JPH11172170A

JPH11172170A - インクジェット記録用インク

Info

Publication number: JPH11172170A
Application number: JP34495097A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Watanabe; 和昭渡辺; Minoru Wagi; 稔和木
Original assignee: Seiko Epson Corp; Mikuni Color Ltd
Current assignee: Seiko Epson Corp; Mikuni Color Ltd
Priority date: 1997-12-15
Filing date: 1997-12-15
Publication date: 1999-06-29

Abstract

(57)【要約】【課題】有機顔料の長所である高彩度および高着色性
を維持し、ヘッドノズルの目詰まり特性・保存安定性を
損うことなく、欠点である耐光性を改善したインクジェ
ット記録用インクをうる。【解決手段】水性媒体中に少なくとも有機顔料（Ｉ）
と水溶性樹脂分散剤とを含むインクジェット記録用イン
クであって、有機顔料（Ｉ）が、改質前の有機顔料（I
I）に対して金属化合物を０．１〜３０．０重量％使用
して改質されていることを特徴とするインクジェット記
録用インクを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録用
インクに関する。さらに詳しくは、ヘッドノズルの目詰
まり特性・保存安定性を損うことなく耐光性に優れたイ
ンクジェット記録用インクに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット記録用インクは、
染料系のものを中心に用いられてきている。これらのイ
ンクは染料の性質上、印字物の耐光性や耐水性がわる
く、印字品質の面で劣っている。

【０００３】そこで、前記の欠点を解決するために顔料
を分散したインクを用いることが提案されている。

【０００４】しかしながら、太陽の紫外線などに長時間
耐えうる耐光性の良好な有機顔料は少なく、また分散が
困難であったり、不充分なためにヘッドノズルを目詰ま
りさせる問題が発生している。

【０００５】これらの欠点を解消する方法として、親水
性部分と疎水性部分とからなる重合体を分散剤に用いる
ことにより、顔料を細かく分散し安定化させることによ
りノズルの目詰まり問題を解決させる方法（特開昭５６
−１５７４６８号公報）や、ポリマー分散剤と尿素、糖
アルコールとの組み合わせにより凝集を防止し、ノズル
の再溶解性を向上させる方法（特開平４−８５３７５号
公報）、さらには同様の問題を解決するためにスルホラ
ンおよび低分子量ポリエチレングリコールを含む顔料イ
ンク（特開平８−３３３５３０号公報）などが数多く提
案されている。

【０００６】しかし、かかる方法によってえられた顔料
インクは、ノズルの目詰まりや保存安定性がある程度改
善できたとしても耐光性が劣っていたりして、品質的に
満足のいくところまで至っていない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、有機
顔料の長所である高彩度および高着色性を維持し、ヘッ
ドノズルの目詰まり特性・保存安定性を損うことなく、
欠点である耐光性を改善したインクジェット記録用の顔
料インクを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、水性媒体中に
少なくとも有機顔料（Ｉ）と水溶性樹脂分散剤とを含む
インクジェット記録用インクであって、前記有機顔料
（Ｉ）が、改質前の有機顔料（II）に対して金属化合物
を０．１〜３０．０％（重量％、以下同様）使用して改
質されていることを特徴とするインクジェット記録用イ
ンク（請求項１）、金属化合物が、チタン、亜鉛、鉄、
アルミニウム、カルシウム、バナジウム、コバルト、ニ
ッケル、銅、セリウム、スズ、クロム、鉛、タングステ
ン、バリウム、ベリリウム、モリブテン、ケイ素、マグ
ネシウム、カドミウム、マンガン、ジルコニウム、イッ
トリウム、アンチモンから選ばれた金属の酸化物、水和
酸化物およびそれらの塩の１種以上であるインクジェッ
ト記録用インク（請求項２）、有機顔料（Ｉ）が水溶性
樹脂分散剤で処理されており、有機顔料（Ｉ）に対して
水溶性樹脂分散剤が０．５〜５０．０％含有され、アル
カリ中和されているインクジェット記録用インク（請求
項３）、および水溶性樹脂分散剤が、カルボキシル基を
有する酸価５０〜３００の樹脂であり、スチレン単位お
よび（または）α−メチルスチレン単位を３５％以上含
有する重量平均分子量が２０００〜２００００の重合体
であるインクジェット記録用インク（請求項４）に関す
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のインクジェット記録用イ
ンクに使用することが可能な有機顔料（II）は、たとえ
ばアゾレーキ、不溶性モノアゾ顔料、不溶性ジスアゾ顔
料、キレートアゾ顔料などのアゾ顔料類；フタロシアニ
ン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン
顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオイン
ジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料、
ジケトピロロピロール顔料、蛍光顔料、真珠光沢顔料な
どがあげられるが、これらに限定されるものではない。
これらは２種以上併用することも可能である。

