JP2000345086A - 水性インク組成物 - Google Patents
水性インク組成物Info
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- JP2000345086A JP2000345086A JP16267399A JP16267399A JP2000345086A JP 2000345086 A JP2000345086 A JP 2000345086A JP 16267399 A JP16267399 A JP 16267399A JP 16267399 A JP16267399 A JP 16267399A JP 2000345086 A JP2000345086 A JP 2000345086A
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- pigment
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- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 印字安定性と保存安定性を両立した水性イン
ク組成物を提供すること。 【解決手段】 本発明の水性インク組成物は、少なくと
も保湿剤と浸透促進剤を含む水性媒体と分散剤なしに水
に分散および／または溶解が可能な表面改質顔料を含
み、前記インク中の遊離した多価アニオン濃度が２５０
ｐｐｍ以下である。
ク組成物を提供すること。 【解決手段】 本発明の水性インク組成物は、少なくと
も保湿剤と浸透促進剤を含む水性媒体と分散剤なしに水
に分散および／または溶解が可能な表面改質顔料を含
み、前記インク中の遊離した多価アニオン濃度が２５０
ｐｐｍ以下である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、着色剤としてカー
ボンブラックもしくは有機顔料を用いた分散型の水性イ
ンクに関する。さらに詳しくは、水に分散および／また
は溶解が可能な表面改質顔料を含む水性インク組成物の
改良に関する。
ボンブラックもしくは有機顔料を用いた分散型の水性イ
ンクに関する。さらに詳しくは、水に分散および／また
は溶解が可能な表面改質顔料を含む水性インク組成物の
改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来水性の筆記具やインクジェットプリ
ンターに用いる記録液は、水溶性の染料が用いられてき
た。近年、記録物の画質や耐久性を向上するためにカー
ボンブラック等の顔料が着色剤に用いられる様になって
いる。
ンターに用いる記録液は、水溶性の染料が用いられてき
た。近年、記録物の画質や耐久性を向上するためにカー
ボンブラック等の顔料が着色剤に用いられる様になって
いる。
【０００３】例えば、特開昭６４−６０７４号公報、特
開昭６４−３１８８１号公報にはカーボンブラックを界
面活性剤や高分子分散剤で分散した水性顔料インクが記
載されている。
開昭６４−３１８８１号公報にはカーボンブラックを界
面活性剤や高分子分散剤で分散した水性顔料インクが記
載されている。
【０００４】しかしながら、これらのインクでは記録物
の印字濃度を上げるために着色剤のインク含有量を増や
すと、同時にインク粘度が急激に増してしまう問題が生
じる。また、安定に分散するためには過剰の界面活性剤
や高分子分散剤が必要であるが、これらは気泡発生や消
泡性低下の原因になり、特にインクジェット記録インク
に用いた場合には印字安定性の悪化につながる問題があ
る。
の印字濃度を上げるために着色剤のインク含有量を増や
すと、同時にインク粘度が急激に増してしまう問題が生
じる。また、安定に分散するためには過剰の界面活性剤
や高分子分散剤が必要であるが、これらは気泡発生や消
泡性低下の原因になり、特にインクジェット記録インク
に用いた場合には印字安定性の悪化につながる問題があ
る。
【０００５】これらの課題を解決するために、特開平８
−３４９８号公報および特開平１０−１２０９５８号公
報にはカーボンブラックに一定量以上の表面活性水素あ
るいはその塩を導入して、界面活性剤や高分子分散剤な
しに処理されたカーボンブラック単独で自発的に分散で
きる表面改質カーボンブラックを用いた分散液が記載さ
れている。さらに、特開平１０−９５９４１号公報には
上述の表面改質カーボンブラックとグリコールエーテル
類を含むインクジェットインクが提案されている。ま
た、表面改質カーボンブラック中の官能基のイオン化を
促進する目的でカーボンブラックの全硫黄および全塩素
量を０．１ｗｔ％以下に調整することが特開平１０−２
１２４２６号公報に記載されている。
−３４９８号公報および特開平１０−１２０９５８号公
報にはカーボンブラックに一定量以上の表面活性水素あ
るいはその塩を導入して、界面活性剤や高分子分散剤な
しに処理されたカーボンブラック単独で自発的に分散で
きる表面改質カーボンブラックを用いた分散液が記載さ
れている。さらに、特開平１０−９５９４１号公報には
上述の表面改質カーボンブラックとグリコールエーテル
類を含むインクジェットインクが提案されている。ま
た、表面改質カーボンブラック中の官能基のイオン化を
促進する目的でカーボンブラックの全硫黄および全塩素
量を０．１ｗｔ％以下に調整することが特開平１０−２
１２４２６号公報に記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の様に自発的に分
散できる表面改質カーボンブラックを用いたインクで
は、インクの低粘度化や印字安定性に関してきわめて効
果的である。しかしながら、自発的に分散させるための
表面改質工程により、顔料自身から脱離した硫黄等に由
来するイオン性物質が発生する。特開昭６４−６０７４
号公報、特開昭６４−３１８８１号公報に記載されてい
るカーボンブラックを界面活性剤や高分子分散剤で分散
した水性顔料インクでは、分散工程で前述のイオン性物
質が発生する原因はないが、表面改質顔料では比較的大
量のイオン性物質が発生して、これらのイオン性物質が
