JPH07122044B2

JPH07122044B2 - 水性インク

Info

Publication number: JPH07122044B2
Application number: JP61262002A
Authority: JP
Inventors: 希世文永井; 格二村上; 勝島田; 保有賀; 浩之上村
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1986-11-05
Filing date: 1986-11-05
Publication date: 1995-12-25
Anticipated expiration: 2010-12-25
Also published as: JPS63117078A

Description

【発明の詳細な説明】［技術分野］本発明は印刷用、筆記用、記録計用、インクジェット記
録用に好適な黒色の水性インクに関する。

［従来技術］従来、黒色の水性インクに関する発明は数多くあり、例
えば、特公昭54−16245号公報、特開昭53−61412号公
報、同54−16243号公報、同55−43153号公報、同56−23
62号公報、同56−11974号公報、同55−144070号公報等
に開示されている。

これらの従来の黒色の水性インクよりさらに高濃度、高
安全性の黒インクの開発が要望されており、この要望を
満たすために色の異なる染料を配合して黒色調を出す試
みがなされている。この例としては、特開昭57−207660
号公報、同60−49069号公報がある。

しかしながらこれらの水性インクにも種々の問題があ
る。例えば単純にイエロー、マゼンタ、シアンの組合せ
としても、各色の濃度が限られているため、全体の染料
濃度を増加させない限り、画像濃度が低くなる。染料濃
度を増加させれば、目詰まりを生じ易く、特にインクジ
ェット記録用に用いた場合に不都合である。又、耐水
性、耐光性にも難があるものがあり、仲々満足すべき黒
色水性インクは得られていないのが実状である。

［目的］本発明は、記録画像の耐水性、耐光性に優れ、かつ黒色
としての色調がよい水性インキを提供し、特にインクジ
ェット記録用に用いても目詰まりすることのないような
ものを提供するものである。

［構成］本発明は下記一般式（Ａ）で表わされる染料と、一般式
（Ｂ）で表わされる染料の少なくとも２種を含有するこ
とを特徴とする水性インクである。

一般式（Ａ）：ただし、R₁、R₂: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、カルボキシル基、ニト
リル基、スルホン酸基、カルボモイル基、スルファモイ
ル基、アセチル基、アセチルアミノ基 R₃:水素、アルキル基、ハロゲン R₄:水素、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン、スル
ホン酸基 R₅:アミノ基、水酸基 X:水素、アルカリ金属、第４級アンモニウム、第４級ホ
スホニウム、有機アミンのカチオン l,m:1又は２一般式（Ｂ）： R₆,R₇:水素、カルボキシル基、スルホン酸、アルキル
基、アルコキシ基 X:水素、アルカリ金属、第４級アンモニウム、第４級ホ
スホニウム、有機アミンのカチオン上記一般式（Ａ）で示される染料は、単独で耐候性およ
び溶解性が優れているが、黒色調に難点がある。そこで
補色染料として種々の染料を検討した結果、一般式
（Ｂ）の染料を混合することにより理想的な黒色調を有
し、溶解性が優れ、かつ耐水、耐光性も優れた高濃度の
黒色インクが得られることを見出し、本発明に到達し
た。

そして一般式（Ａ）の染料と一般式（Ｂ）の染料との混
合比は20/1〜2/1より好ましくは5/1〜3/1の範囲が好適
である。

一般式（Ａ）で表わされる染料の具体例を以下に列挙す
る。

一般式（Ｂ）で表わされる染料の具体例を以下に列挙す
る。

色調：明るい赤みのオレンジ、染料名:C.I.ダイレクトオレンジ26 色調：明るい赤みのオレンジ、染料名:C.I.ダイレクトオレンジ102 色調：明るい赤みのオレンジ、染料名:C.I.ダイレクトオレンジ29 色調：明るい赤、染料名:C.I.ダイレクトレッド14 色調：明るい赤みのオレンジ、染料名:C.I.ダイレクトオレンジ108 色調：明るい赤色調：明るい赤上記一般式（Ａ）、（Ｂ）の染料を合計した含有量は湿
潤剤、水等の溶媒成分の種類、記録液に要求される特性
等に依存されるが、一般には記録液の全量に対して0.5
〜30重量％好ましくは1.5〜６重量％の範囲とされる。

