JP2003231831A

JP2003231831A - 水系インク

Info

Publication number: JP2003231831A
Application number: JP2002032050A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Nakano; 幸弘仲野
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2002-02-08
Filing date: 2002-02-08
Publication date: 2003-08-19
Anticipated expiration: 2022-02-08
Also published as: JP3983060B2

Abstract

(57)【要約】【課題】印字濃度、耐水性、耐マーカー性及び耐擦過性
のいずれについても優れている水系インクを提供するこ
とを課題とする。更に、本発明は、吐出性に優れたイン
クジェット記録用水系インクを提供すること。【解決手段】60〜200 KOHmg/g の酸価を有し、かつ酸基
の30〜80mol ％を塩基で中和した水不溶性ポリマーのポ
リマー粒子に、ｐＨ１〜６のカーボンブラックを含有さ
せた水分散体が用いられてなる水系インク。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水系インクに関す
る。更に詳しくは、インクジェット記録用プリンター等
に好適に使用しうる水系インクに関する。

【０００２】

【従来の技術】水系インクの色材には、水溶性染料や顔
料水分散体が使用されている。水溶性染料は、色調が広
く色再現性に優れており、特に写真印刷に適した色材と
して使用されている。一方、顔料水分散体は、耐候性に
特徴があり、印字物の長時間保存や屋外での使用に適し
た色材として用いられている。

【０００３】しかしながら、水溶性染料には、耐水性や
耐光性に欠点があり、また顔料水分散体には、顔料の分
散安定性を高めるために分散剤として界面活性剤や水溶
性ポリマーを用いた場合、紙面での定着性が悪く、耐水
性、耐擦過性及び耐マーカー性に劣るという欠点があ
る。

【０００４】黒色材には、他の色の色材と比べて、特に
高い印字濃度と優れた耐光性が求められている。それ
故、その性能を満足させるために、近年、着色剤として
カーボンブラックが使用されている。

【０００５】しかしながら、カーボンブラックの分散安
定性を高めるために、界面活性剤や水溶性ポリマーを用
いた場合、紙面での定着性が悪く、耐水性、耐擦過性及
び耐マーカー性に劣るという欠点がある。

【０００６】そこで、顔料水分散体の耐水性、耐擦過性
及び耐マーカー性を改善する目的で、顔料を水に不溶な
ポリマーに含有させたポリマー粒子水分散体を用いるこ
とが提案されている。例えば、特開平８−183920号公報
には、酸価が50〜280 の合成樹脂の少なくとも一部の酸
基が塩基で中和された自己分散性樹脂中に着色剤が内包
された着色樹脂粒子が提案されており、また特開平9-15
1342号公報には、顔料の含有率が35〜80重量％の範囲内
にあるアニオン性マイクロカプセル化顔料含有水性分散
液が提案されている。

【０００７】しかし、これらの色材を用いても、印字物
の耐水性が良好となるものの、普通紙における耐マーカ
ー性、光沢紙及び写真用紙等の専用紙での耐擦過性や、
印字濃度は十分に満足しうるものではない。また、吐出
性に影響を及ぼすインク粘度も概して高く、吐出安定性
が良好とはいい難いものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、印字濃度、
耐水性、耐マーカー性及び耐擦過性のいずれについても
優れている水系インクを提供することを課題とする。更
に、本発明は、吐出性に優れたインクジェット記録用水
系インクを提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、60〜200 KOHm
g/g の酸価を有し、かつ酸基の30〜80mol ％を塩基で中
和した水不溶性ポリマーのポリマー粒子に、ｐＨ１〜６
のカーボンブラックを含有させた水分散体が用いられて
なる水系インクに関する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の水系インクは、ポリマー
の酸価及び中和度と、カーボンブラックのｐＨとが適切
に組合せられていることにより、優れた吐出性、印字濃
度、耐水性及び耐擦過性を示す。更に、本発明の水系イ
ンクにおいて、ポリマーが所定の組成を有する場合に
は、優れた耐マーカー性も発現される。

【００１１】ポリマーの酸価及び中和度と、カーボンブ
ラックのｐＨとが適切に組合せられていることによる効
果としては、ポリマーの水不溶性が高められることにより、カーボ
ンブラックを含有する水分散体の耐水性が著しく良好と
なる、本水分散体をインクに配合した際、粘度が低く、優れ
た吐出安定性を示す、高い印字濃度を発現する等が挙げられる。

