JPH1036726A - Aqueous pigment ink composition - Google Patents

Aqueous pigment ink composition

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JPH1036726A
JPH1036726A JP19050896A JP19050896A JPH1036726A JP H1036726 A JPH1036726 A JP H1036726A JP 19050896 A JP19050896 A JP 19050896A JP 19050896 A JP19050896 A JP 19050896A JP H1036726 A JPH1036726 A JP H1036726A
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carbon black
water
pigment ink
aqueous pigment
ink
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草子 伊東
Aiko Okamura
愛子 岡村
Toshiyuki Nagasawa
俊之 長澤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the subject composition excellent in water resistance and weather resistance of a recorded material, not causing nozzle clogging when used for ink-jet recording, comprising a specific oxidized carbon black. SOLUTION: This composition contains (A) an oxidized carbon black obtained by oxidizing (i) carbon black with (ii) a hypohalous acid and/or its salt in a wet state and (B) a water-soluble cationic polymer or oligomer in an aqueous liquid medium. The component A is obtained by oxidizing component (i) finely dispersed in water by using the component (ii). Preferably, the oxygen content is >=5.0wt.%, the average particle diameter is <=300nm and the content of the component A is 0.1-50wt.% based on the whole ink. The component B has <=50,000 number-average molecular weight. To be concrete, a polyallylamine, a polyethyleneimine, a polyvinylamine or a polyvinyl pyrrolidone is used as the component B. The content of the component B is preferably 0.1-20wt.% based on the whole ink.

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】本発明は水性顔料インキ組成
物に関し、特に着色剤として水分散性の改善された酸化
カーボンブラックと水溶性カチオン性ポリマーもしくは
オリゴマーとを含有する水性顔料インキ組成物に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aqueous pigment ink composition, and more particularly to an aqueous pigment ink composition containing, as a colorant, oxidized carbon black having improved water dispersibility and a water-soluble cationic polymer or oligomer.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Conventionally, aqueous dye inks containing a black dye have been mainly used as recording liquids for writing instruments and ink jet printers. In recent years, water-based pigment inks using pigments such as carbon black to give light resistance and water resistance to recorded images have attracted attention.

【0003】この種の顔料インキには、着色剤用(カラ
ー用)として市販されている種々の銘柄のカーボンブラ
ックが用いられている。酸性カーボンブラックは、その
表面にカルボキシル基のような酸性基が存在すると考え
られている。これらは一般にオゾン、硝酸、過酸化水
素、及び窒素酸化物のような常套の酸化剤を使用する気
相又は液相酸化法、或いはプラズマ処理等の表面改質法
よって、例えばファーネス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。
For this type of pigment ink, various brands of carbon black which are commercially available for colorants (for color) are used. It is considered that acidic carbon black has an acidic group such as a carboxyl group on its surface. These are generally gas or liquid phase oxidation methods using conventional oxidizing agents such as ozone, nitric acid, hydrogen peroxide, and nitrogen oxides, or surface modification methods such as plasma treatment, such as furnace black. It is obtained by appropriately oxidizing carbon black for color.

【0004】このような従来の酸性カーボンブラック、
或いはチャンネルブラックは、ある程度の親水性を示す
が、水媒体に対する親和性及び分散安定性が不十分であ
り、単独では水に分散し難い。そこで、これらを水性顔
料インキの着色剤として用いる場合には、水溶性の各種
合成高分子及び界面活性剤のようないわゆる顔料分散剤
の存在下で分散機を使用して水性媒体中に分散、安定化
させる必要がある。
[0004] Such a conventional acidic carbon black,
Alternatively, channel black exhibits a certain degree of hydrophilicity, but has insufficient affinity for an aqueous medium and dispersion stability, and is difficult to disperse alone in water. Therefore, when these are used as a colorant of an aqueous pigment ink, they are dispersed in an aqueous medium using a disperser in the presence of a so-called pigment dispersant such as various water-soluble synthetic polymers and a surfactant, Need to stabilize.

【0005】例えば、特開昭64−6074号、特開平
4−149286号公報には、酸性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)と緩衝
液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、揮発分が3.5〜8重
量%の酸性カーボンブラックと水溶性アニオン性ポリマ
ーとを含むインクジェット用インキが記載されている。
また、特開平3−134073号公報には、中性又は塩
基性カーボンブラックと水溶性樹脂とを含むインクジェ
ット用記録液が記載されている。
For example, JP-A-64-6074 and JP-A-4-149286 disclose an aqueous pigment ink containing acidic carbon black, a dispersant (anionic surfactant or polymer dispersant) and a buffer. Have been described. JP-A-3-210373 discloses an inkjet ink containing an acidic carbon black having a volatile content of 3.5 to 8% by weight and a water-soluble anionic polymer.
JP-A-3-134073 describes an inkjet recording liquid containing neutral or basic carbon black and a water-soluble resin.

【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でイ
ンキが固化することを防止することが必要である。
In general, ink is solidified by an orifice of an ink jet recording head or a ballpoint pen tip in order to generate droplets stably from a fine tip of an ink jet recording head or to write smoothly with a thin pen tip of an aqueous ballpoint pen. It is necessary to prevent that.

【0007】しかしながら、従来の水性顔料インキのよ
うに市販のカーボンブラック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易い。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、従来の水性顔料インキで
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(記録液)に比べて印字
濃度が不十分であるという欠点を有する。
However, when a commercially available carbon black is used as in the case of a conventional water-based pigment ink, the resin forming the dispersant does not redissolve after adhering to the orifice or the like, causing clogging and non-ejection of droplets. Etc. are likely to occur. Further, since the aqueous pigment ink containing a dispersant has a viscous tone, resistance is caused in the path to the nozzle tip when continuous ejection and high-speed printing are performed for a long time, and the ejection becomes unstable, and smooth recording becomes difficult. Further, the conventional aqueous pigment ink has a disadvantage that the pigment concentration cannot be sufficiently increased in order to secure ejection stability, and the print density is insufficient compared with the aqueous dye ink (recording liquid).

【0008】これらの欠点を解決するため、本発明者ら
は、特願平8−98436号等において、分散剤を含ま
ない水性顔料インキを開示した。ここに記載の水性顔料
インキでは、着色剤として用いるカーボンブラックの水
分散性が著しく改良されており、分散剤のような樹脂成
分を含有しない。従って、この水性顔料インキは、イン
クジェット記録に用いた場合にノズルの目詰まりを起さ
ず、細いペン先からもスムーズに筆記でき、充分な濃度
を有する。
To solve these drawbacks, the present inventors have disclosed an aqueous pigment ink containing no dispersant in Japanese Patent Application No. 8-98436. In the water-based pigment ink described herein, the water dispersibility of carbon black used as a colorant is significantly improved, and does not contain a resin component such as a dispersant. Therefore, this water-based pigment ink does not cause clogging of nozzles when used for ink-jet recording, can be written smoothly from a fine pen tip, and has a sufficient density.

【0009】しかし、この水性顔料インキにおいては、
記録した後の記録物の耐水性および耐光性を改良するこ
とが望まれている。
However, in this aqueous pigment ink,
It is desired to improve the water resistance and light resistance of a recorded matter after recording.

【0010】[0010]

【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ノズルの目詰まりを起
さず、細いペン先からもスムーズに筆記でき、充分な濃
度を有し、そして記録物の耐水性および耐光性に優れる
水性顔料インキを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to prevent clogging of a nozzle when used for ink-jet recording and to prevent a thin pen tip from being used. Another object of the present invention is to provide a water-based pigment ink which can be written smoothly, has a sufficient density, and is excellent in water resistance and light resistance of a recorded matter.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、水性液媒体中
に、カーボンブラックを次亜ハロゲン酸および/または
その塩を用いて湿式酸化して得られる酸化カーボンブラ
ックと水溶性カチオン性ポリマーもしくはオリゴマーと
を含む水性顔料インキ組成物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。
According to the present invention, there is provided an aqueous liquid medium comprising carbon black obtained by wet oxidation of carbon black with hypohalous acid and / or a salt thereof and a water-soluble cationic polymer or An aqueous pigment ink composition comprising an oligomer and an oligomer is provided, whereby the above object is achieved.

【0012】また、本発明の水性液媒体と酸化カーボン
ブラックと水溶性のカチオン性ポリマーもしくはオリゴ
マーとを含有する水性顔料インキにおいては、酸化カー
ボンブラックは、(a)カーボンブラックを水中に微分
散する工程と、(b)次亜ハロゲン酸および/またはそ
の塩を用いて酸化する工程と、(c)前記工程(a)及び
(b)の後、精製及び濃縮し、顔料濃度10〜30重量%
の水分散体を得る工程とを包含する方法により製造され
たものであることが好ましい。或いは、前記工程(a)及
び(b)の後、カーボンブラックの表面に存在する酸性基
の一部を揮発性塩基化合物で中和する工程とを包含する
方法により製造されたものであることが好ましい。
Further, in the aqueous pigment ink containing the aqueous liquid medium, the oxidized carbon black and the water-soluble cationic polymer or oligomer according to the present invention, the oxidized carbon black comprises (a) finely dispersing the carbon black in water. (B) oxidizing using hypohalous acid and / or a salt thereof; and (c) performing the steps (a) and
After (b), purification and concentration are performed, and the pigment concentration is 10 to 30% by weight.
And a step of obtaining a water dispersion of the above. Alternatively, after the steps (a) and (b), a step of neutralizing a part of the acidic groups present on the surface of the carbon black with a volatile basic compound may be used. preferable.

