JP2001139849A - 水系インク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】印字濃度及び印字耐久性に優れ、文字品位が良
好であり、耐乾燥性及び耐水性に優れた水系インク、並
びに吐出性及び着弾精度に優れたインクジェット記録用
水系インクの提供。 【解決手段】着色剤を含有するポリマー微粒子の水分散
体、及び式(I) 〜（ＩＶ）（式中、ａ及びｄは10〜40、
ｂ及びｃは５〜20、ｅは１〜３、f は５〜20、ｇ＋ｈは
１〜４を満足する数、i は５〜20、R¹及びR³は１価のＣ
２〜６の脂肪族基、Ｃ３〜６の脂環族基又は炭素数６〜
12の芳香族基、R²は２価のＣ３〜６の脂肪族基、Ｃ３〜
６の脂環族基又はＣ６〜12の芳香族基、R⁴は２価のＣ２
〜６の脂肪族基、Ｃ３〜６の脂環族基又はＣ６〜12の芳
香族基を示す。）で表わされるポリアルキレンオキシド
誘導体の少なくとも１種を含有してなる水系インク。 Ｒ^１Ｏ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ａ−Ｈ （Ｉ） Ｈ−（ＯＣＨ_２ＣＨ_２）_ｂ−Ｏ−Ｒ^２−Ｏ−（ＣＨ_２Ｃ
Ｈ_２Ｏ）_ｃ−Ｈ （ＩＩ） Ｒ^３Ｏ−（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｄ−（ＣＨ_２ＣＨ（Ｃ
Ｈ_３）Ｏ）_ｅ−Ｈ （ＩＩＩ） Ｈ−（ＯＣＨ_２ＣＨ_２）_ｆ−（ＯＣＨ_２ＣＨ（Ｃ
Ｈ_３））_ｇ−Ｏ−Ｒ^４−Ｏ−（ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）
Ｏ）_ｈ−（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｉ−Ｈ （ＩＶ）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水系インクに関す
る。更に詳しくは、ノズル詰まりを発生しがたく、高い
印字品質を与える水系インクに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、紙にインクで文字等を書いた
り、プリンターで印字する際には、その文字品位が良好
であることが要求される。

【０００３】文字品位が低下する原因には、インクが紙
を構成している繊維に沿って広がってしまうフェザーリ
ング、文字の滲み、インクジェット記録方式での着弾精
度の低下等がある。

【０００４】フェザーリングや滲みを減少させるため
に、比較的高分子量のアルキレンオキサイド付加物を含
有する水性インクが提案されている。しかしながら、こ
れらの水系インクには、ノズルから吐出されたインクの
小滴が精度よく被記録体表面に着弾するという着弾精度
が悪く、文字品位の低下を招く等の欠点がある。

【０００５】一般に、インクジェット記録用インクは、
耐水性及び定着性に劣るため、それらを改善するため
に、着色剤を含有させたポリマー微粒子の水分散体を用
いることが提案されている。しかしながら、この着色剤
を含有させたポリマー微粒子の水分散体が乾燥時に皮膜
形成性を有することから、ノズル周辺で乾燥物が発生
し、これによりインクの液滴の着弾精度が低下するとい
う欠点がある。

【０００６】また、前記水分散体を含有する水系インク
に限らず、一般に、水系インクにおいて、着弾精度を向
上させるために、ポリエチレングリコールラウリルエー
テル等のアルキル基の鎖長が長く、アルキレンオキサイ
ド付加モル数が大きい特定の曇点を有する界面活性剤を
含有する水系インク（特開昭60-32866号公報）、ポリオ
キシエチレンノニルフェニルエーテル等の特定のHLB 値
を有する界面活性剤を含有する水系インク（特開平4-23
9067号公報）等が提案されている。また、アルキル基の
鎖長が短く、アルキレンオキサイド付加モル数が小さい
ポリアルキレンオキサイドアルキルエーテル等の添加剤
を含有する水系インク（特開昭56-32566号公報）が提案
されている。

