JP2001081372A - インクジェット記録用インキ組成物およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、インクジェット用記録インキに関
するもので、特に微粒子分散系の、1年以上にわたって
の長期保存安定性および高温から凍結までの温度変化サ
イクルでの安定性に優れ、印字において鮮やかな色彩彩
度を発現し、印字物の耐水性および耐候性に優れ、乾燥
固化したインキ成分の再分散性に優れ、なおかつ、自然
環境に配慮した記録インキを提供する。 【解決手段】 特定の選択された顔料、分散剤、水性媒
体よりなるインクジェット記録用インク組成物におい
て、これら３成分の選択、組合わせによって本課題を解
決できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 本発明は、インクジェット記録
用インキに関するもので、特にサーマル方式やピエゾ方
式などあらゆる印字方式に対応でき、微粒子分散系の、
1年以上にわたっての長期保存安定性および高温から凍
結までの温度変化サイクルでの安定性に優れ、印字にお
いて鮮やかな色彩彩度を発現し、印字物の耐水性および
耐候性に優れ、乾燥固化したインキ成分の再分散性に優
れ、なおかつ、自然環境に配慮した記録インキに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式とは、サーマル
方式やピエゾ方式などインクを吐出する機構により色々
な方法があるが、いずれの場合においても微細なノズル
よりインク液滴を吐出して記録画像を得る方式である。

【０００３】このようなインクジェット記録方式に使用
するインキとしては、現在染料を水または親水性有機溶
剤との混合系からなる液媒体に溶解して使用されている
が、記録物の耐候性や耐水性などの点では不満足であ
る。

【０００４】以上の背景より近年、顔料タイプのインク
ジェット記録用インキについて開発が行われており、各
種顔料と様々な水溶性高分子、分散剤またはこれらの組
み合わせによる顔料分散インキが開示されている。

【０００５】使用される顔料として、例えば特開平１１
−１６６１４５、特開平１１−１３１００１、特開平２
−２５５８７５などに、特に限定されることなく、従来
公知のものを使用できる旨が記載されている。しかし必
要とされる色調、および強い耐候性、この2点を十分に
満たした顔料を用いることは当然のことであるが、イン
クジェット記録用インキに使用される顔料は、液媒体中
に微細な粒子で安定に分散することが強く求められてい
る。また、酸化チタン、弁柄などの無機顔料は、たとえ
十分微細な粒子として分散させたとしても、その高比重
のため長期間の貯蔵において、顔料の沈降凝集が発生す
ることから、インクジェット記録用インキへの適用には
不向きである。

【０００６】また、有機顔料は化学反応により合成され
るが、その化学組成および反応条件、さらに表面処理の
処理条件によりその物性が異なる。有機顔料でインクジ
ェット記録用インキを調製する時、顔料の種類と分散剤
の種類の組み合わせ、あるいは分散処理方法により、顔
料の微細化や分散安定性に差異が生じるので、それらの
単純な組み合わせでは当該インキとして満足すべきイン
キは得られない。

【０００７】分散剤として、例えば特開平５−２４７３
９３や、特開平８−７３７９０にナトリウム塩中和の水
溶性高分子を使用したインクジェット記録用インキの実
施例が記載されている。特開平４−２２７６６９の例な
どからも明らかなように、サーマルタイプのインクジェ
ット記録方式では、アルカリ金属塩がインキ吐出口焦げ
付きの原因となることがあり、使用にあたって注意が必
要である。また他の例として特開平８−２０７３８、特
開平８−４１３９４等のような水溶性樹脂を分散剤とし
たインキ組成物では、ピエゾ方式では問題はないがサ−
マル方式を採用した場合、インキ吐出時に樹脂の焦げ付
きが起こり、ノズルの目詰まりを発生させる。すなわ
ち、樹脂系分散剤には問題点が多いのである。

【０００８】一方、界面活性剤を分散剤として使用した
インキ組成物も各種提案されており例えば特開平８−１
９９１００、特開平１０−２７９８６９、特開平１１−
１１６８７２、特開平１１−１２４５２７などに親水部
としてカルボン酸塩、スルホン酸塩、リン酸塩等の陰イ
オン性塩やポリオキシアルキレン基等のノニオン性置換
基を有するものが挙げられている。しかし、分散剤の置
換基を選択しだけでは満足すべきインクジェット記録用
インキ組成物が得られるわけではない。置換基の選択も
さることながら、インクジェット記録用インキおいて
は、微細で長期に安定な顔料の分散を実施するために、
顔料と分散剤の組み合わせを巧みに選択することが必要
である。

