JPH08151546A - 記録液 - Google Patents
記録液Info
- Publication number
- JPH08151546A JPH08151546A JP23423995A JP23423995A JPH08151546A JP H08151546 A JPH08151546 A JP H08151546A JP 23423995 A JP23423995 A JP 23423995A JP 23423995 A JP23423995 A JP 23423995A JP H08151546 A JPH08151546 A JP H08151546A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon black
- recording liquid
- particle size
- recording
- liquid
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
良好で信頼性の高い記録ができ、普通紙に記録した場合
も耐水性が良好で記録濃度が高く、印字品位、耐光性な
ど耐水性以外の堅牢性も良好な黒色の記録物を提供す
る。 【解決手段】 水性媒体中に、カーボンブラックを分散
させた記録液において、粒径0.2μm以上のカーボン
ブラックの全カーボンブラックに対する比率(体積%)
が50%以上であり、かつ、粒径0.6μm以上のカー
ボンブラックの全カーボンブラックに対する比率が20
%以下であることを特徴とする記録液。
Description
にインクジェット用又は筆記具用等に適した黒色系の記
録液に関するものである。
しては酸性染料や直接染料を水性媒体中に溶解した水性
インク、あるいは、油溶性染料を有機溶剤中に溶解した
溶剤系インクが使用されている。溶剤系インクは溶剤を
使用するため、環境安全面で問題があり、用途が限ら
れ、特にオフィスなどでの使用はできない。一方、水性
インクは水溶性の色素を使用するため、特に、普通紙に
記録した場合、記録物の耐水性が劣ることが問題であ
る。また、これらの染料を用いたインクの記録物は耐光
性の面でも不十分である。また筆記具用記録液について
も同様である。
耐水性、耐光性に優れたカーボンブラックを用い、カー
ボンブラックを水性媒体中に分散した水性分散インクが
一部で用いられている。しかし、従来のカーボンブラッ
クの水性分散インクは記録物の記録濃度が不十分なこと
などが問題である。例えば特開平2−276872号、
特開平2−276783号、特開平2−276875
号、特開平3−66768号、特開平3−140377
号、特開平4−57859〜57865号、特開平4−
59879号、特開平4−332773号、特開平5−
247391号等各公報にはこれらの問題点を改良する
目的で、アゾ染料、フタロシアニン染料などを用いてい
るが、耐水性の面で問題がある。また、特開平1−20
4979号、特開平4−220473号、特開平6−1
936号等は顔料の粒径について規定をし、吐出安定性
やヘッドの目詰まりについて改良を行っているが、記録
濃度の点で問題がある。
ト記録用もしくは筆記具用として、普通紙に記録した場
合でも耐水性が良好で、高濃度の記録が可能で、記録の
信頼性も高く、記録物の印字品位、耐光性など耐水性以
外の堅牢性も良好な記録が可能であると共に、長時間保
存した場合の安定性が良好であるカーボンブラックを使
用した水性分散インクを提供することを目的とするもの
である。
体中にカーボンブラックを分散させた記録液において、
粒径0.2μm以上のカーボンブラックの全カーボンブ
ラックに対する比率(体積%)が50%以上であり、か
つ粒径0.6μm以上のカーボンブラックの全カーボン
ブラックに対する比率が20%以下であることを特徴と
する記録液に存する。
本発明者らは記録液用の水性顔料分散ブラックインクの
印字濃度向上、耐水性向上に関し、種々検討した結果、
0.2μm以上の粒径のカーボンブラックが全カーボン
ブラックの50%(体積%)以上存在する記録液を用い
ると、得られた印字物の印字濃度が向上し、また、粒径
0.6μm以上のカーボンブラックが20%より多く存
在すると吐出安定性や保存安定性が悪くなることを見出
し本発明に至ったものである。記録液中の0.2μm以
上の粒径のカーボンブラックは全カーボンブラックの5
0%(体積%)以上の範囲で用いられるが、50〜80
%(体積%)が好ましい。また、粒径0.6μm以上の
カーボンブラックは、安定性の点から全カーボンブラッ
