JPH11286644A - 水系顔料分散体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面処理を施していないカーボンブラックを
用いても、カーボンブラック含有率が高く、水媒体への
分散安定性、流動性および黒色度に優れた水系顔料分散
体を提供すること。 【解決手段】 カーボンブラック、分散剤および水を必
須成分とする水系顔料分散体であって、カーボンブラッ
クの粒子径（φ）が１３〜３５ｎｍであり、吸油量（Ｄ
ＢＰ、ｃｃ／１００ｇ）と比表面積（ｍ²／ｇ）の比
（吸油量／比表面積）が０．２５〜０．８であること；
分散剤が疎水性の有機溶剤に可溶であり、且つ水に対し
て可溶性または分散性を有する分散剤（ａ）であるこ
と；および分散剤とカーボンブラックの重量比（Ｗ）が
１：２０〜２：５であること；を特徴とする水系顔料分
散体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水系顔料分散体に関
する。更に詳細には被覆組成物・インク・塗料の材料、
およびプラスチックの着色剤等に有用に使用され得る水
系顔料分散体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からカーボンブラックに必要とされ
る性能として黒色度、着色力、光沢、流動性等があり、
黒色度および着色力はカーボンブラックの粒径に大きく
依存し、例えば、印刷インキ・塗料・プラスチック等に
用いられる顔料用カーボンブラックはその粒径により表
１に示す様に分類される。

【０００３】

【表１】

【０００４】黒色度はその粒径が小さくなる程大きくな
り、一方流動性に関しては、粒径が小さくなればなるほ
ど、単位重量当たりの粒子数並びに表面積は増大し、一
般にその分散体の粘度は高粘度となり、流動性は低下す
る。

【０００５】印刷インキの分野では、その塗膜は塗料の
分野においてと異なり、非常に薄膜であるため、使用す
るカーボンブラックの選択にあたっては先ず、黒色度や
着色力の大きい品種が選択される。しかしながら、上記
した様に黒色度と流動性は二律背反の関係にあり、一般
に流動性の面から粒径２５〜５０ｎｍ程度のものが使用
されるため、所望の黒色度が得られないという問題があ
った。このため、粒径の小さいＨＣカーボン（粒径１０
〜１５ｎｍ）を使用し、かつそのカーボン粒子表面に酸
化処理等の後処理を施して流動性を向上させる試みがな
されているが、コスト高となるだけでなく、未だ十分な
黒色度が得られず、問題となっている。

【０００６】又、近年、省資源、無公害化の観点から、
インク・塗料等の分野においてその水性化が進められて
おり、水性インキ、水性塗料等の製造においては、品質
向上のための顔料の水中への分散が重要な課題となって
いる。特に、疎水性表面をもつカーボンブラックを使用
する場合には上記の分散性の問題は顕著である。一般に
は表面の疎水性の指標となるＤＢＰ吸油量が小さい程
（親水性が高い程）水への分散が良いと言われている
が、カーボンブラックにおいてはＤＢＰ吸油量を下げて
も充分な効果は得られず、依然として分散性が悪い。こ
のため、非水系での顔料分散に利用されている酸−塩基
相互作用を利用したカーボン表面への樹脂吸着による立
体反発の安定化効果を利用する試みもなされているが、
不十分であり、その分散安定性は非常に大きな問題とな
っている。

【０００７】そこで、現在、上記問題課題を解決すべく
種々検討がなされている。例えば、親水性有機溶剤を併
用する方法（特開平９−１２９４３号公報）、カーボン
の表面処理により極性基を導入し、電荷の反発により安
定化する方法（特開平９−１５７５７５号公報、および
「色材」、４５、１８２頁（１９７２））、カーボン表
面へのグラフト化による立体反発を利用して安定化する
方法（特開平５−２３０４１０号公報、特開平５−３３
９５１６号公報）等が提案されている。