【００１２】これらの効果が発現される理由は、ポリマ
ーの酸価と中和度との組合せにより、ポリマーの親水性
と疎水性のバランスが調整されることに基づくものと推
測される。

【００１３】なお、中和したポリマーが水に可溶である
か否かの判断は、ポリマー粒子の水分散体を調製する際
の中和度で中和したポリマー１ｇを25℃のイオン交換水
100ｇに入れ、24時間攪拌したときに、不溶であれば水
不溶性ポリマーとし、可溶であれば水可溶性ポリマーと
する。

【００１４】また、ｐＨが１〜６のカーボンブラックを
使用する効果としては、耐擦過性の向上が挙げられる。
特に光沢紙や写真用紙等の専用紙を用いた場合には、耐
擦過性の向上効果が顕著に発現される。これは、専用紙
のコート剤にカチオン性の素材が使用されているため、
カーボンブラックを強いアニオン性にすることにより、
水分散体のポリマー粒子と専用紙表面との接着性が高め
られることに基づくものと推測される。

【００１５】水不溶性ポリマー（以下、「ポリマー」と
いう）の酸価は、分散安定性、吐出性の観点から、60KO
Hmg/g 以上、好ましくは80KOHmg/g 以上、より好ましく
は90KOHmg/g 以上、更に好ましくは100KOHmg/g以上であ
り、親水性を抑制し、耐水性を高め、水分散体の粘度を
低減してインク粘度を低減させ、印字濃度を高める観点
から、200KOHmg/g以下、好ましくは180KOHmg/g以下、よ
り好ましくは160KOHmg/g以下、更に好ましくは140KOHmg
/g以下である。これらの観点から、ポリマーの酸価は、
60〜200KOHmg/g、好ましくは80〜180KOHmg/g、より好ま
しくは90〜160KOHmg/g、更に好ましくは100 〜140KOHmg
/gである。

【００１６】ポリマーの酸価は、未中和状態におけるポ
リマーの酸価である。水系インク中のポリマーは、中和
されているので、水系インクからポリマーを分離し、そ
のポリマーに酸を加えることにより、未中和状態のポリ
マーとする。

【００１７】また、ポリマーの中和度は、30〜80mol ％
である。ここで、ポリマーの中和度とは、ポリマー中の
酸基の量(mol) に対する添加した中和剤の量(mol) の比
率を意味する。例えば、ポリマー100 ｇ中にメタクリル
酸（分子量：86）が20重量％(0.233mol)共重合されてい
る場合、水酸化ナトリウム（分子量：40) を4.65ｇ(0.1
16mol) 添加すれば、中和度は49.8mol ％となる。

【００１８】ポリマーの中和度は、前述したポリマーの
親水性と疎水性のバランスに重要な役割を果たす。ポリ
マーの中和度が30mol ％以上であれば、分散安定性及び
吐出安定性が良好となり、80mol ％以下であれば、耐水
性、インク粘度及び印字濃度が良好となる。ポリマーの
中和度は、好ましくは35〜75mol ％、より好ましくは40
〜70mol ％である。

【００１９】ポリマーは、中和剤を用いて中和すること
ができる。中和剤としては、例えば、トリメチルアミ
ン、トリエチルアミン、ジエタノールアミン、N-メチル
ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミ
ン、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
水酸化リチウム等のアルカリ金属水酸化物等が挙げら
れ、これらは単独で又は２種類以上を混合して用いるこ
とができる。これらの中では、トリエタノールアミン、
水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムが分散安定性及び
吐出性の観点から好ましい。

【００２０】更に前記性能の全て、即ち、優れた吐出
性、印字濃度、耐水性及び耐擦過性を十分に満足させる
観点から、式(1): 〔ポリマーの酸価(KOHmg/g) 〕×〔中和度(mol％) 〕 (1) で表されるポリマーの酸価（KOHmg/g)と中和度(mol％)
との積が、好ましくは1800〜10000 、より好ましくは60
00〜9000、更に好ましくは6000〜7000である。前記積
は、印字濃度を特に高くする観点から、1800以上かつ30
00未満であることが好ましい。式(1) で表される積がか
かる範囲内にあれば、ポリマーの親水性と疎水性とのバ
ランスが好適となり、前記性能を満足させるものと考え
られる。

