JP2000007963A - 水系インク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷物のにじみや耐水性、印字濃度及び耐
擦過性が良好であり、とりわけ、熱ジェット式のインク
ジェットプリンターに使用したときのヘッドでの焦げ付
きが改善された、水系インクの提供。 【解決手段】 本発明の水系インクは、水不溶性若しく
は水難溶性色材を吸着させたポリエステルのエマルショ
ンを含み、該ポリエステルが、下記式（１）のジオール
成分と、無水トリメリット酸と、それ以外の多価カルボ
ン酸及び／又はその誘導体とを共縮重合して得られたも
のである。 【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷物のにじみや
耐水性、印字濃度及び耐擦過性に優れ、とりわけ熱ジェ
ット式のインクジェットプリンターに使用するときのヘ
ッドでの焦げ付きが改善された、インクジェット記録用
インクとして有用な水系インクに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】印字用
や筆記具用のインクは、その製造や取扱性の点から水系
インクが用いられる場合が多い。例えば、近年のコンピ
ュータの発達、普及によりプリンタ装置も普及してお
り、水系インクが用いられる。

【０００３】インクジェットプリンタに使用されるイン
クには、ノズルにインクが目詰まりするのを防止するた
めに、通常水に溶解する水溶性染料が用いられるが、反
面、印刷物の耐水性に問題があった。従って、印刷物の
耐水性を向上させるには、インクの組成が重要となる。

【０００４】耐水性を向上させるために、（Ａ）顔料を
用いたり（特開平４−３５９０７２号公報等）、（Ｂ）
非水系液媒体を用いたり（特開平４−２６１４７８号公
報）、（Ｃ）耐水性染料を用いたり（米国特許第４９６
３１８９号）、また（Ｄ）染料によって染色された乳化
重合又は分散重合粒子を用いるもの（特開平３−２５０
０６９号公報）等が提案されている。

【０００５】しかしながら、（Ａ）顔料を用いると印刷
物の彩度の低下やノズル内での目詰まりが生ずるおそれ
があり、また、紙やＯＨＰシート等への定着性や、印刷
物としての記録保存性に問題があった。また、（Ｄ）染
色された重合粒子を用いた場合には、高濃度染色が難し
く、また、長時間放置すると染料が析出したりして、液
安定性が悪かった。その他（Ｂ）及び（Ｃ）の提案でも
印刷物の耐水性等の要求特性を全て十分に満足するイン
クは得られていない。また、熱ジェット式のインクジェ
ットプリンターを用いてインクを長時間吐出させると、
過剰の熱によりインク中の成分が酸化され、その酸化物
がプリンタヘッドに焦げ付きやすいという問題もあっ
た。

【０００６】従って、本発明の目的は、印刷物のにじみ
や耐水性、印字濃度及び耐擦過性が良好であり、とりわ
け、熱ジェット式のインクジェットプリンターに使用し
たときのヘッドでの焦げ付きが改善された、水系インク
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、水不溶性若し
くは水難溶性色材を吸着させたポリエステルのエマルシ
ョンを含み、該ポリエステルが、下記式（１）で表され
るジオール成分と、無水トリメリット酸と、無水トリメ
リット酸以外の多価カルボン酸及び／又はその誘導体と
を共縮重合して得られたものである水系インクを提供す
る。

【０００８】

【化２】

【０００９】また、本発明は、上記水系インクを用いる
インクジェット記録用インクを提供する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本明細書において「水不溶性若し
くは水難溶性色材を吸着させた」とは、水不溶性若しく
は水難溶性色材の少なくとも一部が上記ポリエステルに
よって形成されるミセルに吸着されているか、或いはそ
のミセル中に封入されていることをいう。

【００１１】上記の特定のポリエステルは、上記式
（１）で表されるジオール成分〔以下、（ａ）成分とも
いう〕と、無水トリメリット酸〔以下、（ｂ）^* 成分と
もいう〕と、無水トリメリット酸以外の多価カルボン酸
及び／又はその誘導体〔以下、（ｂ）^**成分ともいう〕
とを共縮重合して得られたものである。該ポリエステル
を用いることにより、印刷物の耐水性、印字濃度及び耐
擦過性を改善できる。

【００１２】上記（ａ）成分において、Ｒはアルキレン
基を示し、好ましくは炭素数１〜５の直鎖又は分岐のア
ルキレン基、更に好ましくはエチレン基又はプロピレン
基である。尚、該式（１）中の２つのＲは、同一でも又
は異なっていてもよい。また、Ｘ及びＹは、同一の又は
異なる０以上の整数を示し、かつＸ＋Ｙの平均値は０〜
１０、好ましくは２〜４である。

【００１３】本発明においては、上記式（１）で表され
るジオール成分として、該式（１）におけるＲがエチレ
ン基又はプロピレン基であり、Ｘ＋Ｙの平均値が２〜４
である化合物を好ましく用いることができる。