【０００９】顔料分散の方法として、各公報にボールミ
ル、アトライター、超音波ホモジナイザーおよびコロイ
ドミルに代表される湿式分散の手法が例示されている
が、これら手法では顔料の、サブミクロンへの微細な分
散が困難なため、初期的には良好な分散状態が得られる
が長期保存すると顔料粒子の沈降や凝集が起こり、結果
としてノズルの目詰りが起こるのは明らかである。ま
た、印字物の着色濃度は分散系の顔料粒子径に起因し、
粒径が小さいほど着色濃度は高くなる。サブミクロンへ
の分散は必須事項ではあるが、たとえ最適な分散機を選
んだとしても、顔料と分散剤の組み合わせがふさわしく
なければ長期に安定な微分散体を得ることが出来ない。

【００１０】さらに、プリンターの使用環境やプリンタ
ーあるいは補充用インキ輸送時において70℃近くや氷点
下で凍結してしまう温度になることがあり、特に凝固点
が高く凍結しやすい水性のインキとしては、解凍後の分
散性も必要とされる。また、インキ吐出終了後、ノズル
上に残ったインキが乾燥固化することがある。これが再
溶解しなければノズルの目詰まりの原因となるため、乾
燥固化したインキ成分の再分散性も必要である。

【００１１】ところで近年米国で出版された“Our Stol
en Future(邦訳版：奪われし未来)”の主張に代表され
るように、「合成化学物質の中に生体が持つホルモンと
類似の作用をする物質があり、これが野生動物やヒトの
内分泌(ホルモン)作用をかく乱するため、野生動物に起
こっている深刻な影響が人間にも及んでいる」という、
いわゆる「環境ホルモン問題(またはエンドクリン問題)」
がクローズアップされている。

【００１２】界面活性剤の分野においても例外なく前記
問題が取りざたされており、界面活性剤原料の一種であ
るノニルフェノールに代表される「アルキルフェノール」
がその物質として取り上げられている。これを使用して
生産されるノニオン活性剤の一種であるアルキルフェノ
ールエトキシレートが環境中に残存した場合、生分解の
過程でアルキルフェノールを生成することが知られてお
り、また、前記原料を使用して生産された活性剤の不純
物としてアルキルフェノールが微量ながらも残存する。
また、これら界面活性剤を顔料分散剤として使用するに
あたって、若干ではあるが微分散の能力は弱いものであ
る。

【００１３】以上の事項より、非アルキルフェノール系
活性剤を使用した分散系の開発は今後における重要課題
のひとつである。

【００１４】以前、我々は特開平８−１９９１００にお
いてポリオキシエチレンエーテル硫酸エステル塩誘導体
を分散剤として使用することを特徴とする旨の特許出願
を行った。上記出願では、それ以前の技術と比較して分
散剤を特定のものに選択することで改善がなされたので
あるが、引き続き顔料と分散剤の組み合わせを中心に検
討しているうちに、顔料が微細で、長期に安定な分散を
実施するには、それらの特定の組み合わせで格段の効果
が発揮する場合を見出し、本発明に至った。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の欠点
を解決するにあたり、微粒子分散系の、1年以上にわた
っての長期保存安定性、高温から凍結までの温度変化サ
イクルでの安定性に優れ、印字において鮮やかな色彩彩
度を発現し、印字物の耐水性および耐候性に優れ、乾燥
固化したインキ成分の再分散性に優れ、なおかつ、自然
環境に配慮した記録インキを提供しようとするものであ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の記録液は、顔
料、分散剤、水性媒体を必須成分とするインクジェット
記録用インキ組成物において、前記分散剤が下記構造式

【化1】で表されるポリオキシエチレンエーテル硫酸エ
ステル塩であり、式中ＲはＣ＝10〜20のアルキルまたは
アルケニル基から選ばれた一種、あるい二種以上の混合
物であり、Ｍはアンモニア、有機アミン類、アルカノ−
ルアミン類、アルカリ金属から選ばれた一種、あるい二
種以上の混合物であることを特徴とするインキ組成物で
あり、分散剤の高度な選択や、顔料との選択組み合わせ
等によって、本課題を解決しようとするものである。

