JPH01198671A - 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マゼンタ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、長時間に亘って良好な印
字記録を行うためには、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。そのためには長時間保存
、連続使用あるいは記録休止中に化学変化などにより析
出が生じてノズルが詰まったり、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こと。

４）印字画像の屹燥が速いこと。

５）印字記録された画像はその他耐水性、耐光性等が良
く、すなわち保存性が良く、また耐摩耗性に富むこと。

６）ざらにフルカラー・プリンター等に用いられるイン
クとしては高Ｉｉ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。

すなわち、通常の水性インク組成物は、基本的には、染
料およ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
ては例えばマゼンタインクの場合はｃ、ｉ、ダイレクト
レッド−１，−１１、−３７，−６２，−７５，−８７
，−８９，−９５，−２２７あるいはＣ，Ｉ。

アシッドレッド−１，−８，−８７，−９４，−１１５
，−１３１，−１４４゜−１５２，−１５４，−１８６
，−２５４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マゼンタインクをイ
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まりを
起こしたり、ざ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、画像の耐水性および耐光性
が悪く、画像の保存性に問題がある。

［目的］ 本発明の目的は、上記従来の問題点を解決した水性イン
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。ざ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を提供することである。

［構成］ 本発明者は、上記問題点を解決する手段として分子吸光
係数が十分に高く、か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。すなわち本発明の
水性インク組成物は、下記一般式で表わされる水溶性染
料を少なくとも一種含有することを特徴とするものであ
る。

（但し式中Ａｒ、　Ｒ、およびＨは下記のように定義さ
れる。

Ａｒ：アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシアルキル
基、ハロゲン原子、カルボキシル基、スルホン酸基等を
有するフェニル基 またはスルホン酸基を有するナフチル基Ｒ：水素原子、
アルキル基、 ヒドロキシアルキル基 または置換アミノ基を有するアルキル基台：水素原子、
リチウム、カリウム、ナトリウム、四級アンモニウム または有機アミン） 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。

ｂυ３Ｎ（に３ｔ１７Ｊ４ ｂυ３Ｎａ　　　　　　）Ｕ３Ｎａ なお、これら染料の含有量は、インク全重量に対して０
．５〜２０重量％、好ましくは１．５〜６重量％が適当
である。０．５重量％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重量％を超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。

ノ′ル刀り狂　　　　　　　５υ３Ｎａ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、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。

水溶性有機溶媒としては、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七ツメチルエーテル、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が挙げられる。

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、■チレングリコール、グリセリンおよび
Ｎ−メチル−２−ピロリドンであり、これらを用いるこ
とにより染料の高い溶解性および水分蒸発防止による目
詰まり防止の効果をざら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重量％の範囲で使用できるが、粘性
、乾燥性等から１５〜６０重量％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、有機溶媒のほかに従来よ
り知られている防腐防カビ剤、Ｅ）Ｈ調整剤、キレート
試薬、防錆剤等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、トエタノールアミ
ン等のアミン類；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
アンモニウム二四級アンモニウム水酸物：炭酸リチウム
、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭
酸塩等が挙げられる。

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
ム等がある。

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
剤等を添加することができる。

［実施例］ 以下に本発明の実施例および比較例を示す。なお、％は
全で重量％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　　　　　２０．０％Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドン　　　　　５．０％デヒドロ酢酸ナトリウム　
　　　　０．２％水　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　７１．８　％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％トリエチレング
リコールモノメチルエーテルｉｏ、ｏ％ デヒドロ酢酸ナトリウム　　　　　０．２％水　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　７１．８　％実施例
３ 具体例（７）の染料　　　　　　　　３．０％ジエチレ
ングリコール　　　　　２０．０％１．３−ジメチルイ
ミダゾリジノン　　５．０％６−アセトキシ−２，４−
ジメチル−ｍ−ジオキサン０．３％ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７１．７
　％実施例４ 具体例（１０）の染料　　　　　　　　３．０％ジエチ
レングリコール　　　　　２０．０％グリセリン　　　
　　　　　　　５．０％２−ピリジンチオール−１−オ
キサイドナトリウム　　　　　　　　　　０．３％水　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７１．７％実
施例５ 具体例（１２）の染料　　　　　　　　３．０％ジエチ
レングリコール　　　　　　２０．０％Ｎ−メチル−２
−ピロリドン　　　　　　５．０％６−アセトキシ−２
，４−ジメチル−ｍ−ジオキサン０．３％ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７１．７
％比較例１ Ｃ，１，アシッドレッド３５　　　　　　３．０％ジエ
チレングリコール　　　　　　２０．０％Ｎ−メチル−
２−ピロリドン　　　　　５．０％デヒドロ酢酸ナトリ
ウム　　　　　　０．２％水　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　７１．８％比較例２ Ｃ，１，アシッドレッド９２　　　　　　３．０％ポリ
エチレングリコール２００　　　１５．０％トリエチレ
ングリコールモノメチルエーテルｉｏ、　ｏ％ デヒドロ酢酸ナトリウム　　　　　　０．２％水　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　７１゜８％比較例
３ Ｃ，Ｉ、ダイレクトレッド２２７　　　　　３．０％ジ
エチレングリコール　　　　　　２０．０％２−ピリジ
ンチオール −１−オキサイドナトリウム　０．３％水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　７１．７　％次に実施例
１〜５および比較例１〜３の組成物について下記の試験
を行った。結果を表１に示す。

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○
印で表した。

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１１度肝で測定し、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か月
間保存し、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、沈澱物の発生がな
かったものを表１では○とした。

５）　ノズルの目詰まりテスト 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
○、３台中１台または２台で正常印字ができなかった場
合をｘ、３台とも正常印字できなかった場合をＸＸで示
した。なお、５６００Ｊ用プリンターには、ノズルに詰
まりが生じ、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ための装置が
取り付けられている。

表１ ［効果］ 以上の説明で明らかなように、本発明は水性インク用染
料として分子吸光係数が十分高く、かつ湿潤剤に対する
溶解度が十分に大きいものを用いたので、目詰まりがな
く、従って保存性に優れ、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
。

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▼ （但し式中Ａｒ、Ｒ、およびＭは下記のように定義され
   る。 Ａｒ：アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシアルキル
   基、ハロゲン原子、カルボキシル基、スルホン酸基等を
   有するフェニル基またはスルホン酸基を有するナフチル
   基 Ｒ：水素原子、アルキル基、ヒドロキシアルキル基また
   は置換アミノ基を有するアルキル基 Ｍ：水素原子、リチウム、カリウム、ナトリウム、四級
   アンモニウムまたは有機アミン）