JP2004210953A - Method for producing water-based ink - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing water-based ink by which the water-based ink is easily produced without being affected by the composition of a kneaded product, and a kind, a volume or the like of a kneader. <P>SOLUTION: The method for producing the water-based ink involves kneading a mixture comprising a pigment, a polymer having a salt-forming group, a neutralizer for neutralizing the polymer having the salt-forming group, an organic solvent and water by the kneader to which ≥0.1 kWh integrated power value per kg of the mixture is imparted. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水系インクの製造法に関する。更に詳しくは、インクジェットプリンター等に好適に使用しうる水系インクの製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンターに使用されるインクには、耐水性や耐光性を向上させるために、近年、顔料インクが使用されている。顔料インクは、染料インクと比べて光沢に劣るため、分散されている顔料の粒径をできる限り小さくすることが好ましい。このことから、顔料を含有する高固形分濃度の混合物に混練機で強い剪断力を与えることによって顔料粒子を微細化させることが考えられている。
【０００３】
その混練機として、例えばニーダーを用いて顔料を含有する高固形分濃度の混合物を混練する際にその混練の終点を管理する方法として、▲１▼化学分析によって水等の組成を分析する方法、▲２▼光電比色により、比色のバラツキを調べる方法、▲３▼粒ゲージ測定器を用いて塗料やインクの展延性から分散度合いを調べる方法、▲４▼目標とする混練度における温度をあらかじめ確認しておき、所定の温度に到達した時点を混練の終点とする方法、▲５▼混練物を五感、例えば指先でつまみ、そのときの触感で混練の度合いを判定する方法、及び▲６▼目標とする混練度となるのに要する時間をあらかじめ調べておき、所定の時間に到達した時点を混練の終点とする方法が知られている〔例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、前記▲１▼〜▲３▼の方法には、判定するためのサンプリングが必要であり、判定結果までに時間を要するため、その操作が煩雑であり、また、前記▲４▼〜▲６▼の方法は、混練物の粘度や粘弾性等によって混練の度合いが異なることがあり、また使用する混練機の種類やその容量の相違により、混練度や混練の終点を一律に管理することが困難であるため、オペレーターの経験やノウハウが要求されるという欠点がある。
【０００５】
また、インクジェット用インクの製造において、顔料分散物をサンドミルで分散する際に、顔料分散物１ｋｇあたりサンドミルに印加する積算動力値を０．１ 〜１０ｋＷｈ とする方法が提案されている（例えば、特許文献１参照） 。
【０００６】
しかしながら、この方法には、サンドミルが使用されているため、メディアに由来の無機物が製品に混入するのを避けることができないという欠点がある。また、この方法には、一般に、顔料分散物の固形分濃度が３０重量％程度以下となるような条件下でなければ処理することができず、顔料の小粒径化が困難なことがあり、更には処理後にメディアを分離する必要がある等の生産性の面でも欠点がある。
【０００７】
【特許文献１】
特許第２９７４６１７ 号明細書
【非特許文献１】
橋本健次著「混練技術」、産業技術センター、昭和５３年１０月５日発行、２４〜３０頁
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、混練物の組成及びニーダーの種類やその容量等による影響を受けずに、水系インクを容易に製造することができる水系インクの製造法を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、顔料、塩生成基を有するポリマー（以下、単に「ポリマー」という）、該ポリマーを中和するための中和剤、有機溶媒及び水を含有する混合物１ｋｇあたり０．１ｋＷｈ以上の積算動力値をニーダーに印加する該ニーダーで該混合物を混練する水系インクの製造法に関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本明細書にいう「混合物１ｋｇあたりの積算動力値」は、ニーダーに取り付けられている積算電力計により検出される積算動力値を混合物の仕込量で除することによって求められた値を意味する。
【００１１】
本発明においては、まず、顔料、ポリマー、該ポリマーを中和するための中和剤、有機溶媒及び水を混合することにより、混合物を調製する。これらの成分を混合するときの温度は、特に限定がなく、通常、１０〜４０℃程度であればよい。
【００１２】
顔料は、無機顔料及び有機顔料のいずれであってもよい。また、必要により、それらと体質顔料とを併用することもできる。
【００１３】
無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、金属酸化物、金属硫化物、金属塩化物等が挙げられる。これらの中では、特に黒色水系インクでは、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、例えば、ファーネスブラック、サーマルランプブラック、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。
【００１４】
有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、ジアゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、ジオキサジン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、チオインジゴ顔料、アンソラキノン顔料、キノフタロン顔料等が挙げられる。
体質顔料としては、シリカ、炭酸カルシウム、タルク等が挙げられる。
【００１５】
