JP4307481B2 - Method for producing dispersion - Google Patents
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Description
本発明は、分散体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a dispersion.
機能性物質を含有する水性分散材料には、従来から機能性材料として、除草剤、殺虫剤等の農薬、抗がん剤、抗アレルギー剤、消炎剤等の医薬、また着色剤を有するインク、トナー等の色材が良く知られている。 In aqueous dispersion materials containing functional substances, conventionally, as functional materials, herbicides, pesticides such as insecticides, anticancer agents, antiallergic agents, medicines such as anti-inflammatory agents, and inks having colorants, Color materials such as toner are well known.
そして、インク、トナー等に含有される色材として顔料が用いられるようになってきている。こうした中、顔料を用いて良好な顔料分散体を得るためにマイクロジェットリアクターを利用した顔料分散方法提案されている。 In addition, pigments have been used as color materials contained in ink, toner, and the like. Under these circumstances, a pigment dispersion method using a microjet reactor has been proposed in order to obtain a good pigment dispersion using a pigment.
例えば、特許文献1はリアクターチャンバー内の筐体内で粗顔料が溶媒に溶解した溶液と沈殿媒体とをノズルから噴霧、衝突させて、顔料の懸濁液を得る方法を開示する。
特許文献1においては、顔料を含む溶液と沈殿媒体とを互いに相対するノズルから正面で噴霧して混合させるため、液体がチャンバー中の筐体内に飛散する。
In
この場合、飛散した液体または反応物は筐体内壁に付着、堆積し、時間の経過に伴って筐体内壁から離脱、剥離することが考えられる。 In this case, it is conceivable that the scattered liquid or reactant adheres and accumulates on the inner wall of the casing, and is detached from the inner wall of the casing and peels off as time passes.
そして、離脱、剥離した液体または反応物がノズルから新たに噴霧された液体と2次的反応を生ずる恐れがある。 Then, there is a possibility that the separated or peeled liquid or the reaction product may cause a secondary reaction with the liquid newly sprayed from the nozzle.
このため特開特許文献1に開示された方法では長時間安定的に均質な顔料分散体を得ることは必ずしも容易ではない。 For this reason, it is not always easy to obtain a homogeneous pigment dispersion stably for a long time by the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-260260.
本発明は、このような背景技術に鑑みてなされたもので、混合させる液体同士の飛散を抑制することで長時間安定的に分散体を製造することができる分散体の製造方法を提供するものである。 The present invention has been made in view of such background art, and provides a method for producing a dispersion that can stably produce a dispersion for a long time by suppressing scattering of liquids to be mixed. It is.
また、この製造方法で得られた分散体を用いて、顔料粒子の分散性に優れ印字物が高い光沢度を示す顔料インクを提供するものである。 Further, the present invention provides a pigment ink having excellent dispersibility of pigment particles and showing high gloss on printed matter, using the dispersion obtained by this production method.
本発明により提供される分散体の製造方法は、少なくとも2種類の液体を反応させて反応生成物を生成する工程を含み、前記反応生成物からなる粒子を分散媒中に分散させた分散体の製造方法であって、
前記液体を吐出させるための開口径が500μm以下のノズルを用意する工程と、
吐出させた前記液体の進行方向が互いに120度以下の範囲内で交わるように、且つ前記液体がその後一体となって流れるように前記少なくとも2種類の液体をそれぞれ個別に設けられた前記ノズルから吐出させることにより前記液体どうしを接触させ、前記反応生成物を生成させる工程と、を有し、
前記2種類の液体の一方は、顔料を溶解した溶液で、他方は溶解した顔料の溶解度を低下させる溶媒であり、2種類の液体の少なくとも一方には分散剤が含まれていると共に、
前記吐出させる前記液体の流量を、ノズル開口面積をS(mm 2 )、液体の吐出流量をL(ml/min)としてL/Sが26以上360以下の範囲に収まる流量とすることで、前記接触により前記顔料を前記溶媒中に沈殿、分散させることを特徴とするものである。
The method for producing a dispersion provided by the present invention includes a step of producing a reaction product by reacting at least two kinds of liquids, and a dispersion comprising particles obtained by dispersing the reaction product in a dispersion medium. a manufacturing method,
Preparing a nozzle having an opening diameter of 500 μm or less for discharging the liquid;
Traveling direction was discharged the liquid so as to intersect within the following 120 degrees from one another, and discharge said liquid to then flow together at least two kinds of liquid from the nozzles provided individually is brought into contact with the liquid each other by Rukoto, anda step of generating said reaction product,
One of the two types of liquid is a solution in which the pigment is dissolved, and the other is a solvent that lowers the solubility of the dissolved pigment, and at least one of the two types of liquid contains a dispersant,
The flow rate of the liquid to be discharged is set to a flow rate in which L / S is within a range of 26 to 360, where S (mm 2 ) is a nozzle opening area and L (ml / min) is a liquid discharge flow rate. The pigment is precipitated and dispersed in the solvent by contact .
本発明により提供される分散体は、少なくとも2種類の液体を反応させて成る反応生成物を含み、前記反応生成物からなる粒子を分散媒中に分散させた分散体において、
それぞれ吐出させた前記液体の進行方向が互いに120度以下の範囲内で交わるように、且つ前記液体がその後一体となって流れるように前記少なくとも2種類の液体をそれぞれ個別に設けられたノズルから吐出させて生成される反応生成物を含むことを特徴とする。
The dispersion provided by the present invention includes a reaction product obtained by reacting at least two kinds of liquids, and a dispersion in which particles made of the reaction product are dispersed in a dispersion medium.
The at least two types of liquids are discharged from nozzles individually provided so that the traveling directions of the discharged liquids intersect each other within a range of 120 degrees or less, and the liquids then flow integrally. It is characterized by including the reaction product produced | generated.
本発明の方法によれば、液体の飛散を抑えることで液体飛散に起因する2次的反応を排除し、長時間安定的に分散体を製造することができる。 According to the method of the present invention, it is possible to eliminate the secondary reaction caused by liquid scattering by suppressing the liquid scattering, and to produce a dispersion stably for a long time.
本発明の分散体の製造方法は、少なくとも2種類の液体を反応させて反応生成物を生成する工程を含み、前記反応生成物からなる粒子を分散媒中に分散させた分散体の製造方法であって、
前記液体を吐出させるための開口径が500μm以下のノズルを用意する工程と、
吐出させた前記液体の進行方向が互いに120度以下の範囲内で交わるように、且つ前記液体がその後一体となって流れるように前記少なくとも2種類の液体をそれぞれ個別に設けられた前記ノズルから吐出させることにより前記液体どうしを接触させ、前記反応生成物を生成させる工程と、を有し、
前記2種類の液体の一方は、顔料を溶解した溶液で、他方は溶解した顔料の溶解度を低下させる溶媒であり、2種類の液体の少なくとも一方には分散剤が含まれていると共に、
前記吐出させる前記液体の流量を、ノズル開口面積をS(mm 2 )、液体の吐出流量をL(ml/min)としてL/Sが26以上360以下の範囲に収まる流量とすることで、前記接触により前記顔料を前記溶媒中に沈殿、分散させることを特徴とするものである。
In the production method of the dispersion of the present invention, at least two types of reacting a liquid includes the step of generating a reaction product, the production method of the reaction product particles consisting dispersed in a dispersion medium dispersion There ,
Preparing a nozzle having an opening diameter of 500 μm or less for discharging the liquid;
Traveling direction was discharged the liquid so as to intersect within the following 120 degrees from one another, and discharge said liquid to then flow together at least two kinds of liquid from the nozzles provided individually is brought into contact with the liquid each other by Rukoto, anda step of generating said reaction product,
One of the two types of liquid is a solution in which the pigment is dissolved, and the other is a solvent that lowers the solubility of the dissolved pigment, and at least one of the two types of liquid contains a dispersant,
The flow rate of the liquid to be discharged is set to a flow rate in which L / S is within a range of 26 to 360, where S (mm 2 ) is a nozzle opening area and L (ml / min) is a liquid discharge flow rate. The pigment is precipitated and dispersed in the solvent by contact .
本発明においては、吐出させる液体の吐出流量はノズル開口面積をS(mm2)、液体の吐出流量をL(ml/min)としてL/Sが26以上360以下の範囲に収まる流量に定めることができる。 In the present invention, the discharge flow rate of the liquid to be discharged is determined to be a flow rate within which L / S is in the range of 26 to 360, where S (mm 2 ) is the nozzle opening area and L (ml / min) is the liquid discharge flow rate. Can do.
本発明における反応は再沈殿反応を包含する。この場合、2種類の液体の一方は、顔料と分散剤とを溶解した溶液で、他方は溶解した顔料の溶解度を低下させる溶媒とすることができる。 The reaction in the present invention includes a reprecipitation reaction. In this case, one of the two types of liquids can be a solution in which the pigment and the dispersant are dissolved, and the other can be a solvent that lowers the solubility of the dissolved pigment.
本発明における反応はカップリング反応を包含する。この場合、2種類の液体の一方は、カプラ−と分散剤を溶解した溶液で、他方はジアジニウム塩を含有するものとすることができる。 The reaction in the present invention includes a coupling reaction. In this case, one of the two types of liquid can be a solution in which a coupler and a dispersant are dissolved, and the other can contain a diazinium salt.
本発明における反応は加水分解重縮合反応を包含する。この場合、2種類の液体の一方は、無機アルコキシド化合物の溶液で、他方は水性溶媒とすることができる。 The reaction in the present invention includes a hydrolysis polycondensation reaction. In this case, one of the two liquids can be an inorganic alkoxide compound solution and the other can be an aqueous solvent.
本発明の方法によれば、液体の飛散を抑えることで液体飛散に起因する2次的反応を排除し、長時間安定的に分散体を製造することができる。 According to the method of the present invention, it is possible to eliminate the secondary reaction caused by liquid scattering by suppressing the liquid scattering, and to produce a dispersion stably for a long time.
本発明は、分散体を包含する。本発明の分散体は、少なくとも2種類の液体を反応させて成る反応生成物を含み、前記反応生成物からなる粒子を分散媒中に分散させた分散体において、それぞれ吐出させた前記液体の進行方向が互いに120度以下の範囲内で交わるように、且つ前記液体がその後一体となって流れるように前記少なくとも2種類の液体をそれぞれ個別に設けられたノズルから吐出させて生成される反応生成物を含むことを特徴とする。 The invention includes dispersions. The dispersion of the present invention contains a reaction product obtained by reacting at least two kinds of liquids, and in the dispersion in which particles made of the reaction products are dispersed in a dispersion medium, the progress of the discharged liquid is progressed. Reaction products generated by discharging the at least two kinds of liquids from nozzles individually provided so that the directions intersect with each other within a range of 120 degrees or less, and the liquids then flow together. It is characterized by including.
