JP2003253186A - インクジェット記録液用水性着色粒子分散体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 保存安定性が良好で、高い画像濃度、精
細な画質、画像の耐水性及び耐候性等を備えた画像を提
供できるインクジェット記録液用の水性着色粒子分散体
の製造方法を提供すること。 【解決手段】 カルボキシル基含有ポリエステル樹脂
（Ａ）中に顔料（Ｂ）が分散されている着色樹脂をアル
コール及び／またはグリコールエーテル系溶剤に溶解さ
せてなる着色樹脂溶液を用い、ポリエステル樹脂（Ａ）
中のカルボキシル基の一部乃至全部の塩基性化合物によ
る中和と超音波照射による着色樹脂の水性媒体中への粒
子状での分散を行うことを特徴とする、インクジェット
記録液用水性着色粒子分散体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録ヘッドから記
録液（インク）の液滴を吐出させ、紙等の被記録媒体上
に文字情報、画像等を記録するインクジェット記録液に
好適に使用できるインクジェット記録液用水性着色粒子
分散体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来インクジェット記録方法の分野にお
いては、画像形成のために使用される記録液として、染
料を水に溶解し、さらに必要に応じ有機溶剤や水溶性高
分子を添加したものが広く用いられている。しかし、か
かる方法では記録液が水溶性であるため、形成された画
像の耐水性が劣り、また紙等の繊維質の記録媒体中に浸
み込み易いため高い画像濃度が得られず、にじみ等の問
題も生じ、高画質の記録ができないのが現状であった。
さらに、染料を着色剤として使用するため、画像の耐候
性が劣り、屋外用途には使用できないものであった。

【０００３】前記従来技術の欠点を解消するため、２０
〜１０００eq/tonの範囲でイオン性基を有するポリエス
テル樹脂をテトラヒドロフラン等の溶剤に溶解し、染料
又は顔料を添加することにより着色し、粒子化したポリ
エステル樹脂粒子を含む溶液を脱溶剤化し、冷却後に水
を加えた水系分散体からなるインクジェット記録液が特
開平６−３４０８３５号公報等に開示されている。しか
しながら、該技術による着色樹脂粒子からなるインクジ
ェット記録液は、着色樹脂粒子の沈殿や凝集が生じやす
く、保存安定性に劣っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、保存
安定性が良好で、高い画像濃度、精細な画質、画像の耐
水性及び耐候性等を備えた画像を提供できるインクジェ
ット記録液用の水性着色粒子分散体の製造方法を提供す
ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討を行った結果、イオン性基として
中和されたカルボキシル基を含有するポリエステル樹脂
を用い、該樹脂に顔料を分散させた着色樹脂をアルコー
ルおよび／またはグリコールエーテル系溶剤に溶解させ
着色樹脂溶液とし、該樹脂中のカルボキシル基の一部乃
至全部の中和と、超音波照射による着色樹脂の水性媒体
中への分散とを行うことにより、着色樹脂の水性媒体中
への粒子状での分散が極めて容易となり、粒子径の小さ
い、かつ粒子の分散安定性に優れた水性着色粒子分散体
が得られること、該着色粒子分散体からなるインクジェ
ット記録液は着色粒子の凝集や沈殿が無く、保存安定性
が良好で長期間に安定した画像が得られること、得られ
る画像も高濃度でにじみが無く高品質で、屋外での使用
に耐える耐水性及び耐候性を備えること等を見出し、本
発明を完成するに至った。

【０００６】即ち、本発明は、カルボキシル基含有ポリ
エステル樹脂（Ａ）中に顔料（Ｂ）が分散されている着
色樹脂をアルコール及び／またはグリコールエーテル系
溶剤（Ｃ）に溶解させてなる着色樹脂溶液を用い、ポリ
エステル樹脂（Ａ）中のカルボキシル基の一部乃至全部
の塩基性化合物による中和と超音波照射による着色樹脂
の水性媒体中への粒子状での分散とを行うことを特徴と
する、インクジェット記録液用水性着色粒子分散体の製
造方法を提供するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明について詳細に説
明する。本発明で用いるカルボキシル基を含有するポリ
エステル樹脂（Ａ）は、例えば、二塩基酸やその無水物
と二価のアルコールとを必須として、必要に応じて、三
官能以上の多塩基酸やその無水物、一塩基酸、三官能以
上のアルコール、一価のアルコール等を混合し、窒素雰
囲気中で加熱下に酸価を測定しながら脱水縮合する方法
等により調製することができる。

【０００８】ポリエステル樹脂（Ａ）の調製に使用され
る装置としては、窒素導入口、温度計、攪拌装置、精留
塔等を備えた反応容器の如き回分式の製造装置が好適に
使用できるほか、脱気口を備えた押出機や連続式の反応
装置、混練機等も使用できる。また、上記脱水縮合の
際、必要に応じて反応系を減圧することによって、エス
テル化反応を促進することもできる。さらに、エステル
化反応の促進のために、種々の触媒を添加することもで
きる。

【０００９】前記の二塩基酸やその無水物としては、例
えば、マレイン酸、フマ−ル酸、イタコン酸、蓚酸、マ
ロン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバチ
ン酸、デカン−１，１０−ジカルボン酸等の脂肪族二塩
基酸；フタル酸、テトラヒドロフタル酸およびその無水
物、ヘキサヒドロフタル酸およびその無水物、テトラブ
ロムフタル酸およびその無水物、テトラクロルフタル酸
およびその無水物、ヘット酸およびその無水物、ハイミ
ック酸およびその無水物、イソフタル酸、テレフタル
酸、シクロヘキサンジカルボン酸、２，６−ナフタレン
ジカルボン酸等の芳香族または脂環式の二塩基酸等が挙
げられる。