顔料の量は、印字濃度の観点から、ポリマーの樹脂固形分１００ 重量部に対して、好ましくは１００ 〜７００ 重量部、より好ましくは２００ 〜６００ 重量部、更に好ましくは３００ 〜５００ 重量部である。
【００１６】
ポリマーとしては、顔料を含有させることができる水不溶性ポリマー、又は顔料を分散させることができる水溶性ポリマーを用いることができる。これらの中では、水不溶性ポリマーが好ましい。水不溶性ポリマーを用いた場合には、顔料含有ポリマー粒子の水分散体が得られる。また、水溶性ポリマーを用いた場合には、顔料分散体が得られる。したがって、顔料の水分散体として、顔料含有ポリマー粒子の水分散体又は顔料分散体を用いることができる。
【００１７】
ポリマーの例としては、塩生成基を有するビニル系ポリマー、塩生成基を有するポリエステル系ポリマー、塩生成基を有するポリウレタン系ポリマー等が挙げられる。これらのポリマーの中では、塩生成基を有するビニル系ポリマーが好ましい。
【００１８】
塩生成基を有するビニル系ポリマーとしては、スチレン、（メタ）アクリル酸及び（メタ）アクリル酸エステルからなる群より選ばれた１種以上のモノマーの重合体が挙げられる。
【００１９】
ポリマーの重量平均分子量は、１００００ 〜３０００００であることが印刷後のインクの耐久性を高める観点から好ましい。
【００２０】
ポリマーは塩生成基を有するので、その塩生成基を中和するために、中和剤が用いられる。
【００２１】
中和剤として、塩生成基の種類に応じて酸又は塩基を使用することができる。酸としては、例えば、塩酸、硫酸等の無機酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸、コハク酸、グリコール酸、グルコン酸、グリセリン酸等の有機酸が挙げられる。塩基としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン等の３級アミン類、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。
【００２２】
中和剤の量は、特に限定がなく、通常、得られる顔料の水分散液の液性が中性から弱アルカリ性、例えば、ｐＨが４．５ 〜９．５ 、好ましくは７〜９．５ となるような量であることが望ましい。なお、顔料等と中和剤とを混合する前には、あらかじめポリマーの塩生成基を中和剤で中和しておいてもよい。
【００２３】
有機溶媒としては、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒及びハロゲン化脂肪族炭化水素系溶媒が好ましい。それらの中では、親水性有機溶媒がより好ましい。
【００２４】
アルコール系溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、第３級ブタノール、イソブタノール、ジアセトンアルコール等が挙げられる。ケトン系溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。エーテル系溶媒としては、例えば、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等が挙げられる。芳香族炭化水素系溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン等が挙げられる。脂肪族炭化水素系溶媒としては、例えば、ヘプタン、ヘキサン、シクロヘキサン等が挙げられる。ハロゲン化脂肪族炭化水素系溶媒としては、例えば、塩化メチレン、１，１，１−トリクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン等が挙げられる。これらの中では、アセトン及びメチルエチルケトンが好ましい。
【００２５】
有機溶媒の量は、顔料とのなじみやすさの観点から、ポリマーの樹脂固形分１００ 重量部に対して、２０重量部以上が好ましく、３０重量部以上がより好ましく、５０重量部以上が更に好ましい。また、有機溶媒の量は、混合物を混練する際に、有効な剪断力を得る観点から、ポリマーの樹脂固形分１００ 重量部に対して、５００ 重量部以下が好ましく、３００ 重量部以下がより好ましく、２００ 重量部以下が更に好ましい。これらの観点から、有機溶媒の量は、ポリマーの樹脂固形分１００ 重量部に対して、好ましくは２０〜５００ 重量部、より好ましくは３０〜３００ 重量部、更に好ましくは５０〜２００ 重量部である。
【００２６】
水としては、例えば、イオン交換水、蒸留水、超純水、水道水等が挙げられる。これらの中では、イオン交換水、蒸留水及び超純水が好ましい。
【００２７】
水の量は、顔料とのなじみやすさの観点から、有機溶媒１００ 重量部に対して、好ましくは５０〜１０００重量部、より好ましくは１００ 〜５００ 重量部である。
【００２８】
混合物における固形分濃度は、混合物を混練する際に、有効な剪断力を得る観点から、好ましくは５０重量％以上、より好ましくは６５重量％であり、また得られる混練物の粘度が高くなりすぎて均一な混練を行うことができなくなるのを回避するとともに、混練物が崩壊して粒子状となることを回避する観点から、好ましくは８０重量％以下、より好ましくは７５重量％以下である。これらの観点から、混合物における固形分濃度は、好ましくは５０重量％以上、より好ましくは５０〜８０重量％、更に好ましくは６５〜８０重量％、特に好ましくは６５〜７５重量％である。
【００２９】
なお、混合物における固形分は、顔料、ポリマー及び中和剤の固形分の総量を意味する。
【００３０】
本発明においては、混合物中には、顔料及びポリマー以外に、中和剤、有機溶媒及び水が存在しているため、混練時に顔料へのポリマーの吸着力が強くなるので、微粒子化を十分に行うことができる。
【００３１】
混合物を混練する際には、ニーダーとして、化学工学協会編「化学工学便覧」改訂五版、丸善（株）、９１７〜９１９頁に記載されているように、回分式と連続式とがあり、前者としては双腕型ニーダー等、後者としてはセルフクリーニング型ニーダー等が挙げられる。これらの中では、品種切替、槽内洗浄等の点から双腕型ニーダーが好ましい。この双腕型ニーダーには、常圧式と加圧式とがあるが、本発明においてはいずれを用いることもできる。
【００３２】
なお、双腕型ニーダーを用いた場合には、得られた混練物中に、粗大粒子が含まれる場合がある。この場合には、その混練物を更にロールミルで混練することが好ましい。ロールミルとしては、２本ロールミルや３本ロールミルを用いることができる。その混練の際には、混練物の乾燥による凝集を回避するため、水を添加することが好ましい。
【００３３】
混合物をニーダーに投入する際には、混合物を構成している各原料をそれぞれ別々にニーダーに投入してもよく、混合物を一括してニーダーに投入してもよく、あるいはポリマー、有機溶媒、水及び中和剤をあらかじめディスパ翼等で混合し、得られた混合物と顔料とをニーダーに投入してもよい。しかし、ポリマーの中和及び顔料のなじみやすさの点から、ポリマー、中和剤、有機溶媒及び水をニーダー内で混合するか、又はこれらの原料を別容器内で混合した後、得られた混合物をニーダーに投入し、ついで顔料を投入することが好ましい。
