JPS62109872A - 水性インク組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、印刷用、筆記具用、記録計用、スタンプ用と
して好適な水性インク組成物に関するもので必り、特に
インクジェット印刷用として濠れた性能を有する黒色水
性インク組成物に関する。

従来の技術 インクジェット記録をする場合、長時間にわたって良好
な記録を行なうためには、使用するインクの性質が以下
の条件を満たすことが必要である。

１）液滴発生方法ヤ液滴飛翔方向制御方法に応じたイン
ク物性として、インクの粘度、表面張力、比電導度、密
度が適正範囲におること。

２〉長期間保存、長期間使用あるいは記録中止中に化学
変化などにより析出か生じたり、インク物性値が変化し
ないこと。

３）記録された画像が十分にコントラストが高く、鮮明
であること。

４）印字画像の乾燥が速いこと。

以上の条件を満足させるためには、インクに使用する染
料の分子吸光係数が十分に高いこと、染料の水および湿
潤剤に対する溶解度が十分に高いことが必要である。

更に、フルカラー・プリンター等に用いられるインクに
は ５）純度に優れた色調を示すこと。また、６）記録され
た画像はいうまでもなく、耐水ヰ、耐光性、耐摩耗性に
層れ、ニジミのない鮮明画像でなければならない。

以上のような要求を満足するために、これまでに、イン
クジェット記録用インクとして幾多の提案がなされてい
るが、上記諸条件のすべてを充分に満足するものは未だ
に得られていない。

上記諸条件はインクの成分、特に染料（こよって影響を
受けるもので必る。したがって、これらの条件を満足す
るような染料が開発されることが侍たれていた。

通常、水［生インク組成物は、基本的には染料および湿
潤剤といわれる多価アルコールまたはそのエーテル類と
水とから構成され、必要に応じてざらに防カビ剤等の添
加剤を含有するものである。

ところで、黒色水性インクにおいて染料としては、従来
、例えばＣ，１，ダイレクトブラック−４、−１７、−
１９、−３２、−３８、−５１、−７５、−１１２、−
１５４等おるいはＣ，１，アシッドブラック−１、−２
、−７、−２４、−２８、＝９４等の直接染料や酸性染
料が用いられている。

しかし、これらの染料のうち、直接染料は溶解性が悪い
ために、その含有濃度を大にして両順濃度、コントラス
トを充分に上げることかできない。

また、酸性染料は溶解性は良いが、画像の耐水性が特に
劣るために、特殊な加工紙を使用しなければならないと
いう問題がある。

目　　　　的 本発明の目的は、このような従来の欠点を解決したイン
クジェット記録用黒色水性インクを提供することにあり
、特に、噴射特性が優れて、目詰まりがなく、画像の耐
水性、耐光性に優れた黒色水性インクを提供することに
ある。

構成 本発明者は、上記目的を達成するためには特定の染料を
用いると十分な効果を得られることを発見したものであ
り、その構成は、下記一般式で表わされる水溶性染料を
少なくとも一種含有する水性インク組成物でおる。

Ｒ１；水酸基、アミノ基、 Ｒ２：　　ｆｈが水酸基のときはアミノ基、Ｒ１がアミ
ノ基のときは水酸基、 Ａｒ１、Ａｒｚ　：未置換または置換フェニル基、置換
ナフチル基、 Ｍ：水素、ナトリウム、カリウム、リチウム、有機アミ
ン等のカチオン、 ｎ＝１または２を示す。

上記一般式で表わされる染料の含有量は、インク１００
重」部に対して、０．５〜２０重量部、好ましくは１．
５〜６重量部が適当で必る。

０．５重量部未満であると、着色剤としての効力が薄く
、得られる画像の色調は不十分となり、また２０重量部
を越える場合には長時間経過するうちに析出物が生じて
インクジェット記録か円滑に行なわれなくなる１頃向か
める。

更に、色調を一層純黒色にするために、本発明の染料と
共に他の赤色染料や黄色染料を併用することができる。

併用できる染料としては赤色染料ではＣ，１，ダイレク
トレッド−１、−９、−１１、−３７、−６２、−７５
、−８３、−９９、−２２０、−２２７やＣ，Ｉ、アシ
ッドレッド−８７、−９２、−９４、−１１５、−１３
１、−１５４、−１８６、−２５／Ｉ等が、黄色染料と
しては、Ｃ，１，ダイレクトイエロー−１２、−２７、
−３３、−３９、−５０、−５８、−８５、−８６、−
８８、−１００、−１１０やＣ，１，アシッドイエロー
−７、＝１７、−２３、−２９、−４２、−９９等が挙
げられる。