大量にある場合は、インクを長期間保存した場合に増粘
等が生じて、保存安定性が低下することが見いだされ
た。
散できる表面改質カーボンブラックを用いたインクで
は、インクの低粘度化や印字安定性に関してきわめて効
果的である。しかしながら、自発的に分散させるための
表面改質工程により、顔料自身から脱離した硫黄等に由
来するイオン性物質が発生する。特開昭６４−６０７４
号公報、特開昭６４−３１８８１号公報に記載されてい
るカーボンブラックを界面活性剤や高分子分散剤で分散
した水性顔料インクでは、分散工程で前述のイオン性物
質が発生する原因はないが、表面改質顔料では比較的大
量のイオン性物質が発生して、これらのイオン性物質が
大量にある場合は、インクを長期間保存した場合に増粘
等が生じて、保存安定性が低下することが見いだされ
た。
【０００７】従って本発明は、分散剤なしに水に分散お
よび／または溶解が可能な表面改質顔料を含む水性イン
ク組成物において、印字安定性を向上しながら、更に保
存安定性の高い水性インク組成物を提供することを目的
としている。
よび／または溶解が可能な表面改質顔料を含む水性イン
ク組成物において、印字安定性を向上しながら、更に保
存安定性の高い水性インク組成物を提供することを目的
としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の水性インク組成
物は、少なくとも水性媒体と分散剤なしに水に分散およ
び／または溶解が可能な表面改質顔料を含む水性インク
組成物であって、前記インク中の遊離した多価アニオン
濃度が２５０ｐｐｍ以下であることを特徴とする。
物は、少なくとも水性媒体と分散剤なしに水に分散およ
び／または溶解が可能な表面改質顔料を含む水性インク
組成物であって、前記インク中の遊離した多価アニオン
濃度が２５０ｐｐｍ以下であることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】発明の水性インク組成物は、界面
活性剤や水溶性樹脂などの分散剤なしに水に分散および
／または溶解が可能な表面改質顔料を水性媒体中に分散
したものである。さらに、インク中に遊離した多価アニ
オン濃度が２５０ｐｐｍ以下に調整したものである。
活性剤や水溶性樹脂などの分散剤なしに水に分散および
／または溶解が可能な表面改質顔料を水性媒体中に分散
したものである。さらに、インク中に遊離した多価アニ
オン濃度が２５０ｐｐｍ以下に調整したものである。
【００１０】本発明においては、顔料が分散剤を用いな
くても水中に分散可能な最小粒子径で安定に存在してい
る状態を「分散および／または溶解」と表現している。
分散可能な最小粒子径とは、分散時間を増してもそれ以
上小さくならない最小粒子径である。カーボンブラック
や有機顔料の表面に親水性官能基を大量に導入して表面
改質することで、あたかも水溶性染料が水に単分子で溶
解する様に、顔料が分散可能な最小粒子径で自発的に分
散していくと考えられる。
くても水中に分散可能な最小粒子径で安定に存在してい
る状態を「分散および／または溶解」と表現している。
分散可能な最小粒子径とは、分散時間を増してもそれ以
上小さくならない最小粒子径である。カーボンブラック
や有機顔料の表面に親水性官能基を大量に導入して表面
改質することで、あたかも水溶性染料が水に単分子で溶
解する様に、顔料が分散可能な最小粒子径で自発的に分
散していくと考えられる。
【００１１】「分散および／または溶解」するための表
面改質は、カルボキシル基、カルボニル基、ヒドロキシ
ル基等の親水性官能基、およびその塩を顔料の表面に直
接あるいはアルキル、アルキルエーテル、アリール基な
どを介して結合することで行われる。具体的には、化学
的処理により、水中で顔料表面を酸化剤で酸化してカル
ボキシル基やカルボニル基、ヒドロキシル基等の導入す
る方法、これらの官能基または官能基を含んだ活性種を
顔料表面にグラフトさせる方法などがあげられる。
面改質は、カルボキシル基、カルボニル基、ヒドロキシ
ル基等の親水性官能基、およびその塩を顔料の表面に直
接あるいはアルキル、アルキルエーテル、アリール基な
どを介して結合することで行われる。具体的には、化学
的処理により、水中で顔料表面を酸化剤で酸化してカル
ボキシル基やカルボニル基、ヒドロキシル基等の導入す
る方法、これらの官能基または官能基を含んだ活性種を
顔料表面にグラフトさせる方法などがあげられる。
【００１２】本発明の水性インクは、表面改質顔料をイ
ンク全量に対して１〜１５％の範囲で加えることが好ま
しい。この範囲であれば、十分な印字濃度の水性インク
を得ることができる。
ンク全量に対して１〜１５％の範囲で加えることが好ま
しい。この範囲であれば、十分な印字濃度の水性インク
を得ることができる。
【００１３】本発明の水性インクのインク中の遊離多価
アニオン濃度は、上述の表面改質顔料の添加量におい
て、２５０ｐｐｍ以下であれば、インクを長期間放置し
ても増粘等が無く、保存安定性の良いインクを得ること
ができる。多価アニオンとしては、硫酸イオン、リン酸
イオン、低分子ポリカルボン酸類等が挙げられる。特に
硫酸イオンは、顔料自身にもともと含まれる硫黄類が分
散工程で脱離して、さらに表面改質の為の湿式酸化に用
いるハロゲン酸塩により酸化されて硫酸となるために、
大量に混入し易い。このため２５０ｐｐｍ以下に除去す
ることが好ましい。
アニオン濃度は、上述の表面改質顔料の添加量におい
て、２５０ｐｐｍ以下であれば、インクを長期間放置し
ても増粘等が無く、保存安定性の良いインクを得ること
ができる。多価アニオンとしては、硫酸イオン、リン酸
イオン、低分子ポリカルボン酸類等が挙げられる。特に
硫酸イオンは、顔料自身にもともと含まれる硫黄類が分
散工程で脱離して、さらに表面改質の為の湿式酸化に用
いるハロゲン酸塩により酸化されて硫酸となるために、
大量に混入し易い。このため２５０ｐｐｍ以下に除去す
ることが好ましい。
【００１４】インク中の遊離多価アニオン濃度の低減
は、酸化して分散した表面処理顔料の分散液を逆浸透
膜、限外ろ過、電気透析等で精製してからインクを作成
する方法が、分散液の分散性を悪化させないために好ま