【００３４】
双腕型ニーダーを用いて混練する際には、混合物１ｋｇあたり０．１ｋＷｈ以上の積算動力値を該双腕型ニーダーに印加する。
【００３５】
混合物を混練する度合いは、混合物の種類及びその量、混練機の種類及びその容量等によって異なるため、その混練する度合いを判定したり、混練の終点を決定することが困難である。
【００３６】
これに対して、前述したように、混練の度合いを混合物１ｋｇあたりの０．１ｋＷｈ以上の積算動力値により規定した場合には、ニーダーの種類及びその容量等が変化した場合であっても、混合物の混練の度合いを適切に管理し、しかもその混練の終点を適切に決定することができるという事実が見出されたのである。
【００３７】
混合物１ｋｇあたりの積算動力値は、顔料とポリマーをなじませて粗大粒子の残存量を低減させる観点から、０．１ｋＷｈ以上、好ましくは０．５ｋＷｈ以上とされる。なお、混合物１ｋｇあたりの積算動力値の上限値は、特に限定されないが、あまりにも大きい場合には、それ以上に混練する効果が認められないのみならず、混練時間が長くなり、生産効率が低下する傾向がある。したがって、かかる観点から、混合物１ｋｇあたりの積算動力値は、６．０ｋＷｈ以下であることが好ましい。以上の観点から、混合物１ｋｇあたりの積算動力値は、０．１ｋＷｈ以上、好ましくは０．１ 〜６．０ｋＷｈ、より好ましくは０．５ 〜６．０ｋＷｈである。
【００３８】
混合物の混練温度は、混練に適した剪断応力を得る観点から、好ましくは５０℃以下、より好ましくは５〜５０℃、更に好ましくは１０〜３５℃、特に好ましくは１０〜２５℃である。混練温度は、例えば、ニーダーのジャケットに流す冷却媒体の温度及びその流量で制御することができる。
【００３９】
混練の終了後、得られた混練物は、そのままの状態で使用することができるほか、混練物を水及び／又は有機溶媒で希釈してもよい。
【００４０】
得られた混練物を水系インクに用いる場合には、希釈の後工程で有機溶媒を除去するため、水による希釈を行い、顔料の水分散体を製造することが好ましい。
【００４１】
希釈後の混練物の固形分濃度は、次の分散工程で処理しうる程度であればよいが、通常の場合、１０〜４０重量％程度である。
【００４２】
混練物を水及び／又は有機溶媒で希釈する際に使用する装置としては、例えば、ディスパーやバタフライミキサー等が挙げられる。
【００４３】
なお、得られた希釈物に含まれている固形分を水及び／又は有機溶媒中に均一に分散させるが、その際には、分散装置を用いることができる。
【００４４】
分散装置としては、例えば、高圧ホモジナイザー、ボールミル、ビーズミル、高速撹拌型分散機等が挙げられる。これらの中では、無機不純物の混入が少ないことから、高圧ホモジナイザーが好ましい。
【００４５】
高圧ホモジナイザーとしては、例えば、処理液の流路が固定されたチャンバーを有するもの、処理液の流路の幅を調整しうる均質バルブを有するもの等が挙げられる。
【００４６】
処理液の流路が固定されたチャンバーを有する高圧ホモジナイザーとしては、例えば、マイクロフルイダイザー（マイクロフルイディクス社製、商品名）、ナノマイザー（ナノマイザー社製、商品名）、アルティマイザー〔（株）スギノマシン製、商品名〕等が挙げられる。また、均質バルブを有する高圧ホモジナイザーとしては、高圧ホモジナイザー（ラニー社製、商品名）、高圧ホモジナイザー〔三丸機械工業（株）製、商品名〕、高圧ホモゲナイザー〔（株）イズミフードマシナリ社製、商品名〕等が挙げられる。
【００４７】
高圧ホモジナイザーで分散する際の圧力は、所望の粒径を有するポリマー粒子を短時間で容易に得ることができることから、好ましくは５０ＭＰａ 以上、より好ましくは８０ＭＰａ 以上である。
【００４８】
かくして得られる顔料の水分散体を用いて水系インクを製造する際には、この水分散体から有機溶媒を除去することが好ましい。顔料の水分散体から有機溶媒を除去する方法としては、減圧蒸留法が好ましく、薄膜式減圧蒸留法がより好ましい。
【００４９】
なお、必要に応じて、遠心分離、フィルター濾過等により、顔料の水分散体から粗大粒子を除去してもよい。
【００５０】
水分散体には、必要に応じて、湿潤剤、分散剤、消泡剤、防黴剤、キレート剤等の添加剤を添加することにより、水系インクを得ることができる。
【００５１】
水系インクにおける水分散体中の固形分の含有量は、印字濃度及び吐出安定性の観点から、水系インクに含まれている顔料含有ポリマー粒子の水分散体中のポリマー粒子又は顔料分散体中の顔料粒子の含有量が１〜３０重量％、好ましくは２〜１５重量％となるように調整することが望ましい。
【００５２】
【実施例】
実施例１
ポリマー溶液として、スチレンモノマー３４重量部、メタクリル酸１６重量部、スチレンマクロマー〔東亜合成（株）製、商品名：ＡＮ−６（スチレン−アクリロニトリル共重合マクロマー、スチレン含量：７０重量％、重量平均分子量：６０００、合性官能基：メタクリロイルオキシ基）〕１５重量部及びオクチルポリエチレングリコールポリプロピレングリコールメタクリレート〔日本油脂（株） 製、商品名：ブレンマー５０ＰＯＥＰ−８００Ｂ 〕２５重量部、メタクリル酸ｎ−ブチル〔三菱ガス化学（株） 製、商品名：ＧＥ−３１０（Ｎ−ＢＭＡ） メタクリル酸ｎ−ブチル〕９．８ 重量部及びアクリル酸ブチル〔東亜合成（株） 製〕０．２ 重量部からなる共重合体〔開始剤：２，２’−アゾビス（２，４− ジメチルバレロニトリル、重合溶媒：メチルエチルケトン、重合温度：６７ ℃、重合時間：１０ 時間（滴下３時間、熟成７時間）、重量平均分子量：１２０，０００〕のメチルエチルケトン溶液（非蒸発成分濃度：５０重量％）を用いた。
【００５３】
前記ポリマー溶液１．５ｋｇ に、５規定の水酸化ナトリウム水溶液０．１７ｋｇ及びイオン交換水１．０ｋｇ を添加し、ディスパー翼で３０分間混合した後、容量１０Ｌ 、加圧式ニーダー〔（株）モリヤマ製〕に仕込んだ。
【００５４】
次に、キナクリドン顔料〔大日本インキ化学工業（株） 、商品名：ファストゲン スーパー マゼンタ ＲＧ〕３．０ｋｇ をこれに加えた。その際の固形分濃度は、６７重量％であった。
【００５５】
このニーダーに蓋をし、密閉状態にして、ジャケットに１℃の冷却水を流し、２５℃で２時間混練して混練物を得た。混合物１ｋｇあたりの積算動力値は、０．８ｋＷｈであった。
【００５６】
得られた混練物５．６ｋｇ に、イオン交換水２．２ｋｇ を加えながら、３本ロールミルで混練した後、イオン交換水７．２ｋｇ を加えて希釈し、マイクロフルイダイザー（マイクロフルイディックス社製） で２００ＭＰａの圧力で５パス分散処理した。
【００５７】
