JPH01126381A - 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】 抜擢立夏 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し、特にインクジェット
印刷用として有用なシアン水性インク組成物に関する。

従来政権 インクジェット記録において、長時間に亘′って良好な
印字記録を行なうためには、使用するインク（水性イン
ク組成物）が以下の条件を満たすことが必要である。

１）　インクの噴射特性が優れていること。そのために
は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）保存性に優れていること。そのためには長期間保存
、連続使用或いは記録休止中に化学変化等により析出が
生じてノズルが詰ったり、インク物性が変化しないこと
。

３）　印字記録された画像は充分にコントラストが高く
、ニジミのない鮮明画像である。

４）記録画像の乾燥が速いこと・ ５）印字記録された画像はその他耐水性、耐光性等が良
く、即ち保存性が良く、また耐摩耗性に富むこと。

６）　更にフルカラー・プリンター等に用いられるイン
クとしては高純度の色調を有する色再現性の優れた画像
を形成すること。

以上のような要求を満足するためにこれまでに、インク
ジェット記録等に用いられる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。これ
は主としてインクを構成する材料の中の染料に起因する
ものである。

即ち１通常の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、必要に応じてさらに防カビ剤等
の添加剤を含有するものである。ここで染料としては例
えばシアンインク用の場合はＣ，１，ダイレクトブルー
１゜８　、７１．７６、８６．１０８．２００．２０１
．２０２．２３６等やＣ，１，アシッドブルー１　、７
　、９．１５，１７５．２４９等の直接染料や酸性染料
が用いられている。

しかし、このような染料を含有したシアンインクをイン
クジェット記録に用いると、直接染料では溶解性が悪い
ため、連続記録時や記録再開時にノズルの目詰りを起し
たり、さらにカラー画像を記録した場合、必ずしも色再
現性に優れた画像が得られない。また酸性染料は色調の
良いものが多いが、画像の耐水性及び耐光性が悪く、画
像の保存性に問題がある。

且−一旗 本発明の目的は、従来の欠点を全て解消した水性インク
組成物、特にインクジェット記録用水性インク組成物を
提供することである。さらに詳細には噴射特性が優れ、
目詰りがなく、また画像の鮮明性、耐水性、耐光性等に
優れたマゼンタ水性インク組成物を提供することである
。

４−一双 本発明者は、上記欠点を解決する手段として分子吸光係
数が十分に高く、且つ湿潤剤に対する溶解度が十分に大
きい染料を用いることが、きわめて有効であることを見
出し、本発明を完成するに至った。即ち本発明の水性イ
ンク組成物は、下記一般式で表わされる水溶性染料を少
なとも一種含有することを特徴とするものである。

［Ｒ：　−ＣＯＯＭ、　　−（ＣＨ２）ｎＣＯＯＭ、　
　−０（Ｃ）１２）ｎＣＯＯＭ−ＮＨ（Ｃ）ｌ、）ｎＣ
ＯＯＭ　（ｎは１または２、Ｍは下記と同じ。） Ｍ：水素、リチウム、カリウム、ナトリウム、四級アン
モニウム又は有機アミン ｆｉ：ｏ、１または２ ｍ：Ｑが００時４ Ｑが１の時３ Ωが２の時２コ 本発明の前記一般式で示される染料の具体例としては下
記の化合物が挙げられる。なお銅フタロシアニン核 はＣｕ　−Ｐｃと略記した。

なおこれら染料の含有量は、インクの全重量に対して０
．５〜２０％、好ましくは１．５〜６％が適当である。

０．５％未満であると着色剤としての効力が低下して、
得られる画像の色調は不十分となり、また２０％を越え
ると長時間経過後、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われなくなる傾向がある。

以上のような本発明の前記一般式の染料はいずれも容易
に製造できるが、その製造法を例えば具体例１）の染料
で示すと次の通りである。

製造例 ５０ｇのクロルスルホン酸を撹拌しながら、これに銅フ
タロシアニン５．８　ｇ　（約０．０１モル）を加え１
３５℃で４時間反応させる。反応終了後、反応液を室温
まで冷却し、塩化チオニル４．８ｇを加え、７５℃で３
時間反応させた後、室温まで冷却する。この反応液を氷
水４００ｖＱに細流注入すると青色の沈殿物が生ずる。

これを吸引濾過し、１５０＋＋Ｑの冷水で洗浄する。得
られたケーキを５℃以下の冷水３００＋＋＋Ｑ中に撹拌
分散し、これにパラアミノ安息香酸４．２　ｇ　（約０
．０３モル）を加えた後、３％苛性ソーダ水溶液１００
ｍＱを加え５℃で５時間、１５〜２０℃で１０時間、更
に５０〜６０℃で１時間反応させる。反応終了後、反応
液を冷却し、塩酸で酸性とし、析出した沈殿を炉取する
。これを２００ｍ１２のメタノールで３回洗浄して無機
塩を除き乾燥すれば具体例１）の染料が遊離酸の形で９
．２ｇ得られた、Ｎａ塩とするには当量の苛性ソーダを
含む水溶液にこれを溶解した後、水を蒸発することによ
り得られる。

λｍａｘ　６６７ｎｍ　（アルカリ水溶液ＰＨ１０，０
）ＩＲスペクトル：第１図参照 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
目的で下記のような水溶性有機溶媒を水と混合して使用
することもできる。

これらの水溶性有溶媒は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
チルー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も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及びＮ−
メチル−２−ピロリドンであり、これらを用いることに
より染料の溶解性及び水分の蒸発防止による目詰り防止
の効果を更に高めることができる。

