JP2001329205A

JP2001329205A - 顔料分散体および該分散体を用いたインク

Info

Publication number: JP2001329205A
Application number: JP2000151299A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Tabata; 賢一田畑
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2000-05-23
Filing date: 2000-05-23
Publication date: 2001-11-27

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】優れた分散安定性を維持できる顔料分散体、
および良好な画像を安定して得ることができ、優れた分
散安定性および吐出安定性を維持できるインクを提供す
ること。【解決手段】芳香族性イオン基または共役系イオン基
を有する顔料を水系媒体に分散してなる顔料分散体およ
び該分散体を用いたインク。芳香族性イオン基がシクロ
ペンタジエニルアニオン基、シクロヘプタトリエニルカ
チオン基、インデニルアニオン基またはフルオレニルア
ニオン基であり、共役系イオン基がポリエン型イオン
基、ポリイン型イオン基、または二重結合および三重結
合を有する混在型イオン基である。顔料は、カーボンブ
ラックであるのが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は顔料分散体および該
分散体を用いたインクの分野に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェットプリンタ等のイン
ク記録装置に使用されるインクとしては、油性のインク
の他に、取扱いの容易性や安全性等の面から水性のイン
クが広く用いられていた。水性のインクとしては、一般
に色材に水溶性の染料を用い、この水溶性の染料を水系
媒体中に溶解させたものが広く使用されていた。しか
し、このような水性のインクは耐水性が悪く、普通紙等
の記録媒体に供給して画像を形成した場合、ブリーディ
ングやフェザリングと呼ばれるインクのにじみが生じ、
また水との接触によってインクが流れるという問題があ
った。

【０００３】このため、従来においては、インクにおけ
る色材にカーボンブラック等の顔料を用い、この顔料を
水系媒体中に分散させたインクを使用することが検討さ
れるようなった。しかしながら、顔料を水系媒体中に分
散させた場合、顔料の水系媒体中における分散安定性が
充分ではなく、このようなインクをインクジェットプリ
ンタ等のインク記録装置に使用すると、顔料がインク中
において次第に凝集し、これによりインクがインク記録
装置のノズルに目詰まりして、インクの吐出安定性が悪
くなり、形成される画像が乱れたり、形成される画像の
濃度にバラツキ（濃度ムラ）が生じたりして、良好な記
録を安定して行うことができないという問題があった。
上記分散安定性の悪化は、インクを長期間放置した時や
インクを温度変化が比較的大きなところに保存した時に
顕著であり、さらに顔料としてカーボンブラックを用い
た時に、より顕著であった。

【０００４】そこで、特開平5-339516号公報および特開
平6-25572号公報では、ビニル系を有するモノマーをカ
ーボンブラックにグラフト重合させる技術が開示されて
いるが、安定してインクを吐出することができず、また
インクを温度変化が比較的大きなところに保存した時の
分散安定性の悪化が問題となっていた。

【０００５】また、特表平10-510862号公報では、芳香
族基と−COO^-、−SO₃ ^-、−N(CH₃)₃ ⁺等のイオン基とから
なる有機基を有するカーボンブラックが開示されている
が、上記問題を完全に解決するには至っていないのが現
状である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたものであって、優れた分散安定性を維持でき
る顔料分散体を提供することを目的とする。

【０００７】本発明はまた、良好な画像を安定して得る
ことができ、優れた分散安定性および吐出安定性を維持
できるインクを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、芳香族性イオ
ン基または共役系イオン基を有する顔料を水系媒体に分
散してなる顔料分散体および該分散体を用いたインクに
関する。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の顔料分散体は、芳香族性
イオン基または共役系イオン基を有する顔料を水系媒体
に分散してなる。

【００１０】本発明において使用される顔料は表面に１
以上の芳香族性イオン基または共役系イオン基を有す
る。これらの基は、直接的に顔料に連結されていてもよ
いし、またはアルキレン基、フェニレン基、ナフチレン
基等の連結基によって間接的に顔料に連結されていても
よいが、好ましくは直接的に連結されている。

