JP2003096372A - 水性顔料インキ及びその製造方法 - Google Patents
水性顔料インキ及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 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。 【効果】 インクジェット記録用に用いた場合に吐出安
定性に優れ、そして細いペン先からスムーズに筆記でき
る充分な濃度の水性顔料インキが提供された。
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。 【効果】 インクジェット記録用に用いた場合に吐出安
定性に優れ、そして細いペン先からスムーズに筆記でき
る充分な濃度の水性顔料インキが提供された。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水性インキに関し、特に
着色剤としてカーボンブラックを含有する水性顔料イン
キ及びその製造方法に関する。
着色剤としてカーボンブラックを含有する水性顔料イン
キ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来筆記具やインクジェットプリンター
用の記録液として、黒色染料を含有する水性染料インキ
が主に用いられてきた。近年に至り、記録画像に耐光性
や耐水性を持たせるためにカーボンブラックのような顔
料を用いた水性顔料インキが注目されている。
用の記録液として、黒色染料を含有する水性染料インキ
が主に用いられてきた。近年に至り、記録画像に耐光性
や耐水性を持たせるためにカーボンブラックのような顔
料を用いた水性顔料インキが注目されている。
【０００３】着色剤用として市販されているカーボンブ
ラックは酸化処理されたｐＨ７以下の酸性カーボンブラ
ックであり、水分散性に劣る。
ラックは酸化処理されたｐＨ７以下の酸性カーボンブラ
ックであり、水分散性に劣る。
【０００４】そこで、水溶性アクリル樹脂、スチレン−
(メタ)アクリル酸樹脂、スチレン−マレイン酸樹脂及び
アミンのような分散剤の存在下で、各種分散機を使用し
て、カーボンブラックを水性媒体中に微細に分散、安定
化させている。
(メタ)アクリル酸樹脂、スチレン−マレイン酸樹脂及び
アミンのような分散剤の存在下で、各種分散機を使用し
て、カーボンブラックを水性媒体中に微細に分散、安定
化させている。
【０００５】例えば、特開昭６４−６０７４号及び同６
４−３１８８１号公報には、ｐＨ５以下のカーボンブラ
ックと分散剤(アニオン系界面活性剤や高分子分散剤)と
を含む水性顔料インキが記載されている。また、特開平
３−２１０３７３号公報には、酸性カーボンブラックと
水溶性樹脂とを含むインクジェット用インキが記載され
ている。
４−３１８８１号公報には、ｐＨ５以下のカーボンブラ
ックと分散剤(アニオン系界面活性剤や高分子分散剤)と
を含む水性顔料インキが記載されている。また、特開平
３−２１０３７３号公報には、酸性カーボンブラックと
水溶性樹脂とを含むインクジェット用インキが記載され
ている。
【０００６】一般に、インクジェット記録ヘッドの微細
な先端から安定に液滴を発生させたり、水性ボールペン
の細いペン先でスムーズに筆記するためには、インクジ
ェット記録ヘッドのオリフィスやボールペンチップの乾
燥による固化などを防止することが必要である。
な先端から安定に液滴を発生させたり、水性ボールペン
の細いペン先でスムーズに筆記するためには、インクジ
ェット記録ヘッドのオリフィスやボールペンチップの乾
燥による固化などを防止することが必要である。
【０００７】しかしながら、上述の水性顔料インキのよ
うに分散剤を使用する場合には、分散剤を形成する樹脂
がオリフィス等に付着した後再溶解されないで、目詰ま
り及び液滴の不吐出等が生じ得る。また、分散剤を含む
水性顔料インキは粘調なので、長時間にわたる連続吐出
及び高速印字を行う際にノズル先端までの経路で抵抗を
おこし、吐出が不安定になりスムーズな記録が困難とな
る。更に、水性顔料インキでは、吐出安定性を確保する
ために顔料濃度を充分高めることができず、水性染料イ
ンキに比べて印字濃度が不十分であるという欠点を有す
る。
うに分散剤を使用する場合には、分散剤を形成する樹脂
がオリフィス等に付着した後再溶解されないで、目詰ま
り及び液滴の不吐出等が生じ得る。また、分散剤を含む
水性顔料インキは粘調なので、長時間にわたる連続吐出
及び高速印字を行う際にノズル先端までの経路で抵抗を
おこし、吐出が不安定になりスムーズな記録が困難とな
る。更に、水性顔料インキでは、吐出安定性を確保する
ために顔料濃度を充分高めることができず、水性染料イ
ンキに比べて印字濃度が不十分であるという欠点を有す
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の問
題を解決するものであり、その目的とするところは、イ
ンクジェット記録に用いた場合に吐出安定性に優れ、そ
して細いペン先からもスムーズに筆記できる充分な濃度
の水性顔料インキを提供することにある。
題を解決するものであり、その目的とするところは、イ
ンクジェット記録に用いた場合に吐出安定性に優れ、そ
して細いペン先からもスムーズに筆記できる充分な濃度
の水性顔料インキを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は水とカーボンブ
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を提供するものであり、そ
のことによって上記目的が達成される。
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を提供するものであり、そ
のことによって上記目的が達成される。
【００１０】表面活性水素含有量とはカーボンブラック
の粒子の表面に存在する活性水素の量(ｍｍｏｌ／ｇ)を
意味する。
の粒子の表面に存在する活性水素の量(ｍｍｏｌ／ｇ)を
意味する。
【００１１】本発明の水性顔料インキに用いるカーボン
ブラックは高い表面活性水素含有量を有することが好ま
しい。このようなカーボンブラックは良好な水分散性を
示すからである。
ブラックは高い表面活性水素含有量を有することが好ま
しい。このようなカーボンブラックは良好な水分散性を
示すからである。
【００１２】高い表面活性水素含有量を有するカーボン
ブラックは活性水素を有する水酸基やカルボキシル基を
表面に多く有するため、カーボンブラック自体の親水性
が向上している。また、それと同時に表面積も大きくな
り、あたかも酸性染料のごとき化学的性質をもつことに
よって水分散性が良好になると考えられる。
ブラックは活性水素を有する水酸基やカルボキシル基を
表面に多く有するため、カーボンブラック自体の親水性
が向上している。また、それと同時に表面積も大きくな
り、あたかも酸性染料のごとき化学的性質をもつことに
よって水分散性が良好になると考えられる。
【００１３】カーボンブラックの表面活性水素含有量は
１.５ｍｍｏｌ／ｇ以上であることが好ましく、２.０ｍ
ｍｏｌ／ｇ以上であることがより好ましい。１.５ｍｍ
ｏｌ／ｇ以下では水分散性が悪くなり、本発明の効果を
達成し難い。５.０ｍｍｏｌ／ｇ以上としても良いが適
正量に比べて効果に大きな差はなく、製造コストが高く
なるため好ましくない。
１.５ｍｍｏｌ／ｇ以上であることが好ましく、２.０ｍ
ｍｏｌ／ｇ以上であることがより好ましい。１.５ｍｍ
ｏｌ／ｇ以下では水分散性が悪くなり、本発明の効果を
達成し難い。５.０ｍｍｏｌ／ｇ以上としても良いが適
正量に比べて効果に大きな差はなく、製造コストが高く