本発明における前記2種類の液体の一方は、顔料と分散剤とを溶解した溶液で、他方は溶解した顔料の溶解度を低下させる溶媒とすることができる。 One of the two kinds of liquids in the present invention can be a solution in which a pigment and a dispersant are dissolved, and the other can be a solvent that lowers the solubility of the dissolved pigment.
本発明による分散体はインクジェット記録用の顔料として用いることができる。 The dispersion according to the present invention can be used as a pigment for inkjet recording.
以下、図面を参照しながら本発明の第一の発明である分散体製造方法を詳細に説明する。 Hereinafter, the dispersion manufacturing method according to the first aspect of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の分散体の製造方法に適用し得る液体混合装置システムの全体を示す模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the entire liquid mixing apparatus system applicable to the method for producing a dispersion of the present invention.
図1において、100はノズル121及び122を備えた混合装置であり、ノズル121及び122から吐出された液体どうしは接触混合して、混合液体回収手段108より回収される。
In FIG. 1,
図1において、131及び132は液体供給手段であり液体は不図示の液体貯蔵槽から液体供給手段131、132に供給される。液体供給手段131、132としては市販のシリンジポンプ、プランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプ、電磁ポンプ等を採用することができる。 In FIG. 1, 131 and 132 are liquid supply means, and the liquid is supplied to the liquid supply means 131 and 132 from a liquid storage tank (not shown). As the liquid supply means 131 and 132, a commercially available syringe pump, plunger pump, diaphragm pump, electromagnetic pump, or the like can be employed.
混合装置100と液体供給手段131、132との間には配管171及び172を介してそれぞれ、モニター手段141、142、制御手段151、152、温度制御手段161、162が接続されている。
Monitor means 141 and 142, control means 151 and 152, and temperature control means 161 and 162 are connected between the
モニター手段141、142は流量計、圧力計等で構成され、制御手段151、152は弁、バルブ等で構成される。温度制御手段161、162はヒーター、冷却機等で構成することができる。 The monitor means 141 and 142 are constituted by a flow meter, a pressure gauge and the like, and the control means 151 and 152 are constituted by a valve, a valve and the like. The temperature control means 161 and 162 can be constituted by a heater, a cooler or the like.
これらの各部品を接続するのは搬送する液体に対して耐性のあるチューブ等で構成される配管171、172である。液体混合装置100と液体供給手段131、132との間に設けられた各部品は、必要に応じて設けられるもので、全ての部品を設けなくても良い。
These components are connected to the
ノズル121及び122より吐出された液体の混合液体回収手段108への搬送は液体の自重による流れを利用してもよいし、ポンプによる圧力を利用することもできる。
The liquid discharged from the
次に本発明の製造方法を具現化するために適用し得る液体混合装置の形態について、図2から図8を用いて説明する。液体混合装置は液体の混合や反応行うための小型の化学装置である。 Next, the form of the liquid mixing apparatus that can be applied to embody the manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIGS. A liquid mixing device is a small chemical device for mixing and reacting liquids.
ここで採用し得る液体混合装置は複数の液体をそれぞれ個別に設けられたノズル開口より吐出させて、ノズルの延長線上の領域で液体同士を接触させ混合を開始させるものである。 A liquid mixing apparatus that can be employed here discharges a plurality of liquids from nozzle openings provided individually, and starts mixing by bringing the liquids into contact with each other in a region on an extended line of the nozzles.
複数のノズルはノズルより吐出した液体の進行方向が120度以下(θ)で交わるように設ける。120度を超えると混合させる液体の飛散が生ずる可能性が高くなる。 The plurality of nozzles are provided so that the traveling direction of the liquid discharged from the nozzles intersects at 120 degrees or less (θ). If it exceeds 120 degrees, the possibility of scattering of the liquid to be mixed increases.
ノズルの数は2つもしくはそれ以上設けることが可能である。 Two or more nozzles can be provided.
ノズルの数が2つの場合の例を図2、図3及び図4に示した。 Examples of the case where the number of nozzles is two are shown in FIGS.
図2に示した液体混合装置100においては、2つのノズル121及び122にそれぞれ設けられた開口111及び112から2つの液体191及び192が吐出される。
In the
ここで、2つのノズル121及び122は液体191及び192の進行する方向θが120度以下となるように配されている。
Here, the two
図2において、221はノズルの開口が設けられた開口面であり、181は混合した液体、108は混合液体回収手段である。混合液体181は一体となって混合液体回収手段の方向に移動する。
In FIG. 2, 221 is an opening surface provided with an opening of a nozzle, 181 is a mixed liquid, and 108 is a mixed liquid recovery means. The
図3に示した例は、ノズル122を図2に示したものよりも立たせた配置としている点が図2の例との違いである。この場合でも混合液体181は一体となって移動するようにしてある。
The example shown in FIG. 3 is different from the example shown in FIG. 2 in that the
また、図4に示した例は、液体の吐出方向が重力方向に対して略直角となるようにした点が図2及び図3の例と異なる点である。 Further, the example shown in FIG. 4 is different from the examples of FIGS. 2 and 3 in that the liquid discharge direction is substantially perpendicular to the direction of gravity.
2つのノズルを使用する液体混合装置では、ノズル配置はここに示したものに限定されるものではない。 In a liquid mixing apparatus that uses two nozzles, the nozzle arrangement is not limited to that shown here.
液体の進行方向のなす角度が120度以下の範囲に収まり、液体の粘度、液体の流速等を考慮して混合後の液体が一体となって流れるように吐出できるものであればよい。 Any liquid may be used as long as the angle formed by the traveling direction of the liquid is within a range of 120 degrees or less and the mixed liquid flows in an integrated manner in consideration of the viscosity of the liquid, the flow velocity of the liquid, and the like.
図5に示した装置は、ノズルの数を3つとした例である。ノズル121及び122に加えてノズル123が設けられ、ノズル123から液体193が吐出されている。
The apparatus shown in FIG. 5 is an example in which the number of nozzles is three. A
上述したようにノズルは、ノズルの延長線上の領域で混合を開始した液体181が一体となってひとつの方向に流れるように設ける。 As described above, the nozzle is provided so that the liquid 181 that has started mixing in a region on the extended line of the nozzle flows integrally in one direction.
これにより混合を開始した液体181を一つの方向に流れさせるためのキャリアー流体を設ける必要は無い。また、混合を開始した液体が多方向に飛散せず一体となることから混合生成物を取りこぼすことなく回収が容易になる。 Thus, it is not necessary to provide a carrier fluid for causing the liquid 181 that has started mixing to flow in one direction. In addition, since the liquid that has been mixed does not scatter in multiple directions and is integrated, it is easy to recover without missing the mixed product.
ノズルの延長線のなす角度が120度より大きくなると混合を開始した液体が多方向に飛散しやすくなり、新たに筐体で囲いを設けたり、キャリアー流体を設けたりして一方向に液体の移動を矯正する必要が生じる。 When the angle formed by the extended line of the nozzle is larger than 120 degrees, the liquid that has started mixing is likely to scatter in multiple directions, and the liquid moves in one direction by newly providing an enclosure or a carrier fluid. Need to be corrected.
本発明においては、液体を一体として流すため、混合部を筐体で囲む必要がない。 In the present invention, since the liquid flows as a single body, it is not necessary to surround the mixing unit with a casing.
本発明においては、量産を考慮して必要な生産量に応じて工夫した混合装置を採用し得る。 In the present invention, it is possible to employ a mixing device that is devised according to the required production volume in consideration of mass production.
図6、図7に示した混合装置は、ノズルを並列に並べることによって処理する液体の量を増加させたものである。 The mixing apparatus shown in FIGS. 6 and 7 increases the amount of liquid to be processed by arranging nozzles in parallel.
図6においては、ノズル列125とノズル列126が対応して配され、ノズル列125からは液体195が列状に吐出され、ノズル列126からは液体196が列状に吐出される。図7に示した装置においては、ノズル部材321には開口面221に開口155が列状に形成され、ノズル部材322には同様に開口156が列状に形成されている。
In FIG. 6, the
これら列状の開口155及び156からは液体195及び196が列状に吐出される。
図8に示した装置は、対応するノズルのうち一方のノズル157を薄片状の液体195を吐出できるように構成したもので、他方のノズル126は図6で示したものと同様のものである。
The apparatus shown in FIG. 8 is configured such that one of the corresponding
また、図9に示した装置は一対のノズル157及び158の両方を薄片状の液体195及び196を吐出するように構成したものである。
In the apparatus shown in FIG. 9, both the pair of
本発明においては、少なくとも2種類の液体の反応により生じる反応生成物に粒子等の固体が生成するものであっても混合場はチャンバー等で覆われておらず開放空間であるため混合装置内で詰まりや生成物の堆積が生じることはない。 In the present invention, even if solids such as particles are generated in reaction products generated by the reaction of at least two kinds of liquids, the mixing field is not covered with a chamber or the like and is an open space. There is no clogging or product accumulation.
本発明の方法に採用される液体混合装置においては、ノズルの開口は異なる面に設けることが好ましい。 In the liquid mixing apparatus employed in the method of the present invention, the nozzle openings are preferably provided on different surfaces.
異なる面に開口を設けるとは連続した同一平面上に複数の開口が設けられていないことをいう。 Providing openings on different surfaces means that a plurality of openings are not provided on the same continuous plane.
例えば、図3においてノズル121の開口221とノズル122の開口222とは連続した同一平面には設けられていない。図3の混合装置ではノズル121及びノズル122から吐出される液体191及び192は異種の液体である。
For example, in FIG. 3, the
従って、ノズルの開口221及び222が連続した同一平面に設けられていると開口面において異種の液体が回り込み、異種同士の液体の反応が生じてしまう恐れがある。
Therefore, if the
より具体的には開口面221及び222との濡れ性が高い液体を吐出する際、開口が連続した同一面に設けられていと、吐出した液体の一部が開口面間に濡れ伝わり、液滴となってノズル開口面間で反応してしまうことが考えられる。 More specifically, when a liquid having high wettability with the opening surfaces 221 and 222 is discharged, if the openings are provided on the same continuous surface, a part of the discharged liquid is wetted between the opening surfaces, and the droplets It is considered that the reaction occurs between the nozzle opening surfaces.