【化1】RO(CH_２CH_２O)_ｎSO_３M （ただしｎはオキシエチレン鎖の平均的な重合度であ
り、2〜50の正数である。）

【００１７】本発明に使用されるポリオキシエチレンア
ルキルエーテル硫酸エステル塩については、構造式中R
の炭素鎖が10~20のアルキルまたはアルケニルが好まし
く、特にオレイル基あるいはラウリル基である場合が、
顔料の微分散における効果が大きいため、より好まし
い。Rが20より大きくなると水性媒体への溶解度が低下
するため、本系への適用にはふさわしくなく、10より小
さくなると炭化水素基の、顔料への吸着が弱くなるた
め、分散系の長期安定化が困難となる。これらは、100
％純度である必要は無く、主成分がオレイル、またはラ
ウリルであればよい。ｎは2〜50であることが好まし
く、特に好ましいのはｎが2〜20の場合である。ｎが50
より大きくなると、インキ組成物の粘度が極端に高くな
り、吐出性能が悪くなる。また2より小さい場合、長期
にわたって安定な顔料の微分散体を得ることが不可能で
ある。以上の範囲で本発明は実施可能であるが、分散能
力とインキ粘度の関係から、ｎが2〜20の場合が特に好
ましい。また、式中Mはアンモニア、当該硫酸塩が水性
媒体に溶解しうる有機アミン類やアルカノ−ルアミン
類、あるいはアルカリ金属の場合で実施可能である。し
かし先に触れたようにヘッドの焦げ付きの問題より、M
がアンモニア、有機アミン類、アルカノ−ルアミン類で
ある場合が特に好ましく、例えばメチルアミン、エチル
アミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、
トリエタノールアミンが挙げられる。

【００１８】本発明に使用される分散剤の使用割合は、
顔料の種類や銘柄によっても異なるため、一概に規定で
きるものではないが、顔料１００重量部に対して１０〜
１００重量部の範囲で使用可能であるが、インキ粘度に
与える影響を考慮すると、１０〜５０重量部の範囲で使
用することがより好ましい。

【００１９】本発明に使用される水性媒体とは、水また
は水と親水性有機溶剤の混合物であり、ノズル上におけ
るインキの保湿効果を目的としたものである。使用可能
な親水性有機溶剤としては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、グリセリ
ン、１,３−ブチレングリコールなどの多価アルコール
類、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレング
リコールモノメチルエーテル、トリ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ブチルエ
ーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル等
のグリコールエーテル類が挙げられる。これらの親水性
有機溶剤は混合して使用しても良い。記録液中に占める
重量割合としては5〜50重量％である場合が好ましく、
特に好ましいのは、5〜30重量％の範囲である。親水性
有機溶剤が50重量％を超えると、インキ粘度が高くなる
ため、吐出能が悪くなる。また、5重量％より少ない場
合は、インクカートリッジのヘッドにおける乾燥が速
く、ノズルの目詰まりを起こす場合がある。また、水の
純度について一般的な水道水のレベルであれば特に問題
はないが、アルカリ金属イオンに起因するトラブルを避
けるために、イオン交換水であることがより好ましい。

【００２０】前記親水性有機溶剤において、N,N−ジメ
チルホルムアミド、ジメチルスルホキシドに代表される
非プロトン性極性溶媒には顔料溶解力を有するものがあ
り、これらを水性媒体に使用すると印字物の耐水性およ
び耐候性が低下する恐れがあるため、好ましいものでは
ない。

【００２１】本発明で使用される顔料はC.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ラ
ック 7、C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛ 122、C.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット 19、
アルミニウムフタロシアニン、C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー 15:3、C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛
ルー 15:6、C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー 55、C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー 79、
C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー 128、C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー 139、C.I.ヒ゜ク゛
メントイエロー 150のいずれか、あるいはそれらの混合物であ
る。インキ組成物の着色剤として顔料を用いること自体
公知ではあるが、印字において鮮やかな色彩彩度を長期
にわたって安定に発現させるためには、最適な色調かつ
耐候性のある顔料を、低粘度で長期にわたって微細で安
定に分散させることが重要である。以上の事項を念頭に
おいて顔料種の検討を行ったところ、前記顔料が特に好
ましく、これらの顔料と、選択された特定の親水性有機
溶剤、特定の分散剤を、特定割合で組み合わせることに
よって、インクジェット記録用インキ組成物として最適
なものを得ることが可能となった。前記顔料は一般に単
独で用いられるが、色調によっては混合物としてもよ
い。

【００２２】本発明の記録用インキ組成物に使用される
顔料の使用割合は、印字物に十分な着色濃度を与える濃
度であればいずれの濃度でもよいが、インキ組成物中で
１〜２０重量％を占める割合が好ましく、１〜１０重量
％の場合が特に好ましい。顔料の使用割合が２０重量％
を超えると、インキ粘度が高くなるため、ノズルからの
インキ吐出能が悪くなり、１重量％より少ない場合は印
字物に十分な着色濃度を与えない。

【００２３】本発明の記録用インキ組成物における分散
顔料の平均粒子径は0.01〜0.3μｍであることが好まし
い。平均粒子径が0.3 μｍより大きくなると、印字物の
色濃度が薄くなり、鮮やかな色彩彩度を発現できず、ま
た、初期的には良好な分散状態であっても長期保存する
と顔料粒子の沈降が起こり、結果としてノズルの目詰り
が起こる。

