JP2003049097A - インクジェットインキおよびインキセット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ノズルでの吐出安定性の良好なインクジェット
用記録液に関する。 【解決手段】 水性の液体中に着色剤を分散してなるイ
ンクジェットインキにおいて、上記着色剤がシリカ粒子
表面にメカノケミカル法により顔料を物理的に結合させ
た平均粒径10〜100nmの着色粒子であることを特徴とす
るインクジェットインキに関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の技術分野】本発明は、耐水性の優れたインク
ジェットインキおよびそのセットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット用記録液として
は、酸性染料、直接染料、塩基性染料等の水溶性染料を
グリコール系溶剤と水に溶解したものが用いられてきた
（特開昭５３−１４１２、特開昭５４−９８１１、特開
昭５５−５２６９等）。水溶性染料としては、記録液の
安定性を得るため、水に対する溶解性の高いものが一般
的に用いられる。したがって、インクジェット記録物
は、一般的に耐水性が悪く、水をこぼしたりすると容易
に記録部分の染料のにじみを生じるという問題があっ
た。

【０００３】このような耐水性の不良を改良するため、
染料の構造を変えたり、塩基性の強い記録液を調製する
ことが試みられている（特開昭５６−５７８６２）。ま
た、記録紙と記録液との反応をうまく利用して耐水性の
向上を図ることも行われている（特開昭５０−４９００
４、特開昭５７−３６６９２、特開昭５９−２０６９
６、特開昭５９−１４６８８９）。これらの方法は、あ
る種の記録紙については著しい効果をあげているが、イ
ンクジェット方式による記録においては種々の記録紙を
用いるため、水溶性染料を使用する記録液では記録物の
充分な耐水性が得られないことが多い。

【０００４】また、耐水性の良好な記録液としては、油
溶性染料を高沸点溶剤に分散ないし溶解したもの、油溶
性染料を揮発性の溶剤に溶解したものがあるが、溶剤の
臭気や溶剤の排出に対して環境上嫌われることがあり、
大量の記録を行う場合や装置の設置場所によっては、溶
剤回収等の必要性が問題となることがある。したがっ
て、記録物の耐水性をよくするために、水系媒体に顔料
を分散した記録液の開発が行われている。しかしなが
ら、顔料は染料と異なり、記録媒体中にて溶解しないた
め、微小粒子として分散させることおよびその分散状態
を安定に保ことは、非常に困難である。そして、耐水
性、耐光性に優れる特長を発揮させながら、記録液の吐
出条件への調整、長期保存への安定性、紙等の非記録体
への定着、画像の色、にじみ等の品質につき、染料並み
ないしそれ以上の特性を得るためには、更なる改良を必
要としているのが現状である。

【０００５】また、インクジェット用の記録液において
は、プリンターの高解像度化になるにつれノズルの径が
細くなってきており、これに伴い着色剤の粒子径も微細
化する必要が生じている。また、顔料を分散させたイン
キは、染料と同様の記録液に対しての再溶解性と紙面で
の耐水性という相反した特性を要求されるが、水溶解性
の樹脂を用いると再溶解性では優位であるが、紙面での
耐水性では、充分な特性が得られにくかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の方法の問題点を解決し、ノズルでの吐出安定性の良好
なインクジェット用記録液に関する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、水性の液体中
に着色剤を分散してなるインクジェットインキにおい
て、上記着色剤がシリカ粒子表面にメカノケミカル法に
より顔料を物理的に結合させた平均粒径10〜100nmの着
色粒子であることを特徴とするインクジェットインキに
関する。

【０００８】更に本発明は、メカノケミカル法が、圧密
粉砕処理である上記インクジェットインキに関する。更
に本発明は、圧密粉砕処理が、線加重１０〜７０Kg/cm
である上記インクジェットインキに関する。更に本発明
は、メカノケミカル法が、シランカップリング剤処理し
たシリカ粒子を使用するか、シランカップリング剤の存
在下に実施される上記インクジェットインキに関する。
更に本発明は、メカノケミカル法が、顔料誘導体の存在
下に実施される上記インクジェットインキに関する。

【０００９】更に本発明は、さらに分散剤を含む上記イ
ンクジェットインキに関する。更に本発明は、さらにバ
インダー樹脂を含む上記インクジェットインキに関す
る。更に本発明は、バインダー樹脂がエマルジョン樹脂
である上記インクジェットインキに関する。

【００１０】更に本発明は、ピグメントレッド１２２、
ピグメントヴァイオレット１９等のキナクリドンレッ
ド、カーミン6Bおよびナフトールレッドから選ばれる少
なくとも一種のマゼンタ顔料を含む上記インクジェット
インキと、ジスアゾエロー、キノフタロン、イソインド
リン、イソインドリノンおよび縮合アゾエローから選ば
れる少なくとも一種のイエロー顔料を含む上記インクジ
ェットインキと、フタロシアニンブルーからなるシアン
顔料を含む上記インクジェットインキとからなるインキ
セットに関する。更に本発明は、さらに、カーボンブラ
ックからなるブラック顔料を含む上記インクジェットイ
ンキを含む上記インキセットに関する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の着色粒子は、シリカ粒子
の表面を顔料が被覆した粒子構成からなり、シリカ粒子
に公知のメカノケミカル法により顔料を物理的に結合さ
せたものである。ここで用いるシリカは、平均粒径が５
〜100nmの酸化シリカのパウダーであり、疎水性、親水
性のいずれも使用することができる。着色粒子はＳＥＭ
で測定した平均粒径が10〜100nmである。

