JPH1060352A

JPH1060352A - 水系顔料インク

Info

Publication number: JPH1060352A
Application number: JP21762896A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Tsujii; 善明辻井; Masukame Ishii; 萬壽亀石井; Tadashi Sakuma; 正佐久間; Hideki Yanagi; 秀樹柳; Shoichi Suzuki; 祥一鈴木; Shigemi Wakabayashi; 繁美若林; Kenji Aida; 健二會田
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1996-08-19
Filing date: 1996-08-19
Publication date: 1998-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】被記録部材、特にＯＨＰシート等のフィルム
への顔料の定着性が向上した水系顔料インクを提供する
こと。【解決手段】本発明の水系顔料インクは、顔料、高分
子分散剤、重量平均分子量が８００〜３０００００であ
るポリエチレンイミン、水溶性溶剤及び水を含むことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水系顔料インクに関
し、更に詳しくは、顔料の分散安定性に優れ、顔料の定
着性が向上した水系顔料インクに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来用
いられている水系インクとしては、染料インク及び顔料
インクが主である。これらのインクのうち顔料インク
は、染料インクに比して印刷像の耐水性や耐光性に優れ
るものの、顔料の分散安定性や被記録部材への定着性が
十分でないことが知られている。

【０００３】例えば、水系顔料インクとして、顔料、バ
インダー、界面活性剤及び水からなる塗布及び筆記面の
レベリング性に優れた水系顔料インクが知られている
（特開昭５９−１９９７８０号公報等）。しかしなが
ら、かかる水系顔料インクは、被記録部材としてＯＨＰ
シート等のフィルムを用いた場合に、顔料の定着性が十
分でないという問題があった。

【０００４】従って、本発明の目的は、被記録部材、特
にＯＨＰシート等のフィルムへの顔料の定着性が向上し
た水系顔料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】本発明者らは鋭意検討し
た結果、高分子分散剤と重量平均分子量が特定範囲内に
あるポリエチレンイミンとを組み合わせて用いることに
より、上記目的を達成し得る水系顔料インクが得られる
ことを知見した。

【０００６】本発明は上記知見に基づきなされたもの
で、顔料、高分子分散剤、重量平均分子量が８００〜３
０００００であるポリエチレンイミン、水溶性溶剤及び
水を含むことを特徴とする水系顔料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】本発明の水系顔料インクは、上述
の通り顔料、高分子分散剤、重量平均分子量が特定範囲
内にあるポリエチレンイミン、水溶性溶剤及び水を必須
成分として含むことを特徴とするものである。

【０００８】上記ポリエチレンイミンは、その重量平均
分子量が８００〜３０００００である。該重量平均分子
量が８００未満であるとＯＨＰシート等のフィルムへの
顔料の定着性が向上せず、３０００００を超えるとイン
クの粘度が上がり、インクの取り扱い性に劣る。また、
該ポリエチレンイミンは、その重量平均分子量が１００
０〜１０００００であるのが好ましく、１５００〜５０
０００であるのが更に好ましい。該ポリエチレンイミン
を配合することにより、被記録部材、特にＯＨＰシート
等のフィルムへの顔料の定着性が向上する。尚、上記ポ
リエチレンイミンの製法は特に制限されず、公知の重合
法により得られ、例えば、次の〔１〕〜〔３〕などする
ことにより得ることができる。即ち、〔１〕エチレンイ
ミンを二酸化炭素、塩酸、臭化水素酸などを触媒として
開環重合させる。〔２〕塩化エチレンとエチレンジアミ
ンを重縮合させる。〔３〕オキサゾリドン−２を加熱す
る。

【０００９】上記の重量平均分子量が８００〜３０００
００であるポリエチレンイミン（以下、単に「ポリエチ
レンイミン」という）としては、アクリル鎖からなる主
鎖の側鎖にグラフトされたポリエチレンイミン、水酸化
処理されたポリエチレンイミン、及び両性イオン化され
たポリエチレンイミン等が好ましく用いられる。これら
のポリエチレンイミンは、一種又は二種以上で用いられ
る。

【００１０】ここで、上記アクリル鎖からなる主鎖の側
鎖にグラフトされたポリエチレンイミンは、例えば、ポ
リアクリル酸を塩化チオニルでポリアクリル酸塩化物と
し、該ポリアクリル酸塩化物とポリエチレンイミンを完
全に反応させる等の方法により合成される。

【００１１】また、上記水酸化処理されたポリエチレン
イミンは、例えば、ポリアクリル酸を塩化チオニルで酸
塩化物とし、過剰の該ポリアクリル酸とポリエチレンイ
ミンとを反応させた後、過剰の酸塩化物を加水分解して
酸にもどす等の方法により合成される。