【００１４】上記式（１）で表されるジオール成分は、
それぞれ一種以上を組み合わせて用いてもよい。

【００１５】また、上記（ｂ）^* 成分である、無水トリ
メリット酸は、エマルションの形成性及び安定性並びに
色材の吸着量を向上させる成分である。上記ポリエステ
ル中での無水トリメリット酸の結合形態は、該無水トリ
メリット酸中の環状無水部位が開環し、ポリエステル鎖
中に組み込まれている状態である。トリメリット酸その
ものではなく、その酸無水物を用いることにより、特に
ポリマー合成時の高反応性及びエマルションの高形成性
という効果が奏される。

【００１６】また、上記（ｂ）^**成分である、無水トリ
メリット酸以外の多価カルボン酸及び／又はその誘導体
としては、例えば、無水トリメリット酸以外の多価カル
ボン酸、多価カルボン酸の酸無水物及びその低級アルキ
ルエステルからなる群から選ばれる一種以上が用いられ
る。

【００１７】上記多価カルボン酸としては、二価以上の
カルボン酸が用いられる。また、これら多価カルボン酸
の低級アルキルエステルとしては、上記の例示した多価
カルボン酸及び無水トリメリット酸の、低級アルキルエ
ステル、好ましくは炭素数１〜４のアルキルエステルが
用いられる。就中、上記多価カルボン酸として、マレイ
ン酸、フマール酸、イタコン酸、フタル酸、イソフタル
酸、テレフタル酸、コハク酸、ｎ−ドデセニルコハク
酸、ダイマー酸等の二価のカルボン酸、又は１，２，４
−ベンゼントリカルボン酸を用いることが好ましい。

【００１８】上記ポリエステルは、上記ジオール成分
と、無水トリメリット酸と、無水トリメリット酸以外の
多価カルボン酸及び／又はその誘導体とを共縮重合して
得られるが、かかる共縮重合の方法に特に制限は無く、
公知の方法が用いられる。

【００１９】上記（ａ）成分と上記（ｂ）^* 成分と上記
（ｂ）^**成分とのモル比は、上記（ｂ）^* 成分が上記
（ａ）成分１モルに対して０．０５〜０．７モルが好ま
しく、０．１〜０．５モルが更に好ましく、また、上記
（ｂ）^**成分が上記（ａ）成分１モルに対して０．３〜
１．２モルが好ましく、０．５〜１．１モルが更に好ま
しい。

【００２０】また、上記ポリエステル（Ａ）に、更にダ
イマー酸を加えて共縮重合して得られたものも好まし
い。上記ダイマー酸は、不飽和脂肪酸の２分子の重合反
応により合成された物質であり、例えば、非環式ダイマ
ー酸、単環式ダイマー酸、二環式ダイマー酸があり、こ
れら一種以上を適宜組み合わせて用いられる。市販品で
は、ユニダイム２２（商品名、ユニオンキャップ製）
や、ハリダイマー２５０Ｋ（商品名、播磨化成製）が使
用できる。前記ダイマー酸を用いることにより、エマル
ションの形成性、安定性が向上し、色材の吸着がし易く
なる。更に、エマルションの形成性及び安定性の更なる
向上の点から、非環式ダイマー酸が特に好ましい。

【００２１】上記ダイマー酸は、上記（ａ）成分１モル
に対して、０．００１〜０．７モル、特に０．０１〜
０．５モルが好ましい。他の成分の好ましい成分比率
は、上述した通りである。

【００２２】本発明に用いられるポリエステルのＪＩＳ
Ｋ ００７０に基づく酸価は、３〜１００ＫＯＨｍｇ
／ｇが好ましい。上記酸価は、色材を吸着させたエマル
ションの安定性の観点から３ＫＯＨｍｇ／ｇ以上が好ま
しく、インクの耐水性の観点から１００ＫＯＨｍｇ／ｇ
以下が好ましい。更に好ましくは、上記酸価は３〜７０
ＫＯＨｍｇ／ｇ、更に１０〜６０ＫＯＨｍｇ／ｇ、更に
１５〜５５ＫＯＨｍｇ／ｇ、更に２５〜５０ＫＯＨｍｇ
／ｇが好ましい。

【００２３】酸価は、例えば、上記ジオール成分と上記
多価カルボン酸及び／又はその誘導体との添加比率を変
えたり、カルボン酸エステルを用いたり、一価のアルコ
ールで酸を封鎖し、抑制することによって調整できる。

【００２４】また、インクジェット記録用インクに用い
る場合には、上記ポリエステルは、ガラス転移点（Ｔ
ｇ）が、２０℃以上が好ましく、特に５０〜１５０℃が
好ましい。また、圧電素子を用いたインクジェット方式
では２０℃以上、熱エネルギーを用いたインクジェット
記録方式では３０℃以上が好ましい。上記ポリエステル
のガラス転移点は、上記ポリエステルがプリンタのノズ
ルで固化せず、ノズルが詰まらない点、及び印字した紙
を重ねても、インクの紙写りが起こらない点から上記の
好ましい範囲内が好ましい。尚、上記ポリエステルのガ
ラス転移点は、例えば、上記ジオール成分と上記多価カ
ルボン酸及び／又はその誘導体との添加比率を変えて調
整できる。また、ガラス転移点は、示差走査熱量計（Ｄ
ＳＣ）で測定できる。