【0013】さらにまた、本発明の水性液媒体と酸化カ
ーボンブラックと水溶性カチオン性ポリマーもしくはオ
リゴマーとを含有する水性顔料インキにおいては、水溶
性カチオン性ポリマーもしくはオリゴマーが重量平均分
子量10万以下、又は数平均分子量が5万以下のカチオ
ン性ポリマー又はオリゴマーであり、分子構造中にアミ
ノ基、イミノ基、第三アミン基、或いは第四アンモニウ
ム基等のカチオン性基を有するポリアリルアミン、ポリ
エチレンイミン、ポリビニルアミン及びポリビニルピロ
リドン等の群から選ばれるものであることが好ましい。
Furthermore, in the aqueous pigment ink containing the aqueous liquid medium, the oxidized carbon black and the water-soluble cationic polymer or oligomer according to the present invention, the water-soluble cationic polymer or oligomer has a weight average molecular weight of 100,000 or less, or Polyallylamine, polyethyleneimine, polyvinyl which is a cationic polymer or oligomer having a number average molecular weight of 50,000 or less and having a cationic group such as an amino group, an imino group, a tertiary amine group, or a quaternary ammonium group in the molecular structure. It is preferably selected from the group of amines and polyvinylpyrrolidone.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の水性顔料インキに含まれ
る酸化カーボンブラックは、カーボンブラックを次亜ハ
ロゲン酸および/またはその塩を用いて湿式酸化処理し
て得られる。酸化カーボンブラックの原料となるカーボ
ンブラックは、一般に天然ガスや液状炭化水素(重油や
タール等)を熱分解または不完全燃焼させて得られる炭
素粉末である。これらは、製造方法によりチャンネルブ
ラック、ファーネスブラック、ランプブラック等に分類
され市販されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The oxidized carbon black contained in the aqueous pigment ink of the present invention can be obtained by subjecting carbon black to a wet oxidation treatment with hypohalous acid and / or a salt thereof. Carbon black, which is a raw material of oxidized carbon black, is generally a carbon powder obtained by thermally decomposing or incompletely burning natural gas or liquid hydrocarbon (such as heavy oil or tar). These are classified into channel black, furnace black, lamp black and the like according to the manufacturing method, and are commercially available.

【0015】原料として用いるカーボンブラックの種類
は特に限定されない。上述の酸性カーボンブラック、中
性カーボンブラック、アルカリ性カーボンブラックのい
ずれでも使用できる。
The type of carbon black used as a raw material is not particularly limited. Any of the above-mentioned acidic carbon black, neutral carbon black and alkaline carbon black can be used.

【0016】カーボンブラックの具体例には、三菱化学
社製の#10B、#20B、#30、#33、#40、
#44、#45、#45L、#50、#55、#95、
#260、#900、#1000、#2200B、#2
300、#2350、#2400B、#2650、#2
700、#4000B、CF9、MA8、MA11、M
A77、MA100、MA220、MA230、MA6
00及びMCF88等;キャボット社製のモナーク12
0、モナーク700、モナーク800、モナーク88
0、モナーク1000、モナーク1100、モナーク1
300、モナーク1400、モーガルL、リーガル99
R、リーガル250R、リーガル300R、リーガル3
30R、リーガル400R、リーガル500R及びリー
ガル660R等;デグサ社製のプリンテックスA、プリ
ンテックスG、プリンテックスU、プリンテックスV、
プリンテックス55、プリンテックス140U、プリン
テックス140V、スペシャルブラック4、スペシャル
ブラック4A、スペシャルブラック5、スペシャルブラ
ック6、スペシャルブラック100、スペシャルブラッ
ク250、カラーブラックFW1、カラーブラックFW
2、カラーブラックFW2V、カラーブラックFW1
8、カラーブラックFW200、カラーブラックS15
0、カラーブラックS160及びカラーブラックS17
0等が挙げられる。
Specific examples of carbon black include # 10B, # 20B, # 30, # 33, # 40, and # 10B manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.
# 44, # 45, # 45L, # 50, # 55, # 95,
# 260, # 900, # 1000, # 2200B, # 2
300, # 2350, # 2400B, # 2650, # 2
700, # 4000B, CF9, MA8, MA11, M
A77, MA100, MA220, MA230, MA6
00 and MCF88, etc .; Monarch 12 manufactured by Cabot Corporation
0, Monarch 700, Monarch 800, Monarch 88
0, Monarch 1000, Monarch 1100, Monarch 1
300, Monarch 1400, Mogal L, Legal 99
R, Legal 250R, Legal 300R, Legal 3
30R, Legal 400R, Legal 500R, Legal 660R, etc .; Detexa's PRINTEX A, PRINTEX G, PRINTEX U, PRINTEX V,
PRINTEX 55, PRINTEX 140U, PRINTEX 140V, Special Black 4, Special Black 4A, Special Black 5, Special Black 6, Special Black 100, Special Black 250, Color Black FW1, Color Black FW
2, color black FW2V, color black FW1
8, color black FW200, color black S15
0, color black S160 and color black S17
0 and the like.

【0017】酸性カーボンブラックは、粒子の表面上に
フェノール性水酸基やカルボキシル基等の酸性基を有す
るので原料として用いるのに好ましい。酸性カーボンブ
ラックは、一般に6以下、特に4以下のpHを有する。
Since acidic carbon black has an acidic group such as a phenolic hydroxyl group and a carboxyl group on the surface of the particles, it is preferable to use it as a raw material. Acidic carbon black generally has a pH of 6 or less, especially 4 or less.

【0018】酸性カーボンブラックは、具体的には、三
菱化成社からMA8、MA100、2200B、240
0Bの商品名で、テグサ社からカラーカボンブラックF
W200、カラーブラック FW18、カラーブラック
S150、カラーブラックS160、カラーブラック
S170、プリンテックス U、プリンテックス 140
0の商品名で、キャボット社からモナーク1300、モ
ーガルL、リーガル400Rの商品名で、コロンビアン
カーボン社からラーベン1200、ラーベン1220、
ラーベン1225の商品名で市販されている。
The acidic carbon black is, for example, MA8, MA100, 2200B, 240 from Mitsubishi Kasei.
0B under the trade name of Color Cabon Black F from Tegusa
W200, color black FW18, color black
S150, color black S160, color black
S170, PRINTEX U, PRINTEX 140
0, Monarch 1300, Mogar L, Regal 400R from Cabot Corporation, Raven 1200, Raven 1220 from Columbian Carbon, Inc.
It is commercially available under the trade name Raven 1225.

【0019】中性又は塩基性カーボンブラックは、具体
的には、三菱化成社から#33、#45、#45L、#
10B、#4000B、#2300、#2400、#9
00の商品名で、テグサ社から、プリンテックス 3
5、プリンテックス 60、プリンテックス 300、プ
リンテックス A等のカラーファーネスの商品名で、キ
ャボット社からリーガル330R、リーガル300R、
リーガルSR等のオイルファーネスの商品名で、コロン
ビアンカーボン社からラーベン40、CONDUCTE
X SC、MOLACCO LSの商品名で市販されてい
る。
Neutral or basic carbon black is, for example, # 33, # 45, # 45L, # 45 from Mitsubishi Kasei.
10B, # 4000B, # 2300, # 2400, # 9
Under the trade name of 000
5. PRINTEX 60, PRINTEX 300, PRINTEX A, etc. are brand names of color furnaces, etc. from Cabot Corporation, Legal 330R, Legal 300R,
Under the trade name of oil furnace such as Regal SR, Raven 40, CONDUCTE from Columbian Carbon
XSC, commercially available under the trade name MOLACCO LS.

【0020】このようなカーボンブラックを次亜ハロゲ
ン酸および/またはその塩を用いて水中で湿式酸化す
る。次亜ハロゲン酸および/またはその塩の具体例に
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。
The carbon black is wet-oxidized in water using hypohalous acid and / or a salt thereof. Specific examples of the hypohalous acid and / or its salt include sodium hypochlorite and potassium hypochlorite, and sodium hypochlorite is particularly preferred from the viewpoint of reactivity.

【0021】酸化反応は、カーボンブラックと次亜ハロ
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、
50℃以上、好ましくは95〜105℃で撹拌すること
により行う。その際カーボンブラックは微分散された状
態で酸化処理されることが好ましい。
In the oxidation reaction, carbon black and a hypohalite (eg, sodium hypochlorite) are charged into an appropriate amount of water, and the reaction is carried out for 5 hours or more, preferably for about 10 to 15 hours.
It is carried out by stirring at 50 ° C. or higher, preferably 95 to 105 ° C. At that time, it is preferable that the carbon black is oxidized in a finely dispersed state.