【００１２】また、上記両性イオン化されたポリエチレ
ンイミンは、例えば、ポリアクリル酸を塩化チオニルで
ポリアクリル酸塩化物とし、該ポリアクリル酸塩化物と
ポリエチレンイミンの一部とを反応させる等の方法によ
り合成される。

【００１３】これらのポリエチレンイミンのうち、顔料
を分散させる性能の点から、水酸化処理されたポリエチ
レンイミンが特に好ましい。

【００１４】また、上記ポリエチレンイミンは、インク
の基本物性と定着性向上とのパランスの点から、本発明
の水系顔料インク中に、０．０１〜１０重量％配合され
ることが好ましく、０．０５〜５重量％配合されること
が更に好ましい。

【００１５】本発明の水系顔料インクにおいて上記ポリ
エチレンイミンを配合することにより被記録部材、特に
ＯＨＰシート等のフィルムへの顔料の定着性が向上する
理由は、下記の通りであると推察される。即ち、上記ポ
リエチレンイミンは粘着性を有しているので、被記録部
材上において顔料と該被記録部材とを結合する結合剤と
しての作用を有する。その結果、フィルムのようなイン
クの浸透性に劣る被記録部材上に印刷した場合であって
も顔料は十分に定着する。このように、顔料の定着性は
上記ポリエチレンイミンの粘着性に起因しているので、
本発明の水系顔料インクを特に熱エネルギーを用いて記
録を行うインクジェット記録方法に用いた場合に顔料の
定着性が一層向上する。

【００１６】本発明の水系顔料インクにおいて用いられ
る上記高分子分散剤としては、インク中における顔料の
分散性を向上させ得るものが用いられる。該高分子分散
剤としては、ゼラチン、カゼイン等のタンパク質、アラ
ビアゴム等の天然ゴム、サポニン等のグルコキシド、ア
ルキルセルロース、カルボキシアルキルセルロース、ヒ
ドロキシアルキルセルロース等のセルロース誘導体、リ
グニンスルホン酸塩、セラック等の天然高分子、ポリア
クリル酸塩、スチレン−アクリル酸共重合物塩、ビニル
ナフタレン−アクリル酸共重合物塩、スチレン−マレイ
ン酸共重合物塩、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合
物塩、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナ
トリウム塩、ポリリン酸等の陰イオン性高分子、ポリビ
ニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレ
ングリコール等の非イオン性高分子等を用いることがで
きる。これらは単独で又は二種以上を組み合わせて用い
ることができる。

【００１７】特に上記高分子分散剤として、（メタ）ア
クリル酸誘導体の共重合体を用いると顔料の分散性が一
層向上し、インクの長期間保存安定性が向上するので好
ましい。該（メタ）アクリル酸誘導体の共重合体は、ア
クリル酸若しくはメタアクリル酸又はその誘導体のみが
共重合成分として用いられているものであってもよく、
或いはアクリル酸若しくはメタアクリル酸又はその誘導
体と、重合性を有する単量体とが共重合成分として用い
られているものであってもよい。（メタ）アクリル酸の
誘導体としては、そのアルカリ金属塩、アルカリ土類金
属塩、アンモニウム塩若しくはアミン塩及びエステル、
並びに二重結合炭素に結合する水素原子が各種官能基
（例えばカルボキシル基やカルボキシアルキル基）で置
換された化合物（例えば、マレイン酸、イタコン酸、シ
トラコン酸及びフマル酸）等が挙げられる。特に、立体
障害性を発現し得る程度の鎖長の側鎖を上記共重合体に
導入し得る（メタ）アクリル酸の誘導体が好ましい。

【００１８】（メタ）アクリル酸誘導体の共重合体とし
て特に好ましく用いられるものは、下記一般式（Ａ）で
表される単量体（ａ）と、下記一般式（Ｂ）で表される
単量体（ｂ）とを重合して得られる共重合体〔以下、こ
の共重合体を「共重合体（Ｉ）」という〕である。

