付着物除去方法
【課題】水系顔料分散体製造装置から付着物を効率よく除去する。
【解決手段】顔料、分散剤としての酸型の水不溶性ポリマー、及び中和剤を含む水系顔料分散体の製造装置における付着物除去方法は、水系顔料分散体による付着物が付着した部分に酸を接液させた後、その部分から付着物を除去するものである。
【解決手段】顔料、分散剤としての酸型の水不溶性ポリマー、及び中和剤を含む水系顔料分散体の製造装置における付着物除去方法は、水系顔料分散体による付着物が付着した部分に酸を接液させた後、その部分から付着物を除去するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録用インクに好適に用いられる水系顔料分散体の製造装置における付着物除去方法に関する。詳しくは、異なる原料を用いる２種以上の水系顔料分散体を１つの製造装置を用いて製造する場合の色替え時や品種切り替え時における製造装置の付着物除去方法、また、製造装置の洗浄が困難な箇所や付着物が強固に付着している箇所の付着物除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方式は、非常に微細なノズルからインクの液滴を記録部材に直接吐出して付着させることにより文字や画像を得る記録方式である。この方式は、フルカラー化が容易である、安価である、記録部材として普通紙が使用可能である、被印字物に対して非接触である等の数多くの利点があるため、その普及が極めて著しい。また、インクジェット記録用インクには、環境に対して優しい水系インクが好まれて用いられ、そのため、各種の水溶性の染料或いは顔料を水又は水と有機溶剤との混合溶媒の水系インク媒体に溶解乃至分散させた水系顔料分散体の形態のものが広く実用化されている。
【０００３】
ところで、水系顔料分散体を製造する場合、混合工程、分散工程、濃縮工程、各種添加物を添加する調整工程等の多くの工程が必要である。そして、これらの各工程において、製造装置の槽内壁、攪拌機、配管等には、顔料や分散剤等を含む付着物が付着する。そして、異なる原料を用いる２種以上の水系顔料分散体を１つの製造装置を用いて製造するような場合、製造装置に一の品種の製品の付着物が残っていると、それが他の品種の製品を汚染してしまう危険性があり、それによって製品である水系顔料分散体が所定の性能を発現しない虞がある。そのため２種以上の水系顔料分散体を１つの製造装置を用いて製造する場合には、一の品種の製品の製造が終了した後、他の品種の製品を製造する前に、水系顔料分散体製造装置を洗浄して付着物を除去する必要がある。
【０００４】
そこで、かかる水系顔料分散体製造装置の洗浄方法として、特許文献１及び２には、有機溶剤を含む洗浄剤やアルカリ剤を併用したり、その洗浄の順序を規定することにより洗浄性を高めることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−７５０２３号公報
【特許文献２】特開２００８−１７８８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び２に開示された洗浄方法では、製造装置から付着物を十分に除去することは困難である。
【０００７】
本発明の課題は、水系顔料分散体製造装置から付着物を効率よく除去することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、顔料、分散剤としての酸型の水不溶性ポリマー、及び中和剤を含む水系顔料分散体の製造装置における付着物除去方法であって、水系顔料分散体による付着物が付着した部分に酸を接液させた後、その部分から付着物を除去するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、水系顔料分散体による付着物が付着した部分に酸を接液させた後、その部分から付着物を除去することにより、水系顔料分散体製造装置から付着物を効率よく除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】水系顔料分散体製造装置の構成を示す図である。
【図２】水系顔料分散体製造装置の（ａ）配管の縦断面写真、（ｂ）内部に付着物が付着していない配管の部分拡大電子顕微鏡写真、及び（ｃ）内部に付着物が付着した配管の部分拡大電子顕微鏡写真である。
【図３】付着物除去試験１における（ａ）スポンジで擦る前の試験片の表面写真、（ｂ）スポンジで擦った後の試験片の表面写真、及び（ｃ）擦った後のスポンジの表面写真である。
【図４】付着物除去試験２における（ａ）洗浄前の試験片の表面写真及び（ｂ）洗浄後の試験片の表面写真である。
【図５】付着物除去試験３における（ａ）洗浄前の試験片の表面写真及び（ｂ）洗浄後の試験片の表面写真である。
【図６】付着物除去試験４における（ａ）洗浄前の試験片の表面写真及び（ｂ）洗浄後の試験片の表面写真である。
【図７】付着物除去試験５における（ａ）洗浄前の試験片の表面写真及び（ｂ）洗浄後の試験片の表面写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態を詳細に説明する。
【００１２】
（水系顔料分散体製造装置）
＜基本構成＞
図１は本実施形態に係る水系顔料分散体製造装置１０の一例を示す。
【００１３】
本実施形態に係る水系顔料分散体製造装置１０は、原料供給側から製品回収側に向かって順に、予備分散槽１１、濃縮槽１２、及び製品化槽１３が設けられている。
【００１４】
予備分散槽１１の槽上部の流入口１１ａには原料供給部１４が設けられている。
【００１５】
予備分散槽１１の槽下部の排出口１１ｂからは循環配管１５が延びて槽上部の再流入口１１ｃに接続されている。循環配管１５には、送液ポンプ１６、及びビーズミル１７が順に介設されている。循環配管１５におけるポンプ１６とビーズミル１７との間の部分からは分岐配管１８が延びて濃縮槽１２の槽上部の流入口１２ａに接続されている。
【００１６】
濃縮槽１２の槽下部の排出口１２ｂからは濃縮液流通配管１９が延びて製品化槽１３の槽上部の流入口１３ａに接続されている。この濃縮液流通配管１９にはろ過フィルター２０が介設されている。
【００１７】
製品化槽１３の槽下部の排出口１３ｂからは回収配管２１が延びて製品回収部２２に接続されている。
【００１８】
予備分散槽１１、濃縮槽１２、及び製品化槽１３のそれぞれは、攪拌翼を有する攪拌機、及び温調用ジャケットを備えている。予備分散槽１１の容量は例えば３００〜２０００Ｌ、濃縮槽１２の容量は例えば３００〜２０００Ｌ、及び製品化槽１３の容量は例えば３００〜２０００Ｌである。
【００１９】
この水系顔料分散体製造装置１０を用いて１バッチ当たり２００〜１５００Ｌの水系顔料分散体を製造することができる。
【００２０】
＜水系顔料分散体製造装置の付着物除去が困難な箇所＞
水系顔料分散体製造装置１０では、その隅々まで水系顔料分散体による付着物の付着が発生するが、そのうち付着物除去が困難な箇所としては、例えば、予備分散槽１１、濃縮槽１２、及び製品化槽１３のそれぞれにおける撹拌軸と撹拌翼とのつなぎ目、それを固定するボルトやボルト穴；循環配管１５、分岐配管１８、濃縮液流通配管１９、及び回収配管２１のそれぞれにおける表面の微細な凹凸部、屈曲部、分岐部、接続部、及び溜まり部；送液ポンプ１６の内部、吸込口、及び吐出口；ビーズミル１７の内部、分散メディア、及びビーズミル１７に接続される小径配管；ろ過フィルター２０の内部、及びろ過フィルター２０の目等が挙げられる。
【００２１】
＜水系顔料分散体製造装置の部材に使用される材質＞
工業的に用いられる水系顔料分散体製造装置１０では、水系顔料分散体による付着物の付着が発生する予備分散槽１１、濃縮槽１２、及び製品化槽１３の各槽、並びに循環配管１５、分岐配管１８、濃縮液流通配管１９、及び回収配管２１の各配管が例えばＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６等のステンレスで形成されているものが一般的である。これらのうち槽については、＃３２０仕上げ或いは＃４００仕上げといった研磨による表面仕上げ処理が施されたものが用いられることが多いが、配管については、コスト的な観点から、特に研磨による表面仕上げ処理が施されたものが用いられたり、或いは、サニタリー仕様のものが用いられたりすることは稀である。そのため、水系顔料分散体製造装置１０の配管については、通常、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、表面に微細な凹凸部があり（図２（ｂ））、この凹凸部に水系顔料分散体による付着物が密に付着する（図２（ｃ））。しかしながら、後述の本実施形態の付着物除去方法によれば、Ｎｏ.１仕上げ、Ｎｏ．２Ｄ仕上げ、或いはＮｏ．２Ｂ仕上げといった表面仕上げ処理が施されたステンレス部材であっても付着物を効率よく除去することができる。
【００２２】
（水系顔料分散体の原料）
上記水系顔料分散体製造装置１０で製造する水系顔料分散体は、原料として、顔料、分散剤としての酸型の水不溶性ポリマー、及び中和剤、並びに分散媒としての水又は水と水溶性有機溶剤との混合溶媒を含む。また、水系顔料分散体は、その他に防腐・防黴剤を含んでいてもよい。
【００２３】
＜顔料＞
顔料としては有機顔料及び無機顔料が挙げられる。
【００２４】
有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、ジアゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、ジオキサジン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、チオインジゴ顔料、アントラキノン顔料、キノフタロン顔料等が挙げられる。
【００２５】
また、有機顔料としては、色相が特に限定されるものではなく、例えば、赤色有機顔料、黄色有機顔料、青色有機顔料、オレンジ有機顔料、グリーンオレンジ有機顔料等の有彩色顔料が挙げられる。
【００２６】
好ましい有機顔料の具体例としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー13, 17, 74, 83, 97, 109, 110, 120, 128, 139, 151, 154, 155, 174, 180；Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド48, 57:1, 122, 146, 176, 184, 185, 188, 202；Ｃ．Ｉ．ピグメント・バイオレット19, 23；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 16, 60；Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン7, 36等の各品番製品が挙げられる。