【００２５】上記ポリエステルは、その数平均分子量
（ゲルパーミエーションクロマトグラフィーでポリスチ
レン換算する）が５００〜１０００００、好ましくは１
０００〜５００００、更に好ましくは１５００〜３００
００、一層好ましくは２０００〜１５０００、更に好ま
しくは２０００〜１００００が、印刷後のインクの耐久
性及びエマルションの形成性の点から望ましい。

【００２６】上記ポリエステルは、該インク中に１〜５
０重量％、特に２〜３０重量％の配合が好ましい。上記
ポリエステルの配合量は、印字濃度の観点から１重量％
以上が好ましく、インクの保存安定性が向上し、特にイ
ンクジェットプリンタのノズル先端部でのインク蒸発に
伴うインクの増粘やエマルションの凝集によりプリンタ
ヘッドの目詰まりが起こらない点から５０重量％以下が
好ましい。

【００２７】次に、上記色材について説明する。該色材
としては、水不溶性若しくは水難溶性であって、上記ポ
リエステルによって吸着され得る色材が用いられる。本
明細書において、水不溶性若しくは水難溶性とは、２０
℃で水１００重量部に対して、色材が１０重量部以上溶
解しないことをいい、溶解するとは、目視で水溶液表層
または下層に色材の分離や沈降が認められない場合をい
う。上記色材としては、例えば、油溶性染料、分散染料
等の染料や、顔料等を挙げられる。特に、良好な吸着・
封入性の観点から油溶性染料及び分散染料が好ましい。

【００２８】上記分散染料の特に好ましい具体例として
は、Ｃ．Ｉ．ディスパーズ・イエロー５シリーズ等が挙
げられる。上記油溶性染料の特に好ましい具体例として
は、Ｃ．Ｉ．ソルベント・ブラック３シリーズ等が挙げ
られる。

【００２９】上記染料は、後述する転相乳化によって上
記ポリエステルに効率的に吸着される観点から、溶剤、
例えば、ケトン系溶剤に２０ｇ／ｌ以上、好ましくは４
０ｇ／ｌ以上、より好ましくは５０ｇ／ｌ以上、更に好
ましくは６０ｇ／ｌ以上、一層好ましくは１００〜６０
０ｇ／ｌの溶解が望ましい。

【００３０】一方、上記顔料としては、上記ポリエステ
ルによって吸着され得る顔料を用いることができるが、
特に、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、アントラキノン
顔料、カーボンブラック系顔料が好ましい。また、本発
明の水系インクにおいては、直接染料、酸性染料又は塩
基性染料等の水溶性染料を併用してもよい。

【００３１】上記色材は、本発明の水系インク中に１〜
３０重量％、特に１．５〜２５重量％の配合が好まし
い。上記色材の配合量は、印字濃度の観点から１重量％
以上が好ましく、印字濃度の観点、及びエマルションの
粒子径の経時安定性が向上し、平均粒子径が小さくな
り、エマルション自身の分散安定性が向上する点から３
０重量％以下が好ましい。

【００３２】色材を吸着させたエマルションの平均粒子
径は、０．５〜５００ｎｍが好ましい。上記エマルショ
ンの平均粒子径は、インクの滲みが発生しない点から
０．５ｎｍ以上が好ましく、エマルション自身の分散安
定性の観点から５００ｎｍ以下が好ましい。上記平均粒
子径は、０．５〜３００ｎｍ、特に１〜２００ｎｍ、更
に１０〜１００ｎｍがエマルション形成性及び安定性の
点で良好な結果をもたらす。上記平均粒子径は、例え
ば、後述する転相乳化の条件を変えること等によって調
整できる。尚、上記ポリエステルのエマルションの平均
粒子径は、ＣＯＵＬＴＥＲ Ｍｏｄｅｌ Ｎ４ＳＤ（商
品名）を用いた測定や、電子顕微鏡（ＴＥＭ、ＳＥＭ）
観察によって求められる。

【００３３】本発明の水系インクは、水（望ましくはイ
オン交換水）を媒体とし、上記色材を吸着させたポリエ
ステルのエマルションを含有するのに加えて、水に可溶
なアルキルグリシン、各種添加剤、例えば多価アルコー
ル類のような湿潤剤、分散剤、シリコーン系等の消泡
剤、カチオン、アニオンあるいはノニオン系の各種界面
活性剤等の表面張力調整剤、ベンゾトリアゾールやベン
ゾフェノン等の紫外線吸収剤、ヒンダードフェノールや
ヒンダードアミン等の光安定剤、クロロメチルフェノー
ル系等の防黴剤及び／又はＥＤＴＡ等のキレート剤、
又、亜硫酸塩等の酸素吸収剤等を含有してもよい。