【００２１】例えば、ポリマーの酸価が60KOHmg/g で中
和度が70mol ％である場合、式(1)で表される積は60×7
0＝4200であるから、好ましい範囲内に入ることにな
る。

【００２２】カーボンブラックのｐＨは、ポリマーに含
有されやすくする観点から、１以上、好ましくは２以
上、より好ましくは2.5 以上であり、耐擦過性の向上の
観点から、６以下、好ましくは5.5 以下、より好ましく
は4.5 以下である。これらの観点から、カーボンブラッ
クのｐＨは、１〜６、好ましくは２〜5.5 、より好まし
くは2.5 〜4.5 である。

【００２３】なお、本明細書にいう「カーボンブラック
のｐＨ」は、ドイツ工業標準規格：DIN ISO 787/9 に基
づき、ガラス電極を用いてカーボンブラックの水性懸濁
液のｐＨを測定したときの値である。

【００２４】ｐＨが１〜６のカーボンブラックの例とし
ては、デグサ・ヒュルス社製のColor Black FW200 、Co
lor Black FW2 、Color Black FW2V、Color Black FW1
、Color Black FW18、Color Black 6 、Color Black S
170、Color Black S160、Special Black 5 、Special B
lack 4 、Special Black 4A、 Special Black 550、Spe
cial Black 350 、Special Black 250 、Special Black
100 、Printex 150T、Printex U 、Printex V 、Print
ex 140U、Printex 140V、NIPex 180 IQ、NIPex170 IQ、
NIPex160 IQ 等が挙げられる。

【００２５】ポリマーに含有されるカーボンブラックの
量は、水分散体の分散安定性、吐出性、印字濃度、耐水
性、耐擦過性及び耐マーカー性の観点から、ポリマー10
0 重量部に対して、好ましくは10〜900 重量部、より好
ましくは50〜800 重量部、更に好ましくは100 〜700 重
量部である。

【００２６】ポリマーとしては、水不溶性ビニルポリマ
ー、水不溶性エステル系ポリマー及び水不溶性ウレタン
系ポリマーが挙げられる。これらの中では、分散安定
性、吐出性及び印字濃度の観点から、水不溶性ビニルポ
リマーが好ましい。

【００２７】水不溶性ビニルポリマーの好適な例として
は、酸基含有モノマー(a) 、疎水性モノマー及び水酸基
含有モノマー(c) を含有するモノマー混合物を共重合さ
せて得られたビニルポリマーが挙げられる。

【００２８】酸基含有モノマー(a) としては、不飽和カ
ルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー、不飽和
リン酸モノマー等が挙げられる。これらの中では、分散
安定性及び吐出性の観点から、不飽和カルボン酸モノマ
ーが好ましく、（メタ）アクリル酸がより好ましい。

【００２９】なお、本明細書にいう「（メタ）アクリ」
とは、「アクリ」と「メタクリ」の双方を意味する。

【００３０】モノマー混合物における酸基含有モノマー
(a) の含量は、前述した理由により、ポリマーの酸価が
60〜200KOHmg/g、好ましくは80〜180KOHmg/g、より好ま
しくは90〜160KOHmg/g、更に好ましくは100 〜140KOHmg
/gとなる量であることが望ましい。更に、酸価の下限値
及び酸基含有モノマー(a) の分子量から求められる酸基
含有モノマー(a) の含量の範囲における下限値は、19重
量％以下であることが好ましい。

【００３１】疎水性モノマー(b) としては、例えば、メ
チル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレー
ト、（イソ）プロピル（メタ）アクリレート、（イソ又
はターシャリー）ブチル（メタ）アクリレート、（イ
ソ）アミル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メ
タ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２
−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、（イソ）オク
チル（メタ）アクリレート、（イソ）デシル（メタ）ア
クリレート、（イソ）ドデシル（メタ）アクリレート、
（イソ）ステアリル（メタ）アクリレート、ベヘニル
（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル
類；スチレン、ビニルトルエン、２−メチルスチレン、
クロロスチレン等のスチレン系モノマー等が挙げられ、
これらは、それぞれ単独で又は２種以上を混合して用い
ることができる。

