JPH10324830A - 水性インク組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単純な組成により湿潤性、表面張力等を制御
することができ、さらには抗菌性等も制御することがで
きる水性インク組成物を提供する。 【解決手段】 本発明の水性インク組成物は、半極性ホ
ウ素化合物を含有する。ジグリセリンボラートに代表さ
れる半極性ホウ素化合物は、一般的な環境下で優れた湿
潤性を発揮し、これを添加することで、単純な組成であ
っても表面張力、湿潤性、乾燥性のバランスの良い水性
インク組成物が実現される。半極性ホウ素化合物の添加
量の最適範囲は、水性インク組成物に含まれる色剤が染
料であるか顔料であるかによって異なり、色剤が染料の
場合には水性インク組成物全重量の０．５重量％〜３．
０重量％、色剤が顔料の場合には、水性インク組成物全
重量の０．０５重量％〜１０重量％とすることが好まし
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、いわゆるインクジ
ェットプリンタや文具、さらには各種印刷用途に用いら
れる水性インク組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータ等で作成した画
像を紙やＯＨＰフィルム等の被記録媒体に出力する方法
の一つとして、インクジェット記録方式が使用されてい
る。

【０００３】このインクジェット記録方式は、電界、
熱、圧力等を駆動源としてインクの液滴をインクジェッ
ト用プリンターノズルから被記録媒体に向けて吐出させ
被記録媒体に画像形成するものである。

【０００４】このようなインクジェット記録方式は低騒
音であり、ランニングコストが安く、普通紙に画像形成
でき、インクリボンやトナーカートリッジ等の廃棄物が
生じないという長所を有する。また、水性インクを用い
ることにより、環境中に蒸散する有機溶剤を排除ないし
低減することができるという長所も有する。そのため、
近年、インクジェット記録装置は、オフィス用または個
人記録用（家庭用）として急速に普及しつつある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えばイン
クジェットプリンタに使用されるインクには、下記のよ
うな特性が求められる。

【０００６】（１）プリンタヘッドの目詰まりを起こさ
ないこと。

【０００７】（２）記録用紙に浸透し易いこと。

【０００８】（３）乾燥が速いこと。

【０００９】（４）保存安定性に優れること。

【００１０】これらの特性は、インクの組成、及びこの
組成により決定される溶液物性により決定される。

【００１１】例えば、上記の特性（１）にはインクの湿
潤性が、また特性（２）にはインクの表面張力が、そし
て特性（３）にはインクの乾燥性がそれぞれ密接に関与
している。良好な湿潤性は、プリンタヘッドのノズルか
らいかなる状態下においても安定して吐出するために必
要である。表面張力は、液滴の飛翔の方向性やドットの
形成性、記録紙への浸透性あるいはサテライト発生の有
無等の画像品質に密接に関係する。

【００１２】上述した各種インク特性を満足せしめるた
めには、水性インク組成物中の溶剤や添加剤のバランス
の良い選択が求められる。溶剤としては、水の他に染料
溶解剤が、また添加剤としては湿潤剤、界面活性剤、凝
固点降下剤、消泡剤、さらには抗菌剤等が用いられる。

【００１３】従来、インクジェット記録用インクの表面
張力をプリンタヘッドのノズルからの吐出に適した値に
調整する方法としては、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、ｓ−ブチルアルコール、
ｔ−ブチルアルコール等の低級の脂肪族１価アルコール
を添加する方法が採用されている。他の筆記具等に用い
られるインクにおいても、アルコール類を添加した水性
インクが用いられる場合が多い。

【００１４】従来の水性インク組成物は、これら各種溶
剤や添加剤により、水を含めると１０種、あるいはそれ
以上の成分の混合物となっている。

【００１５】そのため、各成分が互いに溶液物性に影響
を及ぼしあい、最適な組成バランスを決定することは容
易でなく、これら物性を十分に満足するインク組成物の
実現は難しいのが実情である。

【００１６】さらに、インクジェット記録では、特別の
インク受容層が形成されていない普通紙に記録した場
合、滲みやフェザリング、濃度ムラが発生するという共
通の問題がある。特に複雑な文字や小さな文字になるほ
ど滲みやフェザリングが目立ってしまい、見づらいもの
となる。