【0022】本明細書において微分散とは、少なくとも
カーボンブラックの2次粒子を水中で微砕して、1次粒
子もしくはこれに近い程度まで微細化することをいう。
微分散されたカーボンブラックの平均粒径は、一般に3
00nm以下、好ましくは150nm以下、更に好まし
くは100nm以下である。
In the present specification, the term "finely dispersed" means that at least secondary particles of carbon black are finely ground in water to make them finer to primary particles or to a degree close to primary particles.
The average particle size of the finely dispersed carbon black is generally 3
It is at most 00 nm, preferably at most 150 nm, more preferably at most 100 nm.

【0023】一般に、微分散はミル媒体及び粉砕装置を
用いて水性媒体中3〜10時間湿式粉砕する操作により
行う。ミル媒体としては、ガラスビーズ、ジルコニアビ
ーズ、磁性ビーズ、ステンレス製ビーズ等を用いる。粉
砕装置にはボールミル、アトライター、フーロジェット
ミキサー、インペラーミル、コロイダルミル、サンドミ
ル[例えば、ビーズミル、サンドグライダー、スーパー
ミル、アジテーターミル、ダイノーミル(商品名)]等
が挙げられる。
In general, fine dispersion is performed by an operation of wet grinding in an aqueous medium for 3 to 10 hours using a mill medium and a grinding apparatus. As a mill medium, glass beads, zirconia beads, magnetic beads, stainless steel beads and the like are used. Examples of the pulverizer include a ball mill, an attritor, a Fouro jet mixer, an impeller mill, a colloidal mill, and a sand mill [for example, a bead mill, a sand glider, a super mill, an agitator mill, a Dyno mill (trade name)] and the like.

【0024】しかしながら、原料として用いるカーボン
ブラックの種類によっては水溶媒中でモモジナイザー
(ホモミキサー)等用いて高速撹拌するだけで微分散さ
れる場合もある。
However, depending on the type of carbon black used as a raw material, the carbon black may be finely dispersed only by high-speed stirring in a water solvent using a homogenizer (homomixer) or the like.

【0025】微分散は必ずしも酸化処理の前に行われる
必要はなく、次亜ハロゲン酸塩等の水溶媒中で撹拌もし
くは粉砕を行うことにより、酸化処理と同時に微分散処
理を行ってもよい。
The fine dispersion is not necessarily performed before the oxidation treatment. The fine dispersion treatment may be performed simultaneously with the oxidation treatment by stirring or pulverizing in an aqueous solvent such as hypohalite.

【0026】次亜ハロゲン酸塩の使用量はその種類によ
り異なるが、一般に、カーボンブラックの重量を基準に
して、100%換算で1.5〜150重量%、好ましく
は4〜75重量%である。
The amount of the hypohalite used varies depending on the type thereof, but is generally 1.5 to 150% by weight, preferably 4 to 75% by weight in terms of 100%, based on the weight of carbon black. .

【0027】得られる酸化カーボンブラック中には約3
重量%以上、好ましくは約5重量%以上、さらに好まし
くは10重量%以上の酸素含有量を有する。酸素含有量
は、本発明の方法により酸化処理された結果、処理前の
カボンブラックの酸素含有量に対して数倍〜数十倍に増
加する。
The obtained oxidized carbon black contains about 3
It has an oxygen content of at least about 5% by weight, preferably at least about 5% by weight, more preferably at least 10% by weight. As a result of the oxidation treatment by the method of the present invention, the oxygen content increases several times to several tens times the oxygen content of the carbon black before the treatment.

【0028】酸素含有量の測定は、「不活性ガス−赤外
線吸収法」で行われる。この方法は、試料をヘリウム等
の不活性ガス気流中で加熱し、酸素を一酸化炭素として
抽出し、赤外線吸収法で測定する。
The oxygen content is measured by the "inert gas-infrared absorption method". In this method, a sample is heated in a stream of an inert gas such as helium, oxygen is extracted as carbon monoxide, and measurement is performed by an infrared absorption method.

【0029】なお、本発明の水性顔料インキの特徴は、
含まれる酸化カーボンブラックの酸素含有量のみにある
のではない。理由は明確でないが、本発明における酸化
カーボンブラックは、酸素含有量が3〜10重量%であ
っても、市販の酸性カーボンブラックに比べ安定な水分
散体を形成する。
The characteristics of the water-based pigment ink of the present invention are as follows.
It is not just the oxygen content of the oxidized carbon black contained. Although the reason is not clear, the oxidized carbon black of the present invention forms a stable aqueous dispersion as compared with a commercially available acidic carbon black even if the oxygen content is 3 to 10% by weight.

【0030】一般にカーボンブラックと次亜ハロゲン酸
塩との反応では、カーボンブラック表面に存在する様々
な官能基が酸化されて、カルボキシル基やヒドロキシル
基が形成されると言われている。これらの極性基は活性
水素を持ち、この活性水素の量は、例えばツアイゼル法
により測定することができる。
In general, it is said that in the reaction between carbon black and hypohalite, various functional groups present on the surface of carbon black are oxidized to form carboxyl groups and hydroxyl groups. These polar groups have active hydrogen, and the amount of this active hydrogen can be measured, for example, by the Tweil method.

【0031】本発明の水性顔料インキに用いる酸化カー
ボンブラックは高い表面活性水素含有量(mmol/g)
を有することが好ましい。このような酸化カーボンブラ
ックは特に良好な水分散性を示すからである。 本発明
の水性顔料インキに含まれる酸化カーボンブラックの表
面活性水素含有量は、特に限定的でないが、少なくとも
約0.3mmol/g以上であることが好ましく、約1.
0mmol/g以上であることがより好ましい。
The oxidized carbon black used in the aqueous pigment ink of the present invention has a high surface active hydrogen content (mmol / g).
It is preferable to have This is because such oxidized carbon black exhibits particularly good water dispersibility. The surface active hydrogen content of the oxidized carbon black contained in the aqueous pigment ink of the present invention is not particularly limited, but is preferably at least about 0.3 mmol / g or more, and is preferably at least about 1.3 mmol / g.
More preferably, it is 0 mmol / g or more.

【0032】一般に、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、あたかもカーボンブラックの表面は酸性染
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。
In general, carbon black having a high surface active hydrogen content has many hydroxyl groups and carboxyl groups having active hydrogen on its surface, so that the hydrophilicity of the carbon black itself is improved. At the same time, the surface area also increases, and it is thought that the water dispersibility is improved as if the surface of carbon black had chemical properties such as acid dyes.

【0033】なお、本発明の水性顔料インキの特徴は、
含まれる酸化カーボンブラックの表面活性水素含有量の
みにあるのではない。すなわち、活性水素含有量が、約
0.1〜約1.0mmol/gのカーボンブラックが全て
本発明の目的を達成する訳ではない。
The characteristics of the aqueous pigment ink of the present invention are as follows:
It is not only the surface active hydrogen content of the oxidized carbon black contained. That is, carbon black having an active hydrogen content of about 0.1 to about 1.0 mmol / g does not always achieve the object of the present invention.

【0034】次いで、酸化処理後の酸化カーボンブラッ
クの分散体を(熱時)濾過して、得られたウエットケー
キを水に再分散して後、メッシュの金網を用いてビーズ
と粗粒子を取り除く。或いは、ビーズと粗粒子を取り除
いた後、ウエットケーキを水洗し、副生塩を除去しても
よい。或いは、ビーズと粗粒子を取り除いたスラリーを
大量の水で希釈して、そのまま膜精製と濃縮を行っても
よい。
Next, the dispersion of the oxidized carbon black after the oxidation treatment is filtered (when hot), the obtained wet cake is redispersed in water, and then beads and coarse particles are removed using a mesh wire mesh. . Alternatively, after removing the beads and coarse particles, the wet cake may be washed with water to remove by-product salts. Alternatively, the slurry from which beads and coarse particles have been removed may be diluted with a large amount of water, and the membrane may be purified and concentrated as it is.

【0035】必要に応じて、この酸化カーボンブラック
のウエットケーキは水に再度分散し、鉱酸(例えば、塩
酸や硫酸)を用いて酸処理することが好ましい。酸処理
は、水分散体に塩酸を加えpH3以下に調整し、80℃
以上で1〜5時間加熱撹拌することが好ましい。酸処理
は次工程でのアンモニア水やアミン化合物によるアンモ
ニウム塩化もしくはアミン塩化、及び水溶性カチオン性
ポリマーもしくはオリゴマーを吸着さすのに有利である
からである。その後、分散体を濾過、水洗して、再度得
られたウエットケーキを水に分散する。
If necessary, the wet cake of oxidized carbon black is preferably dispersed again in water and acid-treated with a mineral acid (for example, hydrochloric acid or sulfuric acid). The acid treatment is performed by adding hydrochloric acid to the aqueous dispersion to adjust the pH to 3 or less,
It is preferable to heat and stir for 1 to 5 hours as described above. This is because the acid treatment is advantageous for ammonium chloride or amine chloride by aqueous ammonia or an amine compound in the next step, and for adsorbing a water-soluble cationic polymer or oligomer. Thereafter, the dispersion is filtered, washed with water, and the obtained wet cake is dispersed in water.