しい。また、水酸化ナトリウム等のアルカリを添加して
塩を作成してから精製することも可能である。
は、酸化して分散した表面処理顔料の分散液を逆浸透
膜、限外ろ過、電気透析等で精製してからインクを作成
する方法が、分散液の分散性を悪化させないために好ま
しい。また、水酸化ナトリウム等のアルカリを添加して
塩を作成してから精製することも可能である。
【００１５】遊離多価アニオン濃度の定量は、例えば以
下の分析方法により行うことができる。インクを限外ろ
過フィルターにより固形分と液成分に分離して、液成分
を適当な濃度に超純水で希釈してイオンクロマトグラフ
により測定して得られる。
下の分析方法により行うことができる。インクを限外ろ
過フィルターにより固形分と液成分に分離して、液成分
を適当な濃度に超純水で希釈してイオンクロマトグラフ
により測定して得られる。
【００１６】なお、顔料内部に存在する、あるいは顔料
表面に強く吸着して放置しても脱離しないのであれば、
上述の物質のインク中に含まれる全量が２５０ｐｐｍを
越えても、インクの長期の保存安定性に影響することは
ない。
表面に強く吸着して放置しても脱離しないのであれば、
上述の物質のインク中に含まれる全量が２５０ｐｐｍを
越えても、インクの長期の保存安定性に影響することは
ない。
【００１７】本発明は、表面改質するための顔料として
カーボンブラックおよび有機顔料を用いることが好まし
い。
カーボンブラックおよび有機顔料を用いることが好まし
い。
【００１８】本発明で好ましいカーボンブラックの具体
例としては、三菱化学株式会社製のカーボンブラックと
して、＃２０B、＃４０、ＭＡ１００などが挙げられ
る。デグサ社製のカーボンブラックとして、カラーブラ
ックＦＷ１８、カラーブラックＳ１７０、スペシャルブ
ラック２５０などが挙げられる。コロンビアカーボン社
製のカーボンブラックとして、コンダクテックスＳＣ、
ラーベン１２５５などが挙げられる。キャボット社製の
カーボンブラックとして、モナーク７００、モナーク８
８０、エルフテックス１２などが挙げられる。なお、こ
れらは本発明に好適なカーボンブラックの一例の記載で
あり、これらによって本発明が限定されるものではな
い。
例としては、三菱化学株式会社製のカーボンブラックと
して、＃２０B、＃４０、ＭＡ１００などが挙げられ
る。デグサ社製のカーボンブラックとして、カラーブラ
ックＦＷ１８、カラーブラックＳ１７０、スペシャルブ
ラック２５０などが挙げられる。コロンビアカーボン社
製のカーボンブラックとして、コンダクテックスＳＣ、
ラーベン１２５５などが挙げられる。キャボット社製の
カーボンブラックとして、モナーク７００、モナーク８
８０、エルフテックス１２などが挙げられる。なお、こ
れらは本発明に好適なカーボンブラックの一例の記載で
あり、これらによって本発明が限定されるものではな
い。
【００１９】本発明で好ましい有機顔料としては、アゾ
系顔料、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔
料、キナクリドン系顔料、チオインジゴ系顔料、トリフ
ェニルメタン系レーキ顔料、オキサジン系レーキ顔料等
が挙げられる。更に、水性媒体に不溶であれば、油溶染
料、分散染料等を用いることもできる。具体的には、黄
色系としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、
３、４、５、６、７、１０、１１、１２、１３、１４、
１５、１６、１７、６５、８３が挙げられる。また、赤
色系としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、
４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１
４、１５、１６、１７、１８、１９、２１、２２、２
３、３０、３１、３２、３７、３８、３９、４０、４
９、５０、５１、５２、５３、５５、６０、６４、８
３、８７、８８、８９、９０、１１２、１１４、１２
３、１６３等が挙げられる。青色系としては、Ｃ．Ｉ．
ピグメントブルー２、３、１５、１６、２２、２５等、
黒色系としてはＣ．Ｉ．ピグメントブラック１が挙げら
れる。
系顔料、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔
料、キナクリドン系顔料、チオインジゴ系顔料、トリフ
ェニルメタン系レーキ顔料、オキサジン系レーキ顔料等
が挙げられる。更に、水性媒体に不溶であれば、油溶染
料、分散染料等を用いることもできる。具体的には、黄
色系としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、
３、４、５、６、７、１０、１１、１２、１３、１４、
１５、１６、１７、６５、８３が挙げられる。また、赤
色系としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、
４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１
４、１５、１６、１７、１８、１９、２１、２２、２
３、３０、３１、３２、３７、３８、３９、４０、４
９、５０、５１、５２、５３、５５、６０、６４、８
３、８７、８８、８９、９０、１１２、１１４、１２
３、１６３等が挙げられる。青色系としては、Ｃ．Ｉ．
ピグメントブルー２、３、１５、１６、２２、２５等、
黒色系としてはＣ．Ｉ．ピグメントブラック１が挙げら
れる。
【００２０】また、本発明の水性インクに用いる表面処
理顔料の作成は、上述の様に化学的処理により、水中で
顔料表面を酸化剤で酸化してカルボキシル基やカルボニ
ル基、ヒドロキシル基等の導入する方法、これらの官能
基または官能基を含んだ活性種を顔料表面にグラフトさ
せる方法などがあげられが、カーボンブラックあるいは
有機顔料をハロゲン酸化合物で酸化して得ることが特に
好ましい。ハロゲン酸化合物としては、次亜塩素酸ナト
リウム水溶液、次亜塩素酸カルシウム、次亜臭素酸ナト
リウム水溶液、次亜沃素酸ナトリウム水溶液等が挙げら
れる。なお、次亜フッ素酸は極めて不安定なため、実質
