JP2001348523A

JP2001348523A - 水性顔料分散液、インクジェット記録液及びこれを用いたインクジェット記録方法

Info

Publication number: JP2001348523A
Application number: JP2000168347A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Maruyama; 和則丸山; Takashi Hirasa; 崇平佐; Hideyuki Hisa; 英之久
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2000-06-06
Filing date: 2000-06-06
Publication date: 2001-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】良好な印字濃度、インクの吐出性を保持した
まま、光沢、耐擦過性にも極めて優れた印字物を得るこ
とが可能な優れたインクジェット記録液を提供する。【解決手段】カーボンブラックと水とを含有する水性
顔料分散液において、該カーボンブラックが、平均一次
粒子径が１８ｎｍ以下、ＤＢＰ吸油量が１２０ｃｍ³／
１００ｇ以下、凝集体径が３０ｎｍ以下であって、かつ
凝集体径分布の標準偏差（SD）を凝集体径（Dａｇｇ）
で割った値（SD/Dagg）が０．４以下であることを特徴
とする水性顔料分散液、これを用いたインクジェット記
録液。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水性顔料分散液、こ
れを用いたインクジェット記録液、及びこの記録液を記
録用シートに記録するインクジェット記録方法に関する
ものであり、更に詳しくは吐出性、保存安定性に優れ、
かつ印字濃度、印字面の光沢、印字面の耐擦性の全てに
優れた印字物を得ることができるインクジェット記録液
及びインクジェット記録方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット記録用の記録液と
しては酸性染料や直接染料を水性媒体中に溶解した水性
インク、あるいは、油溶性染料を有機溶剤中に溶解した
溶剤系インクが使用されている。溶剤系インクは溶剤を
使用するため、環境安全面で問題があり、オフィスや家
庭などでの使用は適さないなど用途が限定されている。
一方、一般的な水性インクは水溶性色素（染料）を使用
しており、記録物の耐水性、耐光性が不十分であるとい
う問題を抱えている。この問題点を改良するため、色材
として耐水性、耐光性に優れた顔料を用い、顔料を水性
媒体中に分散した水性顔料分散インクが一部で用いられ
ている。インクジェット記録用の水性顔料分散インクは
吐出安定性、保存安定性を確保するために、他の顔料イ
ンクに比べて分散剤樹脂の添加量が極めて少なく、印字
後に記録面を擦ったときに印字塗膜が剥がれたり、周囲
を汚損したりして記録物が損なわれてしまう、いわゆる
耐擦過性に劣るという問題があった。特にワイドフォー
マットあるいはラージフォーマット等と呼ばれる、軽印
刷用途向けの大判プリンタは、ポスターなどの屋外掲示
物の印刷用途に供されることから、該用途のインク、記
録シートに対しては家庭・事務用途に比して更に高度の
耐光性、耐水性が要求される。このため、かかるプリン
タにおいては、紙や樹脂フィルム等の支持体表面にイン
ク受容層を具備した記録シートに対して、水性顔料分散
インクで以って記録する記録方法が採用されつつある。
しかし、顔料分散インクを用いてかかる記録シート、特
に表面光沢を有する光沢フィルム、光沢紙に印字する場
合に、印字濃度、耐光性、耐水性に優れた記録物は得ら
れるものの、色素である顔料が記録シート表面上に残っ
てインク受容層にはほとんど浸透しないため、インク受
容層に浸透する染料インクを用いた場合に比べて、記録
面の耐擦過性や光沢に著しく劣るという問題点があっ
た。インク中に高分子分散剤などの水溶性樹脂を大量に
添加すれば耐擦過性や光沢を向上させることはできる
が、インクジェット記録用インクとしての必須条件であ
る吐出安定性が損なわれてしまうという問題があり、従
来全てを満足するインクは得られていなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は支持体上にイ
ンク受容層を設けてなる記録用シート、とくに光沢紙、
光沢フィルムに対して、カーボンブラックと水とを含む
水性顔料分散液をインクジェット方式によって記録する
場合に、インクの優れた吐出安定性を保持したまま、印
字濃度、耐光性、耐水性のみならず、光沢と耐擦過性に
ついても極めて優れた記録物を与える、インクジェット
記録方法を提供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、顔料とし
てカーボンブラックを含むインクジェット記録液につい
て種々検討した結果、通常のカーボンブラックに比べて
小さな一次粒子径、低いストラクチャー、さらに凝集体
径の分布が極めて狭い、特定のカーボンブラックを用い
ることによって、記録液に過剰の樹脂を添加する必要な
く、優れた吐出安定性、記録濃度を保持したまま、表面
の耐擦過性及び光沢にも極めて優れた記録物が得られる
ことを見出し、本発明に到達した。

