JP2000053897A

JP2000053897A - インクジェット記録用水系インク

Info

Publication number: JP2000053897A
Application number: JP22491198A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Mitobe; 裕之水戸部; Shinichi Sato; 伸一佐藤
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1998-08-07
Filing date: 1998-08-07
Publication date: 2000-02-22

Abstract

(57)【要約】【課題】インク吐出不良が防止され、インク液滴の着
弾位置の精度及び印字濃度が向上したインクジェット記
録用インクを提供すること。【解決手段】ポリマー微粒子に色材を含浸させてなる
ポリマーエマルジョンからなり、尿素、アルキルグリシ
ン及びグリシルベタインからなる群より選ばれる少なく
とも一種の化合物Ａと、R₁COOMで表される化合物、R₁OP
O₃M₂で表される化合物及びR₁OR₂OPO₂M（式中R₁及びR₂は
炭素数が７以上１０以下のアルキル又はアルケニル基を
表し、Ｍは一価イオンを表す）からなる群より選ばれる
少なくとも一種の化合物Ｂとを含有することを特徴とす
るインクジェット記録用水系インク。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インク吐出不良が
防止され、インク液滴の着弾位置の精度及び印字濃度が
向上したインクジェット記録用インクに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】耐水性
が向上したインクジェット記録用インクには、ラテック
スを配合したインク（特開昭５５−１８４１２号公報）
や有色ポリマーラテックスを含有するインク（特開昭５
９−３０８７３号公報）等のポリマーエマルジョンから
なるインクがある。

【０００３】しかしながら、ラテックスが配合されたイ
ンクは、ノズルの目詰まりを起こす。また、熱ジェット
方式のプリンタで印字した場合には、吐出が安定せずに
インク液滴の着弾位置の精度が低下する。更に、印字濃
度が十分に高くならない。

【０００４】従って、本発明の目的は、インク吐出不良
が防止され、インク液滴の着弾位置の精度及び印字濃度
が向上したインクジェット記録用インクを提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、特定のポリマ
ーのエマルジョンからなる水系インクに、特定の化合物
を組み合わせて含有させることにより上記目的を達成し
た。

【０００６】即ち、本発明は、ポリマー微粒子に色材を
含浸させてなるポリマーエマルジョンからなり、尿素、
アルキルグリシン及びグリシルベタインからなる群より
選ばれる少なくとも一種の化合物Ａと、R₁COOMで表され
る化合物、R₁OPO₃M₂で表される化合物及びR₁OR₂OPO₂M
（式中、R₁及びR₂は炭素数が７以上１０以下のアルキル
又はアルケニル基を表し、Ｍは一価イオンを表す）から
なる群より選ばれる少なくとも一種の化合物Ｂとを含有
することを特徴とするインクジェット記録用水系インク
を提供することにより上記目的を達成したものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明のインクジェット記録用水
系インク（以下、単に「水系インク」という）には、尿
素、アルキルグリシン及びグリシルベタインからなる群
より選ばれる少なくとも一種の化合物Ａと、R₁COOMで表
される化合物〔以下、化合物(I) という〕、R₁OPO₃M₂で
表される化合物〔以下、化合物（II）という〕及びR₁OR
₂OPO₂Mで表される化合物〔以下、化合物(III）という〕
からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物Ｂとの
組み合わせが用いられる。

【０００８】化合物Ａのうち、アルキルグリシンとして
は、一般式がR₃R₄NCH₂COOM' で表されるものが用いら
れ、この一般式中、R₃及びR₄としては同一の又は異なる
水素原子または炭素数１〜５のアルキル基が好ましく用
いられる（但し、R₃及びR₄は同時に水素原子とならな
い）。上記アルキル基の例としてはメチル基、エチル
基、プロピル基およびイソプロピル基等が挙げられる。
M'としては水素原子、アルカリ金属原子またはアルカリ
土類金属原子が用いられ、水素原子またはアルカリ金属
原子が好ましく用いられる。アルキルグリシンの具体例
としてはＮ−メチルグリシン、Ｎ，Ｎ−ジメチルグリシ
ン及びＮ−エチルグリシン等が挙げられる。

【０００９】化合物Ａは、一種以上を用いることができ
る。特に好ましく用いられるものは、尿素、Ｎ−メチル
グリシン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルグリシン、グリシル
ベタインである。化合物Ａは本発明の水系インク中に好
ましくは１〜５０重量％、更に好ましくは２〜３５重量
％、一層好ましくは５〜２５重量％含有される。化合物
Ａの含有量が１重量％に満たないとエマルジョンがヘッ
ドに焦げつき易く、そのためにインク液滴の着弾位置精
度が低下することがあり、５０重量％を超えるとインク
粘度が高くなってインクの吐出性が低下し易く、その為
に記録紙への印字品質が悪化したり、印字部の乾燥性、
耐擦過性が低下するおそれがある。