【００２４】本発明の記録用インキ組成物は一般コピー
紙などの普通紙に適用するには十分な性能を有している
が、表面処理されたカラープリンター用専用紙に適用し
た場合は印字物の耐水性及び接着性が不十分である。そ
こでこれら特殊紙用にバインダー樹脂を添加し、前述の
欠点を改良することが可能である。印字性能およびノズ
ルの焦げ付きがなく、分散を破壊しない樹脂を探索した
結果、親水性ポリエステル、親水性ウレタン樹脂、ある
いはポリビニルアルコールが当該目的にかなうことがわ
かった。また、水性インキのバインダーとして一般的な
アクリル樹脂に代表されるポリカルボン酸類はヘッドの
焦げ付きが起こるため、本発明においては不適当であ
る。

【００２５】以上、本発明の構成成分について述べてき
たが、必要に応じてｐH調整剤、防腐剤、キレート化剤
等の各種添加剤を加えてもよい。

【００２６】本発明に用いられる、径が0.2〜1.5 ｍｍ
のビーズを媒体とした湿式サンドミルとは、細長いベッ
セルにディスクを複数取りつけた回転軸を挿入し、ベッ
セル中の分散媒体を高速度で原料液と共に回転攪拌し、
分散させる機構である。ビーズ径が1.5 ｍｍより大きく
なると顔料の粉砕能力が大きく低下し、平均粒子径が0.
3 μｍ以下の微分散が困難である。これらビーズミルの
例として、一般に市販されているダイノミル、スパイク
ミル、グレンミル等の分散機が挙げられる。

【００２７】前記分散機で使用されるビーズの材質とし
ては、例えばガラス、ジルコニア、ジルコン、チタニ
ア、アルミナ等が挙げられるが、特に好ましいのはジル
コニア、ジルコン、チタニア、アルミナ等のセラミック
ビーズである。これらは非常に硬度が高いため、ビーズ
の磨耗が少なく、また高比重であることも合わさって分
散系における顔料の微細化に最適である。媒体としてガ
ラスビーズを用いた場合でも顔料の微細化には問題ない
が、ビーズが磨耗しやすくなる。

【００２８】さらに、三本ロールミル、径が0.2〜1.5
ｍｍのビーズを媒体とした湿式サンドミルにて製造した
記録液は、分散機の磨耗に起因する不純物、粗粒子の除
去など、必要に応じて遠心分離、濾過等の操作によって
記録液を精製しても良い。

【００２９】以上、本発明の構成成分、および製法につ
いて述べてきた。分散能力が高い分散剤によって、最適
な色調を有し、耐候性に優れた微粉砕可能な特定の顔料
を、顔料を溶解する恐れのない親水性媒体に、最適な分
散機を用いて、平均粒子径が0.01〜0.3μｍの微粒子に
分散する。以上の事柄を組み合わせる事によって初め
て、1年以上にわたっての長期保存安定性および高温か
ら凍結までの温度変化サイクルでの安定性に優れ、印字
物に最適な色調、耐候性を与え、乾燥固化したインキ成
分の再分散性に優れ、なおかつ自然環境に配慮したイン
クジェット用記録インキ組成物を提供する事ができる。
以上の要件のうち、1つでも欠如すると本発明における
課題を解決する事ができない。必須成分のうち、例えば
分散剤を替えると、長期にわたっての安定な微分散が得
られず、顔料を替えた場合でも同様のことが当てはま
る。分散系の顔料粒子径が0.3μｍより大きくなるとノ
ズルの目詰まり、印字物の色濃度の低下を招くので不適
当である。

【００３０】以下、本発明において実施例を挙げて説明
する。なお、文中にて「部」とあるのは、特に断りのな
い限り重量基準である。

【００３１】得られたインキ組成物の試験方法として、
分散系における顔料平均粒子径の測定は、レーザードッ
プラー／周波数解析式粒度分析計（商品名 マイクロト
ラックUPA150、日機装(株)製）にて行った。インキ吐出
試験は、各インキ組成物をサ−マル方式については、ヒ
ューレット・パッカード社製インクカートリッジに充填
し、ピエゾ方式については、セイコーエプソン株式会社
製インクカートリッジに充填してインキが吐出する事を
確認し、そのインキを６０℃で１２時間、−２０℃で１
２時間放置を７サイクル行う熱サイクル試験を行った後
に、顕微鏡で分散状態の確認とインクカートリッジに充
填してインキ吐出の可否を調べた。乾燥固化したインキ
組成物の再分散性試験は、インキ組成物を１３０℃乾燥
機にて乾燥固化させたものに、水性媒体を添加、攪拌し
て溶解した後の粒度分布変化を観察した。なお、実施例
中、分散剤のカッコ内はオキシエチレン鎖の平均的な重
合度である。

