JPS6286069A - 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、スクンブ用とし
て好適な水性インキ組成物に関するものであり、特にイ
ンフジエラ１〜印刷用としてすぐれた性能を有する黒色
水色インク組成物に関する。

従来技術 インクジェット記録において、長時間にυつで良好な記
録を行なうＩこめには、使用するインクが以下の条］１
を満たすことが必要である。

１）液滴発生方法や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
度が適正範囲に含まれること。

２）長朋間侃存、長門間使用あるいは記録１本土中に化
学変化などにより析出が生じたり、インク物性値が変化
してはならないこと。

３）記録される画像が充分にコントラスｌ〜が高く、解
明であること。

４）印字画像の乾燥が速いこと。

以上の要求を満たすためには、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要求される。

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、 ６）記録された画像は当然のこととして耐水性、耐光性
、耐摩耗性に富むニジミのない鮮明な画像でなければな
らないことが要求される。

以上のような要求を満たすためこれまでに、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、
上記の諸条件のすべてを充分に満足するものはいまだに
得られていないのが現状である。

以上に要求される特性は、インクに処方される材料の中
で特に染料により左右されるものであり、これらの要求
を満足するために、新規な染料の（ｆ１１発が待たれて
いた。

通常、水性インク組成物は、基本的には、染料及び湿潤
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
とより構成され、必要に応じてざらに防黴剤等の添加剤
を含有するものである。

従来の黒色水性インクにおいて染料としてはｃ、ｒ、ダ
イレクトブラック−４、−１７、−１９、−３２、−３
８、−５１、−７５、−１１２、−１５４等やＣ１■、
アシッドブラック−１、−２、づ、〜２４、−２８、−
９４等の直接染料や酸性染料がある。

しかしながら、これらの染料のうち直接染料は溶解性が
悪いことから、その含有１度を増大して画像濃度、コン
トラストを充分に上げることができない。

また酸性染料は溶解性は良いものの特に画像の耐水性に
劣るため特殊な加工紙を使用しなければならない。

目　　　　　的 本発明は、上記従来の欠点を解決した水性インク組成物
を提供するものであり、より詳細には噴射特性がすぐれ
て目詰まりがなく、特に画像の鮮明性、耐水性、耐光性
にすぐれた黒色水性インクを提供するものである。

構成 本発明者は、上記欠点を解決する手段として特定の染料
を用いることが、十分な効果をもたらすことを見い出し
て、本発明にいたった。すなわら、本発明のインク組成
物は、下記一般式で表わされる水溶性染料を少なくとも
一種含有することを特徴とするものである。

Ｒ１；水素、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン、ス
ルホンｌ！！塁 Ｒ２；水素、アルニャル基、アルコキシ基、ハロゲン Ｒ３、Ｒ４：水素、アミムＬニトロ基、スルホン酸基、
ハロゲン、アルキル 基、カルボキシル基、カルバモイル 基、スルファモイル基、シアノ基 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を 示す。

ｎ＝１または２゜ 上記一般式で表わされる染料の含有量は、インク　１０
呻１部に対して０．５〜２０重量部、好ましくは１．５
〜６重量部が適当である。０．５Φ令部未満であると着
色剤としての効力がうすれて、１ｑられる画像の色調は
不十分となり、また２０重且部を越えた場合には長時間
経時させるとインク中に析出が生じてインフジエラ［−
記録が十分に行なわれなくなる傾向がある。

更に色調をより純黒色にするため、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，１，７シツド
レツドー８７、−９２、−９４、−１１５、−１３１、
−１５４、−１８６、−２５４等が、黄色染料ではＣ，
１，ダイレクトイエロー−１２、−２７、−２８、−３
３、−３９、−４４、−５０、−５＆、−８５、−８６
、−８７、−８８、−１００、−１１０，−１４２、−
１４４やｃ、ｒ、アシッドイエロー４、−１７、−２３
、−２９、−４２、−９９等が挙げられる。

以下に該染料の具体例を列挙する。

Ｎａυに）二）Ｕ３Ｎａ：Ｖａｕ、二）ご１ノ１１−１
．１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）で示される染料はオル１〜アミノヘ
ン／二ｔ−ＩＪ　ＪＬ／　２．４０を水ＧＯｍ　ｌ、ｌ
ｕ酸７ｍｌの液に溶かし、亜ｌｉｌ′Ｉ酸ソーダ１．５
９にてジアゾ化して、）−１酸７．２ｊＪ　、水２００
ｍ１の溶液に加える。酢酸ソーダでｐＨを３にして１０
℃、８時間反応してモノアゾ染料液を１７る。次に４．
４′−ジアミノベンズアニリド２．３９を水１００ｍ１
、塩酸７ｍｌに溶かし、亜硝酸ソーダ１．５ｇでテトラ
ゾ化して、炭酸ソーダアルカリ性としたモノアゾ染料液
に５℃で加えて　１時間反応する。終了後食塩で１３析
して染料を析出さｌる。収１ｉｏ、ｅｇ　　（収率８８
％〉である。