【００１０】化合物Ｂとして用いられる上記の化合物
（Ｉ）はカルボン酸塩であり、また化合物（II）及び(I
II）はそれぞれリン酸モノエステル塩及びリン酸ジエス
テル塩である。上記の化合物(I) 、(II)及び(III）にお
いて、R₁及びR₂で表されるアルキル基としては、好まし
くはｎ−へプチル基、２−エチルヘキシル基、ｎ−ノチ
ル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、１−メチルヘキ
シル基、１−エチルペンチル基、１−メチルヘプチル
基、３，５，５−トリメチル−１−ヘキシル基等が用い
られる。一方、R₁及びR₂で表されるアルケニル基として
は、好ましくは１−ヘプテン基、１−オクテン基、１−
ノネン基、１−デセン基等が用いられる。ＭとしてはＮ
ａ、Ｋ等のアルカリ金属イオン、NH₄ ⁺やN(CH₂CH₂OH)₄
⁺等の四級アンモニウムイオン等が用いられる。化合物
(I) として好ましいものの例としてはｎ−オクタン酸
塩、３−エチルヘプタン酸塩、ｎ−デカン酸塩等が挙げ
られる。一方、化合物(II)及び(III）として好ましいも
のの例としては、モノ又はジｎ−ヘプチルリン酸エステ
ル塩、モノ又はジ２−エチルヘキシルリン酸エステル
塩、モノ又はジｎ−ノニルリン酸エステル塩等が挙げら
れる。

【００１１】化合物Ｂは、化合物(I) 、(II)及び(III）
の何れか一種を又は二種以上を組み合わせて用いること
ができる。化合物Ｂは本発明の水系インク中に好ましく
は０．０１〜５重量％、更に好ましくは０．０５〜５重
量％、一層好ましくは０．１〜２重量％含有される。化
合物Ｂの含有量が０．０１重量％に満たないとエマルジ
ョンがヘッドに焦げ付き易く、そのためにインク液滴の
着弾位置精度が低下することがあり、５重量％を超える
とインクの紙への浸透力が促進され、十分な印字濃度が
得られないことがある。

【００１２】本発明の水系インクは、上記の化合物Ａ及
び化合物Ｂがポリマーエマルジョンに含有されてなる水
系分散液である。該ポリマーエマルジョンとしては、色
材により着色された有色ポリマー微粒子のエマルジョン
が用いられ、特に、水不溶性または水難溶性色材を含浸
させたポリマー微粒子のエマルジョンが用いられること
が好ましい。本明細書において、「色材を含浸させた」
とは、ポリマー微粒子中に色材を封入した状態およびポ
リマー微粒子の表面に色材を吸着させた状態の何れか又
は双方を意味する。この場合、本発明の水系インクに配
合される色材はすべてポリマー微粒子に封入または吸着
されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範
囲において、該色材がエマルジョン中に分散していても
よい。本発明の好ましい態様においては、上記水系イン
クは、水不溶性または水難溶性色材が含浸されたポリマ
ー微粒子のエマルジョンからなり、且つ上記の化合物Ａ
及び化合物Ｂを含んでいる。

【００１３】上記色材としては、水不溶性若しくは水難
溶性であって、上記ポリマーによって吸着され得る色材
であれば特に制限なく用いられる。本明細書において、
水不溶性若しくは水難溶性とは、２０℃で水１００重量
部に対して、色材が１０重量部以上溶解しないことをい
い、溶解するとは、目視で水溶液表層または下層に色材
の分離や沈降が認められないことをいう。上記色材とし
ては、例えば、油溶性染料、分散染料等の染料や、顔料
等が挙げられる。特に、良好な吸着・封入性の観点から
油溶性染料及び分散染料が好ましい。

【００１４】本発明に用いられる上記の各染料は、ポリ
マー微粒子に効率的に含浸される観点から、有機溶剤、
例えば、ケトン系溶剤に２ｇ／リットル以上溶解するこ
とが好ましく、２０〜６００ｇ／リットル溶解すること
が更に好ましい。

【００１５】上記色材は、本発明の水系インク中に１〜
３０重量％配合されることが好ましく、１．５〜２５重
量％配合されることが更に好ましい。上記色材の配合量
が１重量％に満たないと印字濃度が十分でないことがあ
り、３０重量％を超えて使用すると、ポリマー微粒子の
経時安定性が低下し、その粒径が増大して、エマルジョ
ン自身の分散安定性が低下する傾向がある。また、上記
色材の配合量は、ポリマーの配合量との関係において、
該ポリマーの重量に対して約１０〜２００重量％、特に
約２５〜１５０重量％であることが好ましい。

【００１６】上記ポリマーエマルジョンを形成するポリ
マーとしては、例えば、ビニル系ポリマー、ポリエステ
ル系ポリマー及びポリウレタン系ポリマー等を用いるこ
とが出来る。特に好ましく用いられるポリマーはビニル
系ポリマー及びポリエステル系ポリマーである。

【００１７】ビニル系ポリマーとしては、下記式(1) で
表されるシリコーンマクロマー並びにアクリルアミド系
及びメタクリルアミド系モノマー（但し、塩生成基を有
するものは除く）からなる群から選ばれる一種以上の重
合性モノマー(a) と、塩生成基を有する重合性不飽和モ
ノマー(b) と、これらモノマーと共重合可能なモノマー
(c) とをラジカル重合開始剤の存在下に共重合させて得
られるビニル系ポリマーを用いることが好ましい。

