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膠囊化物及其製造方法以及油墨組合物的製作方法

2023-05-21 17:30:21 5

專利名稱:膠囊化物及其製造方法以及油墨組合物的製作方法
技術領域:
本發明涉及膠囊化物及其製造方法以及油墨組合物。
背景技術:
以往,在許多工業、技術領域中進行了各種物質的膠囊化。在印刷、塗料、油墨產業中,顏料或色素等的膠囊化大多已實用化。另外,在醫藥、農業領域中,已嘗試了許多以增強效力或減輕毒性、賦予穩定性、延遲效果等為目的的藥物的膠囊化。作為膠囊化方法,通常公知的是相分離法(凝聚法)、浸沒幹燥法(界面沉澱法)、噴霧乾燥法、パンコ一テイング法、液中固化包覆法、界面聚合法、界面無機反應法、原位聚合法等。但是,在這些方法中,存在以下問題芯物質受到限定,難以自由設計殼層(芯物質的包覆層)的厚度,芯物質難以膠囊化,難以自由設計膠囊表面的官能團,不容易製造具有均勻的表面狀態的顆粒,納米級的膠囊化不容易,難於應用到比較不穩定的化合物中,製造製劑時使用的溶劑易於混入到製品中,或者不能滿足所得膠囊的性狀,還有所得膠囊化物本身因用途而不同的問題。
另外,在從微細的噴頭噴出油墨液滴,在紙等記錄介質的表面記錄文字或圖形的噴墨記錄方法中,最近,由於耐水性、耐光性優異的緣故,因此一直在使用將顏料分散在水中的水系顏料油墨。通常大多使用用表面活性劑或高分子分散劑等分散劑將顏料分散在水性分散介質中的這種水系顏料油墨。但是,如果這樣為了分散顏料顆粒而使用分散劑的話,為了確保作為油墨的理想的特性,在油墨組合物中應該調節的方面很多,例如,要想獲得高的印刷濃度或固著性、耐擦性等,則存在粘度趨於增高等問題。
而且,在這些水系顏料油墨中,分散劑僅吸附在顏料顆粒表面,在像對顏料顆粒施加強的剪切力的噴墨記錄方法中,吸附在顏料顆粒表面的分散劑易於脫落。由此,往往顏料油墨的分散性降低,噴出穩定性(由記錄頭在一定方向穩定噴出的特性)惡化。另外,在使用用表面活性劑或高分子分散劑等分散劑分散的顏料油墨中,易於引起這些分散劑的脫吸附,長期保存時,分散也易於變得不穩定。
另一方面,為了提高顏料系噴墨油墨所含的顏料對記錄介質的固著性,已知使用著色劑顆粒被聚合物包覆的膠囊化顏料的技術。
提出了顏料顆粒膠囊化的技術(例如,參見專利文獻1、2、3)、在顏料顆粒的表面接枝聚合聚合物的技術(例如,參見專利文獻4~7)。另外,提出了使用親水親油性接枝聚合物將疏水性粉體膠囊化的方法(例如,參見專利文獻8),但在膠囊化時,如果使用預聚合的聚合物,則存在膠囊化後的粒徑過於增加的問題。
除了上述提案之外,還提出了使用通過轉相乳化法在室溫下包覆可形成皮膜的樹脂的顏料的油墨(例如,參見專利文獻9~17)、使用通過酸析法用含陰離子性基團的有機高分子化合物包覆的顏料的油墨(例如,參見專利文獻18~27)。
進一步提出了使用通過轉相乳化法浸漬聚合物微粒和色料而形成的聚合物乳液的油墨(例如,參見專利文獻28~33)。但是,即使在由轉相乳化法或酸析法得到的著色劑中,由於油墨中所用的滲透劑等有機溶劑的種類不同,吸附在顏料顆粒上的聚合物往往產生脫離而溶解在油墨中,油墨的分散穩定性或噴出穩定性、圖像質量等往往也不夠。
專利文獻1特公平7-94634號公報專利文獻2特開平8-59715號公報專利文獻3特開2003-306661號公報專利文獻4特開平5-339516號公報專利文獻5特開平8-302227號公報專利文獻6特開平8-302228號公報專利文獻7特開平8-81647號公報專利文獻8特開平5-320276號公報專利文獻9特開平8-218015號公報專利文獻10特開平8-295837號公報專利文獻11特開平9-3376號公報專利文獻12特開平8-183920號公報專利文獻13特開平10-46075號公報專利文獻14特開平10-292143號公報專利文獻15特開平11-80633號公報專利文獻16特開平11-349870號公報專利文獻17特開平2000-7961號公報專利文獻18特開平9-31360號公報專利文獻19特開平9-217019號公報專利文獻20特開平9-316353號公報專利文獻21特開平9-104834號公報專利文獻22特開平9-151342號公報專利文獻23特開平10-140065號公報專利文獻24特開平11-152424號公報專利文獻25特開平11-166145號公報專利文獻26特開平11-199783號公報專利文獻27特開平11-209672號公報專利文獻28特開平9-286939號公報專利文獻29特開2000-44852號公報專利文獻30特開2000-53897號公報專利文獻31特開2000-53898號公報專利文獻32特開2000-53899號公報專利文獻33特開2000-53900號公報發明內容本發明是鑑於上述問題點而完成的,其目的在於提供在各種產業、技術領域中,可以高度發揮各種功能的膠囊化物及其製造方法。
更具體地說,本發明的目的在於提供完全滿足以下(1)~(9)的膠囊化物(1)芯物質不受限定、(2)可以自由設計殼層(芯物質的包覆層)的厚度、(3)芯物質可以膠囊化、(4)芯物質和殼物質,其功能可以分離、(5)可以製造具有均勻的表面狀態的顆粒、(6)納米級的膠囊化容易、(7)可以製造具有均勻的粒徑的顆粒、(8)對環境優異、(9)有毒性等的芯物質因膠囊化而可以低毒化或無害化。
本發明的目的還在於提供完全滿足以下(i)~(v)的膠囊化物(i)用作油墨用的色料時,在水性分散液中的分散穩定性優異,(ii)作為油墨時,可以得到圖像的堅牢性優異的記錄物,
(iii)作為油墨時,可以得到圖像的耐擦性優異的記錄物,(iv)作為噴墨記錄用油墨時,從記錄頭噴出的穩定性優異,(v)作為噴墨記錄用油墨時,圖像質量優異。
本發明的目的還在於提供不僅完全滿足上述(1)~(9)以及上述(i)~(v),而且可以高度發揮其它各種功能的膠囊化物以及膠囊化物的製造方法。
進一步的目的在於提供包含上述膠囊化物的水性分散液、油墨以及噴墨記錄用油墨。
本發明者銳意研究的結果,發現了以下的技術的構成,從而完成了本發明。
(1)一種膠囊化物,其是芯物質被以聚合物為主要成分的壁材包覆的膠囊化物,其中該聚合物通過具有離子性基團和疏水性基團的離子性表面活性劑a與芯物質連接,至少包含(I)衍生自帶有與該離子性表面活性劑a相反的電荷的離子性聚合性表面活性劑B和/或離子性單體的重複結構單元,和(II)衍生自具有帶有與該離子性表面活性劑a同種或相反的電荷的離子性基團和疏水性基團和聚合性基團的離子性聚合性表面活性劑C的重複結構單元。
(2)一種膠囊化物,其是芯物質被以聚合物為主要成分的壁材包覆的膠囊化物,其中該聚合物包含由疏水性單體構成的重複結構單元,存在於(I)具有離子性基團和疏水性基團的離子性表面活性劑a和帶有與該離子性表面活性劑a相反的電荷的離子性表面活性劑b以及(II)帶有與該離子性表面活性劑a同種或相反的電荷的離子性表面活性劑c之間。
(3)(1)所述的膠囊化物,上述聚合物進一步具有衍生自疏水性單體的重複結構單元,且存在於(I)和(II)之間。
(4)(1)所述的膠囊化物,其特徵在於,上述聚合物同時具有衍生自上述離子性聚合性表面活性劑C的重複結構單元和衍生自帶有與該離子性聚合性表面活性劑C同種電荷的離子性單體的重複結構單元。
(5)(1)~(4)任一項所述的膠囊化物,上述離子性表面活性劑a是進一步具有聚合性基團的離子性聚合性表面活性劑A。
(6)(1)~(5)任一項所述的膠囊化物,上述聚合物進一步具有衍生自具有非離子性基團和疏水性基團和聚合性基團的非離子性聚合性表面活性劑D的重複結構。
(7)(1)~(6)任一項所述的膠囊化物,上述聚合物通過離子性表面活性劑a和非離子性表面活性劑e與芯物質連接。
(8)(7)所述的膠囊化物,其特徵在於,上述非離子性表面活性劑e是進一步具有聚合性基團的離子性聚合性表面活性劑E,根據情況,是構成上述聚合物的重複結構單元。
(9)(1)~(8)任一項所述的膠囊化物,上述離子性表面活性劑a和/或上述離子性聚合性表面活性劑A的「離子性基團」與上述離子性表面活性劑b和/或上述離子性聚合性表面活性劑B的「離子性基團」面對面,該離子性表面活性劑b和/或該離子性聚合性表面活性劑B的「疏水性」基團與上述離子性表面活性劑c和/或上述離子性聚合性表面活性劑C的「疏水性基團」面對面,該離子性表面活性劑c和/或離子性聚合性表面活性劑C的「離子性基團」存在於膠囊化物的最外層。
(10)(9)所述的膠囊化物,其特徵在於,進一步有上述非離子性聚合性表面活性劑D的非離子性基團存在於膠囊化物的最外層。
(11)(1)~(10)任一項所述的膠囊化物,上述芯物質是色料顆粒。
(12)(11)所述的膠囊化物,上述色料顆粒是顏料。
(13)一種膠囊化物的製造方法,至少包括以下工序(A)將具有離子性基團和疏水性基團的離子性表面活性劑a和/或具有離子性基團和疏水性基團和聚合性基團的離子性聚合性表面活性劑A吸附在芯物質表面上的工序,(B)將帶有與該離子性表面活性劑a和/或離子性聚合性表面活性劑A相反的電荷的離子性聚合性表面活性劑B和/或離子性單體混合、吸附的工序,(D)加入帶有與該離子性表面活性劑a和/或離子性聚合性表面活性劑A同種或相反的電荷的離子性聚合性表面活性劑C並混合的工序和(E)往其中加入聚合引發劑進行聚合的工序。
(14)(13)所述的膠囊化物的製造方法,至少包括以下工序(A)將具有離子性基團和疏水性基團的離子性表面活性劑a和/或具有離子性基團和疏水性基團和聚合性基團的離子性聚合性表面活性劑A吸附在芯物質表面上的工序,(B)將帶有與該離子性表面活性劑a和/或離子性聚合性表面活性劑A相反的電荷的離子性聚合性表面活性劑B和/或離子性單體混合、吸附的工序,(C)加入疏水性單體並混合的工序,(D)加入帶有與該離子性表面活性劑a和/或離子性聚合性表面活性劑A同種或相反的電荷的離子性聚合性表面活性劑C並混合的工序和(E)往其中加入聚合引發劑進行聚合的工序。
(15)(13)所述的膠囊化物的製造方法,至少包括以下工序(A)將具有離子性基團和疏水性基團的離子性表面活性劑a和/或具有離子性基團和疏水性基團和聚合性基團的離子性聚合性表面活性劑A吸附在芯物質表面上的工序,(B)將帶有與該離子性表面活性劑a和/或離子性聚合性表面活性劑A相反的電荷的離子性聚合性表面活性劑B和/或離子性單體混合、吸附的工序,(D)加入帶有與該離子性表面活性劑a和/或離子性聚合性表面活性劑A同種或相反的電荷的離子性聚合性表面活性劑C並混合的工序,(C)加入疏水性單體並混合的工序和(E)往其中加入聚合引發劑進行聚合的工序。
(16)一種膠囊化物的製造方法,至少包括以下工序(A)將具有離子性基團和疏水性基團的離子性表面活性劑a吸附在芯物質表面上的工序,(B)將帶有與該離子性表面活性劑a相反的電荷的離子性表面活性劑b混合、吸附的工序,(C)加入疏水性單體並混合的工序,(D)加入帶有與該離子性表面活性劑a和/或離子性聚合性表面活性劑A同種或相反電荷的離子性表面活性劑c並混合的工序和(E)往其中加入聚合引發劑聚合疏水性單體的工序。
(17)一種膠囊化物的製造方法,至少包括以下工序(A)將具有離子性基團和疏水性基團的離子性表面活性劑a吸附在芯物質表面上的工序,(B)將帶有與該離子性表面活性劑a相反的電荷的離子性表面活性劑b混合、吸附的工序,(D)加入帶有與該離子性表面活性劑a和/或離子性聚合性表面活性劑A同種或相反電荷的離子性聚合性表面活性劑c並混合的工序,(C)加入疏水性單體並混合的工序和(E)往其中加入聚合引發劑聚合疏水性單體的工序。
(18)(13)~(17)任一項所述的膠囊化物的製造方法,其特徵在於在上述(B)工序中,包括混合後照射超聲波進行處理的工序。
(19)一種油墨組合物,含有(1)~(12)任一項所述的膠囊化物或由(13)~(18)任一項所述的製造方法得到的膠囊化物。
(20)(19)所述的油墨組合物,含有1,2-烷基二醇。
(21)(19)或(20)所述的油墨組合物,含有炔二醇(acetyleneglycol)類和/或炔屬醇(acetylene alcohol)類表面活性劑。
(22)(19)~(21)任一項所述的油墨組合物,含有多元醇的烷基醚。
(23)(19)~(22)任一項所述的油墨組合物,其特徵在於含有下式(1)表示的化合物。
(式中,R1、R2分別獨立地表示碳原子數1~10的烷基,m、n分別是重複單元數,m+n平均為0~10。)發明效果本發明的膠囊化物可以使用無機物、有機物的任意一種作為其芯物質。具體地可以使用無機物顆粒、有機物顆粒、聚合物顆粒等,且對芯物質沒有限定。另外,通過將具有毒性等的芯物質膠囊化,也可以低毒化或無害化。
本發明的膠囊化物可以自由地設計殼層(芯物質的包覆(聚合物)層)的厚度,同時芯物質和殼物質的功能可以分開。而且,可以製造具有均勻表面狀態的顆粒。
另外,本發明的膠囊化物可以膠囊化一個芯物質,納米級的膠囊化也容易。
另外,本發明的膠囊化物可以製造具有均勻粒徑的顆粒(粉體)。
另外,本發明的膠囊化物可以通過不使用溶劑的水系反應來製造,因此對環境沒有惡劣的影響。
進一步地,採用本發明的製造法製造的膠囊化物用作油墨用的色料時,可以得到在水性分散液中的分散穩定性優異的油墨。於是,該油墨可以獲得堅牢性、耐擦性均優異的記錄物。而且,採用本發明的製造法製造的膠囊化物用作噴墨記錄用油墨時,可以獲得從記錄頭噴出的穩定性優異且圖像質量也優異的記錄物。
根據本發明的膠囊化物的製造方法,在可以根據所需的功能自由地設計芯物質的包覆層的聚合物的同時,通過選擇最外層的官能團,可以容易地獲得具有所需特性的膠囊化物。
具體實施例方式
下面就本發明的膠囊化物及其製造方法進行詳細說明。
本發明的膠囊化物是至少吸附了離子性表面活性劑的芯物質被以聚合物為主要成分的包覆層包覆的膠囊化物,其特徵在於通過吸附在芯物質上的離子性表面活性劑,至少具有衍生自具有與這些離子性表面活性劑相反的電荷的離子性聚合性表面活性劑和/或離子性單體的重複結構單元,和衍生自具有同種或相反電荷的離子性聚合性表面活性劑的重複結構單元。
這種膠囊化物可以如下適當地製造往至少吸附了離子性表面活性劑的芯物質的水性分散液中,加入具有與這些離子性表面活性劑相反的電荷的離子性聚合性表面活性劑和/或離子性單體並混合後,加入具有與吸附在芯物質上的離子性表面活性劑同種或相反電荷的離子性聚合性表面活性劑並混合、乳化後,加入聚合引發劑,在水中聚合,形成聚合物包覆層。
本發明者發現通過以下製造方法,至少含有衍生自具有與該離子性表面活性劑a相反的電荷的離子性聚合性表面活性劑B和/或離子性單體的重複結構單元和衍生自具有與該離子性表面活性劑a同種或相反電荷的離子性聚合性表面活性劑C的重複結構單元的聚合物,通過該離子性表面活性劑a與芯物質接觸,可以包覆芯物質。所述方法包括將具有離子性基團和疏水性基團的離子性表面活性劑a吸附在芯物質表面上的工序,將具有與該離子性表面活性劑a相反的電荷的離子性聚合性表面活性劑B和/或離子性單體混合、吸附的工序,加入具有與該離子性表面活性劑a同種或相反電荷的離子性聚合性表面活性劑C並混合的工序和往其中加入聚合引發劑進行聚合的工序。
另外,本發明者發現通過以下製造方法,通過該離子性表面活性劑a與芯物質接觸,至少含有衍生自具有與該離子性表面活性劑a相反的電荷的離子性聚合性表面活性劑B和/或離子性單體的重複結構單元、衍生自具有與該離子性表面活性劑同種或相反電荷的離子性聚合性表面活性劑C的重複結構單元和衍生自疏水性單體的重複結構單元的聚合物,通過該離子性表面活性劑a與芯物質接觸,可以包覆芯物質。所述方法包括將具有離子性基團和疏水性基團的離子性表面活性劑a吸附在芯物質表面上的工序,將具有與該離子性表面活性劑a相反的電荷的離子性聚合性表面活性劑B和/或離子性單體混合、吸附的工序,加入疏水性單體並混合的工序,加入具有與該離子性表面活性劑a同種或相反電荷的離子性聚合性表面活性劑C並混合的工序和往其中加入聚合引發劑進行聚合的工序,或者包括將具有離子性基團和疏水性基團的離子性表面活性劑a吸附在芯物質表面上的工序,將具有與該離子性表面活性劑a相反的電荷的離子性聚合性表面活性劑B和/或離子性單體混合、吸附的工序,加入具有與該離子性表面活性劑a同種或相反電荷的離子性聚合性表面活性劑C並混合的工序,加入疏水性單體並混合的工序和往其中加入聚合引發劑進行聚合的工序。
另外,本發明者發現通過以下製造方法,通過該離子性表面活性劑a與芯位置接觸,芯物質被存在於具有與該離子性表面活性劑a相反的電荷的離子性聚合性表面活性劑b和具有與該離子性表面活性劑a同種或相反電荷的離子性聚合性表面活性劑c之間的聚合物包覆。所述方法包括將具有離子性基團和疏水性基團的離子性表面活性劑a吸附在芯物質表面上的工序,將具有與該離子性表面活性劑a相反的電荷的離子性聚合性表面活性劑b混合、吸附的工序,加入疏水性單體並混合的工序,加入具有與該離子性表面活性劑a同種或相反電荷的離子性聚合性表面活性劑c並混合的工序和往其中加入聚合引發劑聚合疏水性單體的工序,或者包括將具有離子性基團和疏水性基團的離子性表面活性劑a吸附在芯物質表面上的工序,將具有與該離子性表面活性劑a相反的電荷的離子性表面活性劑b混合、吸附的工序,加入具有與該離子性表面活性劑a同種或相反電荷的離子性表面活性劑c並混合的工序,加入疏水性單體並混合的工序和往其中加入聚合引發劑聚合疏水性單體的工序。
本發明者進一步發現在芯物質中使用顏料等色料顆粒得到的膠囊化色料在水性介質中顯示出優異的分散穩定性,從記錄頭的噴出穩定性優異,還有,用含有該膠囊化色料的油墨組合物,在普通紙或噴墨專用介質等記錄介質上可以形成高發色、光澤性和圖像清晰度(寫像性)優異且耐擦性和堅牢性也優異的圖像。本發明者基於這些發現完成了本發明。
通過使用上述聚合法,具有與吸附在芯物質上的離子性表面活性劑的離子性基團相反的電荷的離子性聚合性表面活性劑和/或離子性單體離子鍵合,離子鍵合的離子性聚合性表面活性劑和/或離子性單體的疏水性基團和具有與吸附在芯物質上的離子性表面活性劑同種或相反電荷的離子性聚合性表面活性劑的疏水性基團面對面,該離子性聚合性表面活性劑的離子性基團面對水相側形成定向的結構,在該形成狀態下,通過聚合物反應,在芯物質上形成聚合物層。
即,聚合反應前,存在於芯物質周圍的離子性表面活性劑、離子性聚合性表面活性劑、離子性單體等的配置形態受到很高程度的控制,在最外面的殼層形成離子性基團面對水相定向的狀態。於是,通過聚合反應,在該高度控制的形式下,離子性聚合性表面活性劑、離子性單體等轉化為聚合物,在芯物質上形成聚合物。由此,本發明的膠囊化物成為結構受到極其高精度控制的物質。
使用下面的