【０００７】しかしながら、着色剤を含有させたポリマ
ー微粒子の水分散体を含有する水系インクには、着弾精
度を改善するために必要量の前記界面活性剤又は添加剤
を含有させると、インクの表面張力が低下するため、イ
ンクが紙を構成している繊維に沿って広がってフェザー
リングや滲みを生じ、文字品位の低下を招いたり、印字
濃度が低下する等の欠点がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、印字濃度及
び印字耐久性に優れ、文字品位が良好であり、耐乾燥性
及び耐水性に優れた水系インクを提供することを課題と
する。本発明は、特に、吐出性及び着弾精度に優れたイ
ンクジェット記録用水系インクを提供することを課題と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、着色剤を含有
するポリマー微粒子の水分散体、及び式(I) 〜(IV): R¹O-(CH₂CH₂O) _a -H (I) H-(OCH₂CH₂) _b -O-R²-O- (CH₂CH₂O)_c -H (II) R³O-(CH₂CH₂O) _d -(CH₂CH(CH₃)O)_e -H (III) H-(OCH₂CH₂) _f -(OCH₂CH(CH₃))_g -0-R⁴-O-(CH₂CH(CH₃)O) _h -(CH₂CH₂O)_i -H(IV) （式中、ａ及びｄはそれぞれ独立して10〜40の数、ｂ及
びｃはそれぞれ独立して５〜20の数、ｅは１〜３の数、
f は５〜20の数、ｇ及びｈはそれぞれ独立して０〜４の
数であって、ｇ＋ｈは１〜４を満足する数、i は５〜20
の数、R¹及びR³はそれぞれ独立して１価の炭素数２〜６
の脂肪族基、炭素数３〜６の脂環族基又は炭素数６〜12
の芳香族基、R²は２価の炭素数３〜６の脂肪族基、炭素
数３〜６の脂環族基又は炭素数６〜12の芳香族基、R⁴は
２価の炭素数２〜６の脂肪族基、炭素数３〜６の脂環族
基又は炭素数６〜12の芳香族基を示す。式(III) 及び式
(IV)において、オキシエチレン鎖とオキシプロピレン鎖
とはランダム及びブロックのいずれの形式で付加してい
てもよい）で表わされるポリアルキレンオキシド誘導体
の少なくとも１種を含有してなる水系インクに関する。

【００１０】

【発明の実施の形態】着色剤を含有するポリマー微粒子
の水分散体としては、疎水性染料を含有するポリマー微
粒子の水分散体及び顔料を含有するポリマー微粒子の水
分散体が好ましい。これらの中では、顔料、特に有機顔
料又はカーボンブラックを含有するポリマー微粒子の水
分散体がより好ましい。

【００１１】疎水性染料又は顔料を含有するポリマー微
粒子の水分散体に用いられるポリマーとしては、ビニル
系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、ポリウレタン系
ポリマー等が挙げられる。該ポリマーの中では、ビニル
系ポリマーが好ましい。

【００１２】ビニル系ポリマーとしては、（ａ）アクリ
ル酸エステル、メタクリル酸エステル及びスチレン系モ
ノマーからなる群より選ばれた１種以上のビニル系モノ
マーと、（ｂ）塩生成基を有する重合性不飽和モノマー
と、（ｃ）ビニル系モノマー及び塩生成基を有する重合
性不飽和モノマーと共重合可能なモノマーとを含有する
モノマー組成物を共重合させて得られたポリマーが好ま
しい。

【００１３】ビニル系モノマーとしては、アクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、ア
クリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル
酸イソブチル、アクリル酸ｎ−アミル、アクリル酸ｎ−
ヘキシル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシ
ル等のアクリル酸エステル；メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタ
クリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタク
リル酸ｎ−アミル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、
メタクリル酸ラウリル等のメタクリル酸エステル；及び
スチレン、ビニルトルエン、２−メチルスチレン等のス
チレン系モノマーが挙げられる。

【００１４】塩生成基を有する重合性不飽和モノマーと
しては、塩生成基を有するカチオン性モノマー及び塩生
成基を有するアニオン性モノマーが挙げられる。

【００１５】塩生成基を有するカチオン性モノマーとし
ては、不飽和３級アミン含有モノマー、不飽和アンモニ
ウム塩含有モノマー等が挙げられる。その好ましい例と
しては、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルアクリレート、
Ｎ−（Ｎ’，Ｎ’- ジメチルアミノエチル）アクリルア
ミド、ビニルピリジン、２−メチル−５−ビニルピリジ
ン、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルア
ミノエチルメタクリレート等が挙げられる。

【００１６】塩生成基を有するアニオン性モノマーとし
ては、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。その好
ましい例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコ
ン酸、マレイン酸、フマル酸等が挙げられる。