【００３４】また、本発明の水系インクにおいて水（望
ましくはイオン交換水）は、５０〜９８重量％、特に５
５〜９５重量％、更に６０〜９０重量％の配合が好まし
い。

【００３５】本発明の水系インクに、上記の水に可溶な
アルキルグリシンを用いることにより、インクの液安定
性及び吐出性を向上させうる。水１リットルに対して２
０ｇ以上、特に２００ｇ以上溶解するアルキルグリシン
が好ましく、該アルキルグリシンとしては、例えば、下
記式（２）で表される化合物が挙げられる。

【００３６】

【化３】

【００３７】上記式（２）におけるＲa で示される炭素
数１〜５のアルキル基としては、例えば、メチル、エチ
ル、プロピル、イソプロピル等が挙げられる。また、上
記アルキルグリシンとしては、特に水に対する高い溶解
性の点で、Ｒa がメチル基であるメチルグリシンが好ま
しい。上記アルキルグリシンの使用に際しては、これら
の化合物の一種以上を用いうる。

【００３８】上記アルキルグリシンは、該インク中に
０．５〜５０重量％、特に２〜３５重量％、更に３〜２
５重量％の配合が好ましい。上記アルキルグリシンの配
合量は、保湿効果の観点、及びインクジェットノズルで
乾燥せず、液安定性が向上する点から０．５重量％以上
が好ましく、インク粘度が低くなり、インク吐出性が向
上し、印字品質が良好となり、印字物の乾燥が早くな
り、定着性が向上する点から５０重量％以下が好まし
い。

【００３９】また、上記湿潤剤としては、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、トリエチレングリコール及びポリエチレングリ
コール等のグリコール類；グリセリン；ジエチレングリ
コールモノブチルエーテル等の多価アルコールのエーテ
ル類、アセテート類；チオジグリコール；グリシン、メ
チルグリシン、ロイシン、プロリン、ε−アミノ−ｎ−
カプロン酸、アラニン、フェニルアラニン等のアミノ酸
類の一種以上を使用できる。また、これら湿潤剤の配合
量は、水系インク中０．１〜５０重量％、特に０．１〜
３０重量％配合が好ましい。湿潤剤の配合量は、湿潤効
果の観点から０．１重量％以上が好ましく、インクが乾
燥し易く、印字のにじみが起こらない点から５０重量％
以下が好ましい。

【００４０】また、上記分散剤としては、例えば、公知
のアニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面
活性剤、ノニオン界面活性剤、また、高分子分散剤等の
一種以上を用いうる。就中、β−ナフタリンスルホン酸
ホルマリン縮合物塩が、エマルションの平均粒子径を小
さくし、エマルションの分散安定性の向上の点から特に
好ましい。

【００４１】上記β−ナフタリンスルホン酸ホルマリン
縮合物塩のＨＬＢ値が５〜１５であると、色材を吸着さ
せたポリエステルの分散効果が発現するため、エマルシ
ョン中の該ポリエステルの凝集による平均粒子径の増大
を抑制する効果が働き、好ましい。

【００４２】上記β−ナフタリンスルホン酸ホルマリン
縮合物塩としては市販品も使用できる。例えば、花王
（株）製の分散剤デモールＳＮＢ，ＭＳ，Ｎ，ＳＳＬ，
ＳＴ，Ｐ，Ｃ（商品名）が挙げられる。

【００４３】上記分散剤は、水系インク中に、通常０．
０１〜１０重量％配合される。該分散剤の配合量は、エ
マルションの小粒子径化が容易である点から０．０１重
量％以上が好ましく、エマルションの平均粒子径が小さ
くなり、安定性が向上する点及びゲル化しない点から１
０重量％以下が好ましい。上記分散剤の配合量は、更に
好ましくは０．０５〜５重量％、最も好ましくは０．１
〜１重量％である。

【００４４】上記消泡剤としては、シリコーン系化合物
が、インク調製の際の泡の発生抑制及びインクの表面張
力の調整の点から特に好ましい。

【００４５】上記シリコーン系消泡剤としては、例え
ば、信越シリコーン社製のＫＦ９６シリーズ（商品名）
等が挙げられる。

【００４６】上記シリコーン系消泡剤の配合量は、本発
明の水系インク中に、０．００１〜２重量％の配合が好
ましい。上記シリコーン系消泡剤の配合量は、インク調
製時に泡が発生し難く、又、インク内での小泡の除去が
容易な点から０．００１重量％以上が好ましく、印字の
際、ハジキの発生がなく印字品質が向上する点から２重
量％以下が好ましい。上記シリコーン系消泡剤の配合量
は、更に好ましくは０．００５〜０．５重量％である。

