均粒径/保存前の平均粒径〕-1]×100
(評価基準)
A:平均粒径変化率の絶対値が、5%未満である。
B:平均粒径変化率の絶対値が、5%以上15%未満である。
C:平均粒径変化率の絶対値が、15%以上30%未満である
D:平均粒径変化率の絶対値が、30%以上50%未満である。
E:平均粒径変化率の絶対値が、50%以上、又は、水系インクが流動性を失い、平均粒径を測定できる状態ではない。
評価結果がB以上であれば、実使用上の問題はない。
(1) Evaluation of storage stability 1 (average particle size change rate) The water-based ink was stored in a sealed container in a thermostatic chamber at 60°C, and after 28 days, it was removed and the average particle size after storage was measured. The average particle size change rate after storage at 60°C for 28 days was calculated using the following formula (rounded down to the nearest whole number), and the storage stability was evaluated according to the following evaluation criteria.
Rate of change in average particle size (%) = [(average particle size after storage/average particle size before storage) - 1] x 100
(Evaluation Criteria)
A: The absolute value of the rate of change in average particle size is less than 5%.
B: The absolute value of the rate of change in average particle size is 5% or more and less than 15%.
C: The absolute value of the rate of change in average particle size is 15% or more and less than 30%. D: The absolute value of the rate of change in average particle size is 30% or more and less than 50%.
E: The absolute value of the rate of change in average particle size is 50% or more, or the water-based ink has lost fluidity and is not in a state where the average particle size can be measured.
If the evaluation result is B or above, there is no problem in practical use.

(2)保存安定性2(pH比)の評価
水系インクを密閉容器内で、60℃恒温室下で保存し、28日後に取り出し、水系インクのpHを測定した。保存前の水系インクのpHに対する保存後の水系インクのpHの比(保存後pH/保存前pH)を算出した。
前記pHの比が1に近いほど保存安定性に優れており、0.8以上であれば、実使用上の問題はない。
(2) Evaluation of storage stability 2 (pH ratio) The water-based ink was stored in a sealed container in a constant temperature room at 60° C., and after 28 days, it was taken out and the pH of the water-based ink was measured. The ratio of the pH of the water-based ink after storage to the pH of the water-based ink before storage (pH after storage/pH before storage) was calculated.
The closer the pH ratio is to 1, the better the storage stability is, and if it is 0.8 or higher, there is no problem in practical use.

(3)長期保存後の樹脂フィルム(PVC)密着性の評価
上記で得られた60℃28日間保存後の水系インクを、インクジェットプリンター(株式会社リコー製、商品名:IPSiO GX 2500、ピエゾ式)に充填し、ポリ塩化ビニル(PVC)フィルム(商品名:3MTM スコッチカルTM グラフィックフィルムIJ40-10R(白色光沢))にA4ベタ画像を印刷した。次いで、80℃の乾燥機にて5分間乾燥し、室温25℃、相対湿度50%の環境室にて1日静置し、評価用印刷物を得た。
評価用印刷物の印刷面にカッターナイフを用いてPVCフィルム素地に達する縦横11本の切り傷(切り傷の間隔は1mm)をつけ、100マスの碁盤目を作製した。次いでこの碁盤目部分にセロテープ(登録商標)(商品名:CT15)を貼り付け、角度90°で10cm/secの速度で該テープを剥がし、剥離のないマス目の数を目視により確認した。
表7には100マスに対する剥離のなかったマス目の数を示す。
剥離のないマス目の数が多いほど樹脂フィルム(PVC)に対する密着性に優れており、70以上であれば、実使用上の問題はない。
(3) Evaluation of resin film (PVC) adhesion after long-term storage The aqueous ink obtained above after 28 days of storage at 60°C was filled into an inkjet printer (manufactured by Ricoh Co., Ltd., product name: IPSiO GX 2500, piezoelectric type), and an A4 solid image was printed on a polyvinyl chloride (PVC) film (product name: 3M TM Scotchcal TM Graphic Film IJ40-10R (white gloss)). Then, it was dried for 5 minutes in a dryer at 80°C, and left to stand for 1 day in an environmental chamber at room temperature of 25°C and relative humidity of 50%, to obtain a print for evaluation.
A cutter knife was used to make 11 vertical and horizontal cuts (1 mm apart) on the printed surface of the evaluation print that reached the PVC film base, creating a grid of 100 squares. Cellotape (registered trademark) (product name: CT15) was then attached to the grid, and the tape was peeled off at an angle of 90° at a speed of 10 cm/sec, and the number of squares that did not peel off was visually confirmed.
Table 7 shows the number of squares that did not peel off per 100 squares.
The greater the number of squares that are not peeled off, the better the adhesion to the resin film (PVC). If the number is 70 or more, there is no problem in practical use.

