JP2002047434A - Carbon black pigment for water-base ink, and water-base ink made by using the same - Google Patents

Carbon black pigment for water-base ink, and water-base ink made by using the same

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JP2002047434A
JP2002047434A JP2000235503A JP2000235503A JP2002047434A JP 2002047434 A JP2002047434 A JP 2002047434A JP 2000235503 A JP2000235503 A JP 2000235503A JP 2000235503 A JP2000235503 A JP 2000235503A JP 2002047434 A JP2002047434 A JP 2002047434A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain carbon black pigment excellent in dispersibility in water and suitable for a water-base ink, and a water-base ink made by using the carbon black. SOLUTION: The carbon black pigment for a water-base ink comprises a mixture of 20-80 wt.% carbon black having an N2SA of at least 150 m2/g, a DBP of at least 100 cm3/100 g, and a Tint of at least 125 with 80-20 wt.% carbon black having an N2SA of below 150 m2/g, a DBP of below 100 cm3/100 g, and a Tint of at least 125, and is characterized in that the mixture is chemically modified by oxidation treatment to give an atomic ratio of the total carbon atoms to the total oxygen atoms determined by the X-ray photoelectron spectroscopy (the intensity of oxygen bond energy/the intensity of carbon bond energy) of at least 0.1:1 and a hydrogen-containing surface functional group content of at least 3.0 μeq/m2. The water-base ink is obtained by dispersing the carbon black mixture in water, subjecting the dispersion to oxidation treatment to chemically modify the carbon black mixture to give an atomic ratio of the total carbon atoms to the total oxygen atoms determined by the X-ray photoelectron spectroscopy (the intensity of oxygen bond energy/the intensity of carbon bond energy) of at least 0.1:1 and a hydrogen-containing surface functional group content of at least 3.0 μeq/m2, dispersing the modified carbon black mixture in an aqueous alkali after separation by filtration, and separating and purifying the salts remaining in the dispersion.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、水中への分散性能
に優れ、水性黒色インキ用として好適な水性インキ用カ
ーボンブラック顔料、および該カーボンブラック顔料を
用いた水性インキに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a carbon black pigment for water-based ink which is excellent in dispersibility in water and is suitable for a water-based black ink, and a water-based ink using the carbon black pigment.

【0002】[0002]

【従来の技術】カーボンブラックは疎水性で水に対する
濡れ性が低いために水中に高濃度で安定に分散させるこ
とが極めて困難である。これはカーボンブラック表面に
存在する水分子との親和性が高い官能基が極めて少ない
ことに起因する。そこで、水分散性を向上させるために
カーボンブラックを酸化改質して表面に親水性の官能基
を形成する方法が古くから知られている。
2. Description of the Related Art Since carbon black is hydrophobic and has low wettability with water, it is extremely difficult to stably disperse it in water at a high concentration. This is because the number of functional groups having a high affinity for water molecules existing on the carbon black surface is extremely small. Therefore, a method of forming a hydrophilic functional group on the surface by oxidatively modifying carbon black to improve water dispersibility has been known for a long time.

【0003】例えば、特開昭48−18186号公報に
はカーボンブラックを次亜ハロゲン酸塩の水溶液で酸化
処理し、ついで反応系より酸化カーボンブラックを分離
捕集するにあたり有機溶剤で洗浄することを特徴とする
酸化カーボンブラックの製造方法が、また、特開昭57
−159856号公報にはカーボンブラックを低温酸化
プラズマ処理することを特徴とする水分散性改質カーボ
ンブラックの製造方法が開示されている。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-18186 discloses that carbon black is oxidized with an aqueous solution of hypohalite and then washed with an organic solvent when separating and collecting carbon oxide from the reaction system. A method for producing oxidized carbon black is disclosed in
Japanese Unexamined Patent Publication No. 159856 discloses a method for producing a water-dispersible modified carbon black, which comprises subjecting carbon black to low-temperature oxidative plasma treatment.

【0004】水分散性に優れたカーボンブラックは水性
顔料インキとして有用されており、筆記具をはじめ、特
に近年ではインキジェットプリンター用の記録液などと
しても注目されている。易水分散性カーボンブラックを
用いた水性インキとして、例えば、特開平8−3498
号公報には水とカーボンブラックとを含有する水性顔料
インキにおいて、該カーボンブラックが1.5mmol/g以
上の表面活性水素含有量を有する水性顔料インキ、及
び、水とカーボンブラックとを含有する水性顔料インキ
の製造方法において、(a) 酸性カーボンブラックを得る
工程と、(b) 前記酸性カーボンブラックを水中で次亜ハ
ロゲン酸塩で更に酸化する工程とを、包含する水性顔料
インキの製造方法が提案されている。また、特開平8−
319444号公報には吸収量100cm3/100g以下のカ
ーボンブラックを水性媒体中に微分散する工程;及び次
亜ハロゲン酸塩を用いて該カーボンブラックを酸化する
工程;を包含する水性顔料インキの製造方法が開示され
ている。
[0004] Carbon black having excellent water dispersibility is useful as an aqueous pigment ink, and has attracted attention as a recording liquid for ink jet printers, especially in writing instruments in recent years. Examples of aqueous inks using water-dispersible carbon black include, for example, JP-A-8-3498.
JP-A No. 6-125087 discloses an aqueous pigment ink containing water and carbon black, wherein the carbon black has a surface active hydrogen content of 1.5 mmol / g or more, and an aqueous pigment ink containing water and carbon black. In the method for producing a pigment ink, (a) a step of obtaining an acidic carbon black, and (b) a step of further oxidizing the acidic carbon black with a hypohalite in water, the method of producing an aqueous pigment ink includes Proposed. Further, Japanese Unexamined Patent Publication No.
Step to 319,444 discloses finely dispersed carbon black less absorption 100 cm 3/100 g in an aqueous medium; manufacture encompassing aqueous pigment ink to; and step of oxidizing the carbon black using a hypohalite A method is disclosed.