【０００８】しかしながら、いずれの方法においてもカ
ーボンブラック含有率が比較的小さい範囲、具体的には
１０％前後であれば分散体の安定化は図れるものの、黒
色度が不十分であり、それ以上にカーボンブラック含有
率を高くすると分散性に問題が生じていた。また、上記
方法では有機溶剤の併用が必要とされるため完全水性化
が不可能であったり、または所望の分散安定性を得るた
めにカーボンブラックの後処理を必要とするため、その
製造面・コスト面に問題を残す等、いまだ種々の課題を
抱えている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたものであって、カーボンブラックの含有率を
高くすることができる新規かつ有用な水系顔料分散体を
提供することを目的とする。また、本発明は、黒色度に
優れた水系顔料分散体を提供することを目的とする。さ
らに、本発明は、完全水性化が可能な水系顔料分散体を
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、カーボンブラ
ック、分散剤および水を必須成分とする水系顔料分散体
であって、 １）カーボンブラックの粒子径（φ）が１３〜３５ｎｍ
であり、吸油量（ＤＢＰ、ｃｃ／１００ｇ）と比表面積
（ｍ²／ｇ）の比（吸油量／比表面積）が０．２５〜
０．８である； ２）分散剤が、疎水性の有機溶剤に可溶であり、且つ水
に対して可溶性または分散性を有する分散剤（ａ）であ
る；および ３）分散剤とカーボンブラックの重量比（Ｗ）が１：２
０〜２：５である；ことを特徴とする水系顔料分散体に
関する。

【００１１】本発明の発明者らはカーボンブラック、分
散剤および水を必須成分とする分散体において、カーボ
ンブラックの特性値である吸油量と比表面積の比（以
下、単にＲという）および粒径を規定し、更に分散剤の
疎水性および親水性を調整することにより、カーボンブ
ラックの含有率を高くすることができる水系顔料分散体
を得る事が出来る事を見出した。

【００１２】本発明の水系顔料分散体は少なくともカー
ボンブラック、分散剤および水からなる。

【００１３】本発明の水系顔料分散体に使用されるカー
ボンブラックは、粒径（φ）が１３〜３５ｎｍ、好まし
くは１３〜２５ｎｍ、更に好ましくは１３〜２０ｎｍの
範囲にあり、ＤＢＰ吸油量（ｃｃ／１００ｇ）と比表面
積（ｍ²／ｇ）の比（Ｒ＝吸油量／比表面積）が０．２
５〜０．８５、好ましくは０．４〜０．６の範囲にあ
る。粒径が１３ｎｍ未満であると表面エネルギーが大き
くなって十分な保存性が得られなかったり、流動性が低
下しやすくなり、３５ｎｍを越えると表面の平滑性が損
なわれ黒色度の低下が避けられなくなる。また、上記比
（Ｒ）が０．２５未満では、分散剤のカーボンブラック
との吸着が不十分なため、高い含有率でカーボンブラッ
クを分散させることができない。このため、十分な黒色
度が得られなかったり、保存性や流動性に問題を生じる
恐れがある。一方、０．８５を越えると粒径が大きくな
り過ぎ黒色度に問題が生じるか、疎水性が強過ぎ分散安
定性に不利となる。なお、ＤＢＰ吸油量（ｃｃ／１００
ｇ）とは、カーボンブラック１００ｇが吸収可能なＤＢ
Ｐ（ジブチルフタレート）の最大量（ｃｃ）を意味し、
ＤＢＰアブソーブメーターにより測定され得る値である
（ＪＩＳ Ｋ ６２２１吸油量Ａ法）。

【００１４】このようなカーボンブラック特性値の制御
方法としては、従来から公知の方法を採用することがで
きる。例えば、粒径を小さくするには反応温度を高く、
原料油の割合を多くすればよい。また、ストラクチャー
の調節方法（吸油量の調節方法）としては、原油量の噴
霧油滴径、同分布の調節、また炉への原料油供給量の調
整で制御できる。例えば、ストラクチャーを高めるには
原料油供給量を増せばよい。従って、本発明で使用され
るカーボンブラックは特殊な後処理を必要とされず、従
来の製造方法の条件を調整するだけで、容易に製造する
ことができる。

【００１５】本発明に使用できるカーボンブラックとし
ては、上記特性値を有するものであれば、従来から公知
のものが使用でき、具体的にはファーネスブラック、チ
ャンネルブラック、アセチレンブラック等が挙げられ
る。粒径・吸油量の調節の容易さの点でファーネスブラ
ックが好ましい。

【００１６】本発明によれば、カーボンブラックの含有
率を高くすることができ、水系顔料分散体全体の２０重
量％以上含有させても、充分な分散性を保つことができ
る。なお、カーボンブラックは水系顔料分散体全体の４
０重量％を上限として含有させることが好ましい。