【００２７】
無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、金属酸化物、金属硫化物、金属塩化物等が挙げられる。これらのうち、特に黒色水系インク用としてカーボンブラックが好ましい。カーボンブラックとしては、例えば、ファーネスブラック、サーマルランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等が挙げられる。
【００２８】
顔料は、有機顔料又は無機顔料の単一種で構成されていてもよく、また、有機顔料及び／又は無機顔料の複数種で構成されていてもよく、さらに、有機顔料及び／又は無機顔料に加えて、必要に応じて体質顔料を併せて含んでいてもよい。
【００２９】
体質顔料としては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、タルク等が挙げられる。
【００３０】
顔料に含有量は、水系顔料分散体に対して０．５〜２４質量％であることが好ましく、１．５〜２０質量％であることがより好ましい。
【００３１】
＜分散剤＞
分散剤は酸型の水不溶性ポリマーを含む。
【００３２】
ここで、本明細書において、「水不溶性ポリマー」とは、１０５℃で２時間乾燥させた後、２５℃の水１００ｇに溶解させたときに、その溶解量が１０ｇ以下であるポリマーを意味する。また、本明細書において、「酸型の水不溶性ポリマー」とは、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基等のアニオン性基の酸型の置換基を有する水不溶性ポリマーを意味する。
【００３３】
分散剤としての酸型の水不溶性ポリマーは、水酸化ナトリウムで１００％中和し、１０５℃で２時間乾燥させた後、２５℃の水１００ｇに溶解させたときの溶解度が５ｇ以下であるものが好ましく、１ｇ以下であるものがより好ましい。
【００３４】
酸型の水不溶性ポリマーとしては、例えば、各々、アニオン性基を含有する、水不溶性ビニルポリマー、水不溶性エステル系ポリマー、水不溶性ウレタン系ポリマー等が挙げられる。これらのうち、水系顔料分散体の安定性の観点から、アニオン性基を含有する水不溶性ビニルポリマーが好ましい。
【００３５】
酸型の水不溶性ポリマーのより具体的な例としては、十分な印字濃度を発現させる観点から、水不溶性グラフトポリマーであって、主鎖が、少なくともアニオン性基含有モノマー（a）〔以下（a）成分という〕由来の構成単位と、芳香環含有（メタ）アクリレートモノマー（b）〔以下（b）成分という〕由来の構成単位とを含むポリマー鎖であり、側鎖が、少なくとも疎水性モノマー（c）〔以下（ｃ）成分という〕由来の構成単位を含むポリマー鎖であるものが好ましい。また、主鎖には、必要に応じてノニオン性（メタ）アクリレートモノマー（d）〔以下（d）成分という〕が含まれていてもよい。
【００３６】
酸型の水不溶性ポリマーの主鎖が（a）成分由来の構成単位と（b）成分由来の構成単位とを含有することで、アニオン性基の運動性を高めることができると考えられる。これにより、製造される水系顔料分散体を用いたインクがノズルから専用紙（写真用紙、光沢紙）上に吐出されたとき、アニオン性基の凝集性が緩和されることで印字（印刷）面の平滑性が増し、印字物（印刷物）の光沢性、耐擦過性が向上すると考えられる。
【００３７】
（a）成分であるアニオン性基含有モノマーとしては、例えば、不飽和カルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー、不飽和リン酸モノマー等が挙げられる。
【００３８】
不飽和カルボン酸モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、２−メタクリロイルオキシメチルコハク酸等が挙げられる。
【００３９】
（b）成分由来の構成単位としては、例えば、下記式（１）で表される構成単位を有するものが挙げられる。
【００４０】
【化１】
（式中、Ｒ１は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ２は炭素数７〜２２、好ましくは炭素数７〜１８、更に好ましくは炭素数７〜１２のアリールアルキル基若しくはその置換基を有したもの、又は、炭素数６〜２２、好ましくは炭素数６〜１８、更に好ましくは炭素数６〜１２のアリール基若しくはその置換基を有したものを示す。）
【００４１】
Ｒ２の具体例としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基（フェニルエチル基）、フェノキシエチル基、ジフェニルメチル基、トリチル基等が挙げられる。上記アリールアルキル基又はアリール基が有してもよい置換基は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を含んでいてもよい。上記置換基の具体例としては、例えば、炭素数１〜９のアルキル基やアルコキシ基やアシロキシ基、水酸基、エーテル基、エステル基、ニトロ基等が挙げられる。
【００４２】
式（１）で表される構成単位は、下記式（２）で表されるモノマーを重合することによって得ることができる。
ＣＨ２＝ＣＲ１ＣＯＯＲ２ （２）
（式中、Ｒ１及びＲ２は上記式（１）と同じである。）
具体的には、式（２）で表される化合物としては、例えば、ベンジル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、２−フェニルエチル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、１−ナフタリルアクリレート、２−ナフタリル（メタ）アクリレート、フタルイミドメチル（メタ）アクリレート、ｐ−ニトロフェニル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２−メタクリロイロキシエチル−２−ヒドロキシプロピルフタレート、２−アクリロイロキシエチルフタレート等が挙げられる。これらの中では、ベンジル（メタ）アクリレートが好ましい。式（２）で表される化合物は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。
【００４３】
水不溶性グラフトポリマーは、側鎖に疎水性モノマー(ｃ)由来の構成単位を含んでいると顔料を充分に水不溶性グラフトポリマー粒子に含有し、印字濃度を向上させることができる。
【００４４】
(c)成分である疎水性モノマーとしては、例えば、ビニル系モノマーが挙げられ、特にスチレン系モノマーが好ましい。スチレン系モノマーとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等が挙げられ、これらの中ではスチレンが好ましい。スチレン系モノマー由来の構成単位を含む側鎖は、片末端に重合性官能基を有するスチレン系マクロマー（以下、スチレン系マクロマーという）を共重合することにより得ることができる。スチレン系マクロマーは、顔料への吸着性能を高めて保存安定性を向上させる観点及び水系顔料分散体の粘度を低く抑える観点から、数平均分子量が１０００〜１００００であるものが好ましく、２０００〜８０００であるものが更に好ましい。
【００４５】
側鎖における(ｃ)成分由来の構成単位の含有量は、顔料を充分に水不溶性グラフトポリマー粒子に含有し、印字濃度を向上させる等の観点から、６０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることが更に好ましく、９０質量％以上であることが特に好ましい。
【００４６】
酸型の水不溶性ポリマーの重量平均分子量は、顔料の分散安定性、耐水性、吐出性等の観点から９００００〜４０００００であることが好ましい。なお、酸型の水不溶性ポリマーの重量平均分子量は、溶媒として６０ミリモル／Ｌのリン酸及び５０ミリモル／Ｌのリチウムブロマイドを溶解したジメチルホルムアミドを用いたゲルクロマトグラフィー法により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定することができる。
【００４７】
分散剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。
【００４８】
分散剤の含有量は、水系顔料分散体に対して０．２〜１５質量％であることが好ましく、０．６〜１２．５質量％であることがより好ましい。
【００４９】
＜中和剤＞
中和剤は酸型の水不溶性ポリマーを中和する塩基を含む。
【００５０】
中和剤の塩基としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリメチルアミン、トリエタノールアミン等が挙げられる。中和剤の塩生成基の中和度は１０〜４００％であることが好ましく、３０〜２５０％であることがより好ましい。
【００５１】
ここで、中和度は、下記式によって求めることができる。
中和度＝Ａ／Ｂ×１００
Ａ＝［中和剤の質量(ｇ)／中和剤の当量］
Ｂ＝［ポリマーの酸価 (ＫＯＨｍｇ/ｇ)×ポリマーの質量(ｇ)／(５６×１０００)］
なお、酸価は、ポリマーの構成単位から、計算で算出することができる。或いは、適当な溶剤（例えばメチルエチルケトン）にポリマーを溶解させて滴定する方法でも求めることができる。
【００５２】
＜分散媒＞
分散媒は水又は水と水溶性有機溶剤との混合溶媒である。
【００５３】
混合溶媒における水溶性有機溶剤としては、例えば、湿潤剤や粘度調整剤としての多価アルコールのグリセリン、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等が挙げられる。
【００５４】
分散媒の含有量は、通常印字濃度、吐出安定性等の観点から、水系顔料分散体の固形分濃度が１〜３０質量％となる量であることが好ましく、３〜２５質量％となる量であることがより好ましい。
【００５５】
＜防腐・防黴剤＞
防腐・防黴剤としては、分散媒に対して相溶性がよく、また、混合や希釈した際に白濁、変質、増粘、或いはゲル化を起こさず、さらに、熱やｐＨに対して安定性のよいものが好ましく、例えばイソチアゾール誘導体の１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン（商品名：プロキセル）等が挙げられる。
【００５６】
防腐・防黴剤の含有量は、水系顔料分散体、或いは、最終製品の水系インクに対して、防腐性能の観点から、５０〜２０００ｍｇ／ｋｇであることが好ましい。
【００５７】
＜任意成分＞
水系顔料分散体は、その他、消泡剤、キレート剤等を含有していてもよい。