【００１７】この対策として、インク中に更に高粘度溶
剤（樹脂）を添加し色剤の移動を仰制し、滲みやフェザ
リングを防ぐ方法がある。

【００１８】しかしながら、粘度を高くすることにより
滲みやフェザリングは抑えられるが、そのためにはかな
りの添加を必要とし、その結果インクの粘度が高くなり
すぎ、ノズルにおけるインク吐出速度の低下及び吐出量
の低下が生じるという問題がある。

【００１９】また、インクの粘度が高くなっても表面張
力が著しく低下すると、普通紙上でインクが広がりやす
くなり、逆に滲みやフェザリングを引き起こしてしまう
ことも有り得る。

【００２０】本発明は、これらの問題点を解決しようと
するものであり、単純な組成により湿潤性、表面張力等
を制御することができ、さらには抗菌性等も制御するこ
とができる水性インク組成物を提供することを目的とす
る。

【００２１】また、本発明は、普通紙に対して印刷した
ときにも滲みやフェザリングの無い印刷が可能な水性イ
ンク組成物を提供することを目的とする。

【００２２】さらに本発明は、高粘度溶剤のように多量
の添加を必要とせず、吐出特性にも優れた水性インク組
成物を提供することを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、水性イン
ク組成物の湿潤性や表面張力をはじめとする溶液物性を
制御するために、各種添加剤について鋭意検討を進めた
結果、半極性ホウ素化合物がこの目的に沿う物質である
ことを見出し、本発明を完成するに至った。

【００２４】すなわち、本発明の水性インク組成物は、
半極性ホウ素化合物を含有することを特徴とするもので
ある。

【００２５】ジグリセリンボラートに代表される半極性
ホウ素化合物は、一般的な環境下で優れた湿潤性を発揮
し、これを添加することで、単純な組成であっても表面
張力、湿潤性、乾燥性のバランスの良い水性インク組成
物が実現される。

【００２６】また、特殊溶剤として上記半極性ホウ素化
合物を添加することにより、紙上での色剤の移動が防止
され、普通紙への印画した時の滲みやフェザリングを抑
えられる。

【００２７】また、高粘度溶剤のように多量の添加を必
要としないため、吐出性に悪影響を及ぼすこともない。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の水性インク組成物は、前
述の通り、半極性ホウ素化合物を含有することを特徴と
するものである。

【００２９】半極性ホウ素化合物は、有機ホウ素化合物
において、分子内でプラス（＋）とマイナス（−）の極
性を持つ化合物である。Ｂ−Ｏ結合を持つ有機ホウ素化
合物は、通常ならばホウ素は配位数３であるため結合角
１２０°の平面結合をかたちづくるが、上記半極性ホウ
素化合物は、電子供与性基がホウ素原子へ引きつけら
れ、４面体構造をとる。

【００３０】上記半極性ホウ素化合物としては、グリセ
リン２分子とホウ酸１分子とから合成され下記の化３で
示されるジグリセリンボラートが代表的化合物であり、
本発明においてもこのジグリセリンボラートを用いるこ
とができる。

【００３１】

【化３】

【００３２】また、上記ジグリセリンボラートの誘導体
も使用可能である。ジグリセリンボラートの誘導体とし
ては、下記の化４に示すように、ジグリセリンボラート
に脂肪酸を反応させた化合物が挙げられる。具体的に
は、グリセリン・モノラウロイルグリセリン・ボラー
ト、グリセリン・モノパルミトイルグリセリン・ボラー
ト、グリセリン・モノステアロイルグリセリン・ボラー
ト等を挙げることができる。

【００３３】

【化４】

【００３４】その他、ジグリセリンボラートと１，３−
ジメチル−１，２−イミダゾリジノンとを複合化した化
合物等も使用可能である。

【００３５】さらに、上記ジグリセリンボラートやその
誘導体以外に、例えば下記の化５に示す化合物等も使用
可能である。

【００３６】

【化５】

【００３７】上記半極性ホウ素化合物、例えばジグリセ
リンボラートは、一般的な環境下において優れた湿潤性
を有する。表１にジグリセリンボラート単独の湿潤性の
データを示す。これは、ジグリセリンボラート１ｇをガ
ラスシャーレ上に滴下し、２５℃、相対湿度５０％の雰
囲気下に放置し、一定時間経過後の吸湿による重量増加
を調べたものである。