以下、この発明で用いられる染料の具体例を示す。

ｎａｕ、　ｂ　　　　　　　　ｂＬ１３Ｎａ〜ａυ３） Ｎａす３５　　　　　　　　　ｂＵ、Ｎａこれらの染料
は容易に合成することができる。例えば、具体例（１）
で示される染料は、Ｊ酸をジアゾ化してｐＨ４〜５で１
１とカップリングした後、さらに２倍モルのアニリンを
ジアゾ化してアルカリ性でカップリングすれば青色の染
料が得られる。

また、上記具体例（２）で示される染料の合成は、最初
にｐ−アミノヘンズアミトをジアン化してｐ１１４〜５
て１１とカップリングする。

次にアニリンのジアゾ化物とアルカリ性でカップリング
したＪ駿を遵法でジアゾ化し、先のモノアゾイ本とアル
カリ↑生て′カップリングすることにより青黒色の染料
が得られる。

本発明のインクは溶媒成分として水を用いるものでおる
か、インクの物性の調整、乾燥防止、染料の溶解性の向
上等の目的で下記の水溶性有機溶媒と水とを混合して使
用することもできる。たとえば、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、ポリ
エチレングリコール、ポリプロピレンゲリコール、グリ
セリン等の多価アルコール類、エチレングリコールモノ
エチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテ
ル、ジエチレングリコール七ツメチルエーテル、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
メチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエ
ーテル等の多価アルコールのアルキルエーテル類、その
他、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１
，３−ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルホルムアミ
ド、トリエタノールアミン等でおる。

これらの具体例の中で特に好ましいのは、ジエチレング
リコール、ポリエチレングリコール２００〜６００　、
　トリエチレングリコール、エチレングリコール、グリ
セリン、ベースチル−２−ピロリドンであり、これらを
用いることによτて、染料の高い溶解性と水分の蒸発防
止効果かあり、その結果、インクジェットノズルの目詰
まりを防止できる。

インク中の上記水溶性有機溶媒の含有量は、インク全重
量に対して５〜８０％の範囲で使用できるか、粘性、乾
燥性等を考えて１０〜４０％の範囲で用いるのが好まし
い。

本発明のインクには、上記染料、溶剤の他に、従来から
知られている染料および添加剤を加えることもできる。

防腐、防黴剤としては、デヒドロ酢酸ソーダ、ソルビン
酸ソーダ、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナト
リウム、安息香壊ナトリウム、ペンタクロロフェノール
ナトリウム等か用いられる。

ｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響をおよ
ぼさずに、インクのｌ）Ｈを９．０〜１１．０の範囲に
制御できるものであれば任意の物質を使用することがで
きる。

その例として、ジェタノールアミン、トリエタノールア
ミンなどのアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム
、水酸化カリウムなとのアルカリ金属元素の水酸化物、
水酸化アンモニウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、
炭酸カリウムなどのアルカリ金属の炭鼠塩なとか必げら
れる。

比電気伝導度調整剤としては、例えば、塩化カリウム、
塩化アンモニウム、硫酸ナト１ノウム、炭酸ナトリウム
などの無機塩、トリエタノールアミンなどの水溶性アミ
ンなどが必る。

ギレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢
醗ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロオキ
シエチルエチレンシアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレ
ントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミルニ酢酸ナトリ
ウムなどがある。

防錆剤としては、例えば、酸［１亜硫酸塩、チ第５Ａ（
ｌナトリウム、チオグリコール酸アンモン、ジイソプロ
ピルアンモニウムニトライト、四硝竣ペンタエリスリト
ール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライトなとか
ある。

その他目的に応じて、水溶［生葉外線吸収剤、水溶性赤
外線吸収剤、水溶ｉ生高分子化合物、染料溶解剤、界面
活性剤などを添加することができる。

以下、実施例および比較例によって本発明を具体的に説
明する。なお、実施例中の９６はすべて重量％でおる。

実施例１ 下記の組成物を約５０’Ｃに加熱して攪拌溶解した後、
孔径０．２２μｍのテフロンフィルターで濾過すること
によってインクを作製した。

該インクの物性は第１表に示すとおりである。

具体例（２）の染料　　　　　　３．０％ジエチレング
リコール　　　　１５．０％グリセリン　　　　　　　
　　５．０％デヒドロ酢酸ナトソウム　　　　０．１％
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　７６．９％下
記の組成よりなる月利を用いる以外は実施例１と同様に
して実施例２〜５、あよひ比較１９す］〜３のインクを
作製した。