【００１７】ビニル系モノマー及び塩生成基を有する重
合性不飽和モノマーと共重合可能なモノマーとしては、
アクリルアミド系モノマー、メタクリルアミド系モノマ
ー、水酸基含有モノマー、片末端に重合性官能基を有す
るマクロマー、例えば、シリコーンマクロマー、スチレ
ン系マクロマー、ポリエステル系マクロマー、ポリウレ
タン系マクロマー、ポリアルキルエーテルマクロマー、
特に式(V) : ＣＨ₂ ＝Ｃ（Ｒ⁵ ）ＣＯＯ（Ｒ⁶ Ｏ）_p Ｒ⁷ (V) （式中、Ｒ⁵ は水素原子又は低級アルキル基、Ｒ⁶ はヘ
テロ原子を有していてもよい炭素数１〜３０の２価の炭
化水素基、Ｒ⁷ は水素原子又はヘテロ原子を有していて
もよい炭素数１〜３０の１価の炭化水素基、ｐは１〜６
０の数を示す）で表されるマクロマー等が挙げられ、そ
れらのモノマーは単独で又は２種以上を混合して用いる
ことができる。なお、それらのモノマーは、例示であ
り、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではな
い。

【００１８】水酸基含有モノマーとしては、２−ヒドロ
キシエチルアクリレート及び２−ヒドロキシエチルメタ
クリレートが好ましい。

【００１９】式(V) で表されるマクロマーとしては、ポ
リエチレングリコール（２〜30) （メタ）アクリレート
及びメトキシポリエチレングリコール（１〜３０）（メ
タ）アクリレートが好ましい。なお、本明細書における
「（メタ）アクリレート」は、アクリレート又はメタク
リレートを示す。

【００２０】前記共重合可能なモノマーの中では、マク
ロマーが好ましく、シリコーンマクロマー、スチレン系
マクロマー及びポリアルキルエーテルマクロマーがより
好ましい。

【００２１】モノマー組成物におけるビニル系モノマー
の含有量は、ポリマーエマルジョンの分散安定性の向上
及びインクジェットプリンターヘッドの焦げつきの回避
の観点から、１〜７５重量％、好ましくは５〜６０重量
％、さらに好ましくは１０〜５０重量％であることが望
ましい。

【００２２】モノマー組成物における塩生成基を有する
重合性不飽和モノマーの含有量は、ポリマーエマルジョ
ンの分散安定性の向上及びインクジェットプリンターヘ
ッドの焦げつきの回避の観点から、２〜４０重量％、好
ましくは５〜２０重量％であることが望ましい。

【００２３】モノマー組成物におけるビニル系モノマー
及び塩生成基を有する重合性不飽和モノマーと共重合可
能なモノマーの含有量は、ポリマーエマルジョンの分散
安定性の向上及びインクジェットプリンターヘッドの焦
げつきの回避の観点から、５〜９０重量％、好ましくは
１０〜８５重量％、さらに好ましくは２０〜６０重量％
であることが望ましい。

【００２４】また、ポリマー微粒子の平均粒径（以下に
示す調製例に記載の方法で測定）は、分散安定性の観点
から、20〜200 ｎｍであることが好ましい。

【００２５】ポリマーの重量平均分子量（以下に示す調
製例に記載の方法で測定）は、3000〜50000 であること
が、プリンタヘッドの焦げ付き性や、印刷後のインクの
耐久性、及び分散体の形成性の点から好ましい。

【００２６】疎水性染料は、ポリマー微粒子中に含有さ
せることができる染料であれば特に制限なく用いること
ができる。その例として、油性染料、分散染料、塩基性
染料等が挙げられる。これらの中では、ポリマー微粒子
中に良好に含有させることができることから、油性染料
及び分散染料が好ましい。

【００２７】油性染料としては、特に限定されるもので
はないが、例えば、C.I.ソルベント・ブラック３、７、
27、29、34；C.I.ソルベント・イエロー14、16、29、5
6、82；C.I.ソルベント・レッド１、３、８、18、24、2
7、43、51、72、73；C.I.ソルベント・バイオレット
3；C.I.ソルベント・ブルー２、11、70；C.I.ソルベン
ト・グリーン３、７；C.I.ソルベント・オレンジ２等が
挙げられる。

【００２８】分散染料としては、特に限定されるもので
はないが、好ましい例としては、C.I.ディスパーズ・イ
エロー５、42、54、64、79、82、83、93、99、100 、11
9 、122 、124 、126 、160 、184:1 、186 、198 、19
9 、204 、224 、237 ；C.I.ディスパーズ・オレンジ1
3、29、31:1、33、49、54、55、66、73、118 、119 、1
63 ；C.I.ディスパーズ・レッド54、60、72、73、86、8
8、91、93、111 、126、127 、134 、135 、143 、145
、152 、153 、154 、159 、164 、167:1 、177 、181
、204 、206 、207 、221 、239 、240 、258 、277
、278 、283 、311 、323 、343 、348 、356 、362
；C.I.ディスパーズ・バイオレット33；C.I.ディスパ
ーズ・ブルー56、60、73、87、113 、128 、143 、148
、154 、158 、165 、165:1 、165:2 、176 、183 、1
85 、197 、198 、201 、214 、224 、225 、257 、266
、267 、287 、354 、358 、365 、368 ；C.I.ディス
パーズ・グリーン6:1 、９等が挙げられる。