【0005】上記の特開平8−3498号公報及び特開
平8−319444号公報ではカーボンブラックを酸化
して、表面に親水性の官能基である活性水素を多く含有
させることにより水分散性が良好で、長期間の分散安定
性に優れた水性顔料インキを得るものである。しかしな
がら、カーボンブラックが水中に分散して安定な分散状
態を維持するためにはカーボンブラック粒子表面と水分
子との接触界面に存在する親水性の官能基量が大きく機
能し、単にカーボンブラック単位重量当たりに存在する
官能基量を規制するのみでは分散性の良否を的確に判断
することは困難である。
In the above-mentioned JP-A-8-3498 and JP-A-8-319444, carbon black is oxidized so that the surface contains a large amount of active hydrogen, which is a hydrophilic functional group, so that water dispersibility is good. Thus, an aqueous pigment ink having excellent long-term dispersion stability can be obtained. However, in order for carbon black to disperse in water and maintain a stable dispersion state, the amount of hydrophilic functional groups present at the contact interface between the surface of the carbon black particles and the water molecules functions greatly, and merely the carbon black unit weight It is difficult to accurately judge whether the dispersibility is good or not simply by regulating the amount of the functional group present per hit.

【0006】そこで、本発明者は分散性能の良否を的確
に判断する新たな指標としてカーボンブラック単位表面
積当たりに存在する親水性の水素含有官能基量に着目し
て研究を進め、表面に存在する水素含有官能基のうちカ
ルボキシル基とヒドロキシル基の総和量が、単位表面積
当たり3μeq/m2以上である易水分散性カーボンブラッ
ク、及びその製造方法(特開平11−148027号公報)を開
発し、また、窒素吸着比表面積(N2SA)が80m2/g以上、
DBP吸油量が70ml/100g 以下のカーボンブラックを
酸化処理したカーボンブラックであって、アグリゲート
のストークスモード径Dst(nm)とアグロメレートの平均
粒径Dupa50%(nm)との比Dupa50%/Dstの値が1.5〜
2.0の特性を備える易水分散性カーボンブラック(特
開平11−148026号公報)を開発提案した。
Accordingly, the present inventor has focused on the amount of hydrophilic hydrogen-containing functional groups present per unit surface area of carbon black as a new index for accurately judging the quality of the dispersion performance, and has conducted research to find the presence on the surface. Among the hydrogen-containing functional groups, a water-dispersible carbon black having a total amount of carboxyl groups and hydroxyl groups of 3 μeq / m 2 or more per unit surface area, and a method for producing the same (JP-A-11-148027) have been developed. In addition, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is 80 m 2 / g or more,
A carbon black obtained by oxidizing carbon black having a DBP oil absorption of 70 ml / 100 g or less and having a ratio Dupa50% / Dst between the Stokes mode diameter Dst (nm) of the aggregate and the average particle diameter Dupa50% (nm) of the agglomerate. Value is 1.5 ~
We have proposed and developed a water-dispersible carbon black having a characteristic of 2.0 (JP-A-11-148026).

【0007】本発明者は、更に水への分散性能に優れ、
水性インキ用黒色顔料として好適な易水分散性カーボン
ブラックの開発について引き続き研究を行っており、窒
素吸着比表面積(N2SA)が50m2/g以上、DBP吸油量が
80ml/100g 以下のカーボンブラックであって、(1) カ
ーボンブラックのアグリゲートのストークスモード径D
st(nm)とアグロメレートの平均粒径Dupa50%(nm)との比
Dupa50%/Dstの値が1.1〜1.5、(2) アグロメレ
ートの平均粒径Dupa50%(nm)の値が40〜140(nm)、
(3) アグロメレートの最大粒径Dupa99%(nm)の値が25
0(nm)以下、であり、かつ表面に存在する水素含有官能
基のうちカルボキシル基とヒドロキシル基の総和量が単
位表面積当たり3μeq/m2以上の特性を備える易水分散
性カーボンブラック(特開平11−256066号公報)を提案
した。
The inventor has further improved the dispersibility in water,
We are continuing research on the development of water-dispersible carbon black suitable as a black pigment for aqueous inks, and have a carbon adsorption with a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 50 m 2 / g or more and a DBP oil absorption of 80 ml / 100 g or less. (1) Stokes mode diameter D of carbon black aggregate
The ratio of st (nm) to the average particle size Dupa50% (nm) of agglomerate Dupa50% / Dst is 1.1 to 1.5, and (2) the value of the average particle size Dupa50% (nm) of agglomerate is 40 ~ 140 (nm),
(3) The maximum particle size of agglomerate Dupa 99% (nm) is 25
Water-dispersible carbon black having a property of not more than 0 (nm) and having a total amount of carboxyl groups and hydroxyl groups of 3 μeq / m 2 or more per unit surface area among the hydrogen-containing functional groups present on the surface (Japanese Patent Laid-Open No. 11-256066).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、引き続く研
究開発の結果、完成に至ったもので、その目的は、水中
における分散性に優れ、水性インキ用の黒色顔料として
好適であり、例えばインキジェット用インキ顔料として
用いた場合、普通紙、専用紙、OHPシート、アート紙
などに印字する際の紙定着濃度、印字濃度、吐出安定
性、耐光性、保存安定性および分散安定性などに優れた
水性インキ用カーボンブラック顔料とこのカーボンブラ
ック顔料を用いた水性インキを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been completed as a result of subsequent research and development. The object of the present invention is to have excellent dispersibility in water and to be suitable as a black pigment for aqueous inks. When used as a jet ink pigment, it has excellent paper fixing density, printing density, ejection stability, light resistance, storage stability, dispersion stability, etc. when printing on plain paper, special paper, OHP sheet, art paper, etc. Another object of the present invention is to provide a carbon black pigment for water-based ink and a water-based ink using the carbon black pigment.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の水性インキ用カーボンブラック顔料は、窒素
吸着比表面積(N2SA)150m2/g以上、DBP吸収量10
0cm3/100g以上、比着色力(Tint)120%以上のカーボ
ンブラックを20〜80wt%、窒素吸着比表面積(N2SA)
150m2/g未満、DBP吸収量100cm3/100g未満、比
着色力(Tint)120%以上のカーボンブラックを80〜
20wt%、の割合で混合したカーボンブラックであっ
て、酸化処理してX線光電子分光法により測定した全炭
素原子と全酸素原子との原子比(酸素結合エネルギーの
強度/炭素結合エネルギーの強度)を0.1以上に、カ
ルボキシル基とヒドロキシル基の和である水素含有表面
官能基量を3.0μeq/m2 以上に、化学修飾されたこと
を構成上の特徴とする。
In order to achieve the above object, the carbon black pigment for aqueous ink of the present invention has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 150 m 2 / g or more and a DBP absorption of 10 or more.
0-cm 3 / 100g or more, carbon black with specific coloring power (Tint) of 120% or more 20-80 wt%, nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA)
150m less than 2 / g, DBP absorption 100 cm 3 / below 100 g, the ratio tinting strength (Tint) 120% or more of the carbon black 80
An atomic ratio of total carbon atoms to total oxygen atoms (oxygen binding energy intensity / carbon binding energy intensity) measured by X-ray photoelectron spectroscopy after being oxidized and mixed at a ratio of 20 wt%. Is chemically modified to 0.1 or more, and the amount of hydrogen-containing surface functional groups, which is the sum of carboxyl groups and hydroxyl groups, to 3.0 μeq / m 2 or more.