実施例２ 臭体例（３）の染料　　　　　　２．１％Ｃ，１，ダイ
レクトイエロー８５　　０．９９／。

ジエチレングリコール　　　　１５．０％グｌノセリン
　　　　　　　　　５．０％デヒドロ酢酸ナトリウム　
　　　０．１％水　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　７６．９％実施例３ 具体例（８）の染料　　　　　　３．０％ジエチレング
リコール　　　　１５，０％グリセリン　　　　　　　
　　５．０％デヒドロ酢酸ナトリウム　　　０．１％水
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７６．９％実
施例４ 具体例（１２）の染料　　　　　　　２．０％Ｃ１１，
ダイレクトイエロー８５　　０．６％Ｃ，１，ダイレク
トレッド２２７　　　０．４％トリエチレングリコール
　　　１０．０％２．２′−チオジェタノール　　ｉｏ
、ｏ％安安息香ナナトリウム　　　　０．２％水　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　７６・８％実施ｆ９
ｉ　５ 具体例（１３）の染料　　　　　　２．０％ｃ、　ｒ、
ダイレクトイエロー８８　　０．７’！６Ｃ，１，ダイ
レクトレット２２７　　　０．３％ポリエチレングリコ
ール２００　　５．０％トリエチレングリコール モノメチルエーテル　１５．０％ 安息香酸ナトリウム　　　　　　０．２％水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　７６．８％比較例１ 染料（Ｃ，１，ダイレクトブラック３２）３．０％ ジエチレングリコール　　　　１５゜０％グリセリン　
　　　　　　　　５．０％デヒドロ酢酸ナトリウム　　
　　０．１％水　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　７６．９％比ｉ２例２ 染料（Ｃ，１，ダイレクトブラック５１）３．０％ ジエチレングリコール　　　　１５．０％グリセリン　
　　　　　　　　５゜０％デヒドロ酢酸ナトリウム　　
　０．１９６水　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　７６．９％比較例３ 染料（Ｃ，１，アシッドブラック２８）３．０％ ジエチレングリコール　　　　１５．０％グリセリン　
　　　　　　　　５．０％デヒドロ酢酸ナトリウム　　
　　Ｑ、ｉ％ホ　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　７６．９％第１表　インクの物性 １　インクを純水で染料濃度＋ｗｔ％に希釈して、上質
紙にドクターブレードで塗布し、１日風乾してサンプル
を作製した。このサンプルを３０℃の水に１分間浸漬し
た後の濃度をマクベス′ｆ：ｉ反吐で測定し浸漬前のａ
度と比較した。

褪色率−（浸漬前−浸漬後の濃度）　Ｘ１００　／浸漬
的の濃度＄２　１１１と同様にして作成したサンプルを
３時間フェードメータ（カーボンアーク灯、６３℃〉に
かけｉｉｌと同じ方法で褪色率を求めた。

上記インキについて実用性の評価試験をした結果は下記
のとおりてあった。

（１）実施例１のインク組成物について、４つの項目に
ついて評価試験を行った。その結果を以下に示す。

１）画源、鮮明［生および回置の乾燥性：内径３０μｍ
のノズルから粒子周波数１１００ｋＨ２の条件て市販の
上質紙上にインクをジエン１〜記録したところ、ニジミ
のない鮮明な黒色画像が得られた。記録物の乾燥時間は
常温常湿で１０秒以内であった。

２）保存性： インクをガラス容器に密閉し、−２０’Ｃて１力月間、
４°Ｃで１力月間、２０°Ｃで１年間、及び９０’Ｃで
１週間、夫々保存したが、析出は認められなかった。ま
たインク物性や色調についても変化は認められなかった
。

３）噴射安定性： 前記１）のジェット記録を１ｏｏｏ時間連続して行なっ
たか、ノズルに目詰まりや噴射方向の変化なく、安定し
た記録が行なえた。

４）噴射応答性： 前記１〉に従ってジェット記録を行なった後、常温常湿
で１力月間、及び４０’Ｃ１３０％ＲＨ”１週間夫々放
置し、ついで再び１）のジェット記録を行なったか、前
記３）と同様、安定した記録が行なえた。

（ｎ）実施例２〜５のインクについて実施例１と同じく
噴射応答性をテストしたところ実施例１と同様に良好な
結果が得られた。これに対して比較例１〜３の場合は、
常温常湿で１週間、および４０°Ｃ，３０％ＲＨで３日
間放置したところ、各々ノズルの部分的目詰まりが生じ
てインクの噴射方向か著しく不安定となり、ジェット記
録は不可能であった。

効　　　果 以上、説明したように、本発明のインクはその物性がジ
ェット記録に適している外に、長時間の保存に耐え鮮明
な画像を画き、画像の乾燥も早く、かつ、その堅牢性も
高いという滑れた性質をもっている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記一般式で表わされる水溶性染料を少なくとも一種含
   有することを特徴とする水性インク組成物。 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ ただし、 Ｒ＿１：水酸基、アミノ基、 Ｒ＿２：Ｒ＿１が水酸基のときはアミノ基、Ｒ＿１がア
   ミノ基のときは水酸基、 Ａｒ＿１、Ａｒ＿２：未置換または置換フェニル基、置
   換ナフチル基、 Ｍ：水素、ナトリウム、カリウム、リチウム、有機アミ
   ン等のカチオン、 ｎ＝１または２を示す。