上述本發明的膠囊化物在膠囊化前的狀態和膠囊化後的狀態。
圖1是表示本發明的膠囊化色料及其製造方法的示意圖。
圖2是表示吸附在芯物質1表面上的具有帶負電荷的陰離子性基團21和疏水性基團22的陰離子性表面活性劑2』(離子性表面活性劑a)、具有帶正電荷的陽離子性基團31和疏水性基團32以及聚合性基團33的陽離子性聚合性表面活性劑3(離子性聚合性表面活性劑B)(圖中沒有顯示出,但也可以是至少具有帶正電荷的陽離子性基團和聚合性基團的陽離子性單體代替上述B)、具有帶負電荷的陰離子性基團41和疏水性基團42以及聚合性基團43的陰離子性聚合性表面活性劑4(離子性聚合性表面活性劑C)和疏水性單體5共存的狀態的圖。對於陽離子性聚合性表面活性劑3,其陽離子性基團31面對吸附在芯物質1上的陰離子性表面活性劑2』的陰離子性基團21配置,以強的離子性鍵合吸附。於是,因疏水性相互作用,陰離子性聚合性表面活性劑4的疏水性基團42和聚合性基團43與該陽離子性聚合性表面活性劑3的疏水性基團32和聚合性基團33相對,陰離子性聚合性表面活性劑4的陰離子性基團41存在於水性溶劑的存在方向,即存在於最遠離芯物質1的方向。疏水性單體5存在於陽離子性聚合性表面活性劑3的疏水性基團32和聚合性基團33與陰離子性聚合性表面活性劑4的疏水性基團42和聚合性基團43面對面形成的疏水相中。
圖3是表示吸附在芯物質1表面上的具有帶負電荷的陰離子性基團21和疏水性基團22的陰離子性表面活性劑2』(離子性表面活性劑a)、具有帶正電荷的陽離子性基團31和疏水性基團32的陽離子性聚合性表面活性劑3』(離子性聚合性表面活性劑b)、具有帶負電荷的陰離子性基團41和疏水性基團42的陰離子性聚合性表面活性劑4』(離子性聚合性表面活性劑c)和疏水性單體5共存的狀態的圖。對於陽離子性聚合性表面活性劑3』其陽離子性基團31向著吸附在芯物質1上的陰離子性表面活性劑2』的陰離子性基團21配置,以強的離子性鍵合吸附。於是,因疏水性相互作用,陰離子性表面活性劑4』的疏水性基團42與該陽離子性表面活性劑3』的疏水性基團32相對,陰離子性表面活性劑4』的陰離子性基團41存在於水性溶劑的存在方向,即存在於最遠離芯物質1的方向。疏水性單體5存在於陽離子性表面活性劑3』的疏水性基團32和陰離子性表面活性劑4』的疏水性基團42面對面形成的疏水相中。
圖4是表示吸附在芯物質1表面上的具有帶負電荷的陰離子性基團21和疏水性基團22以及聚合性基團23的陰離子性聚合性表面活性劑2(離子性聚合性表面活性劑A)、具有帶正電荷的陽離子性基團31和疏水性基團32以及聚合性基團33的陽離子性聚合性表面活性劑(離子性聚合性表面活性劑B)(圖中沒有顯示出,但也可以是至少具有帶正電荷的陽離子性基團和聚合性基團的陽離子性單體代替上述B)、具有帶負電荷的陰離子性基團41和疏水性基團42和聚合性基團43的陰離子性聚合性表面活性劑4(離子性聚合性表面活性劑C)和疏水性單體5共存的狀態的圖。對於陽離子性聚合性表面活性劑3』,其陽離子性基團31向著吸附在芯物質1上的陰離子性聚合性表面活性劑2的陰離子性基團21配置,以強的離子性鍵合吸附。於是,因疏水性相互作用,陰離子性聚合性表面活性劑4的疏水性基團42和聚合性基團43與該陽離子性聚合性表面活性劑3的聚合性基團33相對,陰離子性聚合性表面活性劑4的陰離子性基團41存在於水性溶劑的存在方向,即存在於最遠離芯物質1的方向。疏水性單體5存在於陽離子性聚合性表面活性劑3的疏水性基團32和聚合性基團33與陰離子性聚合性表面活性劑4的疏水性基團42和聚合性基團43面對面形成的疏水相中。
圖5是表示吸附在芯物質1表面上的具有帶負電荷的陰離子性基團21和疏水性基團22以及聚合性基團23的陰離子性聚合性表面活性劑2(離子性聚合性表面活性劑A)、具有帶正電荷的陽離子性基團31和疏水性基團32和聚合性基團33的陽離子性聚合性表面活性劑3(離子性聚合性表面活性劑B)(圖中沒有顯示出,但也可以是至少具有帶正電荷的陽離子基團和聚合性基團的陽離子性單體代替上述B)、具有帶負電荷的陰離子性基團41和疏水性基團42和聚合性基團43的陰離子性聚合性表面活性劑4(離子性聚合性表面活性劑C)、具有非離子性基團81和疏水性基團82和聚合性基團83的非離子性聚合性表面活性劑8(非離子性聚合性表面活性劑D)和疏水性單體5共存的狀態的圖。對於陽離子性聚合性表面活性劑3』其陽離子性基團31向著吸附在芯物質1上的陰離子性聚合性表面活性劑2的陰離子性基團21配置,以強的離子性鍵合吸附。於是,因疏水性相互作用,陰離子性聚合性表面活性劑4的疏水性基團42和聚合性基團43以及非離子性聚合性表面活性劑8的疏水性基團82和聚合性基團83與該陽離子性聚合性表面活性劑3的疏水性基團32和聚合性基團33相對,陰離子性聚合性表面活性劑4的陰離子性基團41和非離子性聚合性表面活性劑8的非離子性基團81存在於水性溶劑的存在方向,即存在於最遠離芯物質1的方向。疏水性單體5存在於陽離子性聚合性表面活性劑3的疏水性基團32和聚合性基團33、陰離子性聚合性表面活性劑4的疏水性基團42和聚合性基團43以及非離子性聚合性表面活性劑8的疏水性基團82和聚合性基團83面對面形成的疏水相中。
圖6是表示具有帶負電荷的陰離子性基團21和疏水性基團22的陰離子性表面活性劑2』(離子性表面活性劑a)和/或具有帶負電荷的陰離子性基團21和疏水性基團22和聚合性基團23的陰離子性聚合性表面活性劑2(離子性聚合性表面活性劑A)、和具有非離子性基團91和疏水性基團92的非離子性表面活性劑9』(非離子性聚合性表面活性劑e)和/或具有非離子性基團91和疏水性基團92和聚合性基團93的非離子性聚合性表面活性劑9(非離子性聚合性表面活性劑E)兩者吸附在芯物質表面(接觸),具有帶正電荷的陽離子性基團31和疏水性基團32和聚合性基團33的陽離子性聚合性表面活性劑3(離子性聚合性表面活性劑B)(圖中沒有顯示出,但也可以是至少具有帶正電荷的陽離子基團和聚合性基團的陽離子性單體代替上述B)、具有帶負電荷的陰離子性基團41和疏水性基團42和聚合性基團43的陰離子性聚合性表面活性劑4(離子性聚合性表面活性劑C)和疏水性單體5共存的狀態的圖。對於陽離子性聚合性表面活性劑3,其陽離子性基團31向著吸附在芯物質1上的陰離子性表面活性劑2』的陰離子性基團21和/或陰離子性聚合性表面活性劑2的陰離子性基團21配置,以強的離子性鍵合吸附。於是,因疏水性相互作用,陰離子性聚合性表面活性劑4的疏水性基團42和聚合性基團43與該陽離子性聚合性表面活性劑3的疏水性基團32和聚合性基團33相對,陰離子性聚合性表面活性劑4的陰離子性基團41存在於水性溶劑的存在方向,即存在於最遠離芯物質1的方向。疏水性單體5存在於陽離子性聚合性表面活性劑3的疏水性基團32和聚合性基團33與陰離子性聚合性表面活性劑4的疏水性基團42和聚合性基團43面對面形成的疏水相中。
如圖7所示,通過往圖2的混合液中添加聚合引發劑,將陽離子性聚合性表面活性劑3(圖中沒有顯示出,也可以是至少具有帶正電荷的陽離子基團和聚合性基團的陽離子性單體代替上述B)、陰離子性聚合性表面活性劑4和疏水性單體聚合,芯物質1被聚合物層60包覆,生成膠囊化物100。其中,陰離子性基團41向著水相側有規則地緊密地存在於聚合物層60的表面,因此膠囊化物100非常好地分散在水性溶劑中。同樣,圖8是往圖3的混合液中添加聚合引發劑聚合進行聚合的情況,圖9是往圖4的混合液中添加聚合引發劑進行聚合的情況,圖10是往圖5的混合液中添加聚合引發劑進行聚合的情況,圖11是往圖6的混合液中添加聚合引發劑進行聚合的情況。
本發明的膠囊化物的縱橫比(長短度)為1.0~1.3,且Zingg指數優選為1.0~1.3(更優選1.0~1.2)。
設某一顆粒的短徑為b,長徑為l,厚度為t(l≥b≥t>0)時,縱橫比(長短度)為l/b(≥1),扁平度為b/t(≥1),Zingg指數=長短度/扁平度=(l·t)/b2。即,對於圓球,縱橫比為1,且Zingg指數為1。
Zingg指數如果比1.3大,則膠囊化物變成較扁平形狀,各向同性降低。作為使縱橫比以及Zingg指數在上述範圍的方法,沒有特別的限定,在表面具有離子性基團的芯物質用上述製造方法被聚合物包覆的膠囊化物能夠容易地滿足該條件。
另外,對於用酸析法或轉相乳化法等乳化聚合法之外的方法製作的膠囊化物,縱橫比以及Zingg指數難以在上述範圍內。
芯物質為顏料的本發明的膠囊化顏料的縱橫比以及Zingg指數在上述範圍,並為圓球狀,由此,油墨的流動特性易於變得牛頓性(ニユ一トニアン),噴出穩定性變得優異。另外,由於是圓球狀,擊中紙等記錄介質時,膠囊化顏料在記錄介質上高密度配置,可以高效率地顯現印刷濃度或發色。另外,由於是圓球狀,分散性和分散穩定性也優異。
下面,就本發明的膠囊化物的構成成分進行詳細說明。
作為本發明的膠囊化物的芯物質,沒有特別的限定,具體地可以舉出色料、無機物、有機物、無機有機複合顆粒、無機膠體、聚合物顆粒、金屬氧化物(二氧化矽、二氧化鈦等)。
作為有機物,例如在以危險藥品等為目標時,本發明的膠囊化物起到使該危險藥品的處理性變得良好的作用。
對於無機有機複合顆粒,通過用作樹脂成型體等的填充材料,可以提高該成型體的特性。
無機膠體可以用在透明性高的硬塗層中。
使用色料顆粒作為芯物質時,可以舉出能夠使所希望的顏色發色的無機顏料或有機顏料等顏料、分散染料或油溶性染料等在水中不溶或難溶的染料。
另外,用本發明的方法將色料膠囊化時,可以用作塗料或顏料油墨、調色劑等的著色劑。
在本發明的膠囊化物中,可以使用1種或組合使用2種以上的上述芯物質。
下面,進一步詳細地說明可在本發明中使用的色料。
作為無機顏料,可以舉出爐黑、燈黑、乙炔黑、槽法碳黑等碳黑(C.I.顏料黑7)類,或者氧化鐵顏料等。作為有機顏料,可以使用偶氮顏料(包括偶氮色澱、不溶性偶氮顏料、縮合偶氮顏料和螯合偶氮顏料等)、多環式顏料(包括例如酞菁顏料、苝顏料、ペリノン顏料、蒽醌顏料、喹丫酮顏料、二烷顏料、硫靛顏料、異吲哚啉酮顏料或キノフラノン顏料等)、染料螯合物(例如包括鹼性染料型螯合物或酸性染料型螯合物等)、硝基顏料、亞硝基顏料和苯胺黑等。
下面詳細地描述可以在本發明中使用的顏料。
作為用作黑色的無機顏料,可以使用以下的碳黑,例如三菱化學生產的No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100和No.2200B等(以上為商品名);コロンビア公司生產的Raven5750、Raven5250、Raven5000、Raven3500、Raven1255和Raven700等(以上為商品名);キヤボツト公司生產的Regal 400R、Regal330R、Regal 660R、Mogul L、Monarch 700、Monarch 800、Monarch880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300和Monarch 1400等(以上為商品名);デグツサ公司生產的Color BlackFW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW18、ColorBlack FW200、Color Black S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex 35、Printex U、、Printex V、Printex 140U、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4A和Special Black 4等(以上為商品名)。
另外,作為黑色用的有機顏料,也可以使用苯胺黑(C.I.顏料黑1)等黑色有機顏料。
作為黃色有機顏料,可以舉出C.I.顏料黃1、C.I.顏料黃2、C.I.顏料黃3、C.I.顏料黃4、C.I.顏料黃5、C.I.顏料黃6、C.I.顏料黃7、C.I.顏料黃10、C.I.顏料黃11、C.I.顏料黃12、C.I.顏料黃13、C.I.顏料黃14、C.I.顏料黃16、C.I.顏料黃17、C.I.顏料黃24、C.I.顏料黃34、C.I.顏料黃35、C.I.顏料黃37、C.I.顏料黃53、C.I.顏料黃55、C.I.顏料黃65、C.I.顏料黃73、C.I.顏料黃74、C.I.顏料黃75、C.I.顏料黃81、C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃93、C.I.顏料黃94、C.I.顏料黃95、C.I.顏料黃97、C.I.顏料黃98、C.I.顏料黃99、C.I.顏料黃108、C.I.顏料黃109、C.I.顏料黃110、C.I.顏料黃113、C.I.顏料黃114、C.I.顏料黃117、C.I.顏料黃120、C.I.顏料黃124、C.I.顏料黃128、C.I.顏料黃129、C.I.顏料黃133、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃147、C.I.顏料黃151、C.I.顏料黃153、C.I.顏料黃154、C.I.顏料黃167、C.I.顏料黃172、C.I.顏料黃180等。
作為品紅有機顏料,可以舉出C.I.顏料紅1、C.I.顏料紅2、C.I.顏料紅3、C.I.顏料紅4、C.I.顏料紅5、C.I.顏料紅6、C.I.顏料紅7、C.I.顏料紅8、C.I.顏料紅9、C.I.顏料紅10、C.I.顏料紅11、C.I.顏料紅12、C.I.顏料紅14、C.I.顏料紅15、C.I.顏料紅16、C.I.顏料紅17、C.I.顏料紅18、C.I.顏料紅19、C.I.顏料紅21、C.I.顏料紅22、C.I.顏料紅23、C.I.顏料紅30、C.I.顏料紅31、C.I.顏紅32、C.I.顏料紅37、C.I.顏料紅38、C.I.顏料紅40、C.I.顏料紅41、C.I.顏料紅42、C.I.顏料紅48(Ca)、C.I.顏料紅48(Mn)、C.I.顏料紅57(Ca)、C.I.顏料紅57:1、C.I.顏料紅88、C.I.顏料紅112、C.I.顏料紅114、C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅123、C.I.顏料紅144、C.I.顏料紅146、C.I.顏料紅149、C.I.顏料紅150、C.I.顏料紅166、C.I.顏紅168、C.I.顏料紅170、C.I.顏料紅171、C.I.顏料紅175、C.I.顏料紅176、C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅178、C.I.顏料紅179、C.I.顏料紅184、C.I.顏料紅185、C.I.顏料紅187、C.I.顏紅202、C.I.顏料紅209、C.I.顏料紅219、C.I.顏料紅224、C.I.顏料紅245或C.I.顏料紫19、C.I.顏料紫23、C.I.顏料紫32、C.I.顏料紫33、C.I.顏料紫36、C.I.顏料紫38、C.I.顏料紫43、C.I.顏料紫50等。
作為藍色(シアン)有機顏料,可以舉出C.I.顏料藍1、C.I.顏料藍2、C.I.顏料藍3、C.I.顏料藍15、C.I.顏料藍15:1、C.I.顏料藍15:2、C.I.顏料藍15:3、C.I.顏料藍15:34、C.I.顏料藍15:4、C.I.顏料藍16、C.I.顏料藍18、C.I.顏料藍22、C.I.顏料藍25、C.I.顏料藍60、C.I.顏料藍65、C.I.顏料藍66、C.I.還原藍4、C.I.還原藍60等。
另外,作為品紅、藍、黃之外的有機顏料,可以舉出例如C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠10、C.I.顏料棕3、C.I.顏料棕5、C.I.顏料棕25、C.I.顏料棕26、C.I.顏料橙1、C.I.顏料橙2、C.I.顏料橙5、C.I.顏料橙7、C.I.顏料橙13、C.I.顏料橙14、C.I.顏料橙15、C.I.顏料橙16、C.I.顏料橙24、C.I.顏料橙34、C.I.顏料橙36、C.I.顏料橙38、C.I.顏料橙40、C.I.顏料橙43、C.I.顏料橙63等。
在本發明中,除上述列舉的有機顏料以外,也可以適當使用分散染料或油溶性染料等在水中不溶或者難溶的染料。
在本發明中使用的離子性表面活性劑只要具有離子性基團和疏水性基團,對其沒有特別的限定。作為離子性基團,陰離子性基團、陽離子性基團均可,可以根據膠囊化物的用途適當選擇。
在本發明使用的離子性表面活性劑中,把具有陰離子性基團的作為陰離子性表面活性劑,把具有陽離子性基團的作為陽離子性表面活性劑。
作為陰離子性基團,可以優選列舉出選自磺酸基、亞磺酸基、羧基、磷酸基、磺酸酯基、亞磺酸酯基、磷酸酯基及其鹽中的陰離子性基團。作為鹽,可以舉出鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、有機胺鹽等。
作為陽離子性基團,優選選自伯銨陽離子、仲銨陽離子、叔銨陽離子、季銨陽離子中的陽離子性基團。作為伯銨陽離子,可以舉出單烷基銨陽離子(RNH3+)等,作為仲銨陽離子,可以舉出二烷基銨陽離子(R2NH2+)等,作為叔銨陽離子,可以舉出三烷基銨陽離子(R3NH+)等,作為季銨陽離子,可以舉出(R4N+)等。其中,R是疏水性基團,可以舉出以下所示的基團。另外,作為上述陽離子性基團的抗衡陰離子,可以舉出Cl-、Br-、I-、CH3OSO3-、C2H5OSO3-等。
作為疏水性基團,優選選自碳原子數為8~16的烷基和苯基、亞苯基等芳基中的1種或2種以上,也可以在分子中具有烷基和芳基這兩者。
作為陰離子性表面活性劑,可以舉出例如脂肪酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、烷基磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽、二烷基磺基琥珀酸鹽、α-磺化脂肪酸鹽、N-甲基-N-油烯基牛磺酸、烷基硫酸鹽、硫酸化油脂、聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鹽、聚氧乙烯苯乙烯化苯基醚硫酸鹽、烷基磷酸鹽、聚氧乙烯烷基醚磷酸鹽、聚氧乙烯烷基苯基醚磷酸鹽、萘磺酸鹽甲醛縮合物等。
作為陽離子性表面活性劑,可以舉出例如脂肪伯胺鹽、脂肪仲胺鹽、脂肪叔胺鹽、四烷基銨鹽、三烷基苄基銨鹽、烷基吡啶鹽、2-烷基-1-烷基-1-羥乙基咪唑啉鹽、聚乙烯聚胺脂肪酸醯胺鹽、聚乙烯聚胺脂肪酸醯胺尿素縮合物的鹽、聚乙烯聚胺脂肪酸醯胺尿素縮合物的大季銨鹽等。
在本發明中使用的離子性聚合性表面活性劑是具有上述離子性基團和上述疏水性基團並且進一步具有聚合性基團的離子性表面活性劑。作為聚合性基團,優選可以游離基聚合的不飽和烴基,具體地說,優選選自乙烯基、烯丙基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯基、1,1-亞乙烯基和1,2-亞乙烯基中的基團。其中,特別優選烯丙基、甲基丙烯醯基、丙烯醯基。
作為疏水性基團,優選選自碳原子數為8~16的烷基和苯基、亞苯基等芳基中的1種或2種以上,在分子中也可以具有烷基和芳基這兩者。
作為離子性基團,陰離子性基團、陽離子性基團均可,可以根據膠囊化物的用途適當選擇。
離子性聚合性表面活性劑根據具有陰離子性基團或陽離子性基團中的哪一種作為離子性基團,分別稱為陰離子性聚合性表面活性劑、陽離子聚合性表面活性劑。
在本發明中使用的陰離子性聚合性表面活性劑是具有陰離子性基團和疏水性基團以及聚合性基團的陰離子性表面活性劑。
作為陰離子性基團,可以優選列舉出選自磺酸基、亞磺酸基、羧基、磷酸基、磺酸酯基、亞磺酸酯基、磷酸酯基及其鹽中的陰離子性基團。作為鹽,可以舉出鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、有機胺鹽等。
作為疏水性基團,優選選自碳原子數為8~16的烷基和苯基、亞苯基等芳基中的1種或2種以上,在分子中也可以具有烷基和芳基這兩者。
作為聚合性基團,優選可以游離基聚合的不飽和烴基,具體地說,優選選自乙烯基、烯丙基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯基、1,1-亞乙烯基和1,2-亞乙烯基的基團。其中,特別優選烯丙基、甲基丙烯醯基、丙烯醯基。
作為陰離子性聚合性表面活性劑的具體實例,可以舉出如特公昭49-46291號公報、特公平1-24142號公報或者特開昭62-104802號公報中所述的陰離子性的烯丙基衍生物;如特開昭62-221431號公報中所述的陰離子性的丙烯基衍生物;如特開昭62-34947號公報或特開昭55-11525號公報中所述的陰離子性的丙烯酸衍生物;如特公昭46-34898號公報或特開昭51-30284號公報中所述的陰離子性的衣康酸衍生物等。
作為在本發明中使用的陰離子性聚合性表面活性劑,優選例如下述通式(31)表示的化合物[化2] [式中,R21和R31分別獨立地是氫原子或碳原子數1~12的烴基,Z1表示碳-碳單鍵或式-CH2-O-CH2-表示的基團,m是2~20的整數,X是-SO3M1表示的基團,M1是鹼金屬、銨鹽或者烷醇胺。]或者例如下述通式(32)表示的化合物。
[式中,R22和R32分別獨立地是氫原子或碳原子數1~12的烴基,D表示碳-碳單鍵或式-CH2-O-CH2-表示的基團,n是2~20的整數,Y是-SO3M2表示的基團,M2是鹼金屬、銨鹽或者烷醇胺。]作為上述式(31)表示的陰離子性聚合性表面活性劑,可以舉出特開平5-320276號公報或者特開平10-316909號公報中所述的化合物。通過適當調節式(31)中的m值,可以調節將色料顆粒膠囊化得到的膠囊化色料顆粒表面的親水性。作為式(31)表示的優選的聚合性表面活性劑,可以舉出下述式(310)表示的化合物,更具體地說,可以舉出下述式(31a)~(31d)表示的化合物。
[式中,R31、m和M1和式(31)表示的化合物相同。][化5] [化6] [化7] [化8] 作為上述陰離子性聚合性表面活性劑,也可以使用市售品。旭電化工業株式會社的アデカリアソ一プSE-10N是在式(310)表示的化合物中,M1為NH4、R31為C9H19、m=10的化合物。旭電化工業株式會社的アデカリアソ一プSE-20N是在式(310)表示的化合物中,M1為NH4、R31為C9H19、m=20的化合物。
另外,作為在本發明中使用的陰離子性聚合性表面活性劑,優選例如通式(33)表示的化合物。
[式中,p是9或11,q是2~20的整數,A是-SO3M3表示的基團,M3是鹼金屬、銨鹽或者烷醇胺。]作為式(33)表示的優選的陰離子性聚合性表面活性劑,可以舉出以下的化合物。
[式中,r是9或11,s是5或10。]作為上述陰離子性聚合性表面活性劑,也可以使用市售品。作為市售品,例如可以舉出第一工業製藥株式會社制的アクアロンKH系列(アクアロンKH-5和アクアロンKH-10)(以上為商品名)等。アクアロンKH-5是在上述式(33)表示的化合物中,r為9且s為5的化合物與r為11且s為5的化合物的混合物。アクアロンKH-10是在上述式(33)表示的化合物中,r為9且s為10的化合物與r為11且s為10的化合物的混合物。
另外,作為在本發明中使用的陰離子性聚合性表面活性劑,優選下述式(34)表示的化合物。
[式中,R為碳原子數8~15的烷基,n是2~20的整數,X是-SO3B表示的基團,B是鹼金屬、銨鹽或者烷醇胺。]作為上述陰離子性聚合性表面活性劑,也可以使用市售品。作為市售品,可以舉出例如旭電化工業株式會社制的アデカリアソ一プSR系列(アデカリアソ一プSR-10、SR-20、SR-1025)(以上為商品名)等。アデカリアソ一プSR系列是在上述通式(34)中,B是NH4表示的化合物,SR-10是n=10的化合物,SR-20是n=20的化合物。
另外,作為在本發明中使用的陰離子性聚合性表面活性劑,也可以使用下述式(A)表示的化合物。
Z;-SO3M4[上述式(A)中,R4表示氫原子或碳原子數1~12的烴基,l表示2~20的數,M4表示鹼金屬、銨鹽或者烷醇胺。]作為上述陰離子性聚合性表面活性劑,也可以使用市售品。作為市售品,例如可以舉出第一工業製藥株式會社制的アクアロンHS系列(アクアロンHS-10、HS-20和HS-1025)(以上為商品名)。
另外,作為在本發明中使用的陰離子性聚合性表面活性劑,可以舉出例如通式(35)表示的烷基烯丙基磺基琥珀酸鈉鹽。
作為上述陰離子性聚合性表面活性劑,也可以使用市售品。作為市售品,例如可以舉出三洋化成工業株式會社制的エレミノ一ルJS-2,是在上述通式(35)中m=12表示的化合物。
另外,作為在本發明中使用的陰離子性聚合性表面活性劑,可以舉出例如通式(36)表示的甲基丙烯醯氧基聚氧化亞烷基硫酸酯鈉鹽。在下述式中,n為1~20。
作為上述陰離子性聚合性表面活性劑,也可以使用市售品。作為市售品,例如可以舉出三洋化成工業株式會社制的エレミノ一ルRS-30,是在上述通式(36)中n=9表示的化合物。
另外,作為在本發明中使用的陰離子性聚合性表面活性劑,可以舉出例如通式(37)表示的化合物。
作為上述陰離子性聚合性表面活性劑,也可以使用市售品。日本乳化劑株式會社的Antox MS-60與其相當。
以上所列舉的陰離子性聚合性表面活性劑可以單獨使用,或者作為2種以上的混合物使用。
在本發明中使用的陽離子性聚合性表面活性劑是具有陽離子性基團和疏水性基團以及聚合性基團的陽離子性聚合性表面活性劑。
作為陽離子性基團,優選選自伯銨陽離子、仲銨陽離子、叔銨陽離子、季銨陽離子中的陽離子性基團。作為伯銨陽離子,可以舉出一烷基銨陽離子(RNH3+)等,作為仲銨陽離子,可以舉出二烷基銨陽離子(R2NH2+)等,作為叔銨陽離子,可以舉出三烷基銨陽離子(R3NH+)等,作為季銨陽離子,可以舉出(R4N+)等。其中,R是疏水性基團,可以舉出以下所示的基團。
作為疏水性基團,優選選自碳原子數為8~16的烷基和苯基、亞苯基等芳基中的1種或2種以上,在分子中也可以具有烷基和芳基這兩者。
另外,作為上述陽離子性基團的抗衡陰離子,可以舉出Cl-、Br-、I-、CH3OSO3-、C2H5OSO3-等。
作為聚合性基團,優選可以游離基聚合的不飽和烴基,具體地說,優選選自乙烯基、烯丙基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯基、1,1-亞乙烯基和1,2-亞乙烯基中的基團。其中,特別優選烯丙基、甲基丙烯醯基、丙烯醯基。
作為陽離子性聚合性表面活性劑,可以舉出例如通式R[4-(l+m+n)]Rl1Rm2Rn3N+X-表示的化合物(上述通式中,R是聚合性基團,R1、R2、R3分別是碳原子數8~16的烷基和苯基、亞苯基等芳基,X-是Cl-、Br-、I-、CH3OSO3-、C2H5OSO3-,l、m和n分別是1或0)。其中,作為聚合性基團,可以舉出上面所述的基團。
作為陽離子性聚合性表面活性劑的具體實例,可以舉出甲基丙烯酸二甲基氨基乙基辛基鹽酸鹽、甲基丙烯酸二甲基氨基乙基十六烷基鹽酸鹽、甲基丙烯酸二甲基氨基乙基癸基鹽酸鹽、甲基丙烯酸二甲基氨基乙基十二烷基鹽酸鹽、甲基丙烯酸二甲基氨基乙基十四烷基鹽酸鹽等。以上所列舉的陽離子性聚合性表面活性劑可以單獨使用,或者作為2種以上的混合物使用。
在本發明中使用的非離子性聚合性表面活性劑是具有非離子性基團和疏水性基團和聚合性基團的非離子性聚合性表面活性劑。
作為非離子性基團,可以舉出羥基、聚氧乙烯基、聚甘油基等。
作為疏水性基團,優選選自碳原子數為8~16的烷基和苯基、亞苯基等芳基中的1種或2種以上,在分子中也可以具有烷基和芳基這兩者。
作為聚合性基團,優選可以游離基聚合的不飽和烴基,具體地說,優選選自乙烯基、烯丙基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯基、1,1-亞乙烯基和1,2-亞乙烯基中的基團。其中,特別優選烯丙基、甲基丙烯醯基、丙烯醯基。作為疏水性基團和聚合性基團,可以舉出和上述同樣的基團。
作為在本發明中使用的非離子性聚合性表面活性劑,可以使用下述式(100)表示的化合物。
[上述式(100)中,R50表示氫原子或碳原子數1~12的烴基,n表示5~50的數。]作為上述非離子性聚合性表面活性劑,也可以使用市售品。作為市售品,例如可以舉出第一工業製藥株式會社制的アクアロンRN系列(アクアロンRN-10、RN-20、RN-30、RN-50和RN-2025)(以上為商品名)等。下述式(101)表示アクアロンRN-20。
作為在本發明中使用的非離子性聚合性表面活性劑,可以使用下述式(103)表示的化合物。
[上述式(103)中,R51表示氫原子或碳原子數1~12的烴基,n表示5~50的數。]作為上述非離子性聚合性表面活性劑,也可以使用市售品。作為市售品,例如可以舉出第一工業製藥株式會社制的ノイゲン系列(ノイゲンN-10、N-20、N-30、N-50)(以上為商品名)。下述式(104)表示ノイゲンN-20。
作為在本發明中使用的非離子性聚合性表面活性劑,可以使用下述式(105)表示的化合物。
[上述式(105)中,R52表示碳原子數8~15的烴基,n表示5~50的數。]作為上述非離子性聚合性表面活性劑,也可以使用市售品。作為市售品,例如可以舉出旭電化工業株式會社制的アデカリアソ一プER系列(アデカリアソ一プER-10、ER-20、ER-30、ER-40)(以上為商品名)等。ER-10是n=10的化合物,ER-20是n=20的化合物,ER-30是n=30的化合物,ER-40是n=40的化合物。
作為在本發明中使用的非離子性聚合性表面活性劑,可以使用下述式(106)表示的化合物。
[上述式(106)中,R53表示氫原子或碳原子數1~12的烴基,n表示5~50的數。]作為上述非離子性聚合性表面活性劑,也可以使用市售品。作為市售品,例如可以舉出旭電化工業株式會社制的アデカリアソ一プNE系列(アデカリアソ一プNE-5、NE-10、NE-20、NE-30、NE-40)(以上為商品名)等。NE-5是n=5的化合物,NE-10是n=10的化合物,NE-20是n=20的化合物,NE-30是n=30的化合物,NE-40是n=40的化合物。
下述式(107)表示アデカリアソ一プNE-10。
作為在本發明中使用的非離子性聚合性表面活性劑,可以舉出聚(乙二醇-丙二醇)單甲基丙烯酸酯(商品名ブレンマ一50PEP-300日本油脂株式會社制式(108))、聚乙二醇-聚丙二醇單甲基丙烯酸酯(商品名ブレンマ一70PEP-350B日本油脂株式會社制式(109))、聚乙二醇-聚丙二醇單丙烯酸酯(商品名ブレンマ一AEP系列日本油脂株式會社制)、聚(乙二醇-丁二醇)單丙烯酸酯(商品名ブレンマ一AET系列日本油脂株式會社制)、聚(丙二醇-丁二醇)單丙烯酸酯(商品名ブレンマ一APT系列日本油脂株式會社制)、月桂基氧基聚(ラウロキシ)乙二醇單甲基丙烯酸酯(商品名ブレンマ一PLE-200日本油脂株式會社制式(110))、月桂基氧基聚乙二醇單丙烯酸酯(商品名ブレンマ一ALE-200、ALE-800日本油脂株式會社制式(111))、硬脂基氧基聚乙二醇單甲基丙烯酸酯(商品名ブレンマ一PSE-200、PSE-400、PSE-1300日本油脂株式會社制式(112))、硬脂基氧基聚乙二醇-聚丙二醇單丙烯酸酯(商品名ブレンマ一ASEP系列日本油脂株式會社制式(113))、壬基苯氧基聚乙二醇單丙烯酸酯(商品名ブレンマ一ANE-300、ANE-1300日本油脂株式會社制式(114))、壬基苯氧基聚乙二醇-聚丙二醇單甲基丙烯酸酯(商品名ブレンマ一PNEP系列日本油脂株式會社制式(115))、壬基苯氧基聚丙二醇-聚乙二醇單甲基丙烯酸酯(商品名ブレンマ一PNPE系列日本油脂株式會社制式(116))、壬基苯氧基聚(乙二醇-丙二醇)單丙烯酸酯(商品名ブレンマ一43ANEP-500、70ANEP-550、75ANEP-600日本油脂株式會社制)。
[化24] [化25] [化27] [化28] [化29] [化30] [離子性聚合物]在本發明中使用的離子性聚合物是具有離子性基團和聚合性基團的化合物且是水溶性的。
作為離子性基團,可以根據膠囊化物的用途,適當選擇陰離子性基團、陽離子性基團均可。
作為陰離子性基團,可以優選列舉出選自磺酸基、亞磺酸基、羧基、磷酸基、磺酸酯基、亞磺酸酯基、磷酸酯基及其鹽中的陰離子性基團。作為鹽,可以舉出鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、有機胺鹽等。
作為陽離子性基團,優選選自伯銨陽離子、仲銨陽離子、叔銨陽離子、季銨陽離子中的陽離子性基團。作為伯銨陽離子,可以舉出一烷基銨陽離子(RNH3+)等,作為仲銨陽離子,可以舉出二烷基銨陽離子(R2NH2+)等,作為叔銨陽離子,可以舉出三烷基銨陽離子(R3NH+)等,作為季銨陽離子,可以舉出(R4N+)等。其中,R是疏水性基團,可以舉出以下所示的基團。另外,作為上述陽離子性基團的抗衡陰離子,可以舉出Cl-、Br-、I-、CH3OSO3-、C2H5OSO3-等。
作為離子性基團,根據具有陰離子性基團、陽離子性基團中的哪一種,分別稱為陰離子性水溶性單體、陽離子性水溶性單體。
作為可在本發明中使用的陽離子性水溶性單體優選的具體實例,可以舉出甲基丙烯酸二甲基氨基乙基甲基鹽酸鹽、甲基丙烯酸二甲基氨基乙基苄基鹽酸鹽、甲基丙烯醯氧基乙基三甲基氯化銨鹽、二烯丙基二甲基氯化銨鹽和2-羥基-3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲基氯化銨鹽等。也可以使用市售品作為作為上述陽離子性水溶性單體,可以舉出例如アクリエステルDMC(三菱レイヨン(株))、アクリエステルDML60(三菱レイヨン(株))和C-1615(第一工業製藥(株))等。以上所列舉的陽離子單體可以單獨使用,或者以2種以上的混合物形式使用。
作為可在本發明中使用的陽離子性水溶性單體優選的具體實例,對於具有羧基的單體,可以舉出例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、丙基丙烯酸、異丙基丙烯酸、2-丙烯醯氧基乙基琥珀酸、2-丙烯醯氧基乙基苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧基乙基琥珀酸、2-甲基丙烯醯氧基乙基苯二甲酸、衣康酸、富馬酸、馬來酸等。其中,優選丙烯酸和甲基丙烯酸。對於具有磺酸基的單體,可以舉出例如4-苯乙烯磺酸及其鹽、乙烯基磺酸及其鹽、丙烯酸磺基乙酯及其鹽、甲基丙烯酸磺基乙酯及其鹽、丙烯酸磺基烷基酯及其鹽、甲基丙烯酸磺基烷基酯及其鹽、丙烯酸磺基丙酯及其鹽、甲基丙烯酸磺基丙酯及其鹽、丙烯酸磺基芳基酯及其鹽、甲基丙烯酸磺基芳基酯及其鹽、丁基丙烯醯胺磺酸及其鹽、2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸及其鹽等。另外,對於具有膦酸基(ホスホン基)的單體,可以舉出甲基丙烯酸磷醯乙酯(ホスホエチルメタクリレ一ト)等含磷酸基的(甲基)丙烯酸酯等。以上所列舉的陰離子性水溶性單體可以單獨使用,或者以2種以上的混合物形式使用。
在本發明中使用的離子性表面活性劑a是為了使其吸附在芯物質上而使用的,離子性基團為陰離子性、陽離子性均可。
在本發明中使用的離子性表面活性劑a與在上述離子性表面活性劑項目中所述的內容相同。
在本發明中使用的離子性聚合性表面活性劑A是為了使其吸附在芯物質上而使用的,離子性基團為陰離子性、陽離子性均可。
在本發明中使用的離子性聚合性表面活性劑A與在上述離子性聚合性表面活性劑項目和陰離子性聚合性表面活性劑的項目以及陽離子性聚合性表面活性劑的項目中所述的內容相同。
在本發明中使用的離子性聚合性表面活性劑B具有與離子性表面活性劑a和/或離子性聚合性表面活性劑A的離子性基團相反的電荷。
作為在本發明所用的離子性聚合性表面活性劑B使用的陰離子性聚合性表面活性劑和陽離子性聚合性表面活性劑,與在上述離子性聚合性表面活性劑項目和陰離子性聚合性表面活性劑的項目以及陽離子性聚合性表面活性劑的項目中所述的內容相同。