【0010】更に、本発明の水性インキ用カーボンブラ
ック顔料は、上記の特性を備えたカーボンブラックであ
って、水中に分散した状態におけるカーボンブラックの
アグロメレートの平均粒径Dupa50%が50〜110nm、
アグロメレートの最大粒径Dupa99%が250nm以下の粒
子性状を有していることを特徴とする。
Further, the carbon black pigment for water-based ink of the present invention is a carbon black having the above-mentioned characteristics, wherein the carbon black agglomerate in the state of being dispersed in water has an average particle diameter Dupa50% of 50 to 110 nm.
It is characterized in that the maximum particle size Dupa 99% of the agglomerate has a particle property of 250 nm or less.

【0011】また、本発明の水性インキは、窒素吸着比
表面積(N2SA)150m2/g以上、DBP吸収量100cm3/
100g以上、比着色力(Tint)120%以上のカーボンブラ
ックを20〜80wt%、窒素吸着比表面積(N2SA)150
m2/g未満、DBP吸収量100cm3/100g未満、比着色力
(Tint)120%以上のカーボンブラックを80〜20wt
%、の割合で混合したカーボンブラックを水中に分散さ
せ酸化処理して、X線光電子分光法により測定した全炭
素原子と全酸素原子との原子比(酸素結合エネルギーの
強度/炭素結合エネルギーの強度)を0.1以上に、カ
ルボキシル基とヒドロキシル基の和である水素含有表面
官能基量を3.0μeq/m2 以上に、化学修飾し、濾別後
アルカリ水溶液に分散し、次いで分散液中に残存する塩
を分離精製したことを構成上の特徴とする。
The aqueous ink of the present invention has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 150 m 2 / g or more and a DBP absorption of 100 cm 3 / g.
20 to 80% by weight of carbon black having a specific coloring power (Tint) of 120% or more and a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 150 g or more.
m less than 2 / g, DBP absorption 100 cm 3 / below 100 g, the ratio coloring power
(Tint) 80 ~ 20wt of carbon black of 120% or more
% Of carbon black mixed in water, oxidized and dispersed in water, and the atomic ratio of total carbon atoms to total oxygen atoms (oxygen binding energy intensity / carbon binding energy intensity) measured by X-ray photoelectron spectroscopy. ) To 0.1 or more, and the amount of hydrogen-containing surface functional groups, which is the sum of carboxyl groups and hydroxyl groups, to 3.0 μeq / m 2 or more, and then chemically filtered, dispersed in an aqueous alkali solution, and then dispersed in a dispersion. Is characterized by being separated and purified from the remaining salt.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】カーボンブラック特性のうち、窒
素吸着比表面積(N2SA)はカーボンブラックを水中に分散
させた場合にカーボンブラック粒子表面と水分子とが接
触する界面の面積に関与する特性であり、この値が大き
い程、接触界面の面積が大きくなるので水分散性能は向
上する。しかしながら、水性インキとした場合には紙定
着濃度が低くなり、印字濃度が薄くなる。一方、窒素吸
着比表面積(N2SA)が小さくなると水分子との接触界面も
小さくなるので水分散性が低下し、水性インキの濾過性
や吐出安定性などが低下する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Among the characteristics of carbon black, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is related to the area of the interface between the surface of carbon black particles and water molecules when carbon black is dispersed in water. This is a characteristic, and the larger this value is, the larger the area of the contact interface is, so that the water dispersion performance is improved. However, when the aqueous ink is used, the paper fixing density is low, and the print density is low. On the other hand, when the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is small, the contact interface with water molecules is also small, so that the water dispersibility is reduced, and the filterability and ejection stability of the aqueous ink are reduced.

【0013】また、DBP吸収量は水中に分散した状態
におけるカーボンブラック粒子の凝集体の大きさに関連
する特性であり、DBP吸収量が大きくなると水分散液
中において凝集体が絡み合う確率が高くなり、カーボン
ブラックが沈降し易くなるので、水性インキとした場合
に沈殿残渣率が増大して、濾過性や吐出安定性が低下す
ることとなる。しかし、DBP吸収量が小さくなると紙
定着濃度が低下するため、印字濃度が低くなる。
The amount of DBP absorption is a characteristic related to the size of aggregates of carbon black particles in a state of being dispersed in water. As the amount of DBP absorption increases, the probability that the aggregates become entangled in an aqueous dispersion increases. Further, since carbon black is liable to settle, when a water-based ink is used, the rate of settling residue increases, and the filterability and the ejection stability decrease. However, when the DBP absorption amount is small, the paper fixing density is reduced, so that the print density is reduced.

【0014】比着色力(Tint)はカーボンブラックの粒子
径(比表面積)、ストラクチャー(DBP吸収量)、更
にアグリゲート径などに関連した特性であり、この値が
小さくなり、120を下回るようになると粒度分布がブ
ロード化するため、水性インキを作製した場合、濾過性
や吐出安定性が低下し、また沈殿残渣率も増大すること
となる。
The specific coloring power (Tint) is a characteristic related to the particle diameter (specific surface area), structure (DBP absorption amount), and aggregate diameter of carbon black. Then, since the particle size distribution is broadened, when an aqueous ink is produced, the filterability and the ejection stability are reduced, and the precipitation residue ratio is also increased.