なるため好ましくない。
【００１４】カーボンブラックの表面活性水素含有量は
ツアイゼル法により以下の如く測定される。即ちカーボ
ンブラックにジアゾメタンのジエチルエーテル溶液を滴
下させることによりカーボンブラック上の活性水素を全
てメチル基に交換する。この処理をしたカーボンブラッ
クに、比重１.７のヨウ化水素酸を加え、加熱してメチ
ル基をヨウ化メチルとして気化させる。このヨウ化メチ
ルの気体を硝酸銀溶液でトラップしてヨウ化メチル銀と
して沈澱させる。このヨウ化銀の重量より元のメチル基
の量、即ち活性水素の量を測定する。
ツアイゼル法により以下の如く測定される。即ちカーボ
ンブラックにジアゾメタンのジエチルエーテル溶液を滴
下させることによりカーボンブラック上の活性水素を全
てメチル基に交換する。この処理をしたカーボンブラッ
クに、比重１.７のヨウ化水素酸を加え、加熱してメチ
ル基をヨウ化メチルとして気化させる。このヨウ化メチ
ルの気体を硝酸銀溶液でトラップしてヨウ化メチル銀と
して沈澱させる。このヨウ化銀の重量より元のメチル基
の量、即ち活性水素の量を測定する。
【００１５】カーボンブラックは、一般には水性顔料イ
ンキ全量に対して、０.１〜５０重量％、好ましくは１
〜２０重量％の範囲で含有されることが望ましい。カー
ボンブラックの含有量が１重量％未満では印字又は筆記
濃度が不十分となり、２０重量％を越えるとカーボンブ
ラックが凝集し易くなり長期保存中に沈澱が発生した
り、吐出安定性が悪くなるからである。
ンキ全量に対して、０.１〜５０重量％、好ましくは１
〜２０重量％の範囲で含有されることが望ましい。カー
ボンブラックの含有量が１重量％未満では印字又は筆記
濃度が不十分となり、２０重量％を越えるとカーボンブ
ラックが凝集し易くなり長期保存中に沈澱が発生した
り、吐出安定性が悪くなるからである。
【００１６】本発明の水性顔料インキにおけるカーボン
ブラックの平均粒径は２００ｎｍ以下、特に１５０ｎｍ
以下、さらに１００ｎｍ以下であることが好ましい。カ
ーボンブラックの平均粒径が２００ｎｍを上回ると顔料
の沈降が起こり易くなるからである。
ブラックの平均粒径は２００ｎｍ以下、特に１５０ｎｍ
以下、さらに１００ｎｍ以下であることが好ましい。カ
ーボンブラックの平均粒径が２００ｎｍを上回ると顔料
の沈降が起こり易くなるからである。
【００１７】本発明の水性顔料インキには、必要に応じ
て、水混和性有機溶媒を含有させ得る。尚、水、水混和
性有機溶媒及びこれらの混合物を本明細書では、水性媒
体と称する。
て、水混和性有機溶媒を含有させ得る。尚、水、水混和
性有機溶媒及びこれらの混合物を本明細書では、水性媒
体と称する。
【００１８】水混和性有機溶媒としては、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、ｎ−ブチルアルコール、
ｓｅｃ−ブチルアルコール及びイソブチルアルコールの
ような炭素数１〜４のアルキルアルコール；アセトン及
びジアセトンアルコールのようなケトンまたはケトンア
ルコール；テトラヒドロフラン(ＴＨＦ)及びジオキサン
のようなエーテル；エチレングリコール、プロピレング
リコール、ジエチレングリコール及びトリエチレングリ
コールのようなアルキレングリコール；ポリエチレング
リコール及びポリプロピレングリコールのようなポリア
ルキレングリコール；エチレングリコールモノエチルエ
ーテル、プロピ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メチルエーテル及びトリエチレ
ングリコールモノエチルエーテルのような多価アルコー
ルの低級アルキルエーテル；ポリエチレングリコールモ
ノメチルエーテルアセテートのような低級アルキルエー
テルアセテート；グリセリン；及び２−メチルピロリド
ン及びＮ−メチル−２−ピロリドンのようなピロリドン
等が挙げられる。これらの有機溶媒の使用量は特に限定
されないが、一般には３〜５０重量％の範囲である。
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、ｎ−ブチルアルコール、
ｓｅｃ−ブチルアルコール及びイソブチルアルコールの
ような炭素数１〜４のアルキルアルコール；アセトン及
びジアセトンアルコールのようなケトンまたはケトンア
ルコール；テトラヒドロフラン(ＴＨＦ)及びジオキサン
のようなエーテル；エチレングリコール、プロピレング
リコール、ジエチレングリコール及びトリエチレングリ
コールのようなアルキレングリコール；ポリエチレング
リコール及びポリプロピレングリコールのようなポリア
ルキレングリコール；エチレングリコールモノエチルエ
ーテル、プロピ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メチルエーテル及びトリエチレ
ングリコールモノエチルエーテルのような多価アルコー
ルの低級アルキルエーテル；ポリエチレングリコールモ
ノメチルエーテルアセテートのような低級アルキルエー
テルアセテート；グリセリン；及び２−メチルピロリド
ン及びＮ−メチル−２−ピロリドンのようなピロリドン
等が挙げられる。これらの有機溶媒の使用量は特に限定
されないが、一般には３〜５０重量％の範囲である。
【００１９】本発明の水性顔料インキは、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、包含する方法により製造されるのが
好ましい。
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、包含する方法により製造されるのが
好ましい。
【００２０】本明細書において、「酸性カーボンブラッ
ク」とは、その粒子の表面上にカルボキシル基を有する
ために酸性を示すカーボンブラックをいう。本発明の水
性顔料インキには６以下、特に４以下のｐＨを有する酸
性カーボンブラックを用いることが好ましい。
ク」とは、その粒子の表面上にカルボキシル基を有する
ために酸性を示すカーボンブラックをいう。本発明の水
性顔料インキには６以下、特に４以下のｐＨを有する酸
性カーボンブラックを用いることが好ましい。
【００２１】酸性カーボンブラックは、一般に、常套の
酸化剤(例えば、硝酸、オゾン、過酸化水素及び窒素酸
化物等)を使用する酸化法、又はプラズマ処理等の表面
改質法によって、例えばファーネスブラックやチャンネ
ルブラックのようなカラー用のカーボンブラックを適度
に酸化することによって得られる。このような酸性カー
ボンブラックは、三菱化成社から、「ＭＡ１００」、
「２４００Ｂ」及び「ＭＡ８」の商品名で、及びテグサ
社から「カラー・ブラック(ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ)ＦＷ
２００」の商品名で市販されている。
酸化剤(例えば、硝酸、オゾン、過酸化水素及び窒素酸
化物等)を使用する酸化法、又はプラズマ処理等の表面
改質法によって、例えばファーネスブラックやチャンネ
ルブラックのようなカラー用のカーボンブラックを適度
に酸化することによって得られる。このような酸性カー
ボンブラックは、三菱化成社から、「ＭＡ１００」、
「２４００Ｂ」及び「ＭＡ８」の商品名で、及びテグサ
社から「カラー・ブラック(ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ)ＦＷ
２００」の商品名で市販されている。
【００２２】得られた酸性カーボンブラックを更に酸化
するために、本発明では次亜ハロゲン酸塩を用いる。具
体的には次亜塩素酸ナトリウムや次亜塩素酸カリウムが
挙げられ、次亜塩素酸ナトリウムが反応性の点から特に
好ましい。酸性カーボンブラックの酸化は、一般に、前