在本發明中使用的離子性聚合性表面活性劑C具有與離子性表面活性劑a和/或離子性聚合性表面活性劑A的離子性基團同種或相反的電荷。
作為在本發明所用的離子性聚合性表面活性劑C使用的陰離子性聚合性表面活性劑和陽離子性聚合性表面活性劑,與在上述離子性聚合性表面活性劑項目和陰離子性聚合性表面活性劑的項目以及陽離子性聚合性表面活性劑的項目中所述的內容相同。
在本發明中使用的非離子性聚合性表面活性劑D與在上述非離子性聚合性表面活性劑的項目所述的內容相同。在本發明的膠囊化物中,非離子性聚合性表面活性劑D的非離子性基團存在於膠囊化物的最外層。
在本發明中,上述離子性表面活性劑a和/或離子性聚合性表面活性劑A吸附在芯物質表面上時,也可以並用非離子性表面活性劑e,與離子性表面活性劑a和/或離子性聚合性表面活性劑A一起,吸附在芯物質表面上。該非離子性表面活性劑e具有非離子性基團和疏水性基團,作為非離子性基團,可以舉出聚氧乙烯基、聚甘油基等。其中,作為疏水性基團,優選選自碳原子數8~16的烷基和苯基、亞苯基等芳基中的一種或二種以上,在分子中也可以具有烷基和芳基這兩者。作為這種非離子性表面活性劑e的具體實例,可以舉出聚乙二醇月桂基醚、聚乙二醇十三烷基醚、聚乙二醇鯨蠟基醚、聚乙二醇硬脂基醚、聚乙二醇油醚等聚乙二醇烷基醚;聚乙二醇壬基苯基醚、聚乙二醇辛基苯基醚、聚乙二醇單月桂酸酯、聚乙二醇單硬脂酸酯、聚乙二醇單油酸酯、脫水山梨糖醇單月桂酸酯、脫水山梨糖醇單肉豆蔻酸酯、脫水山梨糖醇單棕櫚酸酯、脫水山梨糖醇單硬脂酸酯、脫水山梨糖醇單油酸酯、脫水山梨糖醇三油酸酯、聚乙二醇脫水山梨糖醇單月桂酸酯、聚乙二醇脫水山梨糖醇單硬脂酸酯、聚乙二醇脫水山梨糖醇單油酸酯、甘油脂肪酸單酯、甘油單硬脂酸酯、聚甘油油酸酯、聚甘油月桂酸酯、聚甘油硬脂酸酯、月桂酸二乙醇醯胺、油酸二乙醇醯胺、羥基乙基月桂基胺、聚乙二醇月桂基胺、聚乙二醇硬脂基胺、聚乙二醇二油胺等。也可以使用ソルスパ一ズ27000(アイ·シ一·アイ·ジヤパン(株)制)等市售品。
在本發明中,上述離子性表面活性劑a和/或離子性聚合性表面活性劑A吸附在芯物質表面上時,也可以並用非離子性表面活性劑E,與離子性表面活性劑a和/或離子性聚合性表面活性劑A一起,吸附在芯物質表面上。在本發明中使用的非離子性表面活性劑E和上述非離子性聚合性表面活性劑的項目中所述的內容相同。
在本發明中所謂的疏水性單體是指在其結構中至少具有疏水性基團和聚合性基團的聚合性單體,疏水性基團可以舉出選自脂肪族烴基、脂環烴基和芳香族烴基中的基團。
作為上述脂肪族烴基,可以舉出甲基、乙基和丙基等,作為脂環烴基,可以舉出環己基、二環戊烯基、二環戊基和異冰片基等,作為芳香族烴基,可以舉出苄基、苯基和萘基等。
上述疏水性單體的聚合性基團可以使用和上述離子性聚合性表面活性劑的項目中所述的內容相同的基團。
作為疏水性單體的具體實例,可以舉出苯乙烯、甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、二甲基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、叔丁基苯乙烯、溴苯乙烯、對-氯甲基苯乙烯等苯乙烯衍生物;丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁基酯、丙烯酸丁氧基乙酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸異戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸二環戊基酯、丙烯酸二環戊烯基酯、丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、丙烯酸四氫糠酯和丙烯酸異冰片酯、丙烯酸異戊酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸二十二烷基酯、乙氧基二甘醇丙烯酸酯、甲氧基三甘醇丙烯酸酯、甲氧基一縮二丙二醇丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯、壬基苯酚EO加成物丙烯酸酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸異肉豆蔻酯、丙烯酸異硬脂酯、2-乙基己基二甘醇丙烯酸酯、辛氧基聚乙二醇聚丙二醇單丙烯酸酯等單官能丙烯酸酯類;甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸正丁基酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸異戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、甲基丙烯酸硬脂酯、甲基丙烯酸異癸酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲氧基二甘醇甲基丙烯酸酯、聚丙二醇單甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸四氫糠酯、甲基丙烯酸叔丁基環己酯、甲基丙烯酸二十二烷基酯、甲基丙烯酸二環戊基酯、甲基丙烯酸二環戊烯基酯、甲基丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、甲基丙烯酸丁氧基甲酯和甲基丙烯酸異冰片酯、辛氧基聚乙二醇聚丙二醇單甲基丙烯酸酯等單官能甲基丙烯酸酯類;烯丙基苯、烯丙基-3-環己烷丙酸酯、1-烯丙基-3,4-二甲氧基苯、醋酸烯丙基苯氧基酯、醋酸烯丙基苯酯、烯丙基環己烷和多元羧酸烯丙酯等烯丙基化合物;富馬酸、馬來酸和衣康酸等的不飽和酯類;N-取代馬來醯亞胺、環狀烯烴等具有游離基聚合性基團的單體等。
本發明的膠囊化物的成膜性、包覆膜的強度、耐化學試劑性、耐水性、耐光性、耐氣候性、光學特性之外的物理特性、化學特性由疏水性單體的結構和疏水性單體構成的共聚物的結構等確定。因此,可以按照膠囊化物所要求的性能選擇疏水性單體。例如,把在芯物質中使用色料的本發明的膠囊化物用作記錄材料時,通過控制包覆色料顆粒的共聚物的玻璃化轉變溫度(Tg),所要求的記錄物的固著性和耐擦性是可以實現的。通常,在高分子固體,特別是無定形高分子固體中,溫度從低溫向高溫上升時,就會產生從一點點變形需要非常大的力的狀態(玻璃狀態)向小的力就可以引起大的變形的狀態的驟變。把引起該現象的溫度稱為玻璃化轉變點(或者玻璃化轉變溫度)。通常,在用差示掃描量熱計測定升溫得到的示差熱曲線中,從吸熱峰的底部沿著吸熱開始點畫一切線時與基線相交的溫度被認為是玻璃化轉變點。另外,已知在玻璃化轉變點,彈性率、比熱、折射率等其它物性也急劇改變,通過測定它們的物性,也可以確定玻璃化轉變點。進一步可以從合成共聚物時使用的單體的重量分數和均聚該單體得到的均聚物的玻璃化轉變點,由Fox式計算玻璃化轉變點。
1/Tg[p]=i(xi/Tg[hp]i)]]>(Fox式)
(上式中,Tg[p]表示得到的聚合物的玻璃化轉變溫度,i表示給每個不同種類的單體的編號,Tg[hp]i表示聚合使用的單體i的均聚物的玻璃化轉變溫度,xi表示單體i的重量相對於聚合的單體的總重量的重量分數。)即,本發明的膠囊化物所處的溫度環境比包覆本發明膠囊化物的芯物質的共聚物的玻璃化轉變點高時,該共聚物成為因小的力就引起大的變形的狀態,進一步達到熔點而熔融。此時,如果在附近存在其它的膠囊化物的話,膠囊化物彼此之間就會熔融而形成膜。另外,即使在環境溫度沒有達到熔點時,膠囊化物彼此之間因強的力而接觸,在這樣的情況下,如果具備包覆各膠囊化物的共聚物分子彼此之間可以相互纏繞這樣的條件的話,往往共聚物彼此之間也熔融。
把在芯物質中使用色料的本發明的膠囊化物用作噴墨用油墨時,如果用該油墨在普通紙或噴墨記錄用專用記錄介質等記錄介質上印刷的話,由位於本發明的膠囊化物顆粒周圍的水和/或水溶性有機溶劑組成的水性溶劑滲透到普通紙或噴墨記錄用專用記錄介質中,因此從膠囊化物顆粒的附近消失,膠囊化物顆粒彼此之間就會接近。此時,包覆作為膠囊化物顆粒的芯物質的色料顆粒的共聚物的玻璃化轉變點(Tg)低於室溫時,在膠囊化物顆粒間的間隙中產生的毛細管壓力使包覆色料顆粒的共聚物熔融,在色料包在內部的狀態下成膜。由此,可以獲得色料對記錄介質的固著性和耐擦性。此時,如果包覆本發明的膠囊化物的色料顆粒的共聚物的玻璃化轉變點優選低於30℃,更優選低於15℃,進一步優選低於10℃,則膠囊化物在室溫下較好地成膜。因此,把在芯物質中使用色料的本發明的膠囊化物用作噴墨用油墨時,優選進行設計以使包覆膠囊化物的色料顆粒的共聚物的玻璃化轉變點低於30℃,更優選低於15℃,進一步優選低於10℃。但是,玻璃化轉變點比-20℃低時,耐溶劑性趨於降低,因此需要注意。在滿足上述各自的要求特性的條件下,適當選擇疏水性單體,其添加量可以任意確定。
另外,把在芯物質中使用色料的本發明的膠囊化物用作調色劑時,通過將包覆膠囊化物顆粒的芯物質即色料顆粒的共聚物的玻璃化轉變點(Tg)設定到低於固著溫度,包覆色料顆粒的共聚物在熔融從而使色料包在內部的(包含的)狀態下,在作為記錄介質的普通紙上成膜,可以獲得著色劑在記錄介質上的固著性和耐擦性。此時,優選使包覆本發明的膠囊化物的色料顆粒的共聚物的玻璃化轉變點高於對固著方法以外的電子照相方法,特別是對顯影方法或複印方法等沒有影響的溫度。在滿足作為調色劑物性必不可少的成膜性、包覆膜的強度、電學特性、耐化學試劑性、耐水性、耐光性、耐氣候性、光學特性等各自的要求特性的條件下,可以適當選擇疏水性單體,其添加量可以任意確定。
作為用於合成本發明的膠囊壁材的主要成分即聚合物的單體,在不損害本發明的效果的範圍內,可以進一步使用下述通式(2)表示的單體。
通式(2) [其中,R1表示氫原子或甲基。R2表示叔丁基、脂環烴基、芳香族烴基或者雜環基。M表示0~3,n表示0或1的整數。]在上述通式(2)中,作為R2所示的脂環烴基,可以舉出環烷基、環烯基、異冰片基、二環戊基、二環戊烯基和金剛烷基等,作為雜環基,可以舉出四氫呋喃基等。
作為上述通式(2)表示的單體的具體實例,可以舉出以下的單體。
甲基丙烯酸異冰片酯 耐氣候性均聚物Tg 155℃(180℃)
丙烯酸異冰片酯 耐氣候性均聚物 Tg 94℃丙烯酸二環戊烯酯 賦予對丙烯酸樹脂的密合性均聚物 Tg 120℃甲基丙烯酸二環戊烯酯 耐化學試劑性丙烯酸二環戊烯氧基乙酯 賦予密合性丙烯酸二環戊基酯 低吸溼性耐氣候性均聚物 Tg 120℃甲基丙烯酸二環戊烯氧基乙酯 耐化學試劑性[化34]甲基丙烯酸二環戊基酯 低吸溼性耐氣候性均聚物 Tg 175℃
甲基丙烯酸叔丁酯 均聚物Tg 107℃甲基丙烯酸苄酯 均聚物Tg 54℃甲基丙烯酸環己酯 均聚物Tg 66℃甲基丙烯酸四氫糠酯 均聚物Tg 60℃通過在膠囊壁材的聚合物引入來自通式(2)表示的單體的「體積大的」基團即上述R2基團,可以降低聚合物分子的容易撓曲度,也就是說,降低分子的運動性,提高聚合物的機械強度和耐熱性。因此,含有在芯物質中使用色料顆粒的本發明的膠囊化色料的油墨組合物可以獲得具有優異的耐擦性和耐久性的印刷物。另外,通過使「體積大的」基團即上述R2基團存在於構成膠囊壁材的聚合物中,可以控制油墨組合物中的有機溶劑向聚合物內部的滲透,因此可以使膠囊化色料的耐溶劑性變得優異。由此,對於水溶性有機溶劑共存的噴墨記錄用油墨組合物,也可以提高色料顆粒的分散性、油墨組合物的保存穩定性進而提高由噴墨頭噴出的油墨組合物的噴出性。
另一方面,在上述疏水性單體中,具有衍生自具有長鏈烷基的單體的重複結構單元的聚合物有柔軟性。因此,通過適當調節衍生自後述的交聯性單體的重複結構單元和/或衍生自通式(2)表示的單體的重複結構單元與衍生自具有長鏈烷基的單體的重複結構單元的比率,可以合成具有理想的增塑性以及優異機械強度和優異耐溶劑性的膠囊壁材聚合物。含有用這種聚合物包覆的膠囊化色料顆粒的油墨組合物即使在含有水溶性有機溶劑的情況下,分散穩定性和長期保存性也優異,從噴墨頭的噴出穩定性也優異。而且,使用含有該膠囊化色料顆粒的油墨組合物印刷的印刷物的圖像對紙或噴墨專用介質等記錄介質的固著性良好。該油墨組合物還可以進一步獲得耐擦性、耐久性和耐溶劑性優異的圖像。
本發明的膠囊化物是用以聚合物為主要成分的材料包覆芯物質的膠囊化物,作為原料,除上述各種表面活性劑、聚合性表面活性劑和疏水性單體之外,在不損害本發明效果的範圍內,還可以使用其它聚合性單體。作為用於本發明的其它聚合性單體,可以舉出例如交聯性單體。通過往聚合成分中加入交聯性單體與疏水性單體一起共聚,可以提高聚合物的機械強度和耐熱性,提高膠囊壁材的形態保持性。另外,還可以控制有機溶劑引起的聚合物膨脹或有機溶劑向聚合物內部的滲透和提高膠囊壁材的耐溶劑性。由此,例如對於水溶性有機溶劑共存的噴墨記錄用油墨組合物,可以提高色料顆粒的分散性、油墨組合物的保存穩定性進而提高由噴墨頭噴出的油墨組合物的噴出性。
作為在本發明中使用的交聯性單體,可以舉出具有2個以上不飽和烴基的化合物,所述不飽和烴基是選自乙烯基、烯丙基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯基、1,1-亞乙烯基和1,2-亞乙烯基中的1種以上。作為交聯性單體的具體實例,可以舉出例如二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸二甘醇酯、二丙烯酸三甘醇酯、二丙烯酸三縮四乙二醇酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸烯丙酯、羥乙基異氰脲酸雙(丙烯醯氧基乙基)酯、己二酸雙(丙烯醯氧基新戊基二醇)酯、二丙烯酸1,3-丁二醇酯、二丙烯酸1,6-己二酸酯、二丙烯酸新戊二醇酯、二丙烯酸丙二醇酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、2-羥基-1,3-二丙烯醯氧基丙烷、2,2-雙[4-(丙烯醯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(丙烯醯氧基乙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(丙烯醯氧基乙氧基·二乙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(丙烯醯氧基乙氧基·聚乙氧基)苯基]丙烷、羥基新戊酸新戊二醇二丙烯酸酯、二丙烯酸1,4-丁二醇酯、二丙烯酸二環戊基酯、六丙烯酸雙季戊四醇酯、雙季戊四醇單羥基五丙烯酸酸酯、四丙烯酸雙三羥甲基丙烷酯、三丙烯酸季戊四醇酯、四溴雙酚A二丙烯酸酯、二丙烯酸三甘油酯、三丙烯酸三羥甲基丙烷酯、異氰脲酸三(丙烯醯氧基乙酯)、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二甘醇酯、二甲基丙烯酸三甘醇酯、二甲基丙烯酸三縮四乙二醇酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸1,3-丁二醇酯、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸1,6-己二醇酯、二甲基丙烯酸新戊二醇酯、2-羥基-1,3-二甲基丙烯醯氧基丙烷、2,2-雙[4-(甲基丙烯醯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(甲基丙烯醯氧基乙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(甲基丙烯醯氧基乙氧基二乙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(甲基丙烯醯氧基乙氧基聚乙氧基)苯基]丙烷、四溴雙酚A二甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二環戊基酯、六甲基丙烯酸二季戊四醇酯、二甲基丙烯酸甘油酯、羥基新戊酸新戊二醇二甲基丙烯酸酯、單羥基五甲基丙烯酸雙季戊四醇酯、四甲基丙烯酸雙三羥甲基丙烷酯、三甲基丙烯酸季戊四醇酯、四甲基丙烯酸季戊四醇酯、二甲基丙烯酸三甘油酯、三甲基丙烯酸三羥甲基丙烷酯、異氰脲酸三(甲基丙烯醯氧基乙基)酯、甲基丙烯酸烯丙酯、二乙烯基苯、鄰苯二甲酸二烯丙酯、對苯二甲酸二烯丙酯、間苯二甲酸二烯丙酯和二甘醇雙烯丙基碳酸酯等。
具有衍生自上述交聯性單體的重複結構單元的聚合物或具有衍生自通式(2)表示的單體的重複結構單元的聚合物的玻璃化轉變溫度(Tg)高,具有機械強度、耐熱性、耐溶劑性優異的優點。
但是,用含有大量這種交聯性單體和/或通式(2)表示的單體作為共聚成分的聚合物包覆的膠囊化色料顆粒用於噴墨記錄用油墨組合物時,由於膠囊壁材聚合物的可塑性降低,有時難於與紙或噴墨專用介質等記錄介質密合。其結果往往產生膠囊化色料與記錄介質的固著性和所得圖像的耐擦性降低的問題。因此,優選適當調節交聯性聚合物和/或上述通式(2)表示的單體的使用量。
進一步地,在本發明中,除上述各種聚合性單體之外,在不損害本發明的效果的範圍內,還可以使用其它公知的聚合性單體。
構成本發明膠囊化物的膠囊壁材的聚合物,如上所述,可以通過聚合離子性聚合性表面活性劑、離子性單體、疏水性單體得到。該聚合反應可以使用公知的聚合引發劑進行,特別優選使用游離基聚合引發劑。在本發明中,在製造膠囊化物時,優選使用適宜於採用的聚合方法的聚合引發劑。使用乳化聚合法和超細乳化(ミニエマルシヨン)聚合法時,優選水溶性的聚合引發劑作為聚合引發劑,可以舉出例如過硫酸鉀、過硫酸銨、過硫酸鈉等過硫酸鹽;過氧化氫、2,2-偶氮雙-(2-甲基丙脒(プロピオンアミジン))二鹽酸鹽、4,4-偶氮雙(4-氰基戊酸)等水溶性偶氮化合物類引發劑等。另外,也可以使用將過硫酸鉀、過硫酸銨、過硫酸鈉、過氧化氫等氧化劑與亞硫酸鈉、連二亞硫酸鈉、硫酸亞鐵、硝酸亞鐵、硫脲等還原劑組合的氧化還原類引發劑。另外,在使用懸浮聚合法和超細乳化聚合法時,優選使用二甲基-2,2,-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)、2,2,-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、2,2,-偶氮雙(2-甲基丁腈)等油溶性偶氮化合物類引發劑;二月桂醯過氧化物、二琥珀酸過氧化物、1,1,3,3-四甲基丁基(過氧-2-乙基己酸酯)、2,5-二甲基-2,5-二(2-乙基己醯過氧基(2-エタヘキサノイルペルオキシ))己烷等過氧化物等油溶性聚合引發劑。