【００３２】

【実施例１】 顔料 ：C.I.ピグメントブラック7 ５０．０ 部 分散剤：ポリオキシエチレン(12) ラウリルエーテル硫酸アンモニウム １５．０ 部 保湿剤：ジエチレングリコール １５．０ 部 水 ３０．０ 部 防腐剤（商品名プロクセルGXL ZENECA製） ２．０ 部 ｐH調整剤：ジエタノールアミン ２．０ 部 上記成分を混合した後、三本ロールミルにて分散処理を
行い、顔料分散液を得た。 その顔料分散液に、 保湿剤：グリセリン １５０．０ 部 水 ７３６．０ 部 を加え混合攪拌した後、これを遠心分離にかけて粗粒子
を取り除き、顔料分4.6％、分散系中の顔料平均粒子径
が0.08 μｍであるインクジェット記録用インキを得
た。このインキをインクカートリッジに充填し、印字試
験を行ったところ良好な印字物が得られ、熱サイクル試
験を行った後も顔料粒子の凝集は見られず、再度印字試
験を行ったがサイクル試験前と変わらぬ吐出性能であっ
た。また、再分散性試験後の顔料平均粒子径にも変化は
なかった。

【００３３】

【比較例１】 実施例１における分散剤をポリオキシエ
チレン(５) ラウリルエーテル（商品名 エマルゲン １
０６、花王(株)製）に替えた以外は実施例１と同様にし
て、分散系中の顔料平均粒子径が0.09 μｍであるイン
クジェット記録用インキを得た。このインキをインクカ
ートリッジに充填し、印字試験を行ったところ良好な印
字物が得られたが、熱サイクル試験を行った後、顔料粒
子の凝集がみられ、再度印字試験を行ったが印字不能で
あった。

【００３４】

【実施例２】 顔料 ：C．I．ピグメントエロー５５ ３０．０ 部 分散剤：ポリオキシエチレン(18) オレイルエーテル硫酸アンモニウム ８．０ 部 保湿剤：グリセリン １６５．０ 部 水 ７９３．０ 部 防腐剤（商品名プロクセルGXL） ２．０ 部 ｐH調整剤：アンモニア ２．０ 部 上記成分を混合した後、径が0.5〜0.8 ｍｍのビーズを
媒体とした湿式サンドミルにて分散処理を行った後、遠
心分離にかけて粗粒子を取り除き、顔料分2.9％、分散
系中の顔料平均粒子径が0.15 μｍであるインクジェッ
ト記録用インキを得た。このインキをインクカートリッ
ジに充填し、印字試験を行ったところ良好な印字物が得
られ、熱サイクル試験を行った後も顔料粒子の凝集は見
られず、再度印字試験を行ったがサイクル試験前と変わ
らぬ吐出性能であった。また、再分散性試験後の顔料平
均粒子径にも変化はなかった。

【００３５】

【比較例２】実施例２における分散機をボールミルに替
えて分散処理を行った以外は実施例２と同様にしてイン
クジェット記録用インキを得たが、分散系中の顔料平均
粒子径が1.5 μｍと大きく、このインキをインクカート
リッジに充填し、印字試験を行ったところ印字物の着色
濃度が薄く、また初期的には良好な印字であったが、や
がてカスレが発生し、最終的に印字不能となった。

【００３６】

【実施例３】 顔料 ：C．I．ピグメントバイオレット１９ ４０．０ 部 分散剤：ポリオキシエチレン(3) アルキルエーテル硫酸トリエタノールアミン １０．０ 部 保湿剤：エチレングリコール １５．０ 部 水 ３０．０ 部 防腐剤（商品名プロクセルGXL ZENECA製） ２．０ 部 上記成分を混合した後、三本ロールミルにて分散処理を
行い、顔料分散液を得た。その顔料分散液に 保湿剤：ジエチレングリコール ２００．０ 部 水 ７０３．０ 部 を加え混合攪拌した後、これを遠心分離にかけて粗粒子
を取り除き、顔料分3.8％、分散系中の顔料平均粒子径
が0.15 μｍであるインクジェット記録用インキを得
た。このインキをインクカートリッジに充填し、印字試
験を行ったところ良好な印字物が得られ、熱サイクル試
験を行った後も顔料粒子の凝集は見られず、再度印字試
験を行ったがサイクル試験前と変わらぬ吐出性能であっ
た。また、再分散性試験後の顔料平均粒子径にも変化は
なかった。