【0015】このようにカーボンブラックの特性は、水
への分散性能、更に水性インキの紙定着濃度、印字濃
度、濾過性、吐出安定性などに大きく影響するため、本
発明のカーボンブラック顔料は、これらの特性の異なる
カーボンブラックを混合して使用に供される。すなわ
ち、窒素吸着比表面積(N2SA)が150m2/g以上、DBP
吸収量が100cm3/100g以上、比着色力(Tint)が120
%以上のカーボンブラックを20〜80wt%、窒素吸着
比表面積(N2SA)が150m2/g未満、DBP吸収量が10
0cm3/100g未満、比着色力(Tint)が120%以上のカー
ボンブラックを80〜20wt%、の割合で混合したカー
ボンブラックが適用される。
As described above, the characteristics of carbon black greatly affect the dispersing performance in water, the paper fixing density of aqueous ink, the print density, the filterability, the discharge stability, and the like. These carbon blacks having different properties are mixed for use. That is, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is 150 m 2 / g or more, DBP
Absorption is 100cm 3 / 100g or more, specific coloring power (Tint) is 120
% Of carbon black of 20 to 80 wt%, nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of less than 150 m 2 / g, DBP absorption of 10
0 cm 3 / below 100 g, the ratio tinting strength (Tint) is 80~20Wt% carbon black 120% or more, the carbon black in a mixing ratio of applied.

【0016】本発明の水性インキ用カーボンブラック顔
料は、これらの特性範囲のカーボンブラックを所定の重
量比で混合したカーボンブラックを対象として、酸化処
理によりその表面に存在する官能基量として、X線光電
子分光法により測定した全炭素原子と全酸素原子との原
子比(酸素結合エネルギーの強度/炭素結合エネルギー
の強度)の値が0.1以上に、およびカルボキシル基と
ヒドロキシル基の和である水素含有表面官能基量が3.
0μeq/m2 以上に化学修飾された点に特徴がある。
The carbon black pigment for an aqueous ink of the present invention is obtained by mixing a carbon black having the above-mentioned characteristic range at a predetermined weight ratio with a carbon black as a functional group present on the surface of the carbon black by an oxidation treatment. Hydrogen whose atomic ratio (intensity of oxygen binding energy / intensity of carbon binding energy) of all carbon atoms to all oxygen atoms measured by photoelectron spectroscopy is 0.1 or more, and hydrogen which is the sum of a carboxyl group and a hydroxyl group 2. The surface functional group content is 3.
It is characterized by being chemically modified to 0 μeq / m 2 or more.

【0017】XPSやESCAなどのX線光電子分光法
により測定される全炭素原子と全酸素原子との原子比
(酸素結合エネルギーの強度/炭素結合エネルギーの強
度)が0.1未満であると、水などの極性溶媒に対する
自己分散性が低下し、水性インキとした場合に保存安定
性が悪化することとなる。なお、この結合エネルギーの
強度比の調整は、酸化処理によりカーボンブラック粒子
表面を化学的に酸化させて、化学修飾することにより親
水性官能基を形成することにより行われる。
If the atomic ratio of total carbon atoms to total oxygen atoms (oxygen binding energy intensity / carbon binding energy intensity) measured by X-ray photoelectron spectroscopy such as XPS or ESCA is less than 0.1, The self-dispersibility in a polar solvent such as water is reduced, and the storage stability is deteriorated when a water-based ink is used. The adjustment of the intensity ratio of the binding energy is performed by chemically oxidizing the surface of the carbon black particles by an oxidation treatment and forming a hydrophilic functional group by chemical modification.

【0018】そして、親水性の官能基としてカルボキシ
ル基とヒドロキシル基の和である水素含有表面官能基量
が3.0μeq/m2 以上に化学修飾されたものであること
が必要となる。カーボンブラックの水中への分散性能は
カーボンブラックと水分子との接触界面に存在する親水
性の官能基量が大きな役割を果たすので、化学修飾され
て形成した親水性官能基量として、活性水素を含むカル
ボキシル基およびヒドロキシル基を対象として、その和
である水素含有表面官能基量を3.0μeq/m2以上に設
定する。この値が3.0μeq/m2 を下回ると親水性の官
能基量が少ないために、優れた分散性能を付与すること
ができない。なお、カルボキシル基量およびヒドロキシ
ル基量は、本発明者が先に提案した特開平11-148027 号
公報に記載した方法により測定された値が用いられる。
It is necessary that the amount of the hydrogen-containing surface functional group which is the sum of the carboxyl group and the hydroxyl group as the hydrophilic functional group is chemically modified to be 3.0 μeq / m 2 or more. Since the amount of hydrophilic functional groups present at the contact interface between carbon black and water molecules plays a major role in the performance of dispersing carbon black in water, active hydrogen is used as the amount of hydrophilic functional groups formed by chemical modification. With respect to the carboxyl group and the hydroxyl group contained, the sum of the hydrogen-containing surface functional groups is set to 3.0 μeq / m 2 or more. If this value is less than 3.0 μeq / m 2 , excellent dispersion performance cannot be provided because the amount of hydrophilic functional groups is small. The carboxyl group content and the hydroxyl group content are determined by the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-148027, which has been proposed by the present inventors.

【0019】酸化処理は、例えば亜塩素酸塩、塩素酸
塩、過硫酸塩、過硼酸塩、過炭酸塩などのアルカリ金属
塩やアンモニウム塩などの酸化剤水溶液中にカーボンブ
ラックを添加して酸化することにより行われ、酸化剤水
溶液の濃度、カーボンブラックの添加量、反応温度、反
応時間などを適宜に制御して、全炭素原子と全酸素原子
との原子比(酸素結合エネルギーの強度/炭素結合エネ
ルギーの強度)が0.1以上に、またカルボキシル基と
ヒドロキシル基の和である水素含有表面官能基量が3.
0μeq/m2 以上となるように処理される。
In the oxidation treatment, for example, carbon black is added to an aqueous solution of an oxidizing agent such as an alkali metal salt such as chlorite, chlorate, persulfate, perborate or percarbonate or ammonium salt to oxidize. By appropriately controlling the concentration of the oxidizing agent aqueous solution, the amount of carbon black added, the reaction temperature, the reaction time, and the like, the atomic ratio of all carbon atoms to all oxygen atoms (oxygen binding energy intensity / carbon Binding energy intensity) is 0.1 or more, and the amount of hydrogen-containing surface functional groups, which is the sum of carboxyl groups and hydroxyl groups, is 3.
The treatment is performed so as to be 0 μeq / m 2 or more.