【００３８】

【表１】

【００３９】また、半極性ホウ素化合物は、同時に抗菌
性をも有する。例えば、ジグリセリンボラートにおいて
は、黄色ブドウ球菌に対するＭＩＣ（最小発育阻止濃
度：日本化学療法学会 標準法に準拠して測定）が３２
００（μｇ／ｍｌ）以下というデータが得られている。

【００４０】上述の半極性ホウ素化合物の添加量の最適
範囲は、水性インク組成物に含まれる色剤が染料である
か顔料であるかによって異なり、色剤が染料の場合には
水性インク組成物全重量の０．５重量％〜３．０重量％
とすることが好ましい。色剤が顔料の場合には、水性イ
ンク組成物全重量の０．０５重量％〜１０重量％の範囲
とすることが好ましい。

【００４１】この含有量が少なすぎると所望の効果が十
分に期待できず、滲みやフェザリングが発生する。逆に
含有量が多すぎると、インクの色調、特性等に悪影響を
及ぼす虞れがある。

【００４２】色剤である染料としては、水溶性染料とし
て公知のものを含め、各種の天然染料、合成染料が使用
できる。具体的には、ニトロソ系、ニトロ系、アゾ系、
スチルベン系、ジフェニルメタン系、トリアリールメタ
ン系、ザンセン系、アクリジン系、キノリン系、メチン
系、ポリメチン系、チアゾール系、インダミン系、イン
ドフェノール系、アジン系、オキサジン系、チアジン
系、硫化系、アミノケトン系、オキシケトン系、アント
ラキノン系、インジゴイド系、フタロシアニン系等の染
料を挙げることができる。

【００４３】顔料としては、例えば黒用顔料が挙げら
れ、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレン
ブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラックを
挙げることができる。中でも、表面に酸性基を有するカ
ーボンブラックを色剤とする水性インク組成物に適用す
ると、著しく顕著な効果が発揮される。

【００４４】これら色剤のインク中の含有量は、好まし
くは０．５〜１０重量％、より好ましくは１〜５重量％
であり、所望の色調に応じて設定すればよい。

【００４５】本発明の水性インク組成物には、溶剤であ
る水、色剤、上記半極性ホウ素化合物の他、水溶性有機
溶剤を含有させてもよい。水溶性有機溶剤としては、脂
肪族１価アルコール、多価アルコール、環状ケトンの少
なくとも１種を用いることが好ましい。

【００４６】脂肪族１価アルコールとしては、エチルア
ルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアル
コール等が好ましい。

【００４７】多価アルコールとしては、エチレングリコ
ール、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、プロピレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、ヘキシレングリコール、
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等
のグリコールやその誘導体がヘッド目詰まり防止やイン
ク凍結防止の点から好ましい。

【００４８】環状ケトンとしては、２−ピロリドン、Ｎ
−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、炭酸
プロピレン等が被記録材への浸透を良くするという点か
ら好ましい。

【００４９】これら水溶性有機溶剤のインク中の含有量
は、好ましくは１〜４０重量％、より好ましくは５〜２
０重量％である。

【００５０】さらに、本発明の水性インク組成物中に
は、界面活性剤、粘度調整剤、消泡剤、防腐剤、ｐＨ調
整剤のうちの少なくとも１種を含有させてもよい。

【００５１】界面活性剤としては、アルキル硫酸エステ
ル塩類等のアニオン界面活性剤、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテル類、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル
類等のノニオン界面活性剤が挙げられ、インクの表面張
力を制御するとともに、インクの保存性を高める効果を
有する。インクの表面張力は、好ましくは２５〜７０dy
ne／cm、より好ましくは３０〜５０dyne／cmの範囲であ
り、表面張力がこの範囲に入るように界面活性剤の添加
量を調整することが好ましい。