【００１８】

【化１】

【００１９】上記式(1) で表されるシリコーンマクロマ
ーにおいて、Ｘは重合可能な不飽和基を示し、具体的に
はＣＨ₂＝ＣＨ−及びＣＨ₂＝Ｃ（ＣＨ₃）−等の基が
挙げられる。Ｙは二価の結合基を示し、具体的には−Ｃ
ＯＯ−、−ＣＯＯＣ_bＨ_2b−( ここでｂは１〜５の数を
示す) 及びフェニレン基等が挙げられ、−ＣＯＯＣ₃Ｈ
₆−が好ましい。Ｒ₅は水素原子；メチル基やエチル基
等の低級アルキル基；フェニル基等のアリール基；メト
キシ基等のアルコキシ基を示し、メチル基であることが
好ましい。Ｚは少なくとも約５００の数平均分子量〔ゲ
ルパーミェーションクロマトグラフィー（以下、ＧＰＣ
という）でポリスチレン換算する。以下同じ。〕を有す
る一価シロキサンポリマー部分を示し、好ましくは数平
均分子量８００〜５０００の一価のジメチルシロキサン
ポリマーである。ｎは０又は１であり、好ましくは１で
ある。ｍは１〜３の整数であり、好ましくは１である。

【００２０】シリコーンマクロマーとしては、下記式(1
-1) 〜(1-4) で表されるものが挙げられる。この中で
も、式(1-1) で表されるものが好ましく、特に下記式(1
-1-1)〔チッソ（株）製のFM-0711 （商品名）〕で表さ
れるものが好ましい。

【００２１】

【化２】

【００２２】

【化３】

【００２３】上記アクリルアミド系またはメタアクリル
アミド系モノマーとしては、例えば特開平９−２８６９
３９号公報の第５欄４０行〜第７欄２２行に記載のモノ
マーが挙げられる。

【００２４】塩生成基を有する上記重合性不飽和モノマ
ー(b) としては、例えば特開平９−２８６９３９号公報
の第７欄２３行〜第８欄２９行に記載のモノマーが挙げ
られる。

【００２５】上記のモノマー(a) 及び(b) と共重合可能
なモノマー(c) としては、例えば特開平９−２８６９３
９号公報の第８欄３０行〜第９欄１行に記載のモノマー
が挙げられる。これらの中でも特に、アクリル酸メチ
ル、アクリル酸t −ブチル、アクリル酸2 −エチルヘキ
シル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸2 −エチルヘ
キシル、2 −メチルスチレン、2 −ヒドロキシエチルメ
タクリレートを用いることが好ましい。

【００２６】上記モノマーと共重合可能なモノマー(c)
は、上記のものに限定されず、市販のラジカル共重合性
モノマーを用いることもできる。特に、下記式(2-1) 〜
(2-4) で表されるモノマーを一種以上使用することが、
エマルジョンの保存安定性の点から好ましい。

【００２７】

【化４】

【００２８】上記モノマー(c) の市販品としては片末端
にメタクリロイルオキシ基を有するスチレン及び／又は
アクリロニトリル共重合体マクロマー〔東亜合成（株）
製、AN-6、AS-6（商品名）〕、片末端にメタクリロイル
オキシ基を有するメタクリル酸メチル重合体マクロマー
〔東亜合成（株）製、AA-6（商品名）〕、片末端にメタ
クリロイルオキシ基を有するポリオキシエチレンマクロ
マー〔新中村化学（株）製、NKエステルM-90Gnew、同M-
40Gnew、同M-20Gnew（商品名）〕、片末端にメタクリロ
イルオキシ基を有するポリエステルマクロマー〔ダイセ
ル化学工業（株）製、FM4DX （商品名）〕等が挙げられ
る。

【００２９】上記ビニル系ポリマーを合成する場合に
は、上記モノマー(a) をモノマー全量に対して１〜４０
重量％、上記モノマー(b) をモノマー全量に対して１〜
２５重量％、上記モノマー(c) をモノマー全量に対して
３５〜９６重量％の割合で用いて共重合させることが好
ましい。

【００３０】上記ビニル系ポリマーは、特開平９−２８
６９３９号公報の第９欄１０〜２３行に記載の重合方法
により得ることができ、特に溶液重合法により製造され
ることが好ましい。

【００３１】共重合の際にはラジカル重合開始剤が用い
られ、その例としては特開平９−２８６９３９号公報の
第９欄２４行〜３６行に記載のものが挙げられる。これ
らの中でも特に、アゾ化合物を用いることが好ましい。
これらのラジカル重合開始剤を、モノマー全量に対して
0.001 〜2.0 モル％、特に0.01〜1.0 モル％用いること
が好ましい。

【００３２】共重合の際には、更に重合連鎖移動剤を添
加しても良い。その具体例としては、特開平９−２８６
９３９号公報の第９欄３７行〜第１０欄１０行に記載の
ものが挙げられる。これらの中でも、メルカプトエタノ
ール、n −ドデシルメルカプタン、t −ドデシルメルカ
プタン、ジメチルキサントゲンジスルフィド、テトラメ
チルチウラムジスルフィド、四塩化炭素、ペンタフェニ
ルエタン、アクロレイン、メタクロレイン、アリルアル
コール、α−メチルスチレンダイマー（2,4 −ジフェニ
ル−4 −メチル−1 −ペンテンが50重量% 以上のものが
好ましい）、キサンテン、2,5 −ジヒドロフランを用い
ることが好ましい。