【0020】更に、本発明の水性インキ用カーボンブラ
ック顔料は、上記の特性に加えて、水中に分散させた状
態におけるアグロメレートの平均粒径Dupa50%の値が5
0〜110nm、アグロメレートの最大粒径Dupa99%の値
が250nm以下の粒子性状を有することを特徴としてい
る。
Further, the carbon black pigment for water-based ink of the present invention has, in addition to the above-mentioned characteristics, an agglomerate having an average particle diameter Dupa of 50% in a state of being dispersed in water of 5%.
It is characterized in that it has a particle property of 0 to 110 nm and a maximum agglomerate particle size Dupa of 99% is 250 nm or less.

【0021】水中におけるカーボンブラック粒子の凝集
形態の大きさを示すアグロメレートの平均粒径Dupa50%
の値が50nm未満であると、水性インキとした場合に紙
繊維の隙間をカーボンブラックが通過する頻度が増大し
て紙定着濃度が低下し、印字濃度(黒色度)が低下す
る。一方、アグロメレートの平均粒径Dupa50%の値が1
10nmを越えると黒色度は向上するが、水性インキ中の
カーボンブラック顔料の分散安定性が低下して、濾過性
が悪化し、沈降性が増大することになる。また、アグロ
メレートの最大粒径Dupa99%の値が250nmを越える
と、水性インキ中において大きな凝集体のカーボンブラ
ック顔料が存在することになり沈降性、吐出安定性およ
び濾過性の低下が著しくなるためである。
Average particle size of agglomerate indicating the size of aggregate form of carbon black particles in water Dupa 50%
Is less than 50 nm, the frequency of carbon black passing through the gap between the paper fibers increases when the aqueous ink is used, the paper fixing density decreases, and the print density (blackness) decreases. On the other hand, the value of the average particle size Dupa50% of agglomerate is 1
If it exceeds 10 nm, the blackness is improved, but the dispersion stability of the carbon black pigment in the aqueous ink is reduced, the filterability is deteriorated, and the sedimentation is increased. On the other hand, when the value of the maximum particle diameter Dupa 99% of the agglomerate exceeds 250 nm, a large aggregate carbon black pigment is present in the aqueous ink, and the sedimentation, discharge stability and filterability are significantly reduced. is there.

【0022】なお、アグロメレートの平均粒径Dupa50%
および最大粒径Dupa99%は、下記の方法によって測定さ
れる。カーボンブラックを水に分散して0.1〜0.5
kg/m3 の分散液を調製し、ヘテロダインレーザドップラ
ー方式粒度分布測定装置(マイクロトラック社製、UPA
mode1 9340)を用いて分散液にレーザー光を照射して、
散乱光の周波数変調の度合いから分散液中のアグロメレ
ートの粒径を測定する。分散液中のカーボンブラックは
ブラウン運動しており、ドップラー効果によって分散し
ているカーボンブラック凝集体の大きさにより散乱光の
周波数が変調する。したがって、凝集体の大きさによる
ブラウン運動の激しさが異なることから、水中に分散し
ている状態における凝集体の大きさ、すなわちアグロメ
レートの粒径を測定することができる。このようにして
測定したアグロメレート粒径からその累積度数分布曲線
を作成し、50%累積度数の値をアグロメレートの平均
粒径Dupa50%(nm)、99%累積度数の値をアグロメレー
トの最大粒径Dupa99%(nm)とする。
The average particle size of agglomerate Dupa 50%
And the maximum particle size Dupa99% is measured by the following method. Disperse carbon black in water to 0.1-0.5
kg / m 3 dispersion was prepared and a heterodyne laser Doppler system particle size distribution analyzer (Microtrac, UPA
mode1 9340) and irradiate the dispersion with laser light.
The particle size of the agglomerate in the dispersion is measured from the degree of frequency modulation of the scattered light. The carbon black in the dispersion liquid undergoes Brownian motion, and the frequency of scattered light is modulated by the size of the dispersed carbon black aggregate due to the Doppler effect. Therefore, since the intensity of the Brownian motion varies depending on the size of the aggregate, the size of the aggregate in a state of being dispersed in water, that is, the particle size of the agglomerate can be measured. A cumulative frequency distribution curve is created from the agglomerate particle size measured in this way, and the value of 50% cumulative frequency is defined as the average particle size Dupa of agglomerate 50% (nm), and the value of 99% cumulative frequency is defined as the maximum agglomerate particle size Dupa99. % (nm).

【0023】本発明の水性インキは、これらの特性を備
えた本発明の水性インキ用カーボンブラック顔料を水中
に所定の濃度に分散させたものである。すなわち、上記
の窒素吸着比表面積(N2SA)、DBP吸収量、および比着
色力(Tint)を備えたカーボンブラックを所定の重量比で
混合し、混合カーボンブラックを亜塩素酸塩、塩素酸
塩、過硫酸塩、過硼酸塩、過炭酸塩などのアルカリ金属
塩やアンモニウム塩などの酸化剤水溶液中に添加し、攪
拌しながら酸化剤水溶液の濃度、カーボンブラックの添
加量、反応温度、反応時間などを適宜に制御して酸化処
理することにより全炭素原子と全酸素原子との原子比
(酸素結合エネルギーの強度/炭素結合エネルギーの強
度)が0.1以上に、またカルボキシル基とヒドロキシ
ル基の和である水素含有表面官能基量が3.0μeq/m2
以上となるように化学修飾する。
The water-based ink of the present invention is obtained by dispersing the carbon black pigment for water-based ink of the present invention having these characteristics at a predetermined concentration in water. That is, carbon black having the above nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA), DBP absorption amount, and specific coloring power (Tint) is mixed at a predetermined weight ratio, and the mixed carbon black is mixed with chlorite and chloric acid. Salt, persulfate, perborate, percarbonate and other alkali metal salts and ammonium salts are added to the oxidizing agent aqueous solution, and while stirring, the concentration of the oxidizing agent aqueous solution, the amount of carbon black added, the reaction temperature, the reaction By appropriately controlling the time and the like and performing the oxidation treatment, the atomic ratio of total carbon atoms to total oxygen atoms (oxygen bond energy intensity / carbon bond energy intensity) becomes 0.1 or more, and carboxyl group and hydroxyl group hydrogen-containing surface functional group amount is the sum of 3.0μeq / m 2
Chemical modification is performed as described above.

