JP4408734B2 - 水溶性モノアゾ化合物を含有する水性インク組成物及びこれを用いるインクジェット記録方法 - Google Patents
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Description
従来、万年筆、フェルトペン等用のインク及びインクジェット記録用のインクとしては、水溶性染料を水性媒体中に溶解した水性インク組成物が使用されており、これらの水溶性インク組成物においてはペン先やインク吐出ノズルでのインクの目詰まりを防止すべく一般に水溶性有機溶剤が添加されている。これら従来の水性インク組成物においては、十分な濃度の記録画像を与えること、ペン先やノズルの目詰まりを生じないこと、被記録材上での乾燥性がよいこと、滲みが少ないこと、保存安定性に優れること等が要求され、また形成される画像には、耐水性、耐光性、耐湿性等において高い堅牢度が求められている。
このような問題を解決するため、7色(Y、M、C、R、G、B、K)の各インク組成物を用いるインクジェット印刷法が提案されている(例えば特許文献1を参照)が、そこにおいては可溶性基を有した建染染料(バット染料)が用いられている為、色相、鮮明性、堅牢度などの点から市場の要求を完全に満足するには至っていない。また、特許文献1では、レッド(R)のインクを用いているが、画像の鮮明性をより高める為には、レッドのインクの変わりにオレンジ(O)を使用するほうがより鮮明な画像が得られことが知られている。又、 インクジェット用の記録用インクセットのイエロー(Y)インクとして、橙色直接染料を用いることが記載されている(例えば特許文献2を参照)。
更に、インクジェット記録においては印刷した画像の濃度が高く、しかも耐水性、耐湿性、耐光性及び耐ガス性等の堅牢度に優れている事が求められる。耐ガス性とは、空気中に存在する酸化作用を持つオゾンガス等の酸化性のガスが記録紙上又は記録紙中で染料と反応し、印刷された画像を変退色させるという現象に対する耐性のことである。特にオゾンガスは、インクジェット記録画像の退色現象を促進させる主要な原因物質とされている。この変退色現象はインクジェット画像に特徴的なものであるため、耐オゾンガス性の向上は重要な課題となっている。特に、写真様高画質インクジェット専用紙の表面に設けられるインク受容層には、インクの乾燥を早め、また高画質でのにじみを少なくする為に、多孔質の素材を用いているものが多く、このような記録紙上でオゾンガスによる変退色が顕著に見られる。最近のデジタルカメラの普及と共に、家庭でも撮影した画像を被記録材にプリントする機会が増しており、得られたプリント物を保管する時に、空気中の酸化性ガスによる画像の変色が問題視される。また耐湿性とは、プリントされた画像のある被記録材料を高湿度の雰囲気下に保存した際に被記録材料中(又は被記録材料上)の色素が滲んでくるという現象に対する耐性のことである。色素の滲みが起きると、特に写真調のような高精細な画質が求められる画像においては著しく画像品位が低下するため、この様な滲みをできるだけ少なくすることが重要である。このように、耐湿性も、前述の耐オゾンガス性と同様にインクジェット用の色素に求められる重要な課題である。
(1)下記式(1)で示される水溶性モノアゾ化合物又はその塩を含有することを特徴とする水性インク組成物、
(3)イエロー色、マゼンタ色、シヤン色にオレンジ色を含む4色以上の各水性インク組成物を用いて被記録材に記録を行うインクジェット記録方法において、オレンジ色水性インク組成物として(2)に記載の水性インク組成物を用いることを特徴とするインクジェット記録方法、
(4)被記録材が情報伝達用シートである(3)に記載のインクジェット記録方法、
(5)情報伝達用シートが多孔性白色無機物を含有したインク受容層を有するシートである(4)に記載のインクジェット記録方法、
(6)(1)又は(2)に記載の水性インク組成物で着色された着色体、
(7)(1)又は(2)に記載の水性インク組成物を含む容器が装填されてなるインクジェットプリンタ、
に関する。
式(2)のX1〜X4においてアルキル基の例としてはメチル基、エチル基等があげられ、ヒドロキシアルキル基の例としてはヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、3−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシプロピル基、4−ヒドロキシブチル基、3−ヒドロキシブチル基、2−ヒドロキシブチル基等があげられ、更にヒドロキシアルコキシアルキル基の例としては、ヒドロキシエトキシメチル基、2−ヒドロキシエトキシエチル基、3−ヒドロキシエトキシプロピル基、3−ヒドロキシエトキシブチル基、2−ヒドロキシエトキシブチル基等が挙げられる。
すなわち、常法により、下記式(A)で示されるアミンをジアゾ化し、下記式(B)で示されるカップラーと室温下(20〜25℃)、弱アルカリ性(pH8〜9)でカップリング反応することにより得ることができる。