【００３３】具体的な共重合の方法は、例えば特開平９
−２８６９３９号公報の第１０欄１１〜１９行に記載さ
れている。共重合により得られるビニル系ポリマーの重
量平均分子量（ＧＰＣでポリスチレン換算する。以下同
じ。）は、3,000 〜50,000であることが好ましい。

【００３４】ポリエステル系ポリマーとしては、ＪＩＳ
Ｋ００７０に基づく酸価が３〜１００ＫＯＨｍｇ／
ｇのものが好ましく用いられる。上記酸価が３ＫＯＨｍ
ｇ／ｇに満たないと、色材を安定に含浸させたポリマー
エマルジョンが得られない場合があり、１００ＫＯＨｍ
ｇ／ｇを超えると、インクの耐水性が劣る場合がある。
上記酸価は、より好ましくは３〜９０ＫＯＨｍｇ／ｇ、
更に好ましくは３０〜８０ＫＯＨｍｇ／ｇ、特に好まし
くは５０〜７０ＫＯＨｍｇ／ｇであることが、エマルジ
ョン形成性及び安定性が向上する点で良好な結果をもた
らす。

【００３５】上記ポリエステル系ポリマーは、その数平
均分子量が好ましくは５００〜１０００００、更に好ま
しくは１０００〜５００００、一層好ましくは１５００
〜３００００、更に一層好ましくは２０００〜１５００
０であることが、プリンタヘッドへの焦げ付きや印刷後
のインクの耐水性及び耐擦過性、並びにエマルジョン形
成性の点から好ましい。

【００３６】上述の好ましい物性を有するポリエステル
系ポリマーとしては、例えば下記式(3) で表されるジオ
ール成分から誘導される単位をポリエステル鎖中に含む
ものが挙げられる。特に、下記式(3) で表されるジオー
ル成分〔以下、(a) 成分という〕と、多価カルボン酸及
び／又はその誘導体〔以下、(b) 成分という〕とを共縮
重合して得られたものが好ましい。

【００３７】

【化５】

【００３８】上記(a) 成分である上記式(3) で表される
ジオール成分は、ビスフェノールＡのアルキレンオキシ
ド付加物、特にビスフェノールＡのエチレンオキシド又
はプロピレンオキシド付加物が好ましい。

【００３９】上記(b) 成分である多価カルボン酸及び／
又は誘導体は、例えば多価カルボン酸、その酸無水物及
びその低級アルキルエステルからなる群から選ばれる一
種以上が用いられる。

【００４０】上記多価カルボン酸としては、二価以上の
カルボン酸が用いられる。また、これら多価カルボン酸
の低級アルキルエステルとしては、炭素数１〜４のアル
キルエステルが用いられる。就中、上記多価カルボン酸
として、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、フタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、ダイマー
酸等の二価のカルボン酸、又は１，２，４−ベンゼント
リカルボン酸、無水トリメリット酸を用いることが好ま
しい。

【００４１】上記ポリエステルは、上記ジオール成分
と、多価カルボン酸及び／又はその誘導体とを共縮重合
して得られ、この共縮重合方法に特に制限はなく公知の
方法が用いられる。上記(a) 成分と上記(b) 成分とのモ
ル比は、上記(a) 成分１モルに対して上記(b) 成分が
０．０１〜１．４モル、特に０．１〜１．２モルが好ま
しい。

【００４２】上記ポリエステルのうち、上記式(3) で表
されるジオール成分〔上記(a) 成分〕と、無水トリメリ
ット酸〔以下、(b)'成分ともいう〕と、無水トリメリッ
ト酸以外の多価カルボン酸及び／又はその誘導体〔以
下、(b)"ともいう〕とを共縮重合して得られたポリエス
テル（以下、ポリエステルＡという）が好ましい。

【００４３】上記(b)'成分を用いることにより、エマル
ジョンの形成性、安定性及び色材の吸着量が向上する。
上記ポリエステルＡ中での無水トリメリット酸の結合形
態は、無水トリメリット酸中の環状無水部位が開環し、
ポリエステル鎖中に組みこまれている状態である。トリ
メリット酸そのものではなく、その酸無水物を用いるこ
とにより、特にポリエステル合成時の高反応性及びエマ
ルジョンの高形成性という効果が奏されるために好まし
い。

【００４４】上記ポリエステルＡに用いられる上記(b)"
成分としては、上述した上記ポリエステルに用いられる
上記(b) 成分から、無水トリメリット酸を除いたものを
用いるのが好ましい。

【００４５】上記ポリエステルＡにおける共縮重合成分
である、上記(a) 成分と上記(b)'成分と上記(b)"成分と
のモル比は、(a) 成分１モルに対して、(b)'成分が０．
０５〜０．７モル、特に０．１〜０．５モルが好まし
い。上記(b)"成分は０．３〜１．２モル、特に０．５〜
１．１モルが好ましい。