【0036】必要に応じて、酸化カーボンブラックの分
散体を、次いで、塩基性化合物、好ましくはアミン化合
物で中和する。酸化カーボンブラックの表面には酸性基
が存在するので、その少なくとも一部はアミン化合物と
(イオン)結合してアンモニウム塩もしくはアミン塩を
形成する。このように、酸化カーボンブラックをアミン
塩化することにより、水性顔料インキの分散安定性、ノ
ズルの目詰まり防止、及び紙に記録した場合の耐水性が
向上する。
If necessary, the dispersion of oxidized carbon black is then neutralized with a basic compound, preferably an amine compound. Since an acidic group is present on the surface of the oxidized carbon black, at least a part of the acidic group is (ion) bonded to an amine compound to form an ammonium salt or an amine salt. As described above, by aminating the oxidized carbon black, the dispersion stability of the aqueous pigment ink, the prevention of nozzle clogging, and the water resistance when recording on paper are improved.

【0037】好ましいアミン化合物には水溶性の揮発ア
ミン、アルカーノールアミン等が挙げられる。具体的に
は、アンモニア、炭素数1〜3のアルキル基で置換され
た揮発性アミン(例えばメチルアミン、トリメチルアミ
ン、ジエチルアミン、プロピルアミン);炭素数1〜3
のアルカノール基で置換されたアルカノールアミン(例
えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエ
タノールアミン);炭素数1〜3のアルキル基及び炭素
数1〜3のアルカノール基で置換されたアルキルアルカ
ノールアミン等が挙げられる。特に好ましいアミン化合
物はアンモニアである。しかし、全ての酸性基をアンモ
ニウム塩もしくはアミン塩とする必要はない。寧ろ、イ
ンキ化する際に用いる水溶性カチオン性ポリマーもしく
はオリゴマーがカーボンブラックの表面に吸着し得る状
態に一部酸性基にしておく必要がある。
Preferred amine compounds include water-soluble volatile amines and alkanolamines. Specifically, ammonia, a volatile amine substituted with an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms (eg, methylamine, trimethylamine, diethylamine, propylamine);
(E.g., ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine); alkyl alkanolamines substituted with an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms and an alkanol group having 1 to 3 carbon atoms. . A particularly preferred amine compound is ammonia. However, not all acidic groups need to be ammonium or amine salts. Rather, it is necessary to partially form an acidic group so that the water-soluble cationic polymer or oligomer used for ink formation can be adsorbed on the surface of carbon black.

【0038】これらは2種以上を組合せて使用できる。
また、水性媒体に対する親和性及び分散安定性を調整し
たり、金属腐食防止のために酸化カーボンブラックの表
面にある酸性基を一部アルカリ金属塩としてもよく、そ
の場合は、塩基性化合物として水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム及び水酸化リチウム等をアミン化合物と併用
する。
These can be used in combination of two or more.
Further, in order to adjust the affinity and dispersion stability for an aqueous medium, and to prevent metal corrosion, some acidic groups on the surface of the oxidized carbon black may be converted into alkali metal salts. Sodium oxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide and the like are used in combination with the amine compound.

【0039】その後、アミン塩化した酸化カーボンブラ
ックの分散体を逆浸透膜や限外瀘過膜のような0.01
μm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50重量%程度の顔料分散体
としてもよい。その後これらを後述の水性媒体に分散
し、水溶性カチオン性ポリマーもしくはオリゴマーを加
えて、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。
Thereafter, a dispersion of the oxidized carbon black subjected to aminification is added to a 0.01 osmosis membrane or an ultrafiltration membrane.
Purify and concentrate using a separation membrane with a pore size of less than μm. The concentration is generally performed such that the pigment dispersion is a concentrated pigment dispersion having a carbon black content of about 10 to 30% by weight based on water. The pigment dispersion thus obtained can be used as it is as an aqueous pigment ink. In this case, the concentration of carbon black is preferably adjusted to 1 to 20% by weight. The concentrated pigment dispersion may be further dried to obtain a powdery pigment, or may be further concentrated to obtain a pigment dispersion having a pigment concentration of about 50% by weight. Thereafter, these are dispersed in an aqueous medium described below, and a water-soluble cationic polymer or oligomer is added to adjust the concentration to an appropriate value, whereby the aqueous pigment ink of the present invention is obtained.

【0040】本発明に係る酸化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、1〜50重量%、
好ましくは2〜20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。
The oxidized carbon black according to the present invention generally contains 1 to 50% by weight based on the total amount of the aqueous pigment ink.
Preferably, it is contained in the range of 2 to 20% by weight. If the carbon black content is less than 1% by weight, the printing or writing density becomes insufficient, and if it exceeds 20% by weight, the carbon black tends to agglomerate and precipitate during long-term storage, or the ejection stability is deteriorated. It is.

【0041】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300nm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300nmを上回ると顔料
の沈降が起こり易くなるからである。
The average particle size of carbon black in the aqueous pigment ink of the present invention is 300 nm or less, particularly 150 nm.
Hereinafter, it is more preferably 100 nm or less. If the average particle size of the carbon black exceeds 300 nm, sedimentation of the pigment is likely to occur.

【0042】本発明の水性顔料インキ組成物には、水溶
性のカチオン性ポリマーもしくはオリゴマーを更に含有
させることが好ましい。水性顔料インキ組成物で記録し
た後の記録物の耐水性及び耐光性を改良するためであ
る。
The aqueous pigment ink composition of the present invention preferably further contains a water-soluble cationic polymer or oligomer. This is for improving the water resistance and light resistance of the recorded matter after recording with the aqueous pigment ink composition.

【0043】この水溶性カチオン性ポリマーもしくはオ
リゴマーは、一般に使用される顔料分散剤と異なり、顔
料を分散するための性能はあまり必要ではない。酸化カ
ーボンブラック自体が水性媒体中で良分散性、再分散性
を持つためである。
Unlike the commonly used pigment dispersants, the water-soluble cationic polymer or oligomer does not require much performance for dispersing the pigment. This is because the oxidized carbon black itself has good dispersibility and redispersibility in an aqueous medium.

【0044】一般に、水系溶剤中に親油性のカーボンブ
ラックを分散する場合、分散剤には親水性基と親油性基
がバランス良く配置されていなければならず、また、そ
の親油性基がカーボンブラック表面に強く吸着しなけれ
ばならない。しかし、本発明に用いる水溶性カチオン性
ポリマーもしくはオリゴマーはカーボンブラック表面に
吸着する必要が無いので、親油性基は一般の分散剤と比
較して弱いもので良い。
Generally, when lipophilic carbon black is dispersed in an aqueous solvent, a hydrophilic group and a lipophilic group must be arranged in a well-balanced manner in the dispersant. Must strongly adhere to the surface. However, since the water-soluble cationic polymer or oligomer used in the present invention does not need to be adsorbed on the carbon black surface, the lipophilic group may be weaker than a general dispersant.

【0045】但し、水溶性カチオン性ポリマーもしくは
オリゴマーを含有させることにより水性顔料インキ組成
物の分散安定性や吐出安定性が損なわれてはならない。
従って、オリフィスやノズルでのインキの固化を回避
し、速やかに再溶解させるために、乾燥時カーボンブラ
ックを大きな凝集体とすることなく、微細なカーボンブ
ラック粒子の状態で包み込み再溶解されやすい水溶性カ
チオン性ポリマーもしくはオリゴマーを用いる必要があ
る。
However, the addition of a water-soluble cationic polymer or oligomer must not impair the dispersion stability and ejection stability of the aqueous pigment ink composition.
Therefore, in order to avoid solidification of the ink at the orifice or nozzle and to quickly re-dissolve it, water-soluble is easily wrapped and re-dissolved in the form of fine carbon black particles without forming carbon black into large aggregates during drying. It is necessary to use a cationic polymer or oligomer.

【0046】そのような水溶性カチオン性ポリマーもし
くはオリゴマーには、重量平均分子量が10万以下、好
ましくは約5万以下の範囲にあるカチオン性ポリマーが
含まれる。また、数平均分子量では、5万以下、好まし
くは2万〜1000の範囲にあるポリマー又はオリゴマ
ーが含まれる。
Such water-soluble cationic polymers or oligomers include cationic polymers having a weight average molecular weight of 100,000 or less, preferably about 50,000 or less. In addition, polymers or oligomers having a number average molecular weight of 50,000 or less, preferably in the range of 20,000 to 1,000, are included.