本發明的膠囊化物是用以聚合物為主要成分的材料包覆芯材的膠囊化物,作為原料,除上述之外,在不損害本發明效果的範圍內,還可以在聚合物中含有紫外線吸收劑、光穩定劑、抗氧化劑、阻燃劑、增塑劑、蠟等其它成分。
下面說明本發明的膠囊化物的製造方法。
通過聚合反應合成膠囊化物的膠囊壁材,該聚合反應優選使用裝有超聲波發生器、攪拌機、回流冷凝器、滴液漏鬥和溫度調節器的反應容器進行。
下面就本發明的膠囊化物的製造方法進行說明。
具體地說,按照以下順序適當製造本發明的實施方式的膠囊化物。
(I)首先,將具有離子性基團和疏水性基團的離子性表面活性劑a吸附在芯物質表面上。具體地說,芯物質為固體時,將芯物質加入溶解了上述離子性表面活性劑a的離子交換水中,混合後,優選將該混合液放入球磨機、輥式研磨機、アイガ一ミル或氣流粉碎機等常規的分散機中進行分散處理,使上述離子性表面活性劑a充分吸附在芯物質上。另外,如上所述,吸附在芯物質上的物質只要至少具有離子性基團即可,作為離子性表面活性劑,也可以使用具有聚合性基團的離子性聚合性表面活性劑。另外,考慮到改進芯物質在分散介質中的分散性,也可以並用非離子性表面活性劑,該非離子性表面活性劑也可以具有聚合性基團。
進一步優選用超濾等除去未吸附在芯物質上的離子性表面活性劑a。如果未吸附的離子性表面活性劑大量殘留,則作為副產物的聚合物顆粒的產量就會增加,從而芯物質的膠囊化變得不充分。但是,過多除去的話,則芯物質的分散有時變得不穩定,因此超濾等的程度優選鑑於分散穩定性和膠囊化的狀況,適當確定。
(II)接著,往吸附了該離子性表面活性劑a的芯物質的分散液中加入具有與上述離子性表面活性劑a相反的電荷的離子性聚合性表面活性劑B和/或離子性單體並混合。此時,對混合物照射超聲波以使離子性聚合性表面活性劑B和/或離子性單體的離子性基團與離子性表面活性劑a的離子性基團易於離子性鍵合。
加入到吸附了上述離子性表面活性劑a的芯物質的分散液中的具有與上述離子性表面活性劑a相反的電荷的離子性聚合性表面活性劑B和/或離子性單體的量相對於離子性表面活性劑a的離子性基團的總摩爾數(即,相對於存在於使用的1g芯物質的表面上的離子性基團量[mol/g]),優選在0.5~2倍摩爾的範圍,進一步優選在0.8~1.2倍摩爾的範圍。相對於吸附在芯物質表面上的離子性表面活性劑a的離子性基團的總摩爾量,通過添加0.5倍摩爾以上的相對它們具有相反電荷的離子性聚合性表面活性劑B和/或離子性單體,通過之後的聚合反應,可以得到具有良好的分散性的膠囊化物。這是因為用離子性聚合性表面活性劑B和/或離子性單體可以充分覆蓋芯物質。另一方面,通過使離子性聚合性表面活性劑B和/或離子性單體的添加量為2倍摩爾以下,可以控制不具有芯物質的聚合物顆粒(只由聚合物構成的顆粒)的產生。
(III)進一步根據需要,添加疏水性單體。添加疏水性單體的時間在(IV)之後也無妨。另外,作為聚合性單體,除疏水性單體之外,在不損害本發明效果的範圍內,可以並用選自交聯性單體、上述通式(2)表示的化合物和其它公知的聚合性單體中的單體。
(IV)然後,添加具有與離子性表面活性劑a同種或相反電荷的離子性聚合性表面活性劑C並混合。其中,離子性聚合性表面活性劑C的添加量相對於離子性聚合性表面活性劑B和/或離子性單體,優選在0.5倍~10倍摩爾的範圍,進一步優選在0.5倍~5倍摩爾的範圍。通過使上述添加量為0.5倍摩爾以上,可以控制膠囊化物的凝聚,從而可以得到分散穩定性優異的膠囊化物分散液。另外,通過使上述添加量為10倍摩爾以下,減少無助於芯物質的膠囊化的離子性聚合性表面活性劑C的量,可以控制聚合物顆粒的產生。
據推測,通過以上工序,相對離子性表面活性劑a帶有相反電荷的離子性聚合性表面活性劑B和/或離子性單體靜電吸附在吸附了離子性表面活性劑a的芯物質表面上,在其外側,根據情況,疏水性單體局部存在,進一步在其外側,具有與離子性表面活性劑a的離子性基團同種或相反電荷的離子性聚合性表面活性劑C其離子性基團面向水相側定向,形成吸附膠團。
進一步根據需要,也可以和離子性聚合性表面活性劑C一起使用非離子性聚合性表面活性劑D。此時,調節非離子性聚合性表面活性劑的添加量,以使其與離子性聚合性表面活性劑C的添加量的總和相對於離子性聚合性表面活性劑B和/或離子性單體優選在0.5倍~10倍摩爾的範圍,更優選在0.5倍~5倍摩爾的範圍。非離子性聚合性表面活性劑D與離子性聚合性表面活性劑C的比率可以根據所得膠囊化物所要求的特性適當確定。特別是在芯物質中使用了顏料等色料的膠囊化物用作噴墨記錄用油墨的著色劑時,在普通紙上獲得高的發色性和印刷濃度的同時,在噴墨用專用介質上也獲得高的光澤性和圖像清晰度。
另外,在上述工序中,即使不進行超聲波的照射也能形成吸附膠團時,不一定必須照射超聲波。
(V)接著,往如上所述製備的混合液中添加聚合引發劑進行聚合反應。對於聚合引發劑的添加,可以在聚合引發劑活化的溫度下一次性添加或者分批添加,也可以連續地添加。另外,添加聚合引發劑後,也可以在聚合引發劑活化的溫度下加熱上述混合液。在本發明中,乳化聚合和超細乳液聚合可以適當通過往反應容器內的水性分散液中,以規定的滴加速度滴加在離子交換水中溶解水溶性聚合引發劑得到的水溶液。另外,在超細乳液聚合中,使用油溶性聚合引發劑時,可以通過直接添加,或者溶解在疏水性單體中再添加來適當實施。可以通過升溫至使聚合引發劑開裂並產生引發劑游離基的溫度適當實施聚合引發劑的活化。添加的聚合引發劑開裂並產生引發劑游離基,該游離基通過攻擊離子性聚合性表面活性劑的聚合性基團或者離子性單體和疏水性單體的聚合性基團而引發聚合反應。聚合溫度和聚合反應時間因使用的聚合引發劑的種類和上述聚合性化合物的種類而不同,但容易設定適宜的優選的聚合條件。通常聚合溫度優選設定在40℃~90℃的範圍,聚合時間優選在3小時~12小時。
在上述聚合反應中,可以分別使用1種或2種以上的上述離子性表面活性劑a、離子性聚合性表面活性劑B和C,以及根據需要使用的疏水性單體、交聯性單體、上述通式(2)表示的化合物和其它公知的聚合性單體。另外,由於使用離子性聚合性表面活性劑進行上述聚合反應,因此即使不使用乳化劑,混合液的乳化狀態往往也良好。因此,不一定必須使用乳化劑,但也可以根據需要,使用選自公知的陰離子系、非離子系和陽離子系乳化劑中的至少一種。
聚合結束後,將所得本發明的膠囊化物的水性分散液的pH調節到7.0~9.0的範圍,進一步優選進行過濾。過濾優選超濾。
根據上述聚合方法,首先,將具有離子性基團和疏水性基團的離子性表面活性劑a吸附在芯物質表面上。接著,吸附具有與離子性表面活性劑a相反電荷的離子性聚合性表面活性劑B和/或相對離子性表面活性劑a具有相反電荷的離子性單體。然後,根據需要,加入含有疏水性單體的聚合性單體(如上所述,含有疏水性單體的聚合性單體也可以在加入離子性聚合性表面活性劑C後添加)進一步加入具有與離子性表面活性劑a的離子性基團的電荷同種或不同的電荷的離子性聚合性表面活性劑C並混合。通過該處理,可以極其精密地控制存在於芯物質的周圍的離子性聚合性表面活性劑或聚合性單體分子的配置形態,在最外層,離子性基團(陰離子性基團或陽離子性基團)面對水相側形成定向狀態。於是,通過在該狀態下聚合,在芯物質的周圍形成至少具有衍生自離子性聚合性表面活性劑B的重複結構單元和衍生自離子性聚合性表面活性劑C的重複結構單元的聚合物,可以得到本發明的膠囊化物。加入疏水性單體時,在芯物質的周圍形成具有衍生自離子性聚合性表面活性劑B的重複結構單元和衍生自離子性聚合性表面活性劑C的重複結構單元以及由疏水性單體組成的重複結構單元的聚合物。另外,本發明的聚合方法可以控制作為副產物的水溶性低聚物或聚合物的生成。
使用本發明的聚合方法得到的膠囊化物的水性分散液粘度低,且分散性和分散穩定性變得優異。這是因為如上所述,在膠囊化物的最外層,離子性基團(陰離子性基團或陽離子性基團)面向水相側形成高度的定向狀態。
特別是對於使用在芯物質中採用色料顆粒並通過本發明的聚合方法得到的膠囊化物的噴墨用油墨組合物,可以得到分散穩定性優異、從記錄噴頭噴出的穩定性優異、對普通紙也難於滲透、高發色且高濃度的印刷圖像。
另外,使用本發明的聚合方法得到的膠囊化物可以在高度定向的狀態下,在最外層引入所謂離子性基團或非離子基團的官能團,因此也可以利用這些官能團,進一步容易地引入具有特異性功能的官能團。由此,可以得到兼具一些特性功能的複合功能性微粒。
也可以使用離子性表面活性劑b和離子性表面活性劑c代替上述離子性聚合性表面活性劑B和離子性聚合性表面活性劑C,來製造本發明的膠囊化物。此時,必須添加疏水性單體。通過添加聚合引發劑進行聚合,通過離子性表面活性劑a在芯物質上形成以聚合物為主要成分的壁材。使用離子性表面活性劑b和離子性表面活性劑c時適宜的添加量和上述離子性聚合性表面活性劑B和離子性聚合性表面活性劑C的適宜添加量一樣。
如上得到的本發明的膠囊化物對水性溶劑具有高的分散穩定性,這是因為芯物質被聚合物層完全包覆(沒有未包覆的部分),並且膠囊壁材的聚合物層的親水性基團面向水性溶劑有規則地定向。
在本發明的膠囊化物的製造中,就使用色料顆粒即顏料作為芯物質的情況,舉一例作為具體實例再次進行說明。
首先,往溶解了陰離子性聚合性表面活性劑的離子交換水中加入顏料,混合後,將該混合液加入球磨機、輥式研磨機、アイガ一ミル或氣流粉碎機等常規分散機中進行分散處理,使陰離子性聚合性表面活性劑吸附在顏料顆粒表面上。之後,通過超濾,除去未吸附在顏料顆粒上的陰離子性聚合性表面活性劑。此時,過多除去的話,則芯物質的分散有時變得不穩定,因此超濾等的程度優選鑑於分散穩定性和膠囊化的狀況適當確定。
接著,往包含吸附了該陰離子性聚合性表面活性劑的顏料的分散液中加入陽離子性聚合性表面活性劑和/或陽離子性水溶性單體並混合。此時,優選對混合物照射超聲波以使陽離子性聚合性表面活性劑和/或陽離子性水溶性單體的陽離子性基團與陰離子性聚合性表面活性劑的陰離子性基團易於離子性鍵合。
加入到上述顏料分散液中的陽離子性聚合性表面活性劑和/或陽離子性水溶性單體的量相對於吸附在顏料上的陰離子性聚合性表面活性劑的離子性基團的總摩爾數(即,相對於存在於1g顏料顆粒的表面上的離子性基團量[mol/g]),優選在0.5~2倍摩爾的範圍,進一步優選在0.8~1.2倍摩爾的範圍。相對於吸附在顏料顆粒表面上的陰離子性聚合性表面活性劑的陰離子性基團的總摩爾量,通過添加0.5倍摩爾以上的陽離子性聚合性表面活性劑和/或陽離子性水溶性單體,通過之後的聚合反應,可以得到具有良好的分散性的膠囊化顏料。另一方面,通過使陽離子性聚合性表面活性劑和/或陽離子性水溶性單體的添加量為2倍摩爾以下,可以控制聚合物顆粒(只由聚合物構成的顆粒)的產生。
然後,根據需要,添加疏水性單體並混合。此時作為聚合性單體,除疏水性單體之外,在不損害本發明效果的範圍內,可以並用選自交聯性單體、上述通式(2)表示的化合物和其它公知的聚合性單體中的單體。另外,這些疏水性單體等的添加時間在後述的添加陰離子性聚合性表面活性劑之後也無妨。
進一步添加陰離子性聚合性表面活性劑並混合。其中,陰離子性聚合性表面活性劑的添加量相對於上述陽離子性聚合性表面活性劑和/或陽離子性水溶性單體,優選在0.5倍~10倍摩爾的範圍,進一步優選在0.5倍~5倍摩爾的範圍。通過使上述添加量為0.5倍摩爾以上,可以控制膠囊化顏料顆粒的凝聚,可以得到分散穩定性優異的顏料分散液。進一步,使用所得顏料分散液的油墨組合物從噴墨頭的噴出穩定性優異,在提高與紙纖維的吸附性的同時,印刷濃度和發色性也變得優異。另外,通過使上述添加量為10倍摩爾以下,可以減少無助於顏料顆粒膠囊化的陰離子性聚合性表面活性劑的量,從而可以控制聚合物顆粒的產生。
接著往如上所述製備的混合液中添加聚合引發劑進行聚合反應。對於聚合引發劑的添加,可以往加熱到聚合引發劑活化的溫度的上述混合液中一次性添加或者分批添加,也可以連續地添加。另外,添加聚合引發劑後,也可以將上述混合液加熱到聚合引發劑活化的溫度。聚合引發劑可以使用水溶性聚合引發劑,也可以使用油溶性聚合引發劑,使用水溶性聚合引發劑時,優選溶解在純水中後滴加到反應容器內的混合液中。另外,使用油溶性聚合引發劑時,可以通過直接添加,或者溶解在疏水性單體中再添加來適當實施。聚合溫度和聚合反應時間隨使用的聚合引發劑的種類和聚合性單體的種類而改變,但本領域技術人員可以容易設定適宜的優選的聚合條件。通常聚合溫度優選設定在40℃~90℃的範圍,聚合時間優選在3小時~12小時。
聚合結束後,將所得本發明的膠囊化顏料的水性分散液的pH調節到7.0~9.0的範圍,進一步優選進行過濾。過濾優選超濾。
根據上述本發明的膠囊化方法,首先,在顏料顆粒的周圍,離子性聚合性表面活性劑或聚合性單體分子呈極其高度的配置形式,最外層呈現陰離子性基團面對水相緊密定向的狀態。於是,通過聚合,可以得到被在顏料顆粒周圍高度受控形式的聚合物包覆的膠囊化顏料。
進一步地,本發明的膠囊化方法可以抑制作為副產物的水溶性的低聚物或聚合物的產生。
因此,在得到低粘度膠囊化顏料分散液的同時,超濾等精製工序變得容易。
本發明得到的膠囊化顏料具有膠囊壁材即聚合物包覆顏料顆粒的形態,根據需要,通過在聚合前或聚合反應中往混合液中添加抗氧化劑或增塑劑等,聚合物中也可以含有這些添加劑量。這種抗氧化劑或增塑劑等可以使用公知的材料。
在油墨,特別是在噴墨記錄用油墨組合物中使用本發明的膠囊化顏料時,優選預先除去用本發明的製造方法得到的膠囊化顏料分散液中所含的未反應物(離子性聚合性表面活性劑或疏水性單體等使用的聚合性化合物等)進行精製後使用。此時,該膠囊化顏料分散液中所含的未反應物的量優選小於50000ppm,更優選小於10000ppm。作為除去未反應物的方法,可以使用離心分離法或超濾法等。另外,上述未反應物的量可以容易地使用氣相色譜法或液相色譜法測定。通過降低膠囊化顏料分散液中未反應的單體的濃度,在普通紙上印刷的圖像可以進一步具有優異的色度和高的印字濃度(印刷濃度),也可以獲得抑制圖像發生滲透這樣的效果。另外,在噴墨記錄專用介質,特別在噴墨用光澤介質上印刷的圖像具有良好的光澤。
在油墨,特別在噴墨記錄用油墨組合物中使用本發明的膠囊化顏料時,優選膠囊化顏料的粒徑小於400nm,進一步優選小於300nm,特別優選20~200nm。(膠囊化顏料的粒徑可以使用市售的動態光散射法粒度分布測定機、雷射都卜勒方式粒度分布計等測定。)在油墨,特別在噴墨記錄用油墨組合物中使用本發明的膠囊化顏料時,進一步優選本發明的膠囊化顏料的膠囊壁材的主要成分即聚合物的玻璃化轉變溫度(Tg)低於30℃。特別優選低於15℃。通過選擇使用的單體和使用的單體的比率,可以達到所希望的玻璃化轉變溫度。聚合物的玻璃化轉變溫度的預測可以通過使用如上所述的Fox式進行。通過使膠囊壁材的主要成分即聚合物的玻璃化轉變溫度低於30℃,在得到具有光澤性優異、色度高和優異的鮮明圖像清晰度的圖像的同時,膠囊化顏料易於密合在記錄介質上。進一步,如果膠囊壁材的主要成分即聚合物的Tg低於30℃的話,膠囊化色料彼此間易於在記錄介質上結合,因此可以進一步提高圖像的耐擦性,也提高與記錄介質的密合性,因此優選低於30℃,進一步優選低於10℃。
使用上述製造方法得到的膠囊化顏料的油墨組合物是低粘度的,且分散性和分散穩定性優異,特別用作噴墨記錄用油墨組合物時,從記錄頭的噴出穩定性優異,在普通紙上可以獲得高發色且高濃度的印刷圖像,同時可以得到在噴墨記錄用專用介質上具有高光澤和圖像清晰度的印刷圖像。
在本發明中,使用色料作為芯物質時,得到的膠囊化色料可以用在油墨組合物中,特別優選用在噴墨記錄用油墨中作為色料。特別優選色料顆粒為顏料。下面,對使用在由本發明得到的膠囊化色料中用顏料作為色料顆粒的膠囊化顏料的噴墨記錄用油墨組合物進行說明。
本發明的噴墨記錄用油墨組合物是水性油墨組合物,在水性介質中分散並含有上述膠囊化顏料。油墨組合物中的膠囊化顏料的含量相對於油墨組合物的總重量,優選為1重量%~20重量%,進一步優選為3重量%~15重量%。特別為了得到高印刷濃度和高發色性,優選上述含量為5重量%~15重量%。
另外,用在本發明的油墨組合物中的溶劑,優選含有水和水溶性有機溶劑,進一步根據需要,可以含有其它成分。
另外,為了賦予噴墨記錄用油墨組合物保水性和溼潤性,優選往本發明的油墨組合物中添加由高沸點水溶性有機溶劑組成的溼潤劑。作為這種高沸點水溶性有機溶劑,優選沸點為180℃以上的水溶性有機溶劑。
可在本發明中使用的沸點為180℃以上的水溶性有機溶劑的具體實例可以舉出乙二醇、丙二醇、二甘醇、1,5-戊二醇、1,3-丙二醇、2-丁烯-1,4-二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、二縮三丙二醇、分子量為2000以下的聚乙二醇、1,3-丙二醇、異丙二醇、異丁二醇、甘油、內消旋赤蘚醇和季戊四醇。在本發明中使用的高沸點水溶性有機溶劑進一步優選沸點為200℃以上。可以在本發明的油墨組合物中使用1種或2種以上的這些有機溶劑。通過往油墨組合物中添加高沸點水溶性有機溶劑,在開放狀態(在室溫下油墨組合物與空氣接觸的狀態)下放置,也可以得到流動性和再分散性可以長期保持的噴墨記錄用油墨。進一步,這種油墨組合物在使用噴墨印表機的印刷中或者印刷中斷後再啟動時,難於產生噴墨噴嘴的孔眼堵塞,因此可以得到具有從噴墨頭的高噴出穩定性的油墨組合物。
含有這些高沸點水溶性有機溶劑的水溶性有機溶劑的總含量相對於油墨組合物的總重量,優選為約10~50重量%,更優選為10~30重量%。
在本發明的油墨組合物中,可以進一步添加選自2-吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、ε-己內醯胺、二甲亞碸、環丁碸、嗎啉、N-乙基嗎啉和1,3-二甲基-2-咪唑啉酮等中的1種以上極性溶劑。通過添加極性溶劑,可以獲得提高油墨組合物中膠囊化顏料顆粒的分散性的效果,可以使油墨的噴出穩定性良好。
這些極性溶劑的含量相對於油墨組合物的總重量,優選為0.1重量%~20重量%,更優選為1重量%~10重量%。
為了促進水性溶劑滲透到記錄介質中,優選本發明的油墨組合物進一步含有滲透劑。通過使水性溶劑迅速滲透到記錄介質中,可以得到圖像的滲出少的記錄物。作為這種滲透劑,優選使用多元醇的烷基醚(也稱為二醇醚類)和/或1,2-烷基二醇。作為多元醇的烷基醚,可以舉出例如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁基醚、乙二醇單甲醚醋酸酯、二甘醇單甲醚、二甘醇單乙醚、乙二醇單正丙醚、乙二醇單異丙醚、二甘醇單異丙醚、乙二醇單正丁醚、二甘醇單正丁醚、三甘醇單正丁醚、乙二醇單叔丁醚、二甘醇單叔丁醚、1-甲基-1-正甲氧基丁醇、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單叔丁醚、丙二醇單正丙醚、丙二醇單異丙醚、一縮二丙二醇單甲醚、一縮二丙二醇單乙醚、一縮二丙二醇單正丙醚、一縮二丙二醇單異丙醚、丙二醇單正丁醚和一縮二丙二醇單正丁醚等。作為1,2-烷基二醇,可以舉出例如1,2-戊二醇和1,2-己二醇等。除這些之外,還可以舉出1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇和1,8-辛二醇等直鏈烴的二醇類,從中適當選擇,以用於本發明的油墨組合物中。