クの20%以下の範囲で用いられるが、印字濃度の向上
には0.6μm以上の粒子はある程度存在している方が
好ましく、5%以上用いることが特に好ましい。ここで
いう粒径とはカーボンブラックの溶液中での凝集体の径
のことを指し、1次粒子径とは異なる。本発明における
この粒径は、実施例に示したように、サンプルを希釈し
て、遠心沈降式粒度分布計を用いて吸光度測定法により
測定した値を言う。
を行うと、インクジェット専用紙やコート紙以外の普通
紙(酸性紙、中性紙、アルカリ紙等)、リサイクル紙等
でも高濃度の記録物を得ることができ、記録物の印字品
位、耐光性など耐水性以外の堅牢性も良好な記録が可能
であると共に、記録液の安定性も良好であり、長期間の
保存中にカーボンブラックの沈降などを生じる事がな
い。
その記録液が上記の特徴を有するものであればいかなる
方法でもよいが、例えば充分に粉砕処理し、粒径0.2
μm以上のカーボンブラックが全顔料の50%(体積
%)以下になるように調製された分散液と、同様の組成
で粉砕処理時間を短縮することもしくは分散剤の添加量
のみを少なくすることで粒径0.2μm以上のカーボン
ブラックが全顔料の60%以上(体積%)になるように
調製された分散液を粒径0.6μm以上のカーボンブラ
ックが20%以下になるように混合することでも得るこ
とができる。又は#260、#10、#5、MA220
(三菱化学(株)製品)などのカーボンブラックを用い
ることでも容易に得られる。
ックとしては、市販の一般の物を使用することが出来、
その1次粒子径が10〜100nm、DBP吸油量が4
0〜150ml/100g、pHが3〜9の物が良い
が、好ましくは、1次粒子径15〜90nm、DBP吸
油量50〜130ml/100gの物が特に好ましい。
具体的には、三菱化学(株)の商品#5、#10、#3
0、#33、#40、#42、#45、#48、#5
2、#95、#960B、#2600、MA7、MA
8、MA11、MA100、MA230、MA600、
#260(いずれも商品名)等の製品が挙げられる。こ
れらの代表的なものについてその物性値を後記第1表に
示した。またこれらのカーボンブラックを化学的に処理
したもの(オゾン酸化処理、フッ素化処理等)や、分散
剤、界面活性剤などを物理的または化学的に結合させた
もの(グラフトカーボン、分散前にあらかじめ分散剤を
吸着させたカーボンブラック等)等を使用してもよい。
よいが、分散剤を添加する方が好ましい。用いられる分
散剤としては、各種の陰イオン性界面活性剤、非イオン
性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、両性界面活性
剤、高分子系分散剤等が挙げられる。陰イオン性界面活
性剤としては脂肪酸塩類、アルキル硫酸エステル塩類、
アルキルベンゼンスルホン酸塩類、アルキルナフタレン
スルホン酸塩類、アルキルスルホコハク酸塩類、アルキ
ルジフェニルエーテルジスルホン酸塩類、アルキルリン
酸塩類、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩
類、ポリオキシエチレンアルキルアリル硫酸エステル塩
類、アルカンスルホン酸塩類、ナフタレンスルホン酸ホ
ルマリン縮合物類、ポリオキシエチレンアルキルリン酸
エステル類、α−オレフィンスルホン酸塩類等が挙げら
れる。非イオン性界面活性剤としてはポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルア
リールエーテル類、ポリオキシエチレン誘導体類、オキ
シエチレン/オキシプロピレンブロックコポリマー類、
ソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソル
ビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビト
ール脂肪酸エステル類、グリセリン脂肪酸エステル類、
ポリオキシエチレン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチ
レンアルキルアミン類等が挙げられる。陽イオン性界面
活性剤及び両性界面活性剤としてはアルキルアミン塩
類、第4級アンモニウム塩類、アルキルベタイン類、ア
ミノオキサイド類が挙げられる。また、高分子系分散剤
としてはポリアクリル酸;ビニルナフタレン/マレイン
酸共重合体、ビニルナフタレン/アクリル酸共重合体あ
るいはこれらの塩等;(a)スチレンと、(b)マレイン酸と
そのエステル、アクリル酸及びそのエステル、メタクリ
