JPH10292143A - 着色マイクロカプセル分散型水性ジェットインク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】分散安定性に優れ，かつインクジェット噴射特
性，被記録媒体への画像固着性に優れた水性ジェットイ
ンクを提供する。 【解決手段】 顔料を皮膜形成性樹脂で被覆した着色マ
イクロカプセルを水性媒体中に含むインクにおいて，皮
膜形成性樹脂のうちインク中に溶解する樹脂成分が，
０．０１〜２質量％であることを特徴とする着色マイク
ロカプセル分散型水性ジェットインク。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，着色マイクロカプ
セル分散型水性ジェットインクに関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録用インクは大別する
と油性インクと水性インクがあるが，油性インクは臭気
・毒性の点で問題があり，水性インクが主流となりつつ
ある。

【０００３】しかしながら，従来の水性インクの多くは
着色剤として水溶性染料を用いているため耐水性や耐光
性が悪いという欠点を有していた。また，染料が分子レ
ベルで溶解しているため，オフィスで一般に使用されて
いるコピー用紙などのいわゆる普通紙に印刷すると髭状
のフェザリングと呼ばれるブリードを生じて著しい印刷
品質の低下を招いていた。

【０００４】上記欠点を改良するためにいわゆる水性の
顔料インクが過去に様々に提案されており，例えばバイ
ンダー兼分散剤として水溶性樹脂を用いてカ−ボンブラ
ックや有機顔料を分散させた樹脂溶解型のインクやポリ
マーラテックスあるいはマイクロカプセルとして着色剤
を内包する樹脂分散型のインクが各種提案されている。

【０００５】ジェットプリンター用水性顔料インクとし
ては，なるべく微粒子径に分散された着色剤粒子が求め
られており，具体的な樹脂溶解型の水性インクの例とし
て，特許第２５１２８６１号公報では，（ａ）顔料とポ
リマー分散剤とを２−ロールミリング装置に充填し；
（ｂ）摩砕して顔料とポリマー分散剤との分散体を得；
そして（ｃ）この顔料分散体を水性キャリア媒体中に分
散させる工程からなる，改良された特性を有する水性の
顔料入りインクジェット用インクの調整方法が，特開平
３−１５３７７５号公報では，ａ）顔料とカルボキシル
基含有ポリアクリル系樹脂とを含有する固体顔料調合物
ｂ）水で希釈可能な有機溶媒ｃ）湿潤剤ｄ）水を含有す
るインクジェット印刷用水性インク組成物が提案されて
いる。

【０００６】しかしながら，これらの技術は顔料の微粒
子化には有効なものの，溶解している分散剤樹脂の影響
で，インクの水分蒸発に伴いノズル付近のインク粘度上
昇による異常噴射や，最悪ノズル目詰まりを生じ易く，
印刷物の耐水性が著しく劣っていた。

【０００７】樹脂分散型の水性インクは，インクの水分
蒸発に伴う粘度上昇は比較的少なく，また耐水性に優れ
るという利点がある。具体的には，特開昭５８−４５２
７２号公報では染料を含有したウレタンポリマーラテッ
クスを含むインク組成物，特開昭６２−９５３６６号公
報では水不溶性有機溶媒中にポリマーと油性染料を溶解
し，さらに表面活性剤を含む水溶液と混合して乳化させ
た後に溶媒を蒸発してポリマー粒子中に内包された染料
を含むインクが提案され，特開昭６２−２５４８３３号
公報ではカプセル化時の有機溶媒と水との間の界面張力
を１０ダイン以下にすることによる着色料水性懸濁液の
製造法が提案され，特開平１−１７０６７２号公報では
同様にマクロカプセル化した色素を含有する記録液等が
提案されているが，それらで得られた着色樹脂分散物の
分散安定性は必ずしも十分ではなく，またカプセル化時
に使用する界面活性剤の影響で泡立ちが大きく，インク
ジェットの噴射特性が必ずしも十分ではなかった。

【０００８】特開平３−２４０５８６号公報では分散媒
中に分散している粒子表面が，分散媒に膨潤する樹脂に
より被覆されていることを特徴とする画像形成材料が提
案されているが，室温付近でゾル−ゲルの相転移が起き
やすく，また粒子の分散安定性も必ずしも良くなく噴射
異常を起こしやすかった。

【０００９】特開平５−２４７３７０号公報では顔料及
び樹脂を含む画像記録用着色組成物において，顔料が，
分散媒に対して実質的に不溶性であり且つ極性基を有す
る硬化重合体の薄膜で被覆された顔料であることを特徴
とする画像記録用着色組成物が提案されているが，本発
明では顔料自体に自己分散性および記録紙に対する固着
能力が不足しているために，分散剤及び固着剤としての
樹脂が必須となり，そのため硬化重合体で被覆されてい
ない顔料と比較して分散安定性は優れているものの，イ
ンクジェットとしての噴射安定性が不足し，耐水性が劣
るという欠点は改善されなかった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は，微粒子径で分散安定性に優れ，かつインク
ジェット噴射特性と，被記録媒体へのカプセル粒子の固
着とに優れた着色マイクロカプセル分散型水性ジェット
インクを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者等は，上記の課
題を解決するために鋭意研究を重ねた結果，要するに、
インク中に、顔料を被覆していない、フリーで溶解した
皮膜形成性樹脂成分を吐出安定性に影響を及ぼさず、か
つ、被記録媒体へのカプセル粒子の固着に寄与する量的
範囲にすることで、上記した課題を解決するに至った。