【0047】ポリマーの平均分子量が10万以上である
と、インキの粘性、分散体の粒径が大きくなり良好な吐
出安定性が得られない。また、アミン価はカチオン性ポ
リマーの種類により異なり特に限定されないが、一般に
約5〜30(mg eq/g-ホ゜リマ―固形分)程度であるもの
が好ましい。
If the average molecular weight of the polymer is 100,000 or more, the viscosity of the ink and the particle size of the dispersion become large, so that good ejection stability cannot be obtained. The amine value varies depending on the type of the cationic polymer, and is not particularly limited. Generally, the amine value is preferably about 5 to 30 (mg eq / g-polymer solid).

【0048】本発明に用いる水溶性カチオン性ポリマー
もしくはオリゴマーとしては、式
The water-soluble cationic polymer or oligomer used in the present invention includes a compound represented by the formula

【0049】[0049]

【化1】 Embedded image

【0050】で示すポリアリルアミン、式A polyallylamine represented by the formula:

【0051】[0051]

【化2】 Embedded image

【0052】で示すポリビニルアミン、式A polyvinylamine represented by the formula:

【0053】[0053]

【化3】 Embedded image

【0054】で示すポリエチレンイミン、式Polyethyleneimine represented by the formula:

【0055】[0055]

【化4】 Embedded image

【0056】で示すポリビニルピロリドン、式Polyvinylpyrrolidone represented by the formula:

【0057】[0057]

【化5】 Embedded image

【0058】で示すポリアミジン(塩酸塩)、式A polyamidine (hydrochloride) represented by the formula:

【0059】[0059]

【化6】 Embedded image

【0060】で示すポリアミンスルホン、及び式A polyamine sulfone represented by the formula:

【0061】[0061]

【化7】 Embedded image

【0062】で示すポリイミン等が挙げられる(式中、
m及びnは正の整数である)。
And the like.
m and n are positive integers).

【0063】その他、ポリアクリルアミドのカチオン変
性物、アクリルアミドとカチオン性モノマーの共重合
体、ヒドロキシプロピル化ポリエチレンイミン、ポリア
ミド-エピクロルヒドリン樹脂、4級化ポリビニルピリ
ジニウム、アルキル化ポリビニルピロリドン等;及び、
ビニルピロリドン系モノマー、オキサゾリン系モノマ
ー、ビニルオキサゾリドン系モノマー、ビニルイミダゾ
ール系モノマーの単独共重合体、並びにこれらモノマー
とアクリルアミド、メタクリルアミド、アクリレート、
メタクリレート、tertブチルアクリレート、ビニルエー
テル、アクリルニトリル、酢酸ビニル、エチレン、スチ
レン等の一般的モノマーとの共重合体が挙げられる。
In addition, cationically modified polyacrylamide, copolymer of acrylamide and cationic monomer, hydroxypropylated polyethyleneimine, polyamide-epichlorohydrin resin, quaternized polyvinylpyridinium, alkylated polyvinylpyrrolidone, etc .;
Vinylpyrrolidone-based monomers, oxazoline-based monomers, vinyloxazolidone-based monomers, homopolymers of vinylimidazole-based monomers, and these monomers and acrylamide, methacrylamide, acrylate,
Copolymers with common monomers such as methacrylate, tert-butyl acrylate, vinyl ether, acrylonitrile, vinyl acetate, ethylene, styrene and the like can be mentioned.

【0064】ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、ポ
リエチレンイミン及びポリビニルピロリドン等が好適に
使用できる。
Polyallylamine, polyvinylamine, polyethyleneimine, polyvinylpyrrolidone and the like can be preferably used.

【0065】さらに、アミン付加エポキシ樹脂、アミン
付加ポリブタジエン樹脂、アクリルアミン共重合樹脂、
アミン付加アクリル樹脂、アミン付加メタクリル樹脂、
アクリルアミド樹脂、アクリルアミドとカチオン性モノ
マーとの共重合体、オキサゾリン基を有する樹脂、カチ
オン基を有するメタクリルアミド樹脂、カチオン基を有
するメタクリルアミン共重合体、カチオン変成したポリ
ビニルアルコール、カチオン変成したセルロース、カチ
オン性基を有するビニル系モノマーとビニル系モノマー
との共重合体で水溶性を呈するもの、或いは、カチオン
尿素樹脂、カチオンサイズ剤等も本発明の技術的範囲内
で使用できる。また、必要に応じてノニオン系ポリマー
を、本発明の効果を阻害しない範囲内で添加するこも可
能である。
Further, an amine-added epoxy resin, an amine-added polybutadiene resin, an acrylamine copolymer resin,
Amine-added acrylic resin, amine-added methacrylic resin,
Acrylamide resin, copolymer of acrylamide and cationic monomer, resin having oxazoline group, methacrylamide resin having cationic group, methacrylamine copolymer having cationic group, cation-modified polyvinyl alcohol, cation-modified cellulose, cation A copolymer of a vinyl monomer having a functional group and a vinyl monomer exhibiting water solubility, a cationic urea resin, a cationic sizing agent, and the like can be used within the technical scope of the present invention. Further, if necessary, a nonionic polymer can be added within a range not to impair the effects of the present invention.

【0066】水溶性カチオン性ポリマーもしくはオリゴ
マーの具体例としては、日東紡績社製のポリアリルアミ
ン(PAA)、ポリアリルアミン塩酸塩(PAA−HC
l)、三菱化学社製のポリビニルアミン(PVAM 0
595B)、日本触媒社製のポリエチレンイミン(エポ
ミン PS-012、PS-200、P-1000)等が挙
げられる。
Specific examples of the water-soluble cationic polymer or oligomer include polyallylamine (PAA) and polyallylamine hydrochloride (PAA-HC) manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd.
l), Polyvinylamine (PVAM 0, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
595B) and polyethyleneimine (Epomin PS-012, PS-200, P-1000) manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.

【0067】これら水溶性カチオン性ポリマーもしくは
オリゴマーは、本発明の水性顔料インキ全量に対して、
0.1〜20重量%、本発明のインキに含まれる酸化カ
ーボンブラックの重量に対して、1〜1/10倍程度添
加することが好ましい。
These water-soluble cationic polymers or oligomers are used with respect to the total amount of the aqueous pigment ink of the present invention.
It is preferable to add 0.1 to 20% by weight, about 1 to 1/10 times the weight of the oxidized carbon black contained in the ink of the present invention.

【0068】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。
The aqueous pigment ink of the present invention may contain a water-miscible organic solvent, if necessary. In addition, water, a water-miscible organic solvent, and a mixture thereof are referred to as an aqueous medium in this specification.

【0069】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−ピロリドン、2
−メチルピロリドン、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。
Examples of the water-miscible organic solvent include, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol,
C1-C4 alkyl alcohols such as sec-butyl alcohol and isobutyl alcohol; ketones or ketone alcohols such as acetone and diacetone alcohol; ethers such as tetrahydrofuran (THF) and dioxane; ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol And polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol; polyhydric alcohols such as ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether and triethylene glycol monoethyl ether. Lower alkyl ether; polyethylene glycol monomethyl ether Lower alkyl ether acetates such as Seteto; glycerol; and 2-pyrrolidone, 2
Pyrrolidone such as -methylpyrrolidone and N-methyl-2-pyrrolidone; The use amount of these organic solvents is not particularly limited, but generally ranges from 3 to 50% by weight.

【0070】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
カルボキシル基の一部が、アンモニウム塩等となってい
るので、特にpHを調節する必要はない。また、カルボ
キシル基の一部が次亜ハロゲン酸のアルカリ金属(N
a、K)塩に由来するアルカリ金属塩となっていてもよ
い。
Since the water-based pigment ink of the present invention has been sufficiently desalted and purified, corrosion of writing instruments, ink jet printers and the like does not occur. Furthermore, since part of the carboxyl groups on the surface of the carbon black is an ammonium salt or the like, there is no need to particularly adjust the pH. In addition, a part of the carboxyl group is an alkali metal of hypohalous acid (N
a, K) It may be an alkali metal salt derived from a salt.

【0071】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。
Further, in the aqueous pigment ink of the present invention, additives such as a viscosity modifier, a fungicide and a rust inhibitor, which are usually used for this kind of ink, can be appropriately selected and used in an appropriate amount.

【0072】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
含有インキが提供される。このカーボンブラックでは表
面の極性基(例えば、水酸基、カルボキシル基及びカル
ボニル基)等の量が増加しており、同時に表面積が大き
くなっていると考えられる。
According to the present invention, there is provided a carbon black-containing ink having a very high degree of oxidation as compared with a commercially available (acidic) carbon black as a colorant and having excellent water dispersibility. It is considered that the amount of polar groups (for example, hydroxyl group, carboxyl group, and carbonyl group) on the surface of the carbon black is increased, and at the same time, the surface area is increased.