【００４７】また、上記表面張力調整剤としては、上述
のシリコーン系消泡剤や、カチオン、アニオン或いはノ
ニオン系の各種界面活性剤を使用することができる。特
に、アルキルフェノールのエチレンオキサイド化合物、
アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物が泡
の発生の抑制、インクの表面張力の調整のしやすさ、及
びインク吐出性、にじみが少ない、印字濃度ムラがない
等の点で好ましい。

【００４８】上記表面張力調整剤の使用に際しては、こ
れらの化合物の一種以上を用いることができ、水系イン
ク中に０．００５〜１５重量％の配合が望ましい。上記
表面張力調整剤の配合量は、上記特性を発現できる点か
ら０．００５％以上が好ましく、にじみや印字濃度ムラ
等が発生せず印字品質が向上する点及びインクの液安定
性の観点から１５重量％以下が好ましい。

【００４９】また、本発明の水系インクの粘度は、２０
℃において０．５〜８ｃｐｓ、特に１〜５ｃｐｓ、更に
１〜３ｃｐｓが好ましい。本発明の水系インクの２０℃
における粘度は、インクのにじみが発生せず、又、プリ
ントヘッドノズルからインク漏れが発生しない点から
０．５ｃｐｓ以上が好ましく、インクジェット用インク
としての粘度が低く保たれ、プリントヘッドへのインク
供給が円滑となり、吐出不良が発生せず、かすれがなく
印字品質が向上する点から８ｃｐｓ以下が好ましい。本
発明の水系インクの粘度を上記範囲内とするためには、
例えば、色材の濃度の調整、ポリエステルの濃度や分子
量の調整、各種界面活性剤等や表面張力調整剤等の添加
剤の添加、湿潤剤の選択、その使用量等の調整等の手段
を用いればよい。尚、上記粘度は、（株）東京計器製の
Ｅ型粘度計（ＶＩＳＣＯＮＩＣ ＥＬＤ）又は、（株）
ニッカトー東京支社製の回転振動式粘度計（ビスコメイ
トＶＭ−１００）により測定できる。

【００５０】本発明の水系インクの表面張力（２０℃）
は、２５〜５０ｄｙｎｅ／ｃｍの範囲内が好ましい。上
記表面張力は、インクの滲みが発生せず、印字品質が向
上し、又、インクジェット記録用インクとして用いた場
合に、インクジェットプリンターのノズルからインク漏
れが発生しない点から２５ｄｙｎｅ／ｃｍ以上が好まし
く、インク乾燥速度が早く、印字上でのインクの混色及
びプリントヘッド汚れ等が発生せず、ノズルのインク供
給が円滑となり、インク吐出及び印字品質が向上する点
から５０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下が好ましい。上記表面張力
は、更に好ましくは２８〜４３ｄｙｎｅ／ｃｍである。
更に色調がマゼンタ、シアン、イエローの場合には、２
８〜４０ｄｙｎｅ／ｃｍ、特に２８〜３６ｄｙｎｅ／ｃ
ｍ、色調がブラックの場合には２８〜４０ｄｙｎｅ／ｃ
ｍが好ましい。本発明の水系インクの表面張力を上記範
囲内とするには、例えば、色材の濃度の調整、ポリエス
テルの濃度や分子量の調整、表面張力調整剤等の添加、
湿潤剤選択等の手段を用いればよい。尚、上記表面張力
は、協和界面科学（株）製の自動表面張力計（ＣＢＶＰ
−Ｚ型）により測定できる。

【００５１】次に、本発明の水系インクの好ましい製造
方法について説明する。本発明の水系インクは、転相乳
化法、強制乳化法によって製造されるが、エマルション
安定性の点から転相乳化法が好ましい。

【００５２】ここで、転相乳化は、上記式（１）で表さ
れるジオール成分と、無水トリメリット酸と、無水トリ
メリット酸以外の多価カルボン酸及び／又はその誘導体
とを共縮重合して得られたポリエステル（酸価が好まし
くは３〜１００ＫＯＨｍｇ／ｇ）を、上記色材と共に溶
剤に添加し、中和剤を加えて該ポリエステル中のカルボ
キシル基をイオン化し、次いで、水を加えた後、上記溶
剤を留去して水系に転相することからなる。

【００５３】先ず、上記ポリエステルを、上記色材と共
に溶剤に添加する。この場合、該ポリエステルは、該溶
剤１００重量部に対して、５〜５０重量部添加すること
がエマルション形成の点から好ましい。上記溶剤として
は、例えば、メチルエチルケトン及びテトラヒドロフラ
ンが好ましい。

【００５４】次に、上記ポリエステルと、上記色材と、
上記溶剤との混合液に中和剤を加えて、該ポリエステル
中のカルボキシル基をイオン化する。該中和剤として
は、該ポリエステル中のカルボキシル基をイオン化し得
るものであれば特に制限無く用いることができるが、特
に、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、トリエチルア
ミン及びジメチルエタノールアミンが、エマルションの
粒子径の小粒子径化及びエマルションの安定性の点で好
ましい。就中、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムが
エマルションの耐熱性の点でも好ましい。上記中和剤の
使用量は、少なくとも上記ポリエステル中のカルボキシ
ル基をイオン化できれば良い。