本発明のインクは、溶媒成分として水を使用するもので
あるが、インク物性を所望の値に調整するため、インク
の乾燥を防止するため、染料の溶解性を向上するため等
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。

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
レングリコール、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モノメ
チルエーテル、ジエチレングリコールモノエアル工−チ
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１ｉ１［ｉ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
ミン等である。

これら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、Ｎ−メ
チル−２−ピロリドンであり、これらを用いることによ
り染料の高い溶解性と水分蒸発防止による目詰り防止の
効果を得ることが出来る。

インク中の上記水溶性有機溶媒の含有ｍはインク仝ｌｆ
ｆ１に対して５〜８０％の範囲で使用できるが、粘性、
乾燥性等から１０〜４０％の範囲で用いることが好まし
い。

本発明のインクには上記染料、溶剤の他に従来より知ら
れている染料および添加剤を加えることができる。

防腐防徹剤としては、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−オキサイトナ１ヘ
リウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノール
ナトリウム等が本発明に使用できる。

ｐ）−１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ｐＨを９．０〜１１．０の範囲
にシリ御できるものであれば任息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
、水酸化カリウムなど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酸塩などがあげら
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、硫酸ナトリウム、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
などがある。

キレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢
酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸すｌ−リウム、ヒドロオ
キシエチルエチレンジアミン゛三酢酸ナトリウム、ジエ
チレントリアミン五酢酸す１−リウム、ラウミルニ酢酸
ナトリウムなどがある。

防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナト
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、四硝耐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ドライｉ〜などがある
。

その（ｌ！！目的に応じて、水溶性紫外線吸収剤、水溶
性赤外線吸収剤、水溶性高分子化合１勿、染料溶解剤、
界面活性剤などを添加することができる。

以下に本発明の実施例および比較例を示す。

％はすべで重量％である。

実施例１ 下記の粗或物を約５０℃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
よってインクを作成した。該インクの物性は表−１に示
すとおりである。

具体例（１）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　　　
　　０．２％水　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　１６．８％下記の組成よりなる材料を用い
る以外は実施例１と同様にして、実施例２〜５、および
比較例１〜３のインクを作成した。

実施例２ 具体例（７）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　　　
　　０．２％水　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　７Ｇ、８％実施例３ 具体例［［１１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　　　
　　０．２％水　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　７６．８％実施例４ 具体例［１１１の染料　　　　　　　　　２．１％ｃ、
ｒ、ダイレクトイエロー８６　０．９％トリエチレング
リコール　　　　１０．０％２．２′−チオジェタノー
ル　　　１０．０％安息香酸ナトリウム　　　　　　０
．２％水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　７６．８％実施例５ 具体例Ａの染料　　　　　　　　　１．７％Ｃ，■、ダ
イレクトレッド２２７　ｏ、５％Ｃ，１，ダイレクトイ
エロー　　　０．８％ポリエチレングリコール２００　
　５，０％１〜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，ｉ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
　　　　　０．２％水　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　７６．８％比較例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
　　　　　０．２％水　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　７６．８％比較例３ 染料（Ｃ，１，アシブトブラック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
　　　　　０．２％水　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　７６．８％表−１インクの物性 （カーボンアーク灯、６３℃）にか１ノ８１と同じ方法
で褪色ｙｐ７．を求めた。

効　　　　果 （Ｉ）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）画像鮮明性および画像の乾燥性： 内径３０μｍのノズルから粒子周波＠１１００ｋＨｚの
条件で市場の上質紙上にインクをジェット記録したとこ
ろ、ニジミのない鮮明な黒色画像が１９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、：コに密閉し、−２０℃で１力月間
、４℃で１力月間、２０℃で１年間、及び９０℃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１０００時間連続して行なっ
たが、ノズルに目詰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℃−３０％Ｒ１−ｔで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が、
前記３）と同様、安定した記録が行なえた。

（［）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℃３０％Ｒｌ−１で３日
間放置したところ、各々ノズルの部分的目詰りが生じて
インクの噴射方向が著しく不安定となり、ジェット記録
は不可能であった。

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。 ▲数式、化学式、表等があります▼ Ｒ＿１；水素、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン、
   スルホン酸基 Ｒ＿２；水素、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン Ｒ＿３、Ｒ＿４；水素、アミノ基、ニトロ基、スルホン
   酸基、ハロゲン、アルキル基、カルボキシル基、カルバ
   モイル基、スルファモイル基、シアノ基 Ｍ；水素、ナトリウム、カリウム、リチウム、有機アミ
   ン等のカチオンを示す。 ｎ＝１または２。