【００１９】

【化２】

【００２０】上記共重合体（Ｉ）について詳述すると、
上記一般式（Ａ）において、Ｒ₁及びＲ₂は、上述の通
り水素原子又は低級アルキル基（好ましくはＣ１〜Ｃ
３）を示し、同一でも異なってもよい。特に、Ｒ₁及び
Ｒ₂が両方とも水素原子であるか又はＲ₁が水素原子で
Ｒ₂がメチル基であることが好ましい。ｍ₁は、０〜２
の整数を示し、好ましくは０又は１である。ＡＯは、炭
素数２〜３のオキシアルキレン基（即ち、オキシエチレ
ン基又はオキシプロピレン基）を示し、好ましくはオキ
シエチレン基である。ｎは１〜３００の整数を示し、好
ましくは２〜１５０の整数であり、更に好ましくは４〜
１３０の整数である。ｎが０であると分散安定性を十分
発揮できず、ｎが３００を超えるとインクの粘度が上昇
し、例えばインクジェットプリンタに用いた場合に吐出
挙動に悪影響を及ぼすことがある。Ｘは水素原子又は低
級アルキル基（好ましくはＣ１〜Ｃ５）を示し、好まし
くは水素原子、メチル基又はエチル基である。

【００２１】上記一般式（Ａ）で表される化合物として
好ましいものの具体例としては、メトキシポリエチレン
グリコール、メトキシポリエチレンポリプロピレングリ
コール、エトキシポリエチレングリコール、エトキシポ
リエチレンポリプロピレングリコール、プロポキシポリ
エチレングリコール、プロポキシポリエチレンポリプロ
ピレングリコール等の片末端アルキル封鎖ポリアルキレ
ングリコールとアクリル酸、メタクリル酸又は脂肪酸の
脱水素（酸化）反応物とのエステル化物や、アクリル
酸、メタクリル酸又は脂肪酸の脱水素（酸化）反応物へ
のエチレンオキシド、プロピレンオキシド付加物が挙げ
られる。上記一般式（Ａ）で表される化合物において、
エチレンオキシド及びプロピレンオキシドの双方を付加
させる場合には、ランダム付加、ブロック付加、交互付
加等のいずれでも用いることができる。この場合、エチ
レンオキシドとプロピレンオキシドとの付加モル比（前
者：後者）は、１０：９０〜９０：１０であることが望
ましく、１０：９０〜６０：４０であることが更に望ま
しい。

【００２２】上記一般式（Ｂ）で表される化合物として
は、不飽和モノカルボン酸及びその塩並びに不飽和ジカ
ルボン酸及びその塩が挙げられる。具体的には、アクリ
ル酸、メタクリル酸及びクロトン酸並びにこれらの金属
塩や、不飽和ジカルボン酸系単量体であるマレイン酸、
イタコン酸、シトラコン酸及びフマル酸並びにこれらの
アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩
及びアミン塩並びにこれらの酸無水物である無水マレイ
ン酸、無水イタコン酸及び無水シトラコン酸が挙げられ
る。

【００２３】上記共重合体（Ｉ）においては、上記単量
体（ａ）及び（ｂ）のモル比〔単量体（ａ）／単量体
（ｂ）〕が０．１／１００〜１００／１００であること
が好ましく、１／１００〜７０／１００であることが更
に好ましい。該単量体（ａ）の比率がこれよりも小さい
と分散保存安定性が損なわれ、該単量体（ａ）の比率が
これよりも大きいと水に対する溶解性が低下して分散性
が低下する虞れがある。即ち、該単量体（ａ）及び
（ｂ）のモル比をかかる範囲内とすることにより、分散
性に優れかつ分散保存安定性に優れた高分子分散剤とな
るので好ましい。

【００２４】上記共重合体（Ｉ）においては、その高分
子分散剤としての機能を損なわない範囲内で他の共重合
可能な単量体を共重合成分として更に用いてもよい。該
単量体としては、（メタ）アクリロニトリル、（メタ）
アクリルアミド、スチレン、スチレンスルホン酸等が挙
げられる。

【００２５】上記単量体（ａ）及び（ｂ）の共重合様式
は、ランダム共重合、ブロック共重合、交互共重合、グ
ラフト共重合の共重合様式をとることができ、得られる
共重合体（Ｉ）の高分子分散剤としての機能を損なわな
い限り特に制限されない。

【００２６】上記共重合体（Ｉ）は、高分子量になると
増粘して取り扱い性に劣ること及びインクにした時にイ
ンクの粘度が上昇しインクの性能を低下させるという虞
れがあることからその重量平均分子量が５０００〜２０
万であることが望ましく、５０００〜７万であることが
更に望ましい。

【００２７】特に、上記共重合体（Ｉ）の中でも、分散
性及び分散物の保存安定性の点から、１分子当たりオキ
シアルキレン基を好ましくは１〜３００個、更に好まし
くは２〜１５０個、一層好ましくは４〜１３０個導入し
たポリアルキレングリコールモノエステル系単量体〔特
に、（メタ）アクリル酸のポリアルキレングリコールエ
ステル又はアルコキシポリアルキレングリコールエステ
ル〕と（メタ）アクリル酸系単量体とを重合して得られ
る共重合体を用いることが望ましい。