【００１２】即ち本発明は，顔料を皮膜形成性樹脂で被
覆した着色マイクロカプセルを水性媒体中に含むインク
において，皮膜形成性樹脂のうちインク中に溶解する樹
脂成分が，０．０１〜２質量％である着色マイクロカプ
セル分散型水性ジェットインクを提供するものである。
本発明では、単位系としてＳＩ単位系を採用し、重量は
質量として記載する。

【００１３】インクは、本発明のものに限らず、例え
ば、顔料を分散媒に溶解しない皮膜形成性樹脂で被覆し
た着色マイクロカプセル、皮膜形成性樹脂で被覆されて
いない分散媒に溶解しないフリーの顔料粒子、顔料を被
覆していない分散媒に溶解しないフリーの皮膜形成性樹
脂分散粒子、分散媒に溶解した皮膜形成性樹脂、及び分
散媒、更に必要に応じて用いられる乾燥防止剤、浸透剤
等とから構成され得る。

【００１４】本発明においては、上記インク構成におい
て、分散媒たる水性媒体に、溶解した皮膜形成性樹脂を
最適範囲内に存在させる点に特徴がある。

【００１５】しかしながら、皮膜形成樹脂のうちインク
中に溶解する樹脂成分が０．０１質量％未満では，イン
クが記録紙に印刷された時に，得られるインク層中のマ
イクロカプセル粒子の記録紙に対する固着能力やマイク
ロカプセル粒子同士の結合力が不足していて，その結
果，印刷物の摩擦等の耐久性が劣るという欠点が生じ易
い。

【００１６】逆に、皮膜形成樹脂のうちインク中に溶解
する樹脂成分が２質量％を越えると，インクが記録紙に
印刷された時に，得られるインク層中のマイクロカプセ
ル粒子の記録紙に対する固着能力やマイクロカプセル粒
子同士の結合力は増大するが，溶解した皮膜形成性樹脂
が記録紙上で不溶化するまでの時間，即ち印刷直後の耐
水性が発現するまでの時間が長くなるという欠点に加え
て，皮膜形成樹脂は高分子分散剤等の水溶性樹脂と比較
してノズル端面での水分蒸発に伴う目詰まりがより生じ
易く，インクジェット噴射安定性がより悪くなるという
欠点が生じ易い。

【００１７】皮膜形成樹脂のうちインク中に溶解する樹
脂成分が、例えば０．０１〜２質量％，より好ましくは
０．１〜１質量％にすることにより，インクが記録紙に
印刷された時に，得られるインク層中のマイクロカプセ
ル粒子の記録紙に対する固着能力やマイクロカプセル粒
子同士の結合力が増し，印刷物の摩擦等の耐久性が向上
するとともに，ノズル端面での水分蒸発に伴う目詰まり
もなくなり，インクジェット噴射安定性が大幅に向上す
る。

【００１８】本発明において水性媒体とは、水のみか、
水を主成分として必要に応じて有機溶剤を含む媒体を言
う。本発明においては、インクの分散媒たる水性媒体と
して、皮膜形成性樹脂を極力溶解しない様、化学組成及
び構成成分の質量割合等を選択するのが好ましい。

【００１９】本発明において、顔料を被覆するのに用い
る皮膜形成性樹脂は，皮膜を形成する樹脂であればよ
く，天然樹脂や合成樹脂に限定されず様々な皮膜形成性
樹脂が用いることができ，例えばスチレン系樹脂，アク
リル系樹脂，ポリエステル系樹脂，ポリウレタン系樹脂
が挙げられる。

【００２０】しかしながら，着色マイクロカプセルを水
性媒体中に安定して分散させるには，皮膜形成性樹脂は
親水性の高い性質を有している必要があり，そのためし
ばしば多量の皮膜形成性樹脂がインク中に溶解すること
になる。この場合，溶解している樹脂はマイクロカプセ
ルを被覆している樹脂層への絡みつきに伴う粒子間架橋
により，長期の保管によりマイクロカプセルの凝集を促
進することがある。またインクジェット記録を行った場
合には，ノズル端面での水分蒸発に伴うインクの粘度上
昇やノズル周辺へのインク濃縮物の付着によって噴射異
常を起こしやすくなる。

【００２１】一方，皮膜形成性樹脂の親水性が低い場合
には顔料を皮膜形成性樹脂で被覆した着色マイクロカプ
セルの水性媒体中での分散安定性はより低くなる。

【００２２】そこで、皮膜形成性樹脂の水性媒体への溶
解を最小限に押さえ，かつ当該水性媒体中での安定した
分散を可能とすることが、しばしば必要となる。

【００２３】着色マイクロカプセルを水性媒体中に安定
に分散させるには、例えば界面活性剤や分散剤等を用い
て、もともと親水性が無いかそれが乏しい皮膜形成性樹
脂を用いるという方法もあり得るが、着色画像がより優
れた耐水性を発現する点や吐出安定性が良好な点からす
れば、界面活性剤や分散剤等を含まない様に調製するの
が好ましい。