【００２９】疎水性染料は、ポリマー微粒子に効率的に
封入させる観点から、有機溶媒に２ｇ／Ｌ以上、好まし
くは20〜500 ｇ／Ｌ溶解させることが望ましい。

【００３０】疎水性染料を含有するポリマー微粒子の水
分散体は、公知の乳化法によって製造することができ
る。例えば、ポリマー及び疎水性染料を有機溶媒に溶解
させ、必要に応じて中和剤を加えてポリマー中の塩生成
基をイオン化し、これに水を添加した後、必要に応じて
乳化機を用いて乳化を行ない、その有機溶媒を留去する
ことによって得ることができる。

【００３１】顔料は、公知の無機顔料及び有機顔料のい
ずれも使用することができる。また、必要により、それ
らに体質顔料を併用することもできる。無機顔料として
は、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、特に黒色水系インクではカーボン
ブラックが好ましい。カーボンブラックとしては、ファ
ーネスブラック、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。有機顔料とし
ては、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、アンソラキノン顔料、キノフタロン顔料等が挙げら
れる。体質顔料としては、シリカ、炭酸カルシウム、タ
ルク等が挙げられる。

【００３２】顔料を含有させたポリマー微粒子の水分散
体を得る方法としては、ポリマーを有機溶媒に溶解さ
せ、顔料、水、中和剤及び必要に応じ界面活性剤を加え
て混練しペーストとした後、該ペーストを必要に応じて
水で希釈し、有機溶媒を留去して水系にする方法が好ま
しい。

【００３３】ポリマー微粒子中の疎水性染料又は顔料の
量は、印字濃度やポリマー微粒子への含有のさせやすさ
の点で、ポリマーの固形分100 重量部に対して20〜400
重量部が好ましい。また、水系インク中の疎水性染料又
は顔料の含有量は、印字濃度や吐出安定性の観点から１
〜30重量％が好ましく、３〜15重量％が更に好ましい。

【００３４】水系インクにおける着色剤を含有するポリ
マー微粒子の含有量は、十分な印字濃度が得られるので
あればよく、特に限定がない。通常、該含有量は、十分
な印字濃度と耐乾燥性を付与する観点から、２〜35重量
％、好ましくは４〜20重量％、より好ましくは４〜８重
量％であることが望ましい。

【００３５】式（Ｉ）〜(IV)で表わされるポリアルキレ
ンオキシド誘導体において、印字耐久性に優れるという
観点から式（Ｉ）で表わされる化合物が好ましく、耐乾
燥性に優れるという観点から式（II）で表わされる化合
物が好ましい。

【００３６】式(III) 及び式(IV)で表わされるポリアル
キレンオキシド誘導体において、オキシエチレン鎖（以
下、ＥＯという）及びオキシプロピレン鎖（以下、ＰＯ
という）は、ランダムで付加していてもよく、ブロック
で付加していてもよい。また、ＥＯ及び／又はＰＯは、
２カ所以上に分割されて付加されたり、いずれか一方が
R³、R⁴又は末端水素原子に隣接していてもよい。

【００３７】なお、これらを式(III) で表わされるポリ
アルキレンオキシド誘導体について模式的に示すと、R³
O-EO-PO-H 、R³O-PO-EO-H 、R³O-EO-PO-EO-H、R³O-PO-E
O-PO-H、R³O-EO-PO-EO-PO-H 、R³O-EO-PO-EO-PO-EO-H等
の態様が挙げられる。これらの中では、R³O-EO-PO-EO-H
が好ましい。ＰＯには、-CH₂CH(CH₃)O- 以外に、-CH(CH
₃)CH₂O- が含まれていてもよい。これらの事項は、式(I
V)で表わされるポリアルキレンオキシド誘導体について
も同様である。

【００３８】式(IV)で表わされるポリアルキレンオキシ
ド誘導体において、ｇとｈとの和（ｇ＋ｈ）は、２〜４
であることが好ましい。

【００３９】Ｒ¹ 及びＲ³ の具体例としては、エチル
基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチ
ル基、t-ブチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基等の１
価の炭素数２〜６の脂肪族基、ピロリジン基、シクロヘ
キシル基等の１価の炭素数３〜〜６の脂環族基、ベンジ
ル基、ナフチル基等の１価の炭素数６〜12の芳香族基が
挙げられる。