【００２８】上記共重合体（Ｉ）の調製方法は、該共重
合体（Ｉ）の高分子分散剤としての機能を損なわない限
り特に制限されず、従来公知の調製方法が用いられる。
調製方法の具体例としては、特開平７−２２３８５２号
公報の第４欄４２行〜第５欄１１行に記載の方法等が挙
げられる。

【００２９】本発明の水系顔料インクにおいて、高分子
分散剤として（メタ）アクリル酸誘導体の共重合体、特
に上記共重合体（Ｉ）を用いることにより顔料の分散性
が特に向上する理由は定かではないが、下記の通りであ
ると推察される。即ち、上記共重合体（Ｉ）はインク中
において、その分子中における電荷を有する部位（例え
ばカルボニル部位）が顔料表面に吸着すると共に側鎖の
ポリオキシアルキレン基が外方を向いた状態で該顔料の
表面を取り囲んでいる。該ポリオキシアルキレン基は鎖
長が長く立体障害性が高いので、顔料同士の凝集が該ポ
リオキシアルキレン基によって阻害される。その結果、
顔料の分散性や保存安定性が向上すると考えられる。上
記ポリオキシアルキレン基による立体障害性は、本発明
の水系顔料インクのｐＨが高い場合に特に顕著に発現す
るので、後述するように本発明の水系顔料インクのｐＨ
を高い領域に設定することが好ましい。

【００３０】上記高分子分散剤は、本発明の水系顔料イ
ンク中に０．０５〜１０重量％配合されることが好まし
い。該高分子分散剤の配合量が０．０５重量％に満たな
いと顔料を十分に安定させるだけの配合量に達していな
いので保存安定性に欠けることがあり、１０重量％を超
えると分散性や保存安定性がそれ以上向上しないばかり
かインクの粘度を上昇させてしまうことがある。該高分
子分散剤の配合量は、０．１〜４重量％であることが更
に好ましく、０．５〜３重量％であることが一層好まし
い。

【００３１】次に、本発明の水系顔料インクにおける、
上記ポリエチレンイミン及び上記高分子分散剤以外の必
須成分について説明する。本発明の水系顔料インクにお
いて用いられる顔料は、その種類に特に制限は無く、例
えば、カーボンブラック；Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロ
ー１、５、１２、１４、１７、２４、４２、５３、８
３、９５、９７、９８及び１００；Ｃ．Ｉ．ピグメント
・レッド１、３、４、５、１７、２２、３１、４８、４
９、５３、６３、６４、８１：１、８８及び１０１；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１、１５、１６、２７、２
８、２９、５６、６０及び６３並びに；Ｃ．Ｉ．ピグメ
ント・ブラック１及び１１等を用いることができ、特
に、カーボンブラックを用いることが好ましい。上記顔
料は、本発明の水系顔料インク中に１〜１５重量％配合
されることが好ましく、２〜１０重量％配合されること
が更に好ましい。該顔料の配合量が１重量％に満たない
と印字濃度が不十分であり、１５重量％を超えて使用し
ても印字濃度の大幅な向上が図れないので、上記範囲内
とすることが好ましい。また、上記顔料は、インクの保
存安定性向上、及び特にインクジェット記録用インクと
して用いた場合の間欠吐出性の一層の向上の点から、そ
の平均粒径が０．０５〜３μｍであることが好ましく、
０．０５〜１μｍであることが更に好ましい。

【００３２】本発明の水系顔料インクを用いて減法混色
法によりカラー印刷を行う場合には、黒色、イエロー、
マゼンタ、及びシアンそれぞれの顔料を含有する４種類
のインク（黒色インク、イエローインク、マゼンタイン
ク、シアンインク）からなる水系顔料インクセットを用
いることが好ましい。この場合、黒色顔料としてカーボ
ンブラックを用い、イエロー顔料としてＣ．Ｉ．ピグメ
ント・イエロー１７及び８３から選ばれる顔料を用い、
マゼンタ顔料としてＣ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：
３、８３及び１２２から選ばれる顔料を用い、シアン顔
料としてＣ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３を用いる
と、色再現性が向上するので好ましい。