【００１２】顔料としては、カーボンブラック、有機顔
料の中から目的に応じたものが適宜使用できるが、メカ
ノケミカル処理の効率の点では、微細化された顔料が好
ましい。このような微細化された顔料としては、ＳＥＭ
で測定した平均粒径が10〜80nmのものである。

【００１３】シリカ粒子と顔料との割合は、シリカ粒子
100重量部に対して顔料が10〜200重量部である。しかし
ながら、インキとしての濃度を考慮すると、シリカ100
重量部に対して70〜130重量部である。

【００１４】メカノケミカル法は、圧密粉砕処理であ
り、線加重10〜70Kg/cmである条件にて行うことが好ま
しい。処理時間は10〜300分であり、処理する顔料の特
性に応じて調整する。

【００１５】メカノケミカル法においては、上記の圧密
粉砕処理において、添加剤の使用も重要なファクターで
あり、このような添加剤としては、シランカップリング
剤を用いる。シランカップリング剤は、シリカ粒子100
重量部に対して0.1〜30重量部を用いることが好まし
い。シランカップリング剤はシリカ粒子と顔料のメカノ
ケミカル処理の前にシリカ粒子の表面処理の為に使用し
てもよい。

【００１６】本発明の着色粒子は、シリカ表面に１〜10
nm程度の顔料の層を形成したもので、使用する顔料に比
較して濃度感のある、また、発色性に優れた効果を有す
る。本発明のメカノケミカル法によると、着色粒子は、
シリカ粒子の形状にもよるが、平面形状として捉えた時
の縦横比がほぼ1対1.5以内となるような球状に近い構造
となる。

【００１７】なお、シリカ粒子と顔料とのメカノケミカ
ル処理において、顔料誘導体を顔料100重量部に対して
５〜50重量部併用すると、メカノケミカル処理の時間短
縮および粒子の微細化、インキ化時の分散性向上をもた
らす。

【００１８】有機顔料としては、トルイジンレッド、ト
ルイジンマルーン、ハンザエロー、ベンジジンエロー、
ピラゾロンレッドなどの不溶性アゾ顔料、リトールレッ
ド、ヘリオボルドー、ピグメントスカーレット、パーマ
ネントレッド２Ｂなどの溶性アゾ顔料、アリザリン、イ
ンダントロン、チオインジゴマルーンなどの建染染料か
らの誘導体、フタロシアニンブルー、フタロシアニング
リーンなどのフタロシアニン系、キナクリドンレッド、
キナクリドンマゼンタなどのキナクリドン系、ペリレン
レッド、ペリレンスカーレットなどのペリレン系、イソ
インドリノンエロー、イソインドリノンオレンジなどの
イソインドリノン系、ピランスロンレッド、ピランスロ
ンオレンジなどのピランスロン系、チオインジゴ系、縮
合アゾ系、ベンズイミダゾロン系、キノフタロンエロー
などのキノフタロン系、イソインドリンエローなどのイ
ソインドリン系、その他の顔料として、ジケトピロロピ
ロール、フラバンスロンエロー、アシルアミドエロー、
ニッケルアゾエロー、銅アゾメチンエロー、ペリノンオ
レンジ、アンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッ
ド、ジオキサジンバイオレット等が挙げられる。

【００１９】有機顔料をカラーインデックス(C.I.)ナン
バーにて示すと、C.I.ピグメントエロー １２、１３、
１４、１７、２０、２４、７４、８３、８６ ９３、１
０９、１１０、１１７、１２５、１３７、１３８、１４
７、１４８、１ ５３、１５４、１６６、１６８、C.I.
ピグメントオレンジ １６、３６、４３、５１、５５、
５ ９、６１、C.I.ピグメントレッド９、４８、４９、
５２、５３、５７、９７、１２２、１２３、１４９、１
６８、１７７、 １８０、１９２、２１５、２１６、２
１７、２２０、２２３、２２４、２２６、 ２２７、２
２８、２３８、２４０、C.I.ピグメントバイオレット１
９、２３、２９、３０、３７ 、４０、５０、C.I.ピグ
メントブルー１５、１５：１、１５：４、１５：６、２
２、６０、６４、C.I.ピグメントグリーン７、３６、C.
I.ピグメントブラウン２３、２５、２６等がある。

【００２０】これらの顔料は、メカノケミカル処理の効
率において、粒径が数１０ｎｍ〜３００ｎｍ程度となる
ものが好ましく、顔料製造直後の水性分散状態のまま、
あるいは、各種微粒子化処理（例えば、アシッドペース
ティング等）を施して使用に適するよう調節することが
好ましい。