【００５８】
（水系顔料分散体の製造）
以上に説明した上記水系顔料分散体製造装置１０の原料供給部１４から上記原料を仕込むことにより、予備分散槽１１における予備分散工程、予備分散槽１１及び循環配管１５等における分散工程、濃縮槽１２における濃縮工程、及び製品化槽１３における滅菌工程を順に経て、製品である水系顔料分散体が製造されて製品回収部２２で回収される。なお、防腐・防黴剤は、滅菌工程において添加することが好ましい。
【００５９】
（水系顔料分散体製造装置における付着物除去方法）
水系顔料分散体製造装置１０で水系顔料分散体を製造した後は、各槽及び各配管等には、水系顔料分散体による付着物が強固に付着する。ここで、水系顔料分散体による付着物とは、水系顔料分散体から分散媒を除いた組成物で構成される被膜状の固形物である。
【００６０】
以下、本実施形態に係る水系顔料分散体製造装置１０における付着物除去方法について説明する。
【００６１】
本実施形態に係る水系顔料分散体製造装置１０における付着物除去方法では、溶剤使用量を低減するため、水洗い工程、酸接液工程、洗浄工程、及びすすぎ水洗い工程の順に段階的に洗浄を行う。なお、この手順は、定期的なメンテナンスや部品交換等行う際の分解洗浄にも有効である。
【００６２】
また、本実施形態に係る水系顔料分散体製造装置１０における付着物除去方法では、水系顔料分散体製造装置１０の液流通機構を稼働させ、水や付着物除去液剤を原料供給部１４から製品回収部２２までの各槽及び各配管に流通させる。これにより水系顔料分散体製造装置１０からの付着物除去を効率的に行うことができる。なお、このとき、除去効果を高める観点からは、各槽の攪拌機も稼働させて攪拌流動を生じさせることが好ましい。
【００６３】
＜水洗い工程＞
まず、水系顔料分散体製造装置１０の液流通機構を稼働させ、原料投入部１４から水を供給することにより、水を原料供給部１４から製品回収部２２までの各槽及び各配管に流通させる。
【００６４】
水には消泡剤等を含有させてもよい。水温は１０〜７０℃とすることが好ましい。１回の水洗いに用いる水量は、水系顔料分散体製造装置１０の装置容量に合わせて、満水となる量とすることが好ましい。水の流速は０．０１〜５０ｍ／ｓとすることが好ましい。この水洗いは、１回のみ行ってもよく、また、複数回（例えば２〜５回）繰り返して行ってもよい。
【００６５】
なお、定期的なメンテナンス等での分解洗浄の際には、部品ごとにかけ洗いや浸漬・通水により、洗浄後の水に水系顔料分散体による濃厚な着色がなくなる程度まで水洗いを行えばよい。
【００６６】
＜酸接液工程＞
水洗いの後、原料投入部１４から酸水溶液を供給することにより、酸水溶液を原料供給部１４から製品回収部２２までの各槽及び各配管に流通させる。この操作により水系顔料分散体製造装置１０内における水系顔料分散体による付着物が付着した部分に酸を接液させる。
【００６７】
酸としては、例えば、強酸である硫酸、硝酸、及び塩酸、並びに弱酸であるクエン酸、リン酸、乳酸、ホウ酸、及び炭酸等が挙げられる。水不溶性ポリマーを酸型に戻す塩交換を促進する観点からは強酸を用いることが好ましい。ここで、「強酸」とは、酸解離指数ｐＫが３以下のものをいう。酸水溶液に含める酸は、単一種であってもよく、また、複数種であってもよい。
【００６８】
酸水溶液は、装置材質の耐食性や酸を取り扱う安全性の観点から、低濃度水溶液とすることが好ましく、例えば強酸の場合、５規定以下とすることが好ましい。酸水溶液の温度は１０〜７０℃とすることが好ましい。１回の酸接液に用いる酸水溶液の量は、水系顔料分散体製造装置１０の装置容量に合わせて、満水となる量とすることが好ましい。酸水溶液の流速は０．０１〜５０ｍ／ｓとすることが好ましい。酸接液時間は１０秒以上であることが好ましい。この酸接液は、１回のみ行ってもよく、また、複数回（例えば２〜５回）繰り返して行ってもよい。
【００６９】
＜洗浄工程＞
酸接液に続いて、原料投入部１４から付着物除去液剤を供給することにより、付着物除去液剤を原料供給部１４から製品回収部２２までの各槽及び各配管に流通させる。
【００７０】
付着物除去液剤としては、例えば、炭素数６〜１２の有機溶剤を含む洗浄剤、炭素数１〜５の有機溶剤、水等が挙げられる。これらのうち炭素数６〜１２の有機溶剤を含む洗浄剤及び／又は炭素数１〜５の有機溶剤を用いることが好ましい。
【００７１】
炭素数６〜１２の有機溶剤を含む洗浄剤は、炭素数６〜１２の有機溶剤自体であってもよく、また、炭素数６〜１２の有機溶剤を溶媒で希釈したものであってもよい。
【００７２】
炭素数６〜１２の有機溶剤としては、例えば、モノアルキルグリセリルエーテルなどのグリセリルエーテル系溶剤；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ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルなどのグリコール系溶剤等が挙げられる。これらのうち下記式（３）で表されるグリセリルエーテルが好ましい。式（３）で表されるグリセリルエーテルのＲはアルキル基、アルケニル基が好ましく、炭素数１〜９、特に３〜７のアルキル基が好ましい。
Ｒ-ＯＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＨ （３）
洗浄剤に含める炭素数６〜１２の有機溶剤は、単一種であってもよく、また、複数種であってもよい。
【００７３】
炭素数６〜１２の有機溶剤を溶媒で希釈する溶媒としては、例えば、水等が挙げられる。その希釈倍率は２〜２００倍とすることが好ましく、４〜１００倍とすることがより好ましい。
【００７４】
炭素数６〜１２の有機溶剤を含む洗浄剤には、その他に、界面活性剤、ビルダー、アルカリ剤、消泡剤等を含有させてもよく、炭素数６〜１２の有機溶剤を含む洗浄剤として、例えば、特開平１１−１８９７９６号公報に記載の液体洗浄剤組成物を使用することができる。
【００７５】
炭素数１〜５の有機溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトンなどのケトン類；メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール；ニトリル、アミン類、アミド類などの含窒素有機化合物等が挙げられる。これらのうちメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類を用いることが好ましい。炭素数１〜５の有機溶剤に含める有機溶剤は、単一種であってもよく、また、複数種であってもよい。
【００７６】
炭素数１〜５の有機溶剤には、その他に、消泡剤等を含有させてもよい。
【００７７】
炭素数６〜１２の有機溶剤を含む洗浄剤及び／又は炭素数１〜５の有機溶剤を付着物除去液剤とする場合、それらのうち一方のみで洗浄を行ってもよく、また、それらの両方で洗浄を行ってもよい。炭素数６〜１２の有機溶剤を含む洗浄剤及び炭素数１〜５の有機溶剤の両方で洗浄を行う場合、どちらで先に洗浄を行ってもよく、また、１回乃至複数回ずつの洗浄を交互に行ってもよい。
【００７８】
付着物除去液剤の温度は１０〜７０℃とすることが好ましい。１回の洗浄に用いる付着物除去液剤の量は、水系顔料分散体製造装置１０の装置容量に合わせて、満水となる量とすることが好ましい。付着物除去液剤の平均流速は０.０１〜５０ｍ／ｓとすることが好ましく、３ｍ／ｓ以上とすることがより好ましい。この付着物除去液剤による洗浄は、１回のみ行ってもよく、また、複数回（例えば２〜５回）繰り返して行ってもよい。
【００７９】
また、このとき、水系顔料分散体による付着物が付着した各槽及び各配管の部分に、化学的洗浄に加え、物理的洗浄を行えば、より一層高い付着物除去効果を得ることができる。かかる物理的洗浄としては、典型的には、こすり洗いが挙げられる。こすり洗いとしては、ブラシやスポンジを用いた洗浄、固液分散液を用い付着面に摩擦力を付与する洗浄、気液混相流を用いて付着面との境膜厚さを小さくし、高流速で行う洗浄等が挙げられる。固液分散液を用いる場合には、例えば水溶性の塩化ナトリウムや重曹などを過飽和状態で用いることにより、洗浄後は溶解状態として設備内から排出させることができる。また、気液混相流を用いる場合には、液ガス比を調整し、環状流や分散流となる領域で操作を行うことが好ましい。
【００８０】
その他の物理的洗浄としては、例えば、ジェット洗浄、超音波エネルギーや音響エネルギーを利用した洗浄等が挙げられる。これらのうち超音波エネルギーを利用したものが好適であり、これにより超音波による振動のエネルギーにより付着物の剥離を促進させることができる。ここで、超音波の周波数は例えば２０〜１０００ｋＨｚである。
【００８１】
＜すすぎ水洗い工程＞
最後に、原料投入部１４から水を供給することにより、すすぎのための水を原料供給部１４から製品回収部２２までの各槽及び各配管に流通させる。
【００８２】
水には消泡剤等を含有させてもよい。水温は１０〜７０℃とすることが好ましい。１回のすすぎ水洗いに用いる水量は、水系顔料分散体製造装置１０の装置容量に合わせて、満水となる量とすることが好ましい。水の流速は０．０１〜５０ｍ／ｓとすることが好ましく、３ｍ／ｓ以上とすることがより好ましい。このすすぎ水洗いは、１回のみ行ってもよく、また、複数回（例えば２〜５回）繰り返して行ってもよい。
【００８３】
以上のように水系顔料分散体製造装置１０やそこで用いられる機器部品の洗浄を行えば、２種以上の水系顔料分散体を１つの製造装置１０を用いて工業的スケールで製造する場合でも、品種替え等における洗浄の際に水系顔料分散体製造装置１０に付着した付着物を効率よく除去することができる。従って、これにより、この後異なる品種の水系顔料分散体を製造しても、異なる製品間相互の汚染が抑制され、安定した品質の水系顔料分散体を工業的に製造することができる。
【００８４】
なお、本実施形態では、水系顔料分散体製造装置１０の液流通機構を稼働させ、水、酸水溶液、或いは付着物除去液剤を原料投入部１４から供給し、それを各槽及び各配管を流通させ、そして、製品回収部２１から排出することにより付着物の除去を行うようにしたが、特にこれに限定されるものではなく、水系顔料分散体製造装置の各部を個別に同様の手順で付着物の除去を行ってもよい。
【００８５】
また、本実施形態では、酸の接液の後、付着物除去液剤での洗浄により付着物の除去を行うようにしたが、特にこれに限定されるものではなく、酸の接液の後、付着物除去液剤を用いずに、こすり洗い等により付着物の除去を行ってもよい。
【実施例】
【００８６】
（分散剤となる酸型の水不溶性ポリマーの合成）