【０００５】すなわち本発明の要旨は、カーボンブラッ
クと水とを含有するインクジェット記録液において、該
カーボンブラックが、平均一次粒子径が１８ｎｍ以下、
ＤＢＰ吸油量が１２０ｃｍ³／１００ｇ以下、凝集体径
が３０ｎｍ以下であり、かつ凝集体径分布の標準偏差
（SD）を凝集体径（Dａｇｇ）で割った値（SD/Dagg）が
０．４以下であることを特徴とするインクジェット記録
液、である。

【０００６】つまり、上述のようなカーボンブラックを
選定することによって、乾燥後の記録物塗膜中に非常に
緻密なカーボンブラックの凝集構造が形成されて、塗膜
の強度が向上して表面が平滑になるために耐擦過性、光
沢が飛躍的に向上することができたためと考えられる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、特定のカーボンブラックと水とを含む水性顔
料分散液を記録液として用いて、インクジェット方式に
よって記録する記録液に関わる。そして、好ましくはこ
のような記録液を、支持体上にインク受容層を設けた記
録用シートにインクジェット方式で記録することによ
り、より耐擦性過性、光沢に優れた記録が可能となるの
である。

【０００８】本発明の水性顔料分散液に用いられるカー
ボンブラックの製法には特段の制限がなく、アセチレン
ブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラックな
どの公知のカーボンブラックを使用することができる
が、チャンネルブラック、ファーネスブラックが好まし
く、ファーネスブラックが特に好ましい。本発明の水性
顔料分散液に用いられるカーボンブラックの平均一次粒
子径は１８ｎｍ以下のものを用いるが、好ましくは１６
ｎｍ以下、更に好ましくは１５ｎｍ以下が望ましい。平
均一次粒子径が小さいほど得られる記録物の耐擦過性、
光沢は向上する傾向にあり、上記範囲を外れた場合に
は、得られる記録物の耐擦過性及び光沢が悪化する。

【０００９】カーボンブラックのＤＢＰ吸収量は１２０
ｃｍ³／１００ｇ以下のものを用いるが、好ましくは１
１０ｃｍ³／１００ｇ以下、更に好ましくは１００ｃｍ³
／１００ｇ以下が望ましい。ＤＢＰ吸収量が１２０ｃｍ
³／１００ｇを超える場合には、得られる記録物の耐擦
過性、光沢が悪化する。通常、カーボンブラックの一次
粒子同士は融着し、ブドウの房状のストラクチャーを形
成して存在しており、ＤＢＰ吸油量とはそのストラクチ
ャーの大きさの程度の指数である。本発明で規定するＤ
ＢＰ吸油量は、比較的ストラクチャーの低いカーボンブ
ラックであることを意味する。

【００１０】また、カーボンブラックの窒素吸着比表面
積が２００ｍ²／ｇ以上であるのが好ましく、より好ま
しくは２３０ｍ²／ｇ以上、更に好ましくは２６０ｍ²／
ｇ以上であるのがよい。窒素吸着比表面積が２００ｍ²
／ｇに満たない場合には、得られる記録物の耐擦過性及
び光沢が悪化する恐れがある。また、本発明に係るカー
ボンブラックの揮発分は通常８重量％以下の範囲のもの
が好ましいが、４重量％以下が特に好ましい。またその
ｐＨは１〜１４のものが使用できるが、３〜１１のもの
が記録液の保存安定性上好ましく、６〜９のものが特に
好ましい。

【００１１】尚、ここでいうカーボンブラックのＤＢＰ
吸油量とはＪＩＳＫ６２２１Ａ法で測定した値を、
窒素吸着比表面積、揮発分とはＪＩＳＫ６２２１の方
法で測定した値を、平均一次粒子径は電子顕微鏡による
算術平均径（数平均）を、ｐＨはカーボンブラック水懸
濁液を煮沸後に冷却した泥状物のｐＨ値を指す。本発明
に関わるカーボンブラックの凝集体径は３０ｎｍ以下で
あって、かつ凝集体径分布の標準偏差（ＳＤ）を平均凝
集体径（Ｄａｇｇ）で割った値（ＳＤ／Ｄａｇｇ）が
０．４以下でなければならない。ＳＤ／Ｄａｇｇは、好
ましくは０．３８以下である。ＳＤ／Ｄａｇｇが０．４
を超えると、得られる記録物の光沢、耐擦過性が著しく
悪化する。カーボンブラックに凝集体径が３０ｎｍ以下
であり、かつＳＤ／Ｄａｇｇが０．４以下であるとは、
即ち、カーボンブラックの凝集体の大きさが小さく、し
かも凝集体の分布が極めてシャープであり、粒の大きさ
が揃っている状態であることを意味する。このように、
本発明では一次粒子径が小さく、低いストラクチャーを
有し、さらに凝集体の分布が極めてシャープなカーボン
ブラックを用いることにより、はじめて優れた効果が達
成されるのである。