【００５５】上記中和剤の添加後、上記混合液に水を加
えて転相を起こさせると、ポリエステルのエマルション
が水相中に生じる。加える水の量は、上記混合液１００
重量部に対して１００〜３００重量部が好ましい。この
場合、上記β−ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物
塩を、上記混合液に添加すると、エマルションの平均粒
子径を小さくできるので好ましい。また、上記シリコー
ン系消泡剤又は表面張力調整剤を上記混合液に添加する
と、泡の発生抑制や表面張力の調整ができる。

【００５６】転相が完了した後、系を減圧下に加熱する
と、上記混合液中の上記溶剤や、所定量の水を除去する
ことにより、所望の濃度を有する、上記色材を吸着させ
たポリエステルのエマルションが得られる。また、本発
明の水系インクの調製に際しては、粗大粒子の除去が好
ましい。例えば、上述のインクをフィルターにより加圧
濾過したり或いは遠心分離器で処理して、２０００ｎｍ
以上、好ましくは１０００ｎｍ以上、更に好ましくは５
００ｎｍ以上の粒子を除去すると、目詰まりのないイン
クが得られる。

【００５７】本発明の水系インクは、インクジェット記
録用インクとして特に有用であるが、例えば、一般の万
年筆、ボールペン、サインペン等の筆記具用のインクと
しても使用可能である。また、本発明の水系インクのｐ
Ｈとしては、エマルションの安定性を確保する為にｐＨ
＝５〜１２、好ましくは５．５〜１０に調整することが
望ましい。

【００５８】

【実施例】次に、実施例により、本発明の水系インクの
有効性を例示する。

【００５９】〔実施例１〕下記式（Ａ）で表されるジオ
ール成分６８４ｇ、ダイマー酸化合物３０重量％及びダ
イマー酸化合物１０重量％を含有するダイマー酸混合物
９０ｇ、フマール酸２７０ｇ、ハイドロキノン０．６ｇ
及び酸化ジブチル錫１．７ｇを２リットルの４つ口フラ
スコに入れ、温度計、攪拌棒、流下式コンデンサー及び
窒素導入管を取りつけた。マントルヒーター中で、窒素
気流下にて２１０℃で攪拌しつつ８時間反応させた後、
無水トリメリット酸１２０ｇを加えて更に反応させ、酸
価が５８ＫＯＨｍｇ／ｇに達した時反応を終了した。得
られたポリエステル（以下、「ポリエステル」とい
う）は淡黄色の固体であり、ＤＳＣによるガラス転移点
は７４℃であり、軟化点は１３０℃であった。また、Ｊ
ＩＳ Ｋ ００７０に基づく該ポリエステルの酸価は５
８ＫＯＨｍｇ／ｇであり、数平均分子量（ゲルバーミエ
ーションクロマトグラフィーでポリスチレン換算）は５
５００であった。

【００６０】

【化４】

【００６１】次に、上記ポリエステル１５０ｇ、油溶
性染料ａ（オリエント化学製、０ＩＬ ＢＬＡＣＫ ８
６０) ６０ｇ、及びテトラヒドロフラン５００ｇをセパ
ラブルフラスコに入れ、窒素置換後、上記ポリエステル
及び油溶性染料ａをテトラヒドロフランに溶解させ
た。引き続き、ジメチルエタノールアミン１５．２０ｇ
を加えて上記ポリエステル中のカルボキシル基をイオ
ン化した。更に、イオン交換水９６０ｇを滴下した後、
減圧下で４０℃に加熱してテトラヒドロフランを除去
し、染料を吸着させたポリエステルのエマルション（平
均粒子径；４０ｎｍ、２０重量％）の水系インクを得
た。

【００６２】〔実施例２〕実施例１で用いたジオール成
分の代わりに下記式（Ｂ）で表されるジオール成分７３
０ｇを用い、フマール酸４０ｇ、テレフタル酸３２０
ｇ、ダイマー酸８５ｇと１，２，４−ベンゼントリカル
ボン酸１１５ｇを用いて実施例１と同様の操作によりポ
リエステル（以下、「ポリエステル」という）を得た
（酸価：５２ＫＯＨｍｇ／ｇ、ガラス転移点：６５℃、
数平均分子量：６５００）。

【００６３】

【化５】

【００６４】上記ポリエステルを用いて、色材とし
て、油溶性染料ａの代わりに油溶性染料ｂ（オリエント
化学製、ＯＩＬ ＳＣＡＲＬＥＴ ３０８）を用いる以
外は、実施例１と同様の操作により染料を吸着させたポ
リエステルのエマルション（平均粒子径；４６ｎｍ、２
０重量％）の水系インクを得た。