【００４０】Ｒ² の具体例としては、プロピレン基、イ
ソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、ヘキシ
レン基等の２価の炭素数３〜６の脂肪族基、表面活性能
の最適化の観点から、好ましくは炭素数４〜６の脂肪族
基、シクロヘキシレン基等の２価の炭素数３〜６の脂環
族基、ベンジリデン基、ナフチレン基等の２価の炭素数
６〜12の芳香族基が挙げられる。

【００４１】また、Ｒ⁴ の具体例としては、エチレン
基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イ
ソブチレン基、ヘキシレン基等の２価の炭素数２〜６の
脂肪族基、表面活性能の最適化の観点から、好ましくは
炭素数２〜３の脂肪族基、シクロヘキシレン基等の２価
の炭素数３〜６の脂環族基、ベンジリデン基、ナフチレ
ン基等の２価の炭素数６〜12の芳香族基が挙げられる。

【００４２】ポリアルキレンオキシド誘導体の数平均分
子量は、吐出安定性、印字品位及び耐乾燥性の観点か
ら、500 〜2000であることが好ましく、700 〜1500であ
ることがより好ましい。

【００４３】ポリアルキレンオキシド誘導体の25℃にお
ける表面張力は、吐出安定性及び印字品位を良好にする
観点から、50mN/m以上であることが好ましく、幅広い記
録媒体でフェザーリング及び文字の滲みを低減させる観
点から、55〜65mN/mであることがより好ましい。

【００４４】また、着弾精度の向上の観点から、ポリア
ルキレンオキシド誘導体の表面張力は、25℃において50
〜62mN/mであり、かつ80℃において40〜55mN/mであるこ
とが好ましく、これらに加えて、25℃におけるポリアル
キレンオキシド誘導体の表面張力と80℃におけるポリア
ルキレンオキシド誘導体の表面張力との差が5.5mN/m以
上であることがより好ましい。

【００４５】なお、本明細書でいう表面張力（後述する
〔表面張力〕における測定法に準じて測定）は、５w/v
％水溶液における値をいう。

【００４６】本発明においては、ポリアルキレンオキシ
ド誘導体のアルキル基の鎖長が短く、アルキレンオキサ
イドの付加モル数が大きいため、表面活性能が低いの
で、フェザーリングや滲みが起こりがたい。

【００４７】水系インクにおけるポリアルキレンオキシ
ド誘導体の含有量は、十分な耐乾燥性と印字安定性を水
系インクに与える観点から、1 〜15重量％、好ましくは
４〜10重量％であることが望ましい。

【００４８】本発明の水系インクには、水溶性有機溶媒
を含有させることが好ましい。このように水溶性有機溶
媒を含有させた場合には、耐乾燥性に優れるという利点
がある。

【００４９】水溶性有機溶媒としては、25℃の水に対す
る溶解度が１重量％以上であればよい。その例として
は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリ
セリン、プロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、
1,4-ブタンジオール、1,5 - ペンタンジオール、トリメ
チロールプロパン、トリメチロールエタン等の多価アル
コール類、2-ピロリドン、γ- ブチロラクタム、尿素、
エチレン尿素等の含窒素環状化合物、アセトアミド、N-
モノメチルアセトアミド等の含窒素非環状化合物等が挙
げられ、これらは、それぞれ単独で又は２種以上を混合
して用いることができる。これらの中では、ジエチレン
グリコール、グリセリン及び2-ピロリドンが好ましい。

【００５０】水系インクにおける水溶性有機溶媒の含有
量は、特に限定がないが、通常、5〜30重量％程度であ
ることが耐乾燥性の観点から好ましい。

【００５１】本発明の水系インクには、必要により、本
発明の目的が阻害されない範囲内で、界面活性剤、pH調
整剤、防腐剤等の添加剤を含有させることができる。

【００５２】本発明の水系インクには、所望量の前記各
成分が含有されるようにするために、その残部にはバラ
ンス量の水が含有される。

【００５３】本発明の水系インクは、所望量の着色剤を
含有するポリマー微粒子の水分散体、ポリアルキレンオ
キシド誘導体及び水溶性有機溶媒、並びに必要により添
加剤を混合することにより、容易に調製することができ
る。