【００４６】上記ポリエステルＡ成分に、更にダイマー
酸を加えて共縮重合して得られたポリエステルも好まし
い。上記ダイマー酸は、不飽和脂肪酸２分子の重合反応
により合成された物質であり、例えば、非環式ダイマー
酸、単環式ダイマー酸、二環式ダイマー酸があり、これ
ら一種以上を適宜組合せて用いられる。市販品ではユニ
ダイム２２（商品名、ユニオンキャップ社製）、ハリダ
イマー（商品名、播磨化成社製）が使用できる。上記ダ
イマー酸を用いることにより、エマルションの形成性、
安定性が向上し、色材が含浸され易くなる。エマルジョ
ンの形成性、安定性の更なる向上の点から非環式ダイマ
ー酸が特に好ましい。

【００４７】上記ダイマー酸は、上記(a) 成分１モルに
対して０．００１〜０．７モル、特に０．０１〜０．５
モルが好ましい。他の好ましい成分比率は上記した通り
である。

【００４８】上記ポリエステルのＪＩＳＫ００７０
に基づく酸価は、３〜１００ＫＯＨｍｇ／ｇが好まし
い。３ＫＯＨｍｇ／ｇに満たないと、色材を含浸させた
エマルションの安定性が低下する場合があり、１００Ｋ
ＯＨｍｇ／ｇを超えると、インクの耐水性が劣る場合が
ある。上記酸価は更に好ましくは３〜７０ＫＯＨｍｇ／
ｇ、一層好ましくは１０〜６０ＫＯＨｍｇ／ｇ、特に好
ましくは２５〜５０ＫＯＨｍｇ／ｇである。上記酸価
は、例えば、上記ジオール成分と上記多価カルボン酸及
び／又はその誘導体との添加比率を変えたり、カルボン
酸エステルを用いたり、一価のアルコールで酸を封鎖し
反応を制御すること等で調整できる。

【００４９】また、上記ポリエステルは、ガラス転移点
（以下、Ｔｇという）が２０℃以上が好ましく、特に、
５０〜１５０℃が好ましい。また、圧電素子を用いたイ
ンクジェット方式では２０℃以上、熱エネルギーを用い
たインクジェット記録方式では３０℃以上が好ましい。
これらの好ましい範囲を外れると、上記ポリエステルが
プリンタのノズルで固化し易く、ノズルが詰まる場合が
ある。また、印字した紙を重ねるとインクの紙写りが起
こる場合がある。なお、Ｔｇは示差走査熱量計（以下、
ＤＳＣという）で測定される。

【００５０】上述した各種ポリマーは、十分な印字濃度
を確保し、またインク蒸発に伴うインクの増粘やポリマ
ー微粒子の凝集に起因するプリンタヘッドの目詰まりを
防止する点から、本発明の水系インク中に固形分として
１〜３０重量％、特に２〜２０重量％配合されることが
好ましい。

【００５１】本発明の水系インクにおける上記ポリマー
の含有量は、上記の化合物Ａ及び化合物Ｂの含有量との
関係において、該ポリマーと化合物Ａとの重量比（前者
／後者）が１／５〜５／１、特に１／３〜３／１である
ことが好ましく、該ポリマーと化合物Ｂとの重量比（前
者／後者）が２／１〜５００／１、特に４／１〜１００
／１であることが好ましい。

【００５２】本発明の水系インクは水（望ましくはイオ
ン交換水）を媒体とする水系エマルジョンである。水の
配合量は、好ましくは５０〜９８重量％、更に好ましく
は５５〜９５重量％、一層好ましくは６０〜９０重量％
である。

【００５３】本発明の水系インクには更に、多価アルコ
ール類等の湿潤剤を、インクジェット記録用インクとし
ての好ましい粘度を超えない範囲で配合することもでき
る。その好ましい配合量は、本発明の水系インク中に
０．１〜５０重量％、特に１〜３０重量％である。

【００５４】本発明の水系インクには、上述の成分の他
に、カチオン、アニオン又はノニオン系の各種界面活性
剤等の分散剤、シリコーン系等の消泡剤、前述の各種界
面活性剤等の表面張力調整剤、ベンゾトリアゾール、ベ
ンゾフェノン、サリチル酸エステル及びシアノアクリレ
ート等の紫外線吸収剤、クロロメチルフェノール系等の
防黴剤、ＥＤＴＡ等のキレート剤、亜硫酸塩等の酸素吸
収剤等の従来公知の各種添加剤を配合させてもよい。

【００５５】ポリマー微粒子の小粒径化やエマルジョン
の安定性等の点から、上記分散剤は、本発明の水系イン
ク中に通常０．０１〜１０重量％配合されることが望ま
しく、０．０５〜５重量％配合されることが更に望まし
く、０．１〜１重量％配合されることが更に一層望まし
い。

【００５６】上記消泡剤は、本発明の水系インク中に０
〜２重量％、特に０．００１〜２重量％、とりわけ０．
００５〜０．５重量％配合されることが好ましい。消泡
剤の量が２重量％を超えると泡の発生は抑えられるもの
の、印字の際、インク内ではじきが発生し、印字品質の
低下が起こる場合がある。

【００５７】上記表面張力調整剤としては、上述のシリ
コーン系消泡剤や、カチオン、アニオン或いはノニオン
系の各種界面活性剤を使用することができる。特に、シ
リコーン系消泡剤や、アルキルフェノールのエチレンオ
キサイド化合物、アセチレングリコールのエチレンオキ
サイド付加物を用いることが泡の発生の抑制、インクの
表面張力の調整のしやすさ、及びインク吐出性、にじみ
が少ない、印字濃度ムラがない等の点で好ましい。