述の酸性カーボンブラックと、カーボンブラックの重量
に対して有効ハロゲン濃度で１０〜３０％の次亜ハロゲ
ン酸塩(例えば次亜塩素酸ナトリウム)とを適量の水中に
仕込み、５時間以上、好ましくは約１０〜１５時間、５
０℃以上、好ましくは９５〜１０５℃で撹拌することに
より行う。得られるカーボンブラックは１.５ｍｍｏｌ
／ｇ以上の表面活性水素含有量を有する。
するために、本発明では次亜ハロゲン酸塩を用いる。具
体的には次亜塩素酸ナトリウムや次亜塩素酸カリウムが
挙げられ、次亜塩素酸ナトリウムが反応性の点から特に
好ましい。酸性カーボンブラックの酸化は、一般に、前
述の酸性カーボンブラックと、カーボンブラックの重量
に対して有効ハロゲン濃度で１０〜３０％の次亜ハロゲ
ン酸塩(例えば次亜塩素酸ナトリウム)とを適量の水中に
仕込み、５時間以上、好ましくは約１０〜１５時間、５
０℃以上、好ましくは９５〜１０５℃で撹拌することに
より行う。得られるカーボンブラックは１.５ｍｍｏｌ
／ｇ以上の表面活性水素含有量を有する。
【００２３】次いで生成物を濾過し、副生塩をイオン交
換水で洗浄することにより除去する。更に逆浸透膜や限
外瀘過膜のような０.０１μｍ以下の孔径を有する分離
膜を用いて精製及び濃縮する。濃縮は、一般にカーボン
ブラックの含有率が水に対して１０〜３０重量％程度の
濃厚な顔料分散液になるように行う。得られた顔料分散
液をそのまま水性顔料インキとして用いうるが、その際
には、カーボンブラックの濃度を１〜２０重量％とする
のが好ましい。濃縮された顔料分散液を更に乾燥して粉
末状顔料としてよく、または、更に濃縮して顔料濃度５
０重量％程度の顔料ペーストとしてもよい。その後これ
らを水性媒体に分散して適当な濃度に調節することによ
って本発明の水性顔料インキが得られる。
換水で洗浄することにより除去する。更に逆浸透膜や限
外瀘過膜のような０.０１μｍ以下の孔径を有する分離
膜を用いて精製及び濃縮する。濃縮は、一般にカーボン
ブラックの含有率が水に対して１０〜３０重量％程度の
濃厚な顔料分散液になるように行う。得られた顔料分散
液をそのまま水性顔料インキとして用いうるが、その際
には、カーボンブラックの濃度を１〜２０重量％とする
のが好ましい。濃縮された顔料分散液を更に乾燥して粉
末状顔料としてよく、または、更に濃縮して顔料濃度５
０重量％程度の顔料ペーストとしてもよい。その後これ
らを水性媒体に分散して適当な濃度に調節することによ
って本発明の水性顔料インキが得られる。
【００２４】本発明の水性顔料インキは十分に脱塩精製
されているため筆記具及びインクジェットプリンター等
の腐食は生じない。さらに、カーボンブラックの表面の
カルボキシル基の大半もしくは一部が、酸化剤として用
いる次亜ハロゲン酸塩由来のアルカリ金属塩となってい
るので、特にｐＨを調節する必要はない。しかしなが
ら、本発明の水性顔料インキに長期間にわたる良好な分
散安定性を付与するためには通常の水性染料インキと同
様に、微酸性〜アルカリ性(ｐＨ８〜１０)にｐＨを調節
するのが好ましい。
されているため筆記具及びインクジェットプリンター等
の腐食は生じない。さらに、カーボンブラックの表面の
カルボキシル基の大半もしくは一部が、酸化剤として用
いる次亜ハロゲン酸塩由来のアルカリ金属塩となってい
るので、特にｐＨを調節する必要はない。しかしなが
ら、本発明の水性顔料インキに長期間にわたる良好な分
散安定性を付与するためには通常の水性染料インキと同
様に、微酸性〜アルカリ性(ｐＨ８〜１０)にｐＨを調節
するのが好ましい。
【００２５】使用し得るｐＨ調節剤としては、モノ−、
ジ−及びトリエタノールアミンのようなアルカノールア
ミン；水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化リ
チウムのようなアルカリ金属の水酸化物等が挙げられ
る。
ジ−及びトリエタノールアミンのようなアルカノールア
ミン；水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化リ
チウムのようなアルカリ金属の水酸化物等が挙げられ
る。
【００２６】さらに、本発明の水性顔料インキにはこの
種のインキに通常使用される粘度調整剤、防黴剤及び防
錆剤のような添加剤を適宜選択して適量使用することも
できる。
種のインキに通常使用される粘度調整剤、防黴剤及び防
錆剤のような添加剤を適宜選択して適量使用することも
できる。
【００２７】印字物または筆記文字に光沢などを与える
ために、必要に応じて水溶性樹脂(例えば、ビニルピロ
リドンの低縮合物、水溶性アルキッド樹脂または水溶性
アクリル樹脂)、アルコール可溶性樹脂(例えば、フェノ
ール樹脂、アクリル樹脂、スチレン−マレイン酸樹脂ま
たはケトン樹脂)を添加することもできる。水溶性又は
アルコール可溶性樹脂は、水性顔料インキの吐出安定性
等の観点より重量比で、カーボンブラックの１／１０以
下とするのがよい。
ために、必要に応じて水溶性樹脂(例えば、ビニルピロ
リドンの低縮合物、水溶性アルキッド樹脂または水溶性
アクリル樹脂)、アルコール可溶性樹脂(例えば、フェノ
ール樹脂、アクリル樹脂、スチレン−マレイン酸樹脂ま
たはケトン樹脂)を添加することもできる。水溶性又は
アルコール可溶性樹脂は、水性顔料インキの吐出安定性
等の観点より重量比で、カーボンブラックの１／１０以
下とするのがよい。
【００２８】本発明によれば、着色剤として一般に市販
されている酸性カーボンブラックに比べて酸化の程度が
非常に高く、水分散性にすぐれたカーボンブラックが提
供される。このカーボンブラックでは表面の極性基(例
えば、フェノール性水酸基やカルボキシル基)の量が著
しく増加しており、同時に表面積が大きくなっている。
されている酸性カーボンブラックに比べて酸化の程度が
非常に高く、水分散性にすぐれたカーボンブラックが提
供される。このカーボンブラックでは表面の極性基(例
えば、フェノール性水酸基やカルボキシル基)の量が著
しく増加しており、同時に表面積が大きくなっている。
【００２９】従って、本発明の記録液は、特に顔料分散
樹脂や界面活性剤等を加えないで、或いは機械的な分散
処理をしなくても長期間の分散安定性に優れ、カーボン
ブラックがインキ貯蔵部で沈降することはない。
樹脂や界面活性剤等を加えないで、或いは機械的な分散
処理をしなくても長期間の分散安定性に優れ、カーボン
ブラックがインキ貯蔵部で沈降することはない。
【００３０】また、本発明の水性顔料インキは、インク
ジェット方式による記録用や水性ボールペンなどの筆記
用インキとして使用した場合も、記録・筆記特性が良好
で高速度印字ができ、また、速記した場合も文字がかす
れることはない。
ジェット方式による記録用や水性ボールペンなどの筆記
用インキとして使用した場合も、記録・筆記特性が良好
で高速度印字ができ、また、速記した場合も文字がかす
れることはない。
【００３１】さらに、紙面に記録された文字や図形の堅
牢性(耐光性や耐水性)に優れ、再度水に浸漬してもカー
ボンブラックは流れ出すことはなく耐水性があり、日光
に暴露しても染料インキのように変退色するこがなく耐
光性にすぐれる。
牢性(耐光性や耐水性)に優れ、再度水に浸漬してもカー
ボンブラックは流れ出すことはなく耐水性があり、日光
に暴露しても染料インキのように変退色するこがなく耐
光性にすぐれる。
【００３２】更にまた、カーボンブラックを高濃度で含
有させうるので印字物の濃度にすぐれ、水溶性黒色染料
と同等もしくはそれ以上の光学濃度を提供する。
有させうるので印字物の濃度にすぐれ、水溶性黒色染料
と同等もしくはそれ以上の光学濃度を提供する。
【００３３】
【実施例】実施例１
市販の酸性カーボンブラック「ＭＡ−１００」(ｐＨ３.