【００１２】なお、本発明におけるカーボンブラックの
凝集体径分布とは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を撮影
した際に凝集体同士が重なり合わない程度の濃度で、カ
ーボンブラックをクロロホルム中に十分に希釈分散させ
た分散液を、コロジオン膜付メッシュ上に展開、乾燥さ
せて撮影したＴＥＭ写真（引き延ばし後の倍率３万倍）
をスキャナーに入力して，デジタル化した後，コンピュ
ータ画像解析によって抽出された各凝集体の面積と等し
い面積を有する円の直径（等面積円径）の分布ををい
い、平均凝集体径とは得られた凝集体径分布より求めた
算術平均径（数平均値）をいう。以上の如きカーボンブ
ラックの具体例としては、三菱カーボンブラック＃９
１００、＃９１８０（いずれも三菱化学（株）製）等を
例示することができる。本発明に用いられるカーボンブ
ラックは粉状品であっても粒状品であってもよい。また
本発明の記録液に使用されるカーボンブラックとして
は、上記のカーボンブラックを化学的に処理したもの
（酸化処理、フッ素化処理等）や、分散剤、界面活性剤
などを物理的または化学的に結合させたもの（グラフト
化処理、分散剤を分散前にあらかじめ吸着させたもの
等）等を使用してもよい。本発明に係る記録液中のカー
ボンブラックの使用量は、記録液全重量に対し１〜２０
重量％の範囲とするのが良いが、３〜１０重量％が好ま
しい。

【００１３】本発明に係る水性顔料分散液には、インク
ジェット記録液として公知の種々の添加剤を使用するこ
とができ、例えば、分散剤を用いても良い。使用できる
分散剤としては、公知のものであれば特に限定されない
が、各種の陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性
剤、陽イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、高分子系
分散剤などが挙げられる。得られる記録物の耐擦過性及
び光沢が極めて良好になるため、高分子系分散剤が特に
好適に用いられる。陰イオン性界面活性剤としては脂肪
酸塩類、アルキル硫酸エステル塩類、アルキルベンゼン
スルホン酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、
アルキルスルホコハク酸塩類、アルキルジフェニルエー
テルジスルホン酸塩類、アルキルリン酸塩類、ポリオキ
シエチレンアルキル硫酸エステル塩類、ポリオキシエチ
レンアルキルアリール硫酸エステル塩類、アルカンスル
ホン酸塩類、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物
類、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル類、Ｎ
−メチル−Ｎ−オレオイルタウリン酸塩、α−オレフィ
ンスルホン酸塩類等が挙げられる。

【００１４】非イオン性界面活性剤としては、中でもエ
チレンオキシド構造又は、プロピレンオキシド構造を有
するノニオン性添加剤が保存安定性、印字濃度の点で好
ましく、その中でもＨＬＢが９〜１７であるものが更に
好ましい。また中でも、ＨＬＢが１０〜１６であるもの
が特に好ましい。具体的にはポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリールエ
ーテル類、ポリオキシエチレン誘導体類、エチレンオキ
シド−プロピレンオキシドブロック共重合体類、ソルビ
タン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン
脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪
酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸
エステル類、グリセリン脂肪酸エステル類、ポリお記し
エチレンソルビトール脂肪酸エステル類、グリセリン脂
肪酸エステル類、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル
類、ポリオキシエチレンアルキルアミン類などが挙げら
れる。陽イオン性界面活性剤及び両性界面活性剤として
はアルキルアミン塩類、第４級アンモニウム塩類、アル
キルベタイン類、アミンオキシド類が挙げられる。

【００１５】高分子系分散剤としては、疎水性官能基及
び親水性官能基を共に含む高分子系分散剤が、カーボン
ブラックの分散安定性、得られる記録物の耐水性、耐擦
過性の点で好ましい。本発明に使用される高分子系分散
剤としては具体的には，カルボン酸（塩）基、スルホン
酸（塩）基及びリン酸（塩）基から選ばれるアニオン性
官能基を有するアニオン性高分子を特に好ましく使用す
ることができる。このようなアニオン性高分子の具体例
としては、スチレン、α−メチルスチレン、（メタ）ア
クリル酸の脂肪族炭化水素及び／又は芳香族炭化水素エ
ステル、マレイン酸の脂肪族炭化水素及び／又は芳香族
炭化水素エステルなどの疎水性ビニル単量体単位と、
（メタ）アクリル酸、マレイン酸、２−アクリルアミド
−２−メチルプロパンスルホン酸など及び／又はこれら
の塩等のアニオン性ビニル単量体単位を構成成分として
含む水系アクリル樹脂などが好ましく例示される。これ
らの高分子分散剤は一種のみを用いても良いし、二種以
上を併用しても良いし、公知の他の高分子分散剤を併用
しても良い。