式(1)の化合物を含む反応液は、本発明の水性インク組成物の製造に直接使用する事が出来る。しかし、反応液から単離し、乾燥、例えばスプレー乾燥させ、次に水性インク組成物に加工することも出来る。本発明の水性インク組成物は、水を主要な媒体とし、式(1)の化合物を水溶液中に通常0.1〜20重量%、より好ましくは1〜15重量%、更に好ましくは2〜10重量%含有する。又、本発明の水性インク組成物は、水溶性有機溶剤0〜30重量%、インク調製剤0〜5重量%含有しても良い。
本発明で使用しうる水溶性有機溶剤の具体例としては、例えばメタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、第二ブタノール、第三ブタノール等のC1〜C4アルカノール、N,N−ジメチルホルムアミド又はN,N−ジメチルアセトアミド等のカルボン酸アミド、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン等のラクタム、1,3−ジメチルイミダゾリジン−2−オン又は1,3−ジメチルヘキサヒドロピリミド−2−オン等の環式尿素類、アセトン、メチルエチルケトン、2−メチル−2−ヒドロキシペンタン−4−オン等のケトン又はケトアルコール、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル、エチレングリコール、1,2−又は1,3−プロピレングリコール、1,2−又は1,4−ブチレングリコール、1,6−ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、チオジグリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の(C2〜C6)アルキレン単位を有するモノマー、オリゴマー又はポリアルキレングリコール又はチオグリコール、グリセリン、ヘキサン−1.2.6−トリオール等のポリオール(トリオール)、エチレングリコールモノメチルエーテル又は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メチルエーテル又はジエチレングリコールモノエチルエーテル又はトリエチレングリコールモノメチルエーテル又は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(C1〜C4)アルキルエーテル、γーブチロラクトン又はジメチルスルホキシド等があげられる。これらの水溶性有機溶剤は、単独で又は混合して用いられる。
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、ウラミル二酢酸ナトリウム等が挙げられる。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ニウム、ジイソプロピルアンモニウムナイトライト、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ナイトライト等が挙げられる。
染料溶解剤としては、例えば尿素、ε−カプロラクタム、エチレンカーボネート等があげられる。
界面活性剤としては、例えばアニオン界面活性剤、両性界面活性剤、カチオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤などがあげられる。アニオン界面活性剤としてはアルキルスリホカルボン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、N−アシルアミノ酸およびその塩、N−アシルメチルタウリン塩、アルキル硫酸塩ポリオキシアルキルエーテル硫酸塩、アルキル硫酸塩ポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸塩、ロジン酸石鹸、ヒマシ油硫酸エステル塩、ラウリルアルコール硫酸エステル塩、アルキルフェノール型燐酸エステル、アルキル型燐酸エステル、アルキルアリルスルホン塩酸、ジエチルスルホ琥珀酸塩、ジエチルヘキルシルスルホ琥珀酸ジオクチルスルホ琥珀酸塩などが挙げられる。カチオン界面活性剤としては2−ビニルピリジン誘導体、ポリ4−ビニルピリジン誘導体などがある。両性界面活性剤としてはラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ポリオクチルポリアミノエチルグリシンその他イミダゾリン誘導体などがある。ノニオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアリルキルアルキルエーテルなどのエーテル系、ポリオキシエチレンオレイン酸、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレートなどのエステル系、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3オールなどのアセチレングリコール系(例えば、日信化学社製サーフィノール104、82、465、オルフィンSTGなど)、などが挙げられる。
これらのインク調製剤は、単独で又は混合して用いられる。
式(1)の化合物は、色素原体としては金属陽イオンの塩化物、硫酸塩等の無機物の含有量が少ないものを用いるのが好ましく、その含有量の目安は例えば色素原体中1重量%以下程度である。無機物の少ない色素を製造するには、例えば逆浸透膜による方法等通常の方法で、脱塩処理すればよい。