５)［三菱化成社製］３００ｇを水１０００ｍｌに良く
混合した後、これに次亜塩素酸ソーダ(有効塩素濃度１
２％)４５０ｇを滴下して、１００〜１０５℃で１０時
間撹拌した。得られたスラリーを東洋濾紙Ｎｏ.２(アド
バンティス社製)で濾過し、顔料粒子が洩れるまで水洗
した。この顔料ウエットケーキを水３０００ｍｌに再分
散し、電導度０.２μｓまで逆浸透膜で脱塩した。さら
に、この顔料分散液(ｐＨ＝８〜１０)を、顔料濃度１０
重量％に濃縮した。
５)［三菱化成社製］３００ｇを水１０００ｍｌに良く
混合した後、これに次亜塩素酸ソーダ(有効塩素濃度１
２％)４５０ｇを滴下して、１００〜１０５℃で１０時
間撹拌した。得られたスラリーを東洋濾紙Ｎｏ.２(アド
バンティス社製)で濾過し、顔料粒子が洩れるまで水洗
した。この顔料ウエットケーキを水３０００ｍｌに再分
散し、電導度０.２μｓまで逆浸透膜で脱塩した。さら
に、この顔料分散液(ｐＨ＝８〜１０)を、顔料濃度１０
重量％に濃縮した。
【００３４】得られた顔料分散液を酸処理(塩酸水で酸
性とし再度膜精製)、濃縮、乾燥および微粉砕して、酸
化カーボンブラックの粉末を得た。得られた酸化カーボ
ンブラックの表面活性水素含有量を前記方法で測定し
た。結果は約２.８ｍｍｏｌ／ｇであった。
性とし再度膜精製)、濃縮、乾燥および微粉砕して、酸
化カーボンブラックの粉末を得た。得られた酸化カーボ
ンブラックの表面活性水素含有量を前記方法で測定し
た。結果は約２.８ｍｍｏｌ／ｇであった。
【００３５】実施例２
実施例１で得られた顔料分散液５０ｇに、エタノール５
部と２−メチルピロリドン５部を加え、さらに水を加え
て全量を１００ｇとすることにより水性顔料インキを得
た。このインキの粘度は２ＣＰＳ／２５℃以下であり、
カーボンブラックの平均粒径は１５０ｎｍであった。な
お、酸化カーボンブラックの平均粒径は、レーザー光拡
散方式粒度分布測定機(大塚電子社製、商品名：ＬＰＡ
３０００／３１００)を用いて測定した。
部と２−メチルピロリドン５部を加え、さらに水を加え
て全量を１００ｇとすることにより水性顔料インキを得
た。このインキの粘度は２ＣＰＳ／２５℃以下であり、
カーボンブラックの平均粒径は１５０ｎｍであった。な
お、酸化カーボンブラックの平均粒径は、レーザー光拡
散方式粒度分布測定機(大塚電子社製、商品名：ＬＰＡ
３０００／３１００)を用いて測定した。
【００３６】次に、このインキをインキジェット記録装
置［商品名ＨＧ５１３０(エプソン社製)］にセットし印
字したところ、インキの吐出は安定しており、速やかに
印字され、印字物は、乾燥後水に浸漬しても顔料が流れ
ることはなく、耐水性は良好であった。また、用いたノ
ズルは一般的な水性染料インキ用であるがインキが固化
することなく、数時間後の印字テストにおいても吐出不
良はなかった。また、このインキを５０℃で１ヵ月保存
しても沈降物は発生せず、平均粒径、粘度も変らず、再
度印字テストをしてもインキの吐出は安定しており、ス
ムーズに印字できた。マクベス濃度計ＴＲ−９２７(コ
ルモーゲン社製)でベタ印字部の光学濃度を測定したと
ころ１.３４であり、十分に満足できるものであった。
置［商品名ＨＧ５１３０(エプソン社製)］にセットし印
字したところ、インキの吐出は安定しており、速やかに
印字され、印字物は、乾燥後水に浸漬しても顔料が流れ
ることはなく、耐水性は良好であった。また、用いたノ
ズルは一般的な水性染料インキ用であるがインキが固化
することなく、数時間後の印字テストにおいても吐出不
良はなかった。また、このインキを５０℃で１ヵ月保存
しても沈降物は発生せず、平均粒径、粘度も変らず、再
度印字テストをしてもインキの吐出は安定しており、ス
ムーズに印字できた。マクベス濃度計ＴＲ−９２７(コ
ルモーゲン社製)でベタ印字部の光学濃度を測定したと
ころ１.３４であり、十分に満足できるものであった。
【００３７】実施例３
市販の酸性カーボンブラック「ＭＡ８」(ｐＨ３.５)
［三菱化成社製］３００ｇを水１０００ｍｌに良く混合
た後に次亜塩素酸ソーダ(有効塩素濃度１２％)４５０ｇ
を滴下して、１００〜１０５℃で８時間撹拌した。得ら
れたスラリーを東洋濾紙Ｎｏ.２で濾過し、顔料粒子が
洩れるまで水洗した。この顔料ウエットケーキを水３０
００ｍｌに再分散し電導度０.２μｓまで逆浸透膜で脱
塩した。さらに、この顔料分散液を顔料濃度１０重量％
に濃縮した。
［三菱化成社製］３００ｇを水１０００ｍｌに良く混合
た後に次亜塩素酸ソーダ(有効塩素濃度１２％)４５０ｇ
を滴下して、１００〜１０５℃で８時間撹拌した。得ら
れたスラリーを東洋濾紙Ｎｏ.２で濾過し、顔料粒子が
洩れるまで水洗した。この顔料ウエットケーキを水３０
００ｍｌに再分散し電導度０.２μｓまで逆浸透膜で脱
塩した。さらに、この顔料分散液を顔料濃度１０重量％
に濃縮した。
【００３８】得られた顔料分散液を酸処理(塩酸水で酸
性とし再度膜精製)、濃縮、乾燥および微粉砕して、酸
化カーボンブラックの粉末を得た。得られた酸化カーボ
ンブラックの表面活性水素含有量を前記方法で測定し
た。結果は約２.５ｍｍｏｌ／ｇであった。
性とし再度膜精製)、濃縮、乾燥および微粉砕して、酸
化カーボンブラックの粉末を得た。得られた酸化カーボ
ンブラックの表面活性水素含有量を前記方法で測定し
た。結果は約２.５ｍｍｏｌ／ｇであった。
【００３９】実施例４
実施例３で得られた顔料分散液５０ｇに、エタノール５
ｇと２−メチルピロリドン５ｇを加え、さらに水を加え
て全量を１００ｇにすることによって水性顔料インキを
得た。このインキの粘度は１.８ＣＰＳ／２５℃以下で
あり、平均粒径は１００ｎｍであった。次に、このイン
キを実施例２と同様にインキジェット記録装置にセット
し印字したところ、インキの吐出は安定で速やかに印字
され、印字物は、乾燥後水に浸漬しても顔料が流れるこ
とはなく、耐水性は良好であった。また、用いたノズル
は、一般的な水性染料インキ用であるが、インキが固化
することなく、数時間後の印字テストにおいても吐出不
良はなかった。また、このインキを５０℃で１ヵ月保存
しても沈降物は発生せず、平均粒径、粘度も変らず、再
度印字テストをしてもインキの吐出は安定しており、ス
ムーズに印字できた。
ｇと２−メチルピロリドン５ｇを加え、さらに水を加え
て全量を１００ｇにすることによって水性顔料インキを