【００１６】以上の如き高分子分散剤として市販されて
いるものとしては、スチレン−アクリル酸系共重合体と
して、ジョンクリル６７、６７８、６８０、６８２、６
９０及び／またはその塩、ジョンクリル５２、５７、６
０、６２、６３、７０、３５４、５０１、６６１０（以
上ジョンソンポリマー社製）等が具体例として挙げられ
る。これらの高分子分散剤は樹脂ペレット、溶液、エマ
ルション等の形で入手することができる。本発明に使用
される高分子系分散剤の重量平均分子量は５万以下であ
ることが吐出安定性上好ましいが、１万５千以下である
ことがさらに好ましく、１万以下であることが特に好ま
しい。またこれらのモノ／ジ／トリエタノールアミンな
どの有機アミン塩などの形で使用できる。本発明に係る
記録液中に含まれる分散剤の添加量は、好ましくはカー
ボンブラック１００重量部に対して１〜１００重量部、
より好ましくは１〜７０重量部、更に好ましくは５〜６
０重量部である。１重量部未満では得られる記録液の保
存安定性が悪化するばかりか、記録物の耐擦過性も不十
分となる恐れがある。６０重量部を超えると得られる記
録液の吐出安定性が悪化する傾向となる。

【００１７】本発明の水性顔料分散液では、水を水性媒
体として用いるが、水に水溶性有機溶剤を添加して用い
るのが好ましい。水溶性有機溶剤としてはエチレングリ
コール，プロピレングリコール，１、３−プロパンジオ
ール，ブチレングリコール，ジエチレングリコール，ト
リエチレングリコール，ポリエチレングリコール（具体
例：和光純薬社製＃２００，＃３００，＃４００，＃
４０００，＃６０００），グリセリン，グリセリンのエ
チレングリコール付加物（具体例：リポケミカル社製品
Liponic EG-1等）、上記グリコール類のアルキルエーテ
ル類（ジ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エチルエーテル、ジエチレング
リコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコー
ルモノプロピルエーテル、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ブチルエー
テル、ポリエチレングリコールモノプロピルエーテル、
ポリエチレングリコールモノブチルエーテル、ポリエチ
レングリコールモノステアリルエーテル等），Ｎ−メチ
ルピロリドン，１，３−ジメチルイミダゾリノン，チオ
ジグリコール，２−ピロリドン，スルホラン，ジメチル
スルホキシド，ジエタノールアミン，トリエタノールア
ミン，メタノール、エタノール，イソプロパノール、ネ
オペンチルアルコール、トリメチロールプロパン、２、
２−ジメチルプロパノール等が挙げられる。

【００１８】本発明の水性顔料分散液中に含まれる水溶
性有機溶剤の使用量は、好ましくは５〜３０重量％の範
囲であるが５〜２０重量％が更に好ましく、８〜２０重
量％が特に好ましい。本発明の水性顔料分散液には、ｐ
Ｈ調整剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、防腐剤、水溶
性樹脂、防黴剤、殺菌剤、キレート樹脂、含窒素化合物
などの吐出性改良剤等を必要に応じて添加しても良い。
これらのカーボンブラック、分散剤、有機溶剤、添加剤
等は、各々一種類の物を単独で用いても良いが，場合に
より二種以上の物を併用することにより，より一層の効
果をあげることができる。

【００１９】本発明に係る記録液を調製するための分散
機としてはボールミル，ロールミル，サンドグラインド
ミル以外に、メディアを用いずに粉砕処理できるナノマ
イザー、アルティマイザー等のジェットミルが用いられ
るが、特にサンドグラインドミル、もしくはメディアに
由来する汚染の少ないジェットミルが好ましい。この摩
砕、分散処理の後、濾過機あるいは遠心分離機を用いて
粗大粒子を除去する。また摩砕、分散処理は高濃度で調
製することにより効率的実施できるので、高濃度で調製
した処理液を、水性媒体で希釈して記録液の濃度を調整
してもよい。