特別是在本發明的實施方式中,優選使用選自丙二醇單丁基醚、一縮二丙二醇單丁基醚、二甘醇單丁基醚、三甘醇單丁基醚、1,2-戊二醇和1,2-己二醇中的至少1種作為滲透劑。這些滲透劑的含量相對於油墨組合物的總重量,以總量計,優選為1~20重量%,進一步優選1~10重量%。通過使滲透劑的含量為1重量%以上,可以獲得提高油墨組合物向記錄介質的滲透性的效果,進一步使滲透劑的含量為20重量%以下,使用該油墨組合物可以防止在印刷的圖像中產生滲出,還可以使油墨組合物的粘度不會變得太高。另外,特別在油墨組合物中使用1,2-戊二醇、1,2-己二醇等1,2-烷基二醇時,印刷後的油墨組合物的乾燥性變得良好,而且可以使圖像的滲出減少。
另外,通過使本發明的油墨組合物中含有甘油,在噴墨記錄中使用該油墨組合物時,難於產生噴墨噴嘴的孔眼堵塞,還可以進一步提高油墨組合物本身的保存穩定性。
另外,在本發明的油墨組合物中使用二醇醚類時,優選與二醇醚類一起,使用後述的炔二醇類表面活性劑。
另外,本發明的油墨組合物優選含有表面活性劑,特別是陰離子性表面活性劑和/或非離子性表面活性劑。作為陰離子性表面活性劑的具體實例,可以舉出鏈烷磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基萘磺酸、戊基甲基牛磺酸、二烷基磺基琥珀酸、烷基硫酸酯鹽、硫酸化油、硫酸化烯烴、聚氧乙烯烷基醚硫酸酯鹽、脂肪酸鹽和烷基肌氨酸鹽、烷基磷酸酯鹽、聚氧乙烯烷基醚磷酸酯鹽、單甘油酸酯鹽等。另外,作為非離子性表面活性劑的具體實例,可以舉出聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯烷基醯胺、甘油烷基酯、脫水山梨糖醇烷基酯、糖烷基酯、多元醇烷基醚、鏈烷醇胺脂肪酸醯胺等。
更具體地說,作為陰離子性表面活性劑,可以舉出十二烷基苯磺酸鈉、月桂酸鈉和聚氧乙烯烷基醚硫酸酯的銨鹽等,作為非離子性表面活性劑的具體實例可以舉出聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯十二烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基烯丙基醚、聚氧乙烯油醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯烷基醚和聚氧乙烯亞烷基烷基醚等醚類化合物以及聚氧乙烯油酸、聚氧乙烯油酸酯、聚氧乙烯二硬脂酸酯、脫水山梨糖醇月桂酸酯、脫水山梨糖醇單硬脂酸酯、脫水山梨糖醇單油酸酯、脫水山梨糖醇倍半油酸酯、聚氧乙烯單油酸酯和聚氧乙烯硬脂酸酯等酯類化合物等。
特別優選本發明的實施方式的噴墨記錄用油墨含有炔二醇類表面活性劑和/或炔屬醇類表面活性劑作為表面活性劑。由此,油墨組合物所含的水性溶劑易於向記錄介質滲透,因此可以印刷對各種記錄介質滲出少的圖像。
作為在本發明中使用的炔二醇類表面活性劑優選的具體實例,可以舉出下述式(6)表示的化合物。
在上述式(6)中,m和n是分別滿足0≤m+n≤50的數。另外,R1、R2、R3和R4分別獨立地是烷基(優選碳原子數為6以下的烷基)。
作為上述式(6)表示的特別優選的化合物,可以舉出2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇、3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇和3,5-二甲基-1-己炔-3-醇等。作為上述式(6)表示的化合物,也可以使用市售的市售品作為炔二醇類表面活性劑,作為具體實例,可以舉出サ一フイノ一ル104、82、465、485、104PG50和TG(均為商品名,可從Air Products and Chemicals.Inc.購得)以及オルフインSTG和オルフインE1010(以上為商品名,日信化學社制)。另外作為炔屬醇類表面活性劑,可以舉出サ一フイノ一ル61(可從Air Products and Chemicals.Inc.購得)等。
這些炔二醇類表面活性劑和/或炔屬醇類表面活性劑相對於油墨組合物的總重量,優選使其在0.01~10重量%的範圍,進一步優選在0.1~5重量%的範圍使用。
如上所述,在本發明的膠囊化顏料中,顏料顆粒被以具有衍生自交聯性單體的交聯結構的聚合物或具有衍生自通式(2)表示的單體的重複結構單元的聚合物,或者在其結構中具有這兩者的聚合物作為主要成分的膠囊壁材包覆時,雖然具有高的機械強度、耐熱性和耐溶劑性,但聚合物的可塑性不夠,色料與記錄介質的固著性和耐擦性趨於降低。但是,通過並用具有上述特性的聚合物顆粒,可以加強固著性和耐擦性。
在本發明的油墨組合物中使用的聚合物顆粒優選在表面具有和本發明的膠囊化顏料表面的離子性基團同種的離子性基團,玻璃化轉變溫度為30℃以下,體積平均粒徑為10~100nm。
上述聚合物微粒具有成膜性,用含有該聚合物微粒的本發明的油墨組合物在普通紙上或噴墨記錄用專用介質體等記錄介質上印刷時,油墨組合物中的溶劑成分(包括水)滲透到記錄介質中,聚合顆粒和膠囊化顏料顆粒接近,聚合物顆粒包入膠囊化顏料顆粒形成聚合物的皮膜。該聚合物的皮膜可以使油墨中的膠囊化顏料更牢固地固著在記錄介質表面上,因此可以形成具有非常優異的耐擦性和耐水性的圖像。
為了使上述聚合物微粒具有良好的成膜性,優選如上所述,使該聚合物的玻璃化轉變溫度為30℃以下,進一步優選15℃以下,特別優選10℃以下。可以通過適當選擇使用的單體的種類和組成比,來調節聚合物的玻璃化轉變溫度。在本發明中,作為聚合物的玻璃化轉變溫度,使用通過差示掃描量熱法(DSC)的升溫測定得到的玻璃化轉變溫度。
另外,上述聚合物微粒即使與本發明的膠囊化顏料顆粒共存於油墨組合物中,也不會凝聚,可以獲得穩定的分散狀態。
而且,上述聚合物微粒的粒徑如果體積平均粒徑在10~100nm的範圍,則圖像的光澤性和圖像清晰度變得良好。
作為具體的上述聚合物微粒,優選含有至少1~10重量%來自具有離子性基團的不飽和烯屬單體的重複單元的聚合物組成的聚合物微粒。而且,進一步優選下述聚合物組成的聚合物微粒,該聚合物含有1~10重量%來自具有離子性基團的不飽和烯屬單體的重複單元,且具有通過帶有2個以上可聚合雙鍵的交聯性單體交聯形成的結構,並含有0.2~4重量%來自該交聯性單體的結構。聚合時,將具有2個以上,特別優選3個以上可聚合雙鍵的交聯性單體類與其它聚合性單體共聚,使聚合物鏈交聯,通過將由這種交聯聚合物組成的聚合物微粒用在油墨組合物中,油墨組合物使噴墨記錄裝置的噴嘴盤表面更難以溼潤,因此可以防止墨滴的飛行傾斜,從而可以提高噴出穩定性。
在本發明中使用的聚合物微粒可以用公知的乳化聚合法製造。例如,通過在聚合引發劑和乳化劑存在的水中,乳化聚合不飽和烯屬單體,可以得到聚合物微粒。不飽和烯屬單體可以使用和上述疏水性單體一樣的單體。另外,具有離子性基團的不飽和烯屬單體可以使用和上述離子性單體一樣的單體。
另外,按照公知的方法使用製造聚合物微粒時使用的聚合引發劑、乳化劑、表面活性劑、分子量調節劑和中和劑等。特別是使用上述陰離子性聚合性表面活性劑作為乳化劑時,陰離子性聚合性表面活性劑與單體共聚,因此液體中的乳化劑量變成微量,隨著乳化劑變成微量,可以抑制液體起泡,從而進一步提高油墨組合物的噴出穩定性。另外,使用和在本發明的膠囊化顏料中使用的陰離子性聚合性表面活性劑一樣的表面活性劑時,分散穩定性以及保存穩定性變得特別優異。
在本發明的油墨組合物中使用上述聚合物微粒時,聚合物微粒也可以使用微粒粉末,優選在將聚合物微粒分散在水介質中的聚合物乳液的形態下,與油墨組合物中所含的其它成分混合。油墨組合物中所含的聚合物微粒的量相對於油墨組合物的總重量,優選為0.01~10重量%左右,進一步優選0.01~5重量%左右。
另外,本發明的油墨組合物可以含有pH調節劑。顏料顆粒或聚合物顆粒表面具有陰離子性基團時,優選將油墨組合物的pH調節到7~11,更優選調節到8~9,作為pH調節劑,優選使用鹼性化合物。另外,顏料顆粒或聚合物顆粒表面具有陽離子性基團時,優選將油墨組合物的pH調節到5~7,更優選調節到6~7,作為pH調節劑,優選使用酸性化合物。
作為pH調節劑的優選的鹼性化合物,具體地可以舉出氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸鋰、磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸鋰、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、草酸鈉、草酸鉀、草酸鋰、硼酸鈉、四硼酸鈉、苯二甲酸氫鉀和酒石酸氫鉀等鹼金屬鹽類;氨;以及甲胺、乙胺、二乙胺、三甲胺、三乙胺、三(羥甲基)氨基甲烷鹽酸鹽、三乙醇胺、二乙醇胺、二乙基乙醇胺、三異丙醇胺、丁基二乙醇胺、嗎啉和丙醇胺等胺類。
其中,往油墨組合物中添加氫氧化鹼金屬化合物或胺醇時,可以提高具有陰離子性基團的顏料顆粒在油墨中的分散穩定性。
另外,為了防黴、防腐或防鏽,也可以往本發明的油墨組合物中添加選自苯甲酸、二氯酚、六氯酚、山梨酸、對-羥基苯甲酸酯、乙二胺四乙酸(EDTA)、脫氫醋酸鈉、1,2-二氫間噻嗪(ベンチアゾリン)-3-酮[產品名プロキセルXL(アビシア社制)]和3,4-異噻唑啉-3-酮、4,4-二甲基唑烷等中的1種以上化合物。
另外,為了防止噴墨記錄頭的噴嘴乾燥,也可以往本發明的油墨組合物中添加選自脲、硫脲和亞乙基脲等中的至少1種。
特別優選的本發明的油墨組合物的實施方式之一為至少含有以下成分的油墨組合物(1)上述膠囊化顏料(2)選自二甘醇單丁基醚、三甘醇單丁基醚和碳原子數4~10的1,2-烷基二醇中的1種以上化合物(滲透劑),(4)甘油,和(5)水。
特別優選的本發明油墨組合物的另一個實施方式為至少含有以下成分的油墨組合物(1)上述膠囊化顏料,(2)選自二甘醇單丁基醚、三甘醇單丁基醚和碳原子數4~10的1,2-烷基二醇中的1種以上化合物(滲透劑),(3)炔二醇類表面活性劑和/或炔屬醇類表面活性劑,(4)甘油,和(6)水。
在上述各實施方式中,使用上述(2)的二甘醇單丁基醚和/或三甘醇單丁基醚作為滲透劑時,其添加量相對於油墨組合物的總重量優選為10重量%以下,進一步優選為0.5~5重量%。通過將二甘醇單丁基醚和/或三甘醇單丁基醚添加到油墨組合物中,可以提高油墨組合物對記錄介質的滲透性,有利於提高印刷質量。另外,二甘醇單丁基醚和/或三甘醇單丁基醚也具有提高炔二醇類表面活性劑的溶解性的效果。
在上述各實施方式中,使用上述(2)的碳原子數4~10的1,2-烷基二醇作為滲透劑時,其添加量相對於油墨組合物的總重量優選為15重量%以下。使用碳原子數為3以下的1,2-烷基二醇時,不能得到油墨組合物對記錄介質的充分的滲透性,碳原子數超過15的1,2-烷基二醇難於溶解在水中,因此是不優選的。油墨組合物中的1,2-烷基二醇的量如果超過15重量%,油墨組合物的粘度趨於增加,因此是不優選的。作為1,2-烷基二醇,具體地優選使用1,2-戊二醇或1,2-己二醇,可以單獨使用其中任意一種,也可以兩者並用。優選相對於油墨組合物的總重量添加3~15重量%範圍的1,2-戊二醇。通過往油墨組合物中添加3重量%以上的1,2-戊二醇,可以得到具有良好滲透性的油墨組合物。優選相對於油墨組合物的總重量添加0.5~10重量%範圍的1,2-己二醇,在上述範圍內可以得到具有良好滲透性的油墨組合物。
另外,在噴墨記錄方法中使用上述各實施方式的油墨組合物時,優選相對於油墨組合物的總重量,含有3重量%~20重量%的固體溼潤劑,以使噴墨噴嘴的孔眼堵塞難於產生(提高孔眼堵塞可靠性)。固體溼潤劑的添加不限於上述各實施例方式,可以添加到使用本發明的膠囊化顏料的油墨組合物中。
上述固體溼潤劑是指具有保水功能的在常溫(25℃)下為固體的水溶性物質。優選的固體溼潤劑是糖類、糖醇類、透明質酸鹽、三羥甲基丙烷和1,2,6-己三醇。作為糖的實例,可以舉出單糖類、二糖類、寡糖類(包括三糖類和四糖類)和多糖類,優選葡萄糖、甘露糖、果糖、核糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖、醛糖酸、山梨醇、山梨糖醇、麥芽糖、纖維素二糖、乳糖、蔗糖、海藻糖和麥芽三糖等。其中,糖類是指廣義的糖,可以理解為藻酸、α-環糊精和纖維素等廣泛存在於自然界中的物質。另外,作為這些糖類的衍生物,可以舉出上述糖類的還原糖(例如,糖醇(通式HOCH2(CHOH)nCH2OH(其中,n=2~5的整數)表示的)、氧化糖(例如,醛糖酸、糖醛酸等)、胺基酸、硫糖等)。特別優選糖醇類,作為具體實例,可以舉出甘露糖醇(マルチト一ル)、山梨糖醇和木糖醇等。透明質酸鹽可以使用透明質酸鈉1%水溶液(分子量350000)形式的市售品。特別優選的固體溼潤劑,為三羥甲基丙烷、1,2,6-己三醇、糖類和糖醇類。在本發明的油墨組合物中可以添加1種或2種以上的固體溼潤劑。
通過在油墨組合物中使用固體溼潤劑,利用其保水功能可以抑制油墨水分的蒸發,因此在噴墨印刷的油墨的流路中或在噴墨噴嘴周圍,油墨組合物的粘度不會上升,還有,也難於引起因油墨組合物的水分蒸發而導致的皮膜形成,因此難以造成噴嘴的孔眼堵塞。另外,因為上述固體溼潤劑是化學穩定的,因此在油墨組合物中不會分解,可以長期保持組合物的質量。還有,即使在往油墨組合物中添加上述固體溼潤劑的情況下,油墨組合物也不會使噴嘴盤溼潤,可以從噴墨噴嘴穩定地噴出油墨組合物。使用選自三羥甲基丙烷、1,2,6-己三醇、糖類和糖醇類的化合物作為保溼劑時,可以獲得特別優異的上述效果。
對於在本發明油墨組合物中添加的上述固體溼潤劑的量,優選相對於油墨組合物的總重量,其總量為3~20重量%,進一步優選為3~10重量%。混合使用2種以上固體溼潤劑時的優選的組合為選自糖類、糖醇類和透明質酸鹽中的1種以上和選自三羥甲基丙烷和1,2,6-己三醇中的1種以上的組合。以該組合往油墨組合物中添加固體溼潤劑時,可以抑制油墨組合物粘度的上升。通過使油墨組合物中所含的固體溼潤劑的量為3重量%以上,可以獲得防止噴墨噴嘴的孔眼堵塞的效果,通過使油墨組合物中所含的固體溼潤劑的量為20重量%以下,油墨組合物可以從噴墨噴嘴穩定地噴出,因此可以得到粘度足夠低的的油墨組合物。
在上述的後一實施方式中,往油墨組合物中添加(3)的炔二醇類表面活性劑和/或炔屬醇類表面活性劑,對於這些表面活性劑,優選相對於油墨組合物的總重量,其總量為0.01~10重量%,特別優選為0.1~5重量%。
對於在上述實施方式中所示的油墨組合物,特別是顏料的分散穩定性和在噴墨記錄方法中使用時從噴墨噴嘴的噴出穩定性優異,而且長期也不會有噴嘴的孔眼堵塞,可以穩定地印刷。另外,該油墨組合物在普通紙上和再生紙上以及銅版紙等記錄介質上印刷時,印刷後油墨的乾燥性良好,通過使用該油墨組合物,可以具有高的印刷濃度而沒有滲出,可以得到發色性優異的高質量的圖像。
以上就本發明進行了說明,使用本發明的膠囊化顏料製備的油墨組合物和使用以往公知的顏料製備的油墨組合物有以下的不同。
使用通過表面活性劑或高分子分散劑等分散劑使顏料分散的顏料分散液和上述炔二醇類表面活性劑和/或炔屬醇類表面活性劑以及二甘醇單丁基醚等滲透劑的油墨組合物通過細的噴墨噴嘴噴出時,因施加的強的剪切力,分散劑容易從顏料表面脫離而造成分散性變差,噴出變得不穩定。與此相反,由本發明得到的油墨組合物完全沒有看到這樣的現象,通過噴墨噴嘴可以長期穩定地噴出油墨組合物。另外,由本發明得到的膠囊化顏料顆粒的耐溶劑性良好,因此上述滲透劑使膠囊壁材的聚合物難從顏料顆粒表面脫離,或難於引起聚合物膨脹,可以使顏料顆粒在油墨組合物中長期保持穩定分散的狀態。
另外,使用利用表面活性劑或高分子分散劑等分散劑使顏料分散得到的顏料分散液、同時提高滲透性的公知的油墨組合物,通常在顏料分散在分散液介質中的最初階段,分散劑不是全部吸附在顏料表面,因此溶解在顏料分散液中的分散劑使油墨組合物的粘度趨於增加,或者顏料分散後,隨著時間的推移,分散劑從顏料脫離,該脫離的分散劑使油墨組合物的粘度趨於增加。因此,往往不能提高顏料分散液中所含的顏料的含量。使用顏料含量少的顏料分散液時,特別是使用油墨組合物在普通紙或再生紙上印刷時,不能獲得足夠的印刷濃度,往往不能得到發色性良好的圖像。與此相反,使用由本發明得到的膠囊化顏料的油墨組合物,很難引起經時性的油墨組合物的粘度上升。因此使用由本發明得到的膠囊化顏料的油墨組合物,容易低粘度化,具有可以含有更多顏料顆粒的優點,使用普通紙或再生紙作為印刷媒體時,也可以獲得足夠高的印刷濃度。
而且,由本發明得到的膠囊化顏料,其形狀是圓球狀的,因此使用該顏料的油墨組合物的流動性易於變為牛頓流動。這是因為膠囊化顏料表面的離子性基團面向水性溶劑側有規則地緊密定向,膠囊化顏料相互之間產生有效的靜電排斥力。由此,與以往的膠囊化顏料相比,使用由本發明得到的膠囊化顏料的油墨組合物在噴墨記錄方法中從噴墨頭噴出油墨組合物的穩定性優異。而且,即使增加油墨組合物中所含的膠囊化顏料的量,顏料的分散性和分散穩定性也優異(高分散性),因此可以製備含著色劑的濃度提高了的噴墨記錄用油墨組合物,通過使用該油墨組合物,可以得到具有高印刷濃度的圖像。由本發明得到的油墨組合物作為用於噴墨記錄方法中的油墨組合物是特別優選的,但對其用途沒有限定。
另外,使用本發明的微膠囊化顏料製備的油墨組合物進一步優選含有下述式(1)所示的化合物。
(式中,R1、R2分別獨立地表示碳原子數1~10的烷基,m、n分別為重複單元數,m+n平均為0~10。)在上述式(1)的化合物中,R1、R2分別獨立地表示碳原子數1~10的烷基,m、n分別為重複單元數,m+n平均為0~10,在普通紙上高發色而較少滲出,在專用紙上除了充分的發色外,還可以製造具有固著性的油墨,噴墨記錄時噴出穩定性更優異,為了得到在印刷中可以確保足夠的線寬的水性油墨組合物,優選R1+R2的碳原子數為5~15,優選m+n在0~7的範圍。
另外,含有上述式(1)的化合物的油墨組合物中,該化合物的含量相對於油墨組合物的總重量優選為0.1~20重量%,更優選0.3~10重量%。為了得到良好的光澤度、圖像清晰度,特別優選0.5~10重量%。
實施例下面基於實施例進一步具體地說明本發明,但本發明不受實施例的限定。另外,在以下實施例中,「份」表示質量份。
另外,在實施例中使用的陰離子性聚合性表面活性劑アクアロンKH-10(第一工業製藥制)是下式表示的化合物。

