JPH06322286A

JPH06322286A - 水溶性染料及びこれを含む記録液

Info

Publication number: JPH06322286A
Application number: JP10690693A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kawashima; 修川嶋; Kunihiro Nakano; 邦弘中野; Naohiro Yoshida; 直弘吉田; Yumiko Minato; 裕美子湊
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Priority date: 1993-05-07
Filing date: 1993-05-07
Publication date: 1994-11-22

Abstract

(57)【要約】【目的】耐水性のよい記録画像を与えるインクジェッ
ト記録液用の色素を提供する。【構成】構造中にスルホン酸基を１〜４個有してお
り、且つ、そのスルホン酸基の少くとも一部がスルホニ
ウム塩となっていることを特徴とする水溶性染料。【効果】この染料を用いて常法により調製した記録液
は、普通紙に画像形成しても、耐水性に優れた記録画像
を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水溶性染料に関するも
のである。更に詳しくは、インクジェット記録液として
用いた場合に、耐水性に優れた記録物を与える水溶性染
料に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ノンインパクト記録法は、記録時に於け
る騒音の発生が小さいという利点がある。その中でも、
高速記録が可能であり、而も所謂普通紙に特別の定着処
理を必要とせずに記録が行えるインクジェット記録法は
極めて有力な記録法である。インクジェット記録法は、
所謂インクと称される記録液の液滴（ｄｒｏｐｌｅｔ）
を飛翔させ、被記録材に付着させて記録を行うものであ
る。記録液は、記録剤（染料又は顔料が用いられる）及
び、これを溶解又は分散する液媒体（水もしくは各種水
溶性有機溶剤又はこれらの混合物が用いられる）を基本
的成分とし、これに必要に応じて各種の添加剤を添加し
て調製されている。

【０００３】インクジェット記録法には、記録液の液滴
の発生方法及び液滴の飛翔方向の制御法によって、種々
の方式がある。例えば、ピエゾ振動子を有する記録ヘッ
ド部に記録信号を与え、該信号に応じて記録液の液滴を
発生させて記録を行う方式、液滴を帯電させながら連続
的に発生させ、該液滴の一部を記録に利用する方式、記
録ヘッドの室内の記録液に熱エネルギーの形で信号を与
える方式などが知られている。

【０００４】インクジェット記録法で良好な記録を行う
には、液滴の発生方法又は液滴の飛翔方向の制御方法に
応じて、記録液が適当な物性値（例えば粘度・表面張力
・比抵抗等）を有することが必要である。そして更に、
記録液は、長期間の保存又は記録の休止中に、液媒体成
分の気化又は記録液の構成成分の化学変化などにより、
固形分を生じてはならない。

【０００５】一般に、この種の記録装置の吐出オリフィ
スは微細な穴（直径数１０μ程度）である為に、固形分
の発生は目詰まりの原因になり、液滴が全く吐出しなく
なることがある。又、吐出停止が起こらないまでも、固
形分の発生は、均一な液滴の発生又は液滴の安定な飛翔
等に対して悪影響を及ぼし、記録性、吐出安定性、吐出
応答性、連続記録性などが低下する。さらに記録液の構
成成分が化学変化を起こすと、調合時に所望の値に調整
された記録液の物性値が変化し、やはり記録性、吐出安
定性、吐出応答性が低下することがある。従って、気化
しにくい液媒体成分及び化学的に安定な記録剤、並びに
上記の欠点を生じない液媒体及び記録剤の組み合わせ等
が求められている。

【０００６】ところで、インクジェット記録法は、所謂
普通紙に特別の定着処理を必要とせずに記録が行えるの
が利点であるが、一般に使用されている所謂普通紙は、
電子複写用紙、ボンド紙、ファンホールド紙等実に多種
多様である。これらの紙は各々サイズ度が異なってお
り、これらの紙にインクジェット記録法により記録を行
った場合、紙によっては記録後の乾燥性及び印字品位が
劣る場合があり、真にどのような紙を用いても乾燥性、
及び印字品位が良好となるような記録液が求められてい
る。