【００１０】有機顔料（II）は、これに対して０．１〜
３０．０％、好ましくは０．５〜２８．０％の金属化合
物が使用され改質されて有機顔料（Ｉ）にされる。改質
は、有機顔料（II）の表面または内部に金属化合物が微
粒子で吸着または含有されている状態であるのが好まし
い。

【００１１】前記金属化合物としては、チタン、亜鉛、
鉄、アルミニウム、カルシウム、バナジウム、コバル
ト、ニッケル、銅、セリウム、スズ、クロム、鉛、タン
グステン、バリウム、ベリリウム、モリブテン、ケイ
素、マグネシウム、カドミウム、マンガン、ジルコニウ
ム、イットリウム、アンチモンから選ばれた１種または
２種以上の金属の酸化物、水和酸化物およびそれらの塩
の１種以上があげられる。これらは有機顔料（II）の改
質用に単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。

【００１２】改質方法としては、金属化合物を溶解また
はコロイド状に分散せしめ、有機顔料（II）とともに析
出させる方法などがあるが、とくに限定はない。

【００１３】有機顔料（Ｉ）は水溶性樹脂分散剤で処理
されているのが好ましい。たとえばアゾ顔料などの合成
工程中に処理する方法、有機顔料（II）を溶解させたの
ち金属化合物と析出させるとき処理する方法などがある
が、とくに限定はない。これらの方法によって処理され
た有機顔料（Ｉ）を用いることにより、格段に分散性が
向上しているために、分散工程が短時間で済み、作業効
率がよくなる。

【００１４】前記水溶性樹脂分散剤としては、カルボキ
シル基を有する酸価５０〜３００、さらには８０〜２５
０の樹脂が好ましく、スチレン単位および（または）α
−メチルスチレン単位を３５％以上含有する重量平均分
子量が２０００〜２００００、さらには２５００〜１５
０００の重合体が好ましい。前記水溶性樹脂分散剤の酸
価が小さすぎるばあいには、アルカリ中和での水溶化が
難しく、また、大きすぎるばあいには、乾燥後の耐水性
がわるくなる傾向がある。また、スチレン単位および
（または）α−メチルスチレン単位の割合が少なすぎる
ばあいには、コストが高くなり、重合時の共重合性がわ
るく、分散性能に劣る傾向にある。さらに、重量平均分
子量が小さすぎても大きくても分散性能に劣る傾向にあ
る。

【００１５】前記水溶性樹脂分散剤の具体例としては、
たとえばスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α
−メチルスチレン−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（Ｃ₁〜Ｃ₄程度の低級
アルキルエステル、以下同様）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など；たとえばスチレン−マレイ
ン酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−マレイ
ン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル−マレイ
ン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル−マレ
イン酸共重合体など；たとえばスチレン−アクリル酸エ
ステル−スチレンスルホン酸共重合体、スチレン−メタ
リルスルホン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステ
ル−アリルスルホン酸共重合体などがあげられる。これ
らは単独で用いてもよく２種以上を組み合わせて用いて
もよい。これらのうちではスチレン−アクリル酸系（ス
チレンとアクリル酸を含む系）からの共重合体が分散性
能が高い点から好ましい。

【００１６】前記水溶性樹脂分散剤の使用量としては、
有機顔料（Ｉ）に対して０．５〜５０．０％、さらには
２．０〜４５．０％であるのが好ましく、アルカリ中和
して用いられる。