ル酸及びそのエステルから選ばれる少なくとも1種との
共重合体が挙げられ、また第3成分としてα−メチルス
チレン等を含んでいてもよい。具体的には、例えばスチ
レン/アクリル酸共重合体、スチレン/アクリル酸/ア
クリル酸エステル共重合体、スチレン/マレイン酸共重
合体、スチレン/マレイン酸/アクリル酸エステル共重
合体、スチレン/メタクリル酸共重合体、スチレン/メ
タクリル酸/アクリル酸エステル共重合体、スチレン/
マレイン酸ハーフエステル共重合体、あるいはこれらの
塩等が挙げられる。これらの内、陰イオン性界面活性
剤、非イオン性界面活性剤及び高分子系分散剤が特に優
れている。特には、分散剤が、炭素数8〜20のα−オ
レフィンスルホン酸塩類、又は(a)スチレンと、(b)マレ
イン酸及びそのエステル、アクリル酸及びそのエステ
ル、メタクリル酸及びそのエステルから選ばれる少なく
とも1種との共重合体、並びにその塩から選ばれるもの
が好ましく用いられる。
を主体とするが、水に水溶性有機溶剤を添加して用いる
のが好ましい。水溶性有機溶剤としてはエチレングリコ
ール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエ
チレングリコール(分子量約190〜400)、グリセ
リン等のグリコール類、上記グリコール類のアルキルエ
ーテル類、N−メチルピロリドン、1,3−ジメチルイ
ミダゾリジノン、チオジグリコール、2−ピロリドン、
スルホラン、ジメチルスルホキシド、ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン等の低級アルカノールアミン
類、エタノール、イソプロパノール等の低級アルコール
類等が挙げられる。
溶性樹脂、防黴剤、殺菌剤、pH調整剤、尿素等を必要
に応じて添加しても良い。カーボンブラックは記録液に
対し通常1〜10重量%の範囲で用いられるが、3〜8
重量%が特に好ましい。分散剤を用いる場合はカーボン
ブラックに対して5〜100重量%の範囲で用いられる
ことが好ましいが、5〜30重量%が特に好ましい。記
録液中の水溶性有機溶剤の使用量は5〜30重量%の範
囲が好ましいが、10〜20重量%が特に好ましい。こ
れらのカーボンブラック、分散剤及び有機溶剤は1種類
の物を単独で用いても良いが、場合により2種以上の物
を併用することにより、より一層の効果を挙げることが
できる。
上記の各成分を混合し、分散機を用いてカーボンブラッ
クを微粒子に摩砕、分散処理する。分散機としてはボー
ルミル、ロールミル、サンドグラインドミル等が用いら
れるが、特にサンドグラインドミルが好ましい。分散機
やその操作条件はなるべく効率の良いものを選択し、不
純物の混入を避けるために処理時間を短くするのが好ま
しい。この摩砕、分散処理の後、濾過機あるいは遠心分
離機を用いて粗大粒子を除去する。記録液成分のうち、
カーボンブラック、分散剤、水以外の成分は、摩砕、分
散処理後に添加しても良い。また、摩砕、分散処理はカ
ーボンブラック濃度が高濃度(例えば5〜20重量%程
度)の方が調製が効率的に実施できるので、カーボンブ
ラック濃度を記録液中の所定濃度よりも高濃度(所定濃
度の約2〜10倍程度)で調製した処理液を、必要に応
じて分散剤や水性媒体(水及び水溶性有機溶剤)及びp
Hで希釈して最終的に記録液中のカーボンブラック濃度
を調製することが好ましい。
明するが、本発明はその要旨を越えない限りこれらの実
施例に限定されるものではない。なお、以下において
「部」は「重量部」を表わす。 実施例1 (記録液の調製)
製の容器に取り、直径3cmのディスクが3枚ついたステ
ンレス製の撹拌羽を使用し、平均0.5mm径のガラス
ビーズ152部と共にサンドグラインダーを用いて25
00rpmで60時間粉砕処理を行った。得られた液を
イオン交換水127部で希釈、攪拌した後、No.2の
濾紙を用いて加圧濾過し、ここで得られた液を記録液と
した。
方法で得られた記録液におけるカーボンブラックの粒度
分布及び平均粒径は遠心沈降式粒度分布計(商品名:C
APA−500、堀場製作所製品)を用いて測定した。
但し、この方法では、吸光度を利用して粒度分布を測定
する為、該記録液そのものはカーボンブラックの濃度が
高いので、粒度分布測定が困難である。従って、記録液
を測定開始時の吸光度が0.8になるまでイオン交換水
で希釈して、粒径測定を行った。
D(体積平均)は0.22μmであった。
得られた記録液を用いて、インクジェットプリンター
(キャノン社製品、商品名BJ−10v)で電子写真用
紙(Xerox社製品、商品名:4024紙)にインク