的に表面処理顔料の作成に用いることはできない。
理顔料の作成は、上述の様に化学的処理により、水中で
顔料表面を酸化剤で酸化してカルボキシル基やカルボニ
ル基、ヒドロキシル基等の導入する方法、これらの官能
基または官能基を含んだ活性種を顔料表面にグラフトさ
せる方法などがあげられが、カーボンブラックあるいは
有機顔料をハロゲン酸化合物で酸化して得ることが特に
好ましい。ハロゲン酸化合物としては、次亜塩素酸ナト
リウム水溶液、次亜塩素酸カルシウム、次亜臭素酸ナト
リウム水溶液、次亜沃素酸ナトリウム水溶液等が挙げら
れる。なお、次亜フッ素酸は極めて不安定なため、実質
的に表面処理顔料の作成に用いることはできない。
【００２１】発明の水性インク組成物の水性媒体は、表
面改質顔料を保持するための媒体であり、かつインクと
しての特性を付与するものであり、少なくとも水と保湿
剤、浸透促進剤を含み、更に必要に応じて、さらに定着
剤、ｐH調整剤、酸化防止剤・紫外線吸収剤、防腐剤・
防かび剤等を添加することができる。
面改質顔料を保持するための媒体であり、かつインクと
しての特性を付与するものであり、少なくとも水と保湿
剤、浸透促進剤を含み、更に必要に応じて、さらに定着
剤、ｐH調整剤、酸化防止剤・紫外線吸収剤、防腐剤・
防かび剤等を添加することができる。
【００２２】本発明に好ましい水は、イオン交換水、限
外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、又は超純水を用
いることができる。また、紫外線照射、又は過酸化水素
添加などにより滅菌した水を用いると、インク組成物を
長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を防止する
ことができるので好適である。
外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、又は超純水を用
いることができる。また、紫外線照射、又は過酸化水素
添加などにより滅菌した水を用いると、インク組成物を
長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を防止する
ことができるので好適である。
【００２３】本発明に用いることができる保湿剤として
は、水溶性かつ吸湿性の高い材料から選ばれ、グリセリ
ン、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、テトラ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、ジプロピ
レングリコール、ポリプロピレングリコール、１，３−
プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−
ペンタンジオール１，６−ヘキサンジオール、１，２，
６−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール等のポ
リオール類、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリ
ドン、ε−カプロラクタム等のラクラム類、尿素、チオ
尿素、エチレン尿素、１，３−ジメチルイミダゾリジノ
ン類等の尿素類、マルチトール、ソルビトール、グルコ
ノラクトン、マルトース等の糖類を用いることができ
る。
は、水溶性かつ吸湿性の高い材料から選ばれ、グリセリ
ン、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、テトラ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、ジプロピ
レングリコール、ポリプロピレングリコール、１，３−
プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−
ペンタンジオール１，６−ヘキサンジオール、１，２，
６−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール等のポ
リオール類、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリ
ドン、ε−カプロラクタム等のラクラム類、尿素、チオ
尿素、エチレン尿素、１，３−ジメチルイミダゾリジノ
ン類等の尿素類、マルチトール、ソルビトール、グルコ
ノラクトン、マルトース等の糖類を用いることができ
る。
【００２４】これらの保湿剤は、他のインク添加剤と合
わせてインク粘度が２５℃で２５ｃPs以下になる添加量
で加えることができる。
わせてインク粘度が２５℃で２５ｃPs以下になる添加量
で加えることができる。
【００２５】本発明に用いることができる浸透促進剤と
しては、記録媒体への濡れ性を向上することで浸透性を
早めたものであり、水溶液の表面張力が小さくなる水溶
性有機溶剤や界面活性剤から選ばれる。
しては、記録媒体への濡れ性を向上することで浸透性を
早めたものであり、水溶液の表面張力が小さくなる水溶
性有機溶剤や界面活性剤から選ばれる。
【００２６】水溶性有機溶剤としては、エタノール、プ
ロパノール等の低級アルコール、エチレングリコールモ
ノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエー
テル等のセロソルブ類、ジエチレングリコールモノメチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテ
ル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジ
エチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレ
ングリコール−ｎ−ブチルエーテル等のカルビトール
類、１，２−ヘキサンジオ−ル、１，２−オクタンジオ
ール等の１，２−アルキルジオール類が上げられる。
ロパノール等の低級アルコール、エチレングリコールモ
ノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエー
テル等のセロソルブ類、ジエチレングリコールモノメチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテ
ル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジ
エチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレ
ングリコール−ｎ−ブチルエーテル等のカルビトール
類、１，２−ヘキサンジオ−ル、１，２−オクタンジオ
ール等の１，２−アルキルジオール類が上げられる。
【００２７】また界面活性剤としては、脂肪酸塩類、ア
ルキル硫酸エステル塩類等のアニオン性界面活性剤、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
ンフェニルエーテル等のノニオン性界面活性剤、サーフ
ィノール６１、８２、１０４、４４０、４６５、４８５
（以上いずれも商品名、エア・プロダクツ・アンド・ケ
ミカルズ社製）等のアセチレングリコール系ノニオン性
界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両イオン性界面活
性剤等を用いることができる。
ルキル硫酸エステル塩類等のアニオン性界面活性剤、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
ンフェニルエーテル等のノニオン性界面活性剤、サーフ
ィノール６１、８２、１０４、４４０、４６５、４８５
（以上いずれも商品名、エア・プロダクツ・アンド・ケ
ミカルズ社製）等のアセチレングリコール系ノニオン性
界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両イオン性界面活
性剤等を用いることができる。
【００２８】なお、本発明の表面改質顔料は、界面活性
剤からなる分散剤を用いること無く水に分散および／ま
たは溶解が可能な着色剤であるため、本発明のインクで
用いるこれら界面活性剤は、浸透促進のためのみに用い
ることができる。すなわち、通常顔料に分散性を付与す
るためには顔料と各々の材料が吸着し合う組み合わせで
選ぶ必要があるが、本発明では、組み合わせを考慮せず
に浸透促進性のみで選択することができる。
剤からなる分散剤を用いること無く水に分散および／ま
たは溶解が可能な着色剤であるため、本発明のインクで
用いるこれら界面活性剤は、浸透促進のためのみに用い
ることができる。すなわち、通常顔料に分散性を付与す
るためには顔料と各々の材料が吸着し合う組み合わせで
選ぶ必要があるが、本発明では、組み合わせを考慮せず
に浸透促進性のみで選択することができる。
【００２９】定着剤としては、水溶性の樹脂類を用いる
ことができ，水溶性ロジン類、アルギン酸類、ポリビニ
ルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボ
キシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、
メチルセルロース、スチレン−アクリル酸樹脂、スチレ
ン−アクリル酸−アクリル酸エステル樹脂、スチレン−
マレイン酸樹脂、スチレン−マレイン酸半エステル樹
脂、アクリル酸−アクリル酸エステル樹脂、イソブチレ
ン−マレイン酸樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ポリ
ビニルピロリドン、アラビアゴムスターチ、ポリアリル
アミン、ポリビニルアミン、ポリエチレンイミンなどが
挙げられる。なお、本発明の表面改質カーボンブラック
は、水溶性樹脂からなる分散剤を用いること無く水に分
散および／または溶解が可能な着色剤であるため、本発
明のインクで用いる水溶性樹脂は、定着のためのみに用
いることができる。すなわち、通常顔料に分散性を付与
するためには顔料と各々の材料が吸着し合う組み合わせ
で選ぶ必要があるが、本発明では、組み合わせを考慮せ
ずに定着性のみで選択することができる。
ことができ，水溶性ロジン類、アルギン酸類、ポリビニ
ルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボ
キシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、
メチルセルロース、スチレン−アクリル酸樹脂、スチレ
ン−アクリル酸−アクリル酸エステル樹脂、スチレン−
マレイン酸樹脂、スチレン−マレイン酸半エステル樹
脂、アクリル酸−アクリル酸エステル樹脂、イソブチレ
ン−マレイン酸樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ポリ
ビニルピロリドン、アラビアゴムスターチ、ポリアリル
アミン、ポリビニルアミン、ポリエチレンイミンなどが
挙げられる。なお、本発明の表面改質カーボンブラック
は、水溶性樹脂からなる分散剤を用いること無く水に分
散および／または溶解が可能な着色剤であるため、本発
明のインクで用いる水溶性樹脂は、定着のためのみに用
いることができる。すなわち、通常顔料に分散性を付与
するためには顔料と各々の材料が吸着し合う組み合わせ
で選ぶ必要があるが、本発明では、組み合わせを考慮せ
ずに定着性のみで選択することができる。
【００３０】ｐＨ調整剤としては、水酸化リチウム、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア水、トリ
エタノールアミン、ジエタノールアミンなどのアルカリ
金属の水酸化物あるいはアミン類が挙げられる。
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア水、トリ
エタノールアミン、ジエタノールアミンなどのアルカリ
金属の水酸化物あるいはアミン類が挙げられる。
【００３１】酸化防止剤・紫外線吸収剤としては、アロ
ハネート、メチルアロハネートなどのアロハネート類、
ビウレット、ジメチルビウレット、テトラメチルビウレ
ットなどのビウレット類など、Ｌ−アスコルビン酸およ