３００Ｌ反応容器内に、メチルエチルケトン４．９１ｋｇ、重合連鎖移動剤（２−メルカプトエタノール）１８．６ｇ、及び表１に示す組成（(a)成分：メタクリル酸１１質量％、(b)成分：ベンジルメタクリレート４９質量％、(c)成分：スチレンマクロマー（５０質量％溶液）２０質量％、及び(d)成分：ポリプロピレングリコールモノメタクリレート３０質量％）のモノマー混合物１２０ｋｇの１０％を入れて混合し、窒素ガス置換を十分に行い、混合溶液を得た。
【００８７】
一方、滴下槽に、モノマー混合物の残りの９０％を仕込み、重合連鎖移動剤（２−メルカプトエタノール）１６７ｇ、メチルエチルケトン４４．２ｋｇ、及び２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）１．０９ｋｇを入れて混合し、十分に窒素ガス置換を行い、混合溶液を得た。
【００８８】
窒素雰囲気下、反応容器内の混合溶液を攪拌しながら７５℃まで昇温し、滴下槽中の混合溶液を５時間かけて滴下した。滴下終了から７５℃に保温したまま２時間経過後、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）０．９８ｋｇをメチルエチルケトン１３．１ｋｇに溶解した溶液を加え、更に７５℃で２時間、８０℃で２時間熟成させ、酸型であるアクリル系の水不溶性ポリマー溶液を得た。
【００８９】
得られた水不溶性ポリマーの重量平均分子量を、溶媒として６０ミリモル／Ｌのリン酸及び５０ミリモル／Ｌのリチウムブロマイド含有ジメチルホルムアミドを用いたゲルクロマトグラフィー法により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定したところ１８００００であった。
【００９０】
また、得られたアクリル系の水不溶性ポリマー溶液を水酸化ナトリウムで１００％中和し、１０５℃で２時間乾燥させた後、得られた乾燥物を２５℃の水１００ｇに約０．５ｇ加えたところで、不溶物の存在が確認された。
【００９１】
【表１】
【００９２】
なお、表１に示す(c)成分及び(d)成分の詳細は以下の通りである。
(c)成分：スチレンマクロマー（東亜合成株式会社製 商品名:ＡＳ−６Ｓ、数平均分子量：６０００、重合性官能基：メタクロイルオキシ基）
(d)成分：ポリプロピレングリコールモノメタクリレート（日本油脂株式会社製 商品名：ブレンマーＰＰ−８００、プロピレンオキシド平均付加モル数：１２）
【００９３】
（水系顔料分散体の製造）
図１に示すのと同様の構成の水系顔料分散体製造装置により、上記で合成した酸型の水不溶性ポリマーを用いて水系顔料分散体を製造した。なお、予備分散槽には、ディスパー翼及び温調用ジャケットを有する容量３００Ｌのものを用い、ろ過フィルターには、カートリッジタイプの５μｍフィルター（日本ポール社製 商品名：プロファイルスター、材質：ポリプロピレン）を用いた。
【００９４】
具体的には、水系顔料分散体製造装置の予備分散槽において、上記水不溶性ポリマー溶液を減圧乾燥させて得られた酸型の水不溶性ポリマー６．７ｋｇをメチルエチルケトン３７．９ｋｇに溶かし、その中に中和剤（５Ｎ水酸化ナトリウム水溶液）１．５２ｋｇ（中和度７５％）、及びイオン交換水１１３ｋｇ加えて塩生成基を中和することにより乳化組成物を得た。そして、それにマゼンタ顔料：無置換キナクリドン顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメント・バイオレット１９〔ＰＶ１９〕、クラリアントジャパン社製 商品名：Hostaperm Red E5B02）２０ｋｇを加え、ディスパー翼を稼働させて２０℃の温度下で１時間混合して予備分散体を得た。
【００９５】
次いで、得られた予備分散体１７９ｋｇを循環配管に循環させてビーズミルに周速１２ｍ／ｓ及び平均パス回数１０パスの条件で繰り返し流通させることにより微粒化分散処理を行った。
【００９６】
次いで、得られた分散体を分岐配管を介して濃縮槽に移し、イオン交換水８９．７ｋｇを加えて攪拌した後、減圧下、６０℃の温水でメチルエチルケトンと一部の水を留去し、続いて、ろ過フィルターが介設された濃縮液流通配管を流通させることにより粗大粒子を除去し、そして、製品化槽及び製品回収管を経由させて製品回収部に固形分濃度２５％の水系顔料分散体を回収した。
【００９７】
（付着物除去試験評価）
−付着物除去試験１−
上記の水系顔料分散体の製造後、濃縮液流通配管（材質：ＳＵＳ３０４、配管径：２５Ａ）におけるろ過フィルターの上流側の一部分を切り出すと共に縦に二等分して試験片とし、その試験片を水洗いして内部表面を観察した。その結果、図３（ａ）に示すように、内部表面に水系顔料分散体による付着物が均一に付着しているのが確認された。
【００９８】
また、その試験片の左半分を１Ｎ−硫酸水溶液に約３０秒間浸漬した後、試験片全体を配管径相当のスポンジを用いて一定加重の摩擦力（１．９６Ｎ）で１回擦った。そして、その内部表面を観察した。その結果、図３（ｂ）に示すように、１Ｎ−硫酸水溶液に浸漬していない右半分に対し、浸漬した左半分の方が効果的に付着物の除去を行えているのが確認された。これは、図３（ｃ）に示す擦った後のスポンジ表面の汚れからも確認できる。
【００９９】
−付着物除去試験２−
上記の水系顔料分散体の製造後、濃縮液流通配管（材質：ＳＵＳ３０４、配管径：２５Ａ）におけるろ過フィルターの上流側の一部分を切り出すと共に縦に二等分して試験片とし、その試験片を水洗いして内部表面を観察した。その結果、図４（ａ）に示すように、内部表面に水系顔料分散体による付着物が均一に付着しているのが確認された。
【０１００】
また、その試験片の左半分を１Ｎ−硫酸水溶液に約３０秒間浸漬した後、試験片全体を付着物除去液剤としてのメチルエチルケトン（炭素数５の有機溶剤）に浸漬すると共に超音波洗浄機（アイワ医科工業社製 型式：ＡＵ−２６０Ｃ）により超音波エネルギーを５分間与えた。そして、その内部表面を観察した。その結果、図４（ｂ）に示すように、１Ｎ−硫酸水溶液に浸漬していない右半分に対し、浸漬した左半分の方が効果的に付着物の除去を行えているのが確認された。
【０１０１】
−付着物除去試験３−
上記の水系顔料分散体の製造後、濃縮液流通配管（材質：ＳＵＳ３０４、配管径：２５Ａ）におけるろ過フィルターの上流側の一部分を切り出すと共に縦に二等分して試験片とし、その試験片を水洗いして内部表面を観察した。その結果、図５（ａ）に示すように、内部表面に水系顔料分散体による付着物が均一に付着しているのが確認された。
【０１０２】
また、その試験片の左半分を１Ｎ−硫酸水溶液に約３０秒間浸漬した後、試験片全体を付着物除去液剤としてのアミルグリセリルエーテル（炭素数８の有機溶剤）を含有する洗浄剤に浸漬すると共に超音波洗浄機（アイワ医科工業社製 型式：ＡＵ−２６０Ｃ）により超音波エネルギーを５分間与えた。そして、その内部表面を観察した。その結果、図５（ｂ）に示すように、１Ｎ−硫酸水溶液に浸漬していない右半分に対し、浸漬した左半分の方が効果的に付着物の除去を行えているのが確認された。
【０１０３】
−付着物除去試験４−
上記の水系顔料分散体の製造後、濃縮液流通配管（材質：ＳＵＳ３０４、配管径：２５Ａ）におけるろ過フィルターの上流側の一部分を３箇所切り出して試験片とし、それらの試験片を水洗いし、そのうちの１つを縦に二等分して内部表面を観察した。その結果、図６（ａ）に示すように、内部表面に水系顔料分散体による付着物が均一に付着しているのが確認された。
【０１０４】
また、残った２つの試験片のうち一方を１Ｎ−硫酸水溶液に約３０秒間浸漬した。続いて、両方の試験片について、それぞれ平均流速７．８ｍ／ｓで水を２時間流通させた。そして、それぞれの試験片を縦に二等分して内部表面を観察した。その結果、図６（ｂ）に示すように、１Ｎ−硫酸水溶液に浸漬していない試験片（右側）に対し、浸漬した試験片（左側）の方が効果的に付着物の除去を行えているのが確認された。
【０１０５】
−付着物除去試験５−
上記の水系顔料分散体の製造後、濃縮液流通配管（材質：ＳＵＳ３０４、配管径：２５Ａ）におけるろ過フィルターの上流側の一部分を切り出すと共に縦に二等分して試験片とし、その試験片を水洗いして内部表面を観察した。その結果、図７（ａ）に示すように、内部表面に水系顔料分散体による付着物が均一に付着しているのが確認された。
【０１０６】
また、その試験片の左半分を１Ｎ−硫酸水溶液に及び右半分を５０％クエン酸水溶液にそれぞれ約３０秒間ずつ浸漬した後、試験片全体を付着物除去液剤としてのアミルグリセリルエーテル（炭素数８の有機溶剤）を含有する洗浄剤に浸漬すると共に超音波洗浄機（アイワ医科工業社製 型式：ＡＵ−２６０Ｃ）により超音波エネルギーを１０分間与えた。そして、その内部表面を観察した。その結果、図７（ｂ）に示すように、１Ｎ−硫酸水溶液及び５０％クエン酸水溶液のいずれに浸漬した部分も効果的に付着物の除去を行えているのが確認された。但し、１Ｎ−硫酸水溶液に浸漬した部分では、細部に渡って効果的に付着物の除去がなされていた。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、顔料、分散剤としての酸型の水不溶性ポリマー、及び中和剤を含む水系顔料分散体の製造装置における付着物除去方法について有用である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０ 水系顔料分散体製造装置
１４ 原料供給部
２２ 製品回収部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録用インクに好適に用いられる水系顔料分散体の製造装置における付着物除去方法に関する。詳しくは、異なる原料を用いる２種以上の水系顔料分散体を１つの製造装置を用いて製造する場合の色替え時や品種切り替え時における製造装置の付着物除去方法、また、製造装置の洗浄が困難な箇所や付着物が強固に付着している箇所の付着物除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方式は、非常に微細なノズルからインクの液滴を記録部材に直接吐出して付着させることにより文字や画像を得る記録方式である。この方式は、フルカラー化が容易である、安価である、記録部材として普通紙が使用可能である、被印字物に対して非接触である等の数多くの利点があるため、その普及が極めて著しい。また、インクジェット記録用インクには、環境に対して優しい水系インクが好まれて用いられ、そのため、各種の水溶性の染料或いは顔料を水又は水と有機溶剤との混合溶媒の水系インク媒体に溶解乃至分散させた水系顔料分散体の形態のものが広く実用化されている。
【０００３】