【００１０】二価のアルコ−ルとしては、例えば、エチ
レングリコ−ル、１，２−プロピレングリコ−ル、１，
４−ブタンジオ−ル、１，５−ペンタンジオ−ル、１，
６−ヘキサンジオ−ル、ジエチレングリコ−ル、ジプロ
ピレングリコ−ル、トリエチレングリコ−ル、ネオペン
チルグリコ−ル等の脂肪族ジオ−ル類；ビスフェノ−ル
Ａ、ビスフェノ−ルＦ等のビスフェノ−ル類；ビスフェ
ノ−ルＡのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノ−ル
Ａのプロピレンオキサイド付加物等のビスフェノ−ルＡ
アルキレンオキサイド付加物；キシリレンジグリコ−
ル、１，４−シクロヘキサンジメタノ−ル、水添ビスフ
ェノ−ルＡ等のアラルキレングリコ−ルまたは脂環式の
ジオ−ル類等が挙げられる。

【００１１】三官能以上の多塩基酸やその無水物として
は、例えば、トリメリット酸、無水トリメリット酸、メ
チルシクロヘキセントリカルボン酸、メチルシクロヘキ
セントリカルボン酸無水物、ピロメリット酸、無水ピロ
メリット酸等が挙げられる。

【００１２】一塩基酸としては、例えば、安息香酸、ｐ
−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸等が挙げられる。

【００１３】三官能以上のアルコールとしては、例え
ば、グリセリン、トリメチロ−ルエタン、トリメチロ−
ルプロパン、ソルビト−ル、１，２，３，６−ヘキサン
テトロ−ル、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリト−
ル、ジペンタエリスリト−ル、２−メチルプロパントリ
オ−ル、１，３，５−トリヒドロキシベンゼン、トリス
（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレ−ト等が挙げら
れる。

【００１４】また、下記のようなポリエポキシ化合物も
三官能以上のアルコ−ルとして使用することができる。
例えば、エチレングリコール、ヘキサンジオ−ル、ネオ
ペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、トリメ
チロールエタン、グリセリン、ペンタエリスリトール、
ソルビトール、水添ビスフェノールＡ等の脂肪族ないし
は脂環式ポリオールのポリグリシジルエーテル類；

【００１５】ヒドロキノン、カテコール、レゾルシン、
ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳ、ビスフェノール
Ｆ等のフェノ−ル性水酸基の２個を含有する化合物のポ
リグリシジルエーテル類；上記したフェノ−ル性水酸基
の２個を含有する化合物のエチレンオキシド、プロピレ
ンオキシド付加体等の誘導体のジグリシジルエーテル
類；

【００１６】ポリエチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエ
ーテルポリオールのポリグリシジルエーテル類；トリス
（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレ−トのポリグリ
シジルエーテル類；アジピン酸、ブタンテトラカルボン
酸、プロパントリカルボン酸、フタル酸、テレフタル
酸、トリメリット酸等の脂肪族ないしは芳香族ポリカル
ボン酸のポリグリシジルエステル類；

【００１７】ブタジエン、ヘキサジエン、オクタジエ
ン、ドデカジエン、シクロオクタジエン、α−ピネン、
ビニルシクロヘキセン等の炭化水素系ジエンのビスエポ
キシド類；ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチ
ル）アジペート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチ
ル−３，４−エポキシシクロヘキシルカルボキシレート
等の脂環式ポリエポキシ化合物；ポリブタジエン、ポリ
イソプレン等のジエンポリマーのエポキシ化物等が挙げ
られる。

【００１８】一価のアルコールとしては、例えば、ステ
アリルアルコール等の高級アルコール等が挙げられる。

【００１９】前記した、二塩基酸やその無水物、三官能
以上の塩基酸やその無水物、一塩基酸は、それぞれ単独
で使用してもよいし、２種以上のものを併用してもよ
い。また、カルボキシル基の一部または全部がアルキル
エステル、アルケニルエステル又はアリ−ルエステルと
なっているものも使用できる。

【００２０】前記した、二価のアルコールや三官能以上
のアルコール、一価のアルコールは、単独で使用しても
よいし２種以上のものを併用することもできる。

【００２１】また、例えば、ジメチロ−ルプロピオン
酸、ジメチロ−ルブタン酸、６−ヒドロキシヘキサン酸
のような、１分子中に水酸基とカルボキシル基を併有す
る化合物あるいはそれらの反応性誘導体も使用できる。

【００２２】ポリエステル樹脂（Ａ）は、カルボキシル
基を含有していれば良いが、更に、アルキル基および／
またはアルケニル基を含有すれば、着色樹脂を水性媒体
中に容易に分散させることができることから好ましい。
ポリエステル樹脂（Ａ）にアルキル基および／またはア
ルケニル基を含有させるには、例えば、前記カルボキシ
ル基含有ポリエステル樹脂の調製方法において、アルキ
ル基やアルケニル基を有する原料、好ましくはアルキル
基やアルケニル基を有する二塩基酸やその無水物を必須
成分とすることにより調製できる。

【００２３】アルキル基やアルケニル基を有する二塩基
酸やその無水物としては、例えば、ｎ−ブチルコハク
酸、ｎ−ペンチルコハク酸、ｎ−ドデシルコハク酸、イ
ソドデシル無水コハク酸、ｎ−ドデセニルコハク酸、ｎ
−ドデセニル無水コハク酸、イソドデセニルコハク酸等
が挙げられる。

【００２４】アルキル基および／またはアルケニル基
は、直鎖状でも、分岐状のものでも良く、例えば、メチ
ル基、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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、
ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、イソ
ノニル基、ドデシル基、ドデセニル基等のアルキル基や
アルケニル基が挙げられる。