【００３７】

【比較例３】実施例３における分散剤をポリオキシエチ
レン(13) セチルエーテル（商品名エマルゲン ２２０、
花王(株)製）に替えた以外は実施例３と同様にして、分
散系中の顔料平均粒子径が0.15 μｍであるインクジェ
ット記録用インキを得た。このインキをインクカートリ
ッジに充填し、印字試験を行ったところ良好な印字物が
得られたが、熱サイクル試験を行った後、顔料粒子の凝
集がみられ、再度印字試験を行ったが印字不能であっ
た。

【００３８】

【実施例４】 顔料 ：C．I．ピグメントブルー１５：３ ２５．０ 部 分散剤：ポリオキシエチレン(５) ラウリルエーテル硫酸アンモニウム ５．０ 部 保湿剤：グリセリン ２００．０ 部 保湿剤：トリエチレングリコール ５０．０ 部 水 ８１６．０ 部 防腐剤（商品名プロクセルGXL） ２．０ 部 ｐH調整剤：モノエタノールアミン ２．０ 部 上記成分を混合した後、径が0.８〜1.0 ｍｍのビーズを
媒体とした湿式サンドミルにて分散処理を行った後、こ
れを遠心分離にかけて粗粒子を取り除き、顔料分2.4
％、分散系中の顔料平均粒子径が0.10 μｍであるイン
クジェット記録用インキを得た。このインキをインクカ
ートリッジに充填し、印字試験を行ったところ良好な印
字物が得られ、熱サイクル試験を行った後も顔料粒子の
凝集は見られず、再度印字試験を行ったがサイクル試験
前と変わらぬ吐出性能であった。また、再分散性試験後
の顔料平均粒子径にも変化はなかった。

【００３９】

【比較例４】実施例４における分散機を、径が1.5〜2.0
ｍｍのビーズを媒体とした湿式サンドミルに替えた以
外は実施例４と同様にしてインクジェット記録用インキ
を得たが、分散系中の顔料平均粒子径が0.6 μｍと大き
く、このインキをインクカートリッジに充填し、印字試
験を行ったところ印字物の着色濃度が薄く、また初期的
には良好な印字であったが、やがてカスレが発生し、最
終的に印字不能となった。

【００４０】

【実施例５】 C．I．ピグメントレッド１２２ ４０．０ 部 分散剤：ポリオキシエチレン(18) オレイルエーテル硫酸アンモニウム ８．０ 部 保湿剤：グリセリン １５．０ 部 水 ３０．０ 部 防腐剤（商品名プロクセルGXL） ２．０ 部 上記成分を混合した後、三本ロールミルにて分散処理を
行い、顔料分散液を得た。その顔料分散液に 保湿剤：ジエチレングリコール １５０．０ 部 樹脂：ポリウレタン樹脂 (商品名Neorez R-9649 有効成分 34％、アビシア(株)
製) １０．０ 部 水 ７４５．０ 部 を加え混合攪拌した後、これを遠心分離にかけて粗粒子
を取り除き、顔料分3.9％、分散系中の顔料平均粒子径
が0.12 μｍであるインクジェット記録用インキを得
た。このインキをインクカートリッジに充填し、印字試
験を行ったところ良好な印字物が得られ、熱サイクル試
験を行った後も顔料粒子の凝集は見られず、再度印字試
験を行ったがサイクル試験前と変わらぬ吐出性能であっ
た。また、再分散性試験後の顔料平均粒子径にも変化は
なかった。

【００４１】

【比較例５】実施例５における分散剤をポリオキシエチ
レンオレイルエーテル（商品名 エマルゲン ４２０
花王(株)製）に替えた以外は実施例５と同様にして、分
散系中の顔料平均粒子径が0.14 μｍであるインクジェ
ット記録用インキを得た。このインキをインクカートリ
ッジに充填し、印字試験を行ったところ良好な印字物が
得られたが、熱サイクル試験を行った後、顔料粒子の凝
集がみられ、再度印字試験を行ったが印字不能であっ
た。

【００４２】

【実施例６】 顔料 ：C．I．ピグメントイエロー１２８ ４０．０ 部 分散剤：ポリオキシエチレン(12) ラウリルエーテル硫酸アンモニウム １５．０ 部 保湿剤：グリセリン １００．０ 部 保湿剤：１，３−ブチレングリコール ５０．０ 部 水 ７８３．０ 部 樹脂：ポリエステル樹脂 (商品名フ゜ラスコートRZ-105 有効成分 35％、互応化学(株)
製) １０．０ 部 防腐剤（商品名プロクセルGXL） ２．０ 部 上記成分を混合した後、径が0.3〜0.5 ｍｍのビーズを
媒体とした湿式サンドミルにて分散処理を行った後、こ
れを遠心分離にかけて粗粒子を取り除き、顔料分3.9
％、分散系中の顔料平均粒子径が0.22 μｍであるイン
クジェット記録用インキを得た。このインキをインクカ
ートリッジに充填し、印字試験を行ったところ良好な印
字物が得られ、熱サイクル試験を行った後も顔料粒子の
凝集は見られず、再度印字試験を行ったがサイクル試験
前と変わらぬ吐出性能であった。また、再分散性試験後
の顔料平均粒子径にも変化はなかった。