【００６５】〔実施例３〕実施例１で用いたイオン交換
水９６０ｇの代わりに花王（株）製デモールＮ（分散
剤、ＨＬＢ値８．５１）３ｇを含有するイオン交換水９
６０ｇを用い、色材として、油溶性染料ａの代わりに油
溶性染料ｃ（オリエント化学製、ＯＩＬ ＹＥＬＬＯＷ
１２９）を用いる以外は、実施例１と同様の操作によ
り染料を吸着させたポリエステルのエマルション（平均
粒子径；３３ｎｍ、２０重量％）の水系インクを得た。

【００６６】〔実施例４〕実施例１で用いた油溶性染料
ａに代えて、顔料（フタロシアニンブルー）４０ｇを用
いる以外は、実施例１と同様の操作により顔料を吸着さ
せたポリエステルのエマルション（平均粒子径；７２ｎ
ｍ、２０重量％）の水系インクを得た。

【００６７】〔実施例５〕 ・実施例１で得られたポリエステルのエマルションの水系インク ８０ｇ ・ジエチレングリコール ５ｇ ・Ｎ−メチルグリシン １０ｇ ・グリセリン ４．８ｇ ・アセチレノールＥＬ（商品名；川研ファインケミカル（株）製、以下同じ） ０．２０ｇ 上記の成分を混合し、得られた分散液を５ミクロンのフ
ィルターによって濾過し、粗大粒子を除去してインクジ
ェット記録用インクを得た。このインクについて、色材
導入量及び液安定性を下記の方法で評価するとともに、
該インクを用い、市販のキャノン製カラーバブルジェッ
トプリンター（型番ＢＪ−２５０Ｊ）で印字し、耐水
性、印字濃度、インクの焦げ付き、にじみ及び耐擦過性
を下記の方法で評価した。その結果を表１に示す。

【００６８】＜色材導入量＞色材吸着したエマルション
１０ｇを、トルエン４０ｇに溶解させ、その溶液の吸光
度を測定して、エマルションに吸着した色材量を求め
た。尚、この色材導入量は、エマルション作製時の色材
／ポリマー量からも計算可能である。 ＜液安定性＞評価用インクを５０℃の恒温室に１ヶ月間
入れ、その前後の粒径分布をコールターカウンターで測
定した。 ◎：粒径分布の変化が全くなく、単分散系で平均粒径が
１００ｎｍ以下 ○：粒径分布の変化が微妙にあるが、単分散系で平均粒
径が１００ｎｍ以下 △：粒径分布が変化し、２ピーク以上の分布をもつ多分
散系で平均粒径が２００ｎｍ以下 ＜耐水性＞ＰＰＣ用再生紙〔日本加工製紙（株）社製〕
を用いてベタ印字を行い、１時間以上放置した後、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。室内にて自然乾燥後、印字されていない白色部の光
字濃度をマクベス濃度計ＲＤ９１８（マクベス社製）で
測定した。

【００６９】＜印字濃度＞ＰＰＣ用再生紙〔日本加工製
紙（株）社製〕を用いてベタ印字を行い、室内にて２４
時間自然乾燥させた後、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。

【００７０】＜インクの焦げ付き＞２００万パルス印加
後、プリンタヘッドの焦げ付きの様子を顕微鏡観察によ
り判定した。 ○：プリンタヘッドに焦げ付きがない。 △：プリンタヘッドに一部焦げ付きがある。 ×：プリンタヘッド全体に焦げ付きがある。 ＜にじみ＞ＰＰＣ用再生紙〔日本加工製紙（株）社製〕
に英数文字を印字し、１時間以上放置した後、顕微鏡及
び目視で文字のシャープさや文字より発生するヒゲ状の
にじみの度合を評価した。 ○：文字がシャープでヒゲ状のにじみもない。 △：文字にシャープさがなく、にじみも少し発生。 ×：文字にシャープさがなく、にじみも多い。 ＜耐擦過性＞インクジェット専用光沢紙（エプソン製、
フォトクオリティペーパーＭＪＡ４ＳＰ３）にベタ印字
し、消しゴム（幅１８．５ｍｍ）を傾斜度４５°で固定
し、その上に荷重１ｋｇを載せ、ベタ印字面の上を５往
復こすり、その時の印字面の状態を目視で観察した。 ○：全く削れず、光沢もそのまま。 △：一部削れた所があるが、光沢はそのまま。 ×：全面に削れが発生し、光沢もなくなる。

【００７１】〔実施例６〜８〕実施例１で得られた水系
インクに代えて、実施例２〜４で得られた水系インクを
それぞれ用いる以外は実施例５と同様の操作によりイン
クジェット記録用インクを得た。得られたインクを用い
て実施例５と同様の評価をした。その結果を表１に示
す。