【００２０】本発明に係る記録液中に分散されたカーボ
ンブラックの平均分散粒子径は好ましくは２００ｎｍ以
下、より好ましくは１５０ｎｍ以下、更に好ましくは１
３０ｎｍ以下であるのがよい。分散粒子径が小さいほ
ど、得られる記録物の印字濃度が向上する傾向となる。
平均分散粒子径の分布は標準偏差が７０ｎｍ以下、好ま
しくは５〜６０ｎｍ、更に好ましくは１０〜５０ｎｍで
あることが記録液の保存安定性、吐出安定性、記録濃度
の点で好ましい。更にカーボンブラックの最大分散粒子
径は５μm以下であることが得られる分散液の保存安定
性並びに吐出安定性の面で好ましい。ただし、本発明に
おける記録液中の非水溶性色材の平均分散粒径ならびに
分散粒径分布はサブミクロン粒子アナライザーＮ４Ｓ
（Ｃｏｕｌｔｅｒ社製品）を用いて、光散乱法によって
測定した値とする。本発明で得られた記録液はあらゆる
タイプのインクジェット記録方法（オンデマンド方式、
コンティニュアス方式、ピエゾ方式、サーマル方式）に
使用できる。本発明で用いられる記録用シートとは、紙
又は樹脂フィルム等の支持体の少なくとも片面にインク
受容層が設けられてなるインクジェット記録シートであ
る。本発明に係る支持体としては、化学パルプ、機械パ
ルプ、古紙パルプ等の木材パルプと従来公知の顔料を主
成分として、バインダー及びサイズ剤や定着剤、歩留向
上剤、カチオン化剤、紙力増強剤等の各種添加剤を１種
以上用いて混合し、長網抄紙機、円網抄紙機、ツインワ
イヤ−抄紙機等の各種装置で製造された原紙、さらに原
紙の上にコート層を設けたアート紙、コート紙、キャス
トコート紙などの紙も含まれる。

【００２１】また上記原紙上にポリオレフィン等の樹脂
層を設けても良いし、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリエステル、ナイロン、レーヨン、ポリウレタン、ポ
リエチレンテレフタレートなどの合成樹脂やこれらの混
合物のフィルム材や、該合成樹脂を成形したシートへの
適用も可能である。これらの支持体は記録目的、記録画
像の用途、あるいはインク受容層との密着性などを考慮
して、適宜選択される。

【００２２】本発明に係る記録シートのインク受容層の
構成に特段の制限はないが、一般的にはシリカやアルミ
ナに代表される白色顔料を水溶性高分子を主体とするバ
インダ樹脂中に分散させたものを支持体の表面に塗布す
ることによって得ることができる。本発明で用いる記録
用シートは、受容層を構成する白色顔料の平均粒子径
を、本発明に係る記録液中のカーボンブラックの平均分
散粒子径で除した値が好ましくは２未満、より好ましく
は１．５未満、更に好ましくは１未満であるほうが良
い。上記の値が２を超える場合には、白色顔料間の間隙
が大きくなり、印字された記録液がインク受容層に浸透
する際に、記録液中のカーボンブラックも同時にインク
受容層中に浸透してしまい、印字濃度が不十分となる可
能性がある。なお、ここでいう白色顔料の平均粒子径と
は、記録シート表面の走査型電子顕微鏡写真（引き延ば
し後の倍率３万倍）をスキャナーに入力して、デジタル
化した後、コンピュータ画像解析によって抽出された各
粒子部分の面積と等しい面積を有する円の直径（等面積
円径）の分布を算出して求めた算術平均径（数平均）を
いう。本発明に関わる記録用シートの受容層を構成する
白色顔料の平均粒子径は１００ｎｍ以下であることが好
ましい。

【００２３】本発明に係るインク受容層を構成する白色
顔料としては、従来公知のいかなる物も用いることがで
きる。例えば軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウ
ム、カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウ
ム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サ
チンホワイト、珪酸アルミニウム、珪藻土、珪酸カルシ
ウム、合成非晶質シリカ、水酸化アルミニウム、リトポ
ン、ゼオライト、加水ハロイサイト、水酸化マグネシウ
ム、アルミナゾル、ヒュームドシリカ、コロイダルシリ
カ等を挙げることができ、さらに、酸化アルミニウム水
和物、酸化ジルコニウム水和物、酸化スズ水和物等の金
属酸化水和物からなるカチオン変性剤で被覆されたコロ
イダルシリカを用いることもできる。これらの白色顔料
は１種で用いても良いし、２種以上を併用して用いても
良い。

【００２４】白色顔料と共にインク受容層を構成するバ
インダーとして、例えばポリビニルアルコール、酢酸ビ
ニル、酸化澱粉、エーテル化澱粉、カルボキシメチルセ
ルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース
誘導体、カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、シリル変性ポ
リビニルアルコール等や、無水マレイン酸樹脂、スチレ
ン−ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブタ
ジエン共重合体などの共役ジエン系重合ラテックス類、
アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの重合体
及び共重合体、アクリル酸及びメタクリル酸の重合体及
び共重合体などのアクリル系重合ラテックス類、エチレ
ン酢酸ビニル共重合体などのビニル系重合ラテックス
類、あるいはこれらの各種重合体のカルボキシル基など
の官能基含有単量体による官能基変性重合ラテックス
類、メラミン樹脂、尿素樹脂等の熱硬化性合成樹脂系な
どの水性バインダー類、ポリメチルメタクリレート、ポ
リウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、塩化ビニル
−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、アルキ
ッド樹脂等の合成樹脂系バインダーを例示することがで
きる。これらのバインダーは１種のみ用いても良いし、
２種以上を併用して用いても良い。

