JPH01141965A - 水性インク - 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］ 本発明はインクジェット記録用に適した水性インクに関
するもので、記録計、ペンプロッタ−１筆記用具等の水
性インクとしても利用できるものである。

［従来技術］ 従来、マゼンタ及び赤色水性インクに関する発明は数多
くなされている。例えば、キサンチン系染料を用いた特
開昭５７−３５７２８　、特開昭５７−３５７２９等、
モノアゾ系染料を用いた特開昭５８−１７６２７５等に
開示されている。

しかし、鮮明な色調を有し、かつ耐水性及び耐光性が優
れ、保存安定性に優れたマゼンタ及び赤色水性インクと
しては満足したものが得られないのが現状である。特に
インクジェット用水性インクとして用いる場合、噴射方
向変化、目詰りといった点で問題がおき、溶媒となる多
価アルコール等への溶解度が充分でないと使用すること
ができない。

［目　的］ 本発明は、従来の欠点を解決したインクジェット記録用
マゼンタ及び赤色水性インクを提供することを目的とし
たものであり、より詳細には、画像の鮮明性、耐水性、
耐光性に優れ、特に噴射方向安定性に優れ、目詰りしに
くいインクジェット記録用マゼンタ及び赤色水性インク
を提供することを目的としている。

［構　成］ 本発明は、下記一般式で示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である。

一般式（Ａ） ただし、 Ｒ１：水素、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシア
ルキル基、ハロゲン、 アセチル基 Ｒ：アルカノールアミノ基、 モルホリル基、水酸基、アミノ基 ｌ　：　０又は１ Ｘ：アルカリ金属、水素 本発明は従来のマゼンタ染料の欠点を改善。

すべく鋭意検討した結果、一般式（Ａ）の染料が画像特
性に優れ、特にリチウムをカウンターイオンとした時、
溶解性に特に優れ、画像の耐水、耐光性を満足できるイ
ンクジェット用インクを得ることができる。

一般式（Ａ＞の染料は従来の酸性染料を使用した水性イ
ンクに比べ、耐水性が良く、インクジェット用水性イン
クとして充分な溶解安定性がある。特にリチウム塩をカ
ウンターイオンとした場合に優れた溶解性を示す。

カウンターイオンとして、アルカリ金属以外、例えば第
４級アンモニウムである場合はアルカリ金属に比べて耐
光性が悪く、特に酸性紙で悪いといった点で劣る。

本発明の一般式（Ａ）の具体例のＡ「部分を以下に示す
。

上記染料は公知の方法により容易に合成される。例えば
、具体例（Ａ−１）の化合物は、４．４′−ジアミノス
チルベン−２，２’　−ジスルホン酸３．７０ｇを８０
℃〜９０℃で水３０ｍ１に分散し、冷却後水４５ｇを加
え、塩化シアヌル３．６９ｇをアセトン２０ｇに溶解し
た溶液と、Ｎａ２ＣＯｓ　　１．１ｇを１４ｍ１の水に
溶解した水溶液を、ＰＨ７以下でアルカリ性にならない
ように３時間で加え、２時間撹拌する。

次にＨ酸（１−アミノ−８−ナフトール−３，６−ジス
ルホン酸モノナトリウム塩）　８．８３ｇを水３０ｍ１
に溶解した水溶液と、ＮａＣＯ３２，５ｇを水２０　ｍ
ｌに溶解した水溶液を１２℃以下弱酸性で１〜２時間で
加え、１２時間撹拌する。５０℃まで暖めて反応を完結
させる。

Ｎａ２ＣＯｓ　１．８ｇを水２０ｍ１に溶解したものを
加え、徐々に９７℃に加熱、アセトンを留出し、５時間
保温する。この液はフェノールフタレインにアルカリ性
を呈する。１−アミノ−５−メチルベンゼン−１−スル
ホン酸３．７４ｇを水４０ｇと塩酸４．４ｇ　（比重１
．１８）で０〜２℃でＮａＮＯ２０，６９ｇでジアゾ化
した液を上記液に０〜５℃で５分間で添加し、３０分間
撹拌後、濾過し、少量の水で洗う。