【００５８】上記表面張力調整剤の使用に際しては、こ
れらの化合物の一種以上を用いることができる。これら
表面張力調整剤の配合量は、印字品質やインクの液安定
性等の点から、本発明の水系インク中に０．００５〜１
５重量％であることが望ましい。

【００５９】また、本発明の水系インクは、その２０℃
における表面張力が、被印字物への浸透性の点から、２
５〜６５ｍＮ／ｍであることが好ましく、更に好ましく
は２５〜５５ｍＮ／ｍ、一層好ましくは２８〜５０ｍＮ
／ｍである。上記表面張力が２５ｍＮ／ｍに満たないと
インクの滲み及び印字品質の低下が発生し、またインク
ジェットプリンターのプリントヘッドノズルからインク
漏れが発生する場合がある。尚、上記表面張力は、協和
界面科学（株）製の自動表面張力計（ＣＢＶＰ−Ｚ型）
により測定することができる。

【００６０】本発明の水系インクは、吐出の安定性の点
から、その２０℃における粘度が、０．５〜８ｍＰａ・
ｓｅｃであることが好ましく、更に好ましくは０．５〜
５ｍＰａ・ｓｅｃ、一層好ましくは１〜５ｍＰａ・ｓｅ
ｃ、更に一層好ましくは１〜３ｍＰａ・ｓｅｃである。
上記粘度が０．５ｍＰａ・ｓｅｃに満たないとインクの
にじみが顕著になり、またインクジェットプリンターの
プリントヘッドノズルからインク漏れが発生したりする
おそれがある。一方、８ｍＰａ・ｓｅｃを超えると、イ
ンクジェット用インクとしての粘度が高くなりすぎ、プ
リントヘッドへのインク供給が伴わず、吐出不良が発生
し、かすれや印字品質の低下の問題が発生するおそれが
ある。尚、上記粘度は、（株）東京計器製のＥ型粘度計
（ＶＩＳＣＯＮＩＣＥＬＤ）又は、（株）ニッカトー
東京支社製の回転振動式粘度計（ビスコメイトＶＭ−
１００）により測定することができる。

【００６１】本発明の水系インクの製造においては、先
ず、上記ポリマーエマルジョンを調製する。即ち、有機
溶媒中に上記ポリマーと上記色材とを添加し、次いで、
得られた溶液または分散液に、中和剤および必要に応じ
て界面活性剤を加え、上記ポリマー中の塩生成基をイオ
ン化する。次いで、得られた混合物に水を加える際に、
公知の乳化方法、例えば、転相乳化法、強制乳化法を用
いて乳化する。エマルジョンの安定性の点から、ポリエ
ステル系エマルジョンの場合は転相乳化法、ビニル系エ
マルジョンの場合は強制乳化法が好ましい。その後、系
を減圧下に加熱することにより該乳化物から上記有機溶
媒を留去させる。これにより、上記色材を含浸させたポ
リマーの微粒子の水系エマルジョンが得られる。

【００６２】上記エマルジョン調製の際に、色材と共に
各種の疎水性の安定化剤を上記水不溶性有機溶媒に溶解
させておくことで、上記ポリマー中に該安定化剤を封入
させることも出来る。安定化剤としては、上述したベン
ゾトリアゾール、ベンゾフェノン、サリチル酸エステル
及びシアノアクリレート等の紫外線吸収剤；ヒンダード
フェノール系、アミン系等の１次酸化防止剤；リン系、
硫黄系等の２次酸化防止剤；ヒンダードアミン系等の紫
外線安定化剤等が好ましい。

【００６３】このようにして色材を含浸させたポリマー
微粒子の水系エマルジョンを得た後、該エマルジョン
に、上記の化合物Ａ及び化合物Ｂと、必要に応じてその
他の成分とを添加することによって、本発明の水系イン
クが得られる。

【００６４】本発明の水系インクの調製に際しては、イ
ンク中の粗大粒子を除去することが好ましい。例えば、
調製後のインクをフィルターにより加圧濾過したり或い
は遠心分離器で処理して、好ましくは２０００ｎｍ以
上、更に好ましくは１０００ｎｍ以上、一層好ましくは
５００ｎｍ以上の粒子を除去することにより、目詰まり
のないインクが得られる。

【００６５】このようにして得られたポリマーエマルジ
ョン及び最終的な水系インクのｐＨは、エマルジョンの
安定性を確保する為にｐＨ＝５〜１２、好ましくは５．
５〜１０となるように調整することが好ましい。例え
ば、ポリマーエマルジョンの乳化工程又は最終的な水系
インクに水酸化ナトリウムを加えて中和することでｐＨ
調整する。

【００６６】本発明のインクジェット記録用インクは、
主にインクジェット記録用に使用されるが、その他、例
えば、一般の万年筆、ボールペン、サインペン等の筆記
具用のインクとしても使用可能である。