ところで、水系顔料分散体を製造する場合、混合工程、分散工程、濃縮工程、各種添加物を添加する調整工程等の多くの工程が必要である。そして、これらの各工程において、製造装置の槽内壁、攪拌機、配管等には、顔料や分散剤等を含む付着物が付着する。そして、異なる原料を用いる２種以上の水系顔料分散体を１つの製造装置を用いて製造するような場合、製造装置に一の品種の製品の付着物が残っていると、それが他の品種の製品を汚染してしまう危険性があり、それによって製品である水系顔料分散体が所定の性能を発現しない虞がある。そのため２種以上の水系顔料分散体を１つの製造装置を用いて製造する場合には、一の品種の製品の製造が終了した後、他の品種の製品を製造する前に、水系顔料分散体製造装置を洗浄して付着物を除去する必要がある。
【０００４】
そこで、かかる水系顔料分散体製造装置の洗浄方法として、特許文献１及び２には、有機溶剤を含む洗浄剤やアルカリ剤を併用したり、その洗浄の順序を規定することにより洗浄性を高めることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−７５０２３号公報
【特許文献２】特開２００８−１７８８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び２に開示された洗浄方法では、製造装置から付着物を十分に除去することは困難である。
【０００７】
本発明の課題は、水系顔料分散体製造装置から付着物を効率よく除去することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、顔料、分散剤としての酸型の水不溶性ポリマー、及び中和剤を含む水系顔料分散体の製造装置における付着物除去方法であって、水系顔料分散体による付着物が付着した部分に酸を接液させた後、その部分から付着物を除去するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、水系顔料分散体による付着物が付着した部分に酸を接液させた後、その部分から付着物を除去することにより、水系顔料分散体製造装置から付着物を効率よく除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】水系顔料分散体製造装置の構成を示す図である。
【図２】水系顔料分散体製造装置の（ａ）配管の縦断面写真、（ｂ）内部に付着物が付着していない配管の部分拡大電子顕微鏡写真、及び（ｃ）内部に付着物が付着した配管の部分拡大電子顕微鏡写真である。
【図３】付着物除去試験１における（ａ）スポンジで擦る前の試験片の表面写真、（ｂ）スポンジで擦った後の試験片の表面写真、及び（ｃ）擦った後のスポンジの表面写真である。
【図４】付着物除去試験２における（ａ）洗浄前の試験片の表面写真及び（ｂ）洗浄後の試験片の表面写真である。
【図５】付着物除去試験３における（ａ）洗浄前の試験片の表面写真及び（ｂ）洗浄後の試験片の表面写真である。
【図６】付着物除去試験４における（ａ）洗浄前の試験片の表面写真及び（ｂ）洗浄後の試験片の表面写真である。
【図７】付着物除去試験５における（ａ）洗浄前の試験片の表面写真及び（ｂ）洗浄後の試験片の表面写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態を詳細に説明する。
【００１２】
（水系顔料分散体製造装置）
＜基本構成＞
図１は本実施形態に係る水系顔料分散体製造装置１０の一例を示す。
【００１３】
本実施形態に係る水系顔料分散体製造装置１０は、原料供給側から製品回収側に向かって順に、予備分散槽１１、濃縮槽１２、及び製品化槽１３が設けられている。
【００１４】
予備分散槽１１の槽上部の流入口１１ａには原料供給部１４が設けられている。
【００１５】
予備分散槽１１の槽下部の排出口１１ｂからは循環配管１５が延びて槽上部の再流入口１１ｃに接続されている。循環配管１５には、送液ポンプ１６、及びビーズミル１７が順に介設されている。循環配管１５におけるポンプ１６とビーズミル１７との間の部分からは分岐配管１８が延びて濃縮槽１２の槽上部の流入口１２ａに接続されている。
【００１６】
濃縮槽１２の槽下部の排出口１２ｂからは濃縮液流通配管１９が延びて製品化槽１３の槽上部の流入口１３ａに接続されている。この濃縮液流通配管１９にはろ過フィルター２０が介設されている。
【００１７】
製品化槽１３の槽下部の排出口１３ｂからは回収配管２１が延びて製品回収部２２に接続されている。
【００１８】
予備分散槽１１、濃縮槽１２、及び製品化槽１３のそれぞれは、攪拌翼を有する攪拌機、及び温調用ジャケットを備えている。予備分散槽１１の容量は例えば３００〜２０００Ｌ、濃縮槽１２の容量は例えば３００〜２０００Ｌ、及び製品化槽１３の容量は例えば３００〜２０００Ｌである。
【００１９】
この水系顔料分散体製造装置１０を用いて１バッチ当たり２００〜１５００Ｌの水系顔料分散体を製造することができる。
【００２０】
＜水系顔料分散体製造装置の付着物除去が困難な箇所＞
水系顔料分散体製造装置１０では、その隅々まで水系顔料分散体による付着物の付着が発生するが、そのうち付着物除去が困難な箇所としては、例えば、予備分散槽１１、濃縮槽１２、及び製品化槽１３のそれぞれにおける撹拌軸と撹拌翼とのつなぎ目、それを固定するボルトやボルト穴；循環配管１５、分岐配管１８、濃縮液流通配管１９、及び回収配管２１のそれぞれにおける表面の微細な凹凸部、屈曲部、分岐部、接続部、及び溜まり部；送液ポンプ１６の内部、吸込口、及び吐出口；ビーズミル１７の内部、分散メディア、及びビーズミル１７に接続される小径配管；ろ過フィルター２０の内部、及びろ過フィルター２０の目等が挙げられる。
【００２１】
＜水系顔料分散体製造装置の部材に使用される材質＞
工業的に用いられる水系顔料分散体製造装置１０では、水系顔料分散体による付着物の付着が発生する予備分散槽１１、濃縮槽１２、及び製品化槽１３の各槽、並びに循環配管１５、分岐配管１８、濃縮液流通配管１９、及び回収配管２１の各配管が例えばＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６等のステンレスで形成されているものが一般的である。これらのうち槽については、＃３２０仕上げ或いは＃４００仕上げといった研磨による表面仕上げ処理が施されたものが用いられることが多いが、配管については、コスト的な観点から、特に研磨による表面仕上げ処理が施されたものが用いられたり、或いは、サニタリー仕様のものが用いられたりすることは稀である。そのため、水系顔料分散体製造装置１０の配管については、通常、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、表面に微細な凹凸部があり（図２（ｂ））、この凹凸部に水系顔料分散体による付着物が密に付着する（図２（ｃ））。しかしながら、後述の本実施形態の付着物除去方法によれば、Ｎｏ.１仕上げ、Ｎｏ．２Ｄ仕上げ、或いはＮｏ．２Ｂ仕上げといった表面仕上げ処理が施されたステンレス部材であっても付着物を効率よく除去することができる。
【００２２】
（水系顔料分散体の原料）
上記水系顔料分散体製造装置１０で製造する水系顔料分散体は、原料として、顔料、分散剤としての酸型の水不溶性ポリマー、及び中和剤、並びに分散媒としての水又は水と水溶性有機溶剤との混合溶媒を含む。また、水系顔料分散体は、その他に防腐・防黴剤を含んでいてもよい。
【００２３】
＜顔料＞
顔料としては有機顔料及び無機顔料が挙げられる。
【００２４】
有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、ジアゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、ジオキサジン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、チオインジゴ顔料、アントラキノン顔料、キノフタロン顔料等が挙げられる。
【００２５】
また、有機顔料としては、色相が特に限定されるものではなく、例えば、赤色有機顔料、黄色有機顔料、青色有機顔料、オレンジ有機顔料、グリーンオレンジ有機顔料等の有彩色顔料が挙げられる。
【００２６】
好ましい有機顔料の具体例としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー13, 17, 74, 83, 97, 109, 110, 120, 128, 139, 151, 154, 155, 174, 180；Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド48, 57:1, 122, 146, 176, 184, 185, 188, 202；Ｃ．Ｉ．ピグメント・バイオレット19, 23；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 16, 60；Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン7, 36等の各品番製品が挙げられる。
【００２７】
無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、金属酸化物、金属硫化物、金属塩化物等が挙げられる。これらのうち、特に黒色水系インク用としてカーボンブラックが好ましい。カーボンブラックとしては、例えば、ファーネスブラック、サーマルランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等が挙げられる。
【００２８】
顔料は、有機顔料又は無機顔料の単一種で構成されていてもよく、また、有機顔料及び／又は無機顔料の複数種で構成されていてもよく、さらに、有機顔料及び／又は無機顔料に加えて、必要に応じて体質顔料を併せて含んでいてもよい。
【００２９】
体質顔料としては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、タルク等が挙げられる。
【００３０】
顔料に含有量は、水系顔料分散体に対して０．５〜２４質量％であることが好ましく、１．５〜２０質量％であることがより好ましい。
【００３１】
＜分散剤＞
分散剤は酸型の水不溶性ポリマーを含む。
【００３２】
ここで、本明細書において、「水不溶性ポリマー」とは、１０５℃で２時間乾燥させた後、２５℃の水１００ｇに溶解させたときに、その溶解量が１０ｇ以下であるポリマーを意味する。また、本明細書において、「酸型の水不溶性ポリマー」とは、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基等のアニオン性基の酸型の置換基を有する水不溶性ポリマーを意味する。
【００３３】
分散剤としての酸型の水不溶性ポリマーは、水酸化ナトリウムで１００％中和し、１０５℃で２時間乾燥させた後、２５℃の水１００ｇに溶解させたときの溶解度が５ｇ以下であるものが好ましく、１ｇ以下であるものがより好ましい。