【００４３】

【比較例６】実施例６における樹脂をアクリル樹脂（商
品名 シ゛ョンクリル7001 有効成分 42％ジョンソンポリマー
製）に替えた以外は実施例６と同様にして、分散系中の
顔料平均粒子径が0.24 μｍであるインクジェット記録
用インキを得た。このインキは熱サイクル試験、再分散
性試験については良好であったが、インクカートリッジ
に充填して印字試験を行ったところ、印字不能であっ
た。

【００４４】

【実施例７】実施例１から６で得られたインキ組成物
を、５０℃恒温器中で１年間静置した後、粒度分布変化
の観察および印字試験を行ったが、粒度分布に変化はな
く、印字試験においても良好な印字物が得られた。

【００４５】

【発明の効果】以上に述べた通り、本発明において、1
年以上にわたっての長期保存安定性および高温から凍結
までの温度変化サイクルでの安定性に優れ、印字におい
て鮮やかな色彩彩度を発現し、印字物の耐水性および耐
候性に優れ、乾燥固化したインキ成分の再分散性に優
れ、なおかつ、自然環境に配慮したインクジェット記録
用インキを提供することができる。

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【手続補正書】

【提出日】平成１２年２月２５日（２０００．２．２
５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【化１】で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル硫酸エステル塩の誘導体であり、式中ＲがＣ＝10〜２
０のアルキルまたはアルケニル基から選ばれた一種、あ
るいは二種以上の混合物、Ｍがアンモニア、有機アミン
類、アルカノールアミン類、アルカリ金属から選ばれた
一種、あるいは二種以上であることを特徴とするインク
ジェット記録用インキ組成物。

【化１】RO(CH2CH2O)nSO3M （ただしｎはオキシエチレン鎖の平均的な重合度であ
り、２〜５０の正数である）

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項５

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】

【発明を解決するための手段】本発明の記録液は、顔
料、分散剤、水性媒体を必須成分とするインクジェット
記録用インキ組成物において、分散剤が下記構造式

【化１】で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル硫酸エステル塩の誘導体であり、式中ＲがＣ＝10〜２
０のアルキルまたはアルケニル基から選ばれた一種、あ
るいは二種以上の混合物、Ｍがアンモニア、有機アミン
類、アルカノールアミン類、アルカリ金属から選ばれた
一種、あるいは二種以上であることを特徴とするインク
ジェット記録用インキ組成物であり、分散剤の高度な選
択や、顔料との選択組み合わせ等によって、本課題を解
決しようとするものである。