濾過洗液にＰｉｌｌ以下になるまで塩酸をいれ、具体例
（Ａ−１）の染料の遊離酸型を析出させ、濾過する。析
出物について水−メタノール洗浄を数回繰り返し、メタ
ノール抽出等で精製し、真空乾燥を行い、具体例（Ａ−
１）の遊離酸固形物を得る。

その他、本発明の一般式（Ａ）の化合物は同様にして常
法により合成される。ただし、完全に遊離酸の型にする
ことは難しく、Ｎａイオンが残る場合がある。Ｎａ塩型
から遊離酸型にするには、他にイオン交換樹脂の利用も
可能である。また合成段階から原料をＬｉ塩とし反応の
ｐＨ調製もＬｉ２ＣＯａを使用することにより、遊離酸
を得ることなく、本発明の水性インクを作成することも
可能である。

本発明において染料中のスルホン酸が全てリチウム塩及
び第４級ホスホニウムである必要はなく、少なくとも３
０％以上、より好ましくは５０％以上が置換されていれ
ばよい。他のカウンターイオンとしては、Ｎａイオンが
好ましい。また多価金属であるＣａ”、ＡＩ”、Ｍｎ’
＋等のイオンの存在は染料の溶解性を低下するものであ
って含有されることは好ましくない。

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、インクの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
することも出る。

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が、粘性、乾燥
性等から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、溶剤の他に従来より知ら
れている添加剤を加えることができる。

例えば防腐防黴剤としては、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本発明に使用できる。

Ｐｌ＋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ＰＩ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
、水酸化カリウムなどのアルカリ金属元素の水酸化物、
水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第
４級ホスホニウム水酸化物、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
酸塩などがあげられる。

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等がある。

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及び比較例を示す。

％はすべで重量％である。

実施例１ 下記処方により、組成物を約５０℃で撹拌溶解し、孔径
０，２２μｍのテフロンフィルターで濾過しインクを作
製した。

具体例（Ａ−１）の染料（酸型）２．０％ジエチレング
リコール　　　　　　１０．０％グリセリン　　　　　
　　　　　　５．０％ジエチレングリコール モノブチルエーテル　５．０％ 水酸化リチウム　　　　　　　　　０　、２９６デヒド
ロ酢酸ナトリウム　　　　　　０．２％イオン交換水　
　　　　　　　　　　残量下記の組成からなる材料を用
いる以外は実施例１と同様にして実施例２〜５及び比較
例１〜３のインクを作製した。