【００１１】芳香族性イオン基とは、ヒュッケル則に従
う芳香族性を有し、かつ芳香族性を有する系が正または
負の電荷を有する単環の環状基を意味する。詳しくは環
状系のπ電子の数が（4n+2）個（ｎは整数、好ましくは
１または２、より好ましくは１（すなわち、π電子の数
が６個）を示す）であって、当該系が正または負の電荷
を有する単環状のアニオン基またはカチオン基を意味す
る。このような芳香族性イオン基はヒュッケル則に従う
芳香族性を有し、系内のπ電子はより安定に非局在化し
ているため、当該基が有する正または負の電荷もまた比
較的広域でより安定に非局在化していると考えられる。

【００１２】芳香族性イオン基は１またはそれ以上のベ
ンゼン環、ナフタレン環等の芳香族環と縮合した形態を
有していてもよい。また、芳香族性イオン基はC1〜C8の
アルキル基、C2〜C6のアルカノイル基、C2〜C6のアルコ
キシカルボニル基、シアノ基、フェニル基等の置換基を
有していてもよい。好ましくは芳香族性イオン基は置換
基を有していないか、C1〜C3のアルキル基を有している
か、または１または２のベンゼン環と縮合した形態を有
している。より好ましくは置換基を有していないか、ま
たは１または２のベンゼン環と縮合した形態を有してい
る。

【００１３】そのような芳香族性イオン基の具体例とし
て例えば、下記一般式（I）で表されるシクロペンタジ
エニルアニオン基、下記一般式（II）で表されるシクロ
ヘプタトリエニルカチオン基、下記一般式（III）で表
されるインデニルアニオン基、下記一般式（IV）で表さ
れるフルオレニルアニオン基等が挙げられる。これらの
基は、アニオン基である場合には、例えば、アルカリ金
属と塩の形態を有していてもよく、またカチオン基であ
る場合には、例えば、ハロゲン、NO₃ ^-、CO₃ ^2-、HCO₃ ^-な
どと塩の形態を有していてもよい。

【００１４】

【化１】

【００１５】共役系イオン基とは、二重結合、三重結合
等の多重結合が２以上で共役している、正または負の電
荷を有する１価または２価の基を意味する。詳しくは、
２以上、好ましくは2〜10の多重結合を有し、各多重結
合を形成する２個の原子のうちの少なくとも一方の原子
が、異なる多重結合を形成する２個の原子のうちのいず
れか一方の原子と単結合で連結されている鎖状の基であ
って、正または負の電荷を有する１価または２価のアニ
オン基またはカチオン基を意味する。このような共役系
イオン基においては、２以上の多重結合が単結合で結ば
れており、多重結合のπ電子は単結合を通して相互作用
し非局在化しているため、当該基が有する正または負の
電荷もまた単結合を通して比較的広域で安定に非局在化
していると考えられる。

【００１６】共役系イオン基は、C1〜C8のアルキル基、
C2〜C6のアルカノイル基、C2〜C6のアルコキシカルボニ
ル基、シアノ基、フェニル基等の置換基を有していて
も、または有していなくてもよいが、好ましくは置換基
を有していないか、またはC1〜C3のアルキル基を有し、
より好ましくは置換基を有していない。

【００１７】そのような共役系イオン基としては、当該
イオン基が使用される媒体中において上記の共役特性を
有し、かつ正または負の電荷を有していれば特に制限さ
れず、例えば、下記式；

【化２】で表される１価または２価のポリエン型イオン基、下記
式；

【化３】で表される１価のポリイン型イオン基、下記式；

【化４】で表される、二重結合および三重結合を有する１価また
は２価の混在型イオン基等が挙げられる。これらの基
は、アニオン基である場合にはアルカリ金属と塩の形態
を有していてもよく、またカチオン基である場合にはハ
ロゲン、NO₃ ^-、CO₃ ² ^-、HCO₃ ^-と塩の形態を有していても
よい。

