JPH0959554A

JPH0959554A - 水性インキ組成物

Info

Publication number: JPH0959554A
Application number: JP25440495A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Sakai; 和夫坂井; Tsutomu Ueda; 勉上田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-08-25
Filing date: 1995-08-25
Publication date: 1997-03-04

Abstract

(57)【要約】【目的】着色剤として顔料を使用しかつ分散安定性に
優れた水性インキ組成物を製造すること。【構成】本発明は、例えば着色剤として顔料、溶媒と
して水，アルコール、分散剤としてビニルピロリドン誘
導体とアクリル酸誘導体あるいはメタクリル酸誘導体の
共重合体等を含有してなる水性インキ組成物を提供する
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水性インキ組成物に関
するもので、インクジェットプリンター、筆記具、スタ
ンプ、リボン等に使用される水性インキに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般的にプリンターや筆記具に使用され
る水性インキの着色成分としては、耐光性や耐水性の面
から考えると、水系溶媒に溶解して使用する染料よりも
不溶性の微粒子として使用する顔料を用いることが有利
であることが知られている。

【０００３】この様な、耐光性や耐水性に優れている顔
料を水性インキの着色剤として使用する場合には顔料粒
子を微粒子状に分散して安定化しなければ顔料の分散不
良や凝集が起こり、インキとして使用する場合に着色力
の低下、細孔での目詰まり、ケーキングや増粘による保
存安定性の悪化等インキ適性の欠如として表れる。

【０００４】またこの分散安定化のために添加される分
散剤により、表面張力の変化や粘度の上昇等の変化が起
こり滲みによる画像品質の低下や増粘による用途適性の
悪化につながる原因となる。

【０００５】特にジェットプリンターの用途において
は、分散剤の再溶解性が重要となりこれが良くないと途
中で印刷を休止した後もう一度再開したときにインキ中
の分散剤がノズルで固まったまま再溶解せずに詰まりを
起こしてしまうこともあり、吐出異常の原因となること
が指摘されている。

【０００６】顔料を使用する場合、粒径が細かくなるほ
ど顔料間の凝集する力は強いので、分散剤自身の顔料分
散安定化性能も、顔料を非常に細かく分散して長期に渡
り安定性を保つ様な高性能なものが求められている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は前に述
べた従来の欠点を解決することにあり、耐光性や耐水性
が染料に比べて優れている顔料を着色剤として使用する
場合において、インキとしての諸特性を悪化させずに長
期間の分散安定性を保つことのできる分散剤を使用して
優れた水性インキを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の水性インキ組成
物は少なくともＮ−ビニルピロリドン誘導体とアクリル
酸誘導体あるいはメタクリル酸誘導体を共重合して得ら
れた高分子化合物、顔料、水性媒体からより構成される
ものである。

【０００９】Ｎ−ビニルピロリドン誘導体としては、Ｎ
−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニル−５−メチルピロリド
ン、Ｎ−ビニル−５−エチルピロリドン、Ｎ−ビニル−
５，５−ジメチルピロリドン、Ｎ−ビニル−５，５−ジ
エチルピロリドン、Ｎ−ビニル−５−メチル−５−エチ
ルピロリドンが特に好ましい。

【００１０】アクリル酸誘導体としては、アクリル酸、
イソアミルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステ
アリルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、２
−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロ
ピルアクリレート、２−アクリロイルオキシエチルコハ
ク酸、２−アクリロイルオキシエチルフクル酸、２−ア
クロイルオキシエチルアシドフォスフェート、エトキシ
ジエチレングリコールアクリレート、メトキシトリエチ
レングリコールアクリレート、メトキシジプロピレング
リコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレー
ト、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、
テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソボルニルア
クリレート等が挙げられ、メタクリル酸誘導体としては
メタクリル酸、メチルメタクリレート、エチルメタクリ
レート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタク
リレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタク
リレート、イソデシルメタクリレート、２−エチルヘキ
シルメタクリレート、メトキシポリエチしングリコール
メククリレート、シクロヘキシルメタクリレート、テト
ラヒドロフルフリルメタクリレート、イソボルニルメタ
クリレート、ベンジルメタクリレート、２−ヒドロキシ
エチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタク
リレート、２−ヒドロキシブチルメタクリレート、ジメ
チルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチ
ルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレー
ト四級化物、２−メタクリロイルオキシエチルコハク
酸、２−メタクリロイルオキシエチルフタル酸、クリシ
ジルメタクリレート、モノ（２−メタクリロイルオキシ
エチル）アシドフォスフェート等が挙げられる。

【００１１】このような高分子化合物は特にその分子量
によって規定されるものではないが１０００から１００
０００の範囲の分子量を有するものが水性インキとして
粘度等の注質、記録画像の品質等から好ましいものであ
る。