そして、開口面間で生じた反応生成物が反応生成物回収手段内に混入し、また、ノズルから吐出される液体に混入することにより、反応生成物の性能、機能のばらつきを誘発する要因となる。 The reaction product generated between the opening surfaces is mixed in the reaction product recovery means, and is mixed into the liquid discharged from the nozzle, thereby inducing a variation in performance and function of the reaction product. Become.
こうしたことから本発明において採用される液体混合装置では、異なる液体を吐出させるノズルの開口は連続した同一平面ではなく、異なる面に設けるのが好ましい。 For this reason, in the liquid mixing apparatus employed in the present invention, it is preferable that the openings of the nozzles for discharging different liquids are provided not on the same continuous plane but on different planes.
但し、同一種の反応液は同じ面に設けられた開口から吐出させてもよい。例えば、前述の図7に示した装置では、ノズル部材321の開口列155は連続した平面221に設けられている。この場合、開口列155から吐出される液体195は同一種の液体であることから開口面221に液体が回り込んでも不必要な反応を生じないからである。
However, the same kind of reaction liquid may be discharged from an opening provided on the same surface. For example, in the apparatus shown in FIG. 7 described above, the opening row 155 of the
ノズルの開口形状は丸型、楕円型、正方形等の多角形、長方形の何れでもよい。複数のノズルの各々の開口面積は等しくても、それぞれ異なっていてもよい。 The nozzle opening shape may be any of a round shape, an oval shape, a polygon such as a square, and a rectangle. The opening area of each of the plurality of nozzles may be the same or different.
ノズルの開口径の短辺は5000μmより小さく、好ましくは1000μm以下であり、より好ましくは500μm以下であり、更に好ましくは100μm以下である。 The short side of the opening diameter of the nozzle is smaller than 5000 μm, preferably 1000 μm or less, more preferably 500 μm or less, and further preferably 100 μm or less.
本発明に採用される液体混合装置のノズルとして使用される材料の例としては、金属、ガラス、シリコン、テフロン(登録商標)、セラミックス、プラスチックなどが挙げられる。 Examples of the material used as the nozzle of the liquid mixing apparatus employed in the present invention include metal, glass, silicon, Teflon (registered trademark), ceramics, and plastic.
耐熱、耐圧および耐溶剤性が必要な場合として金属、ガラス、シリコン、テフロン(登録商標)、セラミックスであるが、好ましくは金属である。 Metals, glass, silicon, Teflon (registered trademark), and ceramics are preferable when heat resistance, pressure resistance, and solvent resistance are required, but metals are preferred.
金属の例としてステンレス、ハステロイ(Ni−Fe系合金)ニッケル、金、白金、タンタル等が挙げられるがこれに限定されるものでない。 Examples of the metal include, but are not limited to, stainless steel, hastelloy (Ni—Fe alloy) nickel, gold, platinum, tantalum and the like.
いずれにせよ吐出する液体に対して耐食性のある材料から選定される。 In any case, the material is selected from materials that are corrosion resistant to the liquid to be discharged.
また、ノズルの耐食性や所望の表面エネルギーを得るためにノズル表面にライニング加工を施したものを用いてもよい。 Moreover, in order to obtain the corrosion resistance of a nozzle and desired surface energy, you may use what performed the lining process to the nozzle surface.
本発明の分散体の製造方法においては少なくとも2種類の液体を個別に設けられたノズル開口より吐出させる。 In the method for producing a dispersion according to the present invention, at least two kinds of liquids are discharged from nozzle openings provided individually.
そして、吐出した液体の進行方向が互いに120度以下の範囲で交わり、少なくとも2種類の液体が一体となって流れるように2種類の液体の吐出流量を定める。 Then, the discharge flow rates of the two types of liquids are determined so that the traveling directions of the discharged liquids intersect each other within a range of 120 degrees or less and at least two types of liquids flow together.
これにより混合が開始された液体が多方向に飛散せず反応生成物を取りこぼすことなく回収可能となる。 As a result, the liquid that has been mixed can be recovered without scattering in multiple directions and without losing the reaction product.
ここで、少なくとも2種類の液体が一体となって流れるとは、混合させるべき液体の総量の99%以上が一体となって流れることをいう。 Here, the phrase “at least two kinds of liquids flow together” means that 99% or more of the total amount of liquids to be mixed flow together.
混合液体を一体として流すための条件は液体の粘度、流量等に応じて適宜選択されるが、一般的な反応に用いる液体の場合、液体の吐出流量を所定の流量とすることが挙げられる。 The conditions for flowing the mixed liquid as a unit are appropriately selected according to the viscosity, flow rate, and the like of the liquid. In the case of a liquid used for a general reaction, the liquid discharge flow rate may be a predetermined flow rate.
例えば、吐出流量をノズル開口面積をS(mm2)、液体の吐出流量をL(ml/min)としてL/Sが26以上360以下の範囲に収まる流量に定めることができる。 For example, the discharge flow rate can be set to a flow rate in which L / S is in the range of 26 to 360, where the nozzle opening area is S (mm 2 ) and the liquid discharge flow rate is L (ml / min).
本発明においては、少なくと2つの液体が混合領域にて所定の速度をもって衝突するため、液体同士の慣性力が働き、瞬時に且つ効率的に混合、反応を行うことができる。 In the present invention, since at least two liquids collide with each other at a predetermined speed in the mixing region, the inertial force between the liquids works, and the mixing and reaction can be performed instantaneously and efficiently.
本発明の分散体の製造方法において、液体同士の接触混合により微粒子が生成する反応を行うと、反応が瞬時に進行し生じた多数の核に基づいて多数の粒子が成長するため、一次粒径の小さい微粒子が形成される。 In the method for producing a dispersion of the present invention, when a reaction in which fine particles are generated by contact mixing of liquids is performed, a large number of particles grow based on a large number of nuclei generated by the reaction instantaneously. Are formed.
よって一次粒径の小さい機能物質の微粒子を得ることが可能となる。また、少なくとも2種類の液体は常に同じタイミングで接触するため反応が秩序よく進む(秩序性がある)ため粒度分布を狭く抑えることができる。 Therefore, it is possible to obtain fine particles of a functional substance having a small primary particle size. In addition, since at least two kinds of liquids are always in contact with each other at the same timing, the reaction proceeds in an orderly manner (ordered), so that the particle size distribution can be kept narrow.
また、少なくとも2種類の液体の少なくとも一種類に沈殿する微粒子を媒体に分散させるための分散剤を含有させることにより、微粒子生成後、瞬時に分散を行わせることができる。 Further, by containing a dispersant for dispersing fine particles that precipitate in at least one of at least two kinds of liquids in a medium, dispersion can be performed instantaneously after the fine particles are generated.
これによると生成した微粒子の凝集は抑制され粒径の小さな反応生成物の分散体を得ることができる。特に分散粒子の粒径及び粒径の均一さが機能物質の機能に大きく影響を及ぼすものに対しては、本発明の分散体の製造方法は有効である。 According to this, aggregation of the generated fine particles is suppressed, and a dispersion of a reaction product having a small particle size can be obtained. In particular, the method for producing a dispersion of the present invention is effective for a case where the particle size of the dispersed particles and the uniformity of the particle size greatly affect the function of the functional substance.
ノズルの開口から吐出される液体は、細棒状、薄片状の液体として吐出され、細棒状もしくは薄片状の状態で接触、混合が開始されることが好ましい。 The liquid discharged from the opening of the nozzle is preferably discharged as a thin rod-like or flaky liquid, and contact and mixing are preferably started in a thin rod-like or flaky state.
液体を吐出後、液体の短辺の幅が大きく広がってしまった状態で接触させると接触前に飛散してしまう液体部分ができ未混合の液体部分が発生しやすくなる。 If the contact is made after the liquid has been discharged in a state where the width of the short side of the liquid has greatly expanded, a liquid portion that scatters before contact is formed, and an unmixed liquid portion is likely to occur.
また、液体の短辺の幅が大きく広がった状態で接触すると、混合を開始した液体の幅も大きくなるため、混合液体内での個々の反応液の混合に必要な移動距離が大きくなり混合時間が長くなる。 In addition, when the contact is made with the width of the short side of the liquid greatly widened, the width of the liquid that has started mixing also increases, so the moving distance required for mixing the individual reaction liquids in the mixed liquid increases and the mixing time Becomes longer.
液体の接触直前の液体断面の短辺はノズルの開口径の短辺に対し一般的には1から20倍であり、好ましくは1から10倍、より好ましくは1から5倍、更に好ましくは1から2倍である。 The short side of the liquid cross section immediately before the liquid contact is generally 1 to 20 times, preferably 1 to 10 times, more preferably 1 to 5 times, and even more preferably 1 to the short side of the nozzle opening diameter. 2 times.
少なくとも2種類の液体は、混合開始後に反応を生じ、反応生成物が分散された分散体を生成する組合せとされる。 At least two kinds of liquids are combined so as to cause a reaction after the start of mixing and form a dispersion in which the reaction product is dispersed.
この場合、液体に含まれる物質の全てが反応しなくてもよい。すなわち反応に関与する物質のうち、どちらか一方の物質が過剰に存在してもよいし、溶媒のように反応に関与しないものも含んでもよい。 In this case, not all the substances contained in the liquid need to react. That is, either one of the substances involved in the reaction may be present in excess, or a substance such as a solvent that does not participate in the reaction may be included.
反応生成物は分散媒体中で固体でも液体でもよい。反応生成物が液体の場合は、分散媒体に対して溶解性の乏しい分散剤が反応生成物の液体分子に吸着もしくは化学結合して分散している状態を示す。 The reaction product may be solid or liquid in the dispersion medium. When the reaction product is a liquid, it indicates a state where a dispersant having poor solubility in the dispersion medium is dispersed by being adsorbed or chemically bonded to the liquid molecules of the reaction product.
複数種の液体が接触混合開始後生ずる反応としては再沈殿反応、カップリング反応、加水分解重縮合反応等があるが、これに限定されるものではない。 Reactions that occur after the start of contact mixing of a plurality of types of liquids include, but are not limited to, reprecipitation reaction, coupling reaction, hydrolysis polycondensation reaction, and the like.
例えば、イオン反応、ラジカル反応、脱水反応、付加重合、重縮合、酸化反応、還元反応、中和反応や酵素反応等であり、また、これら反応を組合せてもよい。 For example, ion reaction, radical reaction, dehydration reaction, addition polymerization, polycondensation, oxidation reaction, reduction reaction, neutralization reaction, enzyme reaction, and the like, and these reactions may be combined.