【００２４】この界面活性剤や分散剤等を含まない様に
調製する方法としては、例えば、中和により水性媒体に
分散し得る樹脂を中和剤により中和して得た皮膜形成性
樹脂を用いる様にするのが良い。中和により水性媒体に
分散し得る樹脂を中和剤により中和して得た皮膜形成性
樹脂としては、典型的には、塩基による中和により水性
媒体に分散し得る樹脂を塩基で中和してなる皮膜形成性
樹脂が挙げられる。本発明では、界面活性剤や分散剤等
などの助けを借りずとも、それ自体のみで、水性媒体に
安定に分散できるこの樹脂を、自己水分散性樹脂と呼ぶ
場合がある。

【００２５】本発明では、例えば酸価を有する樹脂を用
いて，それを塩基で中和した自己水分散性樹脂を皮膜形
成性樹脂として用いるのが好ましい。酸価を有する樹脂
としては、例えば酸価５０〜１８０のものが用いられ
る。尚、酸価とは、樹脂１ｇを中和するに必要な水酸化
カリウム（ＫＯＨ）のミリグラム（ｍｇ）数を言い、ｍ
ｇ・ＫＯＨ／ｇで表す（以下、単位は略記する。）。こ
の様な樹脂は、例えば前記特定酸価の樹脂の酸価の全て
又は一部を中和することにより得ることが出来るが、こ
の際は、インクのｐＨが７．５〜９．０となる様にする
ことが好ましい。

【００２６】酸価が５０未満の場合はマイクロカプセル
粒子の表面親水性が乏しく，分散安定性が不充分となり
易く，酸価が１８０を越える場合には樹脂の親水性が著
しく高まり，樹脂による顔料の被覆が膨潤等により不十
分となり易く、マイクロカプセル粒子同士の凝集やノズ
ル目詰まりを生じやすくなるために不適当である。

【００２７】一方、インクのｐＨが７．５より低い場合
には，着色マイクロカプセル粒子の分散安定性は低下し
易く，ｐＨが９．０以上の場合は着色マイクロカプセル
粒子の顔料の被覆が膨潤等により不十分となり易く，マ
イクロカプセル粒子同士の凝集やノズル目詰まりを生じ
やすくなるために不適当である。

【００２８】最適には、皮膜形成性樹脂成分を０．０１
〜２質量％溶解しているインクとするに当たって、酸価
が５０〜１８０の樹脂を用いて，それを塩基で中和した
皮膜形成性樹脂を用いるとともに、インクのｐＨが７．
５〜９．０となる様にしたものが、本発明において著し
い効果を示す。

【００２９】皮膜形成性樹脂の分子量範囲は、特に制限
はないが，重量平均分子量で、１０００以上１０万以下
の分子量範囲が好ましい。皮膜形成性樹脂の分子量が、
１万未満であると十分な皮膜形成がなされない場合が多
く，マイクロカプセル粒子同士の凝集等によりノズル目
詰まりを生じやすくなるために不適当である。特に皮膜
形成性樹脂で顔料を十分に被覆するには、樹脂の分子量
が１万以上１０万以下が好ましい。

【００３０】本発明において，好ましい皮膜形成性樹脂
は，スチレン系樹脂または（メタ）アクリル系樹脂であ
り、例えばスチレン，置換スチレン，（メタ）アクリル
酸エステルからなる群から選ばれる少なくとも一つのモ
ノマーと，（メタ）アクリル酸との共重合体を塩基で少
なくとも一部中和した自己水分散性樹脂が挙げられる。

【００３１】（メタ）アクリル酸は、アクリル酸とメタ
アクリル酸の総称であり、本発明では、いずれか一方が
必須であればよいが、より好適な皮膜形成性樹脂は、ア
クリル酸およびメタアクリル酸の両方に由来する構造を
有しているものである。

【００３２】本発明においては、例えば皮膜形成性樹脂
としての自己水分散性樹脂の水性媒体中への溶解をより
少なくするには、全てのカルボキシル基を有する単量体
成分のうちの、アクリル酸の比率をより少なく，メタア
クリル酸の比率をより増せばよい。

【００３３】即ち、最適な皮膜形成性樹脂としての自己
水分散性樹脂は、スチレン，置換スチレン，（メタ）ア
クリル酸エステルからなる群から選ばれる少なくとも一
つのモノマーを主成分とし，アクリル酸とメタアクリル
酸との共重合体であって、メタアクリルがアクリル酸よ
り多く共重合された、塩基で少なくとも一部中和した自
己水分散性樹脂である。

【００３４】インクのｐＨを塩基性にするには，中和に
より水性媒体に分散し得る樹脂に対して中和，即ち塩基
を加えればよい。塩基としては，例えば水酸化ナトリウ
ム，水酸化カリウム，水酸化リチウム等のアルカリ金属
の水酸化物，アンモニア，トリエチルアミン，モルホリ
ン等の塩基性物質の他，トリエタノールアミン，ジエタ
ノールアミン，Ｎ−メチルジエタノールアミン等のアル
コールアミンが使用可能である。塩基としては、皮膜形
成性樹脂が分解しない程度の高温で容易に揮発性する、
揮発性塩基を採用するのが好ましい。