【００１８】共役系イオン基の上記各具体例は、電荷が
１の炭素に保有されている場合についてのみ示されてい
るが、電荷は、共役系を形成し得るいずれの炭素原子上
に存在していてもよい。例えば、ポリエン型イオン基の
上記具体例の第１番目の１,３−ブタジエニルアニオン
基は以下に示すような共鳴構造をとり、電荷は安定に非
局在化していると考えられる。

【００１９】

【化５】

【００２０】共役系イオン基の価数が２価の場合におい
て、２つの結合手は同一の顔料粒子に結合している。

【００２１】本発明においては上記のように正または負
の電荷がより広域に分布確率をもって非局在化している
イオン基を表面に有する顔料を用いるため、当該電荷に
よって各顔料粒子は媒体中、他の顔料粒子と電気的に反
発し、より安定に分散できると考えられる。

【００２２】上記イオン基を有する顔料は、公知の顔料
に１以上の上記の芳香族性イオン基または共役系イオン
基を導入できる方法であればいかなる方法を採用して調
製されてもよい。上記のイオン基を導入される顔料とし
ては公知のいかなる顔料を用いてもよいが、カーボンブ
ラックを用いることが好ましい。従来から、顔料として
カーボンブラックを用いた場合に分散安定性の低下が顕
著であったが、本発明においてはカーボンブラックを用
いた場合においても有効に本発明の効果、すなわち優れ
た分散安定性を維持できるという効果が得られるためで
ある。

【００２３】カーボンブラックとしては公知のカーボン
ブラックを使用することができ、例えば、ファーネスブ
ラック、アセチレンブラック、チャネルブラック等を例
示できる。ファーネスブラックは、例えば、Reagal 250
R、415R、330R(以上Cabot社製)、#45L(三菱化学社製)、
Printex-35(Degussa社製)として入手可能である。アセ
チレンブラックは、例えば、Denkablack(電気化学工業
社)として入手可能である。チャネルブラックは、例え
ば、NeospectraII(Columbian Carbon社)として入手可能
である。

【００２４】カーボンブラック以外の顔料としては、特
に限定されないが、例えば、アゾ系顔料、フタロシアニ
ン系顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系顔料、キ
ナクリドン系顔料、ジオキサジン系顔料、チオインディ
ゴ系顔料、イソインドリノン系顔料、キノフラロン系顔
料等が挙げられる。

【００２５】上記イオン基の導入に際して顔料としてカ
ーボンブラックを用いる場合、まずカーボンブラックの
表面を酸化して反応活性点（カーボンブラック表面にお
ける上記イオン基の導入点）を増加させる。酸化の手法
は特に制限されず、公知のカーボンブラックの酸化処理
方法を採用してよい。例えば、オゾンによる酸化を行っ
てもよいし、次亜塩素酸ソーダなどの酸化剤による酸化
を行ってもよいし、または紫外線などの活性エネルギー
線の照射などによる酸化を行ってもよい。

【００２６】上式（I）で表されるシクロペンタジエニ
ルアニオン基を有するカーボンブラックを調製する場
合、例えば、以下の調製方法を採用することができる。
当該調製方法において予想される一連の反応模式図を下
記式(1)および式(2)に簡単に示し、当該模式図を参照し
ながら説明する。まず、酸化処理されたカーボンブラッ
クを、水中、硫酸存在下で還流攪拌しながら、シクロペ
ンタ−2,4−ジエン−1−オールを滴々と加え、反応させ
る（式(1)参照）。その後、これを濾過し、中和した
後、１規定濃度の水酸化ナトリウム水溶液を溶媒に用い
たソックスレー抽出による洗浄を行って水素をカチオン
として引き抜き、導入した官能基のイオン化を行い（式
(2)参照）、シクロペンタジエニルアニオン基を有する
カーボンブラックを得る。