びその塩等、チバガイギー社製のＴｉｎｕｖｉｎ３２
８、９００、１１３０、３８４、２９２、１２３、１４
４、６２２、７７０、２９２、Ｉｒｇａｃｏｒ２５２、
１５３、Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０、１０７６、１０３
５、ＭＤ１０２４など、あるいはランタニドの酸化物等
が用いられる。
ハネート、メチルアロハネートなどのアロハネート類、
ビウレット、ジメチルビウレット、テトラメチルビウレ
ットなどのビウレット類など、Ｌ−アスコルビン酸およ
びその塩等、チバガイギー社製のＴｉｎｕｖｉｎ３２
８、９００、１１３０、３８４、２９２、１２３、１４
４、６２２、７７０、２９２、Ｉｒｇａｃｏｒ２５２、
１５３、Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０、１０７６、１０３
５、ＭＤ１０２４など、あるいはランタニドの酸化物等
が用いられる。
【００３２】防腐剤・防かび剤としては、例えば安息香
酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、２
−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、ソル
ビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、１，２−
ジベンジソチアゾリン−３−オン（ＩＣＩ社のプロキセ
ルＣＲＬ、プロキセルＢＤＮ、プロキセルＧＸＬ、プロ
キセルＸＬ−２、プロキセルＴＮ）などの中から選ぶこ
とができる。
酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、２
−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、ソル
ビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、１，２−
ジベンジソチアゾリン−３−オン（ＩＣＩ社のプロキセ
ルＣＲＬ、プロキセルＢＤＮ、プロキセルＧＸＬ、プロ
キセルＸＬ−２、プロキセルＴＮ）などの中から選ぶこ
とができる。
【００３３】
【実施例】（実施例１）カーボンブラックとしてＭＡ８
（商品名、三菱化学株式会社製）１００ｇを水１ｋｇに
混合して、ジルコニアビーズによるボールミルにて粉砕
した。この粉砕原液に次亜塩素酸ナトリウム水溶液４０
０ｇを加えて、１０時間煮沸して湿式酸化を行った。得
られた分散原液をガラス繊維ろ紙ＧＡ−１００（商品
名、アドバンテック東洋株式会社製）でろ過して、さら
に水で洗浄した。このウェットケーキを水５ｋｇに再分
散して、限外ろ過システムのミニタン（商品名、ミリポ
ア社製）により分画分子量１０万の限外ろ過膜を用いて
電導度４ｍＳ／ｃｍまで脱塩・精製して、さらに顔料濃
度１５ｗｔ％まで濃縮して顔料分散液を調整した。
（商品名、三菱化学株式会社製）１００ｇを水１ｋｇに
混合して、ジルコニアビーズによるボールミルにて粉砕
した。この粉砕原液に次亜塩素酸ナトリウム水溶液４０
０ｇを加えて、１０時間煮沸して湿式酸化を行った。得
られた分散原液をガラス繊維ろ紙ＧＡ−１００（商品
名、アドバンテック東洋株式会社製）でろ過して、さら
に水で洗浄した。このウェットケーキを水５ｋｇに再分
散して、限外ろ過システムのミニタン（商品名、ミリポ
ア社製）により分画分子量１０万の限外ろ過膜を用いて
電導度４ｍＳ／ｃｍまで脱塩・精製して、さらに顔料濃
度１５ｗｔ％まで濃縮して顔料分散液を調整した。
【００３４】得られた顔料分散液を３０ｇ、保湿成分と
してグリセリン１０ｇと２−ピロリドン５ｇ、浸透促進
成分としてｔｅｒｔ−ペンタノール４ｇとノニオン性界
面活性剤のニッサンノニオンＮＳ−２２０（商品名、日
本油脂株式会社製）１ｇを混合して、超純水を加えて全
量を１００ｇとして、さらにインクｐＨが７．５になる
までトリエタノールアミンを加えた。この混合液を２時
間攪拌して、孔径約５μｍのステンレス製フィルターに
て濾過して水性インクを調製した。
してグリセリン１０ｇと２−ピロリドン５ｇ、浸透促進
成分としてｔｅｒｔ−ペンタノール４ｇとノニオン性界
面活性剤のニッサンノニオンＮＳ−２２０（商品名、日
本油脂株式会社製）１ｇを混合して、超純水を加えて全
量を１００ｇとして、さらにインクｐＨが７．５になる
までトリエタノールアミンを加えた。この混合液を２時
間攪拌して、孔径約５μｍのステンレス製フィルターに
て濾過して水性インクを調製した。
【００３５】水性インクを遠心式限外ろ過ユニット ウ
ルトラフリー１５／分画分子量１万（商品名、日本ミリ
ポア社製）を用いて液成分を分離して、液成分をイオン
クロマトグラフＤＸ−５００（日本ダイオネクス（株）
社製）により測定した結果、遊離多価イオンは硫酸イオ
ンで濃度は１０５ｐｐｍであった。
ルトラフリー１５／分画分子量１万（商品名、日本ミリ
ポア社製）を用いて液成分を分離して、液成分をイオン
クロマトグラフＤＸ−５００（日本ダイオネクス（株）
社製）により測定した結果、遊離多価イオンは硫酸イオ
ンで濃度は１０５ｐｐｍであった。
【００３６】水性インクを遠心式限外ろ過ユニット ウ
ルトラフリー１５／分画分子量１万（商品名、日本ミリ
ポア社製）を用いて液成分を分離して、液成分をイオン
クロマトグラフＤＸ−５００（日本ダイオネクス（株）
社製）により測定した結果、遊離多価イオンは硫酸イオ
ンで濃度は１０５ｐｐｍであった。
ルトラフリー１５／分画分子量１万（商品名、日本ミリ
ポア社製）を用いて液成分を分離して、液成分をイオン
クロマトグラフＤＸ−５００（日本ダイオネクス（株）
社製）により測定した結果、遊離多価イオンは硫酸イオ
ンで濃度は１０５ｐｐｍであった。
【００３７】（実施例２）実施例１に対して脱塩・精製
度合いを電導度１０ｍＳ／ｃｍで行い、同様にして水性
インクを作成した。遊離した硫酸イオンの濃度は２５０
ｐｐｍであった。
度合いを電導度１０ｍＳ／ｃｍで行い、同様にして水性
インクを作成した。遊離した硫酸イオンの濃度は２５０
ｐｐｍであった。
【００３８】（実施例３）カーボンブラックとしてカラ