【００３３】本発明の水系顔料インクにおいて用いられ
る水溶性溶剤は、湿潤剤ないし保湿剤としての機能を有
するものであればその種類に特に制限は無く、例えばエ
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、トリエチレングリコール、テトラエチレン
グリコール及びポリエチレングリコール等のグリコール
類；グリセリン；ジエチレングリコールジエチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレ
ングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコール
モノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエ
ーテル、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブ
チルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、ジ
エチルカルビトール、トリエチレングリコールモノメチ
ルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテ
ル、及びプロピレングリコールモノメチルエーテル等の
多価アルコールのエーテル類、アセテート類；チオジグ
リコール；Ｎ−メチル−２−ピロリドン；１，３−ジメ
チルイミダゾリジノン；トリエタノールアミン；ホルム
アミド；ジメチルホルムアミド等の含窒素化合物類、ジ
メチルスルホキシドの一種又は二種以上を使用すること
ができる。これらの水溶性溶剤は、本発明の水系顔料イ
ンク中に０．１〜３０重量％配合されることが好まし
く、０．１〜１５重量％配合されることが更に好まし
い。

【００３４】本発明の水系顔料インク（特にインクジェ
ット記録用インクとして用いた場合）において水は媒体
として用いられるものであり、７０〜９８重量％配合さ
れることが好ましく、８５〜９５重量％配合されること
が更に好ましい。

【００３５】上述の必須成分に加えて、本発明の水系顔
料インクには必要に応じて以下に述べるような各種成分
を配合することもできる。

【００３６】本発明の水系顔料インクにおいては、上記
高分子分散剤と共に分散性向上剤を併用することが好ま
しい。該分散性向上剤としては、アニオン界面活性剤、
カチオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、両性界面活
性剤等の各種界面活性剤を用いることができる。該界面
活性剤は全体として、本発明の水系顔料インク中に０．
０１〜１０重量％配合されることが好ましく、０．０５
〜５重量％配合されることが更に好ましい。

【００３７】上記アニオン界面活性剤としては、アルキ
ルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン
酸塩、アルカン又はオレフィンスルホン酸塩、アルキル
硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキル又はアル
キルアリールエーテル硫酸エステル塩、アルキルリン酸
塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、エー
テルカルボキシレート、アルキルスルホコハク酸エステ
ル塩、α−スルホ脂肪酸エステル、及び脂肪酸塩よりな
る群から選ばれる界面活性剤や、高級脂肪酸とアミノ酸
の縮合物、ナフテン酸塩等を用いることができる。好ま
しく用いられるアニオン界面活性剤は、アルキルベンゼ
ンスルホン酸塩（とりわけ直鎖アルキルのもの）、アル
カン又はオレフィンスルホン酸塩（とりわけ第２級アル
カンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩）、ア
ルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキル又
はアルキルアリールエーテル硫酸エステル塩（とりわけ
ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル
塩）、アルキルリン酸塩（とりわけモノアルキルのも
の）、エーテルカルボキシレート、アルキルスルホコハ
ク酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル、及び脂肪酸塩より
なる群から選ばれる界面活性剤であり、特に好ましく
は、アルキルベンゼンスルホン酸塩（とりわけ直鎖アル
キルのもの）、ポリオキシエチレンアルキル又はアルキ
ルアリールエーテル硫酸エステル塩（とりわけポリオキ
シエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩）、及びア
ルキル硫酸エステル塩である。これらは単独で又は二種
以上を組み合わせて用いることができる。

【００３８】上記カチオン界面活性剤としては、脂肪族
アミン塩、第４級アンモニウム塩、スルホニウム塩、及
びホスフォニウム塩等を用いることができる。これらは
単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができ
る。

【００３９】上記ノニオン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、ポリオキシエチレンア
ルキルアリールエーテル、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及
びアルキル（ポリ）グリコキシドよりなる群から選ばれ
る界面活性剤等を用いることができる。好ましく用いら
れるノニオン界面活性剤は、ポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル及びポリオキシエチレンアルキルアリールエ
ーテルより選ばれる界面活性剤等である。これらは単独
で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。

【００４０】上記両性界面活性剤としては、アミノ酸型
化合物、ベタイン型化合物等を用いることができる。

【００４１】特に、上記界面活性剤を用いる場合には、
アニオン界面活性剤を用いるか、又はアニオン界面活性
剤とノニオン界面活性剤とを併用し、両者の配合量をそ
れぞれ０．０１〜５重量％（特に０．０１〜３重量％、
とりわけ０．０５〜２重量％）とし、且つ両者の配合比
を該アニオン界面活性剤：該ノニオン界面活性剤＝１０
０：１〜１：１００（特に９０：１〜１：７０、とりわ
け７０：１〜１：５０）の重量比となるように用いるこ
とが、印刷像の印字濃度、及び長期間保存下での分散安
定性の向上の点から好ましい。