【００２７】

【化６】

【００２８】また上式（II）で表されるシクロヘプタト
リエニルカチオン基を有するカーボンブラックを調製す
る場合、例えば、以下の調製方法を採用することができ
る。当該調製方法において予想される一連の反応模式図
を下記式(3)および式(4)に簡単に示し、当該模式図を参
照しながら説明する。まず、酸化処理したカーボンブラ
ックを、水中、硫酸存在下で還流攪拌しながら、シクロ
ヘプタ−1,3,5−トリエン−2−オールを滴々と加え、反
応させる（式(3)参照）。その後、これを濾過し、中和
した後、水を溶媒に用いたソックスレー抽出による洗浄
を行う。次にこのカーボンブラックを乾燥の後、五塩化
リンまたはトリチル塩を作用させて水素をアニオンとし
て引き抜き、導入した官能基のイオン化を行い（式(4)
参照）、シクロヘプタトリエニルカチオン基を有するカ
ーボンブラックを得る。

【００２９】

【化７】

【００３０】以上のようにして得られるイオン基を有す
る顔料の含有量は顔料分散体全量の1〜20重量％、好ま
しくは5〜15重量％が好適である。

【００３１】本発明の顔料分散体の水系媒体としては水
や水溶性有機溶剤を用いるようにし、水溶性有機溶剤と
しては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコー
ル、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール
等の炭素数が1〜5の脂肪族アルコール等を用いることが
できる。

【００３２】本発明の顔料分散体は上記の顔料と水系媒
体を室温で1〜2時間攪拌混合した後、ホモジナイザーに
より粒径を0.1〜20μm程度に整え、所望により10μmの
メンブレンフィルタで濾過して得られる。

【００３３】本発明の顔料分散体は優れた分散安定性を
維持することができ、すなわち当該分散体を長期間放置
した時や温度変化が比較的大きなところに保存した時で
あっても、良好な分散安定性を有している。

【００３４】本発明の顔料分散体は、顔料を水系媒体に
分散させる必要がある物品、例えば、インク、塗料等の
分野で有効に使用され得る。中でも、本発明の顔料分散
体はインク、特に、インクジェット記録用インクとし
て、より有効に使用され得る。ここで、インクジェット
記録用インクとは、インクの小滴を細孔（吐出口）から
飛翔させ、紙等の記録媒体にインクを付着させて記録を
行うインクジェット記録方式において好適に使用される
インクをいうものとする。

【００３５】本発明の顔料分散体をインクとして用いる
場合、インクの特性を向上させるため、前記顔料分散体
にさらに保湿剤、安定剤、粘度調整剤、表面張力調整
剤、pH調整剤、キレート剤、浸透剤、防カビ剤、速乾
剤、定着剤等の添加剤、特に保湿剤、安定剤を添加し、
分散または溶解することが好ましい。すなわち、本発明
のインクは上記水系媒体に少なくとも、上記の芳香族性
イオン基または共役系イオン基を有する顔料を分散して
なり、所望により上記添加剤を含む。

【００３６】保湿剤は、水系媒体の主成分である水の蒸
発によってインクの濃度や粘度等が変化して、インクの
吐出安定性が低下するのを防止するために用いられ、例
えば、1,2−エタンジオール、1,2−プロパンジオール、
1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−
ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジ
オール、1,5−ペンタンジオール、1,7−ヘプタンジオー
ル、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2−エチル−
1,3−ヘキサンジオール、グリセリン、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200、ジプロピレング
リコール、2,2'−チオジエタノール、1,2,6−ヘキサン
トリオール等のアルキレングリコール類；1,2−ジメト
キシエタン、1,2−ジエトキシエタン、1,2−ジブトキシ
エタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエ
チレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコ
ールジブチルエーテル、2−メトキシエタノール、2−エ
トキシエタノール、2−(メトキシメトキシ)エタノー
ル、2−ブトキシエタノール、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、ジ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メチルエーテル、トリエチレ
ングリコールモノエチルエーテル、1−メトキシ−2−プ
ロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール、ジプロピ
レングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエ
ーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、
トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等の多価
アルコールの低級アルキルエーテル類等を用いることが
でき、特に、ジエチレングリコール、トリエチレングリ
コール、グリセリン等を用いることが好ましい。そし
て、このような保湿剤をインクに添加させるにあたって
は、その添加量がインク全量の1〜25重量％、好ましく
は3〜20重量％、より好ましくは5〜15重量％の範囲にな
るようにする。