本発明においては機能物質として、好ましく色材が用いられる。色材としては前述したように顔料が例としてあり、無機の無彩色顔料、有機、無機の有彩色顔料があり、また、無色または淡色の顔料、金属光沢顔料等を使用してもよい。 In the present invention, a color material is preferably used as the functional substance. As described above, examples of the color material include pigments, and examples include inorganic achromatic pigments, organic and inorganic chromatic pigments, and colorless or light color pigments, metallic luster pigments, and the like.
本発明のために、新規に合成した顔料を用いてもよい。 For the present invention, a newly synthesized pigment may be used.
例えば再沈殿反応において、一方の液体は顔料を溶解した溶解液で他方の液体は顔料の沈殿媒体(顔料の溶解度を低下させる貧溶媒)という組合せが一例として挙げられる。 For example, in the reprecipitation reaction, one liquid is a solution in which a pigment is dissolved, and the other liquid is a combination of a pigment precipitation medium (a poor solvent that lowers the solubility of the pigment).
このとき反応生成物は析出する顔料であり、顔料を分散する分散体を得るために2種類の液体のどちらか一方もしくは両方に分散剤を含ませておく。 At this time, the reaction product is a precipitated pigment, and in order to obtain a dispersion in which the pigment is dispersed, a dispersant is contained in one or both of the two types of liquids.
特に反応生成物の顔料が沈殿媒体に対して所望の分散性を有しているのなら分散剤は必ずしも2種類の液体のどちらか一方もしくは両方に含ませる必要はない。 In particular, if the reaction product pigment has the desired dispersibility in the precipitation medium, the dispersant need not necessarily be included in one or both of the two liquids.
本発明に適用される顔料の種類は特に限定されず、公知の顔料を用いることができる。 The kind of pigment applied to the present invention is not particularly limited, and a known pigment can be used.
例えば、無金属フタロシアニン、銅フタロシアニン、ハロゲン化銅フタロシアニン、チタニルフタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料;不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、アゾレーキ、キレートアゾ顔料などのアゾ系顔料;キナクリドン系顔料;イソインドリノン系顔料;インダンスロン系顔料;ジケトピロロピロール系顔料;ジオキサジン系顔料;ペリレン系顔料;ペリノン系顔料;アントラキノン系顔料等が挙げられるが、使用可能な顔料はこれらに限定されるわけではない。 For example, phthalocyanine pigments such as metal-free phthalocyanine, copper phthalocyanine, halogenated copper phthalocyanine, and titanyl phthalocyanine; azo pigments such as insoluble azo pigments, condensed azo pigments, azo lakes, and chelate azo pigments; quinacridone pigments; isoindolinone pigments; Indanthrone pigments; diketopyrrolopyrrole pigments; dioxazine pigments; perylene pigments; perinone pigments; anthraquinone pigments and the like can be mentioned, but usable pigments are not limited thereto.
上記顔料は、市販されている顔料を用いても良く、黒、シアン、マゼンタ、イエローについて、市販されている顔料を例示すると以下となる。 As the pigment, commercially available pigments may be used. Examples of commercially available pigments for black, cyan, magenta, and yellow are as follows.
黒色の顔料としては、Raven1060、Raven1080、Raven1170、Raven1200、Raven1250、Raven1255、Raven1500、Raven2000、Raven3500、Raven5250、Raven5750、Raven7000、Raven5000 ULTRA II、Raven1190 ULTRA II(以上、コロンビアン・カーボン社製)、Black Pearls L、MOGUL−L、Regal400R、Regal660R、Regal330R、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1300、Monarch 1400(以上、キャボット社製)、Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW200、Color Black 18、Color Black S160、Color Black S170、Special Black 4、Special Black 4A、Special Black 6、Printex35、PrintexU、Printex140U、PrintexV、Printex140V(以上デグッサ社製)、No.25、No.33、No.40、No.47、No.52、No.900、No.2300、MCF−88、MA600、MA7、MA8、MA100(以上三菱化学社製)等を挙げることができる。
Black pigments include Raven1060, Raven1080, Raven1170, Raven1200, Raven1250, Raven1255, Raven1500, Raven2000, Raven3500, Raven5250, Raven5750, Raven7000, Raven5000U, Raven5000U, Raven5000U L, MOGUL-L, Regal 400R, Regal 660R, Regal 330R, Monarch 800, Monarch 880, Monarch 900, Monarch 1000, Monarch 1300, Monarch 1400 (above, manufactured by Cabot Corporation), Color Black FW1, Color Black FW2, Color Black FW200,
シアン色の顔料としては、C.I.Pigment Blue−1、C.I.Pigment Blue−2、C.I.Pigment Blue−3、C.I.Pigment Blue−15、C.I.Pigment Blue−15:2、C.I.Pigment Blue−15:3、C.I.Pigment Blue−15:4、C.I.Pigment Blue−16、C.I.Pigment Blue−22、C.I.Pigment Blue−60等が挙げられる。 Examples of cyan pigments include C.I. I. Pigment Blue-1, C.I. I. Pigment Blue-2, C.I. I. Pigment Blue-3, C.I. I. Pigment Blue-15, C.I. I. Pigment Blue-15: 2, C.I. I. Pigment Blue-15: 3, C.I. I. Pigment Blue-15: 4, C.I. I. Pigment Blue-16, C.I. I. Pigment Blue-22, C.I. I. Pigment Blue-60 and the like.
マゼンタ色の顔料としては、C.I.Pigment Red−5、C.I.Pigment Red−7、C.I.Pigment Red−12、C.I.PigmentRed−48、C.I.Pigment Red−48:1、C.I.PigmentRed−57、C.I.Pigment Red−112、C.I.Pigment Red−122、C.I.Pigment Red−123、C.I.Pigment Red−146、C.I.Pigment Red−168、C.I.Pigment Red−184、C.I.Pigment Red−202、C.I.Pigment Red−207等が挙げられる。 Examples of magenta pigments include C.I. I. Pigment Red-5, C.I. I. Pigment Red-7, C.I. I. Pigment Red-12, C.I. I. PigmentRed-48, C.I. I. Pigment Red-48: 1, C.I. I. PigmentRed-57, C.I. I. Pigment Red-112, C.I. I. Pigment Red-122, C.I. I. Pigment Red-123, C.I. I. Pigment Red-146, C.I. I. Pigment Red-168, C.I. I. Pigment Red-184, C.I. I. Pigment Red-202, C.I. I. Pigment Red-207 and the like.
黄色の顔料としては、C.I.Pigment Yellow−12、C.I.Pigment Yellow−13、C.I.Pigment Yellow−14、C.I.Pigment Yellow−16、C.I.Pigment Yellow−17、C.I.Pigment Yellow−74、C.I.Pigment Yellow−83、C.I.Pigment Yellow−93、C.I.PigmentYellow−95、C.I.Pigment Yellow−97、C.I.Pigment Yellow−98、C.I.Pigment Yellow−114、C.I.Pigment Yellow−128、C.I.Pigment Yellow−129、C.I.Pigment Yellow−151、C.I.Pigment Yellow−154等が挙げられる。 Examples of yellow pigments include C.I. I. Pigment Yellow-12, C.I. I. Pigment Yellow-13, C.I. I. Pigment Yellow-14, C.I. I. Pigment Yellow-16, C.I. I. Pigment Yellow-17, C.I. I. Pigment Yellow-74, C.I. I. Pigment Yellow-83, C.I. I. Pigment Yellow-93, C.I. I. Pigment Yellow-95, C.I. I. Pigment Yellow-97, C.I. I. Pigment Yellow-98, C.I. I. Pigment Yellow-114, C.I. I. Pigment Yellow-128, C.I. I. Pigment Yellow-129, C.I. I. Pigment Yellow-151, C.I. I. Pigment Yellow-154 and the like.
本発明において使用される顔料を溶解する溶解溶媒としては以下のものが例示される。 Examples of the solvent for dissolving the pigment used in the present invention include the following.
有機溶剤としては、アルカリ存在下で有機顔料を溶解させるものであればいかなるものでも使用可能であるが、水に対する溶解度が5%以上であるものが好ましく利用され、さらには水に対して自由に混合するものがより好ましい。 Any organic solvent can be used as long as it dissolves the organic pigment in the presence of an alkali, but those having a solubility in water of 5% or more are preferably used, and moreover, they can be freely used in water. What mixes is more preferable.
水に対する溶解度が5%より小さい溶剤を用いて顔料を可溶化した場合は、水と混合する際に有機顔料が析出しにくく、粗大な粒子になり易い点で不利である。 When the pigment is solubilized using a solvent having a solubility in water of less than 5%, it is disadvantageous in that the organic pigment is difficult to precipitate when mixed with water and tends to be coarse particles.
また、得られる顔料分散体の分散安定性に対して悪影響を及ぼす傾向があるという点でも不利である。 It is also disadvantageous in that it tends to adversely affect the dispersion stability of the resulting pigment dispersion.
有機溶媒の一例として、ジメチルスルホキシド、ジメチルイミダゾリジノン、スルホラン、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、アセトン、ジオキサン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルアミド、ヘキサメチルホスホロトリアミド、ピリジン、プロピオニトリル、ブタノン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、エチレングリコールジアセテート、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。 Examples of organic solvents include dimethyl sulfoxide, dimethylimidazolidinone, sulfolane, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, acetonitrile, acetone, dioxane, tetramethylurea, hexamethylphosphoramide, hexamethylphosphorotriamide, pyridine, propio Examples thereof include nitrile, butanone, cyclohexanone, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, ethylene glycol diacetate, and γ-butyrolactone.
この中でもジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルイミダゾリジノン、スルホラン、アセトンまたはアセトニトリルが好ましいものである。また、これらは1種類単独でまたは2種類以上を併用することもできる。 Of these, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylimidazolidinone, sulfolane, acetone or acetonitrile are preferred. These can be used alone or in combination of two or more.
酸としては、酸単独または有機溶剤中で有機顔料を可溶化するものであればいかなるものでも使用可能であり、有機プロトン酸、無機プロトン酸を使用することが可能である。 As the acid, any acid can be used as long as it solubilizes the organic pigment in an organic solvent, and an organic protonic acid or an inorganic protonic acid can be used.