得られた分散処理物にイオン交換水３．８ｋｇ を加えて攪拌した後、減圧下で６０℃で有機溶媒と一部の水を除去し、さらに平均孔径５μｍ のフィルター〔日本ポール（株） 製〕で濾過し、粗大粒子を除去し、固形分濃度が２０重量％の顔料含有ポリマー粒子の水分散体を得た。
【００５８】
次に、得られた顔料含有ポリマー粒子の水分散体２７．５重量部、グリセリン１５．５重量部、プロピレングリコールモノブチルエーテル５ 重量部、トリエチレングリコールモノブチルエーテル３．５ 重量部、サーフィノール１０４ 〔エアープロダクツジャパン（株）製、商品名〕０．３ 重量部及びイオン交換水４８．２重量部を混合し、水系インクを得た。
【００５９】
実施例２〜５及び比較例１
実施例１において、混練時の条件を表１に示すように変更した他は、実施例１と同様にして水系インクを製造した。
【００６０】
なお、表１に記載のニーダーは、以下のことを意味する。
ニーダーＡ：容量１０Ｌ の加圧式ニーダー〔（株）モリヤマ製、Ｓ１０−１０〕
ニーダーＢ：容量５０Ｌ の常圧式ニーダー〔（株）モリヤマ製、Ｇ５０−２５ＭＷＢ−Ｓ 〕
ニーダーＣ：容量３００Ｌの常圧式ニーダー〔（株）トーシン社製、ＴＫ３００−１００Ｍ〕
【００６１】
比較例２
ポリマー溶液０．１７９ｋｇ に、５規定の水酸化ナトリウム水溶液０．０２０ｋｇ 、メチルエチルケトン０．３５３ｋｇ 及びイオン交換水０．５９１ｋｇ を添加して混合した後、キナクリドン顔料〔大日本インキ化学工業（株） 製、商品名：ファストゲン スーパーマゼンタ ＲＧ〕０．３５７ｋｇ 添加し、ディスパー翼で３０分間混合した。その際の固形分濃度は３０重量％であった。その混合液を、容量１．４Ｌのサンドミル（シンマルエンタープライゼス社製、商品名：ダイノーミル） に仕込んだ（分散メディア：ジルコニアビーズ、充填率：８０ 容量％、ディスク周速度：１０．５ｍ／ｓｅｃ） 。
【００６２】
次に、このサンドミルを密閉状態にし、ジャケットに１℃の冷却水を流し、２５℃で３．６ 時間混合することにより、分散体を得た。この分散体を得る際の混合物１ｋｇあたりの積算動力値は０．８ｋＷｈであった。
【００６３】
得られた分散体１．５００ｋｇ に、イオン交換水０．３００ｋｇ を加えて希釈し、マイクロフルイダイザー（マイクロフルイディックス社製） で２００ＭＰａの圧力で５パス分散処理した。
【００６４】
得られた分散処理物にイオン交換水０．４５０ｋｇ を加えて攪拌した後、減圧下で６０℃で有機溶媒と一部の水を除去し、さらに平均孔径５μｍ のフィルター〔日本ポール（株） 製〕で濾過し、粗大粒子を除去し、固形分濃度が２０重量％の顔料含有ポリマー粒子の水分散体を得た。
【００６５】
次に、得られた顔料含有ポリマー粒子の水分散体２７．５重量部、グリセリン１５．５重量部、プロピレングリコールモノブチルエーテル５ 重量部、トリエチレングリコールモノブチルエーテル３．５ 重量部、サーフィノール１０４ 〔エアープロダクツジャパン（株）製、商品名〕０．３ 重量部及びイオン交換水４８．２重量部を混合し、水系インクを得た。
【００６６】
比較例３
比較例２において、ポリマー溶液の量を０．３９７ｋｇ に、５規定の水酸化ナトリウム水溶液の量を０．０４４ｋｇ に、イオン交換水の量を０．２６４ｋｇ に、キナクリドン顔料〔大日本インキ化学工業（株） 製、商品名：ファストゲンスーパーマゼンタ ＲＧ〕の量を０．７９３ｋｇ に変更し、またメチルエチルケトンを使用しなかった以外は、比較例２と同様にしてディスパー翼で３０分間混合したが、固形分量が多く、良好な状態で混合することができなかった。
【００６７】
次に、各実施例及び各比較例で得られた水系インクの物性を、以下の方法に基づいて評価した。その結果を表に示す。
【００６８】
（１） 平均粒径
大塚電子（株） 製、レーザー粒子解析システムＥＬＳ−８０００を用い、平均粒径を測定した。
【００６９】
（２） 保存安定性
温度７０℃で恒温槽に保存し、保存から１日経過後及び３０日経過後における各粘度をＥ型粘度計（ローター：８°３４’ ×Ｒ２４ 、２０℃）で測定し、式：
〔粘度保持率〕＝〔保存３０日経過後の粘度〕÷〔保存１日経過後の粘度〕×１００
に基づいて粘度保持率を求め、以下の評価基準にしたがって評価した。
【００７０】
〔評価基準〕
○：粘度保持率が９０％以上、１１０ ％未満
×：粘度保持率が１１０ ％以上、９０％未満
【００７１】
（３） 生産性
混練時間が長くなると生産性が低下することから、以下の評価基準に基づいて評価した。
【００７２】
〔評価基準〕
○：混練時間が１０時間以下
×：混練時間が１０時間超
【００７３】
（４） 濾過性
０．８ μｍ のフィルター〔アセチルセルロース膜、外径：２．５ｃｍ 、富士写真フィルム（株） 製〕を取り付けた容量２５ｍＬの針なしシリンジ〔テルモ（株） 製〕で濾過し、前記フィルター１個が目詰まりするまでの通液量を測定し、以下の評価基準に基づいて評価した。
【００７４】
〔評価基準〕
○：通液量が１００ｍＬ 以上
△：通液量が２０ｍＬ以上１００ｍＬ 未満
×：通液量が２０ｍＬ未満
【００７５】
（５） 無機物混入
得られた水系インクにおける無機物（ジルコニウム）含量をＩＣＰ （誘導結合プラズマ）発光分析（検出下限値：１ｍｇ／ｋｇ）によって測定した。
【００７６】
【表１】

【００７７】
表１に示された結果から、実施例１〜３によれば、ニーダーの大きさや種類によらず、混合物１ｋｇあたりの積算動力値が所定の範囲内にある場合には、各物性に優れた水系インクが得られることがわかる。また、実施例４及び５によれば、混合物１ｋｇあたりの積算動力値を増加させても、各種物性に優れた水系インクが得られることがわかる。
【００７８】
一方、比較例１によれば、積算動力値が低い場合には、得られる水系インクにおける平均粒径、保存性及び濾過性が悪くなることがわかる。また、比較例２によれば、固形分濃度を低下させた場合には、混合物を用いて水系インクを調製することができるが、水系インク中の粒子の平均粒径が大きく、保存性及び濾過性に劣り、更には分散メディア由来の無機物の混入がある等の数多くの欠点が生じることがわかる。また、比較例３によれば、実施例１で用いられたのと同様の固形分濃度を有する混合物を用いて混合することができないことがわかる。
【００７９】
【発明の効果】
本発明の製造法によれば、混合物の組成及びニーダーの種類やその容量等による影響を受けずに、水系インクを容易に製造することができる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing an aqueous ink. More specifically, the present invention relates to a method for producing an aqueous ink that can be suitably used for an ink jet printer or the like.