【００１２】本発明て使用するこの高分子化合物は、Ｎ
−ビニルピロリドン由来の側鎖による親水性で水性液媒
体への溶解性を持ち、主鎖により疎水性を持って顔料表
面の疎水性部分に吸着する。このことにより高分子化合
物は分散剤として機能するわけである。またこのとき共
重合したアクリル酸誘導体あるいはメタクリル酸誘導体
は親水性と疎水性のバランスを調整する役割も持ってい
る。

【００１３】使用される顔料としては、カーボンブラッ
ク、フタロシアニン系、スレン系、アゾ系、キナクリド
ン系、ジオキサジン系、アンスラキノン系、インジゴ
系、チオインジゴ系、アゾメチン系、ペリレン，ペリノ
ン系、イソインドリノン系、酸化チタン系、その他の金
属酸化物系等が挙げられる。

【００１４】また、水性媒体に使われる溶媒としては
水、あるいは水と親水性有機溶媒の混合物を使用するこ
とができる。この親水性有機溶媒としてはエタノール、
ノルマルプロパノール、イソプロパノール、ノルマルブ
タノール、セカンダリーブタノール、シクロヘキサノー
ル等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等
のケトン類、酢酸エチル、乳酸エチル、エチレンカルボ
ナート等のエステル類、モノエクノールアミン、ジエタ
ノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルエタノールアミン、アミノエチルエタノールアミシ等
のアルカノールアミン類、ホルムアミド、Ｎ−ジメチル
ホルムアミド、Ｎ−ヒドロキシメチルホルムアミド、ジ
メチルアセトアミド等のアミド類、ジオキサン等のエー
テル類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、
トリプロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコ
ール類、エチレングリコールジメチルエーテル、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
ールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチ
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、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリ
プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコー
ルエーテル類、２−ピロリドン、Ｎ−ビニルピロリド
ン、β−ヒドロキシエチルピロリドン、Ｎ−メチルピロ
リドン等の含窒素環状化合物類等が挙げられる。

【００１５】上記の高分子化合物、顔料、水性媒体は、
互いの親和性や顔料の分散安定性および粘度等所望の特
性を満足し得る様に選択して使用されるものである。

【００１６】本発明の水性インキ組成物において使用す
る顔料の使用割合は、被記録体に充分な着色濃度を与え
る濃度であればいずれの濃度でも良いが一般的にはイン
キ組成物中で１から１０重量％を占める割合が好まし
い。

【００１７】高分子化合物の水性インキ組成物における
使用量は、顔料の種類や銘柄によって異なり水性インキ
組成物の粘度に与える影響によっても一概に規定し得る
ものではないが顔料１００重量部に対して大体１０から
１２０重量部の割合で使用するのが好ましい。

【００１８】水性媒体には水と親水性溶媒が使用される
が、この親水性溶媒には水１００重量部に対して０から
１００重量部の割合で使用するのが好ましい。更に本発
明ではその他公知の添加剤を必要に応じて添加すること
がてきる。

【００１９】本発明の水性インキ組成物は上記の構成成
分及び配合からなり、その製造方法は各種の方法が採用
できる。例えば上記の各種成分を配合し、これをホモミ
キサー、ボールミル、サンドクラインダー、スピードラ
インミル、ロールミル等の従来公知の分散機により顔料
を分散した後、濃度や粒度その他の物性値を調整し濾過
や遠心分離等で粗大粒子を除去しインキを得ることがで
きる。

【００２０】以下、本発明について実施例を挙げて説明
する。尚、文中にて部とあるのは、特に断りのない限り
重量基準である。

【００２１】（実施例１）カーボンブラック１０．０部（プリンテック５５デグッサ製）Ｎ−ビニルピロリドン，アクリル酸共重合体７．０部（分子量約１００００）水３３．０部上記成分を混合しペイントシェーカーにて分散処理を行
いカーボンブラック分散液を得た。このカーボンブラッ
ク分散液にグリセリン２５．０部２−ピロリドン２５．０部水１５０．０部を加え混合攪拌した後これを遠心分離にかけ粗大粒子を
取り除き顔料濃度４．０％，粘度４．３ｃｐ（２５℃）
のインクシェットプリンター用インキを得た。

【００２２】（実施例２）フタロシアニングリーン１０．０部（ビナモングリーン６Ｙ−ＦＷＩＣＩ製）Ｎ−ビニルピロリドン．６．０部ジメチルアミノエチルメタクリル酸共重合体（分子量約８０００）水３４．０部上記成分を混合しペイントシェーカーにて分散処理を行
いフタロシアニングリーン分散液を得た。このフタロシ
アニングリーン分散液に乳酸ソーダ２０．０部２−ピロリドン３０．０部水１５０．０部を加え混合攪拌した後これを遠心分離にかけ粗大粒子を
取り除き顔料濃度４．０％，粘度４．０ｃｐ（２５℃）
のインクジェットプリンター用インキを得た。