n=9,11「膠囊化顏料「MCP1」的製備」將陰離子性聚合性表面活性アクアロンKH-10(第一工業製藥制)50g溶解在離子交換水850g中,往其中加入異吲哚啉酮顏料(C.I.顏料紅122)100g並混合。使用分散機アイガ一モ一タ一ミルM250型(商品名,アイガ一ジヤパン社制),在珠填充率70%和轉速5,000rpm的條件下,將該混合液分散處理5小時。分散處理後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,進行處理直至アクアロンKH-10/顏料為25/100(該值從固形物濃度和顏料濃度求出),將固形物濃度調節到15重量%。
往其中添加甲基丙烯酸二甲基氨基乙基甲基鹽酸鹽6.7g作為陽離子性水溶性單體並混合後,照射超聲波30分鐘。然後,往所得混合液中添加8.2g的甲基丙烯酸苄酯、3.2g的甲基丙烯酸異冰片酯、3.2g的甲基丙烯酸月桂酯並混合後,進一步添加溶解在100g的離子交換水中的25.0g陰離子性聚合性表面活性劑アクアロンKH-10並混合,再次照射超聲波30分鐘。
將該混合液投入到裝有攪拌機、回流冷凝器、滴液漏鬥、溫度調節器、氮氣導入管和超聲波發生器的反應容器中,一邊照射超聲波30分鐘,一邊使反應容器內部溫度升溫至80℃,然後滴加作為聚合引發劑的過硫酸鉀1.5g溶解在離子交換水100g中的水溶液,一邊將氮氣導入反應容器內,一邊在80℃下進行聚合反應6小時。聚合結束後,用1mol/l氫氧化鉀水溶液將pH調節至8後,用孔徑1μm的膜濾器過濾除去粗大顆粒。然後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,濃縮,使固形物濃度為15重量%,從而得到本發明的膠囊化顏料的分散液。用リ一ズノ一スロツプ社制的雷射都卜勒方式粒度分布計マイクロトラツクUPA150(商品名)測定上述分散液中的膠囊化顏料的體積平均粒徑,結果為120nm。在室溫下乾燥所得分散液,得到固形物,使用差示掃描量熱計(示差掃描量熱計DSC)DSC200(商品名,セイコ一電子(株)制)進行熱分析,求出包覆膠囊化顏料顆粒的聚合物的玻璃化轉變溫度,結果為33℃。
「膠囊化顏料「MCP2」的製備」將作為陽離子性聚合性表面活性劑的甲基丙烯酸二甲基氨基乙基辛基鹽酸鹽50g溶解在離子交換水850g中,往其中加入異吲哚啉酮顏料(C.I.顏料紅122)100g並混合。使用分散機アイガ一モ一タ一ミルM250型(商品名,アイガ一ジヤパン社制),在珠填充率70%和轉速5,000rpm的條件下,將該混合液分散處理5小時。分散處理後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,進行處理直至甲基丙烯酸二甲基氨基乙基甲基鹽酸鹽/顏料為25/100(該值從固形物濃度和顏料濃度求出),將固形物濃度調節到15重量%。
往其中添加陰離子性聚合性表面活性アクアロンKH-10(第一工業製藥制)94.0g並混合後,照射超聲波30分鐘。然後,往所得混合液中添加8.2g的甲基丙烯酸苄酯、3.2g的甲基丙烯酸異冰片酯、3.2g的甲基丙烯酸月桂酯並混合後,進一步添加溶解在300g的離子交換水中的94.0g陰離子性聚合性表面活性劑アクアロンKH-10並混合,再次照射超聲波30分鐘。
將該混合液投入到裝有攪拌機、回流冷凝器、滴液漏鬥、溫度調節器、氮氣導入管和超聲波發生器的反應容器中,一邊照射超聲波30分鐘,一邊使反應容器內部溫度升溫至80℃,然後滴加作為聚合引發劑的過硫酸鉀4.6g溶解在離子交換水200g中的水溶液,一邊將氮氣導入反應容器內,一邊在80℃下進行聚合反應6小時。聚合結束後,用1mol/l氫氧化鉀水溶液將pH調節至8後,用孔徑1μm的膜濾器過濾除去粗大顆粒。然後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,濃縮,使固形物濃度為15重量%,從而得到本發明的膠囊化顏料的分散液。用リ一ズノ一スロツプ社制的雷射都卜勒方式粒度分布計マイクロトラツクUPA150(商品名)測定上述分散液中的膠囊化顏料的體積平均粒徑,結果為120nm。在室溫下乾燥所得分散液,得到固形物,使用差示掃描量熱計(示差掃描量熱計DSC)DSC200(商品名,セイコ一電子(株)制)進行熱分析,求出包覆膠囊化顏料顆粒的聚合物的玻璃化轉變溫度,結果為25℃。
「膠囊化顏料「MCP3」的製備」
將陰離子性聚合性表面活性劑アクアロンKH-10(第一工業製藥制)50g溶解在離子交換水850g中,往其中加入100g的C.I.顏料藍15:4並混合。使用分散機アイガ一モ一タ一ミルM250型(商品名,アイガ一ジヤパン社制),在珠填充率70%和轉速5,000rpm的條件下,將該混合液分散處理5小時。分散處理後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,進行處理直至アクアロンKH-10/顏料為25/100(該值從固形物濃度和顏料濃度求出),將固形物濃度調節到15重量%。
往其中添加作為陽離子性水溶性單體的甲基丙烯酸二甲基氨基乙基甲基鹽酸鹽6.7g並混合後,照射超聲波30分鐘。然後,往所得混合液中添加12.0g的苯乙烯、18.0g的甲基丙烯酸正丁基酯並混合後,進一步添加10.0g的陽離子性聚合性表面活性劑甲基丙烯酸二甲基氨基乙基辛基鹽酸鹽並混合,再次照射超聲波30分鐘。
將該混合液投入到裝有攪拌機、回流冷凝器、滴液漏鬥、溫度調節器、氮氣導入管和超聲波發生器的反應容器中,一邊照射超聲波30分鐘,一邊使反應容器內部溫度升溫至80℃,然後滴加作為聚合引發劑的過硫酸鉀1.5g溶解在離子交換水100g中的水溶液,一邊將氮氣導入反應容器內,一邊在80℃下進行聚合反應6小時。聚合結束後,用1mol/l氫氧化鉀水溶液將pH調節至8後,用孔徑1μm的膜濾器過濾除去粗大顆粒。然後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,濃縮,使固形物濃度為15重量%,從而得到本發明的膠囊化顏料的分散液。用リ一ズノ一スロツプ社制的雷射都卜勒方式粒度分布計マイクロトラツクUPA150(商品名)測定上述分散液中的膠囊化顏料的體積平均粒徑,結果為180nm。在室溫下乾燥所得分散液,得到固形物,使用差示掃描量熱計(示差掃描量熱計DSC)DSC200(商品名,セイコ一電子(株)制)進行熱分析,求出包覆膠囊化顏料顆粒的聚合物的玻璃化轉變溫度,結果為46℃。
「膠囊化顏料「MCP4」的製備」將作為陽離子性聚合性表面活性劑的甲基丙烯酸二甲基氨基乙基辛基鹽酸鹽50g溶解在離子交換水850g中,往其中加入100g的C.I.顏料黃73並混合。使用分散機アイガ一モ一タ一ミルM250型(商品名,アイガ一ジヤパン社制),在珠填充率70%和轉速5,000rpm的條件下,將該混合液分散處理5小時。分散處理後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,進行處理直至甲基丙烯酸二甲基氨基乙基辛基鹽酸鹽/顏料為25/100(該值從固形物濃度和顏料濃度求出),將固形物濃度調節到15重量%。
往其中添加陰離子性聚合性表面活性劑アクアロンKH-10(第一工業製藥制)94.0g並混合後,照射超聲波30分鐘。然後,往所得混合液中添加12.0g的苯乙烯、18.0g的甲基丙烯酸正丁基酯並混合後,進一步添加25.0g作為陽離子性聚合性表面活性劑的甲基丙烯酸二甲基氨基乙基辛基鹽酸鹽並混合,再次照射超聲波30分鐘。
將該混合液投入到裝有攪拌機、回流冷凝器、滴液漏鬥、溫度調節器、氮氣導入管和超聲波發生器的反應容器中,一邊照射超聲波30分鐘,一邊使反應容器內部溫度升溫至80℃,然後滴加作為聚合引發劑的過硫酸鉀3.6g溶解在離子交換水200g中的水溶液,一邊將氮氣導入反應容器內,一邊在80℃下進行聚合反應6小時。聚合結束後,用1mol/l氫氧化鉀水溶液將pH調節至8後,用孔徑1μm的膜濾器過濾除去粗大顆粒。然後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,濃縮,使固形物濃度為15重量%,從而得到本發明的膠囊化顏料的分散液。用リ一ズノ一スロツプ社制的雷射都卜勒方式粒度分布計マイクロトラツクUPA150(商品名)測定上述分散液中的膠囊化顏料的體積平均粒徑,結果為120nm。在室溫下乾燥所得分散液,得到固形物,使用差示掃描量熱計(示差掃描量熱計DSC)DSC200(商品名,セイコ一電子(株)制)進行熱分析,求出包覆膠囊化顏料顆粒的聚合物的玻璃化轉變溫度,結果為46℃。
「膠囊化顏料「MCP5」的製備」將陰離子性聚合性表面活性劑アクアロンKH-10(第一工業製藥制)50g溶解在離子交換水850g中,往其中加入異吲哚啉酮顏料(C.I.顏料紅122)100g並混合。使用分散機アイガ一モ一タ一ミルM250型(商品名,アイガ一ジヤパン社制),在珠填充率70%和轉速5,000rpm的條件下,將該混合液分散處理5小時。分散處理後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,進行處理直至アクアロンKH-10/顏料為25/100(該值從固形物濃度和顏料濃度求出),將固形物濃度調節到15重量%。
往其中添加作為陽離子性聚合性表面活性劑的甲基丙烯酸二甲基氨基乙基辛基鹽酸鹽9.8g並混合後,照射超聲波30分鐘。然後,往所得混合液中添加8.2g的甲基丙烯酸苄酯、3.2g的甲基丙烯酸異冰片酯、3.2g甲基丙烯酸月桂酯並混合後,進一步添加溶解在100g的離子交換水中的25.0g陰離子性聚合性表面活性劑アクアロンKH-10並混合,再次照射超聲波30分鐘。
將該混合液投入到裝有攪拌機、回流冷凝器、滴液漏鬥、溫度調節器、氮氣導入管和超聲波發生器的反應容器中,一邊照射超聲波30分鐘,一邊使反應容器內部溫度升溫至80℃,然後滴加作為聚合引發劑的過硫酸鉀1.5g溶解在離子交換水100g中的水溶液,一邊將氮氣導入反應容器內,一邊在80℃下進行聚合反應6小時。聚合結束後,用1mol/l氫氧化鉀水溶液將pH調節至8後,用孔徑1μm的膜濾器過濾除去粗大顆粒。然後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,濃縮,使固形物濃度為15重量%,從而得到本發明的膠囊化顏料的分散液。用リ一ズノ一スロツプ社制的雷射都卜勒方式粒度分布計マイクロトラツクUPA150(商品名)測定上述分散液中的膠囊化顏料的體積平均粒徑,結果為120nm。在室溫下乾燥所得分散液,得到固形物,使用差示掃描量熱計(示差掃描量熱計DSC)DSC200(商品名,セイコ一電子(株)制)進行熱分析,求出包覆膠囊化顏料顆粒的聚合物的玻璃化轉變溫度,結果為33℃。
「膠囊化顏料「MCP6」的製備」將作為陽離子性聚合性表面活性劑的甲基丙烯酸二甲基氨基乙基十二烷基鹽酸鹽50g溶解在離子交換水850g中,往其中加入100g的C.I.顏料黃73並混合。使用分散機アイガ一モ一タ一ミルM250型(商品名,アイガ一ジヤパン社制),在珠填充率70%和轉速5,000rpm的條件下,將該混合液分散處理5小時。分散處理後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,進行處理直至甲基丙烯酸二甲基氨基乙基十二烷基鹽酸鹽/顏料為25/100(該值從固形物濃度和顏料濃度求出),將固形物濃度調節到15重量%。
往其中添加作為陰離子性水溶性單體的2-丙烯醯氨基-2-甲基丙烷磺酸14.0g並混合後,照射超聲波30分鐘。然後,往所得混合液中添加12.0g的苯乙烯、18.0g的甲基丙烯酸正丁基酯並混合後,進一步添加溶解在100g的離子交換水中的30.0g陰離子性聚合性表面活性劑アクアロンKH-10並混合,再次照射超聲波30分鐘。
將該混合液投入到裝有攪拌機、回流冷凝器、滴液漏鬥、溫度調節器、氮氣導入管和超聲波發生器的反應容器中,一邊照射超聲波30分鐘,一邊使反應容器內部溫度升溫至80℃,然後滴加作為聚合引發劑的過硫酸鉀3.6g溶解在離子交換水200g中的水溶液,一邊將氮氣導入反應容器內,一邊在80℃下進行聚合反應6小時。聚合結束後,用1mol/l氫氧化鉀水溶液將pH調節至8後,用孔徑1μm的膜濾器過濾除去粗大顆粒。然後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,濃縮,使固形物濃度為15重量%,從而得到本發明的膠囊化顏料的分散液。用リ一ズノ一スロツプ社制的雷射都卜勒方式粒度分布計マイクロトラツクUPA150(商品名)測定上述分散液中的膠囊化顏料的體積平均粒徑,結果為120nm。在室溫下乾燥所得分散液,得到固形物,使用差示掃描量熱計(示差掃描量熱計DSC)DSC200(商品名,セイコ一電子(株)制)對該固形物進行熱分析,求出包覆膠囊化顏料顆粒的聚合物的玻璃化轉變溫度,結果為46℃。
「膠囊化顏料「MCP7」的製備」將陰離子性聚合性表面活性劑アクアロンKH-10(第一工業製藥株式會社制)50g溶解在離子交換水850g中,往其中加入異吲哚啉酮顏料(C.I.顏料紅122)100g並混合。使用分散機アイガ一モ一タ一ミルM250型(商品名,アイガ一ジヤパン社制),在珠填充率70%和轉速5,000rpm的條件下,將該混合液分散處理5小時。分散處理後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,進行處理直至アクアロンKH-10/顏料為25/100(該值從固形物濃度和顏料濃度求出),將固形物濃度調節到15重量%。
往其中添加作為陽離子性水溶性單體的甲基丙烯酸二甲基氨基乙基甲基鹽酸鹽6.7g並混合後,照射超聲波30分鐘。然後,往所得混合液中添加30g的甲基丙烯酸苄酯、10g的甲基丙烯酸異冰片酯、10g的甲基丙烯酸月桂酯並混合後,進一步添加溶解在100g的離子交換水中的25g陰離子性聚合性表面活性劑アクアロンKH-10並混合,再次照射超聲波30分鐘。
將該混合液投入到裝有攪拌機、回流冷凝器、滴液漏鬥、溫度調節器、氮氣導入管和超聲波發生器的反應容器中,一邊照射超聲波30分鐘,一邊使反應容器內部溫度升溫至80℃,然後滴加作為聚合引發劑的過硫酸鉀2g溶解在離子交換水100g中的水溶液,一邊將氮氣導入反應容器內,一邊在80℃下進行聚合反應6小時。聚合結束後,用1mol/l氫氧化鉀水溶液將pH調節至8後,用孔徑1μm的膜濾器過濾除去粗大顆粒。然後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,濃縮,使固形物濃度為15重量%,從而得到本發明的膠囊化顏料的分散液。用リ一ズノ一スロツプ社制的雷射都卜勒方式粒度分布計マイクロトラツクUPA150(商品名)測定上述分散液中的膠囊化顏料的體積平均粒徑,結果為200nm。在室溫下乾燥所得分散液,得到固形物,使用差示掃描量熱計(示差掃描量熱計DSC)DSC200(商品名,セイコ一電子(株)制)進行熱分析,求出包覆膠囊化顏料顆粒的聚合物的玻璃化轉變溫度,結果為33℃。
「膠囊化顏料「MCP8」的製備」將陰離子性聚合性表面活性劑アデカリアソ一プSR-10(旭電化工業株式會社制)50g溶解在離子交換水850g中,往其中加入異吲哚啉酮顏料(C.I.顏料紅122)100g並混合。使用分散機アイガ一モ一タ一ミルM250型(商品名,アイガ一ジヤパン社制),在珠填充率70%和轉速5,000rpm的條件下,將該混合液分散處理5小時。分散處理後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,進行處理直至アデカリアソ一プSR-10/顏料為25/100(該值從固形物濃度和顏料濃度求出),將固形物濃度調節到15重量%。
往其中添加作為陽離子性水溶性單體的甲基丙烯酸二甲基氨基乙基甲基鹽酸鹽6.2g並混合後,照射超聲波30分鐘。然後,往所得混合液中添加19.2g的甲基丙烯酸苄酯、6.4g的甲基丙烯酸異冰片酯、6.4g的甲基丙烯酸月桂酯並混合後,進一步添加溶解在100g的離子交換水中的25.0g陰離子性聚合性表面活性劑アデカリアソ一プSR-10並混合,再次照射超聲波30分鐘。
將該混合液投入到裝有攪拌機、回流冷凝器、滴液漏鬥、溫度調節器、氮氣導入管和超聲波發生器的反應容器中,一邊照射超聲波30分鐘,一邊使反應容器內部溫度升溫至80℃,然後滴加作為聚合引發劑的過硫酸鉀1.5g溶解在離子交換水100g中的水溶液,一邊將氮氣導入反應容器內,一邊在80℃下進行聚合反應6小時。聚合結束後,用1mol/l氫氧化鉀水溶液將pH調節至8後,用孔徑1μm的膜濾器過濾除去粗大顆粒。然後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,濃縮,使固形物濃度為15重量%,從而得到本發明的膠囊化顏料的分散液。用リ一ズノ一スロツプ社制的雷射都卜勒方式粒度分布計マイクロトラツクUPA150(商品名)測定上述分散液中的膠囊化顏料的體積平均粒徑,結果為160nm。在室溫下乾燥所得分散液,得到固形物,使用差示掃描量熱計(示差掃描量熱計DSC)DSC200(商品名,セイコ一電子(株)制)進行熱分析,求出包覆膠囊化顏料顆粒的聚合物的玻璃化轉變溫度,結果為33℃。
「膠囊化顏料「MCP9」的製備」將陰離子性聚合性表面活性劑エレミノ一ルJS-2(三洋化成工業株式會社制)50g溶解在離子交換水850g中,往其中加入異吲哚啉酮顏料(C.I.顏料紅122)100g並混合。使用分散機アイガ一モ一タ一ミルM250型(商品名,アイガ一ジヤパン社制),在珠填充率70%和轉速5,000rpm的條件下,將該混合液分散處理5小時。分散處理後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,進行處理直至エレミノ一ルJS-2/顏料為25/100(該值從固形物濃度和顏料濃度求出),將固形物濃度調節到15重量%。
往其中添加作為陽離子性水溶性單體的甲基丙烯酸二甲基氨基乙基甲基鹽酸11.5g並混合後,照射超聲波30分鐘。然後,往所得混合液中添加19.2g的甲基丙烯酸苄酯、6.4g的甲基丙烯酸異冰片酯、6.4g的甲基丙烯酸月桂酯並混合後,進一步添加溶解在100g的離子交換水中的25.0g陰離子性聚合性表面活性劑エレミノ一ルJS-2並混合,再次照射超聲波30分鐘。
將該混合液投入到裝有攪拌機、回流冷凝器、滴液漏鬥、溫度調節器、氮氣導入管和超聲波發生器的反應容器中,一邊照射超聲波30分鐘,一邊使反應容器內部溫度升溫至80℃,然後滴加作為聚合引發劑的過硫酸鉀1.8g溶解在離子交換水100g中的水溶液,一邊將氮氣導入反應容器內,一邊在80℃下進行聚合反應6小時。聚合結束後,用1mol/l氫氧化鉀水溶液將pH調節至8後,用孔徑1μm的膜濾器過濾除去粗大顆粒。然後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,濃縮,使固形物濃度為15重量%,從而得到本發明的膠囊化顏料的分散液。用リ一ズノ一スロツプ社制的雷射都卜勒方式粒度分布計マイクロトラツクUPA150(商品名)測定上述分散液中的膠囊化顏料的體積平均粒徑,結果為160nm。在室溫下乾燥所得分散液,得到固形物,使用差示掃描量熱計(示差掃描量熱計DSC)DSC200(商品名,セイコ一電子(株)制)進行熱分析,求出包覆膠囊化顏料顆粒的聚合物的玻璃化轉變溫度,結果為33℃。
「膠囊化顏料「MCP10」的製備」將陰離子性聚合性表面活性劑アデカリアソ一プSE-10N(旭電化工業株式會社制)50g溶解在離子交換水850g中,往其中加入異吲哚啉酮顏料(C.I.顏料紅122)100g並混合。使用分散機アイガ一モ一タ一ミルM250型(商品名,アイガ一ジヤパン社制),在珠填充率70%和轉速5,000rpm的條件下,將該混合液分散處理5小時。分散處理後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,進行處理直至アデカリアソ一プSE-10N/顏料為25/100(該值從固形物濃度和顏料濃度求出),將固形物濃度調節到15重量%。
往其中添加作為陽離子性水溶性單體的甲基丙烯酸二甲基氨基乙基甲基鹽酸鹽6.0g並混合後,照射超聲波30分鐘。然後,往所得混合液中添加19.2g的甲基丙烯酸苄酯、6.4g的甲基丙烯酸異冰片酯、6.4g的甲基丙烯酸月桂酯並混合後,進一步添加溶解在100g的離子交換水中的25.0g陰離子性聚合性表面活性劑アデカリアソ一プSE-10N並混合,再次照射超聲波30分鐘。
將該混合液投入到裝有攪拌機、回流冷凝器、滴液漏鬥、溫度調節器、氮氣導入管和超聲波發生器的反應容器中,一邊照射超聲波30分鐘,一邊使反應容器內部溫度升溫至80℃,然後滴加作為聚合引發劑的過硫酸鉀1.0g溶解在離子交換水100g中的水溶液,一邊將氮氣導入反應容器內,一邊在80℃下進行聚合反應6小時。聚合結束後,用1mol/l氫氧化鉀水溶液將pH調節至8後,用孔徑1μm的膜濾器過濾除去粗大顆粒。然後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,濃縮,使固形物濃度為15重量%,從而得到本發明的膠囊化顏料的分散液。用リ一ズノ一スロツプ社制的雷射都卜勒方式粒度分布計マイクロトラツクUPA150(商品名)測定上述分散液中的膠囊化顏料的體積平均粒徑,結果為160nm。在室溫下乾燥所得分散液,得到固形物,使用差示掃描量熱計(示差掃描量熱計DSC)DSC200(商品名,セイコ一電子(株)制)進行熱分析,求出包覆膠囊化顏料顆粒的聚合物的玻璃化轉變溫度,結果為33℃。
「膠囊化顏料「MCP11」的製備」將陰離子性聚合性表面活性劑エレミノ一ルRS-30(三洋化成工業株式會社制)50g溶解在離子交換水850g中,往其中加入異吲哚啉酮顏料(C.I.顏料紅122)100g並混合。使用分散機アイガ一モ一タ一ミルM250型(商品名,アイガ一ジヤパン社制),在珠填充率70%和轉速5,000rpm的條件下,將該混合液分散處理5小時。分散處理後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,進行處理直至エレミノ一ルRS-30/顏料為25/100(該值從固形物濃度和顏料濃度求出),將固形物濃度調節到15重量%。
往其中添加作為陽離子性水溶性單體的甲基丙烯酸二甲基氨基乙基甲基鹽酸7.5g並混合後,照射超聲波30分鐘。然後,往所得混合液中添加19.2g的甲基丙烯酸苄酯、6.4g的甲基丙烯酸異冰片酯、6.4g的甲基丙烯酸月桂酯並混合後,進一步添加溶解在100g的離子交換水中的25.0g陰離子性聚合性表面活性劑エレミノ一ルRS-30並混合,再次照射超聲波30分鐘。
將該混合液投入到裝有攪拌機、回流冷凝器、滴液漏鬥、溫度調節器、氮氣導入管和超聲波發生器的反應容器中,一邊照射超聲波30分鐘,一邊使反應容器內部溫度升溫至80℃,然後滴加作為聚合引發劑的過硫酸鉀1.5g溶解在離子交換水100g中的水溶液,一邊將氮氣導入反應容器內,一邊在80℃下進行聚合反應6小時。聚合結束後,用1mol/l氫氧化鉀水溶液將pH調節至8後,用孔徑1μm的膜濾器過濾除去粗大顆粒。然後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,濃縮,使固形物濃度為15重量%,從而得到本發明的膠囊化顏料的分散液。用リ一ズノ一スロツプ社制的雷射都卜勒方式粒度分布計マイクロトラツクUPA150(商品名)測定上述分散液中的膠囊化顏料的體積平均粒徑,結果為160nm。在室溫下乾燥所得分散液,得到固形物,使用差示掃描量熱計(示差掃描量熱計DSC)DSC200(商品名,セイコ一電子(株)制)進行熱分析,求出包覆膠囊化顏料顆粒的聚合物的玻璃化轉變溫度,結果為33℃。