【００２１】本発明のメカノケミカル法において、顔料
とともに顔料誘導体を使用してシリカ粒子を被覆しても
よい。顔料誘導体としては、顔料もしくはその類似骨格
に塩基性基もしくは酸性基を導入したものであり、例え
ば、下記一般式（１）で示されるものがある。

【００２２】 Ｐ−〔Ｘ−Ｙ−Ｚ−Ｎ（Ｒ¹）Ｒ² 〕n （１） （但し、式中、Ｐは有機色素もしくはその類似構造化合
物残基、Ｘは−ＳＯ₂−、−ＣＯ−、−ＣＨ₂−、−ＣＨ
₂Ｓ−、−ＣＨ₂Ｏ−、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＮＨ−、
−ＣＨ₂ＮＨＣＯＣＨ−またはこれらの組み合わせから
選ばれる２価の結合基、Ｙは直接結合、−ＮＲ−（但
し，ＲはＨまたは炭素数１〜１８のアルキル基）、−Ｏ
−から選ばれる２価の結合基、Ｚは炭素数１〜６のアル
キレン基、Ｒ¹ 、、Ｒ ²はそれぞれ独立に、置換されて
いてもよい炭素数１〜１８のアルキル基（Ｒ¹ とＲ ²と
で複素環を形成してもよく、該複素環は置換基を有して
いてもよい。）、ｎは１〜３の整数を示す。）

【００２３】式（１）中のＰにおける有機色素残基とし
ては、上記で例示された有機顔料の残基があり、顔料類
似構造化合物としては、例えば、アントラキノン、アク
リドン等がある。

【００２４】式（１）で表される顔料誘導体として具体
的には、下記ａ〜ｇが例示できる。 顔料誘導体ａ 有機色素残基 置換基 C.I.ピグメントブルー15 −ＳＯ₂ ＮＨ（ＣＨ₂)₂ Ｎ
（Ｃ₂ Ｈ₅ ）₂ 顔料誘導体ｂ 有機色素残基 置換基 C.I.ピグメントエロー24 −ＳＯ₂ ＮＨ（ＣＨ₂)₂ Ｎ
（Ｃ₃ Ｈ₇ ）₂ 顔料誘導体ｃ 有機色素残基 置換基 C.I.ピグメントバイオレット19 −ＳＯ₂ ＮＨ（ＣＨ₂)₃
Ｎ（Ｃ₄ Ｈ₉ ）₂

【００２５】顔料誘導体ｄ 有機色素残基 置換基 C.I.ピグメントブルー15 −ＣＨ₂ Ｓ−ＣＨ₂ Ｎ（Ｃ₃
Ｈ₇ ）₂ 顔料誘導体ｅ 有機色素残基 置換基 C.I.ピグメントエロー150 −ＳＯ₂ ＮＨ（ＣＨ₂)₃ Ｎ
（Ｃ₂ Ｈ₅ ）₂

【００２６】顔料誘導体ｆ 有機色素残基 置換基 C.I.ピグメントエロー108 −ＣＨ₂ Ｏ−ＣＨ₂ Ｎ（Ｃ₂
Ｈ₅ ）₂ 顔料誘導体g 有機色素残基 置換基 C.I.ピグメントバイオレット19 −ＣＨ₂ Ｓ−ＣＨ₂ Ｎ
（Ｃ₄ Ｈ₉ ）₂

【００２７】メカノケミカル法においては、上記の圧密
粉砕処理において、添加剤の使用も重要なファクターで
あり、このような添加剤としては、シランカップリング
剤を用いる。シランカップリング剤は、シリカ粒子100
重量部に対して0.1〜30重量部を用いることが好まし
い。シランカップリング剤はシリカ粒子と顔料のメカノ
ケミカル処理の前にシリカ粒子の表面処理の為に使用し
てもよい。

【００２８】シランカップリング剤としては、γーメタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン、γーグリシド
キシプロピルトリメトキシシラン、γー（２−アミノエ
チル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γー（２−
アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラ
ン、アミノシラン、γーメタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン、γーメルカプトプロピルトリメトキシシ
ラン、ビニルトリアセトキシシラン、γーグリシドキシ
プロピルメチルジメトキシシラン、γーウレイドプロピ
ルトリエトキシシラン等が挙げられる。

【００２９】本発明のインクジェットインキは、着色剤
の分散剤として、水溶性樹脂、水溶性低分子化合物、界
面活性剤、顔料誘導体等を使用することができる。分散
剤として具体的には、アクリル酸エステル樹脂、スチレ
ン−アクリル樹脂、スチレン−マレイン酸樹脂、マレイ
ン酸樹脂、フマル酸樹脂、ウレタン樹脂、アクリルウレ
タン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、水酸基
含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高
分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、
長鎖ポリアミノアマイドと酸エステルの塩、高分子量不
飽和酸エステル、ポリエーテルエステル型アニオン系活
性剤、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、芳香
族スルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレン
アルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフ
ェニルエーテル、ステアリルアミンアセテート等、１２
−ヒドロキシステアリン酸とポリエチレンイミンとの重
縮合物等がある。

【００３０】分散剤として使用できる顔料誘導体は、顔
料もしくはその類似骨格に塩基性基もしくは酸性基が導
入されたものであり、例えば、上記一般式（１）で示さ
れる化合物がある。