【0024】酸化処理したのち、速やかに濾別してカー
ボンブラックを分離し、次いで分離したカーボンブラッ
クを水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアな
どのアルカリ水溶液に分散させ、pHを調節して安定分
散させる。すなわち、酸化処理によりカーボンブラック
粒子表面が化学修飾され、カーボンブラック粒子表面に
形成された親水性官能基の末端水素の全てあるいはその
一部をアルカリ金属、アミノ基などに置換することによ
り、水分散性の向上が図られる。次いで、酸化反応によ
り生成した残塩を分離除去して精製することにより本発
明の水性インキが得られる。
After the oxidation treatment, the carbon black is immediately separated by filtration to separate the carbon black, and then the separated carbon black is dispersed in an aqueous alkali solution such as sodium hydroxide, potassium hydroxide or ammonia, and the pH is adjusted to stably disperse the carbon black. That is, the carbon black particle surface is chemically modified by the oxidation treatment, and all or a part of the terminal hydrogen of the hydrophilic functional group formed on the carbon black particle surface is replaced with an alkali metal, an amino group, etc., thereby dispersing in water. The performance is improved. Next, the water-based ink of the present invention is obtained by separating and removing the residual salt generated by the oxidation reaction and purifying the same.

【0025】残塩の除去は、水分散液のpHを6〜11
に調節し、電気透析あるいは分離膜(逆浸透膜、限外濾
過膜、ルーズ R.Oなど)により残塩を分離精製する。こ
の場合、カーボンブラック分散液中の残塩濃度は、例え
ばカーボンブラック含有濃度を20wt%として導電度が
5mS/cm 未満となるように分離精製することが好まし
い。なお、水性インキの分散安定性を維持するためには
カーボンブラック顔料の分散濃度を60wt%以下に調整
することが望ましい。
To remove the residual salt, the pH of the aqueous dispersion is adjusted to 6 to 11
The remaining salt is separated and purified by electrodialysis or a separation membrane (reverse osmosis membrane, ultrafiltration membrane, loose RO, etc.). In this case, it is preferable to separate and purify the residual salt concentration in the carbon black dispersion so that the conductivity is less than 5 mS / cm 2 with the carbon black content being 20 wt%, for example. In order to maintain the dispersion stability of the aqueous ink, it is desirable to adjust the dispersion concentration of the carbon black pigment to 60% by weight or less.

【0026】[0026]

【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して具
体的に説明する。
EXAMPLES Examples of the present invention will be specifically described below in comparison with comparative examples.

【0027】カーボンブラック試料;特性の異なるカー
ボンブラックとして、表1に示した4種類のカーボンブ
ラックA、B、C、Dを用いた。
Carbon black samples: Four types of carbon blacks A, B, C and D shown in Table 1 were used as carbon blacks having different characteristics.

【表1】 [Table 1]

【0028】実施例1 表1のカーボンブラックA、Bを用いて、両者を異なる
割合で混合してカーボンブラック試料を調製した。この
カーボンブラック試料100g を濃度0.75mol/dm3
の過硫酸ナトリウム水溶液3000cm3 に添加し、反応
温度60℃、反応時間10時間、攪拌速度5 s-1の条件
で酸化処理した。次いで、濾別した酸化カーボンブラッ
クを純水中に分散させて、水酸化ナトリウム水溶液で中
和し、限外濾過膜(旭化成、AHP-1010、分画分子量 500
00)により精製処理して残存する塩を分離して、カーボ
ンブラック水分散液を作製した。なお、精製後の分散液
の導電度は0.6mS/cm (カーボンブラック含有濃度22
wt%)であった。
Example 1 Carbon blacks A and B shown in Table 1 were mixed at different ratios to prepare carbon black samples. 100 g of this carbon black sample was applied at a concentration of 0.75 mol / dm 3
To 3000 cm 3 of an aqueous sodium persulfate solution, and oxidized under the conditions of a reaction temperature of 60 ° C., a reaction time of 10 hours and a stirring speed of 5 s −1 . Next, the filtered oxidized carbon black is dispersed in pure water, neutralized with an aqueous solution of sodium hydroxide, and subjected to ultrafiltration (Asahi Kasei, AHP-1010, molecular weight cut off 500).
(00), the remaining salts were separated to prepare an aqueous dispersion of carbon black. The conductivity of the dispersion after purification was 0.6 mS / cm (carbon black content 22%).
wt%).

【0029】実施例2 表1のカーボンブラックC、Dを用いて、両者を異なる
割合で混合してカーボンブラック試料を調製し、このカ
ーボンブラック試料を用いた他は、全て実施例1と同一
の方法によりカーボンブラック水分散液を作製した。
Example 2 A carbon black sample was prepared by mixing carbon blacks C and D shown in Table 1 at different ratios, and was the same as in Example 1 except that this carbon black sample was used. A carbon black aqueous dispersion was prepared by the method.

【0030】比較例1〜4 表1に示したカーボンブラックA、B、C、Dをカーボ
ンブラック試料として単独で用いた他は、全て実施例1
と同一の方法によりカーボンブラック水分散液を作製し
た。
Comparative Examples 1 to 4 Examples 1 to 4 were used except that carbon blacks A, B, C and D shown in Table 1 were used alone as carbon black samples.
An aqueous dispersion of carbon black was prepared in the same manner as described above.

【0031】比較例5 表1のカーボンブラックA、Bを用いて、両者を異なる
割合で混合してカーボンブラック試料を調製し、このカ
ーボンブラック試料を用いた他は、全て実施例1と同一
の方法によりカーボンブラック水分散液を作製した。
Comparative Example 5 A carbon black sample was prepared by mixing carbon blacks A and B shown in Table 1 at different ratios, and all of the same materials as in Example 1 were used except that this carbon black sample was used. A carbon black aqueous dispersion was prepared by the method.

【0032】比較例6 表1のカーボンブラックC、Dを用いて、両者を異なる
割合で混合してカーボンブラック試料を調製し、このカ
ーボンブラック試料を用いた他は、全て実施例1と同一
の方法によりカーボンブラック水分散液を作製した。
Comparative Example 6 A carbon black sample was prepared by mixing carbon blacks C and D shown in Table 1 at different ratios, and the same procedure as in Example 1 was carried out except that this carbon black sample was used. A carbon black aqueous dispersion was prepared by the method.