【００２５】更に、ポリエステル樹脂（Ａ）としては、
アルキル基および／またはアルケニル基を有するポリエ
ステル樹脂のなかでも、末端に水酸基を有するポリエス
テル樹脂の末端水酸基に、アルキル基またはアルケニル
基を有する酸無水物を開環付加させて生成する末端構造
を有するポリエステル樹脂（Ａ１）や、末端にカルボキ
シル基を有するポリエステル樹脂の末端カルボキシル基
にアルキル基またはアルケニル基を有する脂肪族モノエ
ポキシ化合物を開環付加させて生成する末端構造を持つ
ポリエステル樹脂（Ａ２）が、上記のアルキル基および
／またはアルケニル基と水酸基またはカルボキシル基と
を、その末端に有することにより水性媒体中への分散と
顔料の分散が良好となること、耐候性が向上することか
らより好ましい。

【００２６】ポリエステル樹脂（Ａ１）は、例えば、水
酸基を有するポリエステル樹脂を加熱溶融しておき、そ
こにアルキル基またはアルケニル基を有する酸無水物を
投入し、開環付加させる等の調製方法により得られる。

【００２７】ポリエステル樹脂（Ａ１）の調製に用い
る、アルキル基やアルケニル基を有する酸無水物として
は、例えば、ｎ−ブチル無水コハク酸、ｎ−ペンチル無
水コハク酸、ネオペンチル無水コハク酸、ｎ−ヘキシル
無水コハク酸、ｎ−ヘプチル無水コハク酸、ｎ−オクチ
ル無水コハク酸、イソオクチル無水コハク酸、２−エチ
ルヘキシル無水コハク酸、ｎ−ドデシル無水コハク酸、
イソドデシル無水コハク酸、ｎ−ドデセニル無水コハク
酸、イソドデセニル無水コハク酸、６−ブチル−１，
２，４−ベンゼントリカルボン酸無水物、６−ｎ−オク
チル−１，２，４−ベンゼントリカルボン酸無水物等が
挙げられる。なかでも、イソドデシル無水コハク酸、ド
デセニル無水コハク酸が特に好ましい。

【００２８】ポリエステル樹脂（Ａ２）は、例えば、末
端にカルボキシル基を有するポリエステル樹脂（主鎖中
にカルボキシル基を有していても良い）を加熱溶融して
おき、そこに、カ−ジュラ−Ｅ１０（シェルケミカル社
製分岐脂肪酸のグリシジルエステル）等のアルキル基ま
たはアルケニル基を有する脂肪族モノエポキシ化合物を
投入し、ポリエステル樹脂の末端カルボキシル基の一部
に開環付加反応させる等の調製方法により得ることがで
きる。

【００２９】ポリエステル樹脂（Ａ２）の調製に用い
る、アルキル基または炭素原子数アルケニル基を有する
脂肪族モノエポキシ化合物としては、上記したカ−ジュ
ラ−Ｅ１０の他に、例えば、ヒマシ油脂肪酸、ヤシ油脂
肪酸、大豆油脂肪酸、桐油脂肪酸等の飽和あるいは不飽
和の脂肪酸のモノグリシジルエステルや、イソノナン酸
等の分岐脂肪酸のモノグリシジルエステル等が挙げられ
る。

【００３０】更に、ポリエステル樹脂（Ａ１）の中で
も、下記の一般式（１）および／または（２）で示され
る末端構造を有するポリエステル樹脂が好ましく、ポリ
エステル樹脂（Ａ２）の中でも、下記の一般式（３）で
示される末端構造を有するポリエステル樹脂が好まし
い。

【００３１】

【化２】 （式中、Ｒ¹及びＲ²は、同一又は異なり、水素原子、炭
素原子数４〜２０のアルキル基または炭素原子数４〜２
０のアルケニル基を表すが、両方ともに水素原子である
ことはない。また、Ｒ³ は炭素原子数が４〜２０のアル
キル基または炭素原子数が４〜２０のアルケニル基を表
し、Ｒ⁴ は炭素原子数４〜２０のアルキル基または炭素
原子数４〜２０のアルケニル基を表す。）

【００３２】上記一般式（１）、（２）及び（３）中の
Ｒ¹〜Ｒ⁴が示している炭素原子数４〜２０のアルキル基
または炭素原子数４〜２０のアルケニル基の例として
は、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅ
ｒｔ−ブチル基、ドデシル基、ドデセニル基等のアルキ
ル基ないしアルケニル基が挙げられるが、これらのアル
キル基又はアルケニル基は直鎖状でもよく、分岐状のも
のでもよい。

【００３３】次に、ポリエステル樹脂（Ａ）の性状につ
いて説明する。ポリエステル樹脂（Ａ）は、顔料の分散
性、水性媒体中での分散安定性、画像の耐水性及び耐候
性等を考慮すると、特定の分子量の範囲にあることが好
ましい。すなわち、ポリエステル樹脂（Ａ）のゲルパー
ミエーション（ＧＰＣ）法による重量平均分子量は５，
０００〜３００，０００の範囲にあることが好ましく、
さらに、７，０００〜１００，０００の範囲であること
が好ましい。

【００３４】ポリエステル樹脂（Ａ）は、該樹脂中のカ
ルボキシル基の一部乃至全部が塩基性化合物により中和
されていることにより、着色樹脂の微細な粒子化が容易
で、かつ、粒子が水性媒体中で安定に存在する。このた
め、ポリエステル樹脂（Ａ）は、カルボキシル基を有し
ていることが必須であるが、ポリエステル樹脂（Ａ）の
酸価は、５〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲にあることが
好ましく、１０〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲であること
がより好ましい。