【００５４】本発明の水系インクは、吐出性及び着弾精
度に優れているので、インクジェット記録用水系インク
に好適に使用しうるものである。

【００５５】

【実施例】製造例１〜６〔ポリアルキレンオキシド誘導
体の製造〕 2000Ｌ容の圧力反応容器内を十分に窒素ガス置換した
後、これに表１に示すアルコール及び水酸化カリウム0.
84g を仕込み、40℃で２時間放置した。その後、内温を
145 ℃に昇温し、反応容器内の内圧が4.0kg/cm² ・ G を
上回らないようにして表１に示すアルキレンオキシド
(1) 〜(3) をその順番で反応容器内に注入した。なお、
各アルキレンオキシドを注入する際には、それぞれを注
入し、３時間１４５℃で熟成した後に、次のアルキレン
オキシドを注入した。

【００５６】アルキレンオキシドを注入した後、145 ℃
で更に0.5 時間熟成し、次いで120℃まで降温し、反応
容器内の圧力を常圧に戻した。その後、反応容器内に吸
着剤（協和化学工業（株）製、商品名：キョーワード60
0S）6.7gを添加し、１時間放置した後、濾過することに
より、表１に示すポリアルキレンオキシド誘導体（化合
物Ａ〜Ｆ）を得た。

【００５７】得られたポリアルキレンオキシド誘導体の
表面張力は、以下の方法に準じて測定した。その結果を
表１に示す。

【００５８】〔表面張力〕ポリアルキレンオキシド誘導
体をイオン交換水で濃度が５w/v ％となるように希釈し
て得られたサンプルを25℃及び80℃で表面張力計（協和
界面（株）製、商品名：CBVP-Z）を用いてウィルヘルミ
法で測定した。

【００５９】

【表１】

【００６０】調製例１（カーボンブラック含有ポリマー
微粒子の水分散体の調製） (1) ポリマー溶液の調製 機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴
下漏斗を備えた１Ｌ容のフラスコ内を十分に窒素ガス置
換した後、スチレン11.2g 、アクリル酸2.8g、ラウリル
メタクリレート12.0g 、ポリエチレングリコールメタク
リレート4.0g、スチレンマクロマー（東亜合成（株）
製、商品名：AS-6）4.0g及びメルカプトエタノール0.4g
を仕込み、65℃に昇温した。

【００６１】次に、スチレン100.8g、アクリル酸25.2g
、ラウリルメタクリレート108.0g、ポリエチレングリ
コールメタクリレート36.0g 、ヒドロキシエチルメタク
リレート60.0g 、スチレンマクロマー（東亜合成（株）
製、商品名：AS-6）36.0g 、メルカプトエタノール3.6
g、アゾビスジメチルバレロニトリル2.4g及びメチルエ
チルケトン18g の混合溶液を2.5 時間かけてフラスコ内
に滴下した。

【００６２】滴下終了後、アゾビスジメチルバレロニト
リル0.8g及びメチルエチルケトン18g の混合溶液を0.5
時間かけてフラスコ内に滴下した。65℃で１時間熟成し
た後、アゾビスジメチルバレロニトリル0.8gを添加し、
更に１時間熟成した。

【００６３】反応終了後、フラスコ内に、メチルエチル
ケトン364gを添加し、濃度が50％のポリマー溶液800gを
得た。

【００６４】ポリマー溶液の一部を乾燥し、ゲルパーミ
エイションクロマトグラフィー（標準：ポリスチレン、
溶媒：テトラヒドロフラン）で測定したところ、重量平
均分子量は15000 であった。

【００６５】(2) カーボンブラック含有ポリマー微粒子
の水分散体の調製 前記(1) で得られたポリマー溶液28g 、カーボンブラッ
ク（キャボット(Cabot）社製、商品名：Monarch880）26
g 、1mol/Lの水酸化カリウム水溶液13.6g 、メチルエチ
ルケトン20g 及びイオン交換水30g を十分に攪拌した
後、3 本ロールミル〔（株）ノリタケカンパニー製、商
品名：NR-84A〕を用いて20回混練した。

【００６６】得られたペーストをイオン交換水200gに投
入し、十分に攪拌した後、エパポレーターを用いてメチ
ルエチルケトン及び水を留去し、固形分量が20.0重量％
のカーボンブラック含有ポリマー微粒子の水分散体160g
を得た。ポリマー微粒子の平均粒径は、コールターカウ
ンターN4（コールター社製、商品名）を用いて測定した
結果、110nm であった。

【００６７】調製例２（油性染料含有ポリマー微粒子の
水分散体の調製） ポリマーとして、ｎ−ブチルメタクリレート50重量％、
２−ヒドロキシエチルメタクリレート10重量％、ジメチ
ルアミノエチルアクリルアミド35重量％及びシリコーン
マクロマー（チッソ（株）製、商品名：FM-0711)５重量
％のコポリマーのグルコン酸中和物を用い、カーボンブ
ラックの代わりに油性染料〔オリエント化学（株）製、
商品名：オイルブラック860 〕を用い、また３本ロール
ミルをマイクロフルイダイザーに変更したことの他は、
前記調製例１の(2) と同様にして水分散体を得た。その
際、特開平10-279873 号公報に記載の実施例を参照して
製造した。