【００３７】安定剤は、水系媒体中において顔料、特に
カーボンブラックの分散安定性をさらに向上させるため
に用いられるものであり、例えば、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等のア
ルコールアミン類；2−ピロリドン、N−メチル−2−ピ
ロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、1,3−ジメ
チル−2−イミダゾリジノン、スルホラン、ジメチルサ
ルフォキサイド、ε−カプロラクタム等の環状アミド化
合物；スクシンイミド等のイミド化合物；ホルムアミ
ド、ソルビット、1,3−ビス(β−ヒドロキシエチル)ウ
レア等が用いられ、好ましくはトリエタノールアミンを
用いるようにする。そして、このような安定剤をインク
に添加させるにあたっては、その添加量がインク全量の
0.1〜1重量％、好ましくは0.1〜2重量％、より好ましく
は0.2〜1重量％の範囲になるようにする。

【００３８】粘度調整剤は、インクの粘度を調整してイ
ンクの吐出性をさらに向上させると共に、普通紙等の記
録媒体へのインクの浸透性を調整するために用いられ、
例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリ
コール等のポリアルキレングリコール類を用いることが
でき、特に、ポリエチレングリコールを用いることが好
ましい。そして、このような粘度調整剤をインクに添加
させるにあたっては、その添加量がインク全量の0〜10
重量％、好ましくは0.1〜8重量％、より好ましくは1〜5
重量％の範囲になるようする。

【００３９】表面張力調整剤は、インクの表面張力を整
えてインクの吐出性をさらに向上させると共に、記録媒
体へのインクの浸透性を調整するために用いられ、例え
ば、ノニオン系の界面活性剤や、シリコン系、フッ素
系、アセチレン系等の各種の界面活性剤や、アニオン
系、カチオン系の界面活性剤等を用いることができ、好
ましくはノニオン系の界面活性剤を用いるようにする。
そして、この表面張力調整剤をインクに添加させるにあ
たっては、その添加量がインク全量の0.01〜5重量％、
好ましくは0.05〜3重量％、より好ましくは0.1〜1重量
％の範囲になるようにする。

【００４０】pH調整剤は、インクのpHを適切な状態に保
つことによって顔料、特にカーボンブラックの分散安定
性をさらに向上させるために用いられ、例えば、NaHC
O₃，Na ₂B₄O₇，Na₂CO₃，KHCO₃，K₂CO₃，NaOH，CH₃COON
a，N(CH₂CH₂OH)₃等を用いることができ、特に、NaHCO₃
を用いることが好ましい。そして、このようなpH調整剤
をインクに添加させるにあたっては、その添加量がイン
ク全量の0.1〜1重量％、好ましくは0.1〜0.5重量％、よ
り好ましくは0.2〜0.5重量％の範囲になるようにする。

【００４１】キレート剤は、インク中に存在する金属イ
オンを捕捉し、金属イオンによって顔料、特にカーボン
ブラックの分散安定性が失われるのを防止するために用
いられるものであり、例えば、エチレンジアミン四酢酸
ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸、ニトリル三酢酸
ナトリウム、ヒドロオキシエチルエチレンジアミン三酢
酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウ
ム、ウラミル二酢酸ナトリウム等を用いることができ
る。そして、このようなキレート剤をインクに添加させ
るにあたっては、その添加量がインク全量の0.1〜1重量
％、好ましくは0.1〜0.5重量％、より好ましくは0.2〜
0.5重量％の範囲になるようにする。