得た。このインキの粘度は１.８ＣＰＳ／２５℃以下で
あり、平均粒径は１００ｎｍであった。次に、このイン
キを実施例２と同様にインキジェット記録装置にセット
し印字したところ、インキの吐出は安定で速やかに印字
され、印字物は、乾燥後水に浸漬しても顔料が流れるこ
とはなく、耐水性は良好であった。また、用いたノズル
は、一般的な水性染料インキ用であるが、インキが固化
することなく、数時間後の印字テストにおいても吐出不
良はなかった。また、このインキを５０℃で１ヵ月保存
しても沈降物は発生せず、平均粒径、粘度も変らず、再
度印字テストをしてもインキの吐出は安定しており、ス
ムーズに印字できた。
【００４０】比較例１
酸性カーボンブラック「ＭＡ−１００」(ｐＨ３.５)
［三菱化成社製］５ｇに水８５ｇとエタノール５ｇと２
−メチルピロリドン５ｇを加えて全量を１００ｇとし、
充分攪拌することによって水性顔料インキを得た。しか
しこの酸性カーボンブラックは全く水に分散されず数分
の静置により上澄みが出来て印字不可能であった。ま
た、この酸性カーボンブラックの活性水素含有量を測定
したところ０.１３ｍｍｏｌ／ｇであった。
［三菱化成社製］５ｇに水８５ｇとエタノール５ｇと２
−メチルピロリドン５ｇを加えて全量を１００ｇとし、
充分攪拌することによって水性顔料インキを得た。しか
しこの酸性カーボンブラックは全く水に分散されず数分
の静置により上澄みが出来て印字不可能であった。ま
た、この酸性カーボンブラックの活性水素含有量を測定
したところ０.１３ｍｍｏｌ／ｇであった。
【００４１】比較例２
酸性カーボンブラック「ＭＡ−１００」(ｐＨ３.５)
［三菱化成社製］１００ｇに「ジョンクリルＪ−６２」
(ジョンソンポリマー社製のアクリル樹脂水溶液)１００
ｇ、水３００ｇを加えこれを横型ビーズミルで５時間分
散し、平均粒径１５０ｎｍまで分散した。
［三菱化成社製］１００ｇに「ジョンクリルＪ−６２」
(ジョンソンポリマー社製のアクリル樹脂水溶液)１００
ｇ、水３００ｇを加えこれを横型ビーズミルで５時間分
散し、平均粒径１５０ｎｍまで分散した。
【００４２】この分散液２５ｇにエタノール５ｇと２−
メチルピロリドン５ｇを加え、水で全量１００ｇとして
水性顔料インキを得た。粘度４ｃｐｓ／２５℃で分散安
定性は良好であった。このインキをインクジェット記録
装置にセットし印字したところ、インキの吐出安定性が
徐々に悪くなり、印字濃度も薄くなった。また、一般的
な水性染料インキ用ノズルでは、インキが乾燥して数時
間後の印字テストにおいて更に濃度が下がった。そし
て、これを繰り返すと不吐出が発生して、全く印字でき
なくなった。
メチルピロリドン５ｇを加え、水で全量１００ｇとして
水性顔料インキを得た。粘度４ｃｐｓ／２５℃で分散安
定性は良好であった。このインキをインクジェット記録
装置にセットし印字したところ、インキの吐出安定性が
徐々に悪くなり、印字濃度も薄くなった。また、一般的
な水性染料インキ用ノズルでは、インキが乾燥して数時
間後の印字テストにおいて更に濃度が下がった。そし
て、これを繰り返すと不吐出が発生して、全く印字でき
なくなった。
【００４３】比較例３
エタノール５ｇ、２メチルピロリドン５ｇ及び水６５ｇ
の代りに、ジエチレングリコール１０ｇ、２メチルピロ
リドン１０ｇ及び水５５ｇを加えること以外は比較例２
と同様にして水性顔料インキを得た。このインキは印字
濃度は薄いが繰り返し印字でき、ノズルで吐出不良は生
じなかった。しかし、このインキを５０℃で１ヵ月保存
して後、平均粒径を測定したところ、２００ｎｍまで凝
集しており、粘度も７ｃｐｓ／２５℃に変化していた。
再度攪拌分散して印字テストを試みたが、凝集して大き
くなった顔料分散物がノズル部で詰まり印字できなかっ
た。
の代りに、ジエチレングリコール１０ｇ、２メチルピロ
リドン１０ｇ及び水５５ｇを加えること以外は比較例２
と同様にして水性顔料インキを得た。このインキは印字
濃度は薄いが繰り返し印字でき、ノズルで吐出不良は生
じなかった。しかし、このインキを５０℃で１ヵ月保存
して後、平均粒径を測定したところ、２００ｎｍまで凝
集しており、粘度も７ｃｐｓ／２５℃に変化していた。
再度攪拌分散して印字テストを試みたが、凝集して大き
くなった顔料分散物がノズル部で詰まり印字できなかっ
た。
【００４４】比較例４
酸化処理されていない中性カーボンブラック「４５Ｌ」
(三菱化成社製)１０ｇを水３０ｍｌに分散し、有効塩素
濃度１２％の次亜塩素酸ナトリウム５ｇを添加し、常温
(２０〜２５℃)に２４時間放置した。その後、上澄みを
取り除き、沈降したカーボンブラックケーキをメタノー
ルに分散し、濾過した。この操作を繰り返すことによっ
て反応母液とメタノールを置換し、完全に反応液及び副
生塩を除き、乾燥することによって酸化カーボンブラッ
クの粉末を得た。
(三菱化成社製)１０ｇを水３０ｍｌに分散し、有効塩素
濃度１２％の次亜塩素酸ナトリウム５ｇを添加し、常温
(２０〜２５℃)に２４時間放置した。その後、上澄みを
取り除き、沈降したカーボンブラックケーキをメタノー
ルに分散し、濾過した。この操作を繰り返すことによっ
て反応母液とメタノールを置換し、完全に反応液及び副
生塩を除き、乾燥することによって酸化カーボンブラッ
クの粉末を得た。
【００４５】得られた酸化カーボンブラック(ｐＨ８)５
ｇに水８５ｇとエタノール５ｇと２−メチルピロリドン
５ｇを加え、全量を１００ｇとし、充分撹拌することに
よって水性顔料インキを得た。このインキは静置によっ
て上澄みができ、印字不可能であった。
ｇに水８５ｇとエタノール５ｇと２−メチルピロリドン
５ｇを加え、全量を１００ｇとし、充分撹拌することに
よって水性顔料インキを得た。このインキは静置によっ
て上澄みができ、印字不可能であった。
【００４６】以下表１に別途総括して示すように、本発
明の実施例１および３で得られた酸化カーボンブラッ
ク、市販のカーボンブラック「ＭＡ１００」、「２４０
０Ｂ」及び「４５Ｌ」(三菱化成社製の酸性カーボンブ
ラック)、及び商品名「カラー・ブラック ＦＷ２００」
(デグサ社性の酸性カーボンブラック)について、表面活
性水素含有量と水分散性とを比較した。本発明で得られ
た酸化カーボンブラックの活性水素含有量は、約２.０
ｍｍｏｌ／ｇ以上であった。これに対して「ＭＡ１０
０」、「２４００Ｂ」及び「４５Ｌ」では、それぞれ約