【００３２】なお、本明細書にいう「（イソ又はターシ
ャリー）」及び「（イソ）」は、いずれも、これらの基
が存在している場合とそうでない場合の双方を意味し、
これらの基が存在していない場合には、ノルマルを示
す。

【００３３】疎水性モノマー(b) としては、吐出性、印
字濃度及び耐マーカー性の向上の観点から、炭素数が８
〜30のアルキル（メタ）アクリレート及びスチレンが好
ましく、スチレンがより好ましい。これらのモノマー
は、それぞれ単独で用いてもよく、併用してもよい。こ
の場合、疎水性モノマー(b) における炭素数が８〜30の
アルキル（メタ）アクリレート及びスチレンの含有量
は、吐出性、印字濃度及び耐マーカー性の向上の観点か
ら、好ましくは20〜100 重量％、より好ましくは40〜10
0 重量％である。

【００３４】モノマー混合物における疎水性モノマー
(b) の含量は、印字濃度、分散安定性及び耐水性の観点
から、好ましくは10〜80重量％、より好ましくは20〜75
重量％である。

【００３５】水酸基含有モノマー(c) としては、例え
ば、2-ヒドロキシ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキ
シプロピル（メタ）アクリレート、3-ヒドロキシプロピ
ル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（オ
キシアルキレン基の数：２〜30）（メタ）アクリレー
ト、ポリ（エチレングリコール（オキシアルキレン基の
数：１〜15）・プロピレングリコール（オキシアルキレ
ン基の数：１〜15））（メタ）アクリレート、ポリプロ
ピレングリコール（オキシアルキレン基の数：２〜30）
（メタ）アクリレート等が挙げられる。それらの中で
は、耐マーカー性の向上の観点から、2-ヒドロキシエチ
ル（メタ）アクリレートが好ましい。

【００３６】モノマー混合物における水酸基含有モノマ
ー(c) の含量は、耐マーカー性の観点から、好ましくは
１〜40重量％、より好ましくは５〜30重量％である。

【００３７】なお、モノマー混合物には、水系インクの
吐出安定性を高める観点から、式(I):

【００３８】

【化３】

【００３９】（式中、Ｒ¹は水素原子又はメチル基、Ｒ
²は炭素数２〜４のアルキレン基、ｍは２〜３０の数、
Ｒ³は炭素数１〜12のアルキル基を示す)で表される
（メタ）アクリレート(d) が含有されていることが好ま
しい。

【００４０】式(I) で表される（メタ）アクリレート
(d) としては、メトキシポリエチレングリコール（オキ
シアルキレン基の数：２〜30）（メタ）アクリレート、
エトキシポリエチレングリコール（オキシアルキレン基
の数：２〜30）（メタ）アクリレート、プロポキシポリ
エチレングリコール（オキシアルキレン基の数：２〜3
0）（メタ）アクリレート、メトキシポリ（エチレング
リコール（オキシアルキレン基の数：１〜15) ・プロピ
レングリコール（オキシアルキレン基の数：１〜15))
（メタ）アクリレート等が好ましく、メトキシポリエチ
レングリコール（オキシアルキレン基の数：２〜30）
（メタ）アクリレートがより好ましく、この（メタ）ア
クリレートの中でもオキシアルキレン基の数が２〜９の
ものが更に好ましい。

【００４１】モノマー混合物における式(I) で表される
（メタ）アクリレート(d) の含量は、吐出性の観点か
ら、好ましくは０〜40重量％、より好ましくは５〜35重
量％である。

【００４２】また、モノマー混合物には、水系インクの
吐出安定性を高めるとともに、高い印字濃度を発現させ
る観点から、式(II):

【００４３】

【化４】

【００４４】（式中、Ｒ¹及びｍは前記と同じ、Ｒ⁴は
炭素数２〜３のアルキレン基、Ｒ⁵は水素原子又は炭素
数１〜５のアルキル基を示す)で表される（メタ）アク
リレート(e) が含有されていることが好ましい。

【００４５】式(II)で表される（メタ）アクリレート
(e) としては、モノフェノキシポリエチレングリコール
（オキシアルキレン基の数：２〜15) （メタ）アクリレ
ート、モノフェノキシポリ（エチレングリコール（オキ
シアルキレン基の数：１〜15)・プロピレングリコール
（オキシアルキレン基の数：１〜15))（メタ）アクリレ
ートが好ましく、モノフェノキシポリエチレングリコー
ル（オキシアルキレン基の数：２〜10) （メタ）アクリ
レートが好ましく、その中でもオキシアルキレン基が３
〜６のものが更に好ましい。

