JPS6286071A - 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】 遺韮ｌυＬ 本発明は印刷用、筆記具用、記録計用、スタンプ用とし
て好適な水性インキ組成物に関するものであり、特にイ
ンクジェット印刷用としてすぐれた性能を有する黒色水
性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、長時間に亙って良好な記
録を行なうためには、使用するインクが以下の条件を満
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）長期間保存、長期間使用あるいは記録休止中に化学
変化などにより析出が生じたり、インク物性（ａ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）＠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、新規な染料の開発が待たれていた。

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１斂剤等の添加
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、−１１、−１９、−３２、−３
８、−５１、−７５、−１１２、−１５４等やＣ１■、
アシッドブラック−１、−２、−７、−２４、−２８、
−９４等の直接染料や酸性染ｒ１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、その含有濃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、より詳細には噴割特性がずぐれ
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。すなわち、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。

八ｒ２ Ｒ１；水素、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン、ス
ルホン酸基 Ｒ２；水素、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン Ａｒ１、へｒ２；アルキル基、水酸基、アミン基、置換
アミノ基、スルホン 酸基等の置換基を有するフェニル基 およびナフチル基 Ｍ；水素、ナトリウム、カリウム、リチウム、有機アミ
ン等のカチオンを示す。

上記一般式で表わされる染料の含有量は、インク　１０
０重量部に対して０．５〜２０重量部、好ましくは１．
５〜６重量部が適当である。０．５重量部未満であると
着色剤としての効力がうすれて、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クジェット記
録が十分に行なわれなくなる傾向がある。

以下に該染料の具体例を列挙する。

０ロ ｕ 凸Ｕ これらの染料１よ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４，８ｇＪＭｔを
水１００ｍ１、苛性ソーダ０．９ｇに溶かし、亜硝酸ソ
ーダ１．５ｇを加えて逆洗にてジアゾ化する（総量２０
０ｍ１　＞。次にト！酸７４２ｇを水２００ｍ１、炭酸
ソーダ６ｇに溶かし、１０℃以下で攪拌しながらＪ酸の
ジアゾ化液を加えてカップリング反応をする。１時間反
応した後さらに炭酸ソーダ４ｇを追加して、これに４．
４−−ジアミノベンズアニリド２．３Ｑのテトラゾ化液
１００ｍ１を加えて２時間反応する。終了後この反応液
を食塩で塩析すると黒色粉末状の染料（１）を得る。収
量１２，８Ｑ（収率８４％）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チル工−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ｒ−ル工−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、１．３−一・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■はインク仝重看
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Ｊ″ｉ！、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。

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ｐＨ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（ヒリチウム、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。

圧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、ニトリロ三酢酸ナトリウム、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ナトリウム、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、チオ硫酸力１
−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、四硝酸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どがある
。

その他目的に応じて、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 下記の組成物を約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　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　７６．８％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Ｃ３］の染料　　　　　　　　　３．０％ジエチ
レングリコール　　　　　１５．０％グリはリン　　　
　　　　　　　　　５．０％デヒドロ酢酸ナトリウム　
　　　　０．２％水　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　７６．８％実施例３ 具体例Ｑｌｌ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４ 具体例りの染料　　　　　　　　　３．０％トリエチレ
ングリ、！−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１１Ａ５ 具体例０の染料　　　　　　　　３．０％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％ 安患香酸ナトリウム　　　　　　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
　　　　　０．２％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
　　　　　０．２％水　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　７６・８％表−１インクの物性 ※１　インクを純水で染料′ａ度１ｗｔ％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
ルを作成した。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′ａ度計で測定し浸漬前の濃度
と比較した。

褪色率−［（浸漬前のＳ度−浸漬後の濃度）／浸漬前の
濃度］ｘ１００１１２　　ｍｌ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、６
３℃）にかけ１と同じ方法で褪色率を求めた。

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数１１００ｋＨ７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℃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％ＲＨ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。

（Ｉｆ）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％ＲＨ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。

特許出願人　株式会社リ　コ　− 代理人　弁理士　小　松　秀　岳 代理人　弁理士　旭　　　　　宏 手続苔口正書　　（自発） 昭和６０年１２月９日 特許庁長官　　宇　賀　道　部　　殿 １、事件の表示 特願昭６０−２２４９０２号 ２、発明の名称 水性インク組成物 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 名　称　　　（６７４）　　株式会社リコー４、代理人 −−−−−ｉ ５、補正命令の日付　　　　（自発） ６、補正の対象 明細書中１発明の詳細な説明の描 ７、補正の内容 （１）明細書第９頁の化合物（９）の構造式を下記のと
おり訂正する。

（２）第１１頁の化合物（１３）の構造式を下記のとお
り訂正する。

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。 ▲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 Ａｒ＿１、Ａｒ＿２；アルキル基、水酸基、アミノ基、
   置換アミノ基、スルホン酸基等の置換基を有するフェニ
   ル基 およびナフチル基 Ｍ；水素、ナトリウム、カリウム、リチウム、有機アミ
   ン等のカチオンを示す。