【００３５】ポリエステル樹脂（Ａ）中のカルボキシル
基の一部乃至全部の中和に使用される塩基性化合物とし
ては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水
酸化リチウムなどのアルカリ化合物、それらの炭酸塩、
それらの酢酸塩；アンモニア水；メチルアミン、ジメチ
ルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチル
アミン、トリエチルアミンなどのアルキルアミン類、ジ
エタノールアミンなどのアルカノールアミン類等を使用
することができる。塩基性化合物としては、トリエチル
アミンが好ましい。

【００３６】塩基性化合物の使用量は、ポリエステル樹
脂（Ａ）中のカルボキシル基の当量に対して、１．０〜
２．０倍当量が好ましく、更に、１．０５〜１．３倍当
量がより好ましい。

【００３７】次に、本発明に使用する他の必須成分であ
る、顔料（Ｂ）について説明する。本発明において「顔
料」とは、着色剤であって、水、油、有機溶剤等に不溶
の粉末をいう。顔料（Ｂ）として使用できる代表的なも
のを挙げると、特に制限はないが、アゾ系、フタロシア
ニン系、ペリレン系、キナクリドン系などの多環式顔
料；酸化チタン、亜鉛華、酸化鉄、酸化コバルト等の金
属酸化物；サ−マルブラック法、アセチレンブラック
法、チャンネルブラック法、ファ−ネスブラック法、ラ
ンプブラック法等により製造される各種のカ−ボンブラ
ックなどがある。これらはそれぞれ単独で使用できる
し、２種以上を併用してもよい。

【００３８】本発明の製造方法で使用する顔料（Ｂ）の
使用量は、特に制限はないが、水性媒体への着色樹脂の
分散性、画像品質等を考慮した場合、ポリエステル樹脂
（Ａ）と顔料（Ｂ）の全重量を基準として、０．２〜４
０重量％の範囲にあることが好ましい。

【００３９】次に、本発明の製造方法について説明す
る。本発明の水性着色粒子分散体の好ましい製造方法と
しては、例えば、 ポリエステル樹脂（Ａ）及び顔料（Ｂ）を必須成分と
する混合物を混練し、着色樹脂を得る工程、 着色樹脂をアルコ−ルおよび／またはグリコ−ルエ−
テル系溶剤に溶解して着色樹脂溶液を得る工程、 着色樹脂溶液と、塩基性化合物を含有する水性媒体と
を混合し、ポリエステル樹脂（Ａ）中のカルボキシル基
の一部乃至全部の中和と、超音波照射、好ましくは機械
的攪拌を行いながらの超音波照射による着色樹脂の水性
媒体中への粒子状での分散とを行い、水性着色粒子分散
体を得る工程、 からなる製造方法が挙げられる。

【００４０】上記〜の製造方法では、ポリエステル
樹脂（Ａ）中のカルボキシル基の中和を、塩基性化合物
を含有した水性媒体と混合することにより行っている
が、該カルボキシル基の中和は、この方法に限定される
ものではなく、例えば、カルボキシル基の塩基性化合物
による中和を行った後、着色樹脂溶液を調製し、水性媒
体中に分散させる方法や、着色樹脂溶液に塩基性化合物
を加えて中和を行う方法や、着色樹脂の超音波照射によ
る水性媒体中への分散を行った後、塩基性化合物を加え
て中和する方法であっても良い。

【００４１】工程において使用される装置に特に制限
はないが、ポリエステル樹脂（Ａ）に顔料（Ｂ）が良好
に湿潤し、顔料（Ｂ）がポリエステル樹脂（Ａ）中に良
好に分散させることができるものであればよい。これら
の装置の例としては、１軸あるいは２軸の各種の混練機
若しくは押出機、加圧ニ−ダ−、２本あるいは３本ロ−
ル等がある。

【００４２】次に、工程において、着色樹脂（Ｉ）は
アルコ−ルおよび／またはグリコ−ルエ−テル系溶剤
（Ｃ）に溶解される。ここで使用されるアルコ−ル系溶
剤には特に制限はなく、ポリエステル樹脂（Ａ）を溶解
できるものであれば使用することができる。これらアル
コ−ル類の代表的なものを例示すると、メタノ−ル、エ
タノ−ル、プロパノ−ル、ブタノ−ル、アミルアルコ−
ル、ヘキサ−ノ−ル、オクタノ−ル、シクロヘキサノ−
ル、ベンジルアルコ−ル等の１価アルコ−ル類、エチレ
ングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、ジエチレングリ
コ−ル、トリエチレングリコ−ル、グリセリン等のグリ
コ−ル類等がある。また、本発明においてグリコ−ルエ
−テル系溶剤とは、グリコ−ル類のアルキルエ−テル又
はグリコ−ル類のアルキルエ−テルエステルを総称する
ものとする。かかるグリコ−ルエ−テル系溶剤として
は、ポリエステル樹脂（Ａ）を溶解できるものであれば
特に制限はなく、エチレングリコ−ルモノメチルエ−テ
ル、エチレングリコ−ルモノエチルエ−テル、エチレン
グリコ−ルモノブチルエ−テル、エチレングリコ−ルジ
メチルエ−テル、エチレングリコ−ルジエチルエ−テ
ル、エチレングリコ−ルジブチルエ−テル、プロピレン
グリコ−ルモノメチルエ−テル、プロピレングリコ−ル
モノエチルエ−テル、プロピレングリコ−ルモノブチル
エ−テル、ジエチレングリコ−ルモノメチルエ−テル、
ジエチレングリコ−ルモノエチルエ−テル、ジエチレン
グリコ−ルモノブチルエ−テル、トリエチレングリコ−
ルモノメチルエ−テル、トリエチレングリコ−ルモノエ
チルエ−テル、トリエチレングリコ−ルモノブチルエ−
テル、エチレングリコ−ルモノエチルエ−テルアセテ−
ト、ジエチレングリコ−ルモノエチルエ−テルアセテ−
ト、プロピレングリコ−ルモノエチルエ−テルアセテ−
ト等を例示することができる。これらのアルコ−ル又は
グリコ−ルエ−テル系溶剤は、それぞれ単独で使用して
も良いし、２種以上を併用することもできる。