有機プロトン酸の一例として、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸等のアルキルスルホン酸;これらがハロゲンで置換されたトリフルオロメタンスルホン酸、ペンタフルオロエタンスルホン酸、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸、ノナフルオロブタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸トリメチルシリル等のハロゲン化アルキルスルホン酸;ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸等のアルキルカルボン酸;これらがハロゲンで置換されたトリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸、クロロカプロン酸、ブロモカプロン酸、クロロウンデカン酸等のハロゲン化アルキルカルボン酸;安息香酸、テトラフルオロ安息香酸等の芳香族カルボン酸;ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、クロロベンゼンスルホン酸等の芳香族スルホン酸を挙げることができる。 Examples of organic protonic acids include alkyl sulfonic acids such as methane sulfonic acid, ethane sulfonic acid, propane sulfonic acid, and butane sulfonic acid; trifluoromethane sulfonic acid, pentafluoroethane sulfonic acid, and heptafluoropropane sulfone, which are substituted with halogen. Halogenated alkyl sulfonic acids such as acid, nonafluorobutanesulfonic acid, trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate; alkyl carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butanoic acid; trifluoroacetic acid, trichloroacetic acid, which are substituted with halogen, Halogenated alkyl carboxylic acids such as chlorocaproic acid, bromocaproic acid and chloroundecanoic acid; aromatic carboxylic acids such as benzoic acid and tetrafluorobenzoic acid; benzenesulfonic acid, toluenesulfonic acid, xylene Sulfonic acid, naphthalene sulfonic acid, and aromatic sulfonic acids such as chlorobenzene sulfonic acid.
無機酸としては、硫酸、硝酸、リン酸、ポリリン酸、塩化水素酸、過塩素酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、クロロスルホン酸を挙げることができる。 Examples of inorganic acids include sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, polyphosphoric acid, hydrochloric acid, perchloric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, and chlorosulfonic acid.
また、これらの酸は、1種類単独でまたは2種類以上を併用して用いることができる。 Moreover, these acids can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
酸もしくはアルカリを有機溶剤と混合して用いる際に、完全に溶解させるために、若干の水や低級アルコールおよびグリセリンなどの酸に対して高い溶解度をもつ溶剤を、有機溶剤に添加することが出来る。 When mixing an acid or alkali with an organic solvent, a solvent having a high solubility in acids such as water, lower alcohol, and glycerin can be added to the organic solvent in order to completely dissolve the acid or alkali. .
これにより酸もしくはアルカリの溶解度が低い有機溶剤であっても有機顔料の溶解が容易になる。 This facilitates dissolution of the organic pigment even in an organic solvent having low acid or alkali solubility.
沈殿媒体(顔料の溶解度を低下させる貧溶媒)の例を挙げると以下となる。 The following is an example of a precipitation medium (a poor solvent that lowers the solubility of the pigment).
即ち、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロビレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の一価アルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等の多価アルコールエーテル類、N−メチル−2−ピロリドン、置換ピロリドン、トリエタノールアミン等の含窒素溶媒類、酢酸ブチル、セロソルブアセテートなどのエステル類、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタンなどの炭化水素類を挙げることができる。 That is, polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol and glycerin, monohydric alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl Polyhydric alcohol ethers such as ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, nitrogen-containing solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, substituted pyrrolidone, triethanolamine, butyl acetate, cellosolve acetate, etc. Esters such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone Emissions such as cyclohexane, heptane, octane, can be exemplified hydrocarbons such as isooctane.
水は全てのpH範囲で使用可能であるが、好ましくはpHは1から14の間である。 Water can be used in the entire pH range, but preferably the pH is between 1 and 14.
また、これらの沈殿媒体は1種類単独でまたは2種類以上の混合物として用いてもよい。 Moreover, you may use these precipitation media individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
さらに沈殿反応速度や得られる顔料分散体の分散安定性を増すために、上記沈殿媒体中に酸やアルカリを添加して用いてもよい。 Furthermore, in order to increase the precipitation reaction rate and the dispersion stability of the resulting pigment dispersion, an acid or alkali may be added to the precipitation medium.
カップリング反応の場合、例えば一方の液体をカプラー溶液、他方の液体をジアゾニウム塩溶液という組合せが挙げられる。 In the case of the coupling reaction, for example, a combination in which one liquid is a coupler solution and the other liquid is a diazonium salt solution can be mentioned.
このとき、反応生成物はアゾ化合物となり、アゾ化合物の分散体として得るために2種類の液体のどちらか一方もしくは両方に分散剤を含有させる。 At this time, the reaction product becomes an azo compound, and a dispersant is contained in one or both of the two liquids in order to obtain a dispersion of the azo compound.
ただし、反応生成物のアゾ化合物が分散媒体に対して所望の分散性を有しているのなら分散剤は必ずしも含ませる必要はない。 However, if the azo compound of the reaction product has a desired dispersibility in the dispersion medium, it is not always necessary to include a dispersant.
アゾ化合物としてはアゾ、ビスアゾ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、アゾレーキ、キレートアゾ顔料などのアゾ系顔料が挙げられる。 Examples of the azo compound include azo pigments such as azo, bisazo, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, azo lakes, and chelate azo pigments.
顔料としては、市販されている顔料を用いても良い。市販されている顔料を以下に例示した。 A commercially available pigment may be used as the pigment. Examples of commercially available pigments are given below.
即ち、C.I.Pigment Yellow74、93、94、95、120、128、151、154、166、175、180、181、C.I.Pigment Red 5、31、144、146、147、150、166、176、184、269、Pigment Orange31等が挙げられる。 That is, C.I. I. Pigment Yellow 74, 93, 94, 95, 120, 128, 151, 154, 166, 175, 180, 181, C.I. I. Pigment Red 5, 31, 144, 146, 147, 150, 166, 176, 184, 269, Pigment Orange 31, and the like.
ジアゾニウム塩としては芳香族アミン、複素環式アミン構造を有する化合物から誘導されるジアジニウム塩を用いることができる。 As the diazonium salt, a diazinium salt derived from a compound having an aromatic amine or heterocyclic amine structure can be used.
カプラーとしてはアニリン、フェノール、ナフトール系構造を有する芳香族化合物やアセトアセトキシ基を有する化合物を有するカプラーを用いることができるがこれらに限定されるものではない。 As the coupler, an aromatic compound having an aniline, phenol or naphthol structure or a coupler having a compound having an acetoacetoxy group can be used, but the coupler is not limited thereto.
加水分解重縮合反応については、一方の液体は無機アルコキシドで他方の液体は水を含む溶液という組合せが一例として挙げられる。 As an example of the hydrolysis polycondensation reaction, one liquid is an inorganic alkoxide and the other liquid is a solution containing water.
このとき、反応生成物は無機アルコキシド加水分解重縮合物となる。 At this time, the reaction product becomes an inorganic alkoxide hydrolysis polycondensate.
無機アルコキシドの加水分解と、それに続く重縮合反応は、ゾル−ゲル法と呼ばれる反応である。無機アルコキシドを溶液中で加水分解・重縮合反応させて溶液を無機酸化物または無機水酸化物の微粒子が溶解したゾルとし、さらに反応を進めてゲルとする反応である。無機アルコキシド加水分解重縮合物の分散体として得るために反応液Aと反応液Bのどちらか一方もしくは両方に分散剤を含ませておく。 The hydrolysis of the inorganic alkoxide and the subsequent polycondensation reaction are reactions called a sol-gel method. This is a reaction in which an inorganic alkoxide is hydrolyzed and polycondensed in a solution to make the solution a sol in which fine particles of an inorganic oxide or an inorganic hydroxide are dissolved, and the reaction further proceeds to a gel. In order to obtain a dispersion of an inorganic alkoxide hydrolysis polycondensate, a dispersant is contained in one or both of the reaction solution A and the reaction solution B.
しかし、反応生成物Cの無機アルコキシド加水分解重縮合物が分散媒体に対して所望の分散性を有しているのなら分散剤は必ずしも反応液Aと反応液Bのどちらか一方もしくは両方に含ませる必要はない。 However, if the inorganic alkoxide hydrolysis polycondensation product of the reaction product C has a desired dispersibility with respect to the dispersion medium, the dispersant is not necessarily included in one or both of the reaction solution A and the reaction solution B. There is no need to let it.
無機アルコキシドとしては、例えば、次式(I)で示される化合物である。
R1 nM(OR2)m−n ・・・・・(I)
式(I)中Mは、Si、Al、Ti、Zr、Ca、Fe、V、Sn、Li、Beから選択される原子、R2はアルキル基であり、R1はアルキル基、官能基を有するアルキル基、mはMの原子価、およびnは1からmまでの整数である。
An example of the inorganic alkoxide is a compound represented by the following formula (I).
R 1 n M (OR 2 ) mn (I)
In formula (I), M is an atom selected from Si, Al, Ti, Zr, Ca, Fe, V, Sn, Li, and Be, R 2 is an alkyl group, R 1 is an alkyl group, and a functional group. An alkyl group, m is the valence of M, and n is an integer from 1 to m.
式(I)の化合物のうち汎用されるのは、n=0、つまりMにアルコキシ基のみが結合した化合物である。 Of the compounds of formula (I), those which are widely used are compounds where n = 0, that is, only an alkoxy group is bonded to M.
MがTiの場合には、Tiの原子価mは4であり、このようなアルコキシドは、Ti(OR2)4で表される。 When M is Ti, the valence m of Ti is 4, and such an alkoxide is represented by Ti (OR 2 ) 4 .
このようなチタニウムアルコキシドとしては、Ti(OCH3)4、Ti(OC2H5)4、Ti(OC3H7)4、Ti(OCH(CH3)2)4、Ti(OC4H9)4などが挙げられる。 Examples of such a titanium alkoxide include Ti (OCH 3 ) 4 , Ti (OC 2 H 5 ) 4 , Ti (OC 3 H 7 ) 4 , Ti (OCH (CH 3 ) 2 ) 4 , Ti (OC 4 H 9). 4 ).
MがSiの場合には、Siの原子価mは4であり、このようなアルコキシドは、Si(R2)4で表される。 When M is Si, the valence m of Si is 4, and such an alkoxide is represented by Si (R 2 ) 4 .