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。

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−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まり防止の効果
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。

pH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。

その例としてジエタノールアミン、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、４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、ホスホニウム水酸化物などがあげられ
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、ウラミル二酢酸ナトリウムな
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％はすべて重
量％である。

実施例１下記の組成物を約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
インクを作製した。

具体例（Ａ−１）の染料 2.5％具体例（Ｂ−１）の染料 0.5％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（Ａ−３）の染料 2.4％具体例（Ｂ−２）の染料 0.6％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 5.0％デヒドロ酢酸ナトリウム 0.2％水 76.8％実施例３具体例（Ａ−５）の染料 2.8％具体例（Ｂ−３）の染料 0.2％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％ 2,4−ジメチル−６−アセトキシ−ｍ−ジオキサン0.3％水 71.7％実施例４具体例（Ａ−７）の染料 2.0％具体例（Ｂ−４）の染料 1.0％ジエチレングリコール 20.0％グリセリン 5.0 2,4−ジメチル−６−アセトキシ−ｍ−ジオキサン0.3％水 71.7％実施例５具体例（Ａ−９）の染料 2.5％具体例（Ｂ−５）の染料 0.5％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 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 76.7％実施例６具体例（Ａ−11）の染料 2.4％具体例（Ｂ−６）の染料 0.6％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％実施例７具体例（Ａ−13）の染料 2.3％具体例（Ｂ−７）の染料 0.7％ジエチレングリコール 20.0％グリセリン 5.0％ 2,4−ジメチル−６−アセトキシ−ｍ−ジオキサン0.3％水 71.7％比較例１具体例（Ａ−１）の染料 2.5％ C.I.ダイレクトレッド９ 1.0％ C.I.ダイレクトイエロー142 0.8％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 66.3％比較例２ C.I.ダイレクトブラック32 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 5.0％デヒドロ酢酸ナトリウム 0.2％水 76.8％比較例３ C.I.フードブラック２ 3.0％ジエチレングリコール 20.0％グリセリン 5.0％ 2,4−ジメチル−６−アセトキシ−ｍ−ジオキサン0.3％水 71.7％［効果］前記実施例１〜７および比較例１〜３について、下記の
試験を行なった。

１）画像の色調インクジェットプリンター（リコー製ワードプロセッサ
ー、リポート5600J用）に各インクを充填し、市販上質
紙に印字を行なった。

印字した画像サンプルの反射スペクトルをダブルビーム
分光光度計（日立製作所製、228型）で測定し、色調を
しらべた。

その結果、色調がとなるものについて○印で表に示した。

［ａ^※、ｂ^※はＬ^※ａ^※ｂ^※表色系の（ａ^※、ｂ^※）色
度座標］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、下記式により耐光性（褪
色率）を求めた。

褪色率（％）＝［１−（光照射後の画像濃度／光照射前の画像濃度）］×100 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（褪色率％）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
び沈澱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、印字休止したままで、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
ができなかった場合を××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
ったとき、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付けられている。

上記表に示した結果から明らかなように、本発明の水性
インクは記録画像の耐水性、耐光性に優れ、かつ黒色と
しての色調に優れ、特にインクジェット記録に用いても
目詰まりすることがない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者有賀保東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者上村浩之東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（Ａ）で表わされる染料と、一
般式（Ｂ）で表わされる染料の少なくとも２種を含有す
ることを特徴とする水性インク。一般式（Ａ）：ただし、R₁、R₂: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、カルボキシル基、ニト
リル基、スルホン酸基、カルボモイル基、スルファモイ
ル基、アセチル基、アセチルアミノ基 R₃:水素、アルキル基、ハロゲン R₄:水素、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン、スル
ホン酸基 R₅:アミノ基、水酸基 X:水素、アルカリ金属、第４級アンモニウム、第４級ホ
スホニウム、有機アミンのカチオン l,m:1又は２一般式（Ｂ）： R₆,R₇:水素、カルボキシル基、スルホン酸、アルキル
基、アルコキシ基 X:水素、アルカリ金属、第４級アンモニウム、第４級ホ
スホニウム、有機アミンのカチオン