【0073】また、本発明の水性顔料インキには、水溶
性カチオン性ポリマーもしくはオリゴマーが加えられる
ことによって、記録紙に対する定着性、印字濃度及び光
沢性が向上する。また記録液の再溶解性及び再分散性が
改善される。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、酸化カーボンブラックの再凝集
が起らない。或いは、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。
Further, by adding a water-soluble cationic polymer or oligomer to the aqueous pigment ink of the present invention, the fixability to recording paper, the print density and the gloss are improved. Further, the resolubility and redispersibility of the recording liquid are improved. Alternatively, long-term dispersion stability is excellent even without mechanical dispersion treatment, and re-aggregation of oxidized carbon black does not occur. Alternatively, the carbon black does not settle in the ink reservoir.

【0074】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。
The water-based pigment ink of the present invention has good recording / writing characteristics and can be printed at high speed, and can be used for short-time printing even when used as an ink for recording by an ink jet system or as a writing ink for a water-based ballpoint pen. Even the letters do not fade.

【0075】さらに、普通紙や非吸収性コート紙に記録
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。
Further, the robustness (light fastness and water fastness) of characters and figures recorded on plain paper and non-absorbent coated paper is excellent, and even if immersed again in water, the carbon black does not flow out, and the water fastness is low. It has excellent light resistance without discoloration unlike dye ink even when exposed to sunlight.

【0076】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。
Furthermore, since carbon black can be contained at a high concentration, the density of printed matter is excellent, and an optical density equal to or higher than that of a water-soluble black dye is provided.

【0077】[0077]

【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、微分散した後、これ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10時間撹拌した。得られたスラリーを東洋濾紙N
o.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3000
mlに再分散し、電導度0.2mS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。
EXAMPLE 1 Commercially available acidic carbon black "MA-100" (pH 3.
5) [Mitsubishi Chemical Corporation] 300 g was thoroughly mixed and finely dispersed in 1000 ml of water, and then 450 g of sodium hypochlorite (effective chlorine concentration: 12%) was added dropwise to the mixture.
For 10 hours. The obtained slurry is applied to Toyo
o.2 (manufactured by Advantis), and washed with water until pigment particles leaked. This pigment wet cake is 3,000
The solution was re-dispersed in 100 ml and desalted with a reverse osmosis membrane until the electric conductivity was 0.2 mS. Further, this pigment dispersion was concentrated to a pigment concentration of 10% by weight.

【0078】別途、得られた顔料分散液の一部を酸処理
(塩酸水で酸性好ましくはpH2とし、再度精製)、更
に濃縮、乾燥、及び微粉砕して、カーボンブラックの微
粉末を得た。得られたカーボンブラックの酸素含有量
(重量%)は8%であった。
Separately, a part of the obtained pigment dispersion was treated with an acid (acidified with hydrochloric acid, preferably adjusted to pH 2 and purified again), further concentrated, dried and pulverized to obtain a fine powder of carbon black. . The oxygen content (% by weight) of the obtained carbon black was 8%.

【0079】(酸化)カーボンブラックの酸素含有量
(重量%)は、不活性ガス融解−赤外線吸収法(JISZ261
3-1976法)に従い、表1に示す条件で測定した。
The oxygen content (% by weight) of the (oxidized) carbon black is determined by the method of melting an inert gas with an infrared ray absorption method (JISZ261).
3-1976 method) under the conditions shown in Table 1.

【0080】[0080]

【表1】 分析条件 分析機器 HERAEUS CHN-O RAPIO全自動元素分析装置 試料分解炉温度 1140℃ 分留管温度 1140℃ 使用ガス N2/H2=95%/5%の混合ガス ガス流量 70ml/min 検出器 非分散型分光計(Binos)TABLE 1 Analysis conditions Analysis instrument HERAEUS CHN-O RAPIO full automatic elemental analyzer sample decomposition furnace temperature 1140 ° C. fractionating tube temperature 1140 ° C. using gas N 2 / H 2 = 95% / 5% of mixed gas flow rate 70 ml / min detector Non-dispersive spectrometer (Binos)

【0081】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、2−メチルピロリドン5g、水25.0g及びPA
A−L[日東紡績社製のポリアリルアミン:重量平均分
子量約1万の20%水溶液]15gを加えて溶解した液
を加え水性顔料インキを得た。
Example 2 To 50 g of the pigment dispersion obtained in Example 1 was added ethanol 5
g, 2-methylpyrrolidone 5 g, water 25.0 g and PA
15 g of A-L [polyallylamine manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd .: 20% aqueous solution having a weight average molecular weight of about 10,000] was added and dissolved to obtain an aqueous pigment ink.

【0082】このインキの粘度は3.4cps/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。
The viscosity of this ink is 3.4 cps / 25 ° C.
Below, the average particle size of the carbon black is 150 nm
Met.

【0083】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:LPA3000/3100]を用いて測定
した。
The average particle size of the oxidized carbon black was measured using a laser light diffusion type particle size distribution analyzer (trade name: LPA3000 / 3100, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).

【0084】次に、この顔料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
し普通紙に印字したところ、インキの吐出は安定してお
り、速やかに印字され、印字物は光沢があり、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。
Next, when this pigment ink was set in an ink jet recording apparatus [trade name: HG5130 (manufactured by Epson Corporation)] and printed on plain paper, the ink ejection was stable, and printing was performed promptly. Was glossy, the pigment did not flow even when immersed in water after drying, and the water resistance was good. The nozzle used was for a general aqueous dye ink, but the ink did not solidify, and there was no ejection failure in a printing test several hours later. Even if this ink is stored at 50 ° C. for one month, no sediment is generated, the average particle diameter and the viscosity are not changed, and the ink ejection is stable even if the printing test is performed again. Was. The optical density of the solid printed portion was measured using a Macbeth densitometer TR-927 (manufactured by Colmorgen) and was found to be 1.34, which was satisfactory.

【0085】このインキ1gをシャーレに入れて、40
℃の乾燥機で12時間乾燥後、元のインキ2gを加えて
軽く振り混ぜたところ、30秒以内に固形物は完全に溶
解した。
1 g of this ink was placed in a petri dish and
After drying with a dryer at 12 ° C. for 12 hours, 2 g of the original ink was added and shaken gently. The solid was completely dissolved within 30 seconds.

【0086】実施例3 実施例1で得られた10%顔料分散液50gに、エタノ
ール5g、2−メチルピロリドン5g、水22g及びP
VAM0595B[三菱化学社製のポリビニルアミン塩
酸塩:アミン価12〜13mg eq/g.Solid、重量平均分
子量6万のポリマー濃度17%水溶液]18gを加えて
溶解した液を加え水性顔料インキを得た。
Example 3 To 50 g of the 10% pigment dispersion obtained in Example 1 were added 5 g of ethanol, 5 g of 2-methylpyrrolidone, 22 g of water and P
A water-based pigment ink was obtained by adding 18 g of VAM0595B [polyvinylamine hydrochloride manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation: an aqueous solution having an amine value of 12 to 13 mg eq / g. Solid and a polymer concentration of 17% with a weight average molecular weight of 60,000] and dissolving it. .

【0087】得られた水性顔料インキを実施例2と同様
にして評価したところ、実施例2と同様な結果が得られ
た。
When the obtained water-based pigment ink was evaluated in the same manner as in Example 2, the same results as in Example 2 were obtained.

【0088】実施例4 市販のカーボンブラック「MA−8」(pH3.5)[三
菱化学社製]300gを水1000mlに良く混合した
後、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。さらに、
この反応液に次亜塩素酸ソーダを100g追加した後、
ビーズを充填した横型分散機を用いて、室温で3時間分
散してカーボンブラックの平均粒径を約100nmとし
た。得られたスラリーを10倍に稀釈し、塩酸水でpH
2に調整して、電導度0.2mSまで逆浸透膜で脱塩し
た。さらに、モノエタノールアミンを用いて顔料分散液
をpH7.0に調整して、1時間撹拌した。さらに、こ
の顔料分散液を顔料濃度20重量%に濃縮した。
Example 4 300 g of commercially available carbon black “MA-8” (pH 3.5) [manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation] was thoroughly mixed with 1000 ml of water, and 450 g of sodium hypochlorite (effective chlorine concentration: 12%) was added. The mixture was added dropwise and stirred at 100 to 105 ° C for 8 hours. further,
After adding 100 g of sodium hypochlorite to this reaction solution,
The mixture was dispersed at room temperature for 3 hours using a horizontal dispersing machine filled with beads, so that the average particle size of carbon black was about 100 nm. The resulting slurry was diluted 10-fold, and the pH was adjusted with aqueous hydrochloric acid.
The solution was adjusted to 2 and desalted with a reverse osmosis membrane until the electric conductivity was 0.2 mS. Further, the pigment dispersion was adjusted to pH 7.0 using monoethanolamine, and stirred for 1 hour. Further, this pigment dispersion was concentrated to a pigment concentration of 20% by weight.

【0089】別途、酸処理後の脱塩精製した顔料分散液
の一部を、濃縮、乾燥及び微粉砕して、酸化カーボンブ
ラックの微粉末を得た。得られたカーボンブラックの酸
素含有量(重量%)を測定したところ10%であった。
Separately, a part of the desalted and purified pigment dispersion after the acid treatment was concentrated, dried and pulverized to obtain a fine powder of oxidized carbon black. When the oxygen content (% by weight) of the obtained carbon black was measured, it was 10%.