このようなアルコキシシランとしては、Si(OCH3)4、Si(OC2H5)4、H2NCH2Si(OCH3)3、H2NCH2SiCH3(OCH3)2、H2NCH2CH2Si(OCH3)3、H2NCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)3、HN(CH3)CH2Si(OCH3)3、HN(CH3)CH2CH2Si(OCH3)3、HN(CH3)CH2CH2CH2Si(OCH3)3、HN(CH3)CH2CH2CH2Si(OCH2CH3)3、N(CH3)2CH2Si(OCH3)3、N(CH3)2CH2CH2Si(OCH3)3、N(CH3)2CH2CH2CH2Si(OCH2CH3)3、Cl−N+(CH3)3CH2Si(OCH3)3、Cl−N+(CH3)3CH2CH2Si(OCH3)3、Cl−N+(CH3)3CH2CH2CH2Si(OCH3)3、Cl−N+(CH3)3CH2CH2CH2Si(OCH3)3、Cl−N+(CH3)3CH2CH2CH2Si(OCH2CH3)3、C6H5NHCH2CH2CH2Si(OCH3)3、NH2CONHCH2CH2CH2Si(OCH3)3、NH2CH2CH2NHCH2CH2CH2Si(OCH3)3などが挙げられる。 Examples of such alkoxysilane include Si (OCH 3 ) 4 , Si (OC 2 H 5 ) 4 , H 2 NCH 2 Si (OCH 3 ) 3 , H 2 NCH 2 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 , H 2 NCH. 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 , H 2 NCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 , HN (CH 3 ) CH 2 Si (OCH 3 ) 3 , HN (CH 3 ) CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3, HN (CH 3) CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3, HN (CH 3) CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 3, N (CH 3) 2 CH 2 Si (OCH 3) 3, N (CH 3) 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3, N (CH 3) 2 CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 3, l - N + (CH 3) 3 CH 2 Si (OCH 3) 3, Cl - N + (CH 3) 3 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3, Cl - N + (CH 3) 3 CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3, Cl - N + (CH 3) 3 CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3, Cl - N + (CH 3) 3 CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 3, C 6 H 5 NHCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3, NH 2 CONHCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3, NH 2 CH 2 CH 2 NHCH 2 CH 2 CH 2 such as Si (OCH 3) 3 and the like.
MがAlの場合には、Alの原子価mは3であり、このようなアルコキシドは、Al(OR2)3で表される。 When M is Al, the valence m of Al is 3, and such an alkoxide is represented by Al (OR 2 ) 3 .
このようなアルミニウムアルコキシドとしては、Al(OCH3)3、Al(OC2H5)3、Al(OC3H7)3、Al(OCH(CH3)2)3、Al(OC4H9)3などが挙げられる。 Examples of such aluminum alkoxide include Al (OCH 3 ) 3 , Al (OC 2 H 5 ) 3 , Al (OC 3 H 7 ) 3 , Al (OCH (CH 3 ) 2 ) 3 , Al (OC 4 H 9 3 ).
他の無機アルコキシドとしては、例えば、Ca(OC2H5)2、Fe(OC2H5)3、V(OCH(CH3)2)4、Sn(OC(CH3)3)4、Li(OC2H5)、Be(OC3H7)2等が挙げられる。 Other inorganic alkoxides include, for example, Ca (OC 2 H 5 ) 2 , Fe (OC 2 H 5 ) 3 , V (OCH (CH 3 ) 2 ) 4 , Sn (OC (CH 3 ) 3 ) 4, Li (OC 2 H 5 ), Be (OC 3 H 7 ) 2 and the like.
また、アルコキシでなくOR2がハロゲンである無機ハライドを用いてもよい。 Further, an inorganic halide in which OR 2 is halogen instead of alkoxy may be used.
本発明の分散体の製造方法は上述したの反応に限定されるものではなく、金属ナノ粒子の分散体等の製造方法にも利用することができる。 The method for producing the dispersion of the present invention is not limited to the above-described reaction, and can also be used for a method for producing a dispersion of metal nanoparticles.
分散剤としては、混合させる少なくとも2種類の液体の少なくとも1種に溶解するものを用いる。 As the dispersant, one that dissolves in at least one of at least two kinds of liquids to be mixed is used.
分散剤は反応生成物の分散媒体に対して溶解性であっても非溶解性であってもよい。分散剤として、親水性疎水性両部を持つ樹脂あるいは界面活性剤を使用することが可能である。親水性疎水性両部を持つ樹脂としては、例えば、親水性モノマーと疎水性モノマーの共重合体が挙げられる。 The dispersant may be soluble or insoluble in the dispersion medium of the reaction product. As the dispersant, it is possible to use a resin or a surfactant having both hydrophilic and hydrophobic portions. Examples of the resin having both hydrophilic and hydrophobic parts include a copolymer of a hydrophilic monomer and a hydrophobic monomer.
親水性モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、または前記カルボン酸モノエステル類、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、ビニルアルコール、アクリルアミド、メタクリロキシエチルホスフェート等が挙げられる。 Examples of the hydrophilic monomer include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, or the above carboxylic acid monoesters, vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, vinyl alcohol, acrylamide, methacryloxyethyl phosphate, and the like.
疎水性モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン誘導体、ビニルシクロヘキサン、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類等が挙げられる。 Examples of the hydrophobic monomer include styrene derivatives such as styrene and α-methylstyrene, vinylcyclohexane, vinylnaphthalene derivatives, acrylic acid esters, and methacrylic acid esters.
共重合体は、ランダム、ブロック、およびグラフト共重合体等の様々な構成のものが使用できる。もちろん、親水性、疎水性モノマーとも、前記に示したものに限定されるものではない。 Copolymers having various configurations such as random, block, and graft copolymers can be used. Of course, both hydrophilic and hydrophobic monomers are not limited to those shown above.
界面活性剤としては、アニオン性、非イオン性、カチオン性、両イオン性活性剤を用いることができる。 As the surfactant, an anionic, nonionic, cationic or amphoteric surfactant can be used.
アニオン性界面活性剤としては、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルアリールスルホン酸塩、アルキルジアリールエーテルジスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸塩、ナフタレンスルホン酸フォルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩、グリセロールボレイト脂肪酸エステル等が挙げられる。 Anionic surfactants include fatty acid salts, alkyl sulfate esters, alkyl aryl sulfonates, alkyl diaryl ether disulfonates, dialkyl sulfosuccinates, alkyl phosphates, naphthalene sulfonate formalin condensates, polyoxyethylene Examples thereof include alkyl phosphate ester salts and glycerol borate fatty acid esters.
非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、フッ素系、シリコン系等が挙げられる。 Nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethyleneoxypropylene block copolymer, sorbitan fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine, fluorine-based, silicon-based, etc. Can be mentioned.
カチオン性活性剤としては、アルキルアミン塩、第4級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、アルキルイミダゾリウム塩等が挙げられる。 Examples of the cationic activator include alkylamine salts, quaternary ammonium salts, alkylpyridinium salts, alkylimidazolium salts and the like.
両イオン性界面活性剤としては、アルキルベタイン、アルキルアミンオキサイド、ホスファジルコリン等が挙げられる。 Examples of the amphoteric surfactant include alkylbetaines, alkylamine oxides, phosphadylcholines and the like.
なお、界面活性剤についても同様、上述したものに限定されるものではない。 Similarly, the surfactant is not limited to those described above.
次に、本発明の第二の発明である分散体について詳細に説明する。 Next, the dispersion which is the second invention of the present invention will be described in detail.
分散体製造方法の項で述べた顔料および沈殿溶媒(溶解した顔料の溶解度を低下させる貧溶媒)を用い、上述の反応を行って得られる反応生成物を用いれば、顔料粒子を分散媒中に分散させた顔料分散体とすることが出来る。 If the reaction product obtained by performing the above-mentioned reaction using the pigment and the precipitation solvent (poor solvent that lowers the solubility of the dissolved pigment) described in the section of the dispersion production method is used, the pigment particles are put into the dispersion medium. A dispersed pigment dispersion can be obtained.
本発明の分散体は上述の反応で得られた反応生成物をそのまま使っても良い。 The dispersion of the present invention may use the reaction product obtained by the above reaction as it is.
また反応後の反応生成物を含む液中からろ過、透析、限外ろ過等の手段を用いて顔料分散体及び/またはそれ以外の成分の濃度を調節して使用目的・使用方法に適したものにしても良い。 Also suitable for the purpose and method of use by adjusting the concentration of the pigment dispersion and / or other components from the liquid containing the reaction product after the reaction using means such as filtration, dialysis, and ultrafiltration. Anyway.
更に複数種類の顔料分散体粒子を一定の比率で混合して、単独の顔料とは異なった色や粒径分布等の特徴を付与しても良い。また、使用方法、使用目的に合わせて、新たな添加剤を入れても良い。 Furthermore, a plurality of types of pigment dispersion particles may be mixed at a certain ratio to impart characteristics such as color and particle size distribution that are different from those of a single pigment. Moreover, you may add a new additive according to a usage method and a use purpose.
添加剤は特に限定されないが、例えば印刷媒体が紙のような繊維状のものや表面にインク吸収層を持ったものならば、印刷媒体へインクが浸透する速度等を制御する浸透剤を添加することが考えられる。 The additive is not particularly limited. For example, if the printing medium is a fibrous material such as paper or has an ink absorbing layer on the surface, a penetrating agent that controls the speed of ink penetration into the printing medium is added. It is possible.
印刷手段がノズルやスリットである場合、添加剤としてノズル等の壁面の濡れ性を改善するためのノニオン系界面活性剤を使用しても良い。 When the printing means is a nozzle or a slit, a nonionic surfactant for improving the wettability of the wall surface of the nozzle or the like may be used as an additive.
インクジェットプリンタがノズル内のヒーターで加熱発泡させてインクを突出させる駆動方法の場合、インクに耐熱性を付与する添加剤を添加しても良い。 In the case of a driving method in which an ink jet printer heats and foams with a heater in a nozzle to protrude the ink, an additive for imparting heat resistance to the ink may be added.
また、その他インクとしての品質の保持向上のために、グリコール類、グリコールエーテル類、アミド類、ピロリドン類等の湿潤剤、結着剤、酸素吸収剤、物性調整剤、荷電調整剤、防黴剤、キレート化剤等の添加剤を添加してもよい。 In addition, wetting agents such as glycols, glycol ethers, amides, pyrrolidones, binders, oxygen absorbers, physical property modifiers, charge regulators, antifungal agents, etc., in order to improve the maintenance of quality as inks. An additive such as a chelating agent may be added.
下記使用方法に合わせて最適なものを選択して添加すればよいし、また何も添加しなくても良い。 What is necessary is just to select and add an optimal thing according to the following usage method, and it is not necessary to add anything.
本発明の分散体を用いた顔料インクの使用方法は、特に限定されない。 The method for using the pigment ink using the dispersion of the present invention is not particularly limited.