【００４６】モノマー混合物における式(II)で表される
（メタ）アクリレート(e) の含量は、吐出安定性及び印
字濃度の観点から、好ましくは０〜40重量％、より好ま
しくは５〜35重量％である。

【００４７】また、ビニルポリマーにカーボンブラック
を十分に含有させる観点から、モノマー混合物には、マ
クロマー(f) を含有させることが好ましい。

【００４８】マクロマー(f) としては、例えば、数平均
分子量500 〜100000、好ましくは1000〜10000 の重合可
能な不飽和基を有するモノマーであるマクロマーが挙げ
られる。その中では、ビニルポリマーにカーボンブラッ
クを十分に含有させる観点から、スチレン系マクロマー
が好ましい。

【００４９】スチレン系マクロマーとしては、片末端に
重合性官能基を有するスチレン単独重合体又はスチレン
と他のモノマーとの共重合体が挙げられる。これらの中
では、片末端に重合性官能基としてアクリロイルオキシ
基又はメタクリロイルオキシ基を有するものが好まし
い。マクロマーにおけるスチレン含量は、カーボンブラ
ックが十分にビニルポリマーに含有されるようにする観
点から、好ましくは50重量％以上、より好ましくは70重
量％以上である。前記他のモノマーとしては、例えば、
アクリロニトリル等が挙げられる。

【００５０】モノマー混合物におけるマクロマー(f) の
含量は、バブルジェット（登録商標）のインクジェット
プリンターにおいて、ヒーター面の焦げ付きを抑制する
観点及び分散安定性の観点から、好ましくは０〜30重量
％、より好ましくは１〜25重量％、更に好ましくは５〜
20重量％である。

【００５１】ポリマーの重量平均分子量は、耐水性、耐
擦過性、耐マーカー性及び吐出安定性の観点から、好ま
しくは5000〜200000、より好ましくは8000〜100000、更
に好ましくは10000 〜60000 である。なおポリマーの重
量平均分子量は、その中和前において、以下に示す実施
例に記載のゲルクロマトグラフィーによって測定したと
きの値である。

【００５２】ポリマーは、塊状重合法、溶液重合法、懸
濁重合法、乳化重合法等の公知の重合法により、モノマ
ー混合物を共重合させることによって得ることができ
る。これらの重合法の中では、溶液重合法が好ましい。

【００５３】溶液重合法で用いる溶媒としては極性有機
溶媒が好ましく、水混和性有機溶媒を水と混合して用い
ることもできる。有機溶媒としては、例えば、メタノー
ル、エタノール、プロパノール等の炭素数１〜３の脂肪
族アルコール；アセトン、メチルエチルケトン等のケト
ン類；酢酸エチル等のエステル類等が挙げられる。これ
らの中では、メタノール、エタノール、アセトン、メチ
ルエチルケトン又はこれらと水との混合液が好ましい。

【００５４】なお、重合の際には、ラジカル重合開始剤
を用いることができる。ラジカル重合開始剤としては、
2, 2'-アゾビスイソブチロニトリル、2, 2'-アゾビス
(2, 4-ジメチルバレロニトリル）、ジメチル-2, 2'- ア
ゾビスブチレート、2, 2'-アゾビス(2- メチルブチロニ
トリル）、1, 1'-アゾビス(1- シクロヘキサンカルボニ
トリル）等のアゾ化合物が好適である。また、t-ブチル
ペルオキシオクトエート、ジ-t- ブチルペルオキシド、
ジベンゾイルオキシド等の有機過酸化物を使用すること
もできる。

