JPH10183041A

JPH10183041A - インクジェット記録用インク

Info

Publication number: JPH10183041A
Application number: JP35006196A
Authority: JP
Inventors: Yukinori Noguchi; 幸紀野口; Nobuo Ise; 修夫伊勢
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-07-07

Abstract

(57)【要約】【課題】インクジェットプリンターにて吐出安定性が
高く、しかも目詰まりを起こさない印字を実現し得るイ
ンクジェット記録用インクを提案する。【解決手段】一般式【化１１】で表されるシクロペンタノヒドロフェナントレン環誘導
体０．１〜１０％及び分子構造中に縮合環を有する有機
顔料の一種以上０．５〜１５％を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンターにて吐出安定性が高く、しかも目詰まりを起こ
さない印字を実現し得るインクジェット記録用インクに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、インク滴を記録媒体上に吐出
させて記録像を書き込む型式のインクジェット記録用の
インクとして、ノズルからの吐出安定性、インクの保存
安定性等の観点より、水、水溶性染料、有機溶剤を主成
分とするインクが用いられてきた。しかし、この着色剤
として水溶性染料を用いるインク（染料インク）では、
一般的に耐水性、耐光性に問題があり、染料の脱色、色
変化等も生じていた。このような染料インクの問題点を
解決するために着色剤として顔料を使用したインク（顔
料インク）が種々提案されている。尚、よく知られてい
るように、顔料インクは染料インクに比べ、耐水性、耐
光性に優れ、記録像の色濃度が高く、滲みが極めて少な
いという特徴を有している。このような顔料インクの例
として、特公昭６２−１４２６号公報、特開平２−２５
５８７５号公報、特開平４−１８４６２号公報ではイン
クの構成成分として、水と顔料と樹脂エマルジョンを含
有することで耐水性、耐光性の問題を解決すると共に、
従来の染料インクの問題点である文字の滲み等を解決す
るインクが報告されている。また、水溶性樹脂を使用し
ている例もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の顔料インクは以下に示す問題点を有していた。即
ち、インク中に水に不溶の顔料が含まれるため、その顔
料を分散させる目的で樹脂エマルジョンや水溶性樹脂等
が配合されているのであるが、保存中にインクのｐＨの
変化等によりインクの保存安定性の低下等を生じ、具体
的にはインクの凝集、沈澱、変質等が発生し、結果的に
微細な液滴を作成できず、インク吐出ノズルの目詰まり
を引き起こしてしまう。

【０００４】本発明は、従来のインクジェット記録用イ
ンクの前述の課題に鑑み、これらを解決するものであ
り、その目的の第一は、印字物の耐擦性、耐水性を満足
するインクジェット記録用インクを提供することであ
る。また、その第二の目的は、インクが長時間放置され
ても凝集や沈降等に起因するインク吐出ノズルの目詰ま
りといった問題を起こさない保存安定性に優れたインク
ジェット記録用インクを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するために手段】本発明者らは、鋭意研究
の結果、インクジェット記録用水性顔料インクにおい
て、特定の構造を有する化合物と、特定の構造を分子構
造中に有する有機顔料を組合せることにより、前記目的
を達成し、本発明に至った。即ち、本発明のインクジェ
ット記録用インクは、（第一の成分として）シクロペン
タノヒドロフェナントレン環誘導体０．１〜１０％及び
（第二の成分として）分子構造中に縮合環を有する有機
顔料の一種以上０．５〜１５％を含有することを特徴と
する。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の第一成分であるシクロペ
ンタノヒドロフェナントレン環誘導体は、

【化２】で表される所謂ステロイド骨格を有するもので、４環結
合縮合環構造を有しており、多環化合物に対する極めて
高い相溶性を有する化合物である。

【０００７】このようなシクロペンタノヒドロフェナン
トレン環誘導体としては、ステロイド骨格に存在するＨ
原子が他の極性基、炭化水素等の基に置換されたもの
で、例えば前記の構造式中に付記した＊３，＊７，＊１
２のＣ原子と結合するＨ原子がそれぞれＯＨ基で置換さ
れ、さらに＊１０，＊１３ではＣＨ₃ 基、＊１７ではＣ
Ｈ（ＣＨ₃ ）−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −ＣＯＯＮａにそれぞれ置
換されたコール酸ナトリウム、＊３，＊１２のＣ原子と
結合するＨ原子がＯＨ基、＊１０，＊１３ではＣＨ
₃基、＊１７ではＣＨ（ＣＨ₃ ）−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −ＣＯ
ＯＮａにそれぞれ置換されたデオキシコール酸ナトリウ
ム、