【００３１】本発明のバインダー樹脂は、水溶性もしく
は水分散性の樹脂であって、水溶性樹脂の場合は着色剤
の分散剤を兼ねていてもよい。このような樹脂として
は、アクリル酸エステル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエス
テル樹脂、スチレンーマレイン酸樹脂がある。好ましく
はエマルジョン樹脂であり、更に好ましくはスチレン−
アクリル樹脂エマルジョンである。スチレン−アクリル
樹脂エマルジョンは、スチレン系モノマーと（メタ）ア
クリル酸と場合によっては（メタ）アクリル酸アルキル
エステルとを含む共重合体であり、例えば、アクリル
酸、スチレン、αメチルスチレンよりなる酸価が９０〜
１２０の３元共重合体がある。この３元共重合体は、分
子量２０００〜５０００であることが着色剤の分散性お
よびインキの吐出安定性の点から好ましい。又、この３
元共重合体は、水性の液体に安定に溶解させておくため
に、ナトリウム、カリウムの水酸化物、脂肪族アミン、
エタノールアミン、プロパノールアミン、メチルエタノ
ールアミン等のアルコールアミン、モルホリン、Ｎ−メ
チルモルホリン、ジメチルアミノエタノール、ジエチル
アミノエタノール等を中和剤として用いることができ
る。これらの中和剤は、３元共重合体との等モルないし
数％の過剰量の使用により溶解性、耐水性および再溶解
性の維持を良好とする。

【００３２】本発明の着色剤は、水性媒体にてバインダ
ー樹脂とともに分散し、あるいは予めバインダー樹脂と
分散したのち水性媒体にて希釈し、インクジェットイン
キとなる。

【００３３】分散後の好ましい着色剤の粒子径として
は、レーザー散乱法による平均粒径において１．０μ以
下、さらに好ましくは０．２μ以下である。このような
粒径であると、記録時のインキの吐出が安定するほか、
インキの製造においての濾過操作が容易であり、インキ
の経時での沈降も少なくなる。本発明の着色剤の使用量
としては、インキ中０．５〜５重量％であり、これより
も少ないと画像の濃度、色の再現が不充分になる。ま
た、これよりも多いと、吐出の安定性が著しく低下し、
ノズルでの目詰まりが頻発しやすくなり、インキ液の粘
度の調整が困難になったりする。

【００３４】本発明の水性の液体成分を構成するものと
しては、水と保湿剤および水性の溶剤が上げられる。保
湿剤および水性溶剤としては、インキのノズル部分での
乾燥、インキの固化を防止して、安定なインキの噴射を
可能とするものである。このような保湿剤および水性溶
剤としては、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、
ポリエチレングリコール、グリセリン、テトラエチレン
グリコール、ジプロピレングリコール、ケトンアルコー
ル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレ
ングリコールモノブチルエーテルエチレングリコールモ
ノエチルエーテル、１，２−ヘキサンジオール、Ｎ−メ
チル−２−ピロリドン、置換ピロリドン、２，４，６−
ヘキサントリオール、テトラフルフリルアルコール、４
−メトキシ−４メチルペンタノン等を例示できる。

【００３５】また、記録液の紙での乾燥を速める目的に
おいては、メタノール、エタノール、イソプロピルアル
コール等のアルコール類も用いることができる。これら
の水性溶剤は、単独ないし混合してインキ中１〜５０重
量％の範囲にて用いる。インキの媒体である水は、金属
イオン等を除去したイオン交換水ないし蒸留水を用い
る。

【００３６】被印刷体が紙のようなときには、紙への記
録液の浸透をはやめ見掛けの乾燥性を早くするため浸透
剤を加えることができる。浸透剤としては、水性溶剤と
して記述したジエチレングリコールモノブチルエーテル
等のグリコールエーテル、アルキレングリコール、ポリ
エチレングリコールモノラウリルエーテル、ラウリル硫
酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム、オレイン酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸
ナトリウム等を用いることができる。これらは、インキ
中５重量％以下の使用量で十分な効果があり、これより
も多いと印字の滲み、紙抜け（プリントスルー）を起こ
し好ましくなくなる。

【００３７】防黴剤は、インキへの黴の発生を防止する
ものであり、デヒドロ酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリ
ウム、ソジウムピリジンチオン−１−オキサイド、ジン
クピリジンチオン−１−オキサイド、１、２−ベンズイ
ソチアゾリン−３−オン、１−ベンズイソチアゾリン−
３−オンのアミン塩等が用いられる。これらはインキ中
０．０５〜１．０重量％程度を使用する。

【００３８】キレート剤は、インキ中の金属イオンを封
鎖し、ノズル部での金属の析出や記録液中で不溶解性物
の析出等を防止するものであり、エチレンジアミンテト
ラアセティックアシド、エチレンジアミンテトラアセテ
ィックアシドのナトリウム塩、エチレンジアミンテトラ
アセティックアシドのジアンモニウム塩、エチレンジア
ミンテトラアセティックアシドのテトラアンモニウム塩
等をインキ中０．００５〜０．５重量％使用する。