【００４２】また、上記界面活性剤としてアニオン界面
活性剤を用いる場合には、上記高分子分散剤と該アニオ
ン界面活性剤とは、両者の配合比が該高分子分散剤：該
アニオン界面活性剤＝１：２〜３０：１の重量比で用い
られることが好ましい。該高分子分散剤の配合量が上記
範囲を超えて多くなると、顔料に対する濡れ性が不足
し、分散性が低下することがある。一方、該アニオン界
面活性剤の配合量が上記範囲を超えて多くなると、イン
クの泡立ち性が増大し取り扱い性に劣ることがある。両
者の配合比は、該高分子分散剤：該アニオン界面活性剤
＝１：１〜１５：１であることが更に好ましく、１：１
〜１０：１であることが一層好ましい。

【００４３】本発明の水系顔料インクにおいては、イン
クの記録紙への浸透性の向上と裏抜け（記録紙への裏側
へのインクのしみ出し）防止とのバランスを図るため
に、ポリプロピレングリコールを配合することが好まし
い。ポリプロピレングリコールは、その分子量が４００
〜３０００であることが好ましく、４００〜２０００で
あることが更に好ましい。ポリプロピレングリコール
は、本発明の水系顔料インク中に０．０１〜３重量％配
合されることが好ましく、０．０１〜１重量％配合され
ることが更に好ましい。

【００４４】また、インクの乾燥性を向上させるため
に、本発明の水系顔料インクに脂肪族一価アルコールを
配合することが好ましい。該脂肪族一価アルコールとし
ては、エチルアルコール、１−プロピルアルコール、及
び２−プロピルアルコールのうちの一種又は二種以上を
用いることが好ましく、１−プロピルアルコールを用い
ることが特に好ましい。該脂肪族一価アルコールは、本
発明の水系顔料インク中に好ましくは０．０１〜１０重
量％配合され、更に好ましくは０．１〜８重量％配合さ
れる。特に、該脂肪族一価アルコールの配合量を、上記
高分子分散剤の配合量との関係において、両者の配合比
が該高分子分散剤：該脂肪族一価アルコール＝１：１０
〜１：１となるように調整することにより、インクの乾
燥性が一層向上する。

【００４５】更に、本発明の水系顔料インクにおいて
は、特にインクジェット記録用インクとして用いた場合
の間欠吐出性を向上させるために、分子量が４００〜３
５００（特に、４００〜２０００）であるポリエチレン
グリコールジサルフェート塩を配合することもできる。
該ポリエチレングリコールジサルフェート塩は、本発明
の水系顔料インク中に０．０１〜３重量％配合されるこ
とが好ましく、０．０１〜１重量％配合されることが更
に好ましい。

【００４６】同様に、間欠吐出性を向上させるために、
本発明の水系顔料インクに糖類を配合することもでき
る。該糖類としては、Ｄ−グルコース、フルクトース、
マルトース及びサッカロースのうちの一種又は二種以上
を用いることが好ましく、サッカロースを用いることが
特に好ましい。該糖類は、本発明の水系顔料インク中に
好ましくは０．１〜５重量％配合され、更に好ましくは
０．１〜３重量％配合される。特に、該糖類の配合量
を、上記高分子分散剤の配合量との関係において、両者
の配合比が該高分子分散剤：該糖類＝２０：１〜１：５
となるように調整することにより、間欠吐出性が一層向
上する。

【００４７】また同様に、間欠吐出性を向上させるため
に、本発明の水系顔料インクにＮ−メチル−２−ピロリ
ドンや１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等の窒
素含有複素環化合物を配合することもできる。該窒素含
有複素環化合物は、本発明の水系顔料インク中に好まし
くは０．０１〜１０重量％配合され、更に好ましくは
０．１〜５重量％配合される。

【００４８】更に同様に、間欠吐出性を向上させるため
に、本発明の水系顔料インクに非プロトン性極性溶媒を
配合することもできる。該非プロトン性極性溶媒として
は、ジメチルスルホキシド、及びスルホランのうちの一
種又は二種以上を用いることが好ましい。該非プロトン
性極性溶媒は、本発明の水系顔料インク中に好ましくは
０．０１〜１０重量％配合され、更に好ましくは０．１
〜５重量％配合される。

【００４９】間欠吐出性を向上させ得るこれらポリエチ
レングリコールジサルフェート塩、糖類、窒素含有複素
環化合物、及び非プロトン性極性溶媒は、特に、平均粒
径が０．０５〜３μｍである顔料と併用することにより
間欠吐出性が更に一層向上する。