ジェット記録を行った結果、目詰まりなど無く安定でか
つ良好な吐出性を示し、印字品位の良好な印字物が得ら
れた。
字物の濃度をマクベス反射濃度計(RD914)を用い
て測定した。評価結果は下記第3表に示した。 (耐水性試験)印字試験で得た印字物をビーカーに入れ
た水道水に5秒間浸漬した。印字物乾燥後、字汚れの有
無を目視評価した。結果は以下のように分類し、下記第
3表に示した。
メーター(スガ試験機(株)製品)を用いて100時間
照射した後の変退色を目視評価した。結果は以下のよう
に分類し、下記第3表に示した。
ン容器に密閉し、60℃で1カ月保存した。ゲル化や沈
澱物の有無を目視評価した。結果は以下のように分類
し、下記第3表に示した
用上問題なし × ………… ゲル化や沈澱物がひどい
製の容器に取り、直径3cmのディスクが3枚ついたステ
ンレス製の撹拌羽を使用し、平均0.5mm径のガラス
ビーズ152部と共にサンドグラインダーを用いて25
00rpmで60時間粉砕処理を行った。得られた液を
イオン交換水127部で希釈、攪拌した後、No.2の
濾紙を用いて加圧濾過し、ここで得られた液を分散液
とした。
製の容器に取り、直径3cmのディスクが3枚ついたステ
ンレス製の撹拌羽を使用し、平均0.5mm径のガラス
ビーズ152部と共にサンドグラインダーを用いて25
00rpmで60時間粉砕処理を行った。得られた液を
イオン交換水127部で希釈、攪拌した後、No.5C
の濾紙を用いて加圧濾過し、ここで得られた液を分散液
とした。
1:1で混合し、これを記録液とした。この記録液中の
カーボンブラックの粒度分布を実施例1と同様の方法で
測定し、結果を第2表に示した。尚、平均粒径D(体積
平均)は0.21μmであった。この記録液について印
字試験、耐水性試験、耐光性試験及び保存安定性試験を
実施例1と同様の方法で行った。評価結果は下記第3表
に示した。
製の容器に取り、直径3cmのディスクが3枚ついたステ
ンレス製の撹拌羽を使用し、平均0.5mm径のガラス
ビーズ152部と共にサンドグラインダーを用いて25
00rpmで60時間粉砕処理を行った。得られた液を
イオン交換水127部で希釈、攪拌した後、No.5C
の濾紙を用いて加圧濾過し、ここで得られた液を分散液
とした。
で、粉砕処理時間を6時間に短縮したものを分散液と
同様に希釈、攪拌した後、NO.2の濾紙を用いて加圧
濾過して得られた液を分散液とした。更に得られた分
散液とを重量比で1:1で混合し、これを記録液と
した。この記録液中のカーボンブラックの粒度分布を実
施例1と同様の方法で測定し、結果を第2表に示した。
尚、平均粒径D(体積平均)は0.25μmであった。
この記録液について印字試験、耐水性試験、耐光性試験
及び保存安定性試験を実施例1と同様の方法で行った。
評価結果は下記第3表に示した。
製の容器に取り、直径3cmのディスクが3枚ついたステ
ンレス製の撹拌羽を使用し、平均0.5mm径のガラス
ビーズ152部と共にサンドグラインダーを用いて25
00rpmで60時間粉砕処理を行った。得られた液を
イオン交換水127部で希釈、攪拌した後、No.5C
の濾紙を用いて加圧濾過し、ここで得られた液を記録液
とした。この記録液中のカーボンブラックの粒度分布を
実施例1と同様の方法で測定し、結果を第2表に示し
た。尚、平均粒径D(体積平均)は0.25μmであっ
た。この記録液について印字試験、耐水性試験、耐光性
試験及び保存安定性試験を実施例1と同様の方法で行っ
た。結果は下記第3表に示した。
りに、三菱化学(株)製品のカーボンブラック「MA2
20(商品名)」を同量使用した以外は同様にして記録
液を調製した。この記録液中のカーボンブラックの粒度
分布を実施例1と同様の方法で測定し、結果を第2表に
示した。尚、平均粒径D(体積平均)は0.34μmで
あった。この記録液について印字試験、耐水性試験、耐
光性試験及び保存安定性試験を実施例1と同様の方法で
行った。結果は下記第3表に示した。
を0.6部とし、カーボンブラック「#10」の使用量
を6.8部とし、イオン交換水の使用量を58.6部に
して全量を100部とした後、粉砕処理した以外は同様
にして記録液を調製した。このこの記録液中のカーボン
ブラックの粒度分布を実施例1と同様の方法で測定し、
結果を第2表に示した。尚、平均粒径D(体積平均)は
0.24μmであった。この記録液について印字試験、
耐水性試験、耐光性試験及び保存安定性試験を実施例1
と同様の方法で行った。結果は下記第3表に示した。
のカーボンブラックの粒度分布を実施例1と同様の方法