「膠囊化顏料「MCP12」的製備」將陰離子性聚合性表面活性劑Antox MS-60(日本乳化劑株式會社)50g溶解在離子交換水850g中,往其中加入100g的C.I.顏料藍15:4並混合。使用分散機アイガ一モ一タ一ミルM250型(商品名,アイガ一ジヤパン社制),在珠填充率70%和轉速5,000rpm的條件下,將該混合液分散處理5小時。分散處理後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,進行處理直至Antox MS-60/顏料為25/100(該值從固形物濃度和顏料濃度求出),將固形物濃度調節到15重量%。
往其中添加作為陽離子性水溶性單體的甲基丙烯酸二甲基氨基乙基甲基鹽酸鹽4.0g並混合後,照射超聲波30分鐘。然後,往所得混合液中添加12.0g的苯乙烯、18.0g的甲基丙烯酸正丁基酯並混合後,進一步添加溶解在100g的離子交換水中的25.0g陰離子性聚合性表面活性劑Antox MS-60並混合,再次照射超聲波30分鐘。
將該混合液投入到裝有攪拌機、回流冷凝器、滴液漏鬥、溫度調節器、氮氣導入管和超聲波發生器的反應容器中,一邊照射超聲波30分鐘,一邊使反應容器內部溫度升溫至80℃,然後滴加作為聚合引發劑的過硫酸鉀1.5g溶解在離子交換水100g中的水溶液,一邊將氮氣導入反應容器內,一邊在80℃下進行聚合反應6小時。聚合結束後,用1mol/l氫氧化鉀水溶液將pH調節至8後,用孔徑1μm的膜濾器過濾除去粗大顆粒。然後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,濃縮,使固形物濃度為15重量%,從而得到本發明的膠囊化顏料的分散液。用リ一ズノ一スロツプ社制的雷射都卜勒方式粒度分布計マイクロトラツクUPA150(商品名)測定上述分散液中的膠囊化顏料的體積平均粒徑,結果為180nm。在室溫下乾燥所得分散液,得到固形物,使用差示掃描量熱計(示差掃描量熱計DSC)DSC200(商品名,セイコ一電子(株)制)進行熱分析,求出包覆膠囊化顏料顆粒的聚合物的玻璃化轉變溫度,結果為46℃。
「膠囊化顏料「MCP17」的製備」將陰離子性聚合性表面活性劑アクアロンKH-10(第一工業製藥制)50g溶解在離子交換水850g中,往其中加入100g體積平均粒徑為60nm的C.I.顏料藍15:4並混合。使用分散機アイガ一モ一タ一ミルM250型(アイガ一ジヤパン社制),在珠填充率70%和轉速5,000rpm的條件下,將該混合液分散處理5小時。分散處理後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,進行處理直至透過液不再起泡的程度,將固形物濃度調節到10重量%。對所得顏料分散液進行熱重量測定,從減少值求出陰離子性聚合性表面活性劑アクアロンKH-10的吸附量,KH-10/顏料為25.6/100。
往所得顏料分散液50g中添加作為陽離子性水溶性單體的甲基丙烯酸二甲基氨基乙基甲基鹽酸鹽0.3g並混合後,照射超聲波30分鐘。然後,往所得混合液中添加18.0g的甲基丙烯酸苄酯、7.2g的甲基丙烯酸異冰片酯、10.8g的甲基丙烯酸月桂酯並混合後,進一步添加溶解在離子交換水50ml中的0.75g陰離子性聚合性表面活性劑アデカリアソ一プSR-10,再加入離子交換水380ml並混合。用1mol/l氫氧化鉀水溶液將該混合液調節到pH9.0。
將該混合液投入到裝有攪拌機、回流冷凝器、滴液漏鬥、溫度調節器、氮氣導入管的反應容器中,使反應容器內部溫度升溫至80℃,然後滴加作為聚合引發劑的過硫酸鉀0.75g溶解在離子交換水100g中的水溶液,一邊將氮氣導入反應容器內,一邊在80℃下進行聚合反應5小時。聚合結束後,用1mol/l氫氧化鉀水溶液將pH調節至8後,用孔徑1μm的膜濾器過濾除去粗大顆粒。然後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,濃縮,使固形物濃度為15重量%,從而得到本發明的膠囊化顏料「MCP17」的分散液。用リ一ズノ一スロツプ社制的雷射都卜勒方式粒度分布計マイクロトラツクUPA150(商品名),測定所得分散液中的膠囊化顏料的體積平均粒徑,結果為145nm。另外,從構成該聚合物的單體成分的種類和其比例,通過Fox式求出包覆膠囊化顏料顆粒的聚合物的玻璃化轉變溫度,結果為18℃。
「膠囊化顏料「MCP18」的製備」將陰離子性聚合性表面活性劑アクアロンKH-10(第一工業製藥制)50g溶解在離子交換水850g中,往其中加入100g體積平均粒徑為60nm的C.I.顏料藍15:4並混合。使用分散機アイガ一モ一タ一ミルM250型(アイガ一ジヤパン社制),在珠填充率70%和轉速5,000rpm的條件下,將該混合液分散處理5小時。分散處理後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,進行處理直至透過液不再起泡的程度,將固形物濃度調節到10重量%。對所得顏料分散液進行熱重量測定,從減少值求出陰離子性聚合性表面活性劑アクアロンKH-10的吸附量,KH-10/顏料為25.6/100。
往所得顏料分散液50g中添加作為陽離子性水溶性單體的甲基丙烯酸二甲基氨基乙基甲基鹽酸鹽0.3g並混合後,照射超聲波30分鐘。然後,往所得混合液中添加4.9g的甲基丙烯酸苄酯、2.0g的甲基丙烯酸異冰片酯、2.9g的甲基丙烯酸月桂酯並混合後,進一步添加溶解在離子交換水50ml中的0.75g陰離子性聚合性表面活性劑アデカリアソ一プSR-10,再加入離子交換水350ml並混合。用1mol/l氫氧化鉀水溶液將該混合液調節到pH9.0。
將該混合液投入到裝有攪拌機、回流冷凝器、滴液漏鬥、溫度調節器、氮氣導入管的反應容器中,使反應容器內部溫度升溫至80℃,然後滴加作為聚合引發劑的過硫酸鉀0.23g溶解在離子交換水100g中的水溶液,一邊將氮氣導入反應容器內,一邊在80℃下進行聚合反應5小時。聚合結束後,用1mol/l氫氧化鉀水溶液將pH調節至8後,用孔徑1μm的膜濾器過濾除去粗大顆粒。然後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,濃縮,使固形物濃度為15重量%,從而得到本發明的膠囊化顏料「MCP18」的分散液。用リ一ズノ一スロツプ社制的雷射都卜勒方式粒度分布計マイクロトラツクUPA150(商品名),測定所得分散液中的膠囊化顏料的體積平均粒徑,結果為110nm。另外,從構成該聚合物的單體成分的種類和其比例,通過Fox式求出包覆膠囊化顏料顆粒的聚合物的玻璃化轉變溫度,結果為18℃。
「膠囊化顏料「MCP19」的製備」將陰離子性聚合性表面活性劑アクアロンKH-10(第一工業製藥制)50g溶解在離子交換水850g中,往其中加入100g體積平均粒徑為60nm的C.I.顏料藍15:4並混合。使用分散機アイガ一モ一タ一ミルM250型(アイガ一ジヤパン社制),在珠填充率70%和轉速5,000rpm的條件下,將該混合液分散處理5小時。分散處理後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,進行處理直至透過液不再起泡的程度,將固形物濃度調節到10重量%。對所得顏料分散液進行熱重量測定,從減少值求出陰離子性聚合性表面活性劑アクアロンKH-10的吸附量,結果KH-10/顏料為25.6/100。
往所得顏料分散液50g中添加作為陽離子性水溶性單體的甲基丙烯酸二甲基氨基乙基甲基鹽酸鹽0.3g並混合後,照射超聲波30分鐘。然後,往所得混合液中添加4.9g的甲基丙烯酸苄酯、2.0g的甲基丙烯酸異冰片酯、2.9g的甲基丙烯酸月桂酯並混合後,進一步添加溶解在離子交換水50ml中的0.45g陰離子性聚合性表面活性劑アデカリアソ一プSR-10和0.71g的陰離子性聚合性表面活性劑アデカリアソ一プER-10,再加入離子交換水350ml並混合。用1mol/l氫氧化鉀水溶液將該混合液調節到pH9.0。
將該混合液投入到裝有攪拌機、回流冷凝器、滴液漏鬥、溫度調節器、氮氣導入管的反應容器中,使反應容器內部溫度升溫至80℃,然後滴加作為聚合引發劑的過硫酸鉀0.23g溶解在離子交換水100g中的水溶液,一邊將氮氣導入反應容器內,一邊在80℃下進行聚合反應5小時。聚合結束後,用1mol/l氫氧化鉀水溶液將pH調節至8後,用孔徑1μm的膜濾器過濾除去粗大顆粒。然後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,濃縮,使固形物濃度為15重量%,從而得到本發明的膠囊化顏料「MCP19」的分散液。用リ一ズノ一スロツプ社制的雷射都卜勒方式粒度分布計マイクロトラツクUPA150(商品名),測定所得分散液中的膠囊化顏料的體積平均粒徑,結果為110nm。另外,從構成該聚合物的單體成分的種類和其比例,通過Fox式求出包覆膠囊化顏料顆粒的聚合物的玻璃化轉變溫度,結果為18℃。
「膠囊化顏料「MCP20」的製備」將陰離子性聚合性表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉50g溶解在離子交換水850g中,往其中加入100g體積平均粒徑為60nm的C.I.顏料藍15:4並混合。使用分散機アイガ一モ一タ一ミルM250型(商品名,アイガ一ジヤパン社制),在珠填充率70%和轉速5,000rpm的條件下,將該混合液分散處理5小時。分散處理後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,進行處理直至透過液不再起泡的程度,將固形物濃度調節到10重量%。對所得顏料分散液進行熱重量測定,從減少值求出陰離子性表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉的吸附量,結果十二烷基苯磺酸鈉/顏料為25.6/100。
往所得顏料分散液50g中添加作為陽離子性水溶性單體的甲基丙烯酸二甲基氨基乙基甲基鹽酸鹽0.6g並混合後,照射超聲波30分鐘。然後,往所得混合液中添加4.9g的甲基丙烯酸苄酯、2.0g的甲基丙烯酸異冰片酯、2.9g的甲基丙烯酸月桂酯並混合後,進一步添加溶解在離子交換水50ml中的0.75g十二烷基苯磺酸鈉,再加入離子交換水350ml並混合。用1mol/l氫氧化鉀水溶液將該混合液調節到pH9.0。
將該混合液投入到裝有攪拌機、回流冷凝器、滴液漏鬥、溫度調節器、氮氣導入管的反應容器中,使反應容器內部溫度升溫至80℃,然後滴加作為聚合引發劑的過硫酸鉀0.23g溶解在離子交換水100g中的水溶液,一邊將氮氣導入反應容器內,一邊在80℃下進行聚合反應5小時。聚合結束後,用1mol/l氫氧化鉀水溶液將pH調節至8後,用孔徑1μm的膜濾器過濾除去粗大顆粒。然後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,濃縮,使固形物濃度為15重量%,從而得到本發明的膠囊化顏料「MCP20」的分散液。用リ一ズノ一スロツプ社制的雷射都卜勒方式粒度分布計マイクロトラツクUPA150(商品名),測定所得分散液的體積平均粒徑,結果為80nm。另外,從構成該聚合物的單體成分的種類和其比例,通過Fox式求出包覆膠囊化顏料顆粒的聚合物的玻璃化轉變溫度,結果為18℃。
「膠囊化顏料「MCP21」的製備」將陰離子性聚合性表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉25g和非離子性表面活性劑ソルスパ一ズ27000(アイ·シ一·アイ·ジヤパン(株)制)25g溶解在離子交換水850g中,往其中加入100g體積平均粒徑為60nm的C.I.顏料藍15:4並混合。使用分散機アイガ一モ一タ一ミルM250型(アイガ一ジヤパン社制),在珠填充率70%和轉速5,000rpm的條件下,將該混合液分散處理5小時。分散處理後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,進行處理直至透過液不再起泡的程度,將固形物濃度調節到10重量%。通過氧瓶燃燒法求出所得顏料分散液中的硫含量,從該值求出陰離子性表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉的吸附量,結果十二烷基苯磺酸鈉/顏料為13/100。
往所得顏料分散液50g中添加作為陽離子性水溶性單體的甲基丙烯酸二甲基氨基乙基甲基鹽酸鹽0.3g並混合後,照射超聲波30分鐘。然後,往所得混合液中添加4.9g的甲基丙烯酸苄酯、2.0g的甲基丙烯酸異冰片酯、2.9g的甲基丙烯酸月桂酯並混合後,進一步添加溶解在離子交換水50ml中的0.4g十二烷基苯磺酸鈉,再加入離子交換水350ml並混合。用1mol/l氫氧化鉀水溶液將該混合液調節到pH9.0。
將該混合液投入到裝有攪拌機、回流冷凝器、滴液漏鬥、溫度調節器、氮氣導入管的反應容器中,使反應容器內部溫度升溫至80℃,然後滴加作為聚合引發劑的過硫酸鉀0.23g溶解在離子交換水100g中的水溶液,一邊將氮氣導入反應容器內,一邊在80℃下進行聚合反應5小時。聚合結束後,用1mol/l氫氧化鉀水溶液將pH調節至8後,用孔徑1μm的膜濾器過濾除去粗大顆粒。然後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,濃縮,使固形物濃度為15重量%,從而得到本發明的膠囊化顏料「MCP21」的分散液。用リ一ズノ一スロツプ社制的雷射都卜勒方式粒度分布計マイクロトラツクUPA150(商品名),測定所得分散液的體積平均粒徑,結果為80nm。另外,從構成該聚合物的單體成分的種類和其比例,通過Fox式求出包覆膠囊化顏料顆粒的聚合物的玻璃化轉變溫度,結果為18℃。
「膠囊化顏料「MCP22」的製備」將陰離子性聚合性表面活性劑アクアロンKH-10(第一工業製藥制)25g和非離子性聚合性表面活性劑アデカリアソ一プER-10(旭電化工業制)25g溶解在離子交換水850g中,往其中加入100g體積平均粒徑為60nm的C.I.顏料藍15:4並混合。使用分散機アイガ一モ一タ一ミルM250型(アイガ一ジヤパン社制),在珠填充率70%和轉速5,000rpm的條件下,將該混合液分散處理5小時。分散處理後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,進行處理直至透過液不再起泡的程度,將固形物濃度調節到10重量%。通過氧瓶燃燒法求出所得顏料分散液中的硫含量,從該值求出陰離子性聚合性表面活性劑アクアロンKH-10的吸附量,結果KH-10/顏料為13/100。
往所得顏料分散液50g中添加作為陽離子性水溶性單體的甲基丙烯酸二甲基氨基乙基甲基鹽酸鹽0.15g並混合後,照射超聲波30分鐘。然後,往所得混合液中添加4.9g的甲基丙烯酸苄酯、2.0g的甲基丙烯酸異冰片酯、2.9g的甲基丙烯酸月桂酯並混合後,進一步添加溶解在離子交換水50ml中的0.45g陰離子性聚合性表面活性劑アデカリアソ一プSR-10和0.2g的非離子性聚合性表面活性劑アデカリアソ一プER-10,再加入離子交換水350ml並混合。用1mol/l氫氧化鉀水溶液將該混合液調節到pH9.0。
將該混合液投入到裝有攪拌機、回流冷凝器、滴液漏鬥、溫度調節器、氮氣導入管的反應容器中,使反應容器內部溫度升溫至80℃,然後滴加作為聚合引發劑的過硫酸鉀0.23g溶解在離子交換水100g中的水溶液,一邊將氮氣導入反應容器內,一邊在80℃下進行聚合反應5小時。聚合結束後,用1mol/l氫氧化鉀水溶液將pH調節至8後,用孔徑1μm的膜濾器過濾除去粗大顆粒。然後,使用超濾裝置進行橫流式超濾,濃縮,使固形物濃度為15重量%,從而得到本發明的膠囊化顏料「MCP22」的分散液。用リ一ズノ一スロツプ社制的雷射都卜勒方式粒度分布計マイクロトラツクUPA150(商品名),測定所得分散液的體積平均粒徑,結果為100nm。另外,從構成該聚合物的單體成分的種類和其比例,通過Fox式求出包覆膠囊化顏料顆粒的聚合物的玻璃化轉變溫度,結果為18℃。
「轉相乳化法的微膠囊化顏料「MCP13」的製備」(對比實施例)將甲基乙基酮250g裝入燒瓶中,在氮氣密封下,一邊攪拌一邊升溫至75℃,用2小時滴加由甲基丙烯酸正丁基酯170g、丙烯酸正丁基酯58g、甲基丙烯酸2-羥基乙酯35g、丙烯酸35g和聚合引發劑パ一ブチルO 20g形成的混合液,進一步反應15小時,得到烯屬類聚合物的溶液。
將上述聚合物溶液15g與二甲基乙醇胺0.8g和品紅顏料(C.I.顏料紅122)15g一起加入到不鏽鋼製的燒杯中,進一步加入離子交換水,使總量達到75g,加入平均粒徑0.5nm的氧化鋯珠粒250g,用砂磨機進行4小時混煉。混煉結束後,濾出氧化鋯珠粒,得到由具有可用鹼中和的羧基的聚合物和顏料形成的分散體分散在水中的分散液。在常溫下將其攪拌,同時添加1當量鹽酸直至樹脂不溶解而固著在顏料上。此時的pH為3~5。對含有聚合物固著的顏料的水性介質進行抽濾、水洗,得到含水的餅狀物。在分散機中攪拌該含水餅狀物,同時加入10%NaOH水溶液直至分散體的pH為8.5~9.5,繼續攪拌1小時後,加入離子交換水,進行調節以使固形物濃度為20%,得到C.I.顏料紅122的膠囊化顏料MCP13。
「膠囊化顏料「MCP14」的製備」(對比實施例)將陰離子性聚合性表面活性劑アクアロンKH-10(第一工業製藥制)50g溶解在離子交換水850g中,往其中加入異吲哚啉酮顏料(C.I.顏料紅122)100g並混合。使用アイガ一モ一タ一ミルM250型(商品名,アイガ一ジヤパン社制),在珠填充率70%和轉速5,000rpm的條件下,將該混合液分散處理5小時。分散處理後,進行橫流式超濾,對未吸附的アクアロンKH-10進行處理直至アクアロンKH-10/顏料為25/100(該值從固形物濃度和顏料濃度求出),將固形物濃度調節到15重量%。
往其中添加8.2g的甲基丙烯酸苄酯、3.2g的甲基丙烯酸異冰片酯、3.2g的甲基丙烯酸月桂酯並混合後,將該混合液投入到裝有攪拌機、回流冷凝器、滴液漏鬥、溫度調節器、氮氣導入管的反應容器中,使反應容器內部溫度升溫至80℃,然後滴加作為聚合引發劑的過硫酸鉀1.5g溶解在離子交換水100g中的水溶液,一邊將氮氣導入反應容器內,一邊在80℃下進行聚合反應6小時。反應後,有單體臭味,單體的油滴浮在水面上,不能膠囊化。
「膠囊化顏料「MCP15」的製備」(對比實施例)將陰離子性聚合性表面活性劑アクアロンKH-10(第一工業製藥制)50g溶解在離子交換水850g中,往其中加入異吲哚啉酮顏料(C.I.顏料紅122)100g並混合。使用アイガ一モ一タ一ミルM250型(商品名,アイガ一ジヤパン社制),在珠填充率70%和轉速5,000rpm的條件下,將該混合液分散處理5小時。分散處理後,通過橫流式超濾,對未吸附的アクアロンKH-10進行處理直至アクアロンKH-10/顏料為25/100(該值從固形物濃度和顏料濃度求出),將固形物濃度調節到15重量%。
往其中添加8.2g的甲基丙烯酸苄酯、3.2g的甲基丙烯酸異冰片酯、3.2g的甲基丙烯酸月桂酯並混合後,進一步添加溶解在100g的離子交換水中的25.0g陰離子性聚合性表面活性劑アクアロンKH-10並混合。
將該混合液投入到裝有攪拌機、回流冷凝器、滴液漏鬥、溫度調節器、氮氣導入管的反應容器中,使反應容器內部溫度升溫至80℃,然後滴加作為聚合引發劑的過硫酸鉀1.5g溶解在離子交換水100g中的水溶液,一邊將氮氣導入反應容器內,一邊在80℃下進行聚合反應6小時。聚合結束後,用2mol/l氫氧化鉀水溶液將反應混合物的pH調節到8,用リ一ズノ一スロツプ社制的雷射都卜勒方式粒度分布計マイクロトラツクUPA150(商品名)測定粒度分布,結果沒有看到粒徑的改變。
「膠囊化顏料「MCP16」的製備」(對比實施例)將甲基乙基酮200g裝入反應容器中,在氮氣密封下,一邊攪拌,一邊升溫至70℃,用2小時滴加由苯乙烯170g、α-甲基苯乙烯5g、甲基丙烯酸丁酯65g、甲基丙烯酸月桂酯10g、丙烯酸17g和聚合引發劑パ一ブチルO 20g形成的混合液,進一步反應10小時,添加溶解在甲基乙基酮20g中的叔十二烷基硫醇1g,進一步反應5小時,得到乙烯基類聚合物的溶液。
將上述聚合物溶液10g與品紅顏料(C.I.顏料紅122)40g一起加入到不鏽鋼製的燒杯中並混合攪拌,進一步用ナノマイザ一(吉田機械工業制)進行分散處理。將其再次轉移到不鏽鋼製的燒杯中,在常溫下攪拌,同時加入離子交換水300g,進一步加入10%NaOH水溶液直至pH為8.5~9.5,並用均化器進行攪拌。使用旋轉式蒸發器蒸餾除去甲基乙基酮,加入10%NaOH水溶液直至pH為8.5~9.5,並進行攪拌1小時。往其中加入離子交換水,進行調節以使固形物濃度為20%,得到C.I.顏料紅122的膠囊化顏料MCP16。
「顏料分散液A的製備」(對比實施例)將ソルスパ一ズ27000(クラリアント制)50g溶解在離子交換水850g中,往其中加入異吲哚啉酮顏料(C.I.顏料紅122)100g並混合。使用アイガ一モ一タ一ミルM250型(商品名,アイガ一ジヤパン社制),在珠填充率70%和轉速5,000rpm的條件下,將該混合液分散處理5小時。調節固形物濃度為15重量%。
「聚合物乳液A的製備」將離子交換水80g、陰離子性聚合性表面活性劑アクアロンKH-10(第一工業製藥制)0.6g、甲基丙烯酸苄酯19.5g和甲基丙烯酸十二烷酯10.5g裝入裝有攪拌機、回流冷凝器、滴液漏鬥、溫度調節器和氮氣導入管的反應容器中,在照射超聲波的同時進行攪拌。進一步在氮氣置換的同時升溫至70℃,使反應容器內的溫度保持在70℃,用10分鐘滴加作為聚合引發劑的過硫酸鉀0.32g溶解在離子交換水10g中的水溶液。滴加結束後,進一步進行聚合反應5小時,得到聚合物乳液。將所得聚合物乳液中聚合物顆粒的濃度調節到32重量%,得到聚合物乳液A。將所得聚合物乳液A塗布在平板上以形成均勻厚度的液膜,進一步在30℃下進行風乾,得到透明的樹脂膜。用差示掃描量熱計(示差掃描量熱計DSC)DSC200(商品名,セイコ一電子(株)制)對該透明膜進行熱分析,結果,聚合物乳液A中的聚合物顆粒的玻璃化轉變溫度為0℃。另外,使用リ一ズノ一スロツプ社制的動態光散射法粒度分布測定器マイクロトラツクUPA150(商品名)測得聚合物乳液A所含的聚合物顆粒的體積平均粒徑為40nm。
「油墨組合物(油墨1~12、油墨29~34、對比油墨1~2)的製備」(油墨1)將甘油15g、三甘醇單丁基醚5g、1,2-己二醇2g、三羥甲基丙烷5g、2-吡咯烷酮1g、1g オルフインE1010、0.05g プロキセルXL-2和離子交換水36.65g混合,進一步加入濃度10重量%的氫氧化鉀1g並混合,得到液狀混合物。往MCP1的分散液33.3g中添加上述液狀混合物,使用攪拌裝置使顏料分散,得到所需的油墨1。
(油墨1~12、油墨29~34、對比油墨1~2)基於下述表1所示的組成,按照製備上述油墨1的方法,製備油墨2~12、油墨29~34和對比油墨1~2。