【0090】実施例5 実施例4で得られた顔料分散液25gに、水62g、エ
タノール10g、SP-012[日本触媒社製のポリエ
チレンイミン:アミン価19mg eq/g.Solid、数平均平
均分子量1200]2.5g及びトリエチルアミン0.5
gを加え、充分撹拌して水性顔料インキを得た。このイ
ンキの粘度は3.2cps/25℃以下であり、カーボ
ンブラックの平均粒径は100nmであった。
Example 5 To 25 g of the pigment dispersion obtained in Example 4, 62 g of water, 10 g of ethanol and SP-012 [polyethyleneimine manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd .: amine value 19 mg eq / g.Solid, number average average molecular weight 1200] 2.5 g and triethylamine 0.5
g was added and stirred sufficiently to obtain an aqueous pigment ink. The viscosity of this ink was 3.2 cps / 25 ° C. or less, and the average particle size of carbon black was 100 nm.

【0091】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普通紙に印字したところ、
インキの吐出は安定で速やかに印字され、印字物は光沢
があり、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。
Next, this ink was set in an ink jet recording apparatus and printed on plain paper in the same manner as in Example 2.
The ink discharge was stable and promptly printed, the printed matter was glossy, the pigment did not flow even when immersed in water after drying, and the water resistance was good. The nozzle used was for a general aqueous dye ink. However, the ink did not solidify, and there was no ejection failure in a print test several hours later. Even if this ink is stored at 50 ° C. for one month, no sediment is generated, the average particle diameter and the viscosity are not changed, and the ink ejection is stable even if the printing test is performed again. Was.

【0092】このインキ1gをシャーレに入れて、40
℃の乾燥機で12時間乾燥後、元のインキ2gを加えて
軽く振り混ぜたところ、30秒以内に固形物は完全に溶
解した。
1 g of this ink was placed in a petri dish, and
After drying with a dryer at 12 ° C. for 12 hours, 2 g of the original ink was added and shaken gently. The solid was completely dissolved within 30 seconds.

【0093】実施例6 実施例4で得られた顔料分散液25gに、水49.5
g、エタノール5g、2−メチルピロリドン5g、PA
A−L[日東紡績社製のポリアリルアミン:重量平均分
子量約1万の20%水溶液]15g及びトリエチルアミ
ン0.5gを加え、充分撹拌して水性顔料インキを得
た。
Example 6 To 25 g of the pigment dispersion obtained in Example 4 was added 49.5 of water.
g, ethanol 5 g, 2-methylpyrrolidone 5 g, PA
15 g of AL [polyallylamine manufactured by Nitto Boseki: 20% aqueous solution having a weight average molecular weight of about 10,000] and 0.5 g of triethylamine were added, and the mixture was sufficiently stirred to obtain an aqueous pigment ink.

【0094】得られた水性顔料インキを実施例5と同様
に評価したところ、実施例5と同様な結果が得られた。
When the obtained water-based pigment ink was evaluated in the same manner as in Example 5, the same results as in Example 5 were obtained.

【0095】実施例7 市販のカーボンブラック「#45」(pH8.0)[三菱
化学社製]300gを水1000mlに良く混合した
後、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。さらに、
この反応液に次亜塩素酸ソーダを100gを追加した
後、ビーズを充填した横型分散機を用いて、室温で3時
間分散してカーボンブラックの平均粒径を約100nm
以下とした。得られたスラリーを10倍に稀釈し、塩酸
水でpH2に調整して、電導度0.2mSまで逆浸透膜
で脱塩した。さらに、アンモニア水を用いて顔料分散液
をpH7.0に調整して1時間撹拌した。さらに、この
顔料分散液を顔料濃度20重量%に濃縮した。
Example 7 300 g of commercially available carbon black "# 45" (pH 8.0) (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was thoroughly mixed with 1000 ml of water, and 450 g of sodium hypochlorite (effective chlorine concentration: 12%) was added dropwise. And stirred at 100-105 ° C for 8 hours. further,
After 100 g of sodium hypochlorite was added to the reaction solution, the mixture was dispersed at room temperature for 3 hours using a horizontal disperser filled with beads to reduce the average particle size of carbon black to about 100 nm.
It was as follows. The obtained slurry was diluted 10-fold, adjusted to pH 2 with hydrochloric acid, and desalted with a reverse osmosis membrane until the conductivity became 0.2 mS. Further, the pH of the pigment dispersion was adjusted to 7.0 using aqueous ammonia, and the mixture was stirred for 1 hour. Further, this pigment dispersion was concentrated to a pigment concentration of 20% by weight.

【0096】得られた顔料分散液の一部を濃縮、乾燥、
及び微粉砕して、カーボンブラックの微粉末を得、カー
ボンブラックの酸素含有量(重量%)を測定したとこ
ろ、約10%であった。
A part of the obtained pigment dispersion was concentrated, dried,
Then, the powder was pulverized to obtain a fine powder of carbon black, and the oxygen content (% by weight) of the carbon black was measured to be about 10%.

【0097】実施例8 実施例7で得られた顔料分散液25gに、水62g、エ
タノール5g、2−メチルピロリドン5g、SP-01
2[日本触媒社製のポリエチレンイミン:アミン価19
mg eq/g.Solid、数平均分子量1200]15g及びジ
エチルエタノールアミン0.5gを加え、充分撹拌して
水性顔料インキを得た。
Example 8 62 g of water, 5 g of ethanol, 5 g of 2-methylpyrrolidone, SP-01 were added to 25 g of the pigment dispersion obtained in Example 7.
2 [Polyethyleneimine manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd .: amine value 19
Solid, a number average molecular weight of 1200] (15 g) and diethyl ethanolamine (0.5 g) were sufficiently stirred to obtain an aqueous pigment ink.

【0098】得られた水性顔料インキを実施例5と同様
に評価したところ、実施例5と同様な結果が得られた。
When the obtained water-based pigment ink was evaluated in the same manner as in Example 5, the same results as in Example 5 were obtained.

【0099】比較例1 酸性カーボンブラック「MA−100」(pH3.5)
[三菱化成社製]500gにマルキード32−30WS
[マルキード32の30%水溶液(中和剤アンモニア
水)]833gと水300gを加え、分散機を用いて分
散処理した。その後顔料分20%まで水で希釈した。こ
のスラリー25gにエタノール5gと2−メチルピロリ
ドン5gと水を加えて全量を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。 このインキの
粘度は4.5cps/25℃以下であった。また、カー
ボンブラックの平均粒径は150nmであった。
Comparative Example 1 Acidic carbon black "MA-100" (pH 3.5)
[Mitsubishi Kasei Co., Ltd.] 500 g of Marquid 32-30WS
833 g of [30% aqueous solution of Marquid 32 (aqueous ammonia neutralizing agent)] and 300 g of water were added, and the mixture was dispersed using a disperser. Thereafter, the mixture was diluted with water to a pigment content of 20%. 5 g of ethanol, 5 g of 2-methylpyrrolidone and water were added to 25 g of this slurry to make the total amount 100 g, and the mixture was sufficiently stirred to obtain an aqueous pigment ink. The viscosity of this ink was 4.5 cps / 25 ° C. or less. The average particle size of the carbon black was 150 nm.

【0100】また、このインキを実施例2と同様にイン
クジェット記録装置にセットし普通紙に印字したとこ
ろ、インキの吐出量は少なく次第に濃度がなくなり、つ
いには全く印字できなくなった。また、数時間後の印字
テストにおいて、ノズルは目詰まりしたままで復帰する
ことはなかった。
Further, when this ink was set in an ink jet recording apparatus and printed on plain paper in the same manner as in Example 2, the amount of ink discharged gradually decreased, and the density gradually disappeared. Further, in a print test several hours later, the nozzles were not clogged and returned.

【0101】このインキ1gをシャーレに入れて、40
℃の乾燥機で12時間乾燥後、元のインキ2gを加えて
軽く振り混ぜたところ、5分経過した後も完全に溶解す
ることなく未溶解分が残った。
1 g of this ink was placed in a petri dish, and
After drying in a dryer at 12 ° C. for 12 hours, 2 g of the original ink was added and shaken gently. After 5 minutes, the undissolved portion remained without completely dissolving.

【0102】比較例2 実施例1で得られた顔料分散液50gにエタノール5g
と2−メチルピロリドン5g、トリエタノールアミン
0.5gと水を加え、100gの水性顔料インキを得
た。
Comparative Example 2 5 g of ethanol was added to 50 g of the pigment dispersion obtained in Example 1.
Then, 5 g of 2-methylpyrrolidone, 0.5 g of triethanolamine and water were added to obtain 100 g of an aqueous pigment ink.

【0103】このインキの粘度は1.5cps/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。
The viscosity of this ink is 1.5 cps / 25 ° C.
Below, the average particle size of the carbon black is 150 nm
Met.