で測定し、結果を第2表に示した。尚、平均粒径D(体
積平均)は0.13μmであった。印字試験、耐水性試
験、耐光性試験及び保存安定性試験は実施例1と同様の
方法で行った。評価結果は下記第3表に示した。
製の容器に取り、直径3cmのディスクが3枚ついたステ
ンレス製の撹拌羽を使用し、平均0.5mm径のガラス
ビーズ152部と共にサンドグラインダーを用いて25
00rpmで60時間粉砕処理を行った。得られた液を
イオン交換水127部で希釈、攪拌した後、No.5C
の濾紙を用いて加圧濾過し、ここで得られた液を記録液
とした。
布を実施例1と同様の方法で測定し結果を第2表に示し
た。尚、平均粒径D(体積平均)は0.05μmであっ
た。印字試験、耐水性試験、耐光性試験及び保存安定性
試験は実施例1と同様の方法で行った。評価結果は下記
第3表に示した。
て市販されている2種のインクA(DeskJet 1
200C用インク(カートリッジ No.51640
A、商品名、ヒューレットパッカード社製品)及びB
(ナスカインク、商品名、大日精化社製品)中のカーボ
ンブラックの粒度分布を実施例1と同様の方法で測定
し、結果を第4表に示した。また、印字試験、耐水性試
験、耐光性試験及び保存安定性試験は実施例1と同様の
方法で行った。評価結果は下記第5表に示した。
製の容器に取り、直径3cmのディスクが3枚ついたステ
ンレス製の撹拌羽を使用し、平均0.5mm径のガラス
ビーズ152部と共にサンドグラインダーを用いて25
00rpmで60時間粉砕処理を行った。得られた液を
イオン交換水127部で希釈、攪拌した後、No.5C
の濾紙を用いて加圧濾過し、ここで得られた液を記録液
とした。この記録液中のカーボンブラックの粒度分布を
実施例1と同様の方法で測定し結果を第6表に示した。
印字試験、耐水性試験、耐光性試験及び保存安定性試験
は実施例1と同様の方法で行ったところ、後記第5表に
示した通り、印字試験の結果(印字濃度)は1.08
で、他の結果は実施例1と同様に良好であった。
ることにより、吐出性が良好で信頼性の高い記録がで
き、普通紙に記録した場合にも耐水性が良好で、記録濃
度が高く、印字品位、耐光性など耐水性以外の堅牢性も
良好な黒色の記録物を得ることが可能である。本発明は
上記の特性を有するのでインクジェット用及び筆記具用
に止まらず、他の用途の記録液として使用する事も出来
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 水性媒体中にカーボンブラックを分散さ
せた記録液において、粒径0.2μm以上のカーボンブ
ラックの全カーボンブラックに対する比率(体積%)が
50%以上であり、かつ、粒径0.6μm以上のカーボ
ンブラックの全カーボンブラックに対する比率が20%
以下であることを特徴とする記録液。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23423995A JPH08151546A (ja) | 1994-09-27 | 1995-09-12 | 記録液 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6-231745 | 1994-09-27 | ||
JP23174594 | 1994-09-27 | ||
JP23423995A JPH08151546A (ja) | 1994-09-27 | 1995-09-12 | 記録液 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08151546A true JPH08151546A (ja) | 1996-06-11 |
Family
ID=26530064
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23423995A Pending JPH08151546A (ja) | 1994-09-27 | 1995-09-12 | 記録液 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08151546A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1995
- 1995-09-12 JP JP23423995A patent/JPH08151546A/ja active Pending
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