【００１７】本発明の水系顔料分散体に使用される分散
剤は、従来公知の疎水性有機溶剤、具体的には、酢酸エ
チルやトルエンなどの溶解性パラメータ（以下、ＳＰ値
という）が９．５以下の有機溶剤に可溶であり、且つ水
に対して可溶性または分散性を有する分散剤（ａ）であ
る。分散剤（ａ）が疎水性有機溶剤に不溶であると、高
い含有率で含まれるカーボンブラックを分散させること
が困難となる。なお、分散剤（ａ）は、ＳＰ値が９．５
以下の疎水性有機溶剤１００重量部に対して少なくとも
０．５重量部溶解するものである。上記の有機溶剤に対
する可溶性および水に対する可溶性または分散性をまと
めて、以下、分散剤特性という。

【００１８】また、本発明の分散体で使用される分散剤
（ａ）が水に対して可溶性または分散性を有しないと、
上記カーボンブラックを水媒体中において均一に分散さ
せることができない。ここで、「可溶性」とは水１００
重量部に対して少なくとも０．５重量部溶解可能であっ
て、目視による透明性が溶解後も安定に維持される特性
をいうものとする。また、「分散性」とは分散後、均一
な分散状態が少なくとも３０日間安定に維持される特性
をいうものとする。

【００１９】カーボンブラックの分散機構については明
確ではないが以下の様に推測できる。即ち、水媒体中の
疎水性のカーボン表面と、均一に溶解または分散された
分散剤の疎水部とが疎水結合により吸着し、分散剤の親
水部の立体反発すると考えられる。従って、従来からの
粒径の選択による方法や表面処理による方法とは異な
り、疎水表面をもつカーボンと強い疎水性部を有する分
散剤との組み合わせによって、良好な黒色度と分散性を
具備する分散体が得られると考えられる。

【００２０】本発明において使用され得る分散剤（ａ）
としては、上記に示すような分散剤特性を有すれば特に
限定されず、例えば、従来から公知のノニオン性界面活
性剤、イオン性界面活性剤、高分子系界面活性剤等が挙
げられ、これらのうち２種類以上を併用して用いること
もできる。

【００２１】ノニオン性界面活性剤として、具体的に
は、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシア
ルキレン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレンアルキ
ルアミン、ポリオキシアルキレンポリアミン等が挙げら
れる。これらのうち、炭素原子数が６〜２０、好ましく
は８〜１８の化合物を用いることが望ましい。

【００２２】イオン性界面活性剤として、具体的には、
脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルアリール
硫酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ポリオキシ
アルキレンアルキルエーテル硫酸塩等のアニオン性界面
活性剤が挙げられる。これらのうち、炭素原子数が６〜
２０、好ましくは８〜１８の化合物を用いることが望ま
しい。

【００２３】本発明の水系顔料分散体においては、上記
ノニオン性およびイオン性界面活性剤のうち、１または
２種類以上のポリオキシアルキレン基を有する化合物を
使用することが好ましい。ポリオキシアルキレン基とし
ては、例えばポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピ
レン基、ポリオキシブチレン基等が挙げられる。

【００２４】本発明の好ましい態様では、分散剤として
下記一般式（Ｉ）で示されるポリオキシプロピレン（Ｐ
Ｏ）基および／または下記一般式（ＩＩ）で示されるポ
リオキシエチレン（ＥＯ）基を有するノニオン性および
イオン性界面活性剤が使用される。このとき、ＰＯ鎖を
持つ界面活性剤とＥＯ鎖を持つ界面活性剤とを用いても
よいし、分子内にＰＯ鎖とＥＯ鎖とを有する界面活性剤
を用いてもよい。ＰＯ鎖およびＥＯ鎖の重量比（ＰＯ：
ＥＯ）については１００：０〜４０：６０、好ましくは
９０：１０〜６０：４０であることが望ましい。ＰＯの
比率がこれより少ない場合は充分な分散性が得られない
傾向があるためである。

【００２５】

【化１】

【００２６】一般式（Ｉ）においてｎが２０を越えると
当該分散剤の水に対する可溶性が低下し、カーボンブラ
ックの分散性を損なうおそれがある。また、一般式（Ｉ
Ｉ）においてｍが２０を越えると分散剤のカーボンブラ
ック表面への吸着が有効に行われず、カーボンブラック
の分散性を損なうおそれがある。