【００３５】しかしながら、より高酸価の樹脂をより強
い塩基を用いて中和を行うと，インク中での皮膜形成性
樹脂の溶解度がより高まることから，塩基の強さや使用
量（中和率）を調節することが好ましい。インクジェッ
ト記録においては，ノズルの目詰まりや保存時の分散安
定性，印刷物の耐水性に悪影響が極めて少ないため，弱
塩基であるアルコールアミン，特にトリエタノールアミ
ンは最適な塩基である。

【００３６】本発明においては、皮膜形成性樹脂の酸基
に対する中和率が１００モル％相当量以下、好ましく
は、６０モル％相当量以下とする。特に好ましいのは、
アルコールアミンを塩基として用いて、皮膜形成性樹脂
の酸基に対する中和率が６０モル％相当量以下となる様
にするのが好ましい。

【００３７】本発明の着色マイクロカプセル分散型水性
ジェットインクに用いられる顔料は，特に限定されるも
のではなく，公知慣用のものがいずれも使用できるが，
例えばカーボンブラック，チタンブラック，チタンホワ
イト，硫化亜鉛，ベンガラ等の無機顔料や，フタロシア
ニン顔料，モノアゾ系，ジスアゾ系等のアゾ顔料，フタ
ロシアニン顔料，キナクリドン顔料等の有機顔料等が用
いられる。カラー画像を得る場合には、インクとして
は、有彩色顔料を用いるのが好ましい。

【００３８】かかる顔料の使用量は，本発明における効
果を達成すれば特に規定されないが，最終的に得られる
インク中で，通常０．５〜２０質量％となるような量と
なる様に調製するが好ましい。

【００３９】インクには、必要に応じて、皮膜形成性樹
脂を溶解しない様な、或いは溶解し難い有機溶剤を含ま
せることが出来る。インクに用いられる有機溶剤は，一
例として乾燥防止剤や浸透剤として用いられる。

【００４０】乾燥防止剤は，インクジェットの噴射ノズ
ル口でのインクの乾燥を防止する効果を与えるものであ
り，通常水の沸点以上の沸点を有するものが使用され
る。このような乾燥防止剤としては，従来知られている
公知慣用のものがいずれも使用できるが，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，ジプロピレングリコール，ポリエチレングリコ
ール，ポリプロピレングリコール，グリセリン等の多価
アルコール類等がある。

【００４１】特にグリセリンは、マイクロカプセル粒子
表面の皮膜形成樹脂に強い水素結合により結びついてマ
イクロカプセル粒子の分散安定性をより高めると同時
に，仮にインク中に皮膜形成樹脂が少量溶解していたと
してもそれに対しても強い水素結合で結びつくことによ
って，ノズル端面での乾燥を防止するという点でより好
ましい。

【００４２】浸透剤は記録媒体へのインクの侵透や記録
媒体上でのドット径の調整を行うものであり，浸透剤と
しては，例えばエタノール，イソプロピルアルコール等
の低級アルコール，エチレングリコールヘキシルエーテ
ルやジエチレングリコールブチルエーテル等のアルキル
アルコールのエチレンオキシド付加物やプロピレングリ
コールプロピルエーテル等のアルキルアルコールのプロ
ピレンオキシド付加物等がある。

【００４３】上記有機溶剤は、皮膜形成性樹脂の種類や
濃度、或いは水性媒体中での当該有機溶剤濃度等の組合
せによっては，顔料に被覆している樹脂を２質量％以上
溶解し噴射特性を悪くする場合があることから，有機溶
剤の種類に応じてインク中での含有量を２質量％以下，
さらに好ましくは１質量％以下になるように，前記イン
クのｐＨ範囲を考慮した上で添加量を抑制する必要があ
る。

【００４４】これら有機溶剤の添加量は，インク中、乾
燥防止剤の場合は１〜８０質量％，浸透剤の場合は０．
１〜１０質量％とするのが好適である。

【００４５】本発明の皮膜形成性樹脂のインク中に溶解
している成分を測定する方法は，当該樹脂以外の固形成
分が少ない場合には，例えば超遠心分離機にてマイクロ
カプセル粒子を沈降させ，上澄み液を十分に乾燥して直
接不揮発分として測定することが出来る。また当該樹脂
以外の固形分や高沸点有機溶剤が多量にインク中に存在
する場合には，遠心沈降物を十分に乾燥し，その後熱分
析装置にて、熱分解温度の差異に基づいて、樹脂と顔料
の比率を測定し，インクに仕込んだ当該樹脂と顔料の比
率から換算して，インク中に溶解している樹脂成分量を
求めることが出来る。後者の方法は、水性媒体中の分散
物が、着色マイクロカプセルのみからなり、皮膜形成性
樹脂で被覆されていないフリーの顔料粒子や、顔料を含
まない皮膜形成性樹脂のみの粒子を含まない場合には、
特に高精度で測定出来る。インク中に、乾燥防止剤、浸
透剤等の添加剤などを含んでいる場合には、顔料と皮膜
形成性樹脂が分解しない様な温度で、前者添加剤を乾燥
除去してから測定を行うことで、より測定精度は増すこ
とが出来る。