【００１７】前記アルカリ中和に使用する塩基性物質と
しては、アンモニア、モノエタノールアミン、ジエタノ
ールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル
エタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジエ
チルアミン、トリエチルアミン、モルホリンなどの有機
アミン類、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化
リチウムなどのアルカリ金属塩などがあげられる。これ
は単独で用いてもよく２種以上を組み合わせて用いても
よい。

【００１８】なお、分散時に必要に応じて分散性や顔料
の湿潤効果をより向上させるために樹脂や界面活性剤な
どを加えてもよい。

【００１９】前記樹脂としては前記以外の水溶性樹脂が
あげられ、前記界面活性剤としては、アニオン系界面活
性剤（たとえばアルキルベンゼンスルホン酸塩、高級ア
ルコール硫酸エステル塩、高級脂肪酸塩、高級アルキル
ジカルボン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ア
ルキルスルホコハク酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマ
リン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫
酸塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステルな
ど）、ノニオン系界面活性剤（たとえばポリオキシエチ
レンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフ
ェニルエーテル、脂肪酸モノグリセリド、ソルビタン脂
肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポ
リグリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン付加
アセチレングリコールなど）、カチオン系界面活性剤
（たとえば脂肪族アミン塩、ホスホニウム塩、スルホニ
ウム塩など）があげられる。

【００２０】また、水溶性高沸点有機溶剤を添加するこ
とによってノズルの目詰まり防止や再溶解性の向上、保
存安全性および印字品質を向上させることができる。具
体例としては、モノエチレングリコール、ジエチレング
リコール、トリエチレングリコール、プロビレングリコ
ール、ヘキシレングリコール、グリセリン、１，３−ブ
タンジオール、ポリグリセリン、チオジグリコール、ポ
リエチレングリコール、Ｎ−メチル−２−ピドリドン、
１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、モノエチレ
ングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコー
ルモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチ
ルエーテル、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などが
あげられるが、これらに限定されるものではない。添加
量としては、インク系に対して３〜３０％、好ましくは
５〜１５％である。

【００２１】さらに、目的とする顔料インクの物性を向
上させるためにグルコール、ガラクトース、マルチトー
ル、シクロデキストリンなどの糖類、安息香酸メチル、
デヒドロ酢酸ナトリウム、１，２−ベンゾチアゾリン−
３−オンなどの防腐防黴剤、リン酸二水素カリウムなど
のｐＨ調整剤、エマルジョン、粘度調整剤、消泡剤その
他公知の添加剤を適宜加えてもかまわない。

【００２２】本発明のインクの調製は、まず顔料を高濃
度で分散させて、あとで有機溶剤や印字特性に必要な添
加剤を加えるのが好ましい。すなわち、水溶性樹脂分散
剤で処理された有機顔料（Ｉ）に、塩基性物質、添加剤
および水などを配合し、分散機を用いて物理的に破砕
し、水中に細かく分散させる。しかるのち、水溶性高沸
点有機溶剤や水などで希釈してインク化するのが効率よ
く好ましい。

【００２３】これらを配合したものを分散させる分散機
としては、通常の分散機であればよく、たとえばロール
ミル、ボールミル、サンドミル、ニーダー、超音波分散
機などの公知の分散機があげられるが、これらに限定さ
れるものではない。

【００２４】さらに、遠心分離やフィルター処理により
粗大粒子を除去することができ、より一層品質を向上さ
せることが可能である。

【００２５】

【実施例】つぎに本発明のインクジェット記録用インク
を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明は
かかる実施例のみに限定されるものではない。

【００２６】実施例１（分散液調製）改質顔料ＰＹ−１７２５．０部（重量部、以下同様）（有機顔料（II）に対して酸化亜鉛１０％で改質し、スチレン−アクリル酸共重合樹脂２０％で処理したもの）２５％アンモニア水３．０エチレングリコール３．５イオン交換水６８．５前記配合物をディゾルバーで１５００ｒｐｍ・３時間撹
拌したのち、０．７ｍｍガラスビーズを８０％充填した
サンドミルにて３パス処理を行ない、分散させた。さら
に、これを２５０００Ｇで５分間遠心分離することによ
り、粗大粒子を除去した。