【００４３】上記アルコ−ルおよび／またはグリコ−ル
エ−テル系溶剤は、最終のインクジェット記録液の成分
としてそのまま使用することができるので、本発明の製
造方法における工程中において、これら溶剤類を除去す
る必要がなく、製造工程が著しく簡略化され、時間的・
コスト的な利点も大きいという顕著な効果をももたら
す。0

【００４４】さらに、工程において、着色樹脂をアル
コ−ルおよび／またはグリコ−ルエ−テル系溶剤（Ｃ）
に溶解させて得られた着色樹脂溶液は、塩基性化合物を
含有する水性媒体と混合され、超音波照射により水性媒
体中へ粒子状に分散される。その結果、着色樹脂が粒子
状で水性媒体中に微細に分散した水性分散体が得られ
る。

【００４５】着色樹脂の水性媒体中への粒子上での分散
は、超音波照射を行うことでなされるが、水性着色粒子
をより均一に分散せしめるために、機械的攪拌を行いな
がら超音波照射を行うことがより好ましい。機械的攪拌
の手段としては、ホモミキサー等の攪拌装置が挙げら
れ、一般的な攪拌翼を使用しての攪拌には、アンカー
翼、マックスブレンド翼、ファードラー翼、フルゾーン
翼、タービン翼等が使用できる。

【００４６】この際に使用できる超音波装置には特に制
限はないが、代表的な市販品を例示すると、株式会社日
本精機製作所製の超音波ホモジナイザーＵＳ−６００Ｔ
型、ブラソン株式会社製の超音波ホモジナイザー９００
型などの装置を例示することができる。

【００４７】上記超音波照射装置を用いることにより、
水性着色粒子の粒径を揃えると共に、水性着色粒子の２
次凝集体を１次粒子にすることが可能となり、均一でし
かも安定なインクジェット記録液を製造することができ
る。

【００４８】超音波照射の条件としては周波数、照射時
間等が挙げられる。周波数は、低周波ほどキャビテーシ
ョンによる衝突作用が効果的に発生し粒子が均一に分散
されるため、５〜３５ｋＨｚ、好ましくは１５〜２５ｋ
Ｈｚの領域で行うのが好ましく、超音波照射の照射時間
は着色樹脂溶液と水性媒体の合計１０００部につき２〜
２０分が好ましく、５〜１０分がより好ましく、超音波
照射装置の出力は、２００〜１２００Ｗが好ましい。

【００４９】また、超音波の照射エネルギーが高いと処
理液の温度上昇により水性着色樹脂粒子が凝集を引き起
こす場合があるため、超音波照射部には冷却装置が組み
込まれることが好ましい。

【００５０】本発明においては、水性着色粒子を構成す
る必須成分であるポリエステル樹脂（Ａ）及び顔料
（Ｂ）以外に他の成分を加えることもできる。使用でき
る他の成分としては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収
剤、顔料分散剤等の添加剤類、アクリル樹脂、メラミン
樹脂、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリカ−ボネ−ト、石油樹脂、ポリエチレンオキサイ
ド、ポリプロピレンオキサイドなどの他の樹脂類等を例
示することができる。

【００５１】次に、本発明の水性着色粒子分散体の性状
について説明する。本発明の水性着色粒子分散体は、ポ
リエステル樹脂（Ａ）と顔料（Ｂ）とを必須の成分とす
る着色樹脂が水性媒体中に粒子状で安定に存在している
ものである。かかる樹脂粒子の重量平均粒子径は、記録
ヘッドの目詰まりを防止するため、５〜１０００ｎｍ
（ナノメ−トル）の範囲にあることが好ましく、１０〜
１００ｎｍの範囲にあることがより好ましい。

【００５２】なお、本発明で用いる水性媒体とは、水を
主成分とする液体であればよく、水以外の成分として、
各種水溶性塩類、水不溶性の塩類、ポリビニルアルコ−
ル、カルボキシメチルセルロ−ス、ヒドロキシメチルセ
ルロ−ス、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸等の水溶
性高分子、各種の界面活性剤、メタノ−ル、エタノ−
ル、ジアセトンアルコ−ル、アセトン、エチレングリコ
−ル、ジエチレングリコ−ル等の水溶性溶剤等を含むこ
ともできる。

【００５３】インクジェット記録液は、本発明の製造方
法で得られた水性着色粒子分散体を必須の成分とし、さ
らに必要に応じて各種の添加剤等を加えて調製される。
これら添加剤としては、多価アルコ−ル類のような湿潤
剤、表面張力調整剤として各種の界面活性剤、シリコ−
ン系化合物等の消泡剤等を好適に使用することができ
る。

【００５４】

【実施例】次に、合成例、実施例および比較例を挙げて
本発明を具体的に説明する。例中において「部」、
「％」は、特にことわりがない限り、重量基準である。
なお、ＧＰＣ法による重量平均分子量の測定は、Ｓｈｏ
ｄｅｘ ＧＰＣ ＳＹＳＴＥＭ−２１〔昭和電工(株)製〕
を使用して行い、重量平均粒子径の測定はマイクロトラ
ックＵＰＡ１５０（Ｌｅｅｄｓ ｐｌｕｓ Ｎｏｒｔｈ
ｌｏｐ社製光散乱式粒度分布計）を使用して行った。