【０００７】更に又、記録された画像が十分にコントラ
ストが高く、鮮明であることも要求される。一般に従来
の記録液では、記録剤の含有量を増して記録画像のコン
トラストを高くしようとすると、吐出オリフィスの目詰
まりを生じる傾向にある。従って、液媒体に対する溶解
性が高く、かつ色調が鮮やかな記録剤が求められてい
る。また、いったん記録された画像は、耐水性、耐光
性、耐候性、耐摩擦性を有していなくてはならない。従
来の記録液、殊に水系のものによる記録画像は、水の付
着、光照射或いは機械的摩擦によって「にじみ」や「か
すれ」を生じる傾向にあり、これらの欠点が改良された
記録液が強く望まれている。特に耐水性に関しては、近
年その要求が高まっており、早急な開発が望まれてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、インクジェ
ット記録用として、普通紙に記録した場合にも耐水性に
優れた記録画像を与える水溶性染料の提供を目的とする
ものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、構造中にスル
ホン酸基を１〜４個有しており、かつ、そのスルホン酸
基の少なくとも一部がスルホニウム化合物により造塩さ
れていることを特徴とする水溶性染料、及びこの水溶性
染料を記録剤とする記録液を要旨とする。本発明につい
て更に詳細に説明すれば、本発明は、スルホン酸基を有
する水溶性染料を記録剤とする記録液で記録した記録画
像の耐水性が、スルホン酸基の対イオンにより大きく変
化すること、及び、スルホン酸基をスルホニウム化合物
で造塩する、すなわちスルホン酸基をスルホニウム塩と
すると耐水性が著るしく向上するとの知見に基づいて達
成されたものである。

【００１０】本発明はスルホン酸基を有する種々の水溶
性染料を対象とすることができるが、特にアゾ系及びフ
タロシアニン系の染料を対象とするのが好ましい。例え
ばアゾ系染料であれば、遊離酸の形で下記の〔Ａ〕，
〔Ｂ〕，〔Ｃ〕で表されるものが挙げられる。

【００１１】

【化１】

【００１２】また、これら水溶性染料は一種のみならず
二種以上を混合して用いてもよい。本発明で用いるスル
ホニウム化合物は、下記一般式〔Ｄ〕で表される。

【化２】〔式中、Ｒ₁〜Ｒ₃は置換基を有していてもよいアルキ
ル基またはフェニル基を示す。Ｘ^-は対イオンを示
す。〕Ｒ₁〜Ｒ₃で表わされるアルキル基またはフェニ
ル基の置換基としては、ヒドロキシル基やハロゲン原子
などがあげられる。またアルキル基の場合にはフェニル
基、フェニル基の場合には低級アルキル基を置換基とし
て有していてもよい。

【００１３】一般式〔Ｄ〕のＲ₁〜Ｒ₃の内、少なくと
も１個はアルキル基であるのが好ましい。Ｒ₁〜Ｒ₃の
いずれもがアルキル基であるものがさらに好ましい。ま
た、アルキル基の炭素数は１〜５であるのが好ましい。
スルホニウムＲ₁Ｒ₂Ｒ₃Ｓ⁺の具体例としては、トリ
メチルスルホニウム、トリエチルスルホニウム、トリプ
ロピルスルホニウム、トリブチルスルホニウム、トリフ
ェニルスルホニウム等が挙げられる。

【００１４】スルホニウムの対イオンのＸ^-としてはＯ
Ｈ^-又はＣｌ^-，Ｂｒ^-，Ｉ^-等のハロゲンなどが挙げ
られる。染料分子構造中のスルホン酸基をスルホニウム
化合物により造塩化するには、スルホン酸基が遊離酸の
形となっている水溶性染料の濃縮水溶液をあらかじめ調
整し、これに適当な溶媒に溶解したＯＨ型ないし塩型の
スルホニウム化合物を添加し、攪拌混合することにより
行われる。尚、スルホン酸基がナトリウム、カリウム、
リチウム等のアルカリ金属等により予め造塩化されてい
る場合でも、上記方法に準じ、水溶液の状態にした水溶
性染料にＯＨ型ないし塩型のスルホニウム化合物を添
加、攪拌混合することにより、造塩化が可能である。

【００１５】このようにして形成された水溶性染料のス
ルホニウム塩は、塩析等の常法に従って固体として取り
出すことができるが、このまま水溶液の状態において後
述の種々の添加剤を加え、インク化しても差支えない。
水溶性染料に対するスルホニウム化合物の添加量は、含
まれるスルホン酸基の少なくとも１つを造塩化するのに
必要なモル数であればよい。好ましくは染料に含まれる
スルホン酸基の半分を、さらに好ましくはスルホン酸基
の全部を造塩化するのに必要なモル数がよい。スルホニ
ウム化合物の量は全スルホン酸基に対し過剰であっても
よいが、スルホン酸基に対しあまりに過剰であると、記
録液にした場合、長時間放置した際に、記録液中に析出
物が生じる恐れがあるので、４倍モル以下が好ましい。

【００１６】本発明に従いスルホニウム化合物で造塩化
した水溶性染料は、常法に従って水及び水溶性溶剤をは
じめとする種々の添加剤を配合して記録液とする。これ
らの添加剤の具体例としては、エチレングリコール、ジ
エチレングリコール、チオジグリコール、グリセリン、
トリエタノールアミン、エチルジエタノールアミン、Ｎ
−ヒドロキシエチルモルホリン、Ｎ−メチル−２−ピロ
リドン、２−プロパノール、尿素、チオ尿素等が挙げら
れる。