【００４２】浸透剤は、インクの記録媒体への浸透性を
高めるために用いられるものであり、例えば、ジエチレ
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多価アルコールの低級アル
キルエーテル類等を用いることができる。そして、この
ような浸透剤をインクに添加させるにあたっては、その
添加量がインク全量の1〜10重量％、好ましくは3〜10重
量％、より好ましくは4〜8重量％の範囲になるようにす
る。

【００４３】防カビ剤は、インク中においてカビ等が発
生するのを防止するために用いられるものであり、例え
ば、チアベンゾール(メルク社製)、メルガール(ヘキス
ト社製)等のイミダゾール系のものや、プロキセル(ゼネ
カ社製)、アモルデン(大和化学工業社製)等のイソチア
ゾリン系のものや、プレベントールシリーズ(バイエル
社製)、ソヂウムオマジン、ジオキシン、ジヒドロ酢酸
ナトリウム、水ガラス等を用いることができる。そし
て、このような防カビ剤をインクに添加させるにあたっ
ては、その添加量がインク全量の0.01〜0.5重量％、好
ましくは0.05〜0.4重量％、より好ましくは0.1〜0.4重
量％の範囲になるようにする。

【００４４】速乾剤は、インクが記録媒体に付着した
後、インクが速やかに乾いたり浸透したりして、他の記
録媒体にインクが付着して汚れるのを防止するために用
いられるものであり、例えば、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、
2−ブタノール等の低級アルコール類等が用いられる。
そして、このような速乾剤をインクに添加させるにあた
っては、その添加量がインク全量の0.5〜15重量％、好
ましくは1〜10重量％の範囲になるようにする。

【００４５】定着剤は顔料の記録媒体への定着性を向上
させる機能を有し、例えば、スチレン−（メタ）アクリ
ル系の水性樹脂、アクリル系の水性樹脂およびスチレン
−マレイン酸系の水性樹脂ならびにそれらの塩および部
分エステル等が挙げられる。そして、このような定着剤
をインクに添加させるにあたっては、その添加量がイン
ク全量の0.1〜25重量％、好ましくは3〜15重量％の範囲
になるようにする。

【００４６】本発明のインクは、前記の芳香族性イオン
基または共役系イオン基を有する顔料、水系媒体および
所望により各種添加剤を室温で1〜8時間、好ましくは3
〜5時間混合した後、ホモジナイザー等によって顔料の
凝集粒径を0.1〜20μm、好ましくは0.5〜10μmに整え、
所望により10μm程度のメンブレンフィルタでろ過する
ことによって調製することができる。

【００４７】本発明のインクは、長期間放置した時や温
度変化が比較的大きなところに保存した時であっても、
良好な分散安定性を有しているだけでなく、画像乱れ
（直線のガタツキ、濃度ムラや吐出不良による欠落部分
等）の比較的少ない良好な画像を安定して得ることがで
きる。

【００４８】

【実施例】＜実施例1＞カーボンブラック(CB)として
は、市販の粒径34nmのファーネスブラック(Cabot社製；
Reagal 250R)をオゾンにより酸化処理して用いた。酸化
処理したカーボンブラック3gを、還流冷却管を付けた三
つ口フラスコに入れ、硫酸存在下還流攪拌しながら、シ
クロペンタ−2,4−ジエン−1−オール0.81g(0.01mol)を
滴々と2時間にわたって加え、更に3時間反応させた。そ
の後、これを濾過し、中和した後、1規定濃度の水酸化
ナトリウム水溶液を溶媒に用いたソックスレー抽出によ
る洗浄・イオン化を行った。その後、乾燥して、シクロ
ペンタジエニルアニオン基を有するカーボンブラック１
を得た。続いて、得られたカーボンブラック5重量部、
グリセリン19重量部、蒸留水75重量部、トリエタノール
アミン1重量部の割合でこれらを室温で3時間攪拌混合し
た後、ホモジナイザーにより粒径を整え、10μmのメン
ブレンフィルタで濾過してインク１を得た。シクロペン
タ−2,4−ジエン−1−オールは、Angew. Chem. Int. E
d.(1999), 38(23), 3516-18(Urabeら)に記載の合成法に
て合成した。