紙のような一定の面を持った印刷媒体の表面に塗布して一部分または全面を着色する塗布用インクが上げられる。 A coating ink is applied which is applied to the surface of a print medium having a certain surface such as paper and colors a part or the entire surface.
塗布方法としては、例えばノズルやスリットから顔料インクを印刷用媒体へ噴射して塗布する方法がある。ノズルから噴射させて印刷媒体へ塗布する手段としては例えばインクジェットプリンタがある。 As an application method, for example, there is a method in which pigment ink is sprayed onto a printing medium from a nozzle or a slit. As a means for spraying from a nozzle and applying to a print medium, for example, there is an ink jet printer.
またその他の塗布方法としては、例えば顔料インクが付着した印刷用治具を印刷用媒体に接触させることで塗布する方法がある。 As another coating method, for example, there is a method of coating by bringing a printing jig, to which pigment ink is adhered, into contact with a printing medium.
具体的には、ハケや繊維状のペン先のような溶液を保持できる塗布用治具に顔料インクを一度染み込ませた上で塗布用治具を印刷用媒体に接触させて塗布する方法の他、以下のものを挙げられる。 Specifically, in addition to a method in which a pigment ink is once soaked in a coating jig that can hold a solution such as a brush or a fibrous nib, and then the coating jig is brought into contact with a printing medium for coating. The following can be mentioned.
即ち、ノズルの先端に回転する玉をはめ込み玉を印刷用媒体に接触回転させることで玉の表面に付着した顔料インクを印刷用媒体に塗布する方法、凸版・凹版・謄写版等の印刷用治具を用いて顔料インクを印刷用媒体に転写する方法などがある。 That is, a method of applying a pigment ink attached to the surface of a ball by inserting a rotating ball in contact with the printing medium by inserting a rotating ball at the tip of the nozzle, and a printing jig such as a relief plate, an intaglio plate, and a copying plate There is a method of transferring pigment ink to a printing medium using
また、流動性のある透明な素材に懸濁させた後その素材を硬化させ着色素材とする製法で用いられる着色剤として用いても良い。 Alternatively, it may be used as a colorant used in a production method in which a material is cured after being suspended in a fluid transparent material, and the material is cured.
また、分散剤の安定性が良いため、顔料インクそのものを液体または流動性の色剤として用いても良い。 Further, since the dispersant has good stability, the pigment ink itself may be used as a liquid or fluid colorant.
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these Examples.
(実施例1)
本実施例では、図10に示した液体混合装置100を用いた。一方の液体を吐出させるノズル121はテフロン(登録商標)製で開口径は300μmφである。他方の液体を吐出されるノズル122はガラス製で開口径は470μmφである。そして両方の液体の進行する方向のなす角度は40度とした。
Example 1
In this example, the
ノズル121から吐出させる液体は以下のように調整した。
C.I.Pigment Red 122のキナクリドン顔料10部にジメチルスルホキシド100部を加え懸濁させた。
つづいて分散剤としてラウリル硫酸ナトリウムを40部加え、これらが溶解するまで25%水酸化カリウム水溶液を加えていき反応液を調製した。ノズル122から吐出させる液体としてはイオン交換水を用いた。
The liquid discharged from the
C. I. 100 parts of dimethyl sulfoxide was suspended in 10 parts of
Subsequently, 40 parts of sodium lauryl sulfate was added as a dispersant, and a 25% aqueous potassium hydroxide solution was added until these were dissolved to prepare a reaction solution. Ion exchange water was used as the liquid discharged from the
液体供給手段としてシリンジポンプを用いて2種類の液体をそれぞれのノズル121及び122に供給した。
Two types of liquids were supplied to the
ノズル121から吐出させる液体は、流量7ml/minで、ノズル122から吐出させる液体は、流量10ml/minでシリンジポンプから供給した。
The liquid discharged from the
ノズルより吐出された2種類の液体はそれぞれの進行方向の延長線上で接触し、再沈殿反応と分散が瞬時に起こりキナクリドン顔料の分散体が得られた。 The two types of liquid discharged from the nozzle contacted each other on the extension line in the traveling direction, and the reprecipitation reaction and dispersion occurred instantaneously to obtain a quinacridone pigment dispersion.
その分散体の粒子の粒径も非常に揃った均一なものであり平均粒径が30nmであった。 The particle size of the dispersion was very uniform and the average particle size was 30 nm.
(実施例2)
本実施例では、図4に示した液体混合装置を用いた。
(Example 2)
In this example, the liquid mixing apparatus shown in FIG. 4 was used.
一方の液体を吐出させるノズル122はテフロン(登録商標)製で開口径は200μmφとした。他方の液体を吐出されるノズル121はガラス製で開口径は310μmφである。2つの液体の進行する方向のなす角度は90度とした。
The
ノズル122から吐出させる液体は次のようにして調整した。C.I.PigmentYellow 128のジスアゾ顔料10部にジメチルスルホキシド50部を加え懸濁させた。
The liquid discharged from the
つづいて分散剤としてポリオキシエチレンラウリルエーテルを40部加え、これらが溶解するまで25%水酸化カリウム水溶液を加えていき反応液を調製した。 Subsequently, 40 parts of polyoxyethylene lauryl ether was added as a dispersant, and a 25% aqueous potassium hydroxide solution was added until these were dissolved to prepare a reaction solution.
ノズル121から吐出させる液体はイオン交換水を用いた。
The liquid discharged from the
液体供給手段としてプランジャーポンプを用いて2種類の液体をノズル122と121に供給した。液体はノズル122については流量7ml/minで、ノズル121については流量10ml/minでプランジャーポンプから供給した。
Two types of liquids were supplied to the
液体191と液体192とはそれぞれの進行方向の延長線上で接触し、再沈殿反応と分散が瞬時に起こりジスアゾ顔料の分散体を得た。その分散体の粒子の粒径も非常に揃った均一なものであり平均粒径が25nmであった。 The liquid 191 and the liquid 192 were in contact with each other on the extension line in the traveling direction, and a reprecipitation reaction and dispersion occurred instantaneously to obtain a disazo pigment dispersion. The particle size of the dispersion was very uniform and the average particle size was 25 nm.
(実施例3)
本実施例では第一実施例と同様な液体混合装置を用いた。
(Example 3)
In this example, the same liquid mixing apparatus as in the first example was used.
3,3’−ジクロロベンジデンテトラアゾ水溶液をノズル121に、濃度約5%のカプラー水溶液をノズル122に流し、ピグメントイエロー83の粒子を合成したところ第1実施例と同様に粒径が小さく大きさの揃った粒子が得られた。
A 3,3′-dichlorobenzidenetetraazo aqueous solution was passed through the
ノズル121はテフロン(登録商標)製で開口径は300μmφとし、ノズル122はガラス製で開口径は470μmφとした。液体191と液体192の進行する方向のなす角度は60度とした。
The
ノズル121から吐出させる液体は3,3’−ジクロロベンジデンテトラアゾ水溶液とし、ノズル122から吐出させる液体には濃度約5%のカプラー水溶液にポリオキシエチレンラウリルエーテルを溶解させた溶液を用いた。
The liquid discharged from the
2種類の液体はそれぞれの進行方向の延長線上で接触し、合成反応と分散が瞬時に起こりC.I.Pigment Yellow 83の分散体が得られた。 The two types of liquid come into contact with each other on the extension line in the traveling direction, and the synthesis reaction and dispersion occur instantaneously. I. A dispersion of Pigment Yellow 83 was obtained.
得られた分散体の粒子の粒径は非常に揃った均一なものであり平均粒径が30nmであった。 The particles of the obtained dispersion had a very uniform particle size and an average particle size of 30 nm.
(実施例4)
本実施例では、図5に示す3つのノズルが設けられた液体混合装置を用いた。
(Example 4)
In this example, a liquid mixing apparatus provided with three nozzles shown in FIG. 5 was used.
ここで、ノズル121は疎水表面に表面修飾したガラス製で開口径は300μmφとし、ノズル122は疎水表面に表面修飾したガラス製で開口径は470μmφとした。
Here, the
ノズル123はテフロン(登録商標)製で開口径は470μmφとした。ノズル121から吐出される液体191とノズル122から吐出される液体192の進行する方向のなす角度は90度とした。
The
また、液体191とノズル123から吐出される液体193の進行する方向のなす角度は60度とし、液体192と液体の進行する方向のなす角度は60度とした。
The angle formed between the liquid 191 and the traveling direction of the liquid 193 discharged from the
液体191は脂溶性染料オイルイエロー(オリエント化学製)7重量部をテトラヒドロフラン25重量部に溶解した溶液である。
液体192には分散剤としてブロック共重合体を用いた。 For the liquid 192, a block copolymer was used as a dispersant.
ここで2−(4−メチルフェニル)エチルビニルエーテルをAセグメントに、2−(2−メトキシエチルオキシ)エチルビニルエーテルをBセグメントに、4−(2−ビニルオキシ)エトキシ安息香酸エチルをCセグメントにした。 Here, 2- (4-methylphenyl) ethyl vinyl ether was used as the A segment, 2- (2-methoxyethyloxy) ethyl vinyl ether was used as the B segment, and ethyl 4- (2-vinyloxy) ethoxybenzoate was used as the C segment.
共重合モル比はA/B/C=90/80/14とし、トリブロック共重合体のCブロックは安息香酸エチルの脱保護を行ったものとした。 The copolymer molar ratio was A / B / C = 90/80/14, and the C block of the triblock copolymer was obtained by deprotection of ethyl benzoate.
このトリブロック共重合体10重量部とテトラヒドロフラン25重量部に溶解した溶液を液体192として調製した。
A solution dissolved in 10 parts by weight of this triblock copolymer and 25 parts by weight of tetrahydrofuran was prepared as
液体193として0.1mol/lの水酸化カリウム水溶液を用いた。液体供給手段としてプランジャーポンプを用いて液体191、192、及び193をそれぞれのノズルに供給した。
As the liquid 193, a 0.1 mol / l potassium hydroxide aqueous solution was used.
液体191は流量6ml/minで、液体192は流量7ml/minで液体193は流量14ml/minでプランジャーポンプから供給した。 The liquid 191 was supplied from the plunger pump at a flow rate of 6 ml / min, the liquid 192 at a flow rate of 7 ml / min, and the liquid 193 at a flow rate of 14 ml / min.
液体191と液体192及び液体193はそれぞれの進行方向の延長線上で接触し、Cブロックの安息香酸が水酸化カリウムで中和されトリブロック共重合体での脂溶性染料オイルイエローの内包が瞬時に進行し、均一で小さな多数のミセルが形成された。
平均粒径は60nmであった。 The average particle size was 60 nm.