【００４６】本発明の着色マイクロカプセル分散型水性
ジェットインクを得る具体的な方法は，酸価を有する皮
膜形成樹脂を用いて顔料を被覆する場合には以下の方法
が好ましい。この方法によれば、水性媒体中に分散した
樹脂と顔料に由来する成分が、着色マイクロカプセルの
みからなり、皮膜形成性樹脂で被覆されていないフリー
の顔料粒子や、顔料を含まない皮膜形成性樹脂のみの粒
子や、溶解した皮膜形成性樹脂をいずれも全く含まない
か、含んでいても極めて極少量であるインクを容易に得
ることが出来る。

【００４７】この方法は、例えば次の（１）〜（５）を
この順に行うことが出来る。 （１）酸価を有する皮膜形成性樹脂に，顔料を分散して
固形着色コンパウンドを得る。（混練工程）

【００４８】この工程は，例えば従来知られているロー
ルやニーダーやビーズミル等の混練装置を用いて，溶液
や加熱溶融された状態で，顔料を，当該樹脂に均一に溶
解または分散させ，最終的に固体混練物（固形着色コン
パウンド）として取り出すことにより行うことが出来
る。

【００４９】特に当該樹脂への顔料の微分散が必要な場
合には，顔料を分散する手段として，従来知られている
分散方法のうち，相対的に高せん断力のかかる状態が形
成される分散手段，具体的には２本ロールを用いて高せ
ん断力下で分散を行うことが好ましい。

【００５０】（２）少なくとも，水，当該樹脂を溶解す
る有機溶剤，塩基，前記固形着色コンパウンドを混合
し，分散によって少なくとも当該樹脂の一部が溶解して
いる顔料懸濁液を得る。（懸濁工程）

【００５１】当該樹脂を溶解する有機溶剤は当該樹脂に
対して良溶媒として機能するものであり，有機溶剤とし
ては，当該樹脂に対して適宜選択することが出来，例え
ばアセトン，ジメチルケトン，メチルエチルケトン等の
ケトン系溶剤，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系溶剤，クロロホルム，塩化
メチレン等の塩素系溶剤，ベンゼン，トルエン等の芳香
族系溶剤，酢酸エチルエステル等のエステル系溶剤，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
ールジメチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤，
アミド類等樹脂を溶解させるものであれば使用可能であ
る。

【００５２】本工程に用いられる分散媒は，主体は皮膜
形成性樹脂に対しては貧溶媒として機能する水であり，
インクジェット記録用水性インクとして用いるため，イ
オン交換水以上の純度を有することが好ましい。

【００５３】本工程では，水及び有機溶剤の混合液が均
一であることが好ましく，均一でない場合は，必要に応
じて、界面活性剤を用いるか，あるいは機械的にＯ／Ｗ
型に乳化させるか，助溶剤を併用して均一化させて用い
ることが好ましい。前記の通りの理由により、界面活性
剤は用いたとしても、最小限に止める。

【００５４】分散媒を形成する，必要に応じて用いられ
る当該樹脂を溶解する有機溶剤は，それのみを用いる様
にしてもよいが，それと水と塩基のみで，分散安定性に
優れた顔料懸濁液を得難い場合には，それに，当該樹脂
に対して親水性有機溶剤を，助溶剤として一部併用して
より良い乳化安定性を持たせる様にしてもよい。尚，当
該樹脂を溶解する有機溶剤及び助溶剤は，いずれも１種
又は２種以上を併用してもよい。

【００５５】当該樹脂が，例えばスチレン，置換スチレ
ン，（メタ）アクリル酸エステルからなる群から選ばれ
る少なくとも一つのモノマーと，（メタ）アクリル酸と
の共重合体の場合には，メチルエチルケトン等のケトン
系溶剤を主として，助溶剤としてイソプロピルアルコー
ル等のアルコール系溶剤から選ばれる少なくとも１種類
以上の組み合わせが良い。

【００５６】かかる水と有機溶剤の比率は，本発明にお
ける効果を達成すれば特に規定されないが，水／有機溶
剤の重量比が１０／１〜１／１となるような量が好まし
い。

【００５７】この工程により，固形着色コンパウンドの
表面に存在する，酸価を有する皮膜形成性樹脂は，徐々
に，塩基により，その酸価の少なくとも一部又は全部が
中和され，当該コンパウンドの固体形状から，混合物は
懸濁状態となる。

【００５８】懸濁液を得るための攪拌方法としては，公
知慣用の手法がいずれも採用でき，例えば従来の１軸の
プロペラ型の攪拌翼の他に，目的に応じた形状の攪拌翼
や攪拌容器を用いて、通常は、容易に懸濁可能である。