【００２５】また、染料、顔料などの色材を定着する目
的で従来公知のカチオン性有機物質を特段の制限なく併
用することができる。このようなカチオン性有機物質の
具体例としては、４級アンモニウム塩、アルキルアミン
等のアミン類やアミド類を例示することができる。この
ようなカチオン性残基を側鎖に有する高分子もカチオン
性有機物質として使用することができる。更に記録用シ
ートのインク受容層へのその他の添加剤として、顔料分
散剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、離型
剤、発泡剤、浸透剤，着色染料、着色顔料、蛍光増白
剤、酸化防止剤、防腐剤、防カビ剤、耐水化剤、湿潤紙
力増強剤等を適宜配合することもできる。

【００２６】本発明の記録用シートのインク受理層を塗
工及び含浸する方法は、各種ブレードコータ、ロールコ
ータ、エアーナイフコータ、バーコータ、ロッドブレー
ドコータ、カーテンコータ、ショートドウェルコータ、
サイズプレスなどの各種装置を用いることができる。

【００２７】本発明で用いられる記録用シートのインク
受容層は多孔質層を形成しているのが好ましく、該多孔
質層の平均細孔径を、本発明に係る記録液中のカーボン
ブラックの平均分散粒子径で除した値が２未満、より好
ましくは１．５未満、更に好ましくは１未満であるもの
が好ましい。多孔質層の平均細孔径を記録液中のカーボ
ンブラックの分散粒子径で除した値が２を超える場合に
は、印字された記録液がインク受容層に浸透する際に、
記録液中のカーボンブラックも同時にインク受容層中に
浸透してしまい、シート上に色素が残らないために印字
濃度が不十分となる可能性がある。ここでいう平均細孔
径とは、記録シート表面の走査型電子顕微鏡写真（引き
延ばし後の倍率３万倍）をスキャナーに入力して，デジ
タル化した後，コンピュータ画像解析によって抽出され
た各空隙部分の面積と等しい面積を有する円の直径（等
面積円径）の分布を算出して求めた、算術平均径（数平
均）をいう。

【００２８】本発明は表面に光沢を有する記録用シート
に記録する場合にとくに有用であり、記録用シート表面
の６０°における光沢度は１０グロスユニット以上、好
ましくは３０グロスユニット以上であることが好まし
い。かかる記録用シートに対して本発明のインクジェッ
ト記録液を適用した場合、きわめて光沢の良好な記録物
が得られる。ここでいう光沢度とは、独ビック−ガード
ナー社製ヘイズ−グロスリフレクトメータを用いて測定
したＤＩＮ６７５３０（ドイツ工業規格）に従い、
色ガラス標準板での反射指数１．５６７を１００グロス
ユニットとして表された値を言う。

【００２９】このような記録用シートとしては、上記の
ような条件を満足する市販のインクジェット記録用の光
沢紙であれば、特に制限なく用いることができるが、例
えばセイコーエプソン社製インクジェット記録用光沢フ
ィルムＭＪＡ４ＳＰ６、キャノン社製プロフェッシ
ョナルフォトペーパーＰＲ１０１、同社製フォト光沢
フィルムＨＧ２０１等を挙げることができる。

【００３０】

【実施例】以下本発明を実施例によって更に詳細に説明
するが，本発明はその要旨を越えない限りこれらの実施
例に限定されるものではない。尚、以下の実施例におい
て「部」及び「％」は重量基準である。（カーボンブラックの製造例）カーボンブラックはＮ
ａ、Ｃａ、Ｓの少ない原料油を使用し、反応停止水にイ
オン交換樹脂で処理した水を使用した以外は、通常のオ
イルファーネス法に則って製造した。得られたカーボン
ブラックの物性値を第１表に示す。

【００３１】ここで、カーボンブラックの凝集体径分布
は以下のようにして測定した。試験管にクロロホルムと
僅かに着色する程度の極少量のカーボンブラックを入
れ、超音波分散器（広帯域超音波発生装置ＵＳＶ−５０
０Ｖ、超音波工業（株）製）を用いて、２００ｋＨｚの
振動子によって出力４００Ｗで１０分間分散させた。こ
の分散液をコロジオン膜付メッシュ（２００メッシュ、
日新ＥＭＩ（株）製）上に滴下、乾燥させて、透過型電
子顕微鏡（日立製作所（株）製Ｈ７０００，加速電圧
１００ｋＶ）にて電子顕微鏡写真を撮影した。得られた
ＴＥＭ写真（引き伸ばし後の倍率１５万倍）をスキャナ
（セイコーエプソン社製ＧＴ−９５００型、解像度２０
０ＤＰＩ）に入力してデジタル化した後、１６２４×２
３３４画素の画像を４分割し、画像解析システム「ＭＩ
ＮＳ」（三菱化学社製）に入力してコンピュータ画像処
理することにより行った。自動抽出された各凝集体の面
積と等しい面積を有する円の直径（等面積円径）の分布
及び算術平均径（数平均）を求めて、各々凝集体径分布
及び平均凝集体径とした。実施例１（記録液の調製）