【0033】これらのカーボンブラック水分散液を濃縮
して、カーボンブラック含有濃度を20wt%に調整し
た。このようにして作製した水性インキについて、下記
の方法により分散性能及びインキ性能などを評価した。
得られた結果を、表2〜表5に示した。
These aqueous carbon black dispersions were concentrated to adjust the carbon black content to 20% by weight. The aqueous ink thus prepared was evaluated for dispersion performance, ink performance, and the like by the following methods.
Tables 2 to 5 show the obtained results.

【0034】保存安定性;サンプルを密閉容器に詰
め、70℃の保温器中にて1週間から4週間の粘度変化
を測定した。なお粘度は回転振動式粘度計〔山一電機
(株)製、VM-100A-L 〕により測定した。
Storage stability: The sample was packed in a closed container, and the viscosity change was measured in a 70 ° C. incubator for 1 to 4 weeks. The viscosity was measured with a rotational vibration type viscometer (VM-100A-L, manufactured by Yamaichi Electric Co., Ltd.).

【0035】粒子径測定;サンプル及び保存安定性の
試験を行ったサンプルの粒子径をヘテロダインレーザド
ップラー方式粒度分布測定装置〔マイクロトラック社
製、UPA model 9340〕を用いて測定した。この測定装置
は、懸濁液中においてブラウン運動している粒子にレ−
ザ光を当てると、ドップラー効果により散乱光の周波数
が変調する。その周波数の変調度合いからブラウン運動
の激しさ、すなわち粒子径を測定するものである。
Measurement of particle size: The particle size of the sample and the sample subjected to the storage stability test were measured using a heterodyne laser Doppler system particle size distribution analyzer [UPA model 9340, manufactured by Microtrac Co., Ltd.]. This measuring device is capable of tracking particles that are Brownian in suspension.
When the light is applied, the frequency of the scattered light is modulated by the Doppler effect. The intensity of Brownian motion, that is, the particle diameter is measured from the degree of frequency modulation.

【0036】印字濃度;水性インキのカーボンブラッ
ク含有濃度を4wt%に希釈し、コピー紙としてXEROX 40
24紙を使用し、これに#6バーコータにより印字して、マ
クベス濃度計〔コルモーゲン社製 RD-927 〕を用いて光
学濃度を測定した。
Print density: The carbon black content of the aqueous ink was diluted to 4% by weight, and XEROX 40 was used as copy paper.
Using 24 papers, printing was performed on the paper using a # 6 bar coater, and the optical density was measured using a Macbeth densitometer (RD-927, manufactured by Colmorgen).

【0037】濾過性;水性インキ200g を90φの
NO.2濾紙および膜孔径3μm 、0.8μm 、0.65
μm 、0.45μm のフィルターを用いて2.66 KPa
の減圧下で濾過試験を行い、濾過通過重量(g) を測定し
た。
Filterability: 200 g of the water-based ink was applied to a 90φ NO. 2 filter paper and a membrane pore size of 3 μm, 0.8 μm, 0.65
2.66 KPa using a 0.45 μm filter.
A filtration test was performed under reduced pressure, and the weight (g) passed through the filtration was measured.

【0038】沈殿残渣率;水性インキを20000G
の重力加速度で30分間遠心分離処理を行った後の沈殿
残渣量(M1)と、遠心分離処理前のカーボンブラックの重
量(M0)との重量比(M1/M0) を沈殿残渣率とした。この値
が低いほど分散安定性は良好である。
Precipitation residue rate: 20,000 G of aqueous ink
The weight ratio (M 1 / M 0 ) of the amount (M 1 ) of the sediment residue after centrifugation treatment for 30 minutes at the gravitational acceleration to the weight (M 0 ) of the carbon black before the centrifugation treatment was calculated. Rate. The lower the value, the better the dispersion stability.

【0039】[0039]

【表2】 [Table 2]

【0040】[0040]

【表3】 [Table 3]

【0041】[0041]

【表4】 [Table 4]

【0042】[0042]

【表5】 [Table 5]

【0043】表1〜表5の結果から、窒素吸着比表面積
(N2SA)150m2/g以上、DBP吸収量100cm3/100g以
上、比着色力(Tint)120%以上のカーボンブラックを
20〜80wt%、窒素吸着比表面積(N2SA)150m2/g未
満、DBP吸収量100cm3/100g未満、比着色力(Tint)
120%以上のカーボンブラックを80〜20wt%、の
割合で混合したカーボンブラックを用い、酸化処理して
全炭素原子と全酸素原子との原子比を0.1以上に化学
修飾したカーボンブラック顔料を水中に分散させて作製
した実施例1(Run No.1 〜5)および実施例2(Run No.6
〜10) の水性インキは初期粘度が低いのでインキ化設計
が容易であり、またオリフィスからの吐出安定性の簡易
指標である濾過性も良好で、更に印字濃度(OD値)も
1.30以上あって充分な黒色度を示すことが認められ
る。
From the results of Tables 1 to 5, the specific surface area of nitrogen adsorption was
(N 2 SA) 150m 2 / g or more, DBP absorption amount 100 cm 3/100 g or more, the ratio tinting strength (Tint) 20 to 80 wt% 120% or more of carbon black, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) 150m 2 / less than g, DBP absorption 100 cm 3 / below 100 g, the ratio tinting strength (Tint)
Using carbon black in which 120% or more of carbon black is mixed at a ratio of 80 to 20% by weight, a carbon black pigment chemically modified by oxidation treatment so that the atomic ratio of all carbon atoms to all oxygen atoms is 0.1 or more. Example 1 (Run No. 1 to 5) and Example 2 (Run No. 6) prepared by dispersing in water
The aqueous inks of (1) to (10) have a low initial viscosity, so that they can be easily designed into inks, have good filtration properties as a simple index of ejection stability from an orifice, and have a print density (OD value) of 1.30 or more. It is recognized that it shows sufficient blackness.