ーブラックＳ１７０（商品名、デグサ社製）４０ｇを水
１ｋｇに混合して、ジルコニアビーズによるボールミル
にて粉砕した。この粉砕原液に次亜塩素酸ナトリウム水
溶液４００ｇを加えて、１０時間煮沸して湿式酸化を行
った。得られた分散原液をガラス繊維ろ紙ＧＡ−１００
（商品名、アドバンテック東洋株式会社製）でろ過し
て、さらに水で洗浄した。このウェットケーキを水５ｋ
ｇに再分散して、限外ろ過システムのミニタン（商品
名、ミリポア社製）により分画分子量１０万の限外ろ過
膜を用いて電導度４ｍＳ／ｃｍまで脱塩・精製して、さ
らに顔料濃度１５ｗｔ％まで濃縮して顔料分散液を調整
した。
ーブラックＳ１７０（商品名、デグサ社製）４０ｇを水
１ｋｇに混合して、ジルコニアビーズによるボールミル
にて粉砕した。この粉砕原液に次亜塩素酸ナトリウム水
溶液４００ｇを加えて、１０時間煮沸して湿式酸化を行
った。得られた分散原液をガラス繊維ろ紙ＧＡ−１００
（商品名、アドバンテック東洋株式会社製）でろ過し
て、さらに水で洗浄した。このウェットケーキを水５ｋ
ｇに再分散して、限外ろ過システムのミニタン（商品
名、ミリポア社製）により分画分子量１０万の限外ろ過
膜を用いて電導度４ｍＳ／ｃｍまで脱塩・精製して、さ
らに顔料濃度１５ｗｔ％まで濃縮して顔料分散液を調整
した。
【００３９】得られた顔料分散液を３５ｇ、保湿剤とし
てグリセリン１０ｇとジエチレングリコール５ｇ、浸透
促進剤としてジエチレングリコール−モノ−ｎ−ブチル
エーテル７．５ｇを混合して、超純水を加えて全量を１
００ｇとして、さらにインクｐＨが７．３になるまでト
リエタノールアミンを加えた。この混合液を２時間攪拌
して、孔径約５μｍのステンレス製フィルターにて濾過
して水性インクを調製した。
てグリセリン１０ｇとジエチレングリコール５ｇ、浸透
促進剤としてジエチレングリコール−モノ−ｎ−ブチル
エーテル７．５ｇを混合して、超純水を加えて全量を１
００ｇとして、さらにインクｐＨが７．３になるまでト
リエタノールアミンを加えた。この混合液を２時間攪拌
して、孔径約５μｍのステンレス製フィルターにて濾過
して水性インクを調製した。
【００４０】水性インクを実施例１と同様の方法で分析
した結果、遊離した多価アニオンは硫酸イオンのみで濃
度は２００ｐｐｍであった。
した結果、遊離した多価アニオンは硫酸イオンのみで濃
度は２００ｐｐｍであった。
【００４１】（実施例４）有機顔料としてＣ．Ｉ．ピグ
メントレッド１６３の５０ｇを水１ｋｇに混合して、ジ
ルコニアビーズによるボールミルにて粉砕した。この粉
砕原液に次亜塩素酸ナトリウム水溶液１５０ｇを加え
て、１０時間攪拌しながら湿式酸化を行った。得られた
分散原液をガラス繊維ろ紙ＧＡ−１００（商品名、アド
バンテック東洋株式会社製）でろ過して、さらに水で洗
浄した。このウェットケーキを水５ｋｇに再分散して、
限外ろ過システムのミニタン（商品名、ミリポア社製）
により分画分子量１０万の限外ろ過膜を用いて電導度６
ｍＳ／ｃｍまで脱塩・精製して、さらに顔料濃度１５ｗ
ｔ％まで濃縮して顔料分散液を調整した。
メントレッド１６３の５０ｇを水１ｋｇに混合して、ジ
ルコニアビーズによるボールミルにて粉砕した。この粉
砕原液に次亜塩素酸ナトリウム水溶液１５０ｇを加え
て、１０時間攪拌しながら湿式酸化を行った。得られた
分散原液をガラス繊維ろ紙ＧＡ−１００（商品名、アド
バンテック東洋株式会社製）でろ過して、さらに水で洗
浄した。このウェットケーキを水５ｋｇに再分散して、
限外ろ過システムのミニタン（商品名、ミリポア社製）
により分画分子量１０万の限外ろ過膜を用いて電導度６
ｍＳ／ｃｍまで脱塩・精製して、さらに顔料濃度１５ｗ
ｔ％まで濃縮して顔料分散液を調整した。
【００４２】得られた顔料分散液を３０ｇ、保湿剤とし
てグリセリン１０ｇとジエチレングリコール５ｇ、浸透
促進剤としてジエチレングリコール−モノ−ｎ−ブチル
エーテル５ｇとアセチレングリコール系界面活性剤のサ
ーフィノール４６５を１ｇを混合して、超純水を加えて
全量を１００ｇとして、さらにインクｐＨが７．２にな
るまでトリエタノールアミンを加えた。この混合液を２
時間攪拌して、孔径約５μｍのステンレス製フィルター
にて濾過して水性インクを調製した。
てグリセリン１０ｇとジエチレングリコール５ｇ、浸透
促進剤としてジエチレングリコール−モノ−ｎ−ブチル
エーテル５ｇとアセチレングリコール系界面活性剤のサ
ーフィノール４６５を１ｇを混合して、超純水を加えて
全量を１００ｇとして、さらにインクｐＨが７．２にな
るまでトリエタノールアミンを加えた。この混合液を２
時間攪拌して、孔径約５μｍのステンレス製フィルター
にて濾過して水性インクを調製した。
【００４３】水性インクを実施例１と同様の方法で分析
した結果、遊離した多価アニオンは硫酸イオンのみで濃
度は２５０ｐｐｍであった。硫酸イオンは、Ｃ．Ｉ．ピ
グメントレッド１６３の一部が次亜塩素酸の酸化で分解
して脱離・イオン化したものと推定される。
した結果、遊離した多価アニオンは硫酸イオンのみで濃
度は２５０ｐｐｍであった。硫酸イオンは、Ｃ．Ｉ．ピ
グメントレッド１６３の一部が次亜塩素酸の酸化で分解
して脱離・イオン化したものと推定される。
【００４４】（比較例１）実施例１に対して脱塩・精製
度合いを電導度１５ｍＳ／ｃｍで行い、同様にして水性
インクを作成した。遊離した硫酸イオン濃度は３００ｐ
ｐｍであった。
度合いを電導度１５ｍＳ／ｃｍで行い、同様にして水性
インクを作成した。遊離した硫酸イオン濃度は３００ｐ
ｐｍであった。
【００４５】（比較例２）実施例３に対して脱塩・精製
度合いを電導度２０ｍＳ／ｃｍで行い、同様にして水性
インクを作成した。遊離した硫酸イオン濃度は４００ｐ
ｐｍであった。
度合いを電導度２０ｍＳ／ｃｍで行い、同様にして水性
インクを作成した。遊離した硫酸イオン濃度は４００ｐ
ｐｍであった。
【００４６】＜評価方法＞ （印字安定性）圧電素子式オンデマンド型インクジェッ
ト記録装置のＭＪ−９３０Ｃ（商品名、セイコーエプソ
ン株式会社製）に実施例１から４および比較例１、２の
インクを充填して、連続してＡ４の用紙を３０００枚印