【００２７】また、本発明においては、分散剤（ａ）と
して高分子系界面活性剤を使用することもできる。当該
高分子系界面活性剤についても上記分散剤特性を有すれ
ば特に制限されることはなく、例えば、疎水部と親水部
を有する公知のイオン性重合体やノニオン性重合体が挙
げられるが、好ましい高分子系界面活性剤はカルボキシ
ル基を有するビニル系モノマーと不飽和炭化水素系モノ
マーとの共重合体である。当該共重合体は、カルボキシ
ル基と塩を形成し得る化合物を含む水溶液中、水に対し
て可溶化または分散する。塩を形成し得る化合物として
は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機アルカ
リ、アンモニア、トリエチルアミン、ｎ−ブチルアミ
ン、ジブチルアミン、トチブチルアミン等の第１、第
２、第３アミンあるいは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、アミノメチルプ
ロパノール、２−アミノイソプロパノール等のアルカノ
ールアミンが使用でき、溶解性、臭気の面からアルカノ
ールアミンが好ましい。

【００２８】高分子系界面活性剤としてのイオン性重合
体の具体例としては、例えば、（メタ）アクリル酸−
（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−（メ
タ）アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレ
ン−（メタ）アクリル酸共重合体およびスチレン−（メ
タ）アクリル酸−（メタ）−アクリル酸エステル共重合
体等の（メタ）アクリル酸系共重合体、スチレン−マレ
イン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合
体およびスチレン−（メタ）アクリル酸エステル−マレ
イン酸共重合体等のマレイン酸系共重合体が例示でき、
これらを併用して用いることもできる。

【００２９】このような高分子系界面活性剤について、
酸価は特に制限されないが、耐水性の面から１０〜９０
ＫＯＨｍｇ／ｇの範囲であることが好ましい。また、中
和率が１００％以下、望ましくは５％〜１００％である
ことが好ましい。なお、中和率は、アルカリ当量／酸当
量（カルボキシル基）×１００（％）で表わされる。

【００３０】以上のような分散剤（ａ）は前記カーボン
ブラックとの重量比（Ｗ）（分散剤：カーボンブラッ
ク）が１：２０〜２：５、好ましくは１：１７〜１：
４、さらに好ましくは１：１５〜１：４の範囲になるよ
う使用される。分散剤（ａ）の使用量が上記比率より低
いとカーボンブラックの水媒体への分散が困難となる。
一方、上記比率より高いと分散性は良好であるが分散体
の粘度が高くなり過ぎて好ましくない。

【００３１】本発明の水系顔料分散体は、水に対して可
溶性を有する分散剤（ｂ）をさらに含んでいることが好
ましい。当該分散剤（ｂ）を含有させることによって、
本発明の効果を一層顕著なものとすることができる。

【００３２】分散剤（ｂ）としては、上記分散剤（ａ）
として例示されたノニオン性、イオン性および高分子系
界面活性剤を使用することができるが、前記のように分
散剤特性を有する必要はなく、水１００重量部に対して
少なくとも０．５重量部程度可溶すればよい。分散剤
（ｂ）は、水系顔料分散体全体に対して多くとも２０重
量％以下の範囲で使用することが好ましい。このとき、
使用される分散剤（ａ）と分散剤（ｂ）の重量比は、充
分な保存性や流動性を確保するという観点からは、１０
０：０〜３０：７０、好ましくは８０：２０〜４０：６
０であることが望ましい。

【００３３】分散剤（ｂ）の具体例としては、上記分散
剤（ａ）として例示されたノニオン性、イオン性および
高分子系界面活性剤を使用することができる。

【００３４】分散剤（ｂ）としては高分子系界面活性剤
を使用することが好ましく、さらに好ましくは（メタ）
アクリル酸系共重合体、マレイン酸系共重合体またはこ
れらの混合物を使用することである。このとき分散剤
（ａ）はノニオン性界面活性剤であることが好ましく、
さらに好ましくはポリオキシプロピレン鎖（ＰＯ）及び
／またはポリオキシエチレン鎖（ＥＯ）を重量比（Ｐ
Ｏ：ＥＯ）１００：０〜４０：６０で有するノニオン性
界面活性剤である。

【００３５】したがって、本発明のより好ましい態様で
は、分散剤（ａ）としてノニオン性界面活性剤が使用さ
れ、かつ分散剤（ｂ）として（メタ）アクリル酸系共重
合体、マレイン酸系共重合体またはこれらの混合物が使
用される。