【００５５】合成例１〔ポリエステル樹脂（Ａ）の合
成〕 攪拌装置、窒素導入管、温度センサ−及び精留塔を備え
た内容量５リットルのフラスコに、ビスフェノ−ルＡの
エチレンオキサイド付加物（平均付加モル数２．２、水
酸基価３６０ｍｇＫＯＨ／ｇ）１７４５部及び１，４−
シクロヘキサンジメタノ−ル１６９部を仕込み、フラス
コ内の気相中に窒素ガスを導入しながら１時間を要して
温度を１３０℃まで上げ、内容物が溶解したことを確認
した後、ジブチル錫オキサイド１．５部、テレフタル酸
８９７部及びイソフタル酸１０５部を投入し、さらに５
時間を要して温度を２４０℃まで上げた。次いで、同温
度で４時間反応させ、酸価が５．１ｍｇＫＯＨ／ｇ、環
球法による軟化点が１１８℃のポリエステル樹脂中間体
を調製した。次いで、同温度でドデセニル無水コハク酸
１１３部を投入し、最終的に、ＧＰＣ法による重量平均
分子量が１８，０００で、酸価が１２．０ｍｇＫＯＨ／
ｇのポリエステル樹脂を得た。これをポリエステル樹脂
（Ａ−１）と略記する。

【００５６】合成例２（同上） 攪拌装置、窒素導入管、温度センサ−、精留塔を備えた
内容量５リットルのフラスコに、ビスフェノ−ルＡのエ
チレンオキサイド付加物（平均付加モル数２．２、水酸
基価３６０ｍｇＫＯＨ／ｇ）６２７部、ジエチレングリ
コ−ル４７７部、１，４−シクロヘキサンジメタノ−ル
１５６部及びトリメチロ−ルプロパン６６部を仕込み、
系内が均一になったことを確認した後、ジブチル錫オキ
サイド１．５部を投入した。さらに系の温度を１５０℃
まで上げ、テレフタル酸１４６６部を投入し、フラスコ
内の気相中に窒素ガスを導入しながら３時間を要して温
度を２４０℃まで上げた。留出する水を系外に除去しな
がら内容物の酸価が２４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下となるまで
同温度で縮合反応を進めた。次いで、同温度でカ−ジュ
ラＥ１０〔シェルケミカル社製の分岐脂肪酸（炭素数１
０）のグリシジルエステル〕１１３部を加え、同温度で
１時間反応させて、最終的に、ＧＰＣ法による重量平均
分子量が１４，５００で、酸価が１３．５ｍｇＫＯＨ／
ｇのポリエステル樹脂を得た。これをポリエステル樹脂
（Ａ−２）と略記する。

【００５７】合成例３（同上） 攪拌装置、窒素導入管、温度センサ−及び精留塔を備え
た内容量５リットルのフラスコに、ビスフェノ−ルＡの
エチレンオキサイド付加物（平均付加モル数２．２、水
酸基価３６０ｍｇＫＯＨ／ｇ）１７４５部及び１，４−
シクロヘキサンジメタノ−ル１６９部を仕込み、フラス
コ内の気相中に窒素ガスを導入しながら１時間を要して
温度を１３０℃まで上げ、内容物が溶解したことを確認
した後、ジブチル錫オキサイド１．５部、テレフタル酸
８９７部及びイソフタル酸１０５部を投入し、さらに５
時間を要して温度を２４０℃まで上げた。次いで、同温
度で２時間反応させ、酸価が１０．８ｍｇＫＯＨ／ｇ、
環球法による軟化点が１１２℃のポリエステル樹脂を調
製した。このポリエステル樹脂のＧＰＣ法による重量平
均分子量は１３，４００であった。これをポリエステル
樹脂（Ａ−３）と略記する。

【００５８】実施例１ ポリエステル樹脂（Ａ−１）９００部とカ−ボンブラッ
ク〔キャボット社製エルフテックス８〕１００部をヘン
シェルミキサ−で予備混合した後、２軸連続混練機（バ
レル温度１００℃）を用いて溶融混練して着色樹脂を得
た。次いで、内容積が５リットルのフラスコに着色樹脂
９００ｇとトリエチレングリコ−ルモノブチルエ−テル
６００ｇを仕込み、撹拌しながら温度を８０℃に加熱し
て着色樹脂溶液を得た。これに別途準備したトリエチル
アミンをイオン交換水で希釈し８０℃に加熱した４．１
％濃度のトリエチルアミン水溶液を１５００ｇ加え、Ｌ
（フラスコ内径）／Ｄ（攪拌翼径）＝０．５のアンカー
翼を用い３００ｒｐｍにて攪拌すると共に、超音波ホモ
ジナイザーＵＳ−６００Ｔ（株式会社日本精機製作所
製、出力６００Ｗ）を用い、周波数２０ｋＨｚにて２０
分間超音波照射を行い、固形分が３０．０％の水性着色
粒子分散体を得た。

【００５９】得られた水性着色粒子分散体８０部に、グ
リセリン７部、イオン交換水１２．５部及びデモ−ルＮ
〔花王(株)製ナフタレンスルフォン酸系界面活性剤〕
０．５部を加え混合して、インクジェット記録液を得
た。このインクジェット記録液中に粒子状で分散してい
る着色樹脂（Ｉ）の重量平均粒子径は４８ｎｍ（ナノメ
−トル）であった。これをインクジェット記録液（Ｊ−
１）と略記する。