【0104】また、このインキを実施例2と同様にイン
クジェット記録装置にセットし非吸収性のコート紙に印
字したところ、インキの吐出は安定しており、速やかに
印字されたものの、印字物は光沢がなく、乾燥後水に浸
漬すると顔料が流れ出し、耐水性はなかった。
Further, when this ink was set in an ink jet recording apparatus and printed on non-absorbent coated paper in the same manner as in Example 2, the ink ejection was stable and printing was performed promptly. There was no luster, and the pigment flowed out when immersed in water after drying, and there was no water resistance.

【0105】比較例3 実施例5で用いたポリエチレンイミン:SP-012
を、SAM1000A[エルファトケム ジャパン社製
のスチレンマレイン酸樹脂:酸価480、数平均分子量
1600]に代えて、以下の表2に示す配合組成により
顔料インキを調製した。
Comparative Example 3 Polyethyleneimine used in Example 5: SP-012
Was replaced with SAM1000A [styrene maleic acid resin manufactured by Elphatochem Japan Ltd .: acid value 480, number average molecular weight 1600], and a pigment ink was prepared according to the composition shown in Table 2 below.

【0106】[0106]

【表2】 実施例4で得られた20%顔料分散液 25.0g SAM1000A 5.0g 水 57.5g エタノール 5.0g 2−メチルピロリドン 5.0g 28%アンモニア水 2.0g トリエタノールアミン 0.5gTable 2 20% pigment dispersion obtained in Example 2 25.0 g SAM1000A 5.0 g Water 57.5 g Ethanol 5.0 g 2-Methylpyrrolidone 5.0 g 28% aqueous ammonia 2.0 g Triethanolamine 0.0 5g

【0107】このインキの粘度は2.0cps/25℃
以下であり、カーボンブラックの平均粒径は100nm
であった。
The viscosity of this ink is 2.0 cps / 25 ° C.
And the average particle size of the carbon black is 100 nm
Met.

【0108】また、このインキを実施例2と同様にイン
クジェット記録装置にセットし普通紙に印字したとこ
ろ、インキの吐出は安定しており、速やかに印字され、
印字物は光沢があったが、乾燥後水に浸漬すると顔料が
流れ出し、にじみが観られた。
Further, when this ink was set in an ink jet recording apparatus and printed on plain paper in the same manner as in Example 2, the ink discharge was stable, and the ink was printed quickly.
The printed matter was glossy, but when immersed in water after drying, the pigment flowed out and bleeding was observed.

【0109】[0109]

【発明の効果】普通紙に記録した場合、十分な印字濃度
と光沢の良い耐水性記録画像が得られる。非吸収性コー
ト紙に印字された場合であっても、定着性、耐水性があ
る。記録ヘッドのオリフィスやボールペンチップにおい
て、インキが乾燥して固化した後も、再溶解性、再分散
性に優れ、新しいインキが流れてくると速やかに復帰す
る。また、高濃度顔料インキであっても、インキの粘度
を低く制御でき、記録ヘッドまでの経路での抵抗が少な
く吐出安定性が良好で、長時間の印字、高速印字が行え
る。
According to the present invention, when recorded on plain paper, a water-resistant recorded image having sufficient print density and good gloss can be obtained. Even when printed on non-absorbent coated paper, it has fixability and water resistance. Even after the ink has dried and solidified in the orifice or ballpoint pen of the recording head, it has excellent re-dissolvability and re-dispersibility, and quickly returns when new ink flows. Further, even with a high-concentration pigment ink, the viscosity of the ink can be controlled to be low, the resistance in the path to the recording head is small, the ejection stability is good, and long-time printing and high-speed printing can be performed.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水性液媒体中に、カーボンブラックを次
亜ハロゲン酸および/またはその塩を用いて湿式酸化し
て得られる酸化カーボンブラックと、水溶性カチオン性
ポリマーもしくはオリゴマーとを、含む水性顔料インキ
組成物。
1. An aqueous pigment comprising, in an aqueous liquid medium, oxidized carbon black obtained by wet-oxidizing carbon black with hypohalous acid and / or a salt thereof, and a water-soluble cationic polymer or oligomer. Ink composition.
【請求項2】 前記酸化カーボンブラックが、水中に微
分散されたカーボンブラックを次亜ハロゲン酸および/
またはその塩を用いて湿式酸化したものである請求項1
記載の水性顔料インキ組成物。
2. The method according to claim 1, wherein the oxidized carbon black is obtained by converting carbon black finely dispersed in water to hypohalous acid and / or
Or a material obtained by wet oxidation using a salt thereof.
The aqueous pigment ink composition as described in the above.
【請求項3】 前記酸化カーボンブラックの酸素含有量
が5.0重量%以上である請求項1記載の水性顔料イン
キ組成物。
3. The aqueous pigment ink composition according to claim 1, wherein the oxidized carbon black has an oxygen content of 5.0% by weight or more.
【請求項4】 前記酸化カーボンブラックの平均粒径が
300nm以下である請求項1記載の水性顔料インキ組
成物。
4. The aqueous pigment ink composition according to claim 1, wherein the average particle size of the oxidized carbon black is 300 nm or less.
【請求項5】 前記酸化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組成物。
5. The aqueous pigment ink composition according to claim 1, wherein the content of the oxidized carbon black is 0.1 to 50% by weight based on the total amount of the aqueous pigment ink.
【請求項6】 前記水溶性カチオン性ポリマーもしくは
オリゴマーの重量平均分子量が10万以下である請求項
1記載の水性顔料インキ組成物。
6. The aqueous pigment ink composition according to claim 1, wherein the weight-average molecular weight of the water-soluble cationic polymer or oligomer is 100,000 or less.
【請求項7】 前記水溶性カチオン性ポリマーもしくは
オリゴマーの数平均分子量が5万以下である請求項1記
載の水性顔料インキ組成物。
7. The aqueous pigment ink composition according to claim 1, wherein the number average molecular weight of the water-soluble cationic polymer or oligomer is 50,000 or less.
【請求項8】 前記水溶性カチオン性ポリマーもしくは
オリゴマーがポリアリルアミン、ポリエチレンイミン、
ポリビニルアミン及びポリビニルピロリドンからなる群
から選択される請求項1記載の水性顔料インキ組成物。
8. The method according to claim 1, wherein the water-soluble cationic polymer or oligomer is polyallylamine, polyethyleneimine,
The aqueous pigment ink composition according to claim 1, which is selected from the group consisting of polyvinylamine and polyvinylpyrrolidone.
【請求項9】 前記水溶性カチオン性ポリマーもしくは
オリゴマーの含有量が水性顔料インキ全量に対して、
0.1〜20重量%である請求項1に記載の水性顔料イ
ンキ組成物。
9. The content of the water-soluble cationic polymer or oligomer is based on the total amount of the aqueous pigment ink.
The aqueous pigment ink composition according to claim 1, wherein the amount is 0.1 to 20% by weight.
【請求項10】 前記水性顔料インキ組成物を含むイン
クジェット用記録液。
10. An ink jet recording liquid containing the aqueous pigment ink composition.
【請求項11】 前記水性顔料インキ組成物を含む筆記
具用インキ。
11. An ink for writing implements containing the aqueous pigment ink composition.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013216878A (en) * 2012-03-15 2013-10-24 Dic Corp Ink for aqueous inkjet recording and method for manufacturing laminate
US9221986B2 (en) 2009-04-07 2015-12-29 Sensient Colors Llc Self-dispersing particles and methods for making and using the same
JP2016079201A (en) * 2014-10-10 2016-05-16 東海カーボン株式会社 Surface modification carbon black particle water dispersion and producing method of surface modification carbon black particle water dispersion
JP2017048274A (en) * 2015-08-31 2017-03-09 三菱鉛筆株式会社 Aqueous ink composition for writing instrument
JP2020075967A (en) * 2018-11-06 2020-05-21 東洋インキScホールディングス株式会社 High jetness carbon black dispersion
CN114574007A (en) * 2018-07-05 2022-06-03 钛阳化学私人有限责任公司 Method for producing surface-oxidized carbon black nanoparticles and dispersions containing same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9221986B2 (en) 2009-04-07 2015-12-29 Sensient Colors Llc Self-dispersing particles and methods for making and using the same
JP2013216878A (en) * 2012-03-15 2013-10-24 Dic Corp Ink for aqueous inkjet recording and method for manufacturing laminate
JP2016079201A (en) * 2014-10-10 2016-05-16 東海カーボン株式会社 Surface modification carbon black particle water dispersion and producing method of surface modification carbon black particle water dispersion
JP2017048274A (en) * 2015-08-31 2017-03-09 三菱鉛筆株式会社 Aqueous ink composition for writing instrument
CN114574007A (en) * 2018-07-05 2022-06-03 钛阳化学私人有限责任公司 Method for producing surface-oxidized carbon black nanoparticles and dispersions containing same
JP2020075967A (en) * 2018-11-06 2020-05-21 東洋インキScホールディングス株式会社 High jetness carbon black dispersion

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