【００５２】粘度調整剤は、インク液滴の吐出安定性を
高める効果のあるものであればいかなるものであっても
よく、例えば粘度上昇剤として水溶性樹脂であるポリビ
ニルアルコールやポリビニルピロリドン、ポリエチレン
グリコール等が挙げられる。これらの添加量を調整する
ことにより、インクの粘度を好ましくは１〜３０cps、
より好ましくは１〜１５cpsの範囲とするのがよい。

【００５３】消泡剤は、インク中の気泡の発生を抑え、
インクの吐出安定性を高める効果のある一般的な消泡剤
を用いることができ、例えば脂肪族１価アルコールが挙
げられる。この消泡剤のインク中の含有量としては、
０．５〜２０重量％とすることが好ましく、より好まし
くは１〜１０重量％である。

【００５４】防腐剤としては、インクの腐敗を防止し、
インクの保存安定性を高める効果のある化合物が用いら
れ、具体的には、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸
ナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノ
ールナトリウム等が挙げられる。これら防腐剤のインク
中の含有量は、好ましくは０．０１〜５重量％、より好
ましくは０．１〜２重量％である。

【００５５】ｐＨ調整剤としては、インクが接する部分
の材料に及ぼす影響をなくし、使用される記録装置を保
護するもの、あるいはインクの保存性を高める効果のあ
る一般的なものを用いれば良く、これによりインク組成
物のｐＨを７〜１０の範囲に調整することが好ましい。
かかるｐＨ調整剤の具体例としては、アンモニア、モノ
エタノールアミン、ジエタノールアミン等の各種有機ア
ミン、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等のアルカリ
金属の水酸化物等の無機アルカリ剤、有機酸、鉱酸等が
挙げられる。

【００５６】

【実施例】以下、この発明を適用した具体的な実施例に
ついて、実験結果を基に詳細に説明する。

【００５７】先ず、半極性ホウ素化合物としてジグリセ
リンボラートを用い、色剤として染料を用いた場合の最
適添加量について検討を加えた。

【００５８】水性インク組成物の調製 ジエチレングリコールモノメチルエーテル１０ｇ、水溶
性染料（Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９、ダイワ化成
社製、商品名Ｃ−３１９Ｈ、構造を化６に示す。）３
ｇ、ジグリセリンボラート０〜５．０ｇ、残部が水から
なる水性インク組成物を混合して１００ｇとし、水性イ
ンク組成物Ａ０〜Ａ６を得た。各水性インク組成物の組
成を表２に示す。

【００５９】

【化６】

【００６０】

【表２】

【００６１】このように調製した７種の水性インク組成
物Ａ０〜Ａ６につき、粘度、表面張力、湿潤性及び乾燥
性を評価した。

【００６２】粘度の測定 マイクロビスコメータ（栄弘精機社製）を用い、上記７
種の水性インク組成物Ａ０〜Ａ６の粘度を測定した。

【００６３】上記測定機は、落球式の粘度計で、次式か
ら粘度ηを算出する。

【００６４】η＝Ｋ・（ρ１−ρ２）・ｔ η：動粘度 Ｋ：定数（mpa.s.cm/g.s） ρ１：ボールの比重（ｇ／ｃｍ）＝約７．８ ρ２：テストサンプルの比重（ｇ／ｃｍ） ｔ：ボールの落下時間表面張力の測定 ＣＢＶＰ型表面張力計（協和界面科学社製、Ａ３型）を
用い、上記７種の水性インク組成物Ａ０〜Ａ６の表面張
力を測定した。

【００６５】上記測定機は、輪環法を用いた表面張力計
で、次式から表面張力γを算出する。

【００６６】γ＝（Ｐ／Ｌ）・Ｆ γ：表面張力 Ｐ：プレートを引き離すのに必要な力 Ｌ：プレートの周囲有効長 Ｆ：補正関数湿潤性の測定 水性インク組成物Ａ０〜Ａ６を、個々にガラスシャーレ
上に液滴が重ならないように１０滴ずつ滴下し、温度２
５℃、相対湿度５０％の環境下に１週間放置して、染料
の結晶析出の有無を目視で評価した。測定評価「なし」
は湿潤性に問題がなく、「あり」は湿潤性が低下して染
料の結晶が析出した状態を表す。