[0002]
[Prior art]
In recent years, pigment inks have been used as inks used in ink jet printers in order to improve water resistance and light resistance. Since pigment inks are inferior in gloss to dye inks, it is preferable to reduce the particle size of the dispersed pigment as much as possible. From this fact, it has been considered that the pigment particles are made finer by applying a strong shearing force to the mixture containing the pigment and having a high solid content with a kneader.
[0003]
As a method for managing the end point of the kneading when kneading a mixture having a high solid content containing a pigment using a kneader, for example, (1) a method of analyzing the composition of water or the like by chemical analysis, (2) a method of examining colorimetric variations by photoelectric colorimetry, (3) a method of examining the degree of dispersion from the spreadability of paints and inks using a particle gauge measuring instrument, and (4) a temperature at a target kneading degree. A method of confirming in advance and setting the time point when the temperature reaches a predetermined temperature as an end point of kneading, (5) a method of picking the kneaded material with five senses, for example, a fingertip, and judging the degree of kneading with a tactile sensation at that time; and (6) There is known a method in which the time required to reach a target kneading degree is checked in advance, and the time when a predetermined time is reached is set as the kneading end point (for example, see Non-Patent Document 1).
[0004]
However, in the above methods (1) to (3), sampling for determination is necessary, and it takes time until the result of the determination, so that the operation is complicated, and the methods (4) to (6) are also required. In the method of ▼, the degree of kneading may vary depending on the viscosity, viscoelasticity, etc. of the kneaded material, and it is possible to uniformly manage the kneading degree and the end point of kneading according to the type of kneader used and the difference in its capacity. Since it is difficult, there is a disadvantage that the experience and know-how of the operator are required.
[0005]
Further, in the production of ink-jet inks, a method has been proposed in which, when a pigment dispersion is dispersed by a sand mill, an integrated power value applied to the sand mill per 1 kg of the pigment dispersion is 0.1 to 10 kWh (for example, see Patent Reference 1).
[0006]
However, this method has a drawback that since a sand mill is used, it is impossible to avoid mixing of inorganic substances derived from media into products. In addition, this method generally cannot be treated unless the solid content concentration of the pigment dispersion is about 30% by weight or less, and it may be difficult to reduce the particle size of the pigment. Further, there is a disadvantage in terms of productivity such as the necessity of separating the media after the processing.
[0007]
[Patent Document 1]
Patent No. 2974617 [Non-Patent Document 1]
"Kneading Technology" by Kenji Hashimoto, Industrial Technology Center, published October 5, 1978, pp. 24-30.
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method for producing an aqueous ink that can easily produce an aqueous ink without being affected by the composition of the kneaded material, the type of the kneader, the capacity thereof, and the like.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a polymer containing a pigment, a salt-forming group (hereinafter, simply referred to as a “polymer”), a neutralizing agent for neutralizing the polymer, an organic solvent, and an integration of 0.1 kWh or more per kg of a mixture containing water. The present invention relates to a method for producing an aqueous ink in which the power is applied to a kneader and the mixture is kneaded with the kneader.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The term “integrated power value per 1 kg of the mixture” as used herein means a value obtained by dividing the integrated power value detected by the integrated wattmeter attached to the kneader by the charged amount of the mixture.
[0011]
In the present invention, first, a mixture is prepared by mixing a pigment, a polymer, a neutralizing agent for neutralizing the polymer, an organic solvent, and water. The temperature at which these components are mixed is not particularly limited, and may be generally about 10 to 40 ° C.
[0012]
The pigment may be any of an inorganic pigment and an organic pigment. If necessary, these may be used in combination with the extender pigment.
[0013]
Examples of the inorganic pigment include carbon black, metal oxides, metal sulfides, metal chlorides, and the like. Of these, carbon black is particularly preferred for black aqueous inks. Examples of the carbon black include furnace black, thermal lamp black, acetylene black, channel black, and the like.
[0014]
Examples of the organic pigment include an azo pigment, a diazo pigment, a phthalocyanine pigment, a quinacridone pigment, an isoindolinone pigment, a dioxazine pigment, a perylene pigment, a perinone pigment, a thioindigo pigment, an anthoraquinone pigment, and a quinophthalone pigment.
Examples of the extender include silica, calcium carbonate, talc and the like.
[0015]
The amount of the pigment is preferably from 100 to 700 parts by weight, more preferably from 200 to 600 parts by weight, and still more preferably from 300 to 500 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin solid content of the polymer, from the viewpoint of print density. .
[0016]
As the polymer, a water-insoluble polymer that can contain a pigment or a water-soluble polymer that can disperse a pigment can be used. Of these, water-insoluble polymers are preferred. When a water-insoluble polymer is used, an aqueous dispersion of pigment-containing polymer particles is obtained. When a water-soluble polymer is used, a pigment dispersion is obtained. Therefore, an aqueous dispersion of pigment-containing polymer particles or a pigment dispersion can be used as the aqueous dispersion of the pigment.
[0017]
Examples of the polymer include a vinyl polymer having a salt-forming group, a polyester polymer having a salt-forming group, and a polyurethane polymer having a salt-forming group. Among these polymers, vinyl polymers having a salt-forming group are preferred.
[0018]
Examples of the vinyl polymer having a salt-forming group include polymers of one or more monomers selected from the group consisting of styrene, (meth) acrylic acid, and (meth) acrylate.
[0019]
The weight average molecular weight of the polymer is preferably 10,000 to 300,000 from the viewpoint of increasing the durability of the ink after printing.
[0020]
Since the polymer has a salt-forming group, a neutralizing agent is used to neutralize the salt-forming group.
[0021]
As the neutralizing agent, an acid or a base can be used depending on the type of the salt-forming group. Examples of the acid include inorganic acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid, and organic acids such as acetic acid, propionic acid, lactic acid, succinic acid, glycolic acid, gluconic acid, and glyceric acid. Examples of the base include tertiary amines such as trimethylamine and triethylamine, ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like.
[0022]
The amount of the neutralizing agent is not particularly limited, and usually, the aqueous dispersion of the obtained pigment has a neutral to slightly alkaline property, for example, a pH of 4.5 to 9.5, and preferably 7 to 9.5. It is desirable that the amount be such that Before mixing the pigment and the like with the neutralizing agent, the salt-forming groups of the polymer may be neutralized in advance with the neutralizing agent.
[0023]
As the organic solvent, alcohol solvents, ketone solvents, ether solvents, aromatic hydrocarbon solvents, aliphatic hydrocarbon solvents and halogenated aliphatic hydrocarbon solvents are preferred. Among them, hydrophilic organic solvents are more preferred.