(実施例5)
本実施例では第1実施例と同様な混合装置を用いた。
(Example 5)
In this example, the same mixing apparatus as in the first example was used.
実施例ではノズル121から吐出させる液体191はチタンテトライソプロポキシド、ノズル122から吐出させる液体192を濃度約60%のイソプロピルアルコール水溶液とした以外、第1実施例と同様に液体の混合を行った。
In the embodiment, the liquid 191 discharged from the
これにより加水分解重縮合物としてチタニアの単分散体が得られ、平均粒径が30nmと粒径の非常に揃ったものであった。 As a result, a titania monodisperse was obtained as a hydrolyzed polycondensate, and the average particle size was 30 nm and the particle size was very uniform.
(比較例1)
液体191と液体192の進行する方向のなす角度を180度にした以外は実施例1と同様にして同様の反応を行った。そうしたところ液体同士は接触後あらゆる方向に飛散し分散体の回収は困難であった。さらに飛散した分散体が落下時に、ノズルの開口から吐出される反応液内に混入される様子が確認された。
(Comparative Example 1)
A similar reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the angle formed between the liquid 191 and the liquid 192 was 180 degrees. As such, the liquids scattered in all directions after contact, making it difficult to recover the dispersion. Furthermore, it was confirmed that the scattered dispersion was mixed into the reaction liquid discharged from the nozzle opening when dropped.
得られた分散体には大きな粒径のものが混在し粒径の均一性は低かった。 The obtained dispersion had a large particle size and the uniformity of the particle size was low.
(比較例2)
液体191と液体192の進行する方向のなす角度を130度にした以外は実施例1と同様にして同様の反応を行った。本比較例においても液体の飛散が確認され、分散体の回収は困難であった。さらに飛散した分散体が落下時に、ノズルの開口から吐出される反応液内に混入される様子が確認された。
(Comparative Example 2)
A similar reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that the angle formed between the liquid 191 and the liquid 192 was 130 degrees. Also in this comparative example, scattering of the liquid was confirmed, and it was difficult to recover the dispersion. Furthermore, it was confirmed that the scattered dispersion was mixed into the reaction liquid discharged from the nozzle opening when dropped.
得られた分散体には大きな粒径のものが混在し粒径の均一性は低かった。 The obtained dispersion had a large particle size and the uniformity of the particle size was low.
(実施例6)
実施例1で得られた平均粒径30nmの均一な粒径のC.I.Pigment Red 122のキナクリドン顔料粒子の分散体を含む水溶液を用いてインクを製造した。
(Example 6)
C. of uniform particle size obtained in Example 1 with an average particle size of 30 nm. I. An ink was prepared using an aqueous solution containing a dispersion of
具体的には、分散体を含む水溶液を限外ろ過して液中に溶解している過剰なラウリル硫酸ナトリウムと共に水を除去して顔料粒子濃度を濃縮した。 Specifically, the aqueous solution containing the dispersion was ultrafiltered to remove water together with excess sodium lauryl sulfate dissolved in the liquid, and the pigment particle concentration was concentrated.
次いで、これにイソプロピルアルコール及びエチレングリコールを添加してインクジェットプリンタ用顔料インクとした。 Next, isopropyl alcohol and ethylene glycol were added thereto to obtain a pigment ink for an ink jet printer.
この顔料インクを透明なガラス容器に充填して密封し、数週間室温で蛍光灯の光で照明されている実験室に静置したが、沈殿が生じる事はなかった。 The pigment ink was filled in a transparent glass container, sealed, and allowed to stand in a laboratory illuminated with fluorescent light at room temperature for several weeks, but precipitation did not occur.
また、吸光光度計(UV3100:島津製作所社製)を用いてインクの吸収スペクトルを測定したが、静置前後でほとんど差が無く、顔料粒子は分散性を維持し、インクとして安定していることがわかった。 Further, the absorption spectrum of the ink was measured using an absorptiometer (UV3100: manufactured by Shimadzu Corporation), but there was almost no difference between before and after standing, and the pigment particles maintained dispersibility and were stable as an ink. I understood.
このインクを適宜希釈して、キナクリドン顔料粒子の濃度が異なる5種類のインクを作製した。 This ink was appropriately diluted to prepare five types of inks having different concentrations of quinacridone pigment particles.
それぞれをキヤノン社製のインクジェットプリンタ用インクカートリッジに充填し、そのカートリッジをインクジェットプリンタ(PIXUS950:キヤノン社製)に装填し、写真画質インクジェット用紙(PR−101:キヤノン社製)に画だしを行なった。 Each was filled into an ink cartridge for an inkjet printer manufactured by Canon Inc., the cartridge was loaded into an inkjet printer (PIXUS950: manufactured by Canon Inc.), and printing was performed on photographic image quality inkjet paper (PR-101: manufactured by Canon Inc.). .
インクが乾燥した後、それぞれのJIS Z8741に基づく20度及び60度光沢度を光沢度計(GMX−203:村上色彩技術研究所社製)で、OD(反射濃度)をOD計(Gretag Macbeth RD−19:サカタインクス社製)で測定した。 After the ink is dried, the glossiness of 20 degrees and 60 degrees based on the respective JIS Z8741 is measured with a gloss meter (GMX-203: manufactured by Murakami Color Research Laboratory), and the OD (reflection density) is measured with an OD meter (Gretag Macbeth RD). -19: measured by Sakata Inx).
その結果を、図11及び図12に示す。20度光沢はODが1〜2.5のいずれでも150程度の値に、また60度光沢はODが1〜2.5のいずれでも130から140程度の値になることがわかった。 The results are shown in FIG. 11 and FIG. It was found that 20 degree gloss has a value of about 150 for any OD of 1 to 2.5, and 60 degree gloss has a value of about 130 to 140 for any of OD of 1 to 2.5.
またODが2.48のインクで画だししたものの表面をAFM(NanoScopeIIIa:ビーコ社製)で観察し、一片2μmの正方形の範囲の表面粗さを算出した。3箇所観察して算出した値の平均は5.18nmだった。 Moreover, the surface of what was drawn with an ink having an OD of 2.48 was observed with AFM (NanoScope IIIa: manufactured by Bico Co., Ltd.), and the surface roughness in a square area of 2 μm per piece was calculated. The average of the values calculated by observing the three locations was 5.18 nm.
同様に、写真画質インクジェット用紙そのものの表面粗さも同様の方法で測定し平均値を求めたところ10.4nmで、本実施例で作製した顔料インクを印字することによって表面粗さが約5nm改善することが確かめられた。 Similarly, the surface roughness of the photographic image quality inkjet paper itself was also measured by the same method, and the average value was calculated to be 10.4 nm. By printing the pigment ink prepared in this example, the surface roughness was improved by about 5 nm. It was confirmed.
(比較例3)
粉砕処理をして平均粒径が100nmのC.I.Pigment Red 122のキナクリドン顔料粒子を、分散剤にラウリル硫酸ナトリウム、分散媒に水を用いて分散体を作製した。
(Comparative Example 3)
A C.I. I. A dispersion was prepared using
更にイソプロピルアルコール及びエチレングリコールを添加して、実施例6と同様の濃度のインクジェットプリンタ用顔料インクとした。 Further, isopropyl alcohol and ethylene glycol were added to obtain a pigment ink for an ink jet printer having the same concentration as in Example 6.
この顔料インクを実施例6と同様にインクジェットプリンタを用いて写真画質インクジェット用紙に画だしし、光沢度及びODを測定した。 The pigment ink was printed on a photographic image quality inkjet paper using an inkjet printer in the same manner as in Example 6, and the glossiness and OD were measured.
その結果を図11及び図12に示す。20度光沢はODが1〜2.5のいずれでも110程度の値に、また60度光沢はODが1.2では93、それ以上では120程度の値になることがわかった。 The results are shown in FIGS. It was found that the 20-degree gloss has a value of about 110 when the OD is 1 to 2.5, and the 60-degree gloss has a value of about 93 when the OD is 1.2 and about 120 when the OD is more than that.
またODが2.48のインクで画だししたものの表面粗さを実施例6と同様に算出したところ14.1nmで、実施例6の画だし面はもとより、画だしした写真画質インクジェット用紙の表面より荒れていることがわかった。 The surface roughness of the ink drawn with an ink having an OD of 2.48 was calculated in the same manner as in Example 6. The result was 14.1 nm, and the surface of the printed photographic image quality inkjet paper as well as the surface of Example 6 was printed. I found out that it was worse.
100 混合装置
121、122、123、125、126、321、322 ノズル
191、192 液体
111、112、155、156 開口
221、 開口面
100
Claims (4)
前記液体を吐出させるための開口径が500μm以下のノズルを用意する工程と、
吐出させた前記液体の進行方向が互いに120度以下の範囲内で交わるように、且つ前記液体がその後一体となって流れるように前記少なくとも2種類の液体をそれぞれ個別に設けられた前記ノズルから吐出させることにより前記液体どうしを接触させ、前記反応生成物を生成させる工程と、を有し、
前記2種類の液体の一方は、顔料を溶解した溶液で、他方は溶解した顔料の溶解度を低下させる溶媒であり、2種類の液体の少なくとも一方には分散剤が含まれていると共に、
前記吐出させる前記液体の流量を、ノズル開口面積をS(mm 2 )、液体の吐出流量をL(ml/min)としてL/Sが26以上360以下の範囲に収まる流量とすることで、前記接触により前記顔料を前記溶媒中に沈殿、分散させることを特徴とする分散体の製造方法。 Includes the step of generating a reaction product by reacting at least two liquids, the particles consisting of the reaction product to a method for producing a dispersion obtained by dispersing in a dispersion medium,
Preparing a nozzle having an opening diameter of 500 μm or less for discharging the liquid;
Traveling direction was discharged the liquid so as to intersect within the following 120 degrees from one another, and discharge said liquid to then flow together at least two kinds of liquid from the nozzles provided individually is brought into contact with the liquid each other by Rukoto, anda step of generating said reaction product,
One of the two types of liquid is a solution in which the pigment is dissolved, and the other is a solvent that lowers the solubility of the dissolved pigment, and at least one of the two types of liquid contains a dispersant,
The flow rate of the liquid to be discharged is set to a flow rate in which L / S is within a range of 26 to 360, where S (mm 2 ) is a nozzle opening area and L (ml / min) is a liquid discharge flow rate. A method for producing a dispersion , wherein the pigment is precipitated and dispersed in the solvent by contact .
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