【００６８】調製例３（有機顔料含有ポリマー微粒子の
水分散体の調製） カーボンブラックの代わりに、フタロシアニン顔料（大
日本インキ化学工業（株）製、商品名：ＴＧＲ−ＳＤ）
を用いた以外は、前記調製例１の(2) と同様にして青色
の有機顔料含有ポリマー微粒子の水分散体を得た。ポリ
マー微粒子の平均粒径は82nmであった。

【００６９】実施例１〜６及び比較例１〜２（水系イン
クの製造） 製造例１〜６で得られたポリアルキレンオキシド誘導体
として表１に示す化合物、ポリエチレングリコール1000
（エチレングリコールのエチレンオキシド付加物、数平
均分子量：1000) 及びポリエチレングリコールラウリル
エーテル（エチレンオキシド付加モル数：10、花王
（株）製、商品名：エマルゲン120)から選ばれたいずれ
か１種7.5g、2-ピロリドン10g 、グリセリン2.5g、イソ
プロパノール1g及びイオン交換水14g を混合した後、得
られた混合液に、調製例１で得られたカーボンブラック
含有ポリマー微粒子の水分散体15g を攪拌しながら添加
した。得られた混合物を平均孔径が0.8 μm のメンブレ
ンフィルター( 富士写真フィルム（株）製、商品名：デ
ィスクカプセルCALC80) で濾過し、水系インクを得た。

【００７０】実施例７ 実施例２において、イオン交換水14g 及びカーボンブラ
ック含有ポリマー微粒子の水分散体15g の代わりに、イ
オン交換水７g 及び調製例２で得られた油性染料含有ポ
リマー微粒子の水分散体23g を用いた他は、実施例２と
同様にして水系インクを得た。

【００７１】実施例８ 実施例２において、カーボンブラック含有ポリマー微粒
子の水分散体の代わりに、調製例３で得られた有機顔料
含有ポリマー微粒子の水分散体を用いた他は、実施例２
と同様にして水系インクを得た。

【００７２】次に、各実施例及び各比較例で得られた水
系インクの物性として、印字濃度、印字耐久性、文字品
位及び耐乾燥性を以下の方法に基づいて調べた。その結
果を表２に示す。

【００７３】〔印字濃度〕インクジェットプリンター
〔ヒューレット・パッカード（Hewlett-Packard ）社
製、商品名：Desk Jet720C〕にインクを充填した後、普
通紙〔ゼロックス（Xerox)社、商品名： 4024 DP 20lb.
Paper 〕に印字を行い、この印字物を25℃で３時間乾燥
させた後、マクベス濃度計（マクベス社製、商品名：RD
918)を用いて印字濃度を測定した。

【００７４】〔印字耐久性〕前記〔印字濃度〕を調べる
際に使用したプリンター及び普通紙を用い、連続印刷に
より、A4ベタ印字10枚を作製した後、文書、ベタパター
ン及び罫線を含むテスト文書を印字し、印字耐久性を評
価した。その評価基準は、以下のとおりである。 （評価基準） ◎：シャープでハッキリとした文字、均一なベタ印刷、
及びよれのない罫線印刷の３項目をいずれも満足する場
合 ○：シャープでハッキリとした文字、均一なベタ印刷、
及びよれのない罫線印刷の３項目をいずれもほぼ満足す
る場合 △：シャープでハッキリとした文字、均一なベタ印刷、
及びよれのない罫線印刷のうち、１項目を満足しない場
合 ×：シャープでハッキリとした文字、均一なベタ印刷、
及びよれのない罫線印刷のうち、２項目以上を満足しな
い場合

【００７５】〔文字品位〕 滲み等 前記〔印字濃度〕を調べる際に使用したプリンター及び
普通紙を用い、テキスト印刷を行なった際の印刷文字の
品位のうち、滲み及びフェザーリングを以下の評価基準
に基づいて評価した。 （評価基準） ○：文字の滲み及び紙繊維に沿って発生するフェザーリ
ングがまったく見られない場合 △：文字の滲みが見られるか、又は紙繊維に沿って発生
するフェザーリングが見られる場合 ×：文字の滲みが見られ、かつ紙繊維に沿って発生する
フェザーリングも見られる場合