【００３９】また、記録液のＰＨを所望のＰＨに調整
し、インキの安定ないし、記録装置中の配管との安定性
を得るため、アミン、無機塩、アンモニア等の調整剤、
リン酸等の緩衝液を用いることもできる。また、インキ
の循環、あるいは、移動、また、記録液の製造時の泡の
発生を止するため消泡剤を添加することもできる。本発
明のインキには、着色剤の分散および画像の品質向上を
目的として下記のような界面活性剤を配合することがで
きる。このような界面活性剤としては、アニオン性、非
イオン性、カチオン性、両イオン性活性剤がある。

【００４０】アニオン性活性剤としては、脂肪酸塩、ア
ルキル硫酸エステル塩、アルキルアリールスルホン酸
塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスル
ホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルジア
リールエーテルジスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポ
リオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシ
エチレンアルキルアリールエーテル硫酸塩、ナフタレン
スルホン酸フォルマリン縮合物、ポリオキシエチレンア
ルキルリン酸エステル塩、グリセロールボレイト脂肪酸
エステル、ポリオキシエチレングリセロール脂肪酸エス
テル等を例示できる。

【００４１】非イオン性活性剤としては、ポリオキシエ
チレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキル
アリールエーテル、ポリオキシエチレンオキシプロピレ
ンブロックコポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポ
リオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキ
シエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂
肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポ
リオキシエチレンアルキルアミン、フッ素系、シリコン
系等の非イオン性活性剤が例示できる。カチオン性活性
剤としては、アルキルアミン塩、第４級アンモニウム
塩、アルキルピリジニウム塩、アルキルイミダゾリウム
塩等を例示できる。両イオン性活性剤としては、アルキ
ルベタイン、アルキルアミンオキサイド、ホスファジル
コリン等が例示できる。

【００４２】染料は、顔料の色相の調整、濃度の付与等
を目的として耐水性、耐光性に問題のないような形にて
使用できる。染料の使用によっては、着色剤の分散の安
定性を悪くすることもあるので、着色剤の４０重量％以
下、好ましくは２５重量％以下の使用に止める必要があ
る。染料としては、酸性染料、塩基性染料、直接染料、
反応性染料、分散染料、含金属染料等が用いられる。こ
れらの染料は、無機塩の除去された精製染料が好まし
い。

【００４３】これらの染料としては、Ｃ．Ｉ．ダイレク
トブラック１７、１９、３２、５１、７１、１０８、１
４６、１５４、１６６、Ｃ．Ｉ．アッドブラック２、
７、２４、２６、３１、５２、６３、１１２、１１８、
Ｃ．Ｉ．ベーシックブラック２、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブ
ルー６、２２、２５、７１、９０、１０６、Ｃ．Ｉ．ア
シッドブルー９、２２、４０、５９、９３、１０２、１
０４、１１３、１１７、１２０、１６７、２２９、２３
４、Ｃ．Ｉ．ベイシックブルー１、３、５、７、９、２
４、２５、２６、２８、２９、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッ
ド１、４、１７、２８、８３、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド
１、６、３２、３７、５１、５２、８０、８５、８７、
９２、９４、１１５、１８０、２５６、３１５、３１
７．Ｃ．Ｉ．ベイシックレッド１、２、９、１２、１
３、１４、３７、Ｃ．Ｉ．ダイレクトエロー１２、２
４、２６、９８、Ｃ．Ｉ．アシッドエロー１１、１７、
２３、２５、２９、４２、６１、７１、Ｃ．Ｉ．ベーシ
ックエロー１１、２８．Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ３
４、３９、４４、４６、６０、Ｃ．Ｉ．ダイレクトバイ
オレット４７、４８、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラウン１０
９、Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーン５９、Ｃ．Ｉ．アシッ
ドオレンジ７、１９、Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット４
９、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット７、１４、２７等
を例示できる。

【００４４】その他の添加剤として、尿素、ジメチル尿
素等を加えることもできる。また、そのた従来より公知
の各種溶剤、添加剤、塩類、合成および天然樹脂等を併
用することもできる。

【００４５】本発明インキは、着色剤、分散剤、水、水
性溶剤を混合し、サンドミル、ホモジナイザー、ボール
ミル、ペイントシェーカー、超音波分散機等の公知の分
散機にて分散し、その後、バインダー樹脂の溶解液を加
えて混合する。あるいは、着色剤、バインダー樹脂、分
散剤、水、水性溶剤を混合し、分散機にて分散する。あ
るいは、二本ロールミルにて予め着色剤とバインダー樹
脂を良く混練したのち、上記サンドミル等にてさらに分
散し、適宜水にて希釈、他の添加剤を混合してインキと
する。混合攪拌は、通常の羽を用いた攪拌機による攪拌
のほか、高速の分散機、乳化機等により行うことができ
る。

【００４６】インキは、希釈の前あるいは後で孔径３μ
以下のフィルターにて十分濾過する。好ましくは、１．
０μ以下のフィルター、さらに好ましくは０．６５μ以
下のフィルターにて濾過することが好ましい。フィルタ
ーの濾過に先立って、遠心分離による濾過を用いること
もでき、これは、フィルターによる濾過における目詰ま
りを少なくし、フィルター交換を少なくする。