刷して印字時の安定性を評価した。全枚数に渡って印刷
の乱れが無い場合からクリーニングの必要回数が平均し
て５００枚以上ごとに必要な場合をＡ、平均して１００
枚から５００枚ごとにクリーニングが必要な場合をＢ、
平均して１００枚未満でクリーニングが必要な場合をＣ
として評価を行った。
ト記録装置のＭＪ−９３０Ｃ（商品名、セイコーエプソ
ン株式会社製）に実施例１から４および比較例１、２の
インクを充填して、連続してＡ４の用紙を３０００枚印
刷して印字時の安定性を評価した。全枚数に渡って印刷
の乱れが無い場合からクリーニングの必要回数が平均し
て５００枚以上ごとに必要な場合をＡ、平均して１００
枚から５００枚ごとにクリーニングが必要な場合をＢ、
平均して１００枚未満でクリーニングが必要な場合をＣ
として評価を行った。
【００４７】（保存安定性）実施例１から４および比較
例１、２のインクを６０℃で１ヶ月放置して、放置前後
のインク粘度を比較した。放置前後の粘度変化が９５〜
１０５％の範囲の場合をＡ、８０〜１２０％の場合を
Ｂ、８０％未満または１２０％以上をＣとして評価を行
った。
例１、２のインクを６０℃で１ヶ月放置して、放置前後
のインク粘度を比較した。放置前後の粘度変化が９５〜
１０５％の範囲の場合をＡ、８０〜１２０％の場合を
Ｂ、８０％未満または１２０％以上をＣとして評価を行
った。
【００４８】印字安定性および保存安定性の結果を表１
にまとめて示す。
にまとめて示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】表１に示した様に、本発明の要件のインク
中の遊離した多価アニオン濃度が２５０ｐｐｍ以下の実
施例１から４では、印字安定性はＡで、かつ保存安定性
はＡもしくはＢであり、印字安定性と保存安定性が両立
した水性インク組成物を提供できた。これに対して遊離
多価アニオン濃度が２５０ｐｐｍを越えている比較例１
および２では実施例に比較して保存安定性が悪く、印字
安定性と保存安定性が両立できなかった。
中の遊離した多価アニオン濃度が２５０ｐｐｍ以下の実
施例１から４では、印字安定性はＡで、かつ保存安定性
はＡもしくはＢであり、印字安定性と保存安定性が両立
した水性インク組成物を提供できた。これに対して遊離
多価アニオン濃度が２５０ｐｐｍを越えている比較例１
および２では実施例に比較して保存安定性が悪く、印字
安定性と保存安定性が両立できなかった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C056 FC01 2H086 BA53 BA55 4J037 AA02 AA30 CA05 CA14 CC01 CC02 CC13 CC15 CC16 CC17 DD20 DD27 EE19 EE28 EE33 EE43 FF05 FF22 FF23 4J039 BA04 BA10 BA18 BC17 BC39 BC60 BE01 CA03 CA06 EA15 EA16 EA17 EA19 EA44 GA24
Claims (4)
- 【請求項１】 少なくとも水性媒体と分散剤なしに水に
分散および／または溶解が可能な表面改質顔料を含む水
性インク組成物であって、前記インク中の遊離した多価
アニオン濃度が２５０ｐｐｍ以下であることを特徴とす
る水性インク組成物。 - 【請求項２】 前記多価アニオンが硫酸イオンであるこ
とを特徴とする請求項１に記載の水性インク組成物。 - 【請求項３】 前記表面改質顔料が、カーボンブラック
をハロゲン酸化合物で酸化して得られた分散剤なしに水
に分散および／または溶解が可能な表面改質顔料である
ことを特徴とする、請求項１〜２のいずれか一項に記載
の水性インク組成物。 - 【請求項４】 前記表面改質顔料が、有機顔料をハロゲ
ン酸化合物で酸化して得られた分散剤なしに水に分散お
よび／または溶解が可能な表面改質顔料であることを特
徴とする、請求項１〜２のいずれか一項に記載の水性イ
ンク組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16267399A JP2000345086A (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | 水性インク組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16267399A JP2000345086A (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | 水性インク組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000345086A true JP2000345086A (ja) | 2000-12-12 |
Family
ID=15759125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16267399A Withdrawn JP2000345086A (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | 水性インク組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000345086A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9221986B2 (en) | 2009-04-07 | 2015-12-29 | Sensient Colors Llc | Self-dispersing particles and methods for making and using the same |
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-
1999
- 1999-06-09 JP JP16267399A patent/JP2000345086A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060905 |