【００２３】（実施例３）キナクリドンレット１０．０部（ファストゲンスーパーマゼンタＲＥ大日本インキ化学製）Ｎ−ビニル−５−エチルピロリドン．アクリル酸共重合体９．０部（分子量約８０００）水３１．０部上記成分を混合しペイントシェーカーにて分散処理を行
いキナクリドンレッド分散液を得た。このキナクリドン
レッド分散液にジエチレングリコール１０．０部グリセリン２０．０部トリエチレングリコールモノブチルエーテル２０．０部水１５０．０部を加え混合攪拌した後これを遠心分離にかけ粗大粒子を
取り除き顔料濃度４．０％，粘度４．９ｃｐ（２５℃）
のインクジェットプリンター用インキを得た。

【００２４】（実施例４）イソインドリノンエロー１０．０部（イルガジンエロー２ＲＬＴチバ製）Ｎ−ビニルピロリドン，アクリル酸共重合体７．０部（分子量約１００００）水３３．０部上記成分を混合しペイントシェーカーにて分散処理を行
いイソインドリノンエロー分散液を得た。このイソイン
ドリノンエロー分散液に２−ピロリドン３５．０部テトラプロピレングリコールモノメチルエーテル１５．０部水１５０．０部を加え混合攪拌した後これを遠心分離にかけ粗大粒子を
取り除き顔料濃度４．０％，粘度３．９ｃｐ（２５℃）
のインクジェットプリンター用インキを得た。

【００２５】（比較例１）実施例１の共重合体に代えて
ポリビニルアルコール（分子量約２万）を配合したこと
以外は実施例１と同様にして黒色のインクジェットプリ
ンター用インキを得た。

【００２６】（比較例２）実施例２の共重合体に代えて
ポリビニルアルコール（分子量約２万）を配合したこと
以外は実施例１２と同様にして緑色のインクジェットプ
リンター用インキを得た。

【００２７】（比較例３）実施例３の共重合体に代えて
ポリビニルアルコール（分子量約２万）を配合したこと
以外は実施例３と同様にして赤色のインクジェットプリ
ンター用インキを得た。

【００２８】（比較例４）実施例４の共重合体に代えて
ポリビニルアルコール（分子量約２万）を配合したこと
以外は実施例４と同様にして黄色のインクジェットプリ
ンター用インキを得た。

【００２９】（実施例５）これらの実施例１〜４および
比較例１〜４の各インキをインキカートリッジ（ヒュー
レット・パッカード社製，ノズル径５０μｍ）に充填
し、インキが吐出することを確認した後、室温で所定の
時間放置して、インキが正常に吐出するかどうかを調べ
た。更に、ノズルがインキ乾燥により固化した時ノズル
部を蒸留水に１５分浸しノズルの水をふき取り、再度吐
出の可否を調べた。

【００３０】

【００３１】（実施例６）フタロシアニンブルー１０．０部（リオノールブルーＦＧ−７３３０東洋インキ製）Ｎ−ビニル−５−メチルピロリドン，アクリル酸共重合体８．０部（分子量７０００）ジエチレングリコール２５．０部尿素７．０部水４９．８部プロクセルＧＸＬ（防腐剤，ＩＣＩ製）０．２部上記配合にて混合しボールミル中て分散処理を行った
後、遠心分離にて粗大粒子を除去して青色のサインペン
用インキを得た。

【００３２】（実施例７）不溶性アゾレッド１０．０部（フジファストレッド１０１０冨士色素製）Ｎ−ビニルビロリドン，アクリル酸共重合体６．０部（分子量８０００）２−ピロリドン２５．０部ジエチレングリコール９．０部水４９．８部プロクセルＧＸＬ（防腐剤，ＩＣＩ製）０．２部上記配合にて混合しボールミル中て分散処理を行った
後、遠心分離にて粗大粒子を除去して赤色のサインペン
用インキを得た。

【００３３】（実施例８）フタロシアニングリーン１０．０部（ファストゲングリーンＳ大日本インキ製）Ｎ−ビニル−５，５−ジメチルピロリドン，５．０部アクリル酸共重合体（分子量１２０００）ジエチレングリコール２３．０部グリセリン５．０部尿素７．０部水４９．８部プロクセルＧＸＬ（防腐剤、ＩＣＩ製）０．２部上記配合にて混合しボールミル中で分散処理を行った
後、遠心分離にて粗大粒子を除去して緑色のサインペン
用インキを得た。

【００３４】（比較例５）実施例６の共重合体に代えて
スチレン−マレイン酸（分子量約１万）を配合したこと
以外は実施例６と同様にして青色のサインペン用インキ
を得た。