【００４７】インキは、記録装置の方式にもよるが、粘
度０．８〜１５ｃｐｓ（２５℃）の液体として調整す
る。表面張力は、２１〜６０ｄｙｎ／ｃｍである。ＰＨ
は、特に制約されないが７〜１２の範囲であり、このま
しくは、７〜１０の弱アルカリ性が好ましい。本発明の
インクジェットインキは、着色剤０．５〜５重量％、染
料０〜１重量％、保湿剤０〜２５重量％、防黴剤０．０
３〜０．５重量％、樹脂０．５〜８重量％、水性溶剤０
〜２５重量％、水５０〜９５重量％からなる。

【００４８】本発明により製造されるインキは、水性で
ありながら耐水性が著しく良好であるのでインクジェッ
トインキとして好適に用いられ、オフィスにおける書類
の作成、、記号、ダンボールのマーキング、ナンバリン
グ、バーコード等の記録物、の分野にて利用することが
できる。また、染料インキに較べて、記録物の保存性の
優位な特殊な画像を形成することができる。

【００４９】以下実施例に基づいて本発明を説明する。
例中部とあるのは、重量部を示す。

【００５０】着色粒子の製造法 P1：シリカ粒子（日本エロジル社製 AEROSIL R-200）
１００部、銅フタロシアニン顔料（東洋インキ製造社製
リオノールブルーFG-7330）９０部を線加重５０Kg/cm
で20分の圧密粉砕処理を行った。得られた着色粒子は、
シリカ粒子表面に銅フタロシアニンがメカノケミカルに
よる結合をしたブルーの粒子であり、比表面積71m²/
ｇ、SEM測定による平均粒径は30nmであった。

【００５１】P2：シリカ粒子（日本エロジル社製 AERO
SIL R-200）１００部、シランカップリング剤(γ−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン）２部、銅フタ
ロシアニン顔料（東洋インキ製造社製 リオノールブル
ーFG-7330）９０部を線加重５０Kg/cmで20分の圧密粉砕
処理を行った。得られた着色粒子は、シリカ粒子表面に
銅フタロシアニンがメカノケミカルによる結合をしたブ
ルーの粒子であり、比表面積77m²/ｇ、SEM測定による平
均粒径は31nmであった。

【００５２】P3：P1の原料にＰ−〔ＣＨ₂ＮＨ（ＣＨ₂)₄
Ｎ（ＣＨ₃)₂ 〕₃（Ｐは銅フタロシアニン残基）２５部
を添加してP1と同条件でメカノケミカル処理を行った。
得られた着色粒子は、比表面積78m²/ｇ、SEMによる平均
粒径は32nmであった。

【００５３】P4：シリカ粒子（日本エロジル社製 AERO
SIL R-200）１００部、シランカップリング剤(γ−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン）２部、銅フタ
ロシアニン顔料（東洋インキ製造社製 リオノールブル
ーFG-7330）９０部、Ｐ−〔ＣＨ₂ＮＨ（ＣＨ₂)₄ Ｎ（Ｃ
Ｈ₃)₂ 〕₃（Ｐは銅フタロシアニン残基）２５部を添加
してP1と同条件でメカノケミカル処理を行った。得られ
た着色粒子は、比表面積73m²/ｇ、SEMによる平均粒径は
30nmであった。以下、同様の方法にて着色の粒子を作製
した。

【００５４】 着色粒子 シリカ 顔料 シランカッフ゜リンク゛剤 添加化合物 線加重 時間 P5 R-200 P.R122 60Kg 20分 P6 R-200 P.R122 GP 60Kg 20分 P7 R-200 P.R122 化合物(B） 60Kg 20分 P8 R-200 P.R122 GP 化合物(B） 60Kg 20分 P9 R-972 P.R122 60Kg 20分 P10 R-972 P.R122 化合物(B） 50Kg 15分 P11 R-200 P.Y180 60Kg 20分 P12 R-200 P.Y180 MP 60Kg 20分 P13 R-200 P.Y180 化合物(C） 60Kg 20分 P14 R-200 P.Y180 MP 化合物(C） 60Kg 20分 P15 R-972 P.Y180 60Kg 20分 P16 R-972 P.Y180 化合物(C） 60Kg 15分 P17 R-200 P.BK7 60Kg 20分 P18 R-200 P.BK7 MP 60Kg 20分 P19 R-200 P.BK7 化合物(A） 60Kg 20分 P20 R-200 P.BK7 MP 化合物(A） 50Kg 20分 P21 R-972 P.BK7 60Kg 15分 P22 R-972 P.BK7 化合物(A） 50Kg 10分 P23 （比較例） P.BL15:3 未処理 P24 （比較例） P.R122 未処理 P25 （比較例） P.Y180 未処理 P26（比較例） P.BK7 未処理