【００６７】

【実施例】以下、実施例を説明する。尚、例中の「％」
及び「部」は特記しない限り重量基準である。

【００６８】〔製造例１〕反応器に、重合溶媒としてメ
チルエチルケトン２０部、重合性不飽和モノマーとし
て、表１の初期仕込みモノマーの欄に記載されているモ
ノマー及び重合連鎖移動剤を仕込み、窒素ガス置換を充
分行った。窒素雰囲気下、反応容器内の混合液を撹拌し
ながら６５℃まで昇温させた。これとは別に、表１の滴
下モノマーの欄に記載されているモノマー及び重合連鎖
移動剤とメチルエチルケトン６０部と、２，２’−アゾ
ビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）０．２部とを
混合し、充分窒素置換して得られた混合液を３時間かけ
て反応容器内に徐々に滴下した。滴下が終了して２時間
後、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニト
リル）０．１部をメチルエチルケトン５部に溶解した溶
液を加え、更に６５℃で２時間、７０℃で２時間熟成さ
せることによりビニル系ポリマー溶液を得た。

【００６９】得られたビニル系ポリマー溶液の一部を、
減圧下、１０５℃で２時間乾燥させ、完全に溶媒を除去
することによって単離した。溶媒としてテトラヒドロフ
ランを用いたＧＰＣによるこのビニル系ポリマーの重量
平均分子量は約１０，０００であり、ＤＳＣによるＴｇ
が１８０℃であった。

【００７０】上記で得られたビニル系ポリマー溶液を減
圧乾燥させて得られたビニル系ポリマー５ｇに、トルエ
ン２５ｇおよび疎水性染料である商品名 Vail Fast Bl
ue 2606 〔オリエント化学（株）製〕５ｇを加えて完全
に溶解させ、水酸化ナトリウム水溶液を２ｇ加えてビニ
ル系ポリマーの塩生成基を一部中和した。次いで、イオ
ン交換水３００ｇを加え、撹拌した後、乳化装置である
商品名マイクロフルイダイザー（マイクロフルイダイ
ザー社製）を用いて、３０分間乳化した。得られた乳化
物を減圧下６０℃でトルエンを完全に除去し、更に一部
の水を除去することにより濃縮し、疎水性染料を含浸さ
せたビニル系ポリマー微粒子のエマルジョン（平均粒
径；９８ｎｍ、固形分濃度；１０％）を得た。

【００７１】

【表１】

【００７２】〔実施例１〕製造例１で得られたビニル系
ポリマー微粒子のエマルジョンを下記配合で各成分を混
合し、得られた分散液を０．２μｍのフィルターによっ
て濾過し、ゴミ及び粗大粒子を除去して水系インクを得
た。このインクを用い、市販のキャノン製カラーバブル
ジェットプリンター（型番ＢＪＣ−４２０Ｊ）で印字
し、印字ヘッドのフェイス面の汚れ、インク液滴の着弾
位置の正確性、及び印字濃度を下記の方法で評価した。
その結果を表２に示す。

【００７３】・製造例１で得られたエマルジョン６０ｇ・尿素（化合物Ａ）５ｇ・ｎ−オクタン酸Na（化合物Ｂ）０．５ｇ・エチレングリコール５ｇ・グリセリン５ｇ・イオン交換水２４．５ｇ

【００７４】＜印字ヘッドのフェイス面の汚れ及びイン
ク液滴の着弾位置の正確性の評価＞インクジェット用高
画質専用紙（キャノン製ＨＲ１０１）にベタ印字を１０
０枚、文字印字を３０００枚したときのインク着弾位置
の正確性および印字終了後の印字ヘッドのフェイス面の
汚れを観察し、下記の基準で評価した。＜インク着弾位置＞ ◎；ベタ、文字印字とも正常。 ○；文字印字での着弾位置は正常、ベタ印字では着弾位
置のずれによりスジが見られる。 △；ベタ、文字印字とも着弾位置に乱れが見られる。 ×；印字途中で印字カスレ発生。文字の判別不可能。＜フェイス面汚れ＞ ◎；ベタ、文字印字ともフェイス面に汚れなし。 ○；文字印字ではフェイス面に汚れはないが、ベタ印字
ではフェイス面に汚れが見られる。但しノズルは閉塞し
ていない。 △；ベタ、文字印字ともにフェイス面に汚れが見られ
る。但しノズルは閉塞していない。 ×；印字途中でノズル閉塞。

【００７５】＜印字濃度＞ＰＰＣ用再生紙〔日本加工製
紙（株）社製〕にベタ印字を行い、室内にて２４時間自
然乾燥させた後、その光学濃度をマクベス濃度計ＲＤ９
１８（マクベス社製）で測定した。尚、印字濃度はその
値が１．４０以上あれば品質上の問題はない。

【００７６】〔実施例２〜９及び比較例１〜６〕実施例
１で用いた化合物Ａ及び化合物Ｂに代えて、表２に示す
ものをそれぞれ用いる以外は実施例１と同様にして水系
インクを製造した。得られた水系インクについて、実施
例１と同様の評価をした。その結果を表２に示す。