【００５５】ラジカル重合開始剤の量は、モノマー混合
物に対して0.001 〜５モル％、特に0.01〜２モル％であ
ることが好ましい。

【００５６】なお、重合の際には、更に重合連鎖移動剤
を添加してもよい。重合連鎖移動剤の具体例としては、
オクチルメルカプタン、n-ドデシルメルカプタン、t-ド
デシルメルカプタン、n-テトラデシルメルカプタン、メ
ルカプトエタノール等のメルカプタン類；ジメチルキサ
ントゲンジスルフィド、ジイソプロピルキサントゲンジ
スルフィド等のキサントゲンジスルフィド類；テトラメ
チルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジス
ルフィド等のチウラムジスルフィド類；四塩化炭素、臭
化エチレン等のハロゲン化炭化水素類；ペンタフェニル
エタン等の炭化水素類；及びアクロレイン、メタクロレ
イン、アリルアルコール、２−エチルヘキシルチオグリ
コレート、タービノーレン、α−テルピネン、γ−テル
ピネン、ジペンテン、α−メチルスチレンダイマー、
９, 10−ジヒドロアントラセン、1,4- ジヒドロナフタ
レン、インデン、1, 4- シクロヘキサジエン等の不飽和
環状炭化水素化合物；2, 5- ジヒドロフラン等の不飽和
ヘテロ環状化合物等が挙げられ、これらは単独で又は２
種以上を組み合わせて使用することができる。

【００５７】モノマー混合物の重合条件は、使用するラ
ジカル重合開始剤、モノマー、溶媒の種類等によって異
なるが、通常、重合温度は30〜100 ℃、好ましくは50〜
80℃であり、重合時間は１〜20時間である。また、重合
雰囲気は、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気であることが
好ましい。

【００５８】重合反応の終了後、反応溶液から再沈澱、
溶媒留去等の公知の方法によって共重合体を単離するこ
とができる。また、得られた共重合体は、再沈澱を繰り
返したり、膜分離、クロマトグラフ法、抽出法等によ
り、未反応のモノマー等を除去して精製することができ
る。

【００５９】カーボンブラックを含有させたポリマー粒
子の水分散体を得る方法としては、ポリマーを有機溶媒
に溶解させ、カーボンブラック、水、中和剤及び必要に
応じて界面活性剤を加えて混練しペーストとした後、該
ペーストを必要に応じて水で希釈し、有機溶媒を留去し
て水系にする方法が好ましい。

【００６０】水分散体の20℃における粘度（以下の実施
例に記載の測定法に基づいて測定）は、吐出性の観点か
ら、２〜４mPa ・ s であることが好ましい。

【００６１】インク中における本水分散体の配合量（固
形分量）は、吐出性及び印字濃度の観点から、好ましく
は0.2 〜15重量％、より好ましくは0.5 〜12重量％、更
に好ましくは１〜10重量％、もっとも好ましくは３〜８
重量％である。

【００６２】また本発明の水系インクには、公知の各種
添加剤、例えば、多価アルコール類等の湿潤剤、分散
剤、消泡剤、防黴剤、キレート剤、ｐＨ調整剤、防腐剤
等を添加することができる。

【００６３】

【実施例】製造例１〜５（ポリマー溶液の調製）反応容
器に、メチルエチルケトン30重量部、表１の「初期仕込
みモノマー」の欄に示す種類及び量のモノマー、並びに
重合連鎖移動剤を仕込み、窒素ガス置換を十分に行なっ
た。

【００６４】一方、滴下ロートに、表１の「滴下モノマ
ー」の欄に示す種類及び量のモノマー及び重合連鎖移動
剤、メチルエチルケトン65重量部、並びに2, 2'-アゾビ
ス（2, 4- ジメチルバレロニトリル）0.1 重量部をメチ
ルエチルケトン５重量部に溶解した溶液を加え、滴下ロ
ートから反応容器内に滴下し、70℃で５時間、75℃で10
時間熟成させ、固形分量が50重量％のポリマー溶液を得
た。

【００６５】得られたポリマー溶液の一部を、減圧下、
105 ℃で２時間乾燥させ、溶媒を除去することによって
単離し、標準物質としてポリスチレン、溶媒として１mm
ol/Lのドデシルジメチルアミン含有クロロホルムを用い
たゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより重量
平均分子量を測定したところ、表１に示す重量平均分子
量を有していた。

【００６６】なお、表１に記載の各名称は、以下のこと
を意味する。スチレンマクロマー：東亞合成（株）製、商品名：AS-6
( スチレン単独重合マクロマー、片末端重合性官能基：
メタクリロイルオキシ基、数平均分子量：6000）メトキシポリエチレングリコール（オキシアルキレン基
の数：４）メタクリレート：新中村化学（株）製、商品
名：NKエステルM-40G