【００６０】実施例２ ポリエステル樹脂（Ａ−１）９００部とカーボンブラッ
ク（キャボット社製エルフテックス８）１００部の代わ
りに、ポリエステル樹脂（Ａ−２）９００部とＫＥＴ
ＢＬＵＥ １２３〔大日本インキ化学工業(株)製銅フタ
ロシアニンブル−系顔料〕１００部を使用した以外は実
施例１と同様にして、インクジェット記録液を得た。こ
のインクジェット記録液中に粒子状で分散している着色
樹脂（Ｉ）の重量平均粒子径は８０ｎｍであった。これ
をインクジェット記録液（Ｊ−２）と略記する。

【００６１】実施例３ ポリエステル樹脂（Ａ−１）９００部とカーボンブラッ
ク（キャボット社製エルフテックス８）１００部の代わ
りに、ポリエステル樹脂（Ａ−１）６００部とＴｏｎｅ
ｒ Ｙｅｌｌｏｗ ＨＧ〔クラリアントジャパン(株)製
ベンズイミダゾロン系黄色顔料〕４００部を使用した以
外は実施例１と同様にして、インクジェット記録液を得
た。このインクジェット記録液中に粒子状で分散してい
る着色樹脂（Ｉ）の重量平均粒子径は５１ｎｍであっ
た。これをインクジェット記録液（Ｊ−３）と略記す
る。

【００６２】実施例４ ポリエステル樹脂（Ａ−１）９００部とカーボンブラッ
ク（キャボット社製エルフテックス８）１００部の代わ
りに、ポリエステル樹脂（Ａ−２）７００部とＴｏｎｅ
ｒ Ｍａｇｅｎｔａ Ｅ０２〔クラリアントジャパン
(株)製キナクリドン系赤色顔料〕３００部を使用した以
外は実施例１と同様にして、インクジェット記録液を得
た。このインクジェット記録液中に粒子状で分散してい
る着色樹脂（Ｉ）の重量平均粒子径は３１ｎｍであっ
た。これをインクジェット記録液（Ｊ−４）と略記す
る。

【００６３】実施例５ ポリエステル樹脂（Ａ−１）の代わりに、ポリエステル
樹脂（Ａ−３）を使用した以外は実施例１と同様にし
て、インクジェット記録液を得た。この記録液中の着色
樹脂粒子の重量平均粒子径は８８ｎｍであった。これを
インクジェット記録液（Ｊ−５）と略記する。

【００６４】比較例１（比較対照用インクジェット記録
液の調製） ポリエステル樹脂（Ａ−３）９００部とカ−ボンブラッ
ク〔キャボット社製エルフテックス８〕１００部をヘン
シェルミキサ−で予備混合した後、２軸連続混練機（バ
レル温度１００℃）を用いて溶融混練して着色樹脂を得
た。次いで、内容積が５リットルのフラスコに着色樹脂
７５０ｇとテトラヒドロフラン７５０ｇを仕込み、撹拌
しながら温度を８０℃に加熱して着色樹脂溶液を得た。
これに別途準備したトリエチルアミンをイオン交換水で
希釈し８０℃に加熱した４．１％濃度のトリエチルアミ
ン水溶液を１５００ｇ加え、Ｌ（フラスコ内径）／Ｄ
（攪拌翼径）＝０．５のアンカー翼を用い３００ｒｐｍ
にて攪拌し、固形分が２５．０％の水系着色粒子分散体
を得た。さらに得られた水系着色粒子分散液中のテトラ
ヒドロフラン量が３０ｐｐｍ以下になるまで脱溶剤を行
い、その後トリエチレングリコ−ルモノブチルエ−テル
５００ｇとイオン交換水を加え、固形分濃度が３０．０
％の水性着色粒子分散体を得た。

【００６５】得られた水性着色粒子分散体８０部に、グ
リセリン７部、イオン交換水１２．５部及びデモ−ルＮ
〔花王(株)製ナフタレンスルフォン酸系界面活性剤〕
０．５部を加え混合して、インクジェット記録液を得
た。このインクジェット記録液中に粒子状で分散してい
る着色樹脂（Ｉ）の重量平均粒子径は１０００ｎｍ（ナ
ノメ−トル）であった。これを比較対照用インクジェッ
ト記録液（ｊ−１）と略記する。

【００６６】比較例２（同上） ポリエステル樹脂（Ａ−３）９００部の代わりに、ポリ
エステル樹脂（Ａ−２）９００部を使用した以外は比較
例１と同様にして、インクジェット記録液を得た。この
インクジェット記録液中に粒子状で分散している着色樹
脂（Ｉ）の重量平均粒子径は３００ｎｍであった。これ
を比較対照用インクジェット記録液（ｊ−２）と略記す
る。

【００６７】試験例１〜５及び比較試験例１、２ 実施例１〜５及び比較例１、２で調製したインクジェッ
ト記録液（Ｊ−１）〜（Ｊ−５）及び（ｊ−１）、（ｊ
−２）の評価（記録液の安定性評価、印字画質の評価、
耐水性の評価、耐候性の評価、記録ヘッドの詰まり易さ
の評価）を以下のようにして行った。結果を重量平均粒
子径と共に第１表及び第２表に示す。

【００６８】（１）記録液の安定性の評価；インクジェ
ット記録液を７０℃で１４日間保存した後の重量平均粒
子径で評価した。この数値が初期値と近い程保存安定性
が良好であることを表す。

【００６９】（２）印字画質の評価；ＥＰＳＯＮ社製イ
ンクジェットプリンタ−：ＭＪ−８３０Ｃを使用し、漢
字混じり日本語文字（明朝体、１４ポイント）をＡ４サ
イズ普通紙に印字し、文字の鮮明度及びひげ状のにじみ
の程度を以下の基準で５段階目視評価した。 ５：鮮明でにじみがない。 ４：概ね鮮明であるが部分的ににじみがある。 ３：複雑な漢字が不鮮明。 ２：かな文字部分にもにじみが多い。 １：全体に不鮮明。