【００２７】（インク調製）前記分散液２０．０部グランドールＰＰ−１０００７．０（大日本インキ（株）製、スチレン−アクリル樹脂エマ
ルジョン、樹脂成分４５％）マルチトール７．０グリセリン１０．０２−ピロリドン２．０イオン交換水残量前記成分を１時間撹拌してインク化した。

【００２８】実施例２（分散液調製）改質顔料ＰＹ−７４２５．０部（有機顔料（II）に対して塩化セリウム１５％で改質
し、スチレン−アクリル酸共重合樹脂３０％で処理した
もの）モノエタノールアミン１．５ジエチレングリコール４．０イオン交換水６９．５前記配合物をディゾルバーで１５００ｒｐｍ・３時間撹
拌したのち、０．７ｍｍガラスビーズを８０％充填した
サンドミルにて３パス処理を行ない、分散させた。さら
に、これを２５０００Ｇで５分間遠心分離することによ
り、粗大粒子を除去した。

【００２９】（インク調製）前記分散液２０．０部マイクロジェルＥ−５００２４．０（日本ペイント（株）製、アクリル樹脂エマルジョン、
樹脂成分３０％）フラクトース８．０尿素１５．０ポリエチレングリコール＃４００５．５イオン交換水残量前記成分を１時間撹拌してインク化した。

【００３０】実施例３（分散液調製）改質顔料ＰＹ−１０９２５．０部（有機顔料（II）に対して酸化マグネシウム１２％で改
質し、スチレン−アクリル酸共重合樹脂２５％で処理し
たもの）モルホリン２．５エチレングリコール４．２イオン交換水６８．３前記配合物をディゾルバーで１５００ｒｐｍ・３時間撹
拌したのち、０．７ｍｍガラスビーズを８０％充填した
サンドミルにて３パス処理を行ない分散させた。さら
に、これを２５０００Ｇで５分間遠心分離することによ
り、粗大粒子を除去した。

【００３１】（インク調製）前記分散液２０．０部ジョンクリル９０５．２（ジョンソンポリマー（株）製、スチレン−アクリル樹
脂エマルジョン、樹脂成分４７％）グルコース１２．０チオジグリコール６．５イオン交換水残量前記成分を１時間撹拌してインク化した。

【００３２】実施例４（分散液調製）改質顔料ＰＲ−１２２２５．０部（有機顔料（II）に対して硫酸ジルコニウム２２％で改
質し、スチレン−アクリル酸共重合樹脂３０％で処理し
たもの）トリイソプロパノールアミン２．０エチレングリコール５．６イオン交換水６７．４前記配合物をディゾルバーで１５００ｒｐｍ・３時間撹
拌したのち、０．７ｍｍガラスビーズを８０％充填した
サンドミルにて３パス処理を行ない分散させた。さら
に、これを２５０００Ｇで５分間遠心分離することによ
り、粗大粒子を除去した。

【００３３】（インク調製）前記分散液２０．０部ＳＡＥ１０１４６．３（日本ゼオン（株）製、スチレン−アクリル樹脂エマル
ジョン、樹脂成分４０％）ガラクトース８．０プロピレングリコール７．５イオン交換水残量前記成分を１時間撹拌してインク化した。

【００３４】実施例５（分散液調製）改質顔料ＰＢ−１５：３２５．０部（有機顔料（II）に対して塩化アルミニウム１８％で改
質し、スチレン−アクリル酸共重合樹脂２０％で処理し
たもの）１０％水酸化ナトリウム４．５エチレングリコール３．２イオン交換水６７．３前記配合物をディゾルバーで１５００ｒｐｍ・３時間撹
拌したのち、０．７ｍｍガラスビーズを８０％充填した
サンドミルにて３パス処理を行ない分散させた。さら
に、これを２５０００Ｇで５分間遠心分離することによ
り、粗大粒子を除去した。

【００３５】（インク調製）前記分散液２０．０部ポリゾールＡＰ６０４７．８（昭和高分子（株）製、アクリル樹脂エマルジョン、樹
脂成分４０％）マルトース１５．０１，３ブタンジオール６．０ジグリセリン３．３イオン交換水残量前記成分を１時間撹拌してインク化した。