(4)長期保存後の印刷濃度の評価
上記(3)の密着性の評価と同様の方法により評価用印刷物を得た。得られた印刷物をマクベス濃度計(グレタグマクベス社製、品番:スペクトロアイ)を用いて、中心及び四隅の計5点を測定し、その平均値を求めた。
値が大きいほど、長期保存後のインクの印刷濃度に優れており、1.6以上であれば、実使用上の問題はない。
(4) Evaluation of print density after long-term storage A print for evaluation was obtained in the same manner as in the evaluation of adhesion in (3) above. The print obtained was measured at five points, the center and four corners, using a Macbeth densitometer (manufactured by GretagMacbeth, product number: Spectroeye), and the average value was calculated.
The larger the value, the better the print density of the ink after long-term storage, and a value of 1.6 or more poses no problem in practical use.

(5)長期保存後の耐溶剤(アルコール)性の評価
上記(3)の密着性の評価と同様の方法により評価用印刷物を得た。
エタノールをイオン交換水で希釈し、エタノールの質量濃度が異なる評価用のエタノール水溶液を作製した(0~100%の範囲で10%刻みの水溶液を作製した)。次いで、前記エタノール水溶液(各質量濃度)を含浸させた綿棒を用いて、2~3cmの幅で1秒間に1往復の速度で、該印刷面を10回往復してなでるように軽く擦過した。擦過した印刷面の状態を目視により観察し、印刷面に傷、剥がれ、白濁等の変化が認められなかった最も高いエタノールの質量濃度を耐溶剤(アルコール)性の指標として表7に示す。
エタノールの質量濃度が高いほど耐アルコール性に優れており、50%以上であれば、実使用上の問題はないが、60%以上であることが好ましい。
(5) Evaluation of Solvent (Alcohol) Resistance After Long-Term Storage Printed materials for evaluation were obtained in the same manner as in the evaluation of adhesion in (3) above.
Ethanol was diluted with ion-exchanged water to prepare aqueous ethanol solutions with different mass concentrations of ethanol for evaluation (aqueous solutions were prepared in 10% increments in the range of 0 to 100%). Next, a cotton swab impregnated with the aqueous ethanol solution (each mass concentration) was used to gently rub the printed surface back and forth 10 times at a speed of one back and forth per second with a width of 2 to 3 cm. The state of the rubbed printed surface was visually observed, and the highest mass concentration of ethanol at which no changes such as scratches, peeling, or cloudiness were observed on the printed surface is shown in Table 7 as an index of solvent (alcohol) resistance.
The higher the mass concentration of ethanol, the better the alcohol resistance. If it is 50% or more, there is no problem in practical use, but it is preferably 60% or more.