【００３４】
酸型の水不溶性ポリマーとしては、例えば、各々、アニオン性基を含有する、水不溶性ビニルポリマー、水不溶性エステル系ポリマー、水不溶性ウレタン系ポリマー等が挙げられる。これらのうち、水系顔料分散体の安定性の観点から、アニオン性基を含有する水不溶性ビニルポリマーが好ましい。
【００３５】
酸型の水不溶性ポリマーのより具体的な例としては、十分な印字濃度を発現させる観点から、水不溶性グラフトポリマーであって、主鎖が、少なくともアニオン性基含有モノマー（a）〔以下（a）成分という〕由来の構成単位と、芳香環含有（メタ）アクリレートモノマー（b）〔以下（b）成分という〕由来の構成単位とを含むポリマー鎖であり、側鎖が、少なくとも疎水性モノマー（c）〔以下（ｃ）成分という〕由来の構成単位を含むポリマー鎖であるものが好ましい。また、主鎖には、必要に応じてノニオン性（メタ）アクリレートモノマー（d）〔以下（d）成分という〕が含まれていてもよい。
【００３６】
酸型の水不溶性ポリマーの主鎖が（a）成分由来の構成単位と（b）成分由来の構成単位とを含有することで、アニオン性基の運動性を高めることができると考えられる。これにより、製造される水系顔料分散体を用いたインクがノズルから専用紙（写真用紙、光沢紙）上に吐出されたとき、アニオン性基の凝集性が緩和されることで印字（印刷）面の平滑性が増し、印字物（印刷物）の光沢性、耐擦過性が向上すると考えられる。
【００３７】
（a）成分であるアニオン性基含有モノマーとしては、例えば、不飽和カルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー、不飽和リン酸モノマー等が挙げられる。
【００３８】
不飽和カルボン酸モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、２−メタクリロイルオキシメチルコハク酸等が挙げられる。
【００３９】
（b）成分由来の構成単位としては、例えば、下記式（１）で表される構成単位を有するものが挙げられる。
【００４０】
【化１】
（式中、Ｒ１は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ２は炭素数７〜２２、好ましくは炭素数７〜１８、更に好ましくは炭素数７〜１２のアリールアルキル基若しくはその置換基を有したもの、又は、炭素数６〜２２、好ましくは炭素数６〜１８、更に好ましくは炭素数６〜１２のアリール基若しくはその置換基を有したものを示す。）
【００４１】
Ｒ２の具体例としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基（フェニルエチル基）、フェノキシエチル基、ジフェニルメチル基、トリチル基等が挙げられる。上記アリールアルキル基又はアリール基が有してもよい置換基は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を含んでいてもよい。上記置換基の具体例としては、例えば、炭素数１〜９のアルキル基やアルコキシ基やアシロキシ基、水酸基、エーテル基、エステル基、ニトロ基等が挙げられる。
【００４２】
式（１）で表される構成単位は、下記式（２）で表されるモノマーを重合することによって得ることができる。
ＣＨ２＝ＣＲ１ＣＯＯＲ２ （２）
（式中、Ｒ１及びＲ２は上記式（１）と同じである。）
具体的には、式（２）で表される化合物としては、例えば、ベンジル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、２−フェニルエチル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、１−ナフタリルアクリレート、２−ナフタリル（メタ）アクリレート、フタルイミドメチル（メタ）アクリレート、ｐ−ニトロフェニル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２−メタクリロイロキシエチル−２−ヒドロキシプロピルフタレート、２−アクリロイロキシエチルフタレート等が挙げられる。これらの中では、ベンジル（メタ）アクリレートが好ましい。式（２）で表される化合物は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。
【００４３】
水不溶性グラフトポリマーは、側鎖に疎水性モノマー(ｃ)由来の構成単位を含んでいると顔料を充分に水不溶性グラフトポリマー粒子に含有し、印字濃度を向上させることができる。
【００４４】
(c)成分である疎水性モノマーとしては、例えば、ビニル系モノマーが挙げられ、特にスチレン系モノマーが好ましい。スチレン系モノマーとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等が挙げられ、これらの中ではスチレンが好ましい。スチレン系モノマー由来の構成単位を含む側鎖は、片末端に重合性官能基を有するスチレン系マクロマー（以下、スチレン系マクロマーという）を共重合することにより得ることができる。スチレン系マクロマーは、顔料への吸着性能を高めて保存安定性を向上させる観点及び水系顔料分散体の粘度を低く抑える観点から、数平均分子量が１０００〜１００００であるものが好ましく、２０００〜８０００であるものが更に好ましい。
【００４５】
側鎖における(ｃ)成分由来の構成単位の含有量は、顔料を充分に水不溶性グラフトポリマー粒子に含有し、印字濃度を向上させる等の観点から、６０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることが更に好ましく、９０質量％以上であることが特に好ましい。
【００４６】
酸型の水不溶性ポリマーの重量平均分子量は、顔料の分散安定性、耐水性、吐出性等の観点から９００００〜４０００００であることが好ましい。なお、酸型の水不溶性ポリマーの重量平均分子量は、溶媒として６０ミリモル／Ｌのリン酸及び５０ミリモル／Ｌのリチウムブロマイドを溶解したジメチルホルムアミドを用いたゲルクロマトグラフィー法により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定することができる。
【００４７】
分散剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。
【００４８】
分散剤の含有量は、水系顔料分散体に対して０．２〜１５質量％であることが好ましく、０．６〜１２．５質量％であることがより好ましい。
【００４９】
＜中和剤＞
中和剤は酸型の水不溶性ポリマーを中和する塩基を含む。
【００５０】
中和剤の塩基としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリメチルアミン、トリエタノールアミン等が挙げられる。中和剤の塩生成基の中和度は１０〜４００％であることが好ましく、３０〜２５０％であることがより好ましい。
【００５１】
ここで、中和度は、下記式によって求めることができる。
中和度＝Ａ／Ｂ×１００
Ａ＝［中和剤の質量(ｇ)／中和剤の当量］
Ｂ＝［ポリマーの酸価 (ＫＯＨｍｇ/ｇ)×ポリマーの質量(ｇ)／(５６×１０００)］
なお、酸価は、ポリマーの構成単位から、計算で算出することができる。或いは、適当な溶剤（例えばメチルエチルケトン）にポリマーを溶解させて滴定する方法でも求めることができる。
【００５２】
＜分散媒＞
分散媒は水又は水と水溶性有機溶剤との混合溶媒である。
【００５３】
混合溶媒における水溶性有機溶剤としては、例えば、湿潤剤や粘度調整剤としての多価アルコールのグリセリン、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等が挙げられる。
【００５４】
分散媒の含有量は、通常印字濃度、吐出安定性等の観点から、水系顔料分散体の固形分濃度が１〜３０質量％となる量であることが好ましく、３〜２５質量％となる量であることがより好ましい。
【００５５】
＜防腐・防黴剤＞
防腐・防黴剤としては、分散媒に対して相溶性がよく、また、混合や希釈した際に白濁、変質、増粘、或いはゲル化を起こさず、さらに、熱やｐＨに対して安定性のよいものが好ましく、例えばイソチアゾール誘導体の１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン（商品名：プロキセル）等が挙げられる。
【００５６】
防腐・防黴剤の含有量は、水系顔料分散体、或いは、最終製品の水系インクに対して、防腐性能の観点から、５０〜２０００ｍｇ／ｋｇであることが好ましい。
【００５７】
＜任意成分＞
水系顔料分散体は、その他、消泡剤、キレート剤等を含有していてもよい。
【００５８】
（水系顔料分散体の製造）
以上に説明した上記水系顔料分散体製造装置１０の原料供給部１４から上記原料を仕込むことにより、予備分散槽１１における予備分散工程、予備分散槽１１及び循環配管１５等における分散工程、濃縮槽１２における濃縮工程、及び製品化槽１３における滅菌工程を順に経て、製品である水系顔料分散体が製造されて製品回収部２２で回収される。なお、防腐・防黴剤は、滅菌工程において添加することが好ましい。
【００５９】
（水系顔料分散体製造装置における付着物除去方法）
水系顔料分散体製造装置１０で水系顔料分散体を製造した後は、各槽及び各配管等には、水系顔料分散体による付着物が強固に付着する。ここで、水系顔料分散体による付着物とは、水系顔料分散体から分散媒を除いた組成物で構成される被膜状の固形物である。
【００６０】
以下、本実施形態に係る水系顔料分散体製造装置１０における付着物除去方法について説明する。
【００６１】
本実施形態に係る水系顔料分散体製造装置１０における付着物除去方法では、溶剤使用量を低減するため、水洗い工程、酸接液工程、洗浄工程、及びすすぎ水洗い工程の順に段階的に洗浄を行う。なお、この手順は、定期的なメンテナンスや部品交換等行う際の分解洗浄にも有効である。
【００６２】
また、本実施形態に係る水系顔料分散体製造装置１０における付着物除去方法では、水系顔料分散体製造装置１０の液流通機構を稼働させ、水や付着物除去液剤を原料供給部１４から製品回収部２２までの各槽及び各配管に流通させる。これにより水系顔料分散体製造装置１０からの付着物除去を効率的に行うことができる。なお、このとき、除去効果を高める観点からは、各槽の攪拌機も稼働させて攪拌流動を生じさせることが好ましい。
【００６３】
＜水洗い工程＞
まず、水系顔料分散体製造装置１０の液流通機構を稼働させ、原料投入部１４から水を供給することにより、水を原料供給部１４から製品回収部２２までの各槽及び各配管に流通させる。
【００６４】