[0024]
Examples of the alcohol solvent include methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, tertiary butanol, isobutanol, diacetone alcohol and the like. Examples of the ketone solvent include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, and methyl isobutyl ketone. Examples of the ether solvent include dibutyl ether, tetrahydrofuran, dioxane and the like. Examples of the aromatic hydrocarbon solvent include benzene, toluene and the like. Examples of the aliphatic hydrocarbon-based solvent include heptane, hexane, cyclohexane and the like. Examples of the halogenated aliphatic hydrocarbon solvent include methylene chloride, 1,1,1-trichloroethane, chloroform, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, and the like. Of these, acetone and methyl ethyl ketone are preferred.
[0025]
The amount of the organic solvent is preferably 20 parts by weight or more, more preferably 30 parts by weight or more, and still more preferably 50 parts by weight or more, based on 100 parts by weight of the resin content of the polymer, from the viewpoint of the compatibility with the pigment. . In addition, the amount of the organic solvent is preferably 500 parts by weight or less, more preferably 300 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the resin solid content of the polymer, from the viewpoint of obtaining an effective shear force when kneading the mixture. , 200 parts by weight or less is more preferable. From these viewpoints, the amount of the organic solvent is preferably 20 to 500 parts by weight, more preferably 30 to 300 parts by weight, and still more preferably 50 to 200 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin solid content of the polymer. .
[0026]
Examples of the water include ion-exchanged water, distilled water, ultrapure water, tap water, and the like. Among them, ion exchange water, distilled water and ultrapure water are preferred.
[0027]
The amount of water is preferably from 50 to 1000 parts by weight, more preferably from 100 to 500 parts by weight, based on 100 parts by weight of the organic solvent, from the viewpoint of the compatibility with the pigment.
[0028]
The solid content concentration in the mixture is preferably 50% by weight or more, more preferably 65% by weight, from the viewpoint of obtaining an effective shear force when kneading the mixture, and the viscosity of the obtained kneaded material is too high. From the viewpoint of avoiding the fact that uniform kneading cannot be performed and preventing the kneaded material from disintegrating into particles, it is preferably at most 80% by weight, more preferably at most 75% by weight. From these viewpoints, the solid content concentration in the mixture is preferably 50% by weight or more, more preferably 50 to 80% by weight, further preferably 65 to 80% by weight, and particularly preferably 65 to 75% by weight.
[0029]
In addition, the solid content in the mixture means the total amount of the solid content of the pigment, the polymer, and the neutralizer.
[0030]
In the present invention, in addition to the pigment and the polymer, a neutralizing agent, an organic solvent, and water are present in the mixture, so that the adsorbing power of the polymer to the pigment during kneading is increased. It can be carried out.
[0031]
When kneading the mixture, kneaders include a batch type and a continuous type as described in Chemical Engineering Handbook, edited by the Society of Chemical Engineers, 5th revised edition, Maruzen Co., Ltd., pp. 917-919. The former includes a double-arm type kneader, and the latter includes a self-cleaning type kneader. Among these, a double-arm kneader is preferable from the viewpoint of product type switching, tank washing, and the like. The double-arm type kneader includes a normal pressure type and a pressurized type, and any of them can be used in the present invention.
[0032]
When a double-arm kneader is used, coarse particles may be contained in the obtained kneaded material. In this case, it is preferable that the kneaded material is further kneaded with a roll mill. As a roll mill, a two-roll mill or a three-roll mill can be used. At the time of the kneading, it is preferable to add water in order to avoid aggregation due to drying of the kneaded material.
[0033]
When charging the mixture into the kneader, each raw material constituting the mixture may be separately charged into the kneader, the mixture may be charged into the kneader at once, or a polymer, an organic solvent, or water. The neutralizer and the neutralizer may be mixed in advance with a disper blade or the like, and the resulting mixture and the pigment may be charged into a kneader. However, in view of the neutralization of the polymer and the familiarity of the pigment, the polymer, the neutralizing agent, the organic solvent and water were mixed in a kneader or obtained after mixing these raw materials in a separate container. It is preferred to charge the mixture into a kneader and then charge the pigment.
[0034]
When kneading using a double-arm kneader, an integrated power value of 0.1 kWh or more per 1 kg of the mixture is applied to the double-arm kneader.
[0035]
The degree of kneading of the mixture varies depending on the type and amount of the mixture, the type and volume of the kneader, and the like, so it is difficult to determine the degree of kneading or to determine the end point of kneading.
[0036]
On the other hand, as described above, when the degree of kneading is defined by an integrated power value of 0.1 kWh or more per 1 kg of the mixture, the mixture can be changed even if the kind of the kneader and its capacity change. It has been found that the degree of kneading can be appropriately controlled and the end point of the kneading can be properly determined.
[0037]
The integrated power value per 1 kg of the mixture is 0.1 kWh or more, preferably 0.5 kWh or more, from the viewpoint of reducing the residual amount of coarse particles by blending the pigment and the polymer. The upper limit of the integrated power value per 1 kg of the mixture is not particularly limited, but if it is too large, not only the effect of kneading any more is not recognized, but also the kneading time becomes longer and the production efficiency is reduced. Tend to. Therefore, from such a viewpoint, it is preferable that the integrated power value per 1 kg of the mixture is 6.0 kWh or less. From the above viewpoint, the integrated power value per 1 kg of the mixture is 0.1 kWh or more, preferably 0.1 to 6.0 kWh, more preferably 0.5 to 6.0 kWh.
[0038]
The kneading temperature of the mixture is preferably 50 ° C or less, more preferably 5 to 50 ° C, further preferably 10 to 35 ° C, and particularly preferably 10 to 25 ° C, from the viewpoint of obtaining a shear stress suitable for kneading. The kneading temperature can be controlled, for example, by the temperature of the cooling medium flowing through the jacket of the kneader and the flow rate thereof.
[0039]
After completion of the kneading, the obtained kneaded material can be used as it is, or the kneaded material may be diluted with water and / or an organic solvent.
[0040]
When the obtained kneaded product is used for an aqueous ink, it is preferable to perform dilution with water to produce an aqueous dispersion of a pigment in order to remove an organic solvent in a post-dilution step.
[0041]
The solid content concentration of the kneaded material after dilution may be such that it can be processed in the next dispersion step, but is usually about 10 to 40% by weight.
[0042]
Examples of an apparatus used for diluting the kneaded material with water and / or an organic solvent include a disperser and a butterfly mixer.
[0043]
In addition, the solid content contained in the obtained diluent is uniformly dispersed in water and / or an organic solvent. In this case, a dispersing apparatus can be used.