【化３】のような構造を有するシトステロール誘導体（ポリオキ
シエチレンフィトステロール・フィトスタノール：日光
ケミカルズ（株）製非イオン界面活性剤）、

【化４】に示すジギトニン等を例示することができる。これら例
示したシクロペンタノヒドロフェナントレン環誘導体は
水溶性であり、界面活性作用が強く、臨界ミセル濃度が
低く、形成ミセルが小さいので、種々の物質の乳化分散
に適している。

【０００８】また、前記のようにこの第一成分であるシ
クロペンタノヒドロフェナントレン環誘導体のインク中
の含有量は０．１〜１０％である。含有量が０．１％よ
り少ない場合、第二成分である有機顔料の分散安定性が
低下し、１０％より多い場合、インクの粘性が上昇して
吐出安定性に問題を生じる。

【０００９】次に、本発明の第二の成分である分子構造
中に縮合環を有する有機顔料について説明する。まず、
縮合環というのは例えば

【化５】

【化６】

【化７】

【化８】

【化９】

【化１０】のように環式構造を有する有機化合物において、２個又
はそれ以上の環が２個又はそれ以上の原子を共有してい
る場合、このような環式構造を縮合環という。炭素環も
複素環も縮合環を形成し、２個又はそれ以上の環に共有
される原子も炭素原子だけでなく、窒素原子等の場合も
ある。

【００１０】このような分子構造中に縮合環を有する有
機顔料としては、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ２４，１０
１，１０８，１０９，１１０，１１７，１２０，１２
３，１３８，１３９，１５３、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ２，５，１
７，２４，３１，３６，３８，４０，４３、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１，２，３，４，
５，７，９，１０，１２，１４，１５，１７，１８，２
２，２３，３１，４８，４９，５０，５３，５７，５
８，６０，６３，６４，８１，８３，８７，１１２，１
２２，１２３，１４４，１４６，１４９，１６６，１６
８，１７０，１７１，１７５，１７６，１７７，１７
８，１７９，１８５，１８７，１８８，１８９，１９
０，１９２，１９４，２０８，２０９，２１６，２４
３，２４５、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ１，３，１
９，２３，３１，３２，３３，３６，３８，４３，５
０、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１，２，１５，１
６，２２，２５，６３、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ８，１０，１
２，４７、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｒｏｗｎ１，５，２５，
２６，２８、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌａｃｋ１，７等を例示することができる。

【００１１】これらのうちでも４個以上の環で構成され
た縮合環を有するタイプ及び３個の環で形成された縮合
環を２つ以上分子内に有するタイプの有機顔料は、より
安定に分散される。これらの有機顔料としては、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ２４，１０
８，１２３、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ４０，４３、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１２２，１６８，１
７７，１７８，１７９，１８９，１９２，１９４，２０
９，２１６、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ１９，２３，
３１，３３、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５，１６，２
２、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｒｏｗｎ２６，２８、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌａｃｋ７等を例示することができる。

【００１２】また、前記のようにこの第二の成分の有機
顔料のインク中の含有量は０．５〜１５％である。含有
量が０．５％より少ない場合、印字、色相が不鮮明にな
り、１５％より多い場合、インクの粘性が上昇する。

【００１３】第一成分であるシクロペンタノヒドロフェ
ナントレン環誘導体と、第二成分である縮合環を有する
分子構造の有機顔料は、第一成分のステロイド骨格と第
二成分の縮合環との間で安定な吸着層を生じる。特に４
個以上の環で形成された縮合環を有するタイプ及び３個
以上の環で形成された縮合環を２つ以上分子内に持つタ
イプの有機顔料は、第一成分の誘導体と一種の可溶化現
象を生じる。即ち、シクロペンタノヒドロフェナントレ
ン環誘導体が分散剤として作用し、有機顔料を微細な状
態にして水中にコロイド状態で安定に分散させるのであ
る。