【００３５】（比較例６）実施例７の共重合体に代えて
スチレン−マレイン酸（分子量約１万）を配合したこと
以外は実施例７と同様にして赤色のサインペン用インキ
を得た。

【００３６】（比較例７）実施例８の共重合体に代えて
スチレン−マレイン酸（分子量約１万）を配合したこと
以外は実施例８と同様にして緑色のサインペン用インキ
を得た。

【００３７】（実施例９）実施例６〜８および比較例５
〜７の筆記具用インキをポリエステル製吸蔵体、ポリア
セタール押出成形ペン先（０．５８ｍｍΦ）を有するプ
ラスチックのサインペンに充填し、充填直後の筆記試
験、５０℃での恒温槽放置試験、キャップオフ試験を行
ったところ下記の結果を得た。

【００３８】実施例６比較例５充填直後の筆記試験問題無し筆記速度が上がると途切れる恒温槽放置試験６か月間筆記可能６週間で筆記不可能キャップオフ試験７２時間筆記可能６時間て筆記不可能

【００３９】実施例７比較例６充填直後の筆記試験問題無し筆記速度が上がると途切れる恒温槽放置試験６か月間筆記可能６週間で筆記不可能キャップオフ試験７２時間筆記可能６時間で筆記不可能

【００４０】実施例８比較例７充填直後の筆記試験問題無し筆記速度が上がると途切れる恒温槽放置試験６か月間筆記可能６週間で筆記不可能キャップオフ試験７２時間筆記可能６時間で筆記不可能

【００４１】（実施例１０）カーボンブラック８．０部（モナーク８８０キャボット製）Ｎ−ビニルピロリドン，８．０部ジメチルアミノエチルメタクリル酸共重合体（分子量約１万）エチレングリコール２６．０部ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル０．１部水５７．７部プロクセルＧＸＬ（防腐剤，ＩＣＩ製）０．２部上記配合にて混合しボールミル中で分散処理を行った
後、遠心分離にて粗大粒子を除去して黒色のボールペン
用インキを得た。

【００４２】（実施例ｌ１）ジオキサジンバイオレット１０．０部（クロモフタルバイオレットＢチバ製）Ｎ−ビニルピロリドン，１−ブテン共重合体５．０部ジメチルアミノエチルメタクリル酸共重合体（分子量約８０００）ジエチレングリコール２０．０部２−ピロリドン５．０部水５９．８部プロクセルＧＸＬ（防腐剤，ＩＣＩ製）０．２部上記配合にて混合しボールミル中て分散処理を行った
後、遠心分離にて粗大粒子を除去して紫色のボールペン
用インキを得た。

【００４３】（実施例１２）不溶性アゾレッド１５．０部（フジファストレッド７Ｒ３３００冨士色素製）Ｎ−ビニル−５−エチルピロリドン，２０．０部アクリル酸共重合体（分子量約８０００）エチレングリコール２０．０部プロピレングリコール５．０部水３９．８部プロクセルＧＸＬ（防腐剤，ＩＣＩ製）０．２部上記配合にて混合しボールミル中で分散処理を行った
後、遠心分離にて粗大粒子を除去して赤色のボールペン
用インキを得た。

【００４４】（比較例８）実施例１０の共重合体に代え
てポリビニルピロリドン（分子量約３万）を配合したこ
と以外は実施例１０と同様にして黒色のボールペン用イ
ンキを得た。

【００４５】（比較例９）実施例１１の共重合体に代え
てポリビニルピロリドン（分子量約３万）を配合したこ
と以外は実施例１１と同様にして紫色のボールペン用イ
ンキを得た。

【００４６】（比較例１０）実施例１２の共重合体に代
えてポリビニルピロリドン（分子量約３万）を配合した
こと以外は実施例１２と同様にして紫色のボールペン用
インキを得た。

【００４７】（実施例１３）実施例１０〜１２および比
較例８〜１０て得られたボールベン用インキをボール径
０．４ｍｍΦのボールペンに充填し筆記性および経時安
定性について試験を行い次の様な結果を得た。

【００４８】

【００４９】本発明は方法および製品について各種の変
化および変性手段を取ることが出来る。上述した各種の
実施例は本発明の内容を更に明確にする為のものであっ
て、本発明を制限する為のものではない。

【発明の効果】以上のように本発明によれば、耐水性，
耐光性に優れ、かつ分散安定性に優れた水性インキ組成
物を得る事ができる。該水性インキ組成物を利用すれば
安定性に優れた筆記具，スタンプ，インクジェット用プ
リンター，リボン等に使用されるインキを簡単に得る事
ができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも顔料、分散剤、水性媒体を含
み、分散剤がＮ−ビニルピロリドン誘導体とアクリル酸
誘導体あるいはメタクリル酸誘導体を共重合して得られ
た高分子化合物であることを特徴とする水性インキ組成
物。