０.１３ｍｍｏｌ／ｇ、約 ０.５８ｍｍｏｌ／ｇ、約
０.１６ｍｍｏｌ／ｇ、「カラー・ブラックＦＷ２０
０」は約１.３ｍｍｏｌ／ｇであった。また、水分散性
として水親和性及び経時安定性を比較したところ、本発
明で得られるカーボンブラックが速やかに微分散され、
６０日間静置しても安定であったのに対し、前記市販の
カーボンブラックは、分散初期でも水面に浮遊していた
り、また、時間の経過と共に分散状態が不安定化し沈降
する程度のものであった。 このように本発明の記録液
におけるカーボンブラックの活性水素含有量は従来品に
比べて著しく多く、これに比例するように水分散性が驚
くほど優れていることが理解できる。
明の実施例１および３で得られた酸化カーボンブラッ
ク、市販のカーボンブラック「ＭＡ１００」、「２４０
０Ｂ」及び「４５Ｌ」(三菱化成社製の酸性カーボンブ
ラック)、及び商品名「カラー・ブラック ＦＷ２００」
(デグサ社性の酸性カーボンブラック)について、表面活
性水素含有量と水分散性とを比較した。本発明で得られ
た酸化カーボンブラックの活性水素含有量は、約２.０
ｍｍｏｌ／ｇ以上であった。これに対して「ＭＡ１０
０」、「２４００Ｂ」及び「４５Ｌ」では、それぞれ約
０.１３ｍｍｏｌ／ｇ、約 ０.５８ｍｍｏｌ／ｇ、約
０.１６ｍｍｏｌ／ｇ、「カラー・ブラックＦＷ２０
０」は約１.３ｍｍｏｌ／ｇであった。また、水分散性
として水親和性及び経時安定性を比較したところ、本発
明で得られるカーボンブラックが速やかに微分散され、
６０日間静置しても安定であったのに対し、前記市販の
カーボンブラックは、分散初期でも水面に浮遊していた
り、また、時間の経過と共に分散状態が不安定化し沈降
する程度のものであった。 このように本発明の記録液
におけるカーボンブラックの活性水素含有量は従来品に
比べて著しく多く、これに比例するように水分散性が驚
くほど優れていることが理解できる。
【００４７】また本発明の水性顔料インキに含まれるカ
ーボンブラックの平均粒径は、アクリル樹脂、スチレン
−アクリル酸樹脂、スチレン−マレイン酸樹脂等の水溶
性の分散樹脂や分散剤のない単純な水系の状態で測定す
ると、分散樹脂や分散剤の存在下に各種分散機で強いシ
ェアーを掛けて長時間分散しなくても約１５０ｎｍとい
う水性顔料インキに好ましい粒径にすることができた。
また、２次凝集しているカーボンブラック(いわゆる液
中凝集体)が表面の極性基と水と良くなじみ、均一に微
分散されていることが認めたれた。
ーボンブラックの平均粒径は、アクリル樹脂、スチレン
−アクリル酸樹脂、スチレン−マレイン酸樹脂等の水溶
性の分散樹脂や分散剤のない単純な水系の状態で測定す
ると、分散樹脂や分散剤の存在下に各種分散機で強いシ
ェアーを掛けて長時間分散しなくても約１５０ｎｍとい
う水性顔料インキに好ましい粒径にすることができた。
また、２次凝集しているカーボンブラック(いわゆる液
中凝集体)が表面の極性基と水と良くなじみ、均一に微
分散されていることが認めたれた。
【００４８】
【表１】
【００４９】
【発明の効果】インクジェット記録用に用いた場合に吐
出安定性に優れ、そして細いペン先からもスムーズに筆
記できる充分な濃度の水性顔料インキが提供された。
出安定性に優れ、そして細いペン先からもスムーズに筆
記できる充分な濃度の水性顔料インキが提供された。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年７月１９日（２００２．７．１
９）
９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は（ａ）酸性カー
ボンブラックを得る工程；（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を用いて酸化する工程；
及び（ｃ）酸化して得た生成物を精製及び濃度調節する
工程；を、包含する分散剤を含有しない水性顔料インキ
の製造方法を提供するものであり、そのことによって上
記目的が達成される。次亜ハロゲン酸塩を用いて酸化さ
れた上記カーボンブラックは１.５ｍｍｏｌ／ｇ以上の
表面活性水素含有量を有することが好ましい。
ボンブラックを得る工程；（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を用いて酸化する工程；
及び（ｃ）酸化して得た生成物を精製及び濃度調節する
工程；を、包含する分散剤を含有しない水性顔料インキ
の製造方法を提供するものであり、そのことによって上
記目的が達成される。次亜ハロゲン酸塩を用いて酸化さ
れた上記カーボンブラックは１.５ｍｍｏｌ／ｇ以上の
表面活性水素含有量を有することが好ましい。
【手続補正３】
【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】酸性カーボンブラックは、一般に、常套の
酸化剤(例えば、硝酸、オゾン、過酸化水素及び窒素酸
化物等)を使用する酸化法、又はプラズマ処理等の表面
改質法によって、例えばファーネスブラックやチャンネ
ルブラックのようなカラー用のカーボンブラックを適度
に酸化することによって得られる。このような酸性カー
ボンブラックは、三菱化学社から、「ＭＡ１００」、
「２４００Ｂ」及び「ＭＡ８」の商品名で、及びテグサ
社から「カラー・ブラック(Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ)Ｆ
Ｗ２００」の商品名で市販されている。
酸化剤(例えば、硝酸、オゾン、過酸化水素及び窒素酸
化物等)を使用する酸化法、又はプラズマ処理等の表面
改質法によって、例えばファーネスブラックやチャンネ
ルブラックのようなカラー用のカーボンブラックを適度
に酸化することによって得られる。このような酸性カー
ボンブラックは、三菱化学社から、「ＭＡ１００」、
「２４００Ｂ」及び「ＭＡ８」の商品名で、及びテグサ
社から「カラー・ブラック(Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ)Ｆ
Ｗ２００」の商品名で市販されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３３】
【実施例】実施例１
市販の酸性カーボンブラック「ＭＡ−１００」(ｐＨ３.