【００４９】＜実施例2＞実施例１においてと同様にし
て酸化処理したカーボンブラック3gを、還流冷却管を付
けた三つ口フラスコに入れ、硫酸存在下還流攪拌しなが
ら、シクロヘプタ−1,3,5−トリエン−2−オール1.07g
(0.01mol)を滴々と2時間にわたって加え、更に3時間反
応させた。その後、これを濾過し、中和した後、水を溶
媒に用いたソックスレー抽出による洗浄を行った。次に
このカーボンブラックを乾燥の後、5塩化リンを作用さ
せ、導入した官能基のイオン化を行った。その後、乾燥
して、シクロヘプタトリエニルカチオン基を有するカー
ボンブラック２を得た。続いて、上記で得られたカーボ
ンブラックを用いたこと以外、実施例1と同様の方法
で、インク２を調製した。シクロヘプタ−1,3,5−トリ
エン−2−オールは、J.Org.Chem.(1997),62(16),5344-5
3(Lewら)に記載の合成法にて合成した。

【００５０】＜比較例1＞実施例１においてと同様にし
て酸化処理したカーボンブラック5重量部、グリセリン1
9重量部、蒸留水を75重量部、トリエタノールアミン1重
量部の割合でこれらを室温で3時間攪拌混合した後、ホ
モジナイザーにより粒径を整え、10μmのメンブレンフ
ィルタで濾過してインク３を得た。

【００５１】＜比較例2＞カーボンブラックとして市販
の粒径34nmのファーネスブラック(Cabot社製；Reagal 2
50R)を使用し、このカーボンブラックを紫外線照射によ
り表面処理して用いた。表面処理したカーボンブラック
を15重量部、アクリルアミドを8重量部、蒸留水を73重
量部の割合で混合させ、窒素ガスを溶液中に吹き込みな
がら65℃で攪拌して1時間重合させた。その後、遠心分
離器により分離させてホモポリマーを充分に除去し、熱
水洗浄後これを乾燥させて表面にアクリルアミドがグラ
フト重合されたカーボンブラック４を得た。続いて、こ
のカーボンブラック3重量部、グリセリン10重量部、1−
プロパノールを4重量部、蒸留水を83重量部の割合で用
いたこと以外、実施例1と同様にしてインク４を調製し
た。

【００５２】＜比較例3＞実施例１においてと同様にし
て酸化処理したカーボンブラック3gを還流冷却管をつけ
た三つ口フラスコに入れた。一方、0.8gの水と0.75gの
濃塩酸の5℃の溶液にアントラニル酸0.24gを加えたもの
に、1.3gの水と0.27gのNaNO₂の溶液を加え、氷で冷やし
ながら15分撹拌した。これを前記フラスコに加え、更に
15分撹拌した後、カーボンブラック5を回収し、水で洗
浄の後、乾燥した。このカーボンブラックを用いたこと
以外、実施例１と同様にしてインク５を調製した。

【００５３】（評価）上記の実施例及び比較例で得られ
た各カーボンブラック1〜5及び記録用インク1〜5につい
て、分散安定性、保存安定性、温度変化安定性、印字品
位、濃度ムラ及び吐出安定性の評価を行い、その結果を
下記の表1に示した。なお、比較例１のカーボンブラッ
ク３としては、実施例１においてと同様にして酸化処理
したカーボンブラックをそのまま用いて評価した。