[0044]
Examples of the dispersing device include a high-pressure homogenizer, a ball mill, a bead mill, and a high-speed stirring type disperser. Among these, a high-pressure homogenizer is preferable because of a low contamination of inorganic impurities.
[0045]
Examples of the high-pressure homogenizer include a high-pressure homogenizer having a chamber in which the flow path of the processing liquid is fixed, and a high-pressure homogenizer having a homogeneous valve capable of adjusting the width of the flow path of the processing liquid.
[0046]
Examples of the high-pressure homogenizer having a chamber in which the flow path of the processing solution is fixed include, for example, a microfluidizer (trade name, manufactured by Microfluidics Co., Ltd.), a nanomizer (trade name, manufactured by Nanomizer Co., Ltd.), an Ultimizer [Sugino Co., Ltd.] Machine name, trade name]. Examples of the high-pressure homogenizer having a homogeneous valve include a high-pressure homogenizer (trade name, manufactured by Runny), a high-pressure homogenizer (trade name, manufactured by Sanmaru Machinery Co., Ltd.), a high-pressure homogenizer (trade name, manufactured by Izumi Food Machinery Co., Ltd. Trade name].
[0047]
The pressure at the time of dispersion with a high-pressure homogenizer is preferably 50 MPa or more, more preferably 80 MPa or more, since polymer particles having a desired particle size can be easily obtained in a short time.
[0048]
When producing an aqueous ink using the aqueous dispersion of the pigment thus obtained, it is preferable to remove the organic solvent from the aqueous dispersion. As a method for removing the organic solvent from the aqueous dispersion of the pigment, a vacuum distillation method is preferable, and a thin film vacuum distillation method is more preferable.
[0049]
If necessary, coarse particles may be removed from the aqueous dispersion of the pigment by centrifugation, filter filtration, or the like.
[0050]
An aqueous ink can be obtained by adding additives such as a wetting agent, a dispersing agent, an antifoaming agent, a fungicide, and a chelating agent to the aqueous dispersion as necessary.
[0051]
The content of the solid content in the aqueous dispersion in the aqueous ink is, from the viewpoint of print density and ejection stability, the polymer particles or the pigment dispersion in the aqueous dispersion of the pigment-containing polymer particles contained in the aqueous ink. It is desirable to adjust the content of the pigment particles to be 1 to 30% by weight, preferably 2 to 15% by weight.
[0052]
【Example】
Example 1
As a polymer solution, 34 parts by weight of styrene monomer, 16 parts by weight of methacrylic acid, styrene macromer [manufactured by Toagosei Co., Ltd., trade name: AN-6 (styrene-acrylonitrile copolymer macromer, styrene content: 70% by weight, weight average molecular weight] : 6000, compatible functional group: methacryloyloxy group)] 15 parts by weight and octyl polyethylene glycol polypropylene glycol methacrylate [manufactured by NOF CORPORATION, trade name: Blenmer 50POEP-800B] 25 parts by weight, n-butyl methacrylate [Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., trade name: GE-310 (N-BMA) 9.8 parts by weight of n-butyl methacrylate] and 0.2 parts by weight of butyl acrylate [Toa Gosei Co., Ltd.] 0.2 parts by weight [Initiator: 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) Polymerization solvent: methyl ethyl ketone, polymerization temperature: 67 ° C., polymerization time: 10 hours (dropping 3 hours, aging 7 hours), weight average molecular weight: 120,000] methyl ethyl ketone solution (concentration of non-evaporable component: 50% by weight) was used. .
[0053]
To 1.5 kg of the polymer solution, 0.17 kg of a 5N aqueous solution of sodium hydroxide and 1.0 kg of ion-exchanged water were added, and the mixture was mixed with a disper blade for 30 minutes, and then a 10 L capacity kneader [manufactured by Moriyama Co., Ltd.] ].
[0054]
Next, 3.0 kg of a quinacridone pigment [Dai Nippon Ink Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Fastgen Super Magenta RG] was added thereto. The solid content concentration at that time was 67% by weight.
[0055]
The kneader was capped and closed, and a cooling water of 1 ° C. was flowed through the jacket and kneaded at 25 ° C. for 2 hours to obtain a kneaded material. The integrated power value per 1 kg of the mixture was 0.8 kWh.
[0056]
To 5.6 kg of the obtained kneaded material, 2.2 kg of ion-exchanged water was added, and the mixture was kneaded with a three-roll mill. Then, 7.2 kg of ion-exchanged water was added to dilute the mixture, and a microfluidizer (Microfluidics) was added. For 5 passes at a pressure of 200 MPa.
[0057]
After 3.8 kg of ion-exchanged water was added to the obtained dispersion and stirred, the organic solvent and a part of water were removed at 60 ° C. under reduced pressure, and a filter having an average pore size of 5 μm [manufactured by Nippon Pall Co., Ltd.] To remove the coarse particles to obtain an aqueous dispersion of pigment-containing polymer particles having a solid content of 20% by weight.
[0058]
Next, 27.5 parts by weight of an aqueous dispersion of the obtained pigment-containing polymer particles, 15.5 parts by weight of glycerin, 5 parts by weight of propylene glycol monobutyl ether, 3.5 parts by weight of triethylene glycol monobutyl ether, Surfynol 104 [ 0.3 parts by weight of Air Products Japan K.K., and 48.2 parts by weight of ion-exchanged water were mixed to obtain an aqueous ink.
[0059]
Examples 2 to 5 and Comparative Example 1
A water-based ink was produced in the same manner as in Example 1 except that the conditions at the time of kneading were changed as shown in Table 1.
[0060]
In addition, the kneader described in Table 1 means the following.
Kneader A: Pressurized kneader with a capacity of 10 L [S10-10, manufactured by Moriyama Corporation]
Kneader B: 50 L capacity normal pressure kneader [G50-25MWB-S, manufactured by Moriyama Corporation]
Kneader C: 300 L atmospheric pressure type kneader [TK300-100M, manufactured by Toshin Co., Ltd.]
[0061]
Comparative Example 2
To 0.179 kg of the polymer solution, 0.020 kg of a 5N aqueous sodium hydroxide solution, 0.353 kg of methyl ethyl ketone and 0.591 kg of ion-exchanged water were added and mixed, and then a quinacridone pigment [manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Incorporated. Trade name: Fastgen Super Magenta RG] 0.357 kg was added and mixed with a disper blade for 30 minutes. At that time, the solid content concentration was 30% by weight. The mixture was charged into a 1.4 L sand mill (trade name: Dyno Mill, manufactured by Shinmaru Enterprises Co., Ltd.) (dispersion media: zirconia beads, filling rate: 80% by volume, disk peripheral speed: 10.5 m / sec). ).