【００３６】また、本発明のさらに好ましい態様では、
分散剤（ａ）としてポリオキシプロピレン鎖（ＰＯ）及
び／またはポリオキシエチレン鎖（ＥＯ）を重量比（Ｐ
Ｏ：ＥＯ）１００：０〜４０：６０で有するノニオン性
界面活性剤が使用され、分散剤（ｂ）として（メタ）ア
クリル酸系共重合体、マレイン酸系共重合体またはこれ
らの混合物が使用される。

【００３７】本発明の水系顔料分散体は、前述の特性値
の範囲に制御されたカーボンブラック、上記の分散剤お
よび水を用いて、従来から公知の方法、例えばボールミ
ル、ロールミル、ビーズミル等の顔料分散機を用いて製
造することができる。具体的には、カーボンブラック、
水、顔料分散剤、必要に応じて水性溶剤を混合し、ペイ
ントシェーカー、ボールミル、ビーズミル、ロールミル
等を用いて錬肉し、さらに水及び添加剤を加えて希釈し
製造することができる。

【００３８】このようにして得られる本発明の水系顔料
分散体は、水への分散性向上のための表面処理を施して
いないカーボンブラックを用いても、従来からの水系顔
料分散体と比較して、カーボンブラック含有率を高くす
ることができる。

【００３９】また、本発明の水系顔料分散体は、上記の
印刷インキ、塗料およびプラスチック等の分野に制限さ
れることなく、着色が必要なあらゆる分野において応用
することができ、その用途に応じて、ブロッキング防止
剤、保湿剤、水性溶剤、滑剤、防腐剤および酸化防止剤
等を適宜添加して使用する事も出来る。

【００４０】

【実施例】（カーボンブラックａ〜ｈ）以下の実施例お
よび比較例中、カーボンブラックａ〜ｈとして以下のも
のを使用した。カーボンブラックａは平均一次粒径３１
ｎｍ、ＤＢＰ吸油量４２ｃｃ／１００ｇ、および比表面
積６５ｍ²／ｇのファーネスブラックを使用した。カー
ボンブラックｂは平均一次粒径１８ｎｍ、ＤＢＰ吸油量
１２３ｃｃ／１００ｇ、および比表面積１４５ｍ²／ｇ
のファーネスブラックを使用した。カーボンブラックｃ
は平均一次粒径１８ｎｍ、ＤＢＰ吸油量８７ｃｃ／１０
０ｇ、および比表面積６５ｍ²／ｇのファーネスブラッ
クを使用した。カーボンブラックｄは平均一次粒径１８
ｎｍ、ＤＢＰ吸油量９５ｃｃ／１００ｇ、および比表面
積３００ｍ²／ｇのファーネスブラックを使用した。

【００４１】カーボンブラックｅは平均一次粒径１１ｎ
ｍ、ＤＢＰ吸油量９５ｃｃ／１００ｇ、および比表面積
３９０ｍ²／ｇのファーネスブラックを使用した。カー
ボンブラックｆは平均一次粒径４０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量
２７ｃｃ／１００ｇ、および比表面積６０ｍ²／ｇのフ
ァーネスブラックを使用した。カーボンブラックｇは平
均一次粒径１８ｎｍ、ＤＢＰ吸油量７７ｃｃ／１００
ｇ、および比表面積３９０ｍ²／ｇのファーネスブラッ
クを使用した。カーボンブラックｈは平均一次粒径３０
ｎｍ、ＤＢＰ吸油量５４ｃｃ／１００ｇ、および比表面
積６０ｍ²／ｇのファーネスブラックを使用した。

【００４２】実施例１ 容量２００ｍｌのマヨネーズ瓶にガラスビーズ（２ｍｍ
φ）１００ｇを入れ、カーボンブラックａ３０部、ポリ
オキシプロピレン／ポリオキシエチレン（重量比９０／
１０）ノニルフェニルエーテル（平均分子量Ｍｗ：１０
００）（顔料分散剤（ａ））３部、イオン交換水４８部
を仕込みペイントコンディショナーにて６０分間錬肉し
た。そして更に全体が１００部となる様に水を加え１０
分間混合し目的とする顔料分散体−Ａを得た。