インクジェットプリンタとしては、例えば機械的振動を利用したピエゾ方式のプリンタや加熱により生ずる泡を利用したバブルジェット(登録商標)方式のプリンタ等があげられる。
常法により、デヒドロチオ−p−トルイジンスルホン酸 32.0部を塩酸と亜硝酸ナトリウムを用いて、室温下(20〜25℃)でジアゾ化反応を行う。1−p−スルホフェニル−5−ピラゾロン−3−カルボン酸 28.4部を苛性ソーダでpH8〜9で溶解した後、先のデヒドロチオ−p−トルイジンスルホン酸のジアゾニウム塩と20〜25℃、pH8〜9でカップリング反応を行うことにより、式(1)で示される化合物(水中でのλmax453nm) 52.0部が得られた。
(A)インクの調製
上記合成例1で得られた式(1)の化合物を用いて表1に示した組成の液体を調製し、0.45μmのメンブランフィルターで濾過する事により本発明の水性インク組成物を得た。なお、水はイオン交換水を使用した。また、水性インク組成物のpHが8〜9、総量100部になるように水、アンモニア水を加えた。
式(1)の化合物 4.7部
グリセリン 5.0部
尿素 5.0部
N−メチル−2−ピロリドン 4.0部
イソプロピルアルコール 3.0部
ブチルカルビトール 2.0部
サーフィノール104PG50(日信化学社製) 0.1部
水+アンモニア水 76.2部
計 100.0部
インクジェットプリンタ(キヤノン社製 Pixus 550i)を用いて、普通紙(キヤノン社製 プリンタペーパA4 TLB5A4S)、アルミナの微粒子を含有する色素受容層を有する光沢紙(キヤノン社製 プロフェッショナルフォトペーパー PR−101)の2種にインクジェット記録を行った。
比較対象として、市販のインクジェット記録用オレンジインクとしてBCIー6R(キャノン社製)を用い、インクジェット記録を行い、記録画像の評価を行った。
濃度のあわせ方は以下のように行った。本発明の水性インク組成物と、比較例1のインクを水で同じ希釈率で希釈した際に500nm付近のλmaxでの吸光度が同じになるように色素の量を調節して各インク組成物を調製した。次にインクジェット記録の際、プリンターからのインクの吐出量を変化させながら、印画表面濃度を変えたものを複数枚用意した。オレンジの鮮明性(彩度)C*を評価する際にはL*、a*、b*のいずれかを基準とする必要があるため、各記録紙のL*が一致するところで以下の評価をおこなった。
1.色相評価
1−1.光沢紙での色相評価
記録画像の色相、鮮明性:記録紙を測色システム(GRETAG SPM50:GRETAG社製)を用いて測色し、L*、a*、b*値を算出した。鮮明性は各記録紙の明度L*値を合わせた時の色度(a*、b*)からC* =((a* )2+(b* )2)1/2を算出し、評価した。
実施例1と比較例1の色相の結果を表2に示す。
明度 色相 鮮明性
L* a* b* C*
実施例1 73.1 46.6 105 115.4
比較例1 72.2 50.8 97.8 110.2
キヤノン社製光沢紙と普通紙にプリントした試験片をキセノンウェザオメータCi4000(ATLAS社製)を用い、0.36W/平方メートルの照度で50時間照射し、試験前後の色差(ΔE)を測定した。結果を表3に示す。
耐光性(ΔE)
実施例1(光沢紙) 7.0
比較例1(光沢紙) 14.7
実施例1(普通紙) 8.5
比較例1(普通紙) 12.0
キヤノン社製光沢紙にプリントした試験片をオゾンウェザーメーター(スガ試験機社製)を用いてオゾン濃度40ppm、湿度60%RH、温度24℃の環境下に3.5時間放置し、試験前後の色差(ΔE)を測定した。結果を表4に示す。
耐オゾンガス性(ΔE)
実施例1(光沢紙) 14.4
比較例1(光沢紙) 113
キヤノン社製光沢紙にプリントした試験片を恒温恒湿器(応用技研産業(株)製)を用いて50℃、90%RHで7日間放置し、試験前後の染料の滲みを目視により判定した。結果を表5に示す。評価基準は以下のようである。
○ 染料の滲みがほとんど見られない。
△ 染料の滲みがやや見られる。
× 染料の滲みがかなり見られる。
耐湿性
実施例1(光沢紙) ○
比較例1(光沢紙) ×
本発明の水性インク組成物は、イエロー色、マゼンタ色、シアン色にオレンジ色を含む4色以上の各水性インク組成物を用いて被記録材に記録を行うインクジェット記録方法においても、本発明の水性インク組成物は、鮮明度、堅牢度に優れた記録画像を与える。
Claims (7)
- インクジェット記録用である請求項1に記載の水性インク組成物
- イエロー色、マゼンタ色、シアン色にオレンジ色を含む4色以上の各水性インク組成物を用いて被記録材に記録を行うインクジェット記録方法において、オレンジ色水性インク組成物として請求項2に記載の水性インク組成物を用いることを特徴とするインクジェット記録方法
- 被記録材が情報伝達用シートである請求項3に記載のインクジェット記録方法
- 情報伝達用シートが多孔性白色無機物を含有したインク受容層を有するシートである請求項4に記載のインクジェット記録方法
- 請求項1又は請求項2に記載の水性インク組成物で着色された着色体
- 請求項1又は請求項2に記載の水性インク組成物を含む容器が装填されてなるインクジェットプリンタ
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