水には消泡剤等を含有させてもよい。水温は１０〜７０℃とすることが好ましい。１回の水洗いに用いる水量は、水系顔料分散体製造装置１０の装置容量に合わせて、満水となる量とすることが好ましい。水の流速は０．０１〜５０ｍ／ｓとすることが好ましい。この水洗いは、１回のみ行ってもよく、また、複数回（例えば２〜５回）繰り返して行ってもよい。
【００６５】
なお、定期的なメンテナンス等での分解洗浄の際には、部品ごとにかけ洗いや浸漬・通水により、洗浄後の水に水系顔料分散体による濃厚な着色がなくなる程度まで水洗いを行えばよい。
【００６６】
＜酸接液工程＞
水洗いの後、原料投入部１４から酸水溶液を供給することにより、酸水溶液を原料供給部１４から製品回収部２２までの各槽及び各配管に流通させる。この操作により水系顔料分散体製造装置１０内における水系顔料分散体による付着物が付着した部分に酸を接液させる。
【００６７】
酸としては、例えば、強酸である硫酸、硝酸、及び塩酸、並びに弱酸であるクエン酸、リン酸、乳酸、ホウ酸、及び炭酸等が挙げられる。水不溶性ポリマーを酸型に戻す塩交換を促進する観点からは強酸を用いることが好ましい。ここで、「強酸」とは、酸解離指数ｐＫが３以下のものをいう。酸水溶液に含める酸は、単一種であってもよく、また、複数種であってもよい。
【００６８】
酸水溶液は、装置材質の耐食性や酸を取り扱う安全性の観点から、低濃度水溶液とすることが好ましく、例えば強酸の場合、５規定以下とすることが好ましい。酸水溶液の温度は１０〜７０℃とすることが好ましい。１回の酸接液に用いる酸水溶液の量は、水系顔料分散体製造装置１０の装置容量に合わせて、満水となる量とすることが好ましい。酸水溶液の流速は０．０１〜５０ｍ／ｓとすることが好ましい。酸接液時間は１０秒以上であることが好ましい。この酸接液は、１回のみ行ってもよく、また、複数回（例えば２〜５回）繰り返して行ってもよい。
【００６９】
＜洗浄工程＞
酸接液に続いて、原料投入部１４から付着物除去液剤を供給することにより、付着物除去液剤を原料供給部１４から製品回収部２２までの各槽及び各配管に流通させる。
【００７０】
付着物除去液剤としては、例えば、炭素数６〜１２の有機溶剤を含む洗浄剤、炭素数１〜５の有機溶剤、水等が挙げられる。これらのうち炭素数６〜１２の有機溶剤を含む洗浄剤及び／又は炭素数１〜５の有機溶剤を用いることが好ましい。
【００７１】
炭素数６〜１２の有機溶剤を含む洗浄剤は、炭素数６〜１２の有機溶剤自体であってもよく、また、炭素数６〜１２の有機溶剤を溶媒で希釈したものであってもよい。
【００７２】
炭素数６〜１２の有機溶剤としては、例えば、モノアルキルグリセリルエーテルなどのグリセリルエーテル系溶剤；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ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルなどのグリコール系溶剤等が挙げられる。これらのうち下記式（３）で表されるグリセリルエーテルが好ましい。式（３）で表されるグリセリルエーテルのＲはアルキル基、アルケニル基が好ましく、炭素数１〜９、特に３〜７のアルキル基が好ましい。
Ｒ-ＯＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＨ （３）
洗浄剤に含める炭素数６〜１２の有機溶剤は、単一種であってもよく、また、複数種であってもよい。
【００７３】
炭素数６〜１２の有機溶剤を溶媒で希釈する溶媒としては、例えば、水等が挙げられる。その希釈倍率は２〜２００倍とすることが好ましく、４〜１００倍とすることがより好ましい。
【００７４】
炭素数６〜１２の有機溶剤を含む洗浄剤には、その他に、界面活性剤、ビルダー、アルカリ剤、消泡剤等を含有させてもよく、炭素数６〜１２の有機溶剤を含む洗浄剤として、例えば、特開平１１−１８９７９６号公報に記載の液体洗浄剤組成物を使用することができる。
【００７５】
炭素数１〜５の有機溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトンなどのケトン類；メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール；ニトリル、アミン類、アミド類などの含窒素有機化合物等が挙げられる。これらのうちメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類を用いることが好ましい。炭素数１〜５の有機溶剤に含める有機溶剤は、単一種であってもよく、また、複数種であってもよい。
【００７６】
炭素数１〜５の有機溶剤には、その他に、消泡剤等を含有させてもよい。
【００７７】
炭素数６〜１２の有機溶剤を含む洗浄剤及び／又は炭素数１〜５の有機溶剤を付着物除去液剤とする場合、それらのうち一方のみで洗浄を行ってもよく、また、それらの両方で洗浄を行ってもよい。炭素数６〜１２の有機溶剤を含む洗浄剤及び炭素数１〜５の有機溶剤の両方で洗浄を行う場合、どちらで先に洗浄を行ってもよく、また、１回乃至複数回ずつの洗浄を交互に行ってもよい。
【００７８】
付着物除去液剤の温度は１０〜７０℃とすることが好ましい。１回の洗浄に用いる付着物除去液剤の量は、水系顔料分散体製造装置１０の装置容量に合わせて、満水となる量とすることが好ましい。付着物除去液剤の平均流速は０.０１〜５０ｍ／ｓとすることが好ましく、３ｍ／ｓ以上とすることがより好ましい。この付着物除去液剤による洗浄は、１回のみ行ってもよく、また、複数回（例えば２〜５回）繰り返して行ってもよい。
【００７９】
また、このとき、水系顔料分散体による付着物が付着した各槽及び各配管の部分に、化学的洗浄に加え、物理的洗浄を行えば、より一層高い付着物除去効果を得ることができる。かかる物理的洗浄としては、典型的には、こすり洗いが挙げられる。こすり洗いとしては、ブラシやスポンジを用いた洗浄、固液分散液を用い付着面に摩擦力を付与する洗浄、気液混相流を用いて付着面との境膜厚さを小さくし、高流速で行う洗浄等が挙げられる。固液分散液を用いる場合には、例えば水溶性の塩化ナトリウムや重曹などを過飽和状態で用いることにより、洗浄後は溶解状態として設備内から排出させることができる。また、気液混相流を用いる場合には、液ガス比を調整し、環状流や分散流となる領域で操作を行うことが好ましい。
【００８０】
その他の物理的洗浄としては、例えば、ジェット洗浄、超音波エネルギーや音響エネルギーを利用した洗浄等が挙げられる。これらのうち超音波エネルギーを利用したものが好適であり、これにより超音波による振動のエネルギーにより付着物の剥離を促進させることができる。ここで、超音波の周波数は例えば２０〜１０００ｋＨｚである。
【００８１】
＜すすぎ水洗い工程＞
最後に、原料投入部１４から水を供給することにより、すすぎのための水を原料供給部１４から製品回収部２２までの各槽及び各配管に流通させる。
【００８２】
水には消泡剤等を含有させてもよい。水温は１０〜７０℃とすることが好ましい。１回のすすぎ水洗いに用いる水量は、水系顔料分散体製造装置１０の装置容量に合わせて、満水となる量とすることが好ましい。水の流速は０．０１〜５０ｍ／ｓとすることが好ましく、３ｍ／ｓ以上とすることがより好ましい。このすすぎ水洗いは、１回のみ行ってもよく、また、複数回（例えば２〜５回）繰り返して行ってもよい。
【００８３】
以上のように水系顔料分散体製造装置１０やそこで用いられる機器部品の洗浄を行えば、２種以上の水系顔料分散体を１つの製造装置１０を用いて工業的スケールで製造する場合でも、品種替え等における洗浄の際に水系顔料分散体製造装置１０に付着した付着物を効率よく除去することができる。従って、これにより、この後異なる品種の水系顔料分散体を製造しても、異なる製品間相互の汚染が抑制され、安定した品質の水系顔料分散体を工業的に製造することができる。
【００８４】
なお、本実施形態では、水系顔料分散体製造装置１０の液流通機構を稼働させ、水、酸水溶液、或いは付着物除去液剤を原料投入部１４から供給し、それを各槽及び各配管を流通させ、そして、製品回収部２１から排出することにより付着物の除去を行うようにしたが、特にこれに限定されるものではなく、水系顔料分散体製造装置の各部を個別に同様の手順で付着物の除去を行ってもよい。
【００８５】
また、本実施形態では、酸の接液の後、付着物除去液剤での洗浄により付着物の除去を行うようにしたが、特にこれに限定されるものではなく、酸の接液の後、付着物除去液剤を用いずに、こすり洗い等により付着物の除去を行ってもよい。
【実施例】
【００８６】
（分散剤となる酸型の水不溶性ポリマーの合成）
３００Ｌ反応容器内に、メチルエチルケトン４．９１ｋｇ、重合連鎖移動剤（２−メルカプトエタノール）１８．６ｇ、及び表１に示す組成（(a)成分：メタクリル酸１１質量％、(b)成分：ベンジルメタクリレート４９質量％、(c)成分：スチレンマクロマー（５０質量％溶液）２０質量％、及び(d)成分：ポリプロピレングリコールモノメタクリレート３０質量％）のモノマー混合物１２０ｋｇの１０％を入れて混合し、窒素ガス置換を十分に行い、混合溶液を得た。
【００８７】
一方、滴下槽に、モノマー混合物の残りの９０％を仕込み、重合連鎖移動剤（２−メルカプトエタノール）１６７ｇ、メチルエチルケトン４４．２ｋｇ、及び２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）１．０９ｋｇを入れて混合し、十分に窒素ガス置換を行い、混合溶液を得た。
【００８８】
窒素雰囲気下、反応容器内の混合溶液を攪拌しながら７５℃まで昇温し、滴下槽中の混合溶液を５時間かけて滴下した。滴下終了から７５℃に保温したまま２時間経過後、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）０．９８ｋｇをメチルエチルケトン１３．１ｋｇに溶解した溶液を加え、更に７５℃で２時間、８０℃で２時間熟成させ、酸型であるアクリル系の水不溶性ポリマー溶液を得た。
【００８９】
得られた水不溶性ポリマーの重量平均分子量を、溶媒として６０ミリモル／Ｌのリン酸及び５０ミリモル／Ｌのリチウムブロマイド含有ジメチルホルムアミドを用いたゲルクロマトグラフィー法により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定したところ１８００００であった。
【００９０】
また、得られたアクリル系の水不溶性ポリマー溶液を水酸化ナトリウムで１００％中和し、１０５℃で２時間乾燥させた後、得られた乾燥物を２５℃の水１００ｇに約０．５ｇ加えたところで、不溶物の存在が確認された。
【００９１】
【表１】
【００９２】
なお、表１に示す(c)成分及び(d)成分の詳細は以下の通りである。