【００５５】R-200：AEROSIL R-200（日本エロジル社
製) R-972：AEROSIL R-972（日本エロジル社製) GP：γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン MP：γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン 化合物(A）：Ｐ−〔ＣＨ₂ＮＨ（ＣＨ₂)₄ Ｎ（ＣＨ₃)
₂ 〕₃（Ｐは銅フタロシアニン残基） 化合物(B）：Ｐ−〔ＣＨ₂ＮＨ（ＣＨ₂)₄ Ｎ（ＣＨ₃)
₂ 〕₃（Ｐはキナクリドン残基） 化合物(C）：Ｐ−〔ＣＨ₂ＮＨ（ＣＨ₂)₄ Ｎ（ＣＨ₃)
₂ 〕₃（Ｐはベンズイミダゾロン残基）

【００５６】合成例 アクリル樹脂の合成法に従い下記のモノマー組成の３元
共重合体樹脂(固形分３０％）を合成した。

【００５７】 アクリル酸 スチレン αメチルスチレン 酸価 分子量 樹脂 R1 １ １．８ ２．０ １０５ ３０００ R2 １ ２．０ ２．０ １００ ２０００

【００５８】実施例１ サンドミルに下記の原料を入れ3時間分散し、インクジ
ェットインキ濃縮液を作製した。 着色粒子(P1) ３０部 樹脂(R1) １．５部 ジメチルアミノエタノール ０．１部 分散剤（花王製 エマルゲン４２０） １部 精製水 ５１．５部 グリセリン ６部 分散後、下記のものと混合した。混合後、１μのメンブ
ランフィルターにて濾過しインキを製造した。 上記分散物 １３．５部 分散剤（花王社製 エマルゲン４２０） ０．２部 樹脂(R1) ２.５部 エチレングリコール １０部 プロクセルGXL（ゼネカ社製） ０．１５部 エチレンジアミンテトラアセティックアシドナトリウム塩 ０．０２部 精製水 ６３．５３部 このインキを市販のピエゾ式プリンターのカートリッジ
に入れて記録を行ったところ、良好な記録物が得られ
た。記録面に水を垂らしてインキのにじみを調べたが、
インキのにじみ、流れ出しはなく充分な耐水性を有して
いた。記録物を水をつけた綿棒にて１０回擦ったが綿棒
へのインキの付着はなかった。

【００５９】実施例２~２２および比較例２３~２６ 実施例１において着色粒子、樹脂および分散時間を下記
表のようした以外は実施例１と同様にしてインクジェッ
トインキを得た。

【００６０】 分散体 ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ 着色粒子 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 樹脂 R1 R1 R1 R1 R1 R2 R2 R2 R2 分散時間 ３ ３ ２ ３ ２ ３ ３ ３ ２

【００６１】 分散体 １１ １２ １３ １４ １５ １６ １７ １８ １９ ２０ 着色粒子 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 P18 P19 P20 樹脂 R1 R1 R1 R1 R1 R2 R2 R2 R2 R1 分散時間 ３ ２ ３ ３ ３ ２ ３ ２ ３ 1.5

【００６２】 分散体 ２１ ２２ ２３ ２４ ２５ ２６ 着色粒子 P21 P22 P23 P24 P25 P26 樹脂 R1 R1 R1 R1 R1 R2 分散時間 ２ 1.5 ６ ６ ６ ６

【００６３】分散後、下記のものと混合した。混合後、
１μのメンブランフィルターにて濾過しインキを製造し
た。(分散体に相当のインキ番号） 上記分散体 １３．５部 分散剤（花王社製 エマルゲン４２０） ０．２部 樹脂(R1) ２.５部 エチレングリコール １０部 プロクセルGXL（ゼネカ社製） ０．１５部 エチレンジアミンテトラアセティックアシドナトリウム塩 ０．０２部 精製水 ６３．５３部 このインキを市販のピエゾ式プリンターのカートリッジ
に入れて記録を行ったところ、良好な記録物が得られ
た。記録面に水を垂らしてインキのにじみを調べたが、
インキのにじみ、流れ出しはなく充分な耐水性を有して
いた。記録物を水をつけた綿棒にて１０回擦ったが綿棒
へのインキの付着はなかった。

【００６４】 耐水性 再溶解性 濾過性 粘度 噴射特性 分散性 D50 Ｋ アート １．０μ インキ１ 良 良 良 １Ｌ以上 １．９ 良 良 161nm ２ 良 良 良 １Ｌ以上 １．９ 良 良 150nm ３ 良 良 良 １Ｌ以上 ２．１ 良 良 113nm ４ 良 良 良 １Ｌ以上 ２．３ 良 良 101nm ５ 良 良 良 １Ｌ以上 ２．２ 良 良 144nm ６ 良 良 良 １Ｌ以上 ２．４ 良 良 135nm ７ 良 良 良 １Ｌ以上 ２．７ 良 良 114nm ８ 良 良 良 １Ｌ以上 ２．７ 良 良 120nm ９ 良 良 良 １Ｌ以上 ２．８ 良 良 126nm １０ 良 良 良 １Ｌ以上 ２．６ 良 良 103nm １１ 良 良 良 １Ｌ以上 ２．７ 良 良 173nm １２ 良 良 良 １Ｌ以上 ３．０ 良 良 164nm １３ 良 良 良 １Ｌ以上 ２．６ 良 良 161nm １４ 良 良 良 １Ｌ以上 ２．７ 良 良 136nm １５ 良 良 良 １Ｌ以上 ３．０ 良 良 145nm １６ 良 良 良 １Ｌ以上 ３．０ 良 良 124nm １７ 良 良 良 １Ｌ以上 ３．０ 良 良 164nm １８ 良 良 良 １Ｌ以上 ２．６ 良 良 161nm １９ 良 良 良 １Ｌ以上 ２．７ 良 良 146nm ２０ 良 良 良 １Ｌ以上 ３．０ 良 良 105nm ２１ 良 良 良 １Ｌ以上 ３．０ 良 良 124nm ２２ 良 良 良 １Ｌ以上 ２．６ 良 良 104nm 比較例２３ 良 良 良 0.3Ｌ以下 ２．７ 良 不良 177nm 比較例２４ 良 良 良 0.3Ｌ以下 ３．０ 良 不良 199nm 比較例２５ 良 良 良 0.1Ｌ以下 ３．０ 良 不良 254nm 比較例２６ 良 良 良 0.5Ｌ以下 ３．０ 良 不良 171nm