【００６７】乾燥性の測定 各水性インク組成物Ａ０〜Ａ６を用い、市販のインクジ
ェットプリンタ（ヒューレットパッカード社製、商品名
ＨＰデスクジェット１２００Ｃ）により専用記録紙上に
文字を印刷し、３０秒後に同じ専用記録紙で印刷文字を
擦り、インクの尾引き、すなわち記録紙の汚れの有無を
評価した。「なし」は問題なく、「有り」は記録紙の汚
れが発生したものである。

【００６８】以上の測定結果を表３に示す。

【００６９】

【表３】

【００７０】表２及び表３から明らかなように、ジグリ
セリンボラートの添加により、水性インク組成物の粘度
に影響を与えることなく、表面張力の値を徐々に減少
し、記録紙への浸透性やインク液滴の吐出性能を向上で
きることがわかる。

【００７１】湿潤性に関しては、０．５重量％以上の添
加により、いずれも良好な結果が得られ、インクジェッ
トノズルの目詰まりの懸念がないことを示している。

【００７２】また、乾燥性については、３．０重量％以
下の添加量でいずれも問題なく、印字の擦れによる汚れ
の虞れはない。

【００７３】以上の測定結果を総合すると、半極性ホウ
素化合物としてのジグリセリンボラートを０．５重量％
以上、３．０重量％以下添加することにより、表面張力
を適正値に低減し、湿潤性及び乾燥性のバランスのよい
水性インク組成物が得られることがわかる。また、抗菌
性をも付与することが可能である。

【００７４】そこで次に、ジグリセリンボラート以外の
半極性ホウ素化合物について、その添加効果を調べた。

【００７５】水性インク組成物Ａ７ 半極性ホウ素化合物として、先の化５に示す化合物を用
い、他は水性インク組成物Ａ３と同様の組成で水性イン
ク組成物を調製した。

【００７６】この水性インク組成物Ａ７についても同様
の測定を行ったところ、粘度１．１７cps、表面張力５
７．９dyne／cm、湿潤性「なし」、乾燥性「なし」であ
り、ジグリセリンボラートと同様の効果が認められ、湿
潤性、乾燥性のバランスのよいインク組成物が得られる
ことがわかった。

【００７７】次に、色剤に顔料（カーボンブラック）を
用いた場合の半極性ホウ素化合物の添加効果について調
べた。

【００７８】水性インク組成物Ｂ１ カーボンブラック（商品名MICRJET BLACK CW-1、オリエント化学工業社製） １５．００重量％ ジグリセリンボラート（ボロンインターナショナル社製） ０．０５重量％ ２−ピロリドン １８．００重量％ 界面活性剤（商品名LB-120、ボロンインターナショナル社製）０．０３重量％ 分散剤（商品名D-1038、東洋ペトロライト社製） ０．１５重量％ イオン交換水 ６６．７７重量％ 上記成分を超音波をかけながら混合し、更に０．８μｍ
ディスポーザブルメンブランフィルターで濾過を行い、
水性インク組成物Ｂ１を得た。

【００７９】水性インク組成物Ｂ２ カーボンブラック（水性インク組成物あＢ１と同じ） １５．００重量％ ジグリセリンボラート（ボロンインターナショナル社製） １０．００重量％ ２−ピロリドン １８．００重量％ 界面活性剤（商品名LB-120、ボロンインターナショナル社製）０．０３重量％ 分散剤（商品名D-1038、東洋ペトロライト社製） ０．１５重量％ イオン交換水 ５６．８２重量％ 上記成分を超音波をかけながら混合し、更に０．８μｍ
ディスポーザブルメンブランフィルターで濾過を行い、
水性インク組成物Ｂ２を得た。

【００８０】水性インク組成物Ｂ３ カーボンブラック（水性インク組成物Ｂ１と同じ） １５．００重量％ ジグリセリンボラート（ボロンインターナショナル社製） ０．０５重量％ プロピレングリコール １８．００重量％ 界面活性剤（商品名LB-120、ボロンインターナショナル社製）０．０３重量％ 分散剤（商品名D-1038、東洋ペトロライト社製） ０．１５重量％ イオン交換水 ６６．７７重量％ 上記成分を超音波をかけながら混合し、更に０．８μｍ
ディスポーザブルメンブランフィルターで濾過を行い、
水性インク組成物Ｂ３を得た。