【００６７】C-1:デグサ・ヒュルス社製、商品名:NIPex
180IQ(ｐＨ＝４） C-2:デグサ・ヒュルス社製、商品名：NIPex170IQ（ｐＨ
＝４） C-3:デグサ・ヒュルス社製、商品名：Color Black FW2
(ｐＨ＝2.5) C-4:デグサ・ヒュルス社製、商品名：Printex 80 (ｐＨ
＝9)

【００６８】

【表１】

【００６９】製造例６〜13（カーボンブラック含有ポリ
マー粒子水分散体及びカーボンブラック水分散体の調
製）製造例１〜５で得られたポリマー溶液50重量部（ポリマ
ー固形分量：50重量％）に、表２に記載のカーボンブラ
ック、メチルエチルケトン、イオン交換水及び中和剤を
加えて十分に攪拌した後、３本ロールミル〔（株）ノリ
タケカンパニー製、商品名：NR-84A〕を用いて20回混練
した。

【００７０】得られたペーストをイオン交換水250gに投
入し、十分に攪拌した後、エパポレーターを用いてメチ
ルエチルケトン及び水を留去し、固形分量が20重量％の
水分散体を得た。

【００７１】製造例６〜９及び11〜13で得られた水分散
体においては、含有されているポリマーのアクリル酸単
位及びメタクリル酸単位が表２に示す中和剤及び中和度
で中和されるとポリマーが水不溶性を呈するため、カー
ボンブラック含有ポリマー粒子水分散体である。

【００７２】なお、製造例10で得られた水分散体におい
ては、含有されているポリマーのアクリル酸単位が表２
に示す中和剤及び中和度において、ポリマーが水溶性を
呈するため、水溶性ポリマーにより分散されたカーボン
ブラックの水分散体である。

【００７３】

【表２】

【００７４】実施例１〜４製造例６〜９で得られたカーボンブラック含有粒子水分
散体20重量部、グリセリン８重量部、ポリエチレングリ
コール（分子量:800）５重量部、アセチレングリコール
・ポリエチレンオキサイド付加物〔川研ファインケミカ
ル（株）製、商品名：アセチレノールＥＨ〕0.2 重量部
及びイオン交換水66.8重量部を混合し、得られた混合液
を1.2 μｍのメンブランフィルター〔富士写真フィルム
（株）製、商品名：ディスクカプセルCALC120 2.5CMD 5
0 〕で濾過し、水系インクを得た。

【００７５】比較例１〜４実施例１において、水分散体を製造例10〜13で得られた
水分散体に変えた以外は、実施例１と同様にして水系イ
ンクを得た。

【００７６】各実施例及び比較例で用いられた水分散体
の粘度及び得られた水系インクの物性を以下の評価方法
に従って調べた。その結果を表３に示す。

【００７７】＜評価方法＞ (1) 水分散体の粘度東機産業（株）製のRE80型粘度計を用い、固形分量が10
重量％となるように希釈した水分散体の粘度(mPa・s)を
測定した。測定温度20℃、ロータコードNoは１、回転数
は100r/mで測定した。なお粘度計の校正は、JIS Z 8809
に規定された粘度計校正用標準液(JS 100)を用いて行っ
た。

【００７８】(2) 吐出性市販のキャノン（株）製のバブルジェットプリンター
（BJS600）（商品名）を用いて、キャノン（株）製のPB
紙に2000文字／枚を10枚連続印刷した後、文字、ベタパ
ターン及び罫線を含むテスト文書を印字し、吐出性を評
価した。その評価基準は、以下のとおりである。

【００７９】〔評価基準〕 ◎：シャープでハッキリとした文字、均一なベタ印刷、
及びよれのない罫線印刷の３項目をいずれも満足する場
合 ○：シャープでハッキリとした文字、均一なベタ印刷、
及びよれのない罫線印刷の３項目をいずれもほぼ満足す
る場合（実使用上問題なし） ×：シャープでハッキリとした文字、均一なベタ印刷、
及びよれのない罫線印刷のうち、１項目以上を満足しな
い場合（実使用上問題あり）

【００８０】(3) 印字濃度前記吐出性を調べる際に使用したプリンター及び紙を用
いてベタ印字し、25℃にて24時間放置した後、その光学
濃度をマクベス濃度計RD918(マクベス社製) で測定し
た。