５)［三菱化学社製］３００ｇを水１０００ｍｌに良く
混合した後、これに次亜塩素酸ソーダ(有効塩素濃度１
２％)４５０ｇを滴下して、１００〜１０５℃で１０時
間撹拌した。得られたスラリーを東洋濾紙Ｎｏ.２(東洋
濾紙社製)で濾過し、顔料粒子が洩れるまで水洗した。
この顔料ウエットケーキを水３０００ｍｌに再分散し、
電導度０.２μｓまで逆浸透膜で脱塩した。さらに、こ
の顔料分散液(ｐＨ＝８〜１０)を、顔料濃度１０重量％
に濃縮した。
５)［三菱化学社製］３００ｇを水１０００ｍｌに良く
混合した後、これに次亜塩素酸ソーダ(有効塩素濃度１
２％)４５０ｇを滴下して、１００〜１０５℃で１０時
間撹拌した。得られたスラリーを東洋濾紙Ｎｏ.２(東洋
濾紙社製)で濾過し、顔料粒子が洩れるまで水洗した。
この顔料ウエットケーキを水３０００ｍｌに再分散し、
電導度０.２μｓまで逆浸透膜で脱塩した。さらに、こ
の顔料分散液(ｐＨ＝８〜１０)を、顔料濃度１０重量％
に濃縮した。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３５】実施例２
実施例１で得られた顔料分散液５０ｇに、エタノール５
ｇと２−メチルピロリドン５ｇを加え、さらに水を加え
て全量を１００ｇとすることにより水性顔料インキを得
た。このインキの粘度は２ｃｐｓ／２５℃以下であり、
カーボンブラックの平均粒径は１５０ｎｍであった。な
お、酸化カーボンブラックの平均粒径は、レーザー光拡
散方式粒度分布測定機(大塚電子社製、商品名：ＬＰＡ
３０００／３１００)を用いて測定した。
ｇと２−メチルピロリドン５ｇを加え、さらに水を加え
て全量を１００ｇとすることにより水性顔料インキを得
た。このインキの粘度は２ｃｐｓ／２５℃以下であり、
カーボンブラックの平均粒径は１５０ｎｍであった。な
お、酸化カーボンブラックの平均粒径は、レーザー光拡
散方式粒度分布測定機(大塚電子社製、商品名：ＬＰＡ
３０００／３１００)を用いて測定した。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３７】実施例３
市販の酸性カーボンブラック「ＭＡ８」(ｐＨ３.５)
［三菱化学社製］３００ｇを水１０００ｍｌに良く混合
た後に次亜塩素酸ソーダ(有効塩素濃度１２％)４５０ｇ
を滴下して、１００〜１０５℃で８時間撹拌した。得ら
れたスラリーを東洋濾紙Ｎｏ.２で濾過し、顔料粒子が
洩れるまで水洗した。この顔料ウエットケーキを水３０
００ｍｌに再分散し電導度０.２μｓまで逆浸透膜で脱
塩した。さらに、この顔料分散液を顔料濃度１０重量％
に濃縮した。
［三菱化学社製］３００ｇを水１０００ｍｌに良く混合
た後に次亜塩素酸ソーダ(有効塩素濃度１２％)４５０ｇ
を滴下して、１００〜１０５℃で８時間撹拌した。得ら
れたスラリーを東洋濾紙Ｎｏ.２で濾過し、顔料粒子が
洩れるまで水洗した。この顔料ウエットケーキを水３０
００ｍｌに再分散し電導度０.２μｓまで逆浸透膜で脱
塩した。さらに、この顔料分散液を顔料濃度１０重量％
に濃縮した。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３９】実施例４
実施例３で得られた顔料分散液５０ｇに、エタノール５
ｇと２−メチルピロリドン５ｇを加え、さらに水を加え
て全量を１００ｇにすることによって水性顔料インキを
得た。このインキの粘度は１.８ｃｐｓ／２５℃以下で
あり、平均粒径は１００ｎｍであった。次に、このイン
キを実施例２と同様にインキジェット記録装置にセット
し印字したところ、インキの吐出は安定で速やかに印字
され、印字物は、乾燥後水に浸漬しても顔料が流れるこ
とはなく、耐水性は良好であった。また、用いたノズル
は、一般的な水性染料インキ用であるが、インキが固化
することなく、数時間後の印字テストにおいても吐出不
良はなかった。また、このインキを５０℃で１ヵ月保存
しても沈降物は発生せず、平均粒径、粘度も変らず、再
度印字テストをしてもインキの吐出は安定しており、ス
ムーズに印字できた。
ｇと２−メチルピロリドン５ｇを加え、さらに水を加え
て全量を１００ｇにすることによって水性顔料インキを
得た。このインキの粘度は１.８ｃｐｓ／２５℃以下で
あり、平均粒径は１００ｎｍであった。次に、このイン
キを実施例２と同様にインキジェット記録装置にセット
し印字したところ、インキの吐出は安定で速やかに印字
され、印字物は、乾燥後水に浸漬しても顔料が流れるこ
とはなく、耐水性は良好であった。また、用いたノズル
は、一般的な水性染料インキ用であるが、インキが固化
することなく、数時間後の印字テストにおいても吐出不
良はなかった。また、このインキを５０℃で１ヵ月保存
しても沈降物は発生せず、平均粒径、粘度も変らず、再
度印字テストをしてもインキの吐出は安定しており、ス
ムーズに印字できた。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４０】比較例１
酸性カーボンブラック「ＭＡ−１００」(ｐＨ３.５)
［三菱化学社製］５ｇに水８５ｇとエタノール５ｇと２
−メチルピロリドン５ｇを加えて全量を１００ｇとし、
充分攪拌することによって水性顔料インキを得た。しか
しこの酸性カーボンブラックは全く水に分散されず数分
の静置により上澄みが出来て印字不可能であった。ま
た、この酸性カーボンブラックの活性水素含有量を測定
したところ０.１３ｍｍｏｌ／ｇであった。
［三菱化学社製］５ｇに水８５ｇとエタノール５ｇと２
−メチルピロリドン５ｇを加えて全量を１００ｇとし、
充分攪拌することによって水性顔料インキを得た。しか
しこの酸性カーボンブラックは全く水に分散されず数分
の静置により上澄みが出来て印字不可能であった。ま
た、この酸性カーボンブラックの活性水素含有量を測定
したところ０.１３ｍｍｏｌ／ｇであった。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４１】比較例２
酸性カーボンブラック「ＭＡ−１００」(ｐＨ３.５)
［三菱化学社製］１００ｇに「ジョンクリルＪ−６２」
(ジョンソンポリマー社製のアクリル樹脂水溶液)１００
ｇ、水３００ｇを加えこれを横型ビーズミルで５時間分
散し、平均粒径１５０ｎｍまで分散した。
［三菱化学社製］１００ｇに「ジョンクリルＪ−６２」
(ジョンソンポリマー社製のアクリル樹脂水溶液)１００
ｇ、水３００ｇを加えこれを横型ビーズミルで５時間分
散し、平均粒径１５０ｎｍまで分散した。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４３】比較例３
エタノール５ｇ、２−メチルピロリドン５ｇ及び水６５
ｇの代りに、ジエチレングリコール１０ｇ、２−メチル
ピロリドン１０ｇ及び水５５ｇを加えること以外は比較
例２と同様にして水性顔料インキを得た。このインキは
印字濃度は薄いが繰り返し印字でき、ノズルで吐出不良
は生じなかった。しかし、このインキを５０℃で１ヵ月
保存して後、平均粒径を測定したところ、２００ｎｍま
で凝集しており、粘度も７ｃｐｓ／２５℃に変化してい
た。再度攪拌分散して印字テストを試みたが、凝集して
大きくなった顔料分散物がノズル部で詰まり印字できな
かった。
ｇの代りに、ジエチレングリコール１０ｇ、２−メチル
ピロリドン１０ｇ及び水５５ｇを加えること以外は比較
例２と同様にして水性顔料インキを得た。このインキは
印字濃度は薄いが繰り返し印字でき、ノズルで吐出不良
は生じなかった。しかし、このインキを５０℃で１ヵ月
保存して後、平均粒径を測定したところ、２００ｎｍま
で凝集しており、粘度も７ｃｐｓ／２５℃に変化してい
た。再度攪拌分散して印字テストを試みたが、凝集して
大きくなった顔料分散物がノズル部で詰まり印字できな
かった。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４４】比較例４
酸化処理されていない塩基性カーボンブラック「４５
Ｌ」(三菱化学社製)１０ｇを水３０ｍｌに分散し、有効
塩素濃度１２％の次亜塩素酸ナトリウム５ｇを添加し、
常温(２０〜２５℃)に２４時間放置した。その後、上澄
みを取り除き、沈降したカーボンブラックケーキをメタ
ノールに分散し、濾過した。この操作を繰り返すことに
よって反応母液とメタノールを置換し、完全に反応液及