【００５４】分散安定性については、上記の実施例及び
比較例の各カーボンブラックを分散させた10重量％の分
散水溶液を10mlの遠心沈降管に入れ、市販の遠心分離器
（BECKMAN社製：Avanti J25）を用いて12000rpmで1時間
遠心分離を行い、その後、その上澄み液について600nm
における吸光度を測定し、予め求めておいた検量線に基
づき、上澄み液中におけるカーボンブラックの濃度を求
め、その濃度が0.01重量％以上の場合を○、0.005重量
％以上で0.01重量％未満の場合を△、0.005重量％未満
の場合を×で示した。

【００５５】また、保存安定性については、上記の実施
例及び比較例の各カーボンブラックを分散させた10重量
％の分散水溶液を10mlの遠心沈降管に入れ、この遠心沈
降管を40℃の温度下において3ヶ月間放置し、その後
は、上記の分散安定性を測定する場合と同様に、その分
散水溶液を10mlの遠心沈降管に入れて遠心分離を行い、
上澄み液中におけるカーボンブラックの濃度を求め、そ
の濃度が0.01重量％以上の場合を○、0.005重量％以上
で0.01重量％未満の場合を△、0.005重量％未満の場合
を×で示した。

【００５６】また、温度変化安定性については、上記の
実施例及び比較例の各カーボンブラックを分散させた10
重量％の分散水溶液を10mlのサンプル管に入れ、このサ
ンプル管を−10℃の温度下で1時間放置させた後、すぐ
に50℃の温度下において1時間放置し、これを1サイクル
として、1日に5回のサイクルを行い、これを3日間続け
た後、この試験を行う前と試験を行った後とにおいてシ
ェアーレート（ずり速度）を比較し、インクのチキソ性
の有無や物性の安定性を調べ、試験後においても変化が
なかった場合を○、変化があった場合を×で示した。

【００５７】また、印字品位については、上記の実施例
及び比較例の各インクを用い、普通紙上に幅が3ドット
の直線を印字し、直線におけるガタツキ具合を示すTEP
（Tangential Edge Profile）をドットアナライザーDA
−5000S（王子計測機器社製）を用いて調べ、TEPが60μ
m未満の場合を○、TEPが60μm以上の場合を×で示し
た。

【００５８】また、濃度ムラについては、実施例及び比
較例の各インクを用いて普通紙に印字を行い、ベタの印
字部分における四隅と中央部の5ヶ所の画像濃度（ID）
をサクラ濃度計PDA65（コニカ社製）により測定し、そ
れらの最大値と最小値との差を求め、その濃度差が0.15
未満の場合を○、0.15以上の場合を×で示した。

【００５９】また、インクの吐出安定性については、実
施例及び比較例の各インクを用いてそれぞれ10時間連続
して印字を行った後、インク記録装置の電源を切って14
時間放置し、これを１サイクルとして、5サイクル繰り
返した後、線幅が150μmの直線を印字し、この直線上に
おける画像濃度をマイクロデンシトメータ（コニカ社
製：PDM5）を用いて測定し、画像濃度が0.3未満になる
点をインク吐出の欠落部分とし、この欠落部分の距離を
調べ、その距離が10μm未満の場合を○、その距離が10
μm以上の場合を×で示した。

【００６０】

【表１】

【００６１】

【発明の効果】本発明により、優れた分散安定性を維持
できる顔料分散体を提供できる。また本発明により、良
好な画像を安定して得ることができ、優れた分散安定性
および吐出安定性を維持できるインクを提供できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】芳香族性イオン基または共役系イオン基
を有する顔料を水系媒体に分散してなる顔料分散体。
【請求項２】芳香族性イオン基がシクロペンタジエニ
ルアニオン基、シクロヘプタトリエニルカチオン基、イ
ンデニルアニオン基またはフルオレニルアニオン基であ
り、共役系イオン基がポリエン型イオン基、ポリイン型
イオン基、または二重結合および三重結合を有する混在
型イオン基である請求項１に記載の顔料分散体。
【請求項３】顔料がカーボンブラックである請求項１
または２に記載の顔料分散体。
【請求項４】請求項１〜３いずれかに記載の顔料分散
体を含むことを特徴とするインク。