【００４３】実施例２ カーボンブラックｂを２０部、顔料分散剤（ａ）を２部
用いたこと以外、実施例１と同様にして、顔料分散体−
Ｂを得た。

【００４４】実施例３ カーボンブラックｃを用いたこと以外、実施例２と同様
にして、顔料分散体−Ｃを得た。

【００４５】実施例４ カーボンブラックｃを２０部、実施例１で用いた界面活
性剤１．２部、イオン交換水４８部を仕込み、ペイント
コンヂショナーにて６０分間錬肉し、そして更に１００
部となるようにイオン交換水を加えて１０分間混合し、
目的とする顔料分散体−Ｄを得た。

【００４６】実施例５ カーボンブラックｃを２０部、実施例１で用いた界面活
性剤５部、イオン交換水４８部を仕込み、ペイントコン
ヂショナーにて６０分間錬肉し、そして更に１００部と
なるようにイオン交換水を加えて１０分間混合し、目的
とする顔料分散体−Ｅを得た。

【００４７】実施例６ カーボンブラックｄを用いたこと以外、実施例２と同様
にして、顔料分散体−Ｆを得た。

【００４８】実施例７ 顔料分散剤（ａ）としてポリオキシプロピレン／ポリオ
キシエチレン（重量比６０／４０）ノニルフェニルエー
テル（Ｍｗ：１０００）を用いたこと以外、実施例２と
同様にして、顔料分散体−Ｇを得た。なお、カーボンブ
ラックについてはカーボンブラックａを用いた。

【００４９】実施例８ 顔料分散剤（ａ）としてスチレン／α−メチルスチレン
／アクリル酸共重合体（酸価１８０、中和率１５％、中
和剤：ジエタノールアミン、Ｍｗ：５０００）を用いた
こと以外、実施例２と同様にして、顔料分散体−Ｈを得
た。なお、カーボンブラックについてはカーボンブラッ
クａを用いた。

【００５０】実施例９ 顔料分散剤（ａ）としてスチレン／マレイン酸エステル
共重合体（酸価６０、中和率５０％、中和剤：ジエタノ
ールアミン、Ｍｗ：１８００）を用いたこと以外、実施
例２と同様にして、顔料分散体−Ｉを得た。なお、カー
ボンブラックについてはカーボンブラックａを用いた。

【００５１】実施例１０ 顔料分散剤として顔料分散剤（ａ）および（ｂ）を用い
たこと、顔料分散剤（ａ）として実施例１で用いたポリ
オキシプロピレン／ポリオキシエチレン（重量比９０／
１０）ノニルフェニルエーテル（１．０部）を用いたこ
と、及び顔料分散剤（ｂ）としてスチレン／α−メチル
スチレン／アクリル酸共重合体（酸価２１０、中和率１
００％、中和剤：アンモニア、Ｍｗ：５０００）（１．
０部）を用いたこと以外、実施例３と同様にして、顔料
分散体−Ｊを得た。

【００５２】実施例１１ 顔料分散剤として顔料分散剤（ａ）および（ｂ）を用い
たこと、顔料分散剤（ａ）として実施例１で用いたポリ
オキシプロピレン／ポリオキシエチレン（重量比９０／
１０）ノニルフェニルエーテル（１．２部）を用いたこ
と、及び顔料分散剤（ｂ）としてスチレン−マレイン酸
共重合体（酸価２２０、中和率１００％、中和剤：トリ
エチルアミン、Ｍｗ：２０００）（０．８部）を用いた
こと以外、実施例３と同様にして、顔料分散体−Ｋを得
た。

【００５３】実施例１２ 顔料分散剤として実施例１０と同様の顔料分散剤（ａ）
および（ｂ）を用いたこと、顔料分散剤（ａ）を１部、
顔料分散剤（ｂ）を４部用いてその比率を分散剤（ａ）
／分散剤（ｂ）＝２／８としたこと以外、実施例１０と
同様にして、顔料分散体−Ｌを得た。

【００５４】実施例１３ 顔料分散剤として実施例１１と同様の顔料分散剤（ａ）
および（ｂ）を用いたこと、顔料分散剤（ａ）を１部、
顔料分散剤（ｂ）を４部用いてその比率を分散剤（ａ）
／分散剤（ｂ）＝２／８としたこと以外、実施例１１と
同様にして、顔料分散体−Ｍを得た。