【００５９】懸濁液を得るに当たって，大きなせん断力
が働かない単なる混合攪拌では微粒子化しない場合や，
顔料が比較的凝集しやすい場合には，それに加えて更に
高せん断力を与えて微粒子の安定化を行っても良い。こ
の場合の分散機としては，例えば高圧ホモジナイザー
や、商品名マイクロフルイダイザーやナノマイザーで知
られるビーズレス分散装置等を用いるのが，顔料の再凝
集が少なく好ましい。

【００６０】（３）顔料懸濁液中に溶解している皮膜形
成性樹脂成分を，顔料表面に沈着させてマイクロカプセ
ルを得る。（再沈殿工程）

【００６１】本工程は，前記懸濁工程で得られた顔料懸
濁液中の顔料表面に，当該懸濁液中に存在する溶解樹脂
成分及び分散樹脂成分を沈着させる工程である。本工程
の「再沈殿」とは，顔料，或いは当該溶解樹脂や分散樹
脂が顔料表面に吸着した半カプセル状態の粒子を懸濁液
の液媒体から，分離沈降させることを意味するものでは
ない。従って，この工程で得られるものは，固形成分と
液体成分とが明らか分離した単なる混合物ではなく，当
該溶解樹脂や分散樹脂が顔料表面に被覆したマイクロカ
プセルが懸濁液の液媒体に安定的に分散した着色樹脂粒
子（着色マイクロカプセル）水性分散液である。

【００６２】この懸濁工程の顔料懸濁液中のマイクロカ
プセル表面へ樹脂の沈着は，例えば，少なくとも一
部、当該皮膜形成性樹脂が溶解及び／又は分散している
顔料懸濁液に，当該樹脂に対して貧溶媒として機能する
水または水性媒体を加えて行うか，及び／又は，顔料
懸濁液から有機溶剤を除去して行うことによって容易に
行うことが出来る。

【００６３】しかしながら，顔料懸濁液に，当該樹脂に
対して貧溶媒として機能する水または水性媒体をさらに
加えて行う方法が，凝集物も少なく好ましい。再沈殿は
懸濁液を緩く攪拌しながら水または水性媒体を滴下する
ことによって，凝集物の発生を防止しながら顔料表面に
樹脂を確実に沈着（再沈殿）させることが可能となる。

【００６４】また得られた分散液の乾燥を防止するため
に，乾燥防止剤を水性媒体中に前もって存在させておく
か，再沈殿後に添加することがが好ましい。

【００６５】この様にして、上記（１）混練工程（２）
懸濁工程（３）再沈殿工程によって，所望の粒子径の着
色樹脂粒子が得られるが，通常その平均粒子径範囲は，
０．０１〜１μｍである。

【００６６】（４）再沈殿工程で得られたマイクロカプ
セル分散液からの低沸点有機溶剤の除去及び／または濃
縮（脱溶剤工程）

【００６７】再沈殿工程で得られた着色樹脂粒子水分散
液はそのまま用いることもできるが，共存している有機
溶剤の影響で着色樹脂粒子が膨潤状態にある場合が多い
ため，保存安定性をより向上させるためや，或いはより
火災や公害に対する安全性を高めるために，更に脱溶剤
を行うことが好ましい。

【００６８】この様にして除去された有機溶剤は，例え
ば連続生産を目的とする場合には，焼却することなく，
閉鎖系にてリサイクルして再利用することも出来る。

【００６９】この（１）〜（４）の工程を経て得た、着
色樹脂粒子（着色マイクロカプセル）水性分散液は、そ
れの調製に用いた樹脂と顔料に由来する全成分が、専ら
着色マイクロカプセルのみからなる水性分散液となり、
フリーの顔料粒子、皮膜形成性樹脂のみの粒子及び溶解
した皮膜形成性樹脂の三者を実質的に含まないものであ
る。しかしながら、溶解した皮膜形成性樹脂成分をゼロ
とするのは極めて困難なため、通常その含有率は分散液
構成全成分中０．０１質量％以上となるのが一般的であ
る。

【００７０】こうして得られた分散液は、通常、顔料が
皮膜形成性樹脂で被覆された着色マイクロカプセルと、
分散媒のみから実質的になる。分散液中の着色マイクロ
カプセルの含有率は、それと分散媒の合計に対して、通
常、１０〜４０質量％とする。勿論、これまでの工程で
各種添加剤を含めた場合には、分散液中にはそれも含ま
れる。

【００７１】（５）インク工程 前記工程によって得られる，水以外の液媒体を全く含ま
ないか、或いはほとんど含まない、サブミクロンオーダ
ーの着色樹脂粒子水分散液は，そのままでも基本的にイ
ンクジェット記録用水性インクとして用いることが出来
るが，更に，分散安定性，噴射特性を考慮してインクの
調整を行うことが好ましい。