【００６５】耐水性 普通紙（ゼロックス製 Ｋ）
に印字したものを乾燥後、１分水に浸漬した時のにじみ
の有無を目視にて評価した。アート紙にベタ印字したも
のを湿った綿棒にて３回こすったときの印字部の変化を
目視にて評価した。 再溶解性 ニッケル板上で記録液を乾燥後（２日後）
同じ記録液に浸漬したときの溶解性を目視にて評価し
た。 濾過性 ９０ｍｍ直径のメンブランフィルターでの
濾過量にて比較した。 粘度 振動式粘度計（２５℃、山一電機社製 ビ
スコメイトVM-1A） 噴射特性 連続印字中のノズルの噴射不良を印字物の
欠点にて評価した。 分散性 ５０℃７日間保存後の沈降粒子の有無を評
価した。

【発明の効果】本発明のインクジェットインキは、粒子
径の大きい顔料であっても、粒子径の微小化をはかるこ
とができ、分散時間の短縮をはかれる。また、さらに、
シリカ粒子と顔料とのメカノケミカルによる着色粒子化
は、顔料粒子の沈降を押さえ、分散の安定化を達成でき
る。色素分の使用量の低減が可能であり、高価格の材料
の割合を低減する処方を可能とする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｃ 1/28 Ｃ０９Ｃ 3/04 3/04 3/08 3/08 3/12 3/12 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０１Ｙ Ｆターム(参考） 2C056 EA13 FC01 FC02 2H086 BA55 BA59 BA60 4J037 AA18 CB23 CB28 4J039 AD03 AD10 AD12 AD13 AD14 AD23 AE04 AE06 AE07 AE09 BC17 BC57 BD04 BE01 BE12 BE22 CA06 EA15 EA16 EA17 EA19 EA38 EA41 EA46 GA24

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水性の液体中に着色剤を分散してなるイ
   ンクジェットインキにおいて、上記着色剤がシリカ粒子
   表面にメカノケミカル法により顔料を物理的に結合させ
   た平均粒径10〜100nmの着色粒子であることを特徴とす
   るインクジェットインキ。
2. 【請求項２】 メカノケミカル法が、圧密粉砕処理であ
   る請求項１記載のインクジェットインキ。
3. 【請求項３】 圧密粉砕処理が、線加重１０〜７０Kg/c
   mである請求項２記載のインクジェットインキ。
4. 【請求項４】 メカノケミカル法が、シランカップリン
   グ剤処理したシリカ粒子を使用するか、シランカップリ
   ング剤の存在下に実施される請求項１ないし３いずれか
   記載のインクジェットインキ。
5. 【請求項５】 メカノケミカル法が、顔料誘導体の存在
   下に実施される請求項１ないし４記載のインクジェット
   インキ。
6. 【請求項６】 さらに分散剤を含む請求項１ないし５い
   ずれか記載のインクジェットインキ。
7. 【請求項７】 さらにバインダー樹脂を含む請求項１な
   いし６いずれか記載のインクジェットインキ。
8. 【請求項８】 バインダー樹脂がエマルジョン樹脂であ
   る請求項７記載のインクジェットインキ。
9. 【請求項９】 ピグメントレッド１２２、ピグメントヴ
   ァイオレット１９等のキナクリドンレッド、カーミン6B
   およびナフトールレッドから選ばれる少なくとも一種の
   マゼンタ顔料を含む請求項１ないし８いずれか記載のイ
   ンクジェットインキと、ジスアゾエロー、キノフタロ
   ン、イソインドリン、イソインドリノンおよび縮合アゾ
   エローから選ばれる少なくとも一種のイエロー顔料を含
   む請求項１ないし８いずれか記載のインクジェットイン
   キと、フタロシアニンブルーからなるシアン顔料を含む
   請求項１ないし８いずれか記載のインクジェットインキ
   とからなるインキセット。
10. 【請求項１０】 さらに、カーボンブラックからなるブ
    ラック顔料を含む請求項１ないし８いずれか記載のイン
    クジェットインキを含む請求項９記載のインキセット。