【００５５】比較例１ カーボンブラックｅを用いたこと以外、実施例２と同様
にして、顔料分散体−Ｎを得た。

【００５６】比較例２ カーボンブラックｆを用いたこと以外、実施例２と同様
にして、顔料分散体−Ｏを得た。

【００５７】比較例３ カーボンブラックｇを用いたこと以外、実施例２と同様
にして、顔料分散体−Ｐを得た。

【００５８】比較例４ カーボンブラックｈを用いたこと以外、実施例２と同様
にして、顔料分散体−Ｑを得た。

【００５９】比較例５ カーボンブラックｃを２０部、実施例１で用いた界面活
性剤０．８部、イオン交換水４８部を仕込み、ペイント
コンヂショナーにて６０分間錬肉し、そして更に１００
部となるようにイオン交換水を加えて１０分間混合し、
目的とする顔料分散体−Ｒを得た。

【００６０】比較例６ カーボンブラックｃを２０部を、実施例１で用いた界面
活性剤９．０部、イオン交換水４８部を仕込み、ペイン
トコンヂショナーにて６０分間錬肉し、そして更に１０
０部となるようにイオン交換水を加えて１０分間混合
し、目的とする顔料分散体−Ｓを得た。

【００６１】比較例７ 顔料分散剤（ａ）としてポリプロピレンオキシド／ポリ
エチレンオキシド（重量比３０／７０）ノニルフェニル
エーテル（Ｍｗ：１０００）を用いたこと以外、実施例
２と同様にして、顔料分散体−Ｔを得た。なお、カーボ
ンブラックについてはカーボンブラックａを用いた。

【００６２】比較例８ 顔料分散体（ａ）としてスチレン／ｄ−メチルスチレン
／アクリル酸共重合体（酸価２１０、中和率１００％、
中和剤：アンモニア、Ｍｗ：５０００）を用いたこと以
外、実施例２と同様にして、顔料分散体−Ｕを得た。な
お、カーボンブラックについてはカーボンブラックａを
用いた。

【００６３】以上の実施例および比較例で得られた顔料
分散体を以下の評価項目について評価した。 （黒色度）顔料分散体のカーボンブラック含有率が１０
重量％となる様に水で希釈して、バーコーター（８ミ
ル）で普通紙に展色し、その濃度を反射濃度計（Ｘ−Ｒ
ＩＴＥ）で測定した。当該黒色度は１．５以上であれば
実用上充分である。

【００６４】（Ｔ．Ｉ．（チキソトロピイク・インデッ
クス））Ｔ．Ｉ．はインクの流動性を示す指標であり、
以下にしたがい測定した。Ｂ型粘度計のローターをイン
ク中にいれて一定速度（３０回転及び６０回転）で回転
させ、この時のそれぞれの粘度を求めた。そしてその粘
度比（３０回転時の粘度／６０回転時の粘度）を求め、
これをＴ．Ｉ．とした（ＪＩＳ Ｋ ５７０２）。なお、
Ｔ．Ｉ．は１以上１．１未満が「良」であり、１．１以
上１．３未満が「やや良」であり、１．３以上が「不
良」である。

【００６５】（保存性）調製１ケ月後の顔料分散液にお
ける顔料の沈降度合いを、目視によって以下のランク付
けにより評価した。「〇」はほとんど沈降がないレベル
を示し、「△」は沈降はあるが再分散するレベルを示
し、「×」は再分散しないレベルを表す。

【００６６】以上の評価結果を、それぞれの実施例およ
び比較例で採用された製造条件とともに、以下の表２お
よび表３にまとめて示した。なお、実施例および比較例
で用いた全ての分散剤（ａ）および（ｂ）は水１００ｇ
に対して１０ｇ可溶であった。また、分散剤（ａ）の溶
剤可溶性については、ＳＰ値９．１の酢酸エチル１００
ｇに対し、分散剤（ａ）０．５ｇを加えてその溶解状態
を目視で判断した。完全に溶解した場合を「〇」、白濁
した場合を「△」、沈澱が生じた場合を「×」とした。