【００７０】（３）耐水性の評価；印字画質の評価の際
に印字した普通紙を２０℃で２４時間放置した後、静水
中に１分間浸漬してから引き上げ、自然乾燥させた後に
印字画像を下記の基準で５段階目視評価した。 ５：鮮明でにじみがほとんどない。 ４：にじみが若干認められる。 ３：画線部分が広がっている。 ２：文字の判読が困難。 １：文字がほとんど消失。

【００７１】（４）耐候性の評価；普通紙にベタ印字し
た試験片を用い、キセノンウェザ−メ−タ−Ｃｉ３５Ａ
〔アトラス（Ａｔｌａｓ）社製促進耐候性試験機、照射
強度０．５Ｊ／ｓｅｃ／ｍ² 、ブラックパネル温度６３
℃、相対湿度５５％〕を使用して、連続照射１００時間
後の試験片と未照射試験片の色差（△Ｅ）で評価した。
この値が大きい程耐候性が悪いことを示す。

【００７２】（５）記録ヘッドの詰まり易さの評価；イ
ンクジェットプリンタ−（ＥＰＳＯＮ社製ＭＪ−８３０
Ｃ）で１０分間連続印字した後、プリンタ−を停止し、
４０℃で相対湿度２５％の環境下に１０日間放置した。
放置後、再度印字を開始し放置前と同等の品質の印字が
得られるまでに要した復帰動作の回数で評価した。この
回数が多い程、記録ヘッドの詰まりが生じていることを
表す。

【００７３】

【表１】

【００７４】

【表２】

【００７５】

【発明の効果】試験例及び比較試験例に示したとおり、
本発明の水性着色粒子分散体の製造方法を用いると、粒
子径が小さく、かつ、分散安定性に優れた水性着色粒子
分散体が得られる。また本発明により得られた水性着色
粒子分散体をインクジェット記録液に使用すると、高品
質の印字画像が得られ、その画像の耐水性及び耐候性も
良好であることが明らかである。さらに本発明により得
られた水性着色粒子分散体からなるインクジェット記録
液は保存安定性も良好で、記録ヘッドの詰まりもほとん
ど起こさず極めて有用であり、万年筆、水性ボ−ルペン
等の筆記具にも使用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白井 伸佳 神奈川県川崎市麻生区虹ヶ丘３−１−９− 501 (72)発明者 松井 茂樹 千葉県佐倉市大崎台３−５−１−２−201 Ｆターム(参考） 2H086 BA01 BA53 BA55 BA59 BA60 4J037 CB04 CB07 CC24 EE28

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カルボキシル基含有ポリエステル樹脂
   （Ａ）中に顔料（Ｂ）が分散されている着色樹脂をアル
   コールおよび／またはグリコールエーテル系溶剤（Ｃ）
   に溶解させてなる着色樹脂溶液を用い、ポリエステル樹
   脂（Ａ）中のカルボキシル基の一部乃至全部の塩基性化
   合物による中和と超音波照射による着色樹脂の水性媒体
   中への粒子状での分散とを行うことを特徴とする、イン
   クジェット記録液用水性着色粒子分散体の製造方法。
2. 【請求項２】 着色樹脂溶液と塩基性化合物を含有する
   水性媒体との機械的攪拌と超音波の照射を行うことによ
   り、ポリエステル樹脂（Ａ）中のカルボキシル基の一部
   乃至全部の中和と着色樹脂の水性媒体中への粒子状での
   分散を行う、請求項１記載のインクジェット記録液用水
   性着色粒子分散体の製造方法。
3. 【請求項３】 超音波の周波数が５〜３５ｋＨｚであ
   る、請求項１または２記載のインクジェット記録液用水
   性着色粒子分散体の製造方法。
4. 【請求項４】 ポリエステル樹脂（Ａ）が、カルボキシ
   ル基と、アルキル基および／またはアルケニル基とを有
   するポリエステル樹脂である、請求項１または２記載の
   インクジェット記録液用水性着色粒子分散体の製造方
   法。
5. 【請求項５】 ポリエステル樹脂（Ａ）が、末端に水酸
   基を有するポリエステル樹脂の末端水酸基にアルキル基
   またはアルケニル基を有する酸無水物を開環付加反応さ
   せて生成する末端構造を有する酸価５〜１００ｍｇＫＯ
   Ｈ／ｇのポリエステル樹脂、および／または、末端にカ
   ルボキシル基を有するポリエステル樹脂の末端カルボキ
   シル基にアルキル基またはアルケニル基を有する脂肪族
   モノエポキシ化合物を開環付加反応させて生成する末端
   構造を有する酸価５〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエス
   テル樹脂である、請求項１または２記載のインクジェッ
   ト記録液用水性着色粒子分散体の製造方法。
6. 【請求項６】 ポリエステル樹脂（Ａ）が、下記の一般
   式（１）、（２）、（３）で示される末端構造を有する
   酸価５〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂であ
   る、請求項１または２記載のインクジェット記録液用水
   性着色粒子分散体の製造方法。 【化１】 （式中、Ｒ¹及びＲ²は、同一又は異なり、水素原子、炭
   素原子数４〜２０のアルキル基または炭素原子数４〜２
   ０のアルケニル基を表すが、両方ともに水素原子である
   ことはない。また、Ｒ³ は炭素原子数が４〜２０のアル
   キル基または炭素原子数が４〜２０のアルケニル基を表
   し、Ｒ⁴ は炭素原子数４〜２０のアルキル基または炭素
   原子数４〜２０のアルケニル基を表す。）