【化１】RO(CH2CH2O)nSO3M （ただしｎはオキシエチレン鎖の平均的な重合度であ
り、２〜５０の正数である）

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】本発明に使用されるポリオキシエチレンア
ルキルエーテル硫酸エステル塩については、構造式中R
の炭素鎖が１０〜２０のアルキルまたはアルケニルが好
ましく、特にオレイル基あるいはラウリル基である場合
が、顔料の微分散における効果が大きいため、より好ま
しい。Rが２０より大きくなると水性媒体への溶解度が
低下するため、本系への適用にはふさわしくなく、10よ
り小さくなると炭化水素基の、顔料への吸着が弱くなる
ため、分散系の長期安定化が困難となる。これらは、10
0％純度である必要はなく、主成分がC=１０〜２０のア
ルキルまたはアルケニル基を有するものであればよい。
ｎは２〜５０であることが好ましく、特に好ましいのは
ｎが２〜２０の場合である。ｎが５０より大きくなる
と、インキ組成物の粘度が極端に高くなり、吐出性能が
悪くなる。また、２より小さい場合、長期にわたって安
定な顔料の微分散体を得ることが不可能である。以上の
範囲で本発明は実施可能であるが、分散能力とインキ粘
度の関係から、ｎが２〜２０の場合が特に好ましい。ま
た、式中Mはアンモニア、当該硫酸塩が水性媒体に溶解
しうる有機アミン類やアルカノールアミン類、あるいは
アルカリ金属の場合で実施可能である。しかし先に触れ
たようにヘッドの焦げ付きの問題より、Mがアンモニ
ア、有機アミン類、アルカノールアミン類である場合が
特に好ましく、例えばメチルアミン、エチルアミン、モ
ノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノ
ールアミンが挙げられる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】本発明で使用される顔料は、C.I.ヒ゜ク゛メントフ
゛ラック ７、C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛ 122、C.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット 1
9、アルミニウムフタロシアニン、C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー 15:3、C.I.ヒ゜ク゛メン
トフ゛ルー 15:6、C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー 55、C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー 7
9、C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー 128、C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー 138、C.I.ヒ
゜ク゛メントイエロー 150のいずれかから選ばれた一種、または二
種以上の混合物である。インキ組成物の着色剤として顔
料を使用すること自体公知ではあるが、印字において鮮
やかな色彩彩度を長期にわたって安定に発現させるため
には、最適な色調かつ耐候性のある顔料を、低粘度で長
期にわたって微細で安定に分散させることが重要であ
る。以上の事項を念頭において顔料種の検討を行ったと
ころ、前記顔料が特に好ましく、これらの顔料と選択さ
れた特定の親水性有機溶剤、特定の分散剤を、特定割合
で組み合わせることによって、インクジェット記録用イ
ンキ組成物として最適なものを得ることが可能となっ
た。前記顔料は一般に単独で用いられるが、色調によっ
ては混合物としてもよい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C056 EA13 FC02 2H086 BA53 BA55 BA59 BA60 4J039 AD06 AE04 AE06 AE07 BA29 BC07 BC09 BC12 BC13 BC33 BC54 BC60 BE01 BE12 BE22 CA06 DA02 DA05 DA08 EA15 EA16 EA17 EA19 EA21 EA34 EA38 EA41 EA42 EA44 EA45 EA46 GA24

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項1】 顔料、分散剤、水性媒体を必須成分とす
   るインクジェット記録用インキ組成物において、分散剤
   が下記構造式 【化1】で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテ
   ル硫酸エステル塩の誘導体であり、式中ＲがＣ＝10〜20
   のアルキルまたはアルケニル基から選ばれた一種、ある
   いは二種以上の混合物、Ｍがアンモニア、有機アミン
   類、アルカノ−ルアミン類、アルカリ金属から選ばれた
   一種、あるい二種以上であることを特徴とするインクジ
   ェット記録用インキ組成物。 【化1】RO(CH_２CH_２O)_ｎSO_３M （ただしｎはオキシエチレン鎖の平均的な重合度であ
   り、２〜50の正数である。）
2. 【請求項２】 前記分散剤において、Ｍがアンモニア、
   有機アミン類、アルカノ−ルアミン類から選ばれた一
   種、あるいは二種以上であることを特徴とする、請求項
   １に記載されたインクジェット記録用インキ組成物。
3. 【請求項３】 前記分散剤において、Ｒがオレイルまた
   はラウリル基から選ばれた一種、あるいは二種であるこ
   とを特徴とする、請求項１、２のいずれかに記載のイン
   クジェット記録用インキ組成物。
4. 【請求項４】 前記分散剤において、ｎが2〜20である
   ことを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の
   インクジェット記録用インキ組成物。
5. 【請求項５】 前記顔料が、C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ラック 7、C.I.
   ヒ゜ク゛メントレット゛ 122、C.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット 19、アルミニウムフタロシ
   アニン、C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー 15:3、C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー 15:6、
   C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー 55、C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー 79、C.I.ヒ゜ク゛メン
   トイエロー 128、C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー 139、C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー 15
   0のいずれかから選ばれた一種、またはニ種以上の混合
   物であることを特徴とする、請求項1から４のいずれか
   に記載のインクジェット記録用インキ組成物。
6. 【請求項６】 分散系における顔料粒子の平均粒子径が
   ０．０１〜０．３μｍの範囲内であることを特徴とす
   る、請求項1から５のいずれかに記載のインクジェット
   記録用インキ組成物。
7. 【請求項７】 インクジェット記録用インキにバインダ
   ー樹脂を含有させる事を特徴とし、前記樹脂が親水性ポ
   リエステル、親水性ウレタン樹脂、あるいはポリビニル
   アルコールから選ばれた一種、または二種以上であるこ
   とを特徴とする、請求項1から６のいずれかに記載のイ
   ンクジェット記録用インキ組成物。
8. 【請求項 ８】 分散装置として三本ロールミル、また
   は径が0.2〜1.5ｍｍのビーズを媒体とした湿式サンドミ
   ルを用いることを特徴とする、請求項1から７のいずれ
   かに記載のインクジェット記録用インキ組成物の製造方
   法。