【００５０】また、本発明の水系顔料インクにおいて
は、インクの定着性を一層向上させるために、アクリル
−ウレタン共重合体エマルションを配合することが好ま
しい。該エマルションとしては、アクリルーウレタンブ
ロック共重合体（ポリアクリル酸重合体にポリウレタン
重合体が結合した共重合体）エマルションを用いること
が好ましい。該エマルションにおける共重合体の重量平
均分子量は１００００〜３０００００であることが好ま
しく、２００００〜２５００００であることが更に好ま
しい。該エマルションは、固形分濃度として、本発明の
水系顔料インク中に０．０１〜１０重量％配合されるこ
とが好ましく、０．０５〜５重量％配合されることが更
に好ましい。

【００５１】本発明の水系顔料インクにおいては、更に
必要に応じてシリコーン系化合物等の消泡剤、クロロメ
チルフェノール系化合物等の防黴剤、ＥＤＴＡ等のキレ
ート剤、亜硫酸塩等の酸素吸収剤等を配合することもで
きる。

【００５２】本発明の水系顔料インクは、印刷像の印字
濃度、特に黒色の印字濃度を向上させ得る点から、その
ｐＨが９．５〜１３．０であることが好ましく、１０．
０〜１２．０であることが更に好ましい。ｐＨを上記範
囲内とするためには、本発明の水系顔料インクにｐＨ調
整剤、例えばアミノアルコールを配合すればよい。該ア
ミノアルコールとしては、モノエタノールアミン（例え
ば、２−アミノエタノール）、トリエタノールアミン等
を用いることが好ましい。

【００５３】上述の各成分を混合して本発明の水系顔料
インクを調製する方法に特に制限はなく、従来公知の装
置、例えばボールミル、サンドミル、アトライター、バ
スケットミル、ロールミル等を使用して調製することが
できる。本発明の水系顔料インクの調製に際しては、粗
大粒子を除去することが好ましい。例えば、上述の各成
分を配合して得られたインクを、遠心分離機で遠心分離
（２５００Ｇ、２０分間）することによって、好ましく
は２μｍ以上、更に好ましくは１μｍ以上の粒子を除去
する。これによって、目詰まりのないインクが得られる
ので好ましい。

【００５４】本発明の水系顔料インクは、万年筆やボー
ルペン、マジックペン、サインペン等の通常の筆記具用
のインクとして用いられ、特にインクジェット記録用イ
ンクとして好適に用いられる。本発明の水系顔料インク
をインクジェット記録用インクとして用いる場合には、
インクジェット記録方式を用いたプリンターであれば、
如何なるプリンターにおいても用いることができる。例
えば、プリンターヘッドに配設された発熱抵抗素子のヒ
ーター等による熱エネルギーを用いて記録を行う熱ジェ
ット記録方式のプリンター、及びプリンターヘッドに配
設された圧電素子を用いて記録を行う圧電素子記録方式
のプリンターの何れにも使用することができ、特に熱エ
ネルギーを用いて記録を行う熱ジェット記録方式のプリ
ンターに好適に使用される。

【００５５】

【実施例】以下、実施例をもって本発明の有効性を例示
する。しかしながら、本発明の範囲はかかる実施例に制
限されるものではない。尚、以下の例中、「部」及び
「％」は特に断らない限りそれぞれ重量部及び重量％を
表す。

【００５６】〔実施例１〕・顔料Ａ１５部・高分子分散剤Ａ２部・ジエチレングリコール７部・水７６部上記成分をサンドミルで４時間分散し、分散液Ａとし
た。次いで、分散液Ａ及び下記成分を下記の配合比とな
るようにディゾルバーで希釈した。・分散液Ａ３３．３部・高分子分散剤Ａ０．３部・ポリエチレンイミンＡ３部・ジエチレングリコール１．７部・２−アミノエタノール０．７部・水６０．９部上記の成分を配合後、遠心分離機で遠心分離（２５００
Ｇ、２０分間）し、粗大粒子を除去して水系顔料インク
を得た。この水系顔料インクの保存安定性及び顔料の定
着性を下記〔測定方法〕に従い測定した。その結果を表
３に示す。尚、上記の成分において、顔料Ａ、高分子分
散剤Ａ及びポリエチレンイミンＡの詳細は表２に示す通
りである。