[0062]
Next, the sand mill was closed, a cooling water of 1 ° C. was flowed through the jacket, and the mixture was mixed at 25 ° C. for 3.6 hours to obtain a dispersion. The integrated power value per 1 kg of the mixture when obtaining this dispersion was 0.8 kWh.
[0063]
To 1.500 kg of the obtained dispersion, 0.300 kg of ion-exchanged water was added for dilution, and the mixture was subjected to a 5-pass dispersion treatment with a microfluidizer (manufactured by Microfluidics) at a pressure of 200 MPa.
[0064]
After adding 0.450 kg of ion-exchanged water to the obtained dispersion-treated product and stirring the mixture, the organic solvent and a portion of water were removed at 60 ° C. under reduced pressure, and a filter having an average pore size of 5 μm [manufactured by Nippon Pall Co., Ltd.] To remove the coarse particles to obtain an aqueous dispersion of pigment-containing polymer particles having a solid content of 20% by weight.
[0065]
Next, 27.5 parts by weight of an aqueous dispersion of the obtained pigment-containing polymer particles, 15.5 parts by weight of glycerin, 5 parts by weight of propylene glycol monobutyl ether, 3.5 parts by weight of triethylene glycol monobutyl ether, Surfynol 104 [ 0.3 parts by weight of Air Products Japan K.K., and 48.2 parts by weight of ion-exchanged water were mixed to obtain an aqueous ink.
[0066]
Comparative Example 3
In Comparative Example 2, the amount of the polymer solution was 0.397 kg, the amount of the 5N aqueous sodium hydroxide solution was 0.044 kg, the amount of ion-exchanged water was 0.264 kg, and the quinacridone pigment [Dainippon Ink Chemical Industry ( Co., Ltd., trade name: Fastgen Super Magenta RG] was changed to 0.793 kg and mixed for 30 minutes with a disper blade in the same manner as in Comparative Example 2 except that methyl ethyl ketone was not used. The amount was too large to mix in good condition.
[0067]
Next, the physical properties of the water-based inks obtained in each of the examples and comparative examples were evaluated based on the following methods. The results are shown in the table.
[0068]
(1) Average Particle Size The average particle size was measured using a laser particle analysis system ELS-8000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.
[0069]
(2) Storage stability Stored in a constant temperature bath at a temperature of 70 ° C., and measured the respective viscosities after 1 day and 30 days from the storage with an E-type viscometer (rotor: 8 ° 34 ′ × R24, 20 ° C.) formula:
[Viscosity retention] = [viscosity after 30 days of storage] ÷ [viscosity after 1 day of storage] × 100
The viscosity retention was determined based on the following, and evaluated according to the following evaluation criteria.
[0070]
〔Evaluation criteria〕
：: Viscosity retention of 90% or more and less than 110% X: Viscosity retention of 110% or more and less than 90%
(3) Productivity As the kneading time becomes longer, the productivity decreases. Therefore, the evaluation was made based on the following evaluation criteria.
[0072]
〔Evaluation criteria〕
：: Kneading time is 10 hours or less. X: Kneading time is more than 10 hours.
(4) Filtration: Filtered with a 25 mL needleless syringe (manufactured by Terumo Corporation) equipped with a 0.8 μm filter (acetyl cellulose membrane, outer diameter: 2.5 cm, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.). The amount of liquid passing until one filter was clogged was measured and evaluated based on the following evaluation criteria.
[0074]
〔Evaluation criteria〕
：: Flow rate is 100 mL or more Δ: Flow rate is 20 mL or more and less than 100 mL X: Flow rate is less than 20 mL
(5) Incorporation of Inorganic Substance The inorganic substance (zirconium) content in the obtained water-based ink was measured by ICP (inductively coupled plasma) emission analysis (lower detection limit: 1 mg / kg).
[0076]
[Table 1]

[0077]
From the results shown in Table 1, according to Examples 1 to 3, regardless of the size and type of the kneader, when the integrated power value per 1 kg of the mixture is within a predetermined range, each physical property is excellent. It can be seen that a water-based ink is obtained. Further, according to Examples 4 and 5, it can be seen that even if the integrated power value per 1 kg of the mixture is increased, water-based inks excellent in various physical properties can be obtained.
[0078]
On the other hand, according to Comparative Example 1, when the integrated power value is low, it is understood that the average particle size, storability and filterability of the obtained water-based ink are deteriorated. Further, according to Comparative Example 2, when the solid content concentration was lowered, an aqueous ink could be prepared using the mixture, but the average particle size of the particles in the aqueous ink was large, and the storage stability and filtration It can be seen that there are a number of disadvantages such as inferior properties and the inclusion of inorganic substances derived from the dispersion medium. Further, according to Comparative Example 3, it can be seen that mixing using a mixture having the same solid content concentration as that used in Example 1 cannot be performed.
[0079]
【The invention's effect】
According to the production method of the present invention, an aqueous ink can be easily produced without being affected by the composition of the mixture, the type of the kneader, the capacity thereof, and the like.

Claims (4)

顔料、塩生成基を有するポリマー、該塩生成基を有するポリマーを中和するための中和剤、有機溶媒及び水を含有する混合物１ｋｇあたり０．１ｋＷｈ以上の積算動力値をニーダーに印加する該ニーダーで該混合物を混練する水系インクの製造法。Applying an integrated power value of 0.1 kWh or more per kg of a mixture containing a pigment, a polymer having a salt-forming group, a neutralizing agent for neutralizing the polymer having the salt-forming group, an organic solvent and water to the kneader; A method for producing an aqueous ink in which the mixture is kneaded in a kneader. 混合物を混練することによって得られた混練物を水及び／又は有機溶媒で希釈した後、得られた希釈物中に、該混練物に由来の固形分を分散させる請求項１記載の水系インクの製造法。The water-based ink according to claim 1, wherein the kneaded product obtained by kneading the mixture is diluted with water and / or an organic solvent, and a solid content derived from the kneaded material is dispersed in the obtained diluted material. Manufacturing method. 混練時における混合物の温度を５０℃以下に調整する請求項１又は２記載の水系インクの製造法。3. The method for producing an aqueous ink according to claim 1, wherein the temperature of the mixture during kneading is adjusted to 50 ° C. or lower. 混合物の固形分濃度が５０〜８０重量％である請求項１〜３いずれか記載の水系インクの製造法。The process for producing an aqueous ink according to any one of claims 1 to 3, wherein the mixture has a solid content of 50 to 80% by weight.