【００７２】〔比較例１〕通常インクジェット記録用イ
ンクに使用される水溶性染料を用いて、以下の配合のイ
ンクを得た。 ・Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー ４ｇ ・ジエチレングリコール ７．５ｇ ・グリセリン ７．５ｇ ・水 ８０．６０ｇ ・アセチレノールＥＬ ０．４０ｇ 即ち、上記の成分をボールミルを用いて１２時間混合
し、得られた分散液を５ミクロンのフィルターによって
濾過し、粗大粒子を除去してインクを得た。得られたイ
ンクを用いて実施例５と同様の評価をした。その結果を
表１に示す。

【００７３】 〔比較例２〕 （顔料分散液の調製） ・スチレン−アクリル酸共重合体 ３重量部 ・トリエタノールアミン ７重量部 ・イオン交換水 ７５重量部 上記成分を混合し、約７０℃に加熱してスチレン−アク
リル酸共重合体を溶解後、顔料（フタロシアニンブル
ー）１５重量部を加え、以下の条件で分散処理を行っ
た。 ・分散機；サンドミル（安川製作所製） ・粉砕メディア；ガラスビーズ（１．７ｍｍ径） ・メディアの充填率；１．５倍（重量） ・分散時間；２時間 分散後ガラスビーズを取り除き、５μｍのメンブランフ
ィルターで粗大粒子を除去して顔料分散液（平均粒径；
１５０ｎｍ）を得た。 （インクの製造） ・上記顔料分散液 ５０重量部 ・グリセリン ６重量部 ・ジエチレングリコール １１．５重量部 ・ポリエチレングリコール（ＰＥＧ３００） １０重量部 ・イオン交換水 ２２．５重量部 上記成分から顔料インクを製造し、実施例５と同様の評
価をした。その結果を表１に示す。

【００７４】〔比較例３〕実施例１で用いたポリエステ
ルの代わりに、下記ポリエステルを用いた以外は、
実施例１と同様の操作を行った。しかし、仕込みに用い
た色材（油溶性染料ａ）の大部分は一部のポリエステル
と共に析出沈降した。その為濾過して沈降物を除去し
て、色材を吸着させたポリエステルのエマルション（平
均粒径；４０ｎｍ、１０重量％）を含有するインクを得
た。ポリエステルの合成 温度計及び攪拌機を具備するオートクレーブ中に、ジメ
チルテレフタレート１３０重量部、ジメチルイソフタレ
ート５６重量部、５ナトリウムスルホイソフタル酸ジメ
チルエステル６重量部、エチレングリコール１５９重量
部、トリシクロデカンジメタノール３０重量部及びテト
ラブトキシチタネート０．１重量部を入れ、１８０〜２
３０℃の温度で、１２０分間加熱してエステル交換反応
を行った。その後、２４０℃まで上昇させ、反応液にか
かる圧力を１〜１０ｍｍＨｇとして軟化点が１００℃に
達した時反応を終了し、ポリエステルを合成した。
（淡黄白色の固体、ガラス転移点が５０℃）

【００７５】次いで、実施例１の水系インクに代えて上
記インクを用い、下記の配合で混合した以外は実施例５
と同様の操作によりインクジェット記録用インクを得
た。得られたインクを用いて実施例５と同様の評価をし
た。その結果を表１に示す。 （配合） ・上記インク ８７ｇ ・ジエチレングリコール １０ｇ ・グリセリン ２ｇ ・アセチレノールＥＬ １ｇ

【００７６】

【表１】

【００７７】表１に示す結果から明らかなように、水不
溶性若しくは水難溶性色材を吸着させた前記特定のポリ
エステルのエマルションを含有する実施例（本発明）の
水系インクでは、色材導入量が向上し、従来の配合のイ
ンク（比較例１）と同程度以上の印字濃度が維持された
ままで、にじみ、耐水性及び印字物の耐擦過性が一層向
上していることが分かる。また、実施例の水系インク
は、ヘッドの焦げ付きが改善することも分かる。また、
従来の顔料インク（比較例２）や、本発明に係るポリエ
ステル以外のポリエステルを用いたインク（比較例３）
は、耐水性が高いものの印字濃度は低く、ヘッド焦げ付
きが劣るものであった。

【００７８】

【発明の効果】本発明の水系インクによれば、色材導入
量が向上し、印刷物のにじみや耐水性、印字濃度及び耐
擦過性効果が向上するとともに、熱ジェット式のインク
ジェットプリンターに使用したときのヘッドでの焦げ付
きが改善される。また、上記吸着を転相乳化にて行うこ
とにより、水不溶性若しくは水難溶性色材の吸着を容易
に且つ効率的に行うことができ、インクの耐水性及び印
字濃度が一層向上する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水不溶性若しくは水難溶性色材を吸着さ
   せたポリエステルのエマルションを含み、該ポリエステ
   ルが、下記式（１）で表されるジオール成分と、無水ト
   リメリット酸と、無水トリメリット酸以外の多価カルボ
   ン酸及び／又はその誘導体とを共縮重合して得られたも
   のである水系インク。 【化１】
2. 【請求項２】 請求項１記載の水系インクを用いるイン
   クジェット記録用インク。