【００５７】〔測定方法〕保存安定性得られたインクを６０℃で１２０時間保存した後、２５
００Ｇで２０分間遠心分離し、遠心分離後のインクの固
形分濃度（ｗｔ％）を測定した。同様の方法で常温保存
（２５℃、１２０時間）されたインクの固形分濃度（ｗ
ｔ％）を測定した。測定値を下記式（Ｉ）に代入し、イ
ンクの固形分濃度変化（％）を算出した。算出されたイ
ンクの固形分濃度変化値からインクの保存安定性を下記
の基準で評価した。

【００５８】

【数１】

【００５９】評価基準０≦インクの固形分濃度変化≦３・・・◎ ３＜インクの固形分濃度変化≦５・・・○ ５＜インクの固形分濃度変化≦10・・・△ 10＜インクの固形分濃度変化・・・・・×

【００６０】顔料の定着性プリンターヘッドに発熱抵抗素子のヒーターが配設され
た熱ジェットプリンター（キャノン製ＢＪ−１０Ｖ
Ｌｉｔｅ）、及びプリンターヘッドに圧電素子が配設さ
れたインクジェットプリンター（エプソン製ＭＪ−５
００Ｃ）を用いて、インクジェット用ＯＨＰシートにベ
タ印字し、乾燥させた後、ベタ印字部をけしゴムでこす
ったときのインクの定着度合を確認し、下記基準で顔料
の定着性を評価した。評価基準 ×・・・けしゴムでこするとインクがおちる。 ○・・・けしゴムでこすってもインクはおちないが、爪
でひっかくとおちる。 ◎・・・けしゴムでこすっても、爪でひっかいてもイン
クはおちない。

【００６１】〔実施例２〜５及び比較例１〕顔料、高分
子分散剤及びポリエチレンイミンの種類及び配合量をそ
れぞれ表１に示す通りとする以外は実施例１と同様にし
て水系顔料インクを得た。得られた水系顔料インクにつ
いて実施例１と同様の測定を行った。その結果を表３に
示す。尚、実施例２〜５及び比較例１で用いられた顔
料、高分子分散剤及びポリエチレンイミンの詳細は表２
に示す通りである。

【００６２】

【表１】

【００６３】

【表２】

【００６４】

【表３】

【００６５】表３に示す結果から明らかなように、高分
子分散剤と重量平均分子量が特定範囲内にあるポリエチ
レンイミンとを組み合わせて用いた本発明の水系顔料イ
ンク（実施例１〜５）は、高分子分散剤を用いていない
比較例１のインクに比して印刷像の顔料の定着性に優れ
ていることが分かる。さらに、高分子分散剤として、特
定の（メタ）アクリル酸誘導体の共重合体を用い、該
（メタ）アクリル酸誘導体の共重合体と上記ポリエチレ
ンイミンとを組み合わせた実施例１、２、４及び５の水
系顔料インクは、長期間保存下での保存安定性にも優れ
ていることが分かる。特に、本発明の水系顔料インク
は、熱エネルギーを用いて記録を行うインクジェット記
録方法において顔料の定着性が良好であることが分か
る。

【００６６】

【発明の効果】本発明によれば、被記録部材、特にＯＨ
Ｐシート等のフィルムへの顔料の定着性が向上した水系
顔料インクが得られる。

フロントページの続き (72)発明者柳秀樹栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会社研究所内 (72)発明者鈴木祥一栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会社研究所内 (72)発明者若林繁美栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会社研究所内 (72)発明者會田健二栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会社研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】顔料、高分子分散剤、重量平均分子量が
８００〜３０００００であるポリエチレンイミン、水溶
性溶剤及び水を含むことを特徴とする水系顔料インク。
【請求項２】上記ポリエチレンイミンが、アクリル鎖
からなる主鎖の側鎖にグラフトされたポリエチレンイミ
ンである、請求項１記載の水系顔料インク。
【請求項３】上記ポリエチレンイミンが、水酸化処理
されたポリエチレンイミンである、請求項１記載の水系
顔料インク。
【請求項４】上記ポリエチレンイミンが、両性イオン
化されたポリエチレンイミンである、請求項１記載の水
系顔料インク。
【請求項５】上記高分子分散剤が、（メタ）アクリル
酸誘導体の共重合体である、請求項１〜４の何れかに記
載の水系顔料インク。
【請求項６】上記高分子分散剤が、下記一般式（Ａ）
で表される単量体（ａ）と、下記一般式（Ｂ）で表され
る単量体（ｂ）とを重合して得られる共重合体である、
請求項５記載の水系顔料インク。【化１】
【請求項７】インクジェット記録用インクである、請
求項１〜６の何れかに記載の水系顔料インク。