【００８１】水性インク組成物Ｂ４ カーボンブラック（水性インク組成物Ｂ１と同じ） １５．００重量％ ジグリセリンボラート（ボロンインターナショナル社製） ０．０３重量％ プロピレングリコール １８．００重量％ 界面活性剤（商品名LB-120、ボロンインターナショナル社製）０．０３重量％ 分散剤（商品名D-1038、東洋ペトロライト社製） ０．１５重量％ イオン交換水 ６６．７９重量％ 上記成分を超音波をかけながら混合し、更に０．８μｍ
ディスポーザブルメンブランフィルターで濾過を行い、
水性インク組成物Ｂ４を得た。

【００８２】水性インク組成物Ｂ０ カーボンブラック（水性インク組成物Ｂ１と同じ） １５．００重量％ ２−ピロリドン １８．００重量％ 界面活性剤（商品名LB-120、ボロンインターナショナル社製）０．０３重量％ 分散剤（商品名D-1038、東洋ペトロライト社製） ０．１５重量％ イオン交換水 ６６．８２重量％ 上記成分を超音波をかけながら混合し、更に０．８μｍ
ディスポーザブルメンブランフィルターで濾過を行い、
水性インク組成物Ｂ０を得た。

【００８３】（インク吐出性について）得られた水性イ
ンク組成物Ｂ０〜Ｂ４について、振動式粘度計（秩父小
野田社製、商品名ＣＪＶ−5000）を用い、２５℃におけ
る粘度を測定した。さらに、ＣＢＶＰ型式表面張力計
（協和界面科学社製、商品名Ａ−３型）を用いて表面張
力を測定した。これらの測定結果を表４に示す。

【００８４】また、得られた水性インク組成物Ｂ０〜Ｂ
４について、バブルジェット方式プリンター（商品名Co
lor Ink Jet Printer XJ-500、富士通社製）を用い、イ
ンクを詰め替えることにより、リサイクル紙へプリンタ
内蔵機能のクリーニングパターンを印画した。形成され
た印画物を目視で検査し、インクが安定に吐出されてい
るか否かを評価した。その結果を併せて表４に示す。な
お、表４において、インクが安定に吐出され、ドット欠
陥およびサテライトが認められない場合を“○”、吐出
が不安定でドット欠陥およびサテライトが認められた場
合を“×”で示す。

【００８５】（滲みとフェザリングについて）得られた
水性インク組成物Ｂ０〜Ｂ４により、上記と同種のバブ
ルジェット方式プリンターを用い、リサイクル紙へ印字
を行った。この時の印画物としては、１ｍｍ四方の大き
さの漢字（４種）を用い、拡大写真で滲み、フェザリン
グの有無を目視で評価した。結果を表４に示す。なお、
表４において、滲み，フェザリングが見られない又はほ
とんど見られない場合を“○”、滲み,フェザリングが
見られた場合を“×”で示す。

【００８６】

【表４】

【００８７】表４から明らかなように、水性インク組成
物Ｂ０、Ｂ４の印画物に滲み,フェザリングが見られ
た。つまり、ジグリセリンボラートを０．０５重量％以
上添加することにより、滲み,フェザリングが改善され
ることがわかる。また、添加量が多いほど滲み,フェザ
リングが無くなることがわかった。

【００８８】ジグリセリンボラートの添加量の検討 先の実験で、ジグリセリンボラートの添加量が多いほど
滲み、フェザリングが無くなることがわかった。そこ
で、添加量をさらに増やして実験を行った。

【００８９】 カーボンブラック（水性インク組成物Ｂ１と同じ） １５．００重量％ ジグリセリンボラート（ボロンインターナショナル社製） １５．００重量％ ２−ピロリドン １８．００重量％ 界面活性剤（商品名LB-120、ボロンインターナショナル社製）０．０３重量％ 分散剤（商品名D-1038、東洋ペトロライト社製） ０．１５重量％ イオン交換水 ５１．８２重量％ 上記成分を超音波をかけながら混合し、更に０．８μｍ
ディスポーザブルメンブランフィルターで濾過を行い、
水性インク組成物Ｂ５を得た。