【0044】これに対して、単一のカーボンブラック試
料を用いて作製した比較例1〜4(Run No.11〜14) の水
性インキは、比較例1、3は初期粘度が高く、濾過性も
膜径0.65μm のフィルターを全量通過することがで
きず、吐出安定性が不良であり、また比較例2、4は初
期粘度、濾過性、沈殿残渣率などは良好であるが、黒色
度(OD値)が極めて低い。そして、2種類のカーボン
ブラックの配合割合が本発明の範囲外である比較例5(R
un No.15〜16) および比較例6(Run No.17〜18) の水性
インキでは、配合比の高いカーボンブラック特性の影響
を大きく受けるため、初期粘度、濾過性、沈殿残渣率な
どが良好であれば黒色度が低下し、逆に黒色度が高い場
合には初期粘度、濾過性、沈殿残渣率などが不良となる
ことが認められる。
On the other hand, the aqueous inks of Comparative Examples 1 to 4 (Run Nos. 11 to 14) prepared using a single carbon black sample had high initial viscosities in Comparative Examples 1 and 3 and high filterability. Cannot pass through a filter having a membrane diameter of 0.65 μm, and the discharge stability is poor. In Comparative Examples 2 and 4, the initial viscosity, the filterability, the rate of sedimentation residue and the like are good, but the blackness (OD value) is extremely low. Comparative Example 5 (R) in which the mixing ratio of the two types of carbon blacks is out of the range of the present invention.
The aqueous inks of Examples No. 15-16 and Comparative Example 6 (Run Nos. 17-18) are greatly affected by the characteristics of carbon black, which has a high blending ratio, and thus have good initial viscosity, filterability, and precipitation residue ratio. If the blackness is low, it is recognized that the initial viscosity, the filterability, the rate of sedimentation residue and the like become poor when the blackness is high.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上のとおり、本発明の水性インキ用カ
ーボンブラック顔料によれば、インキ特性として相反す
る紙定着濃度と濾過性および沈殿残渣率などの関係を両
立することができ、また初期粘度も低位にあり、更に長
期に亘って安定した水分散性能を示すカーボンブラック
顔料が提供される。したがって、この水性インキ用カー
ボンブラック顔料を用いて作製した水性インキは紙定着
濃度、黒色度などが高位にあるとともに優れた吐出安定
性、耐光性、保存安定性などを備え、例えばインキジェ
ット用インキなどとして極めて有用である。
As described above, according to the carbon black pigment for water-based ink of the present invention, it is possible to satisfy both the relationship between the paper fixing density and the filterability and the rate of sedimentation residue, which are contradictory as the ink properties, and the initial viscosity. Is low, and a carbon black pigment exhibiting stable water dispersion performance over a long period of time is provided. Therefore, aqueous inks prepared using this carbon black pigment for aqueous inks have high levels of paper fixing density, blackness, etc. and have excellent ejection stability, light resistance, storage stability, etc. It is extremely useful as such.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 窒素吸着比表面積(N2SA)150m2/g以
上、DBP吸収量100cm3/100g以上、比着色力(Tint)
120%以上のカーボンブラックを20〜80wt%、窒
素吸着比表面積(N2SA)150m2/g未満、DBP吸収量1
00cm3/100g未満、比着色力(Tint)120%以上のカー
ボンブラックを80〜20wt%、の割合で混合したカー
ボンブラックであって、酸化処理してX線光電子分光法
により測定した全炭素原子と全酸素原子との原子比(酸
素結合エネルギーの強度/炭素結合エネルギーの強度)
を0.1以上に、カルボキシル基とヒドロキシル基の和
である水素含有表面官能基量を3.0μeq/m2 以上に、
化学修飾されたことを特徴とする水性インキ用カーボン
ブラック顔料。
1. A nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) 150m 2 / g or more, DBP absorption amount 100 cm 3/100 g or more, the ratio tinting strength (Tint)
20 to 80 wt% of carbon black of 120% or more, nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) less than 150 m 2 / g, DBP absorption 1
00cm 3 / below 100 g, the ratio tinting strength (Tint) 120% or more 80~20Wt% of carbon black, a carbon black in a mixing ratio of the total carbon atoms measured by X-ray photoelectron spectroscopy by oxidizing Ratio of oxygen to total oxygen atoms (oxygen binding energy intensity / carbon binding energy intensity)
To 0.1 or more, the amount of hydrogen-containing surface functional groups, which is the sum of carboxyl groups and hydroxyl groups, to 3.0 μeq / m 2 or more,
Chemically modified carbon black pigment for water-based inks.
【請求項2】 水中に分散した状態におけるカーボンブ
ラックのアグロメレートの平均粒径Dupa50%が50〜1
10nm、アグロメレートの最大粒径Dupa99%が250nm
以下の粒子性状を有する、請求項1記載の水性インキ用
カーボンブラック顔料。
2. An agglomerate of carbon black having an average particle diameter Dupa50% of 50 to 1 when dispersed in water.
10nm, maximum particle size of agglomerate Dupa99% is 250nm
The carbon black pigment for aqueous inks according to claim 1, which has the following particle properties.
【請求項3】 窒素吸着比表面積(N2SA)150m2/g以
上、DBP吸収量100cm3/100g以上、比着色力(Tint)
120%以上のカーボンブラックを20〜80wt%、窒
素吸着比表面積(N2SA)150m2/g未満、DBP吸収量1
00cm3/100g未満、比着色力(Tint)120%以上のカー
ボンブラックを80〜20wt%、の割合で混合したカー
ボンブラックを水中に分散させ酸化処理して、X線光電
子分光法により測定した全炭素原子と全酸素原子との原
子比(酸素結合エネルギーの強度/炭素結合エネルギー
の強度)を0.1以上に、カルボキシル基とヒドロキシ
ル基の和である水素含有表面官能基量を3.0μeq/m2
以上に、化学修飾し、濾別後、アルカリ水溶液に分散
し、次いで分散液中に残存する塩を分離精製したことを
特徴とする水性インキ。
3. A nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) 150m 2 / g or more, DBP absorption amount 100 cm 3/100 g or more, the ratio tinting strength (Tint)
20 to 80 wt% of carbon black of 120% or more, nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) less than 150 m 2 / g, DBP absorption 1
00cm 3 / below 100 g, the ratio tinting strength (Tint) of 120% or more of carbon black 80~20Wt%, by oxidizing carbon black in a mixing ratio of dispersed in water, the total was measured by X-ray photoelectron spectroscopy The atomic ratio of carbon atoms to total oxygen atoms (oxygen bond energy intensity / carbon bond energy intensity) is 0.1 or more, and the amount of hydrogen-containing surface functional groups, which is the sum of carboxyl groups and hydroxyl groups, is 3.0 μeq / m 2
A water-based ink characterized by being chemically modified, separated by filtration, dispersed in an aqueous alkali solution, and then separated and purified from salts remaining in the dispersion.
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