(c)成分：スチレンマクロマー（東亜合成株式会社製 商品名:ＡＳ−６Ｓ、数平均分子量：６０００、重合性官能基：メタクロイルオキシ基）
(d)成分：ポリプロピレングリコールモノメタクリレート（日本油脂株式会社製 商品名：ブレンマーＰＰ−８００、プロピレンオキシド平均付加モル数：１２）
【００９３】
（水系顔料分散体の製造）
図１に示すのと同様の構成の水系顔料分散体製造装置により、上記で合成した酸型の水不溶性ポリマーを用いて水系顔料分散体を製造した。なお、予備分散槽には、ディスパー翼及び温調用ジャケットを有する容量３００Ｌのものを用い、ろ過フィルターには、カートリッジタイプの５μｍフィルター（日本ポール社製 商品名：プロファイルスター、材質：ポリプロピレン）を用いた。
【００９４】
具体的には、水系顔料分散体製造装置の予備分散槽において、上記水不溶性ポリマー溶液を減圧乾燥させて得られた酸型の水不溶性ポリマー６．７ｋｇをメチルエチルケトン３７．９ｋｇに溶かし、その中に中和剤（５Ｎ水酸化ナトリウム水溶液）１．５２ｋｇ（中和度７５％）、及びイオン交換水１１３ｋｇ加えて塩生成基を中和することにより乳化組成物を得た。そして、それにマゼンタ顔料：無置換キナクリドン顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメント・バイオレット１９〔ＰＶ１９〕、クラリアントジャパン社製 商品名：Hostaperm Red E5B02）２０ｋｇを加え、ディスパー翼を稼働させて２０℃の温度下で１時間混合して予備分散体を得た。
【００９５】
次いで、得られた予備分散体１７９ｋｇを循環配管に循環させてビーズミルに周速１２ｍ／ｓ及び平均パス回数１０パスの条件で繰り返し流通させることにより微粒化分散処理を行った。
【００９６】
次いで、得られた分散体を分岐配管を介して濃縮槽に移し、イオン交換水８９．７ｋｇを加えて攪拌した後、減圧下、６０℃の温水でメチルエチルケトンと一部の水を留去し、続いて、ろ過フィルターが介設された濃縮液流通配管を流通させることにより粗大粒子を除去し、そして、製品化槽及び製品回収管を経由させて製品回収部に固形分濃度２５％の水系顔料分散体を回収した。
【００９７】
（付着物除去試験評価）
−付着物除去試験１−
上記の水系顔料分散体の製造後、濃縮液流通配管（材質：ＳＵＳ３０４、配管径：２５Ａ）におけるろ過フィルターの上流側の一部分を切り出すと共に縦に二等分して試験片とし、その試験片を水洗いして内部表面を観察した。その結果、図３（ａ）に示すように、内部表面に水系顔料分散体による付着物が均一に付着しているのが確認された。
【００９８】
また、その試験片の左半分を１Ｎ−硫酸水溶液に約３０秒間浸漬した後、試験片全体を配管径相当のスポンジを用いて一定加重の摩擦力（１．９６Ｎ）で１回擦った。そして、その内部表面を観察した。その結果、図３（ｂ）に示すように、１Ｎ−硫酸水溶液に浸漬していない右半分に対し、浸漬した左半分の方が効果的に付着物の除去を行えているのが確認された。これは、図３（ｃ）に示す擦った後のスポンジ表面の汚れからも確認できる。
【００９９】
−付着物除去試験２−
上記の水系顔料分散体の製造後、濃縮液流通配管（材質：ＳＵＳ３０４、配管径：２５Ａ）におけるろ過フィルターの上流側の一部分を切り出すと共に縦に二等分して試験片とし、その試験片を水洗いして内部表面を観察した。その結果、図４（ａ）に示すように、内部表面に水系顔料分散体による付着物が均一に付着しているのが確認された。
【０１００】
また、その試験片の左半分を１Ｎ−硫酸水溶液に約３０秒間浸漬した後、試験片全体を付着物除去液剤としてのメチルエチルケトン（炭素数５の有機溶剤）に浸漬すると共に超音波洗浄機（アイワ医科工業社製 型式：ＡＵ−２６０Ｃ）により超音波エネルギーを５分間与えた。そして、その内部表面を観察した。その結果、図４（ｂ）に示すように、１Ｎ−硫酸水溶液に浸漬していない右半分に対し、浸漬した左半分の方が効果的に付着物の除去を行えているのが確認された。
【０１０１】
−付着物除去試験３−
上記の水系顔料分散体の製造後、濃縮液流通配管（材質：ＳＵＳ３０４、配管径：２５Ａ）におけるろ過フィルターの上流側の一部分を切り出すと共に縦に二等分して試験片とし、その試験片を水洗いして内部表面を観察した。その結果、図５（ａ）に示すように、内部表面に水系顔料分散体による付着物が均一に付着しているのが確認された。
【０１０２】
また、その試験片の左半分を１Ｎ−硫酸水溶液に約３０秒間浸漬した後、試験片全体を付着物除去液剤としてのアミルグリセリルエーテル（炭素数８の有機溶剤）を含有する洗浄剤に浸漬すると共に超音波洗浄機（アイワ医科工業社製 型式：ＡＵ−２６０Ｃ）により超音波エネルギーを５分間与えた。そして、その内部表面を観察した。その結果、図５（ｂ）に示すように、１Ｎ−硫酸水溶液に浸漬していない右半分に対し、浸漬した左半分の方が効果的に付着物の除去を行えているのが確認された。
【０１０３】
−付着物除去試験４−
上記の水系顔料分散体の製造後、濃縮液流通配管（材質：ＳＵＳ３０４、配管径：２５Ａ）におけるろ過フィルターの上流側の一部分を３箇所切り出して試験片とし、それらの試験片を水洗いし、そのうちの１つを縦に二等分して内部表面を観察した。その結果、図６（ａ）に示すように、内部表面に水系顔料分散体による付着物が均一に付着しているのが確認された。
【０１０４】
また、残った２つの試験片のうち一方を１Ｎ−硫酸水溶液に約３０秒間浸漬した。続いて、両方の試験片について、それぞれ平均流速７．８ｍ／ｓで水を２時間流通させた。そして、それぞれの試験片を縦に二等分して内部表面を観察した。その結果、図６（ｂ）に示すように、１Ｎ−硫酸水溶液に浸漬していない試験片（右側）に対し、浸漬した試験片（左側）の方が効果的に付着物の除去を行えているのが確認された。
【０１０５】
−付着物除去試験５−
上記の水系顔料分散体の製造後、濃縮液流通配管（材質：ＳＵＳ３０４、配管径：２５Ａ）におけるろ過フィルターの上流側の一部分を切り出すと共に縦に二等分して試験片とし、その試験片を水洗いして内部表面を観察した。その結果、図７（ａ）に示すように、内部表面に水系顔料分散体による付着物が均一に付着しているのが確認された。
【０１０６】
また、その試験片の左半分を１Ｎ−硫酸水溶液に及び右半分を５０％クエン酸水溶液にそれぞれ約３０秒間ずつ浸漬した後、試験片全体を付着物除去液剤としてのアミルグリセリルエーテル（炭素数８の有機溶剤）を含有する洗浄剤に浸漬すると共に超音波洗浄機（アイワ医科工業社製 型式：ＡＵ−２６０Ｃ）により超音波エネルギーを１０分間与えた。そして、その内部表面を観察した。その結果、図７（ｂ）に示すように、１Ｎ−硫酸水溶液及び５０％クエン酸水溶液のいずれに浸漬した部分も効果的に付着物の除去を行えているのが確認された。但し、１Ｎ−硫酸水溶液に浸漬した部分では、細部に渡って効果的に付着物の除去がなされていた。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、顔料、分散剤としての酸型の水不溶性ポリマー、及び中和剤を含む水系顔料分散体の製造装置における付着物除去方法について有用である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０ 水系顔料分散体製造装置
１４ 原料供給部
２２ 製品回収部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料、分散剤としての酸型の水不溶性ポリマー、及び中和剤を含む水系顔料分散体の製造装置における付着物除去方法であって、
水系顔料分散体による付着物が付着した部分に酸を接液させた後、その部分から付着物を除去する付着物除去方法。
【請求項２】
上記酸を接液させた部分からの付着物の除去を、付着物除去液剤での洗浄により行う請求項１に記載の付着物除去方法。
【請求項３】
上記付着物除去液剤は、炭素数６〜１２の有機溶剤を含む洗浄剤及び／又は炭素数１〜５の有機溶剤である請求項２に記載の付着物除去方法。
【請求項４】
上記酸の接液を、酸を、水系顔料分散体の製造装置の原料供給部から製品回収部まで流通させることにより行い、
上記付着物除去液剤での洗浄を、付着物除去液剤を、３ｍ／ｓ以上の平均流速で、水系顔料分散体の製造装置の原料供給部から製品回収部まで流通させることにより行う請求項２又は３に記載の付着物除去方法。
【請求項５】
上記付着物除去液剤での洗浄の際に、水系顔料分散体による付着物が付着した部分に超音波エネルギーを付与する請求項２乃至４のいずれかに記載の付着物除去方法。
【請求項６】
上記酸が強酸である請求項１乃至５のいずれかに記載の付着物除去方法。
【請求項７】
水系顔料分散体の製造装置における水系顔料分散体が付着した部分がステンレスで形成されている請求項１乃至６のいずれかに記載の付着物除去方法。
【請求項１】
顔料、分散剤としての酸型の水不溶性ポリマー、及び中和剤を含む水系顔料分散体の製造装置における付着物除去方法であって、
水系顔料分散体による付着物が付着した部分に酸を接液させた後、その部分から付着物を除去する付着物除去方法。
【請求項２】
上記酸を接液させた部分からの付着物の除去を、付着物除去液剤での洗浄により行う請求項１に記載の付着物除去方法。
【請求項３】
上記付着物除去液剤は、炭素数６〜１２の有機溶剤を含む洗浄剤及び／又は炭素数１〜５の有機溶剤である請求項２に記載の付着物除去方法。
【請求項４】
上記酸の接液を、酸を、水系顔料分散体の製造装置の原料供給部から製品回収部まで流通させることにより行い、
上記付着物除去液剤での洗浄を、付着物除去液剤を、３ｍ／ｓ以上の平均流速で、水系顔料分散体の製造装置の原料供給部から製品回収部まで流通させることにより行う請求項２又は３に記載の付着物除去方法。
【請求項５】
上記付着物除去液剤での洗浄の際に、水系顔料分散体による付着物が付着した部分に超音波エネルギーを付与する請求項２乃至４のいずれかに記載の付着物除去方法。
【請求項６】
上記酸が強酸である請求項１乃至５のいずれかに記載の付着物除去方法。
【請求項７】
水系顔料分散体の製造装置における水系顔料分散体が付着した部分がステンレスで形成されている請求項１乃至６のいずれかに記載の付着物除去方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１３２３０３（Ｐ２０１１−１３２３０３Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９０９７３（Ｐ２００９−２９０９７３）
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
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