【００７２】インクの調整は，例えば、前記乾燥防止剤
や浸透性有機溶剤の添加，濃度調整・粘度調整の他，ｐ
Ｈ調整剤，分散・消泡・紙への浸透のための界面活性
剤，防腐剤，キレート剤，可塑剤，酸化防止剤，紫外線
吸収剤等を必要に応じて添加剤することができる。但
し、各種添加剤は、着色マイクロカプセルの表面に存在
する皮膜形成性樹脂を溶解しないものを選択して専らそ
の様な性質のもののみを用いるか、同樹脂を溶解しうる
ものであっても実質溶解しない様な濃度にその使用量を
極力最小限に止める等の工夫が必要である。界面活性剤
は、最終的な調整のみならず、本発明のインク調製に採
用されるうる工程の全てにおいて、全く用いない様にす
るのが、インクから得られる画像の耐水性等の観点から
も好ましい。

【００７３】また、被記録媒体がガラス・金属・フィル
ムの様な不浸透性以外のもの（浸透性被記録媒体）の場
合には，噴射安定性に影響を及ぼさない程度に、皮膜形
成性樹脂とは異なる、他の水溶性樹脂も添加することも
できる。

【００７４】また，粗大粒子によるノズル目詰まり等を
回避するために，通常は、（４）の脱溶剤工程後に遠心
分離やフィルターろ過により粗大粒子を除去するか，
（５）のインク工程でインク調整後に所望の粒径のフィ
ルターで濾過する。

【００７５】本発明の着色マイクロカプセル分散型水性
ジェットインクは、例えばピエゾ方式やオンデマンド方
式等の公知慣用のインクジェット記録方式のプリンター
に採用することが出来る。また、同インクは、公知慣用
の被記録材料、例えば紙、樹脂コート紙、インクジェッ
ト記録用専用紙、ガラス、金属、フィルム、陶磁器等に
画像を形成する際に使用することが出来る。

【００７６】本発明の着色マイクロカプセル分散型水性
ジェットインクは，透明性，発色性，分散安定性に優れ
ており，インクジェット記録以外に，他のインク一般，
塗料，カラーフィルターへの応用が可能である。

【００７７】

【発明の実施の形態】本発明は次の実施形態を含む。 １．顔料を皮膜形成性樹脂で被覆した着色マイクロカプ
セルを水性媒体中に含むインクにおいて，皮膜形成性樹
脂のうちインク中に溶解する樹脂成分が，０．０１〜２
質量％である着色マイクロカプセル分散型水性ジェット
インク。

【００７８】２．皮膜形成性樹脂の酸価が５０〜１８０
で，かつインクのｐＨが７．５〜９．０である前記１の
着色マイクロカプセル分散型水性ジェットインク。

【００７９】３．皮膜形成性樹脂の分子量が１万以上で
ある前記１および２の着色マイクロカプセル分散型水性
ジェットインク。

【００８０】４．水性媒体中にグリセリンを含む前記１
〜３の着色マイクロカプセル分散型水性ジェットイン
ク。

【００８１】５．酸価が５０〜１８０の皮膜形成樹脂の
少なくとも一部が塩基で中和されてなる自己水分散性樹
脂である前記１〜４の着色マイクロカプセル分散型水性
ジェットインク。

【００８２】６．塩基が，アルコールアミンである前記
５の着色マイクロカプセル分散型水性ジェットインク。

【００８３】７．アルコールアミンがトリエタノールア
ミンである前記６の着色マイクロカプセル分散型水性ジ
ェットインク。

【００８４】８．皮膜形成性樹脂の酸基の６０モル％相
当量以下の中和率で中和する請求項５〜７記載の着色マ
イクロカプセル分散型水性ジェットインク。

【００８５】本発明の好適な実施の形態を，インクジェ
ット記録用インクに適用した場合を例にして説明する
と，以下の通りである。 （１）カルボキシル基に基づく酸価５０〜１８０を有す
る、重量平均分子量１〜１０万の皮膜形成性スチレン−
（メタ）アクリル酸共重合体樹脂に，顔料を二本ロール
を用いて分散して，固形着色コンパウンドを得る。

【００８６】（２）水，前記樹脂を溶解する低沸点の有
機溶剤にメチルエチルケトンを主として，前記水とメチ
ルエチルケトンに対して助溶剤として機能する低沸点の
水溶性有機溶剤としてイソプロピルアルコールを併用し
て，塩基として前記皮膜形成性樹脂の酸基の６０モル％
相当量以下の中和率となる，前記皮膜形成性樹脂を自己
水分散性とするに足る量のアルコールアミン，乾燥防止
剤としてグリセリンを各々含む，水を主液媒体とする溶
液を調製し，それに，前記（１）の固形着色コンパウン
ドのチップを混合し，攪拌によって顔料懸濁液を得る。
より好適には懸濁液を，高せん断力を与えることが出
来，より充分な懸濁状態が得られる分散機であるナノマ
イザー（商標）を用いて，再凝集が無い様に，さらに微
粒子化を行う。

【００８７】（３）顔料懸濁液を攪拌しながら，グリセ
リンを含む水溶液を滴下し，顔料と皮膜形成性樹脂に由
来する成分が、実質的に平均粒子径０．０１以上１μｍ
未満の着色樹脂粒子（着色マイクロカプセル）のみから
なる水性分散液を得る。 （４）得られた着色樹脂粒子水性分散液から，メチルエ
チルケトンとイソプロピルアルコールを留去し，インク
ベースとする。 （５）インクベースに，インク調整用薬剤を加え，濃度
・物性を調整した後，ろ過を行い、当該着色マイクロカ
プセルが顔料換算で０．５〜２０質量％、ｐＨ７．５〜
１１のインクジェット記録用水性インクとする。