【００３６】比較例１改質顔料ＰＹ−１７を用いないで従来の有機顔料（II）
を使用した以外は、実施例１と同様にしてインクを製造
した。

【００３７】比較例２改質顔料ＰＹ−７４を用いないで従来の有機顔料（II）
を使用した以外は、実施例２と同様にしてインクを製造
した。

【００３８】比較例３改質顔料ＰＹ−１０９を用いないで従来の有機顔料（I
I）を使用した以外は、実施例３と同様にしてインクを
製造した。

【００３９】比較例４改質顔料ＰＲ−１２２を用いないで従来の有機顔料（I
I）を使用した以外は、実施例４と同様にしてインクを
製造した。

【００４０】比較例５改質顔料ＰＢ−１５：３を用いないで従来の有機顔料
（II）を使用した以外は、実施例５と同様にしてインク
を製造した。

【００４１】前記でえられたインクを次のように評価し
た。

【００４２】なお、テストに用いた試験検体は、インク
ジェットプリンタ−ＭＪ７００Ｖ２Ｃ（セイコーエプソ
ン（株）製）を用いて、インクジェット用光沢フィルム
（同社製）に印刷したものを使用した。

【００４３】評価１（耐光性評価）各インクを１００％dutyで評価メディア上にベタ印刷
し、耐光性試験機（キセノンウエザオメーター・アトラ
ス（株）製）でキセノン光を照射した。初期と５００時
間照射後の光学濃度（以下、ＯＤと記す）をそれぞれ測
定し、以下に示す基準に従って評価した。

【００４４】ＯＤの低下が５％未満 ◎ ＯＤの低下が５％以上２０％未満 ○ ＯＤの低下が２０％以上５０％未満 △ ＯＤの低下が５０％以上 ×

【００４５】評価２（インクの保存安定性）各インクをサンプル瓶に密栓して７０℃の常温層中に１
週間放置した。放置前後のインクの粘度および平均粒径
を測定し、以下に示す基準に従って評価した。

【００４６】粘度および平均粒径の変化が５％未満 ◎ 粘度および平均粒径の変化が５％以上１０％未満 ○ 粘度および平均粒径の変化が１０％以上２０％未満 △ 粘度および平均粒径の変化が２０％以上 × 結果を表１に示す。

【００４７】

【表１】

【００４８】

【発明の効果】本発明のインクジェット記録用インクを
用いると、金属化合物で改質された有機顔料を使用する
ことにより、有機顔料の長所である高彩度および高着色
性を維持し、ヘッドノズルの目詰まり特性・保存安定性
を損うことなく、欠点である耐光性を改善したインクジ
ェット記録用インクをうることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水性媒体中に少なくとも有機顔料（Ｉ）
と水溶性樹脂分散剤とを含むインクジェット記録用イン
クであって、有機顔料（Ｉ）が、改質前の有機顔料（I
I）に対して金属化合物を０．１〜３０．０重量％使用
して改質されていることを特徴とするインクジェット記
録用インク。
【請求項２】金属化合物が、チタン、亜鉛、鉄、アル
ミニウム、カルシウム、バナジウム、コバルト、ニッケ
ル、銅、セリウム、スズ、クロム、鉛、タングステン、
バリウム、ベリリウム、モリブテン、ケイ素、マグネシ
ウム、カドミウム、マンガン、ジルコニウム、イットリ
ウム、アンチモンから選ばれた金属の酸化物、水和酸化
物およびそれらの塩の１種以上である請求項１記載のイ
ンクジェット記録用インク。
【請求項３】有機顔料（Ｉ）が水溶性樹脂分散剤で処
理されており、有機顔料（Ｉ）に対して水溶性樹脂分散
剤が０．５〜５０．０重量％含有され、アルカリ中和さ
れている請求項１または２記載のインクジェット記録用
インク。
【請求項４】水溶性樹脂分散剤が、カルボキシル基を
有する酸価５０〜３００の樹脂であり、スチレン単位お
よび（または）α−メチルスチレン単位を３５重量％以
上含有する重量平均分子量が２０００〜２００００の重
合体である請求項１、２または３記載のインクジェット
記録用インク。