【００９０】このインクについても同様の測定を行った
ところ、粘度２０．２ｍ・Pa・ｓ、表面張力３９．３dy
ne／cmであり、吐出性の悪いものであった。

【００９１】したがって、ジグリセリンボラートの含有
量が１０重量％までは、吐出に悪影響しない粘度と表面
張力が得られるが、１５重量％以上では吐出へ悪影響を
及ぼす粘度となってしまうことがわかる。

【００９２】色剤として使用するカーボンブラックにつ
いての検討 ここでは、表面上に酸性基を持つような化学処理を施し
ていないカーボンブラックを用いて、実験を行った。

【００９３】 カーボンブラック分散液の製造 カーボンブラック Degussa社製、商品名 PRINTEX25 １５．００重量％ イオン交換水 ９０．００重量％ 上記の組成を混合し下記の条件で分散処理を行った。

【００９４】 分散機 サンドグラインダー（浅田鉄工社製） 粉砕メディア ガラスビーズ（直径１ｍｍ） 粉砕メディアの充填率 ６０％ 粉砕時間 ３時間 更に、遠心分離処理（５０００ｒｐｍ、１０分間）を行
い、粗大粒子を除去して分散液とした。

【００９５】 顔料インクの製造 上記分散液 １５．００重量％ ジグリセリンボラート（ボロンインターナショナル社製） ０．０５重量％ ２−ピロリドン １８．００重量％ 界面活性剤（商品名LB-120、ボロンインターナショナル社製）０．０３重量％ 分散剤（商品名D-1038、東洋ペトロライト社製） ０．１５重量％ イオン交換水 ６６．７７重量％ 上記成分を超音波をかけながら混合し、更に０．８μｍ
ディスポーザブルメンブランフィルターで濾過を行い、
水性インク組成物Ｂ６を得た。

【００９６】得られたインクは、インク化した時点でゲ
ル化し、吐出に至らなかった。したがって、表面を酸性
基を持つように化学処理してあるカーボンブラックを用
いることで安定吐出するインクが得られることがわか
る。

【００９７】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の水性インク組成物は、ジグリセリンボラートに代表
される半極性ホウ素化合物を含有しているので、単純な
組成により、表面張力、湿潤性、乾燥性及び抗菌性の各
種特性を同時に満たすことができる。これにより、例え
ばインクジェット記録における画像品質を向上すること
が可能である。

【００９８】また、本発明の水性インク組成物を用いる
ことにより、滲みやフェザリングの発生を防止し、優れ
た画像を形成することができる。

【００９９】さらに、本発明の水性インク組成物は、高
粘度溶剤のように多量の添加は必要なく、吐出性も良好
である。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半極性ホウ素化合物を含有することを特
   徴とする水性インク組成物。
2. 【請求項２】 上記半極性ホウ素化合物が下記の化１で
   示されるジグリセリンボラート又はその誘導体であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の水性インク組成物。 【化１】
3. 【請求項３】 上記半極性ホウ素化合物が下記の化２で
   示される化合物又はその誘導体であることを特徴とする
   請求項１記載の水性インク組成物。 【化２】
4. 【請求項４】 グリコール誘導体、環状ケトン誘導体か
   ら選ばれる少なくとも１種を含有していることを特徴と
   する請求項１記載の水性インク組成物。
5. 【請求項５】 色剤として染料を含み、半極性ホウ素化
   合物の含有量がインク全重量の０．５〜３．０重量％で
   あることを特徴とする請求項１記載の水性インク組成
   物。
6. 【請求項６】 色剤として顔料を含み、半極性ホウ素化
   合物の含有量がインク全重量の０．０５〜１０重量％で
   あることを特徴とする請求項１記載の水性インク組成
   物。
7. 【請求項７】 上記顔料が表面に酸性基を有するカーボ
   ンブラックであることを特徴とする請求項６記載の水性
   インク組成物。