【００７６】 着弾精度 前記プリンター及び普通紙を用いて、罫線印刷を行な
い、以下の評価基準に基づいて着弾精度を判定した。 （評価基準） ○：真直ぐで、よれが認められない罫線 △：真直ぐでなく、よれが若干認められる罫線 ×：真直ぐでなく、よれが著しく認められる罫線

【００７７】〔耐乾燥性〕前記〔印字濃度〕を調べる際
に使用したプリンターのカートリッジを、キャップをす
ることなく25℃で放置し、３日間経過後に再度テキスト
文書を印字し、耐乾燥性を以下の評価基準に基づいて評
価した。 （評価基準） ◎：印字の初めの文字から試験前と変らない印刷ができ
る。 ○：印字の初めの文字から試験前とほぼ変らない印刷が
できる。 △：印字の初めの文字にかすれが見られるものの、印刷
と共に回復する。 ×：文字のかすれがまったく回復しない。

【００７８】〔耐水性〕市販のバブルジェットプリンタ
ー〔ヒューレット・パッカード(HEWLETT PACKARD) 社
製、型番:Desk Jet-720C) を用い、市販のコピー用紙に
ベタ印字し、25℃で１時間乾燥させた試料の特定の印字
箇所の印字濃度を測定した後、静水中に該コピー用紙を
10秒間浸漬し、そのまま垂直に引き上げた。

【００７９】25℃で24時間自然乾燥させた後、浸漬前と
同じ箇所の印字濃度を測定し、浸漬前の印字濃度に対す
る浸漬後の残存率を式： 〔残存率〕＝〔浸漬後の印字濃度〕／〔浸漬前の印字濃
度〕×100 により求め、以下の評価基準に基づいて評価した。 （評価基準） ○：残存率が90％以上 △：残存率が70％以上、90％未満 ×：残存率が70％未満

【００８０】

【表２】

【００８１】表２に示された結果から、実施例１〜８で
得られた水系インクは、比較例１〜２で得られたものと
対比して、優れた印字濃度、印字耐久性、文字品位、耐
乾燥性及び耐水性を同時に満足するものであることがわ
かる。

【００８２】比較例３ Ｃ．Ｉ．アシッドレッド５２（水溶性染料）４重量部、
グリセリン５重量部、ジエチレングリコール１０重量
部、イソプロピルアルコール２重量部及びイオン交換水
７９重量部を混合してインクを得た。得られたインクに
ついて、耐水性を調べたところ、その評価は×であっ
た。

【００８３】

【発明の効果】本発明の水系インクは、印字濃度及び印
字耐久性に優れ、しかも文字品位が良好であり、耐乾燥
性及び耐水性に優れたものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 着色剤を含有するポリマー微粒子の水分
   散体、及び式(I) 〜(IV): R¹O-(CH₂CH₂O) _a -H (I) H-(OCH₂CH₂) _b -O-R²-O- (CH₂CH₂O)_c -H (II) R³O-(CH₂CH₂O) _d -(CH₂CH(CH₃)O)_e -H (III) H-(OCH₂CH₂) _f -(OCH₂CH(CH₃))_g -0-R⁴-O-(CH₂CH(CH₃)O) _h -(CH₂CH₂O)_i -H(IV) （式中、ａ及びｄはそれぞれ独立して10〜40の数、ｂ及
   びｃはそれぞれ独立して５〜20の数、ｅは１〜３の数、
   f は５〜20の数、ｇ及びｈはそれぞれ独立して０〜４の
   数であって、ｇ＋ｈは１〜４を満足する数、i は５〜20
   の数、R¹及びR³はそれぞれ独立して１価の炭素数２〜６
   の脂肪族基、炭素数３〜６の脂環族基又は炭素数６〜12
   の芳香族基、R²は２価の炭素数３〜６の脂肪族基、炭素
   数３〜６の脂環族基又は炭素数６〜12の芳香族基、R⁴は
   ２価の炭素数２〜６の脂肪族基、炭素数３〜６の脂環族
   基又は炭素数６〜12の芳香族基を示す。式(III) 及び式
   (IV)において、オキシエチレン鎖とオキシプロピレン鎖
   とはランダム及びブロックのいずれの形式で付加してい
   てもよい）で表わされるポリアルキレンオキシド誘導体
   の少なくとも１種を含有してなる水系インク。
2. 【請求項２】 着色剤が有機顔料又はカーボンブラック
   である請求項１記載の水系インク。
3. 【請求項３】 水溶性有機溶媒を含有する請求項１又は
   ２記載の水系インク。
4. 【請求項４】 ポリアルキレンオキシド誘導体の表面張
   力が25℃で50mN/m以上である請求項１〜３いずれか記載
   の水系インク。