【００３２】

【表１】記録液の組成使用量（部）カーボンブラックＡ２．１０ジョンクリル６７９のアンモニウム塩^* ０．６３（固形分として）ジエチレングリコール１．０５イオン交換水１７．２２合計２１．００（^*ジョンソンポリマー（株）製、スチレン−アクリル酸系共重合体酸価２１５、重量平均分子量８５００）上記の各成分を円筒形のステンレス容器に取り、平均
０．５ｍｍ径のジルコニアビーズ７４．５ｇと共にサン
ドグラインダーを用いて１１時間分散処理を行った。得
られた液に、ジエチレングリコールモノブチルエーテル
（ＤＥＧＢ）３．５部とイオン交換水１０．５部をさら
に加えた。この液をＮｏ．５Ｃの濾紙を用いて加圧濾過
し、ここで得られた液を記録液とした。（分散粒径分布測定）得られた記録液をイオン交換水で
希釈して粒度分布計（粒子アナライザーＮ４Ｓ（Ｃｏｕ
ｌｔｅｒ社製品））にて分散粒径分布測定を行った。

【表２】測定条件 Temperature = 25 degree Viscosity = 0.894 cP Refractive Index = 1.333 Angle = 90.0 degrees Sample Time = 13.5 micro-sec Pre-scale = 2 Run Time = 60 seconds 上記測定条件にて測定したときの３回の測定の平均値を
記録液の平均分散粒径の値とした。実施例１で得られた
記録液の平均分散粒径は１２３ｎｍであった。（吐出試験）インクジェットプリンタ（セイコーエプソ
ン社製）を用いて、上記実施例に記された方法で得られ
た記録液の印字試験を行った。記録用シートとしてイン
クジェット記録用光沢フィルムＭＪＡ４ＳＰ６（セイ
コーエプソン社製）を用いた。吐出試験の結果は以下の
ように分類し、下記表２表に示す。 ○… 目詰まりなど無く安定でかつ良好な吐出性を示
し、良好な印字物が得られた。 △ … 若干のノズル詰まりが発生し、印字物にかすれ
がみられた。 × … ノズル詰まりが発生し、インクの吐出ができな
かった。（記録用シートの平均細孔径、白色顔料の平均粒子径の
測定）記録用シートを構成するインク受容層の平均細孔
径及び白色顔料の平均粒子径の定量は、記録シート表面
の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（引き伸ばし後の倍
率３万倍）をスキャナ（セイコーエプソン社製ＧＴ−９
５００型）に入力して、デジタル化した後、画像解析シ
ステム「ＭＩＮＳ」（三菱化学社製）を用いてコンピュ
ータ画像処理することにより行った。ＭＩＮＳにより自
動抽出された各空隙部分及び各白色顔料粒子の面積と等
しい面積を有する円の直径（等面積円径）の分布の算術
平均径（数平均）を求めて、各々インク受容層の平均細
孔径及び白色顔料の平均粒子径とした。インクジェット
記録用光沢フィルムＭＪＡ４ＳＰ６（セイコーエプソ
ン社製）を構成するインク受容層の平均細孔径は３０ｎ
ｍ、インク受容層に含まれる白色顔料粒子の平均粒子径
は５０ｎｍであった。（印字濃度評価）上記の印字試験で得た印字物の濃度を
マクベス反射濃度計（ＲＤ９１４）を用いて測定した。
結果は下記第２表に示した。数値が大きいほど印字濃度
が良好であることを示す。（光沢評価）上記の印字試験で得た印字物の光沢値（単
位：グロスユニット）を、ヘイズ−グロスリフレクトメ
ータ（独ビック−ガードナー社製）を用いて測定し、Ｄ
ＩＮ６７５３０（ドイツ工業規格）により、黒色ガラ
ス標準板での反射指数１．５６７を１００グロスユニッ
トとした値を示した。印字部の表面光沢値は反射角２０
°における値を用い、結果を下記第２表に示した。数値
が大きいほど光沢が良好であることを示す。なお、印字
試験に用いたインクジェット記録用光沢フィルムＭＪ
Ａ４ＳＰ６（非印字部）の表面光沢値を反射角６０°に
おける光沢値で以って評価したところ、４８グロスユニ
ットであった。