び副生塩を除き、乾燥することによって酸化カーボンブ
ラックの粉末を得た。
Ｌ」(三菱化学社製)１０ｇを水３０ｍｌに分散し、有効
塩素濃度１２％の次亜塩素酸ナトリウム５ｇを添加し、
常温(２０〜２５℃)に２４時間放置した。その後、上澄
みを取り除き、沈降したカーボンブラックケーキをメタ
ノールに分散し、濾過した。この操作を繰り返すことに
よって反応母液とメタノールを置換し、完全に反応液及
び副生塩を除き、乾燥することによって酸化カーボンブ
ラックの粉末を得た。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４６】以下表１に別途総括して示すように、本発
明の実施例１および３で得られた酸化カーボンブラッ
ク、市販のカーボンブラック「ＭＡ１００」、「２４０
０Ｂ」(三菱化学社製の酸性カーボンブラック)及び「４
５Ｌ」(三菱化学社製の塩基性カーボンブラック)、及び
商品名「カラー・ブラック ＦＷ２００」(デグサ社製の
酸性カーボンブラック)について、表面活性水素含有量
と水分散性とを比較した。本発明で得られた酸化カーボ
ンブラックの活性水素含有量は、約２.０ｍｍｏｌ／ｇ
以上であった。これに対して「ＭＡ１００」、「２４０
０Ｂ」及び「４５Ｌ」では、それぞれ約 ０.１３ｍｍｏ
ｌ／ｇ、約０.５８ｍｍｏｌ／ｇ、約０.０６ｍｍｏｌ／
ｇ、「カラー・ブラックＦＷ２００」は約１.２ｍｍｏ
ｌ／ｇであった。また、水分散性として水親和性及び経
時安定性を比較したところ、本発明で得られるカーボン
ブラックが速やかに微分散され、６０日間静置しても安
定であったのに対し、前記市販のカーボンブラックは、
分散初期でも水面に浮遊していたり、また、時間の経過
と共に分散状態が不安定化し沈降する程度のものであっ
た。このように本発明の記録液におけるカーボンブラッ
クの活性水素含有量は従来品に比べて著しく多く、これ
に比例するように水分散性が驚くほど優れていることが
理解できる。
明の実施例１および３で得られた酸化カーボンブラッ
ク、市販のカーボンブラック「ＭＡ１００」、「２４０
０Ｂ」(三菱化学社製の酸性カーボンブラック)及び「４
５Ｌ」(三菱化学社製の塩基性カーボンブラック)、及び
商品名「カラー・ブラック ＦＷ２００」(デグサ社製の
酸性カーボンブラック)について、表面活性水素含有量
と水分散性とを比較した。本発明で得られた酸化カーボ
ンブラックの活性水素含有量は、約２.０ｍｍｏｌ／ｇ
以上であった。これに対して「ＭＡ１００」、「２４０
０Ｂ」及び「４５Ｌ」では、それぞれ約 ０.１３ｍｍｏ
ｌ／ｇ、約０.５８ｍｍｏｌ／ｇ、約０.０６ｍｍｏｌ／
ｇ、「カラー・ブラックＦＷ２００」は約１.２ｍｍｏ
ｌ／ｇであった。また、水分散性として水親和性及び経
時安定性を比較したところ、本発明で得られるカーボン
ブラックが速やかに微分散され、６０日間静置しても安
定であったのに対し、前記市販のカーボンブラックは、
分散初期でも水面に浮遊していたり、また、時間の経過
と共に分散状態が不安定化し沈降する程度のものであっ
た。このように本発明の記録液におけるカーボンブラッ
クの活性水素含有量は従来品に比べて著しく多く、これ
に比例するように水分散性が驚くほど優れていることが
理解できる。
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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）
Ｃ０９Ｃ 3/06 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０１Ｙ
Ｆターム(参考） 2C056 FC01
2H086 BA01 BA53 BA55 BA59 BA60
4J037 AA02 CA08 CA15 CA18 DD05
DD20 EE02 EE19 EE22 EE33
FF15
4J039 BA04 BA28 BE01 CA06 DA02
DA07 EA44 GA24
Claims (6)
- 【請求項１】 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１.５ｍｍ
ｏｌ／ｇ以上の表面活性水素含有量を有する水性顔料イ
ンキ。 - 【請求項２】 前記カーボンブラックの含有量が水性顔
料インキ全量に対して、０.１〜５０重量％である請求
項１記載の水性顔料インキ。 - 【請求項３】 前記カーボンブラック表面に存在する酸
性基の少なくとも一部がアルカリ金属塩となっている請
求項１記載の水性顔料インキ。 - 【請求項４】 前記カーボンブラックの平均粒径が２０
０ｎｍ以下である請求項１記載の水性顔料インキ。 - 【請求項５】 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。 - 【請求項６】 前記工程(ａ)及び(ｂ)の後、更に水洗
し、０.０１μｍ以下の孔径を有する分離膜を用いて精
製及び濃縮する工程を包含する請求項５記載の水性顔料
インキの製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002182974A JP3553556B2 (ja) | 2002-06-24 | 2002-06-24 | 水性顔料インキ及びその製造方法 |
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| JP2002182974A JP3553556B2 (ja) | 2002-06-24 | 2002-06-24 | 水性顔料インキ及びその製造方法 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13694394A Division JP3405817B2 (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | 水性顔料インキ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003096372A true JP2003096372A (ja) | 2003-04-03 |
| JP3553556B2 JP3553556B2 (ja) | 2004-08-11 |
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| JP2002182974A Expired - Fee Related JP3553556B2 (ja) | 2002-06-24 | 2002-06-24 | 水性顔料インキ及びその製造方法 |
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| JP (1) | JP3553556B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008524400A (ja) * | 2004-12-17 | 2008-07-10 | キャボット コーポレイション | 酸化改質顔料および該顔料を含むジェットインク組成物の調製方法 |
| JP2010508426A (ja) * | 2006-10-31 | 2010-03-18 | センシエント・カラーズ・インコーポレーテッド | 変性顔料並びにそれを製造及び使用する方法 |
| JP2012007101A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Ricoh Co Ltd | インクジェット記録用インク、カートリッジ、インクジェット記録装置、画像形成物 |
| WO2022044246A1 (ja) * | 2020-08-28 | 2022-03-03 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェットヘッド |
-
2002
- 2002-06-24 JP JP2002182974A patent/JP3553556B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP3553556B2 (ja) | 2004-08-11 |
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