【００８８】

【実施例】次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に
具体的に説明する。尚，以下の実施例中における「部」
は『質量部』を表わす。

【００８９】（実施例１）キナクリドン顔料８部とスチ
レン−アクリル酸−メタアクリル酸樹脂（スチレン／ア
クリル酸／メタアクリル酸＝７７／１０／１３；分子量
５万・酸価１６０）８部の二本ロール混練物１６部を，
水４６部，グリセリン４部，トリエタノールアミン１．
７部，メチルエチルケトン１８部，イソプロピルアルコ
ール８部の混合溶液に入れ，室温で３時間攪拌し，更に
分散機ナノマイザー（ナノマイザー社製）を用いて圧力
９８ＭＰａで分散処理を行い、顔料懸濁液を得た。

【００９０】得られた懸濁液９３．７部に，攪拌しなが
ら，グリセリン６部と水６９部の混合液を毎分５ｍｌの
速度で滴下し，マゼンタ色着色樹脂粒子水分散液を得
た。得られたカプセル液をロータリーエバポレーターを
用いてメチルエチルケトンとイソプロピルアルコール及
び水の一部を留去し，最終のマゼンタ色着色樹脂粒子水
分散液を得た。

【００９１】この水分散物９２部に乾燥防止剤であるグ
リセリン３部，浸透剤であるプロピレングリコールプロ
ピルエーテル５部を加え，インク中の着色マイクロカプ
セルの顔料換算で、濃度が２．７質量％になるように調
整・攪拌した後，１μmフィルターを用いてろ過を行
い，インクジェット記録用水性インクとした。

【００９２】得られた水性インク中のマイクロカプセル
は０．１５μmの平均粒子径を有しておりそのｐＨは
８．４であった。水性インクを超遠心分離機を用いて加
速度９．８ｋｍ／ｓ²・３時間の遠心条件でマイクロカ
プセル粒子を沈降させ，得られた沈降物を１０５℃のオ
ーブンで１４０時間乾燥させて、皮膜形成性樹脂と顔料
のみとした後，熱分析装置で樹脂と顔料の比を求め、イ
ンク中に溶解している皮膜形成性樹脂分のみを求めたと
ころ、０．４質量％であった。

【００９３】このインクは，室温で１年間の保管後も凝
集物もなく安定な分散を示し，ピエゾ式インクジェット
プリンターを用いた印字は安定しており，得られた印刷
物は滲みもなく鮮やかなマゼンタ色（印刷濃度１．３）
を示し，しかも印刷直後の記録紙を精製水に２４時間浸
漬した後の印刷濃度は１．３で印刷前と全く変化がなか
った。

【００９４】

【発明の効果】本発明の着色マイクロカプセル分散型水
性ジェットインクは，皮膜形成性樹脂のうちインク中に
溶解する樹脂成分を，０．０１〜２質量％としたので、
経時分散安定性に優れ、かつ噴射特性、被記録媒体への
画像固着性にも優れるという格別顕著な技術的効果を奏
する。

【００９５】従って、インクジェット記録において例え
ば印刷品質・耐水性・耐光性に優れた樹脂分散型水性イ
ンクの特長を殺すことなく，分散安定性に優れ，かつノ
ズル目詰まりもなく，安定したインクジェット噴射特性
を可能にする。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 顔料を皮膜形成性樹脂で被覆した着色マ
   イクロカプセルを水性媒体中に含むインクにおいて，皮
   膜形成性樹脂のうちインク中に溶解する樹脂成分が，
   ０．０１〜２質量％であることを特徴とする着色マイク
   ロカプセル分散型水性ジェットインク。
2. 【請求項２】 皮膜形成性樹脂の酸価が５０〜１８０
   で，かつインクのｐＨが７．５〜９．０である請求項１
   記載の着色マイクロカプセル分散型水性ジェットイン
   ク。
3. 【請求項３】 皮膜形成性樹脂の分子量が１万以上であ
   る請求項１記載の着色マイクロカプセル分散型水性ジェ
   ットインク。
4. 【請求項４】 水性媒体中にグリセリンを含む請求項１
   記載の着色マイクロカプセル分散型水性ジェットイン
   ク。
5. 【請求項５】 酸価が５０〜１８０の皮膜形成樹脂の少
   なくとも一部が塩基で中和されてなる自己水分散性樹脂
   である請求項１〜４記載の着色マイクロカプセル分散型
   水性ジェットインク。
6. 【請求項６】 塩基が，アルコールアミンである請求項
   ５記載の着色マイクロカプセル分散型水性ジェットイン
   ク。
7. 【請求項７】 アルコールアミンがトリエタノールアミ
   ンである請求項６記載の着色マイクロカプセル分散型水
   性ジェットインク。
8. 【請求項８】 皮膜形成性樹脂の酸基の６０モル％相当
   量以下の中和率で中和する請求項５〜７記載の着色マイ
   クロカプセル分散型水性ジェットインク。