【００８１】〔評価基準〕 ◎：印字濃度が1.3 以上 ○：印字濃度が1.1 以上1.3 未満（実使用上問題なし） ×：印字濃度が1.1 未満（実使用上問題あり）

【００８２】(4) 耐水性上記プリンターと紙を用い、ベタ印字し、25℃下に１時
間放置させた後、静水中に垂直に10秒間浸漬し、そのま
ま垂直に引き上げた。25℃にて自然乾燥させた後印字濃
度を測定した。ベタ印字した直後の印字濃度に対する浸
漬後の印字濃度の残存率を求め、耐水性を評価した。そ
の評価基準は、以下のとおりである。

【００８３】〔評価基準〕 ◎：残存率が95％以上 ○：残存率が90％以上95％未満 △：残存率が70％以上90％未満 ×：残存率が70％未満

【００８４】(5) 耐マーカー性上記プリンターと紙を用い、テキスト印字し、６時間経
過後、市販の水性蛍光ペン〔パイロット（株）製、商品
名：スポットライターV OA SGV-15SL 〕でなぞった場合
の印字サンプルの汚れ度合いを目視により観察した。そ
の評価基準は、以下のとおりである。

【００８５】〔評価基準〕 ◎：蛍光ペンでなぞっても尾引き等汚れがない ○：蛍光ペンでなぞると尾引きするが、実用上問題がな
いレベル ×：蛍光ペンでなぞると尾引きが発生し、汚れがひどい

【００８６】(6) 耐擦過性上記プリンターを用い、光沢紙（エプソン社製、商品
名:MC 光沢紙）にベタ印字し、６時間後、指で強く印字
面を擦り、その印字のとれ具合を評価した。その評価基
準は、以下のとおりである。

【００８７】〔評価基準〕 ◎：ほとんど印字はとれず、周りが黒くならない ○：印字が擦りとられ、少し周りが黒くなるが、実用上
問題ないレベル ×：かなり印字が擦りとられ、周りがひどく黒くなり、
指も相当汚れる

【００８８】

【表３】

【００８９】表３に示された結果から、各実施例で得ら
れた水系インクは、水分散体の粘度、吐出性、印字濃
度、耐水性、耐マーカー性及び耐擦過性に優れたもので
あることがわかる。

【００９０】

【発明の効果】本発明の水系インクは、優れた、印字濃
度、耐水性、耐マーカー性及び耐擦過性を発現するとい
う効果を奏する。また、本発明のインクジェット記録用
水系インクは、優れた吐出性を発現するという効果を奏
する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 60〜200 KOHmg/g の酸価を有し、かつ酸
基の30〜80mol ％を塩基で中和した水不溶性ポリマーの
ポリマー粒子に、ｐＨ１〜６のカーボンブラックを含有
させた水分散体が用いられてなる水系インク。
【請求項２】水不溶性ポリマーの酸価（KOHmg/g)と中
和度(mol％) との積が1800〜10000 である請求項１記載
の水系インク。
【請求項３】水不溶性ポリマーが、酸基含有モノマー
(a) 、疎水性モノマー及び水酸基含有モノマー(c) を含
有するモノマー混合物を共重合させて得られた水不溶性
ビニルポリマーである請求項１又は２記載の水系イン
ク。
【請求項４】疎水性モノマー(b) が、炭素数が８〜30
のアルキル（メタ）アクリレート及びスチレンの１種以
上を含有するものである請求項１〜３いずれか記載の水
系インク。
【請求項５】モノマー混合物が、更に式(I): 【化１】（式中、Ｒ¹は水素原子又はメチル基、Ｒ²は炭素数２
〜４のアルキレン基、ｍは２〜３０の数、Ｒ³は炭素数
１〜12のアルキル基を示す)で表される（メタ）アクリ
レート(d) を含有する請求項１〜４いずれか記載の水系
インク。
【請求項６】モノマー混合物が、更に式(II): 【化２】（式中、Ｒ¹及びｍは前記と同じ、Ｒ⁴は炭素数２〜３
のアルキレン基、Ｒ⁵は水素原子又は炭素数１〜５のア
ルキル基を示す)で表される（メタ）アクリレート(e)
を含有する請求項１〜５いずれか記載の水系インク。
【請求項７】モノマー混合物が、更にマクロマー(f)
を含有する請求項１〜６いずれか記載の水系インク。