【００１４】また、本発明の顔料インクには、前記有機
顔料の分散助剤として界面活性剤及び水溶性樹脂の何れ
か一方又は両方を併用することができる。上記の界面活
性剤としては、高級脂肪酸塩、アルキルスルフォン酸
塩、高級アルコール硫酸エステル塩、スルホコハク酸
塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシ
エチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチ
レン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂
肪酸エステル、アセチレングリコールＥＯ付加体等があ
る。さらに、ノズル等における耐目詰まり性、保湿性、
分散安定性等を向上する目的で、親水性の有機溶剤を添
加することができる。この親水性の有機溶剤としては、
エチレングリコール、グリセリンン、ジエチレングリコ
ール、プロピレングリコール、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、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ト
リエタノールアミン、メチルピロリドン等があり、滲み
を生じさせない程度に添加することができる。また、上
記の水溶性樹脂としては、ポリビニルピロリドン、アク
リル変性樹脂、スチレン変性樹脂、ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルアセテート、セルロース誘導体、リグニ
ンスルフォン酸塩、カゼイン等の蛋白質、サポニン等の
グリコシド類等がある。

【００１５】本発明の顔料インクは、前記の各成分を混
合して調製するのであるが、従来の公知の装置、例えば
ボールミル、サンドミル、ロールミル、超音波分級機等
を使用して作成することができる。また、本発明の顔料
インクの調整に際しては、粗大粒子を除去することが望
ましい。例えば、配合後のインクを加圧濾過機で１ミク
ロンのフィルターを用いる濾過処理を行なうことによっ
て１ミクロン以上の粒子を除去することにより目詰まり
のないインクが得られる。

【００１６】

【実施例】

［実施例１］Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌａｃｋ７：６ｗｔ％ＰＯＥ（２０）フィトステロール：４ｗｔ％｛日光ケミカルズ（株）製『ＮＩＫＫＯＬＢＰＳ−２０』｝ＰＯＥベンジルエーテル：３ｗｔ％グリセリン：６ｗｔ％水：８１ｗｔ％上記の日光ケミカルズ（株）製『ＮＩＫＫＯＬＢＰＳ
−２０』を４ｗｔ％、ＰＯＥベンジルエーテルを３ｗｔ
％及びグリセリン６ｗｔ％に水８４ｗｔ％を加えて溶解
した後、カーボンブラック６ｗｔ％を加え、超音波破砕
若しくはボールミルによって分散した。得られた分散液
を１ミクロンのフィルターにて濾過し、インク組成物を
調整した。

【００１７】［実施例２］Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌａｃｋ７：１０ｗｔ％ＰＯＥ（２５）フィトスタノール：７ｗｔ％｛日光ケミカルズ（株）製『ＮＩＫＫＯＬＢＰＳＨ−２５』｝ＰＥＧ＃２００：５ｗｔ％水：７８ｗｔ％上記の成分を前記実施例１と同様の製造方法で分散し
た。得られた分散液を１ミクロンのフィルターにて濾過
し、インク組成物を調整した。

【００１８】［実施例３］Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２０９：６ｗｔ％デオキシコール酸ナトリウム：５ｗｔ％スチレン−アクリル酸共重合体：１ｗｔ％ジエチレングリコール：５ｗｔ％水：８３ｗｔ％上記の成分を前記実施例１と同様の製造方法で分散し
た。得られた分散液を１ミクロンのフィルターにて濾過
し、インク組成物を調整した。

【００１９】［実施例４］Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１２２：４ｗｔ％ＰＯＥ（３０）フィトステロール：１０ｗｔ％｛日光ケミカルズ（株）製『ＮＩＫＫＯＬＢＰＳ−３０』｝グリセリン：５ｗｔ％水：８１ｗｔ％上記の成分を前記実施例１と同様の製造方法で分散し
た。得られた分散液を１ミクロンのフィルターにて濾過
し、インク組成物を調整した。

【００２０】［実施例５］