【００１７】記録液中における水溶性染料の濃度は、通
常０．５〜１０重量％であるが、１〜５重量％の範囲が
好ましい。本発明に係る水溶性染料を用いて調製された
記録液による記録像の耐水性は、耐水性試験の前後の
Ｏ．Ｄ．（ＯｐｔｉｃａｌＤｅｎｓｉｔｙ：光学濃
度）を測定することにより確認された。

【００１８】

【実施例】以下に本発明を実施例で具体的に説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。〔実施例１〕前記構造式〔Ａ〕においてスルホン酸基が
リチウム塩化された染料を用い、下記組成の記録液を調
製した。トリメチルスルホニウムアイオダイドの量は、
染料中のスルホン酸基の全部を造塩化するのに必要なモ
ル数に対応している。これについて耐水性試験を行った
結果を表−１に示す。

【００１９】

【表１】記録液組成水溶性アゾ染料〔Ａ〕リチウム型３．０重量％トリメチルスルホニウムアイオダイド３．０重量％ジエチレングリコール１５．０重量％Ｎ−メチル−２−ピロリドン５．０重量％Ｎ−ヒドロキシエチルモルホリン２．０重量％２−プロパノール３．０重量％脱塩水６９．０重量％ ────────────────────────────── １００．０重量％

【００２０】〔実施例２〕前記構造式〔Ｂ〕において、
スルホン酸基がリチウム塩化された染料を用い、かつト
リメチルスルホニウムアイオダイドの量をスルホン酸基
と等モルとなるように２．１重量％とし脱塩水を増量し
て全量を１００．０重量％とした以外は、実施例１と全
く同様にして、記録液を調整した。これについて耐水性
試験を行った結果を表−１に示す。

【００２１】〔実施例３〕トリメチルスルホニウムアイ
オダイドの添加量を、染料に含まれる全スルホン酸基の
うちの一つを造塩化する量に相当する０．７重量％にし
た以外は、実施例２と全く同様にして、但し脱塩水の増
量により全量を１００．０重量％として、記録液を調整
した。これについて耐水性試験を行った結果を表−１に
示す。

【００２２】〔比較例１〕トリメチルスルホニウムアイ
オダイドを加えない以外は実施例１と全く同様にして、
但し脱塩水の増量により全量を１００．０重量％とし
て、記録液を調整した。これについて耐水性試験を行っ
た結果を表−１に示す。

【００２３】〔比較例２〕トリメチルスルホニウムアイ
オダイドを加えない以外は実施例２と全く同様にして、
但し脱塩水の増量により全量を１００．０重量％とし
て、記録液を調整した。これについて耐水性試験を行っ
た結果を表−１に示す。

【００２４】

【表２】

【００２５】耐水性試験Ｏ．Ｄ．比記録像サンプル（ベタ印字）を２４時間乾燥させた後
に、マクベス反射濃度計（ＲＤ−９１４）によりＯ．
Ｄ．を測定する（初期値）。同一サンプルを２５℃の水
道水を入れた容器に投入して５分間浸漬し、次いで乾燥
した後に再びＯ．Ｄ．を測定する（試験値）。Ｏ．Ｄ．
比は下記式により算出され、これが１に近いことは耐水
性が良好であることを示す。Ｏ．Ｄ．比＝Ｏ．Ｄ．（試験値）／Ｏ．Ｄ．（初期値）

【００２６】目視判定記録像サンプル（キャラクター印字）を２４時間乾燥さ
せた後に、２５℃の水道水を入れた容器に投入して５秒
間浸漬する。次いで引き上げて乾燥したときの文字の滲
み程度を目視により判定した。 ◎：ほとんど滲みが無い ○：やや滲みがある △：滲みがある ×：滲みがひどい

【００２７】

【発明の効果】本発明に係る染料は、そのスルホン酸基
の一部または全部がスルホニウム化合物にて造塩化され
ており、インクジェット記録液用色素として用いた場合
に耐水性にすぐれた記録像を与える。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者湊裕美子北九州市八幡西区黒崎城石１番１号三菱化成株式会社黒崎工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】構造中にスルホン酸基を１〜４個有して
おり、かつ、そのスルホン酸基の少なくとも一部がスル
ホニウム化合物により造塩されていることを特徴とする
水溶性染料。
【請求項２】染料がアゾ系染料であることを特徴とす
る請求項１記載の水溶性染料。
【請求項３】染料がフタロシアニン系染料であること
を特徴とする請求項１記載の水溶性染料。
【請求項４】スルホニウム化合物がトリアルキルスル
ホニウム化合物であることを特徴とする請求項１ないし
３のいずれかに記載の水溶性染料。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれかに記載の水
溶性染料を含有することを特徴とする記録液。