表1油墨組成
表2油墨組成
表3-1油墨組成
表3-2油墨組成
表4油墨組成

1)表中所示的數字表示油墨組合物中各成分的含量(重量%)。
2)但是,對於膠囊化顏料、聚合物微粒和顏料,是用固形物濃度表示的值。
用下述評價方法評價油墨1~12、油墨29~34和對比油墨1~2的發色性、光澤性、圖像清晰度、耐擦性、耐水性、噴出穩定性、印刷濃度(在普通紙上的OD值)。
(評價1發色性)將如上所述製備的油墨1~12、油墨29~34、對比油墨1~2分別填充到油墨盒中,將其裝入噴墨印表機PX-600C(商品名,セイコ一エプソン株式會社制)中,分別對照相紙「光澤」(商品名,セイコ一エプソン株式會社制)和Xerox P紙(商品名,ゼロツクス社制)進行全面印刷,測定全面印刷部分的C*值。使用分光光度計(グレタグマクベス社制,GRETAG SPM-50)進行C*值的測定。使用下述評價基準A~D對各油墨組合物的發色性進行評價。

AC*為80以上BC*為70~小於80CC*為50~小於70DC*小於50(評價2光澤性)將如上所述製備的油墨1~12、油墨29~34、對比油墨1~2分別填充到油墨盒中,將其裝入噴墨印表機EM-930C(商品名/セイコ一エプソン株式會社制)中,在照相紙「光澤」(商品名/セイコ一エプソン株式會社制)上以1440×720dpi印刷全圖像(100%duty)。
使用自動變角光度計GP-200(村上色彩技術研究所制)作為測定裝置,測定條件為12V、50W、入射光束光圈直徑1mm、反射光光圈直徑1.5mm、使用ND10過濾器(filter),以入射角度45度,斜拍角度0度和使標準鏡面板為42.5,測定入射角45度的記錄面的鏡面光澤度,按照以下基準評價其結果。
AAA光澤度為25以上AA光澤度在21~25的範圍A光澤度在16~20的範圍B光澤度在11~15的範圍C光澤度在5~10的範圍D光澤度在1~4的範圍(評價3圖像清晰度)用觸屏式圖像清晰度測定器ICM-1T(スガ試驗機制),測定在評價2中得到的印刷物(全圖像)在入射角45度的印刷面(全圖像)的圖像清晰度。按照以下基準評價其結果。
AA圖像清晰度大於31A圖像清晰度在26~30的範圍B圖像清晰度在21~25的範圍C圖像清晰度在11~20的範圍D圖像清晰度在1~10的範圍[評價4耐擦性]
將如上所述製備的油墨1~12、油墨29~34、對比油墨1~2分別填充到油墨盒中,將其裝入噴墨印表機PX-600C(商品名/セイコ一エプソン株式會社制)中,在ス一パ一フアイン專用光澤膜(商品名,セイコ一エプソン株式會社制)上進行10mm×10mm範圍的100%duty全印刷,在25℃的溫度下放置1小時。之後,使用黃色水性螢光筆ZEBRA PEN2(商標)(商品名,ゼブラ社制),對該筆的尖端施加500g載荷,以速度10mm/秒擦過上述的印刷區域,觀察在印刷區域是否產生汙垢。用以下的評價基準評價所得結果。
AA即使擦3次以上,在印刷區域也完全沒有產生汙垢A即使擦2次以上,在印刷區域也完全沒有產生汙垢B擦1次,在印刷區域沒有產生汙垢,但擦第2次時產生汙垢C擦1次在印刷區域產生汙垢(評價5耐水性)將如上所述製備的油墨1~12、油墨29~34、對比油墨1~2分別填充到油墨盒中,將其裝入噴墨印表機PX-600C(商品名/セイコ一エプソン株式會社制)中,在普通紙Xerox P紙(商品名,ゼロツクス社制)上印刷文字,在印字部分上滴加1ml的離子交換水,用眼睛觀察20分鐘後的狀態。用以下的評價基準評價觀察結果。
A在遍及包括印字部分的整個紙上,沒有改變。
B色料稍微從印字部分流出,但可以識別文字。
C色料從印字部分流出,從而使印刷的文字的輪廓不鮮明,文字的識別困難。
(評價6噴出穩定性)將如上所述製備的油墨1~12、油墨29~34、對比油墨1~2分別填充到油墨盒中,將其裝入噴墨印表機PX-600C(商品名/セイコ一エプソン株式會社制)中,在セイコ-エプソン(株)制的ス一パ一フアイン專用紙上印刷1mm的劃線,用眼睛觀察點遺漏或擊中位置偏移等印字狀態,用以下的評價基準評價。
A印字個數即使達到10000個以上,也沒有點遺漏或擊中位置偏移。
B印字個數為1000個以上~少於10000個,產生點遺漏或擊中位置偏移。
C印字個數為100個以上~少於1000個,產生點遺漏或擊中位置偏移。
D印字個數少於100個,產生點遺漏或擊中位置偏移。
評價7印刷濃度(在普通紙上的OD值)將如上所述製備的油墨1~12、油墨29~34、對比油墨1~2分別填充到油墨盒中,將其裝入噴墨印表機PX-600C(商品名/セイコ一エプソン株式會社制)中,在普通紙Xerox P紙(商品名,ゼロツクス社制)上進行全面印刷,用分光光度計(グレタグマクベス社制,GRETAG-50)測定該全面印刷部分的濃度,用下述所示的基準評價所得結果。
AAOD值為1.15以上。
AOD值為1.15以上。
BOD值為1.10~小於1.15。
COD值小於1.10。
有關油墨1~12、油墨29~34、對比油墨1~2的上述評價項目的評價結果示於表5-1~表5-3。

表5評價結果

在表5表示的是使用本發明的膠囊化物(膠囊化顏料)作為噴墨記錄用油墨時的結果。可以看出油墨2、29、30、31和34的油墨組合物具有優異的噴出穩定性,在噴墨用專用介質上印刷的圖像具有高的光澤性和圖像清晰度,耐擦性和耐水性也優異。而且,還可以看出在普通紙上印刷的圖像具有高的印刷濃度。
另外,還可以看出,油墨1、3、7、8、9、10、11、4、12、32和33的油墨組合物與對比實施例1和2的油墨組合物相比,可以獲得良好的結果。
另外,還可以看出,油墨5和6的油墨組合物因含有聚合物乳液,所以具有高的圖像清晰度,耐擦性優異,在普通紙上印刷的圖像具有高的印刷濃度。特別是其特徵在於耐擦性優異。
「油墨組合物(油墨17~26、對比油墨3~8)的製備」基於下述表6~8所示的組成,按照製備上述油墨1~12、油墨29~34和、比油墨1~2的方法,製備油墨17~26、對比油墨3~8。

表6油墨組成
表7油墨組成
表8油墨組成

1)表中所示的數字表示油墨組合物中各成分的含量(重量%)。
2)但是,膠囊化顏料和顏料是用固形物濃度表示的值。
另外,上述表6~8中的DMH-20是式(1)的化合物,是日本乳化劑(株)制的具有下述結構的化合物。
(式中,m+n=2)另外,上述表6~8中的丁基乙基丙二醇也是式(1)的化合物,是協和發酵化學(株)制的具有下述結構的化合物。
[油墨組合物的評價]用上述的(評價2光澤性)和(評價3圖像清晰度)的評價方法對油墨17~26和對比油墨3~8的光澤性和圖像清晰度進行評價。
評價結果示於表9中。
表9評價結果



從表9所示的結果可以看出,並用由本發明得到的膠囊化顏料和式(1)的化合物的油墨組合物(油墨17~26)具有優異的光澤度和圖像清晰度。

是表示本發明的膠囊化色料及其製造方法的示意圖。
是表示吸附在芯物質表面上的帶負電荷的陰離子性表面活性劑和帶正電荷的陽離子性聚合性表面活性劑(圖中沒有顯示出,但也可以用至少具有帶正電荷的陽離子性基團和聚合性基團的陽離子性單體代替上述陽離子性聚合性表面活性劑)和帶負電荷的陰離子性聚合性表面活性劑以及疏水性單體共存的狀態的示意圖。
是表示吸附在芯物質表面上的帶負電荷的陰離子性表面活性劑和帶正電荷的陽離子性表面活性劑和帶負電荷的陰離子性表面活性劑以及疏水性單體共存的狀態的示意圖。
是表示吸附在芯物質表面上的帶負電荷的陰離子性聚合性表面活性劑和帶正電荷的陽離子性聚合性表面活性劑(圖中沒有顯示出,但也可以用至少具有帶正電荷的陽離子性基團和聚合性基團的陽離子性單體代替上述陽離子性聚合性表面活性劑)和帶負電荷的陰離子性聚合性表面活性劑和疏水性單體共存的狀態的示意圖。
是表示吸附在芯物質表面上的帶負電荷的陰離子性聚合性表面活性劑和帶正電荷的陽離子性聚合性表面活性劑(圖中沒有顯示出,但也可以用至少具有帶正電荷的陽離子性基團和聚合性基團的陽離子性單體代替上述陽離子性聚合性表面活性劑)和帶負電荷的陰離子性聚合性表面活性劑和非離子性聚合性表面活性劑以及疏水性單體共存的狀態的示意圖。
是表示帶負電荷的陰離子性表面活性劑和/和陰離子性聚合性表面活性劑和非離子性表面活性劑和/或非離子性聚合性表面活性劑和吸附在芯物質表面上並帶正電荷的陽離子性聚合性表面活性劑(圖中沒有顯示出,但也可以用至少具有帶正電荷的陽離子性基團和聚合性基團的陽離子性單體代替上述陽離子性聚合性表面活性劑)和帶負電荷的陰離子性聚合性表面活性劑以及疏水性單體共存的狀態的示意圖。
是表示圖2所示的狀態被膠囊化的狀態的示意圖。
是表示圖3所示的狀態被膠囊化的狀態的示意圖。
是表示圖4所示的狀態被膠囊化的狀態的示意圖。
是表示圖5所示的狀態被膠囊化的狀態的示意圖。
是表示圖6所示的狀態被膠囊化的狀態的示意圖。
符號說明1芯物質,2』陰離子性表面活性劑a,3』陽離子性表面活性劑,4』陰離子性表面活性劑c,2陰離子性聚合性表面活性劑A,3陽離子性聚合性表面活性劑B(或者也可以是至少具有帶正電荷的陽離子性基團和聚合性基團的陽離子性單體),4陰離子性聚合性表面活性劑C,5疏水性單體,8非離子性聚合性表面活性劑D,9』非離子性表面活性劑e,9非離子性聚合性表面活性劑E,21、41陰離子性基團,31陽離子性基團,22、32、42、82、92疏水性基團,23、33、43、83、93聚合性基團,81、91非離子性基團,60、60』、60」、60」』、60」」聚合物層,100、100』、100」、100」』、100」」膠囊化物
權利要求
1.一種膠囊化物,其是芯物質被以聚合物為主要成分的壁材包覆的膠囊化物,其特徵在於,該聚合物通過具有離子性基團和疏水性基團的離子性表面活性劑a與芯物質連接,至少包含(1)衍生自具有帶有與該離子性表面活性劑a相反的電荷的離子性基團和疏水性基團以及聚合性基團的離子性聚合性表面活性劑B和/或離子性單體的重複結構單元,和(2)衍生自具有帶有與該離子性表面活性劑a同種或相反電荷的離子性基團和疏水性基團以及聚合性基團的離子性聚合性表面活性劑C的重複結構單元。
2.一種膠囊化物,其是芯物質被以聚合物為主要成分的壁材包覆的膠囊化物,其特徵在於,該聚合物包含由疏水性單體構成的重複結構單元,通過具有離子性基團和疏水性基團的離子性表面活性劑a與芯物質連接,存在於帶有與該離子性表面活性劑a相反的電荷的離子性表面活性劑b和帶有與該離子性表面活性劑a同種或相反電荷的離子性表面活性劑c之間。
3.權利要求1所述的膠囊化物,其特徵在於,上述聚合物進一步具有衍生自疏水性單體的重複結構單元,且存在於(1)和(2)之間。
4.權利要求1所述的膠囊化物,其特徵在於,上述聚合物同時具有衍生自上述離子性聚合性表面活性劑C的重複結構單元,和衍生自帶有與該離子性聚合性表面活性劑C同種的電荷的離子性單體的重複結構單元。
5.權利要求1~4任一項所述的膠囊化物,其特徵在於,上述離子性表面活性劑a是具有聚合性基團的離子性聚合性表面活性劑A。
6.權利要求1~5任一項所述的膠囊化物,其特徵在於,上述聚合物進一步具有衍生自具有非離子性基團和疏水性基團以及聚合性基團的非離子性聚合性表面活性劑D的重複結構。
7.權利要求1~6任一項所述的膠囊化物,其特徵在於,上述聚合物通過離子性表面活性劑a和具有離子性基團和疏水性基團的非離子性表面活性劑e與芯物質連接。
8.權利要求7所述的膠囊化物,其特徵在於,上述非離子性表面活性劑e是進一步具有聚合性基團的非離子性聚合性表面活性劑E。
9.權利要求1~8任一項所述的膠囊化物,其特徵在於,上述離子性表面活性劑a和/或上述離子性聚合性表面活性劑A的「離子性基團」與上述離子性表面活性劑b和/或上述離子性聚合性表面活性劑B的「離子性基團」面對面,該離子性表面活性劑b和/或該離子性聚合性表面活性劑B的「疏水性」基團與上述離子性表面活性劑c和/或上述離子性聚合性表面活性劑C的「疏水性基團」面對面,該離子性表面活性劑c和/或離子性聚合性表面活性劑C的「離子性基團」存在於膠囊化物的最外層。
10.權利要求6所述的膠囊化物,其特徵在於,進一步有上述非離子性聚合性表面活性劑D的非離子性基團存在於膠囊化物的最外層。
11.權利要求1~10任一項所述的膠囊化物,上述芯物質是色料顆粒。
12.權利要求11所述的膠囊化物,上述色料顆粒是顏料。
13.一種膠囊化物的製造方法,至少包括以下工序(A)將具有離子性基團和疏水性基團的離子性表面活性劑a和/或具有離子性基團和疏水性基團以及聚合性基團的離子性聚合性表面活性劑A吸附在芯物質表面上的工序,(B)將帶有與該離子性表面活性劑a和/或離子性聚合性表面活性劑A相反的電荷的離子性聚合性表面活性劑B和/或離子性單體混合、吸附的工序,(D)加入帶有與該離子性表面活性劑a和/或離子性聚合性表面活性劑A同種或相反電荷的離子性聚合性表面活性劑C並混合的工序和(E)往其中加入聚合引發劑進行聚合的工序。
14.權利要求13所述的膠囊化物的製造方法,至少包括以下工序(A)將具有離子性基團和疏水性基團的離子性表面活性劑a和/或具有離子性基團和疏水性基團和聚合性基團的離子性聚合性表面活性劑A吸附在芯物質表面上的工序,(B)將帶有與該離子性表面活性劑a和/或離子性聚合性表面活性劑A相反的電荷的離子性聚合性表面活性劑B和/或離子性單體混合、吸附的工序,(C)加入疏水性單體並混合的工序,(D)加入帶有與該離子性表面活性劑a和/或離子性聚合性表面活性劑A同種或相反電荷的離子性聚合性表面活性劑C並混合的工序和(E)往其中加入聚合引發劑進行聚合的工序。
15.權利要求13所述的膠囊化物的製造方法,至少包括以下工序(A)將具有離子性基團和疏水性基團的離子性表面活性劑a和/或具有離子性基團和疏水性基團和聚合性基團的離子性聚合性表面活性劑A吸附在芯物質表面上的工序,(B)將帶有與該離子性表面活性劑a和/或離子性聚合性表面活性劑A相反的電荷的離子性聚合性表面活性劑B和/或離子性單體混合、吸附的工序,(D)加入帶有與該離子性表面活性劑a和/或離子性聚合性表面活性劑A同種或相反電荷的離子性聚合性表面活性劑C並混合的工序,(C)加入疏水性單體並混合的工序和(E)往其中加入聚合引發劑進行聚合的工序。
16.一種膠囊化物的製造方法,至少包括以下工序(A)將具有離子性基團和疏水性基團的離子性表面活性劑a吸附在芯物質表面上的工序,(B)將帶有與該離子性表面活性劑a相反的電荷的離子性表面活性劑b混合、吸附的工序,(C)加入疏水性單體並混合的工序,(D)加入帶有與該離子性表面活性劑a同種或相反電荷的離子性聚合性表面活性劑c並混合的工序和(E)往其中加入聚合引發劑聚合疏水性單體的工序。
17.一種膠囊化物的製造方法,至少包括以下工序(A)將具有離子性基團和疏水性基團的離子性表面活性劑a吸附在芯物質表面上的工序,(B)將帶有與該離子性表面活性劑a相反的電荷的離子性表面活性劑b混合、吸附的工序,(D)加入帶有與該離子性表面活性劑a同種或相反電荷的離子性表面活性劑c並混合的工序,(C)加入疏水性單體並混合的工序和(E)往其中加入聚合引發劑聚合疏水性單體的工序。
18.權利要求13~17任一項所述的膠囊化物的製造方法,其特徵在於在上述(B)工序中,包括混合後照射超聲波進行處理的工序。
19.一種油墨組合物,含有權利要求1~12任一項所述的膠囊化物或由權利要求13~18任一項所述的製造方法得到的膠囊化物。
20.權利要求19所述的油墨組合物,含有1,2-烷基二醇。
21.權利要求19或20所述的油墨組合物,含有炔二醇類和/炔屬醇類表面活性劑。
22.權利要求19~21任一項所述的油墨組合物,含有多元醇的烷基醚。
23.權利要求19~22任一項所述的油墨組合物,其特徵在於含有下式(1)表示的化合物。[化1] (式中,R1、R2分別獨立地表示碳原子數1~10的烷基,m、n分別是重複單元數,m+n平均為0~10)。
全文摘要
本發明的目的是提供一種芯物質不受限定等具有優異的性質的膠囊化物,其為芯物質被以聚合物為主要成分的壁材包覆的膠囊化物,該聚合物通過離子性表面活性劑a與芯物質連接,至少包含(1)衍生自離子性聚合性表面活性劑B和/或離子性單體的重複結構單元,和(2)衍生自具有帶有與該離子性表面活性劑a同種或相反電荷的離子性聚合性表面活性劑C的重複結構單元,或者是芯物質被以聚合物為主要成分的壁材包覆的膠囊化物,該聚合物包含由疏水性單體構成的重複結構單元,存在於(1)離子性表面活性劑b和(2)離子性表面活性劑c之間。
文檔編號C09D11/00GK101076395SQ20058003564
公開日2007年11月21日 申請日期2005年10月18日 優先權日2004年10月18日
發明者宮林利行 申請人:精工愛普生株式會社

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