【００７７】

【表２】

【００７８】〔製造例２〕ポリオキシプロピレン（２．
２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパ
ン１０５０ｇ、非環式ダイマー酸化合物３０％及び単環
式ダイマー酸化合物１０％を含有するダイマー酸混合物
９０ｇ、フマール酸２７０ｇ、無水トリメリット酸１２
０ｇ、ハイドロキノン１．５ｇを反応器に入れ、窒素気
流下にて２１０℃にて攪拌しつつ反応せしめた。重合度
はＡＳＴＭＥ２８−６７に準ずる軟化点より追跡を行
い、軟化点が１００℃に達した時反応を終了した。得ら
れたポリエステルは淡黄色の固体であり、ＤＳＣによる
Ｔｇは５８℃であった。また、ＪＩＳＫ００７０に
基づく該ポリエステルの酸価は５３ＫＯＨｍｇ／ｇであ
り、数平均分子量は５，５００であった。次に、上記ポ
リエステル１５０ｇ、油溶性染料（オリエント化学製、
OIL BLACK 860)７０ｇ及びテトラヒドロフラン５００ｇ
を反応器に入れ、窒素置換後、攪拌して上記ポリエステ
ル及び油溶性染料をテトラヒドロフランに完全溶解させ
た。引き続き、ジメチルエタノールアミン１３．９０ｇ
及び水酸化ナトリウム１．１３ｇを加えて上記ポリエス
テル中のカルボキシル基をイオン化した。更に、イオン
交換水９６０ｇ及びナフタレンスルホン酸のホルマリン
縮合物塩（ＨＬＢ値８．５１）３ｇの混合水溶液を滴下
して撹拌した後、減圧下で４０℃に加熱してテトラヒド
ロフラン及び一部の水を除去して、色材（油溶性染料）
を含浸させたポリエステル微粒子のエマルジョン（平均
粒径；２０ｎｍ、固形分濃度；２０％）を得た。

【００７９】〔実施例１０〕製造例２で得られたエマル
ジョンを用いて下記配合で各成分を混合し、得られた分
散液を０．２μｍのフィルターによって濾過し、ゴミ及
び粗大粒子を除去して水系インクを得た。得られたイン
クについて実施例１と同様の評価をした。その結果を表
３に示す。

【００８０】・製造例２で得られたエマルジョン６０ｇ・尿素（化合物Ａ）５ｇ・ｎ−ヘプチルリン酸エステルNa（化合物Ｂ）０．５ｇ・エチレングリコール５ｇ・グリセリン５ｇ・イオン交換水２４．５ｇ

【００８１】〔実施例１１〜１８及び比較例７〜１２〕
実施例１０で用いた化合物Ａ及び化合物Ｂに代えて、表
３に示すものをそれぞれ用いる以外は実施例１０と同様
にして水系インクを製造した。得られた水系インクにつ
いて、実施例１と同様の評価をした。その結果を表３に
示す。

【００８２】

【表３】

【００８３】表２及び表３に示す結果から明らかなよう
に、色材を含浸させたポリマー微粒子のエマルジョンか
らなり且つ特定の化合物を含有する実施例の水系インク
では、印字ヘッドのフェイス面の汚れが防止され、イン
ク液滴の着弾位置の精度が高く、且つ十分な印字濃度を
有するものであることが判る。また、表には示していな
いが、実施例の水系インクは液安定性が高く、また耐水
性および耐擦過性に優れるものであった。

【００８４】

【発明の効果】本発明の水系インクによれば、印字ヘッ
ドのフェイス面の汚れに起因するインク吐出不良が防止
され、インク液滴の着弾位置の精度が向上し、且つ普通
紙での印字濃度が向上する。また、本発明の水系インク
は液安定性が高く、耐水性および耐擦過性に優れるもの
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4J039 AD08 AE06 AE11 BC19 BC20 BC33 BC34 BC37 BC56 BC57 BE33 CA06 EA21 EA41 EA46 GA24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリマー微粒子に色材を含浸させてなる
ポリマーエマルジョンからなり、尿素、アルキルグリシ
ン及びグリシルベタインからなる群より選ばれる少なく
とも一種の化合物Ａと、R₁COOMで表される化合物、R₁OP
O₃M₂で表される化合物及びR₁OR₂OPO₂M（式中、R₁及びR₂
は炭素数が７以上１０以下のアルキル又はアルケニル基
を表し、Ｍは一価イオンを表す）からなる群より選ばれ
る少なくとも一種の化合物Ｂとを含有することを特徴と
するインクジェット記録用水系インク。
【請求項２】上記化合物Ａが１〜５０重量％含有さ
れ、上記化合物Ｂが０．０１〜５重量％含有されること
を特徴とする請求項１記載のインクジェット記録用水系
インク。
【請求項３】上記ポリマーエマルジョンが、ポリマー
微粒子に水不溶性または水難溶性色材を含浸させてな
り、該ポリマーエマルジョンを形成するポリマーが、ビ
ニル系ポリマー又はポリエステル系ポリマーであること
を特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録
用水系インク。
【請求項４】上記ポリマーが固形分として１〜３０重
量％含有されることを特徴とする請求項１〜３の何れか
に記載のインクジェット記録用水系インク。
【請求項５】上記ポリマーと上記化合物Ａとの重量比
（前者／後者）が１／５〜５／１であり、上記ポリマー
と上記化合物Ｂとの重量比（前者／後者）が２／１〜５
００／１であることを特徴とする請求項１〜４の何れか
に記載のインクジェット記録用水系インク。