インク中の上記水溶性有機溶媒の含有量はインクの全重
量に対して５〜８０％の範囲で使用できるが、粘性、乾
燥性等の点から１５〜６０％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、有機溶媒の他に従来より
知られている防腐防カビ剤、ＰＨ調整剤、キレート試薬
、防錆剤などの添加剤を加えることができる。

例えば防腐防カビ剤として、デヒドロ酢酸ナトリウム、
ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オ
キサイドナトリウム、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及ぼ
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
ミンなどのアミン類；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の水酸化物：水
酸化アンモニウム；四級アンモニウム水酸化物；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挙げられる。

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、ウラシ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 下記組成の材料を約５０℃に加熱して撹拌溶解した後、
孔径０．２２μｍのテフロンフィルターで濾過すること
によって水性インク組成物を作製した。

具体例（１）の染料　　　　　　　　　　３．０％ジエ
チレングリコール　　　　　　　１５．０％Ｎ−メチル
−２−ピロリドン　　　　１５．０％デヒドロ酢酸ナト
リウム　　　　　　　０．２％水　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　６６．８％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のインクを作製した。

実施例　２ 具体例（４）の染料　　　　　　　　　　３．０％ポリ
エチレングリコール２００　　　　１５．０％デヒドロ
酢酸ナトリウム　　　　　　　０．２％水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　７６．８％実施例
　３ 具体例（５）の染料　　　　　　　　　　３．０％ジエ
チレングリコール　　　　　　　２０．０％１．３−ジ
メチルイミダゾリジン　　　５．０％水　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　７１．７％実施例　４ 具体例（６）の染料　　　　　　　　　　３．０％ジエ
チレングリコール　　　　　　　２０．０％グリセリン
　　　　　　　　　　　　５．０％水　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　７１．７％実施例　５ 具体例（９）の染料　　　　　　　　　　３．０％ポリ
エチレングリコール２００　　　　１５．０％水　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７６．７％
比較例　Ｉ Ｃ，１，アシッドブルー９　　　　　　３．０％ジエチ
レングリコール　　　　　　　１５．０％Ｎ−メチル−
２−ピロリドン　　　　１５．０％デヒドロ酢酸ナトリ
ウム　　　　　　　０．２％水　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　６６．８％比較例　２ Ｃ，１，アシッドブルー２４９　　　　　　３．０％ポ
リエチレングリコール２００　　　　１５．０％デヒド
ロ酢酸ナトリウム　　　　　　　０．２％水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　７６．８％比較
例　３ Ｃ，１，ダイレクトブルー８６　　　　　３．０％ジエ
チレングリコール　　　　　　　２０．０％グリセリン
　　　　　　　　　　　　５．０％水　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　７１．７％次に実施例
１〜５及び比較例１〜３について下記の試薬を行なった
。

１）、画像の鮮明性 リコー製ワードプロセッサー・リポート５６００Ｊ用イ
ンクジエツト・プリンターに、作製したインクを充填し
、印字記録を行なった。

鮮明な画像が得られたインクについては表−１において
０印で表わした。

２）、画像の耐光性 １）で得た画像サンプルをフェード・メータ（カーボン
アーク灯、６３℃）に３時間かけ、光照射前後の画像濃
度をマクベス濃度計で測定し、下式により耐光性（退色
率）を求めた。

３）、画像の耐水性 １）で得た画像サンプルを３０℃の水に１分間浸漬し、
浸漬前後の画像濃度をマクベス濃度計で測定し、（２）
項の式と同様の式により耐水性（退色率％）を求めた。

４）、保存性 インクをポリエチレン製の容器に入れ、−２０℃、４℃
、２０℃、５０℃、７０℃、それぞれの条件下で３力月
保存前後の粘度、表面張力、電気伝導度の変化、および
沈殿物析出の有無を調べた。どの条件下で保存しても、
物性変化、沈殿物の析出がかなったものを表−１ではＱ
とした。

５）、ノズルの目詰りテスト １）で印字した後、印字体止したままで、２０℃、６５
％ＲＨの環境下で２力月間放置し、放置後再び正常な印
字が可能か否かを調べた。１つのインクサンプルについ
て３台のプリンターを使用し試験した。

表−１には、３台のプリンターとも正常に印字できた場
合を０．３台中１台又は２台で正常印字ができなかった
場合を×、３台とも正常印字できなかった場合を××で
示した。

なお５６００　Ｊ用プリンターには、ノズルに詰りか生
じ、噴射ができなくなった時、ジェットの噴射方向が著
しく放置前に比べて変化した時には、それを自動的に検
出し、プリンターの作動を停止するための装置が取り付
けられている。

表−１ 以上の如く本発明は水性インク用染料として分子吸光係
数が十分に高く、且つ湿潤剤に対する溶解度が十分に大
きいものを用いたので、目詰りかなく、従って保存性に
優れ１画像の鮮明性、耐水性、耐光性等に優れた水性イ
ンク組成物を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で使用される染料の一例のＩＲスペクト
ルである。 特許出願人　株式会社　リ　コ　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記一般式で表わされる水溶性染料を少なとも一種
   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：−ＣＯＯＭ、−（ＣＨ＿２）＿ｎＣＯＯＭ、−Ｏ
   （ＣＨ＿２）＿ｎＣＯＯＭ−ＮＨ（ＣＨ＿２）＿ｎＣＯ
   ＯＭ（ｎは１または２、Ｍは下記と同じ。） Ｍ：水素、リチウム、カリウム、ナトリウム、四級アン
   モニウム又は有機アミン ｌ：０、１または２ ｍ：ｌが０の時４ ｌが１の時３ ｌが２の時２］