実施例２ 具体例（Ａ−２）の染料（酸型）２．５％ポリエチレン
グリコール２０（１１０，０％Ｎ−メチル−２−ピロリ
ドン　　　１０００％水酸化リチウム　　　　　　　　
　０．２％２．４−ジメチル−６− アセトキシ１−ジオキサン　　　　０．２％イオン交換
水　　　　　　　　　　　残量実施例３ 具体例（Ａ−４）の染料（酸型）３．０％トリエチレン
グリコール　　　　　１５．０％１．３−ジメチルイミ
ダゾリジノン　　１０００％水酸化ナトリウム　　　　
　　　　　０．３％２．４−ジメチル−６− アセトキシ−１−ジオキサン　　　　　０．２％イオン
交換水　　　　　　　　　　　残量実施例４ 具体例（Ａ−７）の染料（酸型）２．５％テトラエチレ
ングリコール　　　　２０．０％ジエチレングリコール モノブチルエーテル　　　　　　　５．０％水酸化リチ
ウム　　　　　　　　　０．１％水酸化ナトリウム　　
　　　　　　　０．１％２−ピリジンチオール−１− オキサイドナトリウム　　　　　　　０．３％イオン交
換水　　　　　　　　　　　残量実施例５ 具体例（Ａ−９）の染料（酸型）２．０％エチレングリ
コール　　　　　　　１２．０％グリセリン　　　　　
　　　　　　５，０％水酸化リチウム　　　　　　　　
　０．２％２．４−ジメチル−６− アセトキシ−川−ジオキサン　　　　　０．２％イオン
交換水　　　　　　　　　　　残量比較例１ Ｃ，１，ダイレクトレッド３１　　　　２．０％ジエチ
レングリコール　　　　　　１０．０％グリセリン　　
　　　　　　　　　５．０％ジエチレングリコール モノブチルエーテル　　　　　　　　５．０％水酸化ナ
トリウム　　　　　　　　　０．１％デヒドロ酢酸ナト
リウム　　　　　　０．２％イオン交換水　　　　　　
　　　　　残量比較例２ 具体例（Ａ−２）の染料（酸型）２．５％ポリエチレン
グリコール２００　　　１０．０％Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドン　　　１０．０％テトラメチルアンモニウムハ
イドロ オキサイド２５％水溶性　　２　、０９６２．４−ジメ
チル−６− アセトキシ−ｍ−ジオキサン　　　　　０．２％イオン
交換水　　　　　　　　　　　残量比較例３ 具体例（Ａ−４）の染料（酸型）３．０％トリエチレン
グリコール　　　　　ｌ　５　、０９６１．３ジメチル
イミダゾリジノン　　１０．０％テトラエチルアンモニ
ウムハイドロ オキサイド２５％水溶液　２．５％ ２．４−ジメチル−６− アセトキシ−ｍ−ジオキサン　　　　　０．２％イオン
交換水　　　　　　　　　　　残量比較例４ Ｃ，１，アシッドレッド９２　　　　　２　、０　％ポ
リエチレングリコール２００　　　１０．０％Ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン　　　ｉｏ、ｏ％水酸化ナトリウム
　　　　　　　　　０．１％２．４−ジメチル−６−ア
セトキシ −ｍ−ジオキサン　　　　　　　０．２％イオン交換水
　　　　　　　　　　　残量比較例５ Ｃ，Ｉ、　　ダイレクトレッド８３　　　　３．０％ト
リエチレングリコール　　　　　１５．０％１．３−ジ
メチルイミダゾリジノン　　１０，０％水酸化ナトリウ
ム　　　　　　　　０．０５％デヒドロ酢酸ナトリウム
　　　　　　０．２％イオン交換水　　　　　　　　　
　　残量［効　果］ 実施例（＋）〜（５）、比較例（１）〜（５）について
下記の試験を行なった。

１）画像の鮮明性 リコー製ワード・プロセッサー・リポート５６００　Ｊ
用インクジェット・プリンターに、作製したインクを充
填し印字を行った。

鮮明な画像が得られたインクについて表−１においてＯ
印で表わした。

２）画像の耐光性 ■）で得た画像サンプルをフェード・メーター（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℃それぞれの条件ドで３か月
間保存し、保存前後の粘度９表曲張力、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、沈澱物の発生がなかった物を表−
１ではＯ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
％Ｒ１＋の環境下で２か月間放置し、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ｈ゛向が
著しく放置前と比べ変化した時には、それを自動的に検
出し、プリンターの作動を停止する装置が付けられてい
る。

表−１ Ａ：市販上質紙　（紙面ｐＨ６０）に印字Ｂ：はがき　
（紙面ｐＨ約３．０）に印字上記結果から明らかなとお
り、本発明の水性インクは記録画像の耐水性、耐光性に
優れ、かつ、マゼンタの色調がよく、インクジェット記
録に用いても目詰りすることかない。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記一般式（Ａ）で示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 一般式（Ａ） ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ただし、 Ｒ＿１：水素、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ
   アルキル基、ハロゲン、 アセチル基 Ｒ＿２：アルカノールアミノ基、 モルホリル基、水酸基、アミノ基 ｌ：０又は１ Ｘ：アルカリ金属、水素
2. （２）一般式（Ａ）のカウンターイオンＸがリチウムイ
   オンである特許請求の範囲（１）記載の水性インク。