【００３３】（耐擦過性試験）耐擦過性の指標として、
上記の印字試験で得た「ＭＪＡ４ＳＰ６」印字物の印字
面を金属性のヘラで擦り、印字面の剥離の有無を目視評
価した。結果は以下のように分類し下記第２表に示し
た。

【００３４】 ○…印字面の剥離はなく、耐擦過性は優良である。 △…印字面の剥離はほとんどなく、耐擦過性は良好であ
る。 ×…印字面が剥離して実用上問題があり、耐擦過性は不
良である。実施例２実施例１で用いたカーボンブラックＡを用いる代わり
に、下記第１表に記載の物性を有するカーボンブラック
Ｂを用いる以外は実施例１と同様の方法で記録液を調製
し、同様に印字評価を行った。結果は下記第２表に示し
た。実施例３実施例１の記録液組成と同じで、分散時間を延長するこ
とにより、平均分散粒子径を更に小さくした以外は実施
例と同様の方法で記録液を調整し、同様に印字評価を行
った。結果は下記第１、２表に示した。

【００３５】比較例１〜２実施例１でカーボンブラックＡを用いる代わりに、下記
第１表に記載の物性を有するカーボンブラックＣ〜Ｄを
用いた以外は実施例１と同様の方法で記録液を調製し、
同様に印字評価を行った。結果は下記第２表に示した。

【００３６】第１表、第２表より、本発明に係る実施例
１〜３では、平均一次粒子径が極めて小さく、ＤＢＰ吸
収量が非常に低く、凝集体径分布の極めてシャープなカ
ーボンブラックを用いたことによって、得られた記録液
が優れた吐出性を有すると同時に、特定のインク受容層
を有するインクジェット記録シートにインクジェット記
録した際に、耐擦過性、光沢、印字濃度に極めて優れた
記録物が得られることがわかる。一方、平均一次粒子径
及び／又はＤＢＰ吸収量が本発明の範囲外にあるカーボ
ンブラックを用いた記録液を用いて記録した場合には、
得られる記録物の光沢、耐擦過性が極めて悪化している
ことがわかる（比較例１〜２）。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、吐出安定性に優れたイ
ンクジェット記録液を用いて特定のインク受容層を備え
た記録シートに印字した際に、良好な印字濃度、インク
の吐出性を保持したまま、光沢、耐擦過性にも極めて優
れた印字物を得ることが可能となるインクジェット記録
方法を提供することができ、その産業上の利用価値は極
めて高い。

【００３８】

【表３】

【００３９】

【表４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｃ 3/10 Ｃ０９Ｄ 11/00 Ｃ０９Ｄ 11/00 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０１Ｙ (72)発明者久英之三重県四日市市東邦町１番地三菱化学株式会社四日市事業所内Ｆターム(参考） 2C056 EA13 FC01 FC06 2H086 BA15 BA33 BA41 BA45 BA55 BA59 BA60 4J037 AA02 CC13 CC16 CC17 DD05 DD17 DD24 EE43 FF15 4J039 AD03 AD09 AD10 AD12 AD14 BA04 BE01 BE22 CA06 EA33 EA35 EA36 EA38 EA44 FA02 GA24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カーボンブラックと水とを含有する水性
顔料分散液において、該カーボンブラックが、平均一次
粒子径が１８ｎｍ以下、ＤＢＰ吸油量が１２０ｃｍ³／
１００ｇ以下、凝集体径が３０ｎｍ以下であって、かつ
凝集体径分布の標準偏差（SD）を凝集体径（Dａｇｇ）
で割った値（SD/Dagg）が０．４以下であることを特徴
とする水性顔料分散液。
【請求項２】カーボンブラックの平均分散粒子径が２
００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の
水性顔料分散液。
【請求項３】水性顔料分散液がさらに高分子系分散剤
を含むことを特徴とする請求項１〜２に記載の水性顔料
分散液。
【請求項４】請求項１〜３に記載の水性顔料分散液
を用いることを特徴とするインクジェット記録液。
【請求項５】請求項１〜３に記載の水性顔料分散液
を、支持体上にインク受容層を設けてなる記録用シート
に対して記録することを特徴とするインクジェット記録
方法。
【請求項６】記録用シート表面の６０°における光沢
度が１０グロスユニット以上であることを特徴とする請
求項５に記載のインクジェット記録方法。
【請求項７】記録用シートのインク受容層が多孔質層
であって、該多孔質層の平均細孔径を、記録液中のカー
ボンブラックの平均分散粒子径で除した値が２未満であ
ることを特徴とする請求項５〜６に記載のインクジェッ
ト記録方法。
【請求項８】記録用シートのインク受容層が白色顔料
を含んでなり、該白色顔料の平均粒子径を、記録液中の
カーボンブラックの平均分散粒子径で除した値が２未満
であることを特徴とする請求項５〜７に記載のインクジ
ェット記録方法。