表7から、実施例1~13で得られた水系インクは、比較例1~3で得られた水系インクと比べて、疎水的な系中での保存安定性に優れ、長期保存後のインクの樹脂フィルムへの密着性、印刷物の印刷濃度、耐溶剤(アルコール)性に優れることが分かる。
比較例1及び2で得られた水系インクは、ポリエステル樹脂(A)を構成するアルコール成分中に3-メチル-1,5-ペンタンジオールを含まないため、また、比較例3で得られた水系インクは、(メタ)アクリル樹脂(B)セグメントを含まないため、保存安定性、長期保存後のインクの樹脂フィルムへの密着性、印刷物の印刷濃度、耐溶剤(アルコール)性に劣る。
From Table 7, it can be seen that the water-based inks obtained in Examples 1 to 13 have superior storage stability in a hydrophobic system, and are superior in adhesion of the ink to a resin film after long-term storage, print density of printed matter, and solvent resistance (alcohol) compared to the water-based inks obtained in Comparative Examples 1 to 3.
The water-based inks obtained in Comparative Examples 1 and 2 did not contain 3-methyl-1,5-pentanediol in the alcohol component constituting the polyester resin (A), and the water-based ink obtained in Comparative Example 3 did not contain a (meth)acrylic resin (B) segment, so they were inferior in storage stability, adhesion of the ink to the resin film after long-term storage, print density of printed matter, and solvent (alcohol) resistance.

Claims (7)

顔料を含有する複合樹脂粒子の水系分散体であって、
該複合樹脂が、ポリエステル樹脂(A)セグメントと(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメントとを含有し、該ポリエステル樹脂(A)を構成するアルコール成分が、少なくとも3-メチル-1,5-ペンタンジオールを含み、該アルコール成分中における3-メチル-1,5-ペンタンジオールの含有量が30モル%以上85モル%以下である、顔料を含有する複合樹脂粒子の水系分散体。
An aqueous dispersion of pigment-containing composite resin particles,
The composite resin contains a polyester resin (A) segment and a (meth)acrylic resin (B) segment, the alcohol component constituting the polyester resin (A) contains at least 3-methyl-1,5-pentanediol, and the content of 3-methyl-1,5-pentanediol in the alcohol component is 30 mol % or more and 85 mol % or less .
(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメントを構成する(メタ)アクリル酸由来の構成単位の含有量が、(メタ)アクリル系樹脂(B)セグメントを構成する全モノマー構成単位中、10質量%以上50質量%以下である、請求項1に記載の顔料を含有する複合樹脂粒子の水系分散体。 An aqueous dispersion of composite resin particles containing the pigment according to claim 1, in which the content of the (meth)acrylic acid-derived constituent units constituting the (meth)acrylic resin (B) segment is 10% by mass or more and 50% by mass or less of all monomer constituent units constituting the (meth)acrylic resin (B) segment. (メタ)アクリル系樹脂(B)の酸価が150mgKOH/g以上300mgKOH/g以下である、請求項1又は2に記載の顔料を含有する複合樹脂粒子の水系分散体。 An aqueous dispersion of composite resin particles containing the pigment according to claim 1 or 2, in which the acid value of the (meth)acrylic resin (B) is 150 mg KOH/g or more and 300 mg KOH/g or less. (メタ)アクリル系樹脂(B)セグメントに対するポリエステル樹脂(A)セグメントの質量比[(A)/(B)]が、50/50以上98/2以下である、請求項1~3のいずれかに記載の顔料を含有する複合樹脂粒子の水系分散体。 An aqueous dispersion of composite resin particles containing the pigment according to any one of claims 1 to 3, in which the mass ratio [(A)/(B)] of the polyester resin (A) segment to the (meth)acrylic resin (B) segment is 50/50 or more and 98/2 or less. 複合樹脂が、架橋剤(C)により架橋されてなる架橋複合樹脂粒子である、請求項1~4のいずれかに記載の顔料を含有する複合樹脂粒子の水系分散体。 An aqueous dispersion of composite resin particles containing the pigment according to any one of claims 1 to 4, in which the composite resin is a crosslinked composite resin particle formed by crosslinking with a crosslinking agent (C). インクジェット記録用である、請求項1~5のいずれかに記載の顔料を含有する複合樹脂粒子の水系分散体。 An aqueous dispersion of composite resin particles containing the pigment according to any one of claims 1 to 5, for use in inkjet recording. 請求項1~6のいずれかに記載の顔料を含有する複合樹脂粒子の水系分散体と水溶性有機溶剤を含有する、水系インク。 A water-based ink containing a water-based dispersion of composite resin particles containing the pigment according to any one of claims 1 to 6 and a water-soluble organic solvent.
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