【００６７】

【表２】

【００６８】

【表３】

【００６９】なお、上記の表２および表３中、分散剤
（ａ）の欄の「ａ１」はポリオキシプロピレン／ポリオ
キシエチレン（重量比９０／１０）ノニルフェニルエー
テル（Ｍｗ：１０００）を意味し、「ａ２」はポリオキ
シプロピレン／ポリオキシエチレン（重量比６０／４
０）ノニルフェニルエーテル（Ｍｗ：１０００）を意味
し、「ａ３」はポリオキシプロピレン／ポリオキシエチ
レン（重量比３０／７０）ノニルフェニルエーテル（Ｍ
ｗ：１０００）を意味し、「ａ４」はスチレン／ｄ−メ
チルスチレン／アクリル酸共重合体（酸価１８０、中和
率１５％、中和剤：ジエタノールアミン、Ｍｗ：５００
０）を意味し、「ａ５」はスチレン／ｄ−メチルスチレ
ン／アクリル酸共重合体（酸価２１０、中和率１００
％、中和剤：アンモニア、Ｍｗ：５０００）を意味し、
「ａ６」はスチレン／マレイン酸エステル共重合体（酸
価６０、中和率５０％、中和剤：ジエタノールアミン、
Ｍｗ：１８００）を意味する。また、分散剤（ｂ）の欄
の「ｂ１」はスチレン／ｄ−メチルスチレン／アクリル
酸共重合体（酸価２１０、中和率１００％、中和剤：ア
ンモニア、Ｍｗ：５０００）を意味し、「ｂ２」はスチ
レン−マレイン酸共重合体（酸価２２０、中和率１００
％、中和剤：トリエチルアミン、Ｍｗ：２０００）を意
味する。

【００７０】

【発明の効果】本発明の顔料分散体は、完全水性化が可
能であり、環境保護・省資源に有効である。また、カー
ボンブラックを高濃度化することができ、充分な黒色度
を有している。さらに、本発明の分散体においてはカー
ボンブラックに表面処理を施す必要がないため、経済性
にも優れている。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カーボンブラック、分散剤および水を必
   須成分とする水系顔料分散体であって、 １）カーボンブラックの粒径（φ）が１３〜３５ｎｍで
   あり、吸油量（ＤＢＰ、ｃｃ／１００ｇ）と比表面積
   （ｍ²／ｇ）の比（吸油量／比表面積）が０．２５〜
   ０．８５である； ２）分散剤が、疎水性の有機溶剤に可溶であり、且つ水
   に対して可溶性または分散性を有する分散剤（ａ）であ
   る；および ３）分散剤とカーボンブラックの重量比（Ｗ）が１：２
   ０〜２：５である；ことを特徴とする水系顔料分散体。
2. 【請求項２】 分散剤（ａ）がノニオン性、イオン性ま
   たは高分子系界面活性剤であることを特徴とする請求項
   １に記載の水系顔料分散体。
3. 【請求項３】 分散剤（ａ）がポリオキシプロピレン鎖
   （ＰＯ）及び／またはポリオキシエチレン鎖（ＥＯ）を
   有するノニオン性またはイオン性界面活性剤であり、該
   界面活性剤におけるＰＯ：ＥＯの重量比が１００：０〜
   ４０：６０であることを特徴とする請求項１に記載の水
   系顔料分散体。
4. 【請求項４】 分散剤（ａ）が（メタ）アクリル酸系共
   重合体であることを特徴とする請求項１または２に記載
   の水系顔料分散体。
5. 【請求項５】 分散剤（ａ）の中和率が１００％以下で
   あることを特徴とする請求項４に記載の水系顔料分散
   体。
6. 【請求項６】 分散剤（ａ）がマレイン酸系共重合体で
   あることを特徴とする請求項１または２に記載の水系顔
   料分散体。
7. 【請求項７】 分散剤（ａ）の中和率が１００％以下で
   あることを特徴とする請求項６に記載の水系顔料分散
   体。
8. 【請求項８】 水に対して可溶性を有する分散剤（ｂ）
   をさらに含み、分散剤（ａ）と分散剤（ｂ）の重量比が
   １００：０〜３０：７０であることを特徴とする請求項
   １〜７いずれかに記載の水系顔料分散体。
9. 【請求項９】 分散剤（ｂ）がノニオン性、イオン性ま
   たは高分子系界面活性剤であることを特徴とする請求項
   ８に記載の水系顔料分散体。
10. 【請求項１０】 分散剤（ｂ）が（メタ）アクリル酸系
    共重合体またはマレイン酸系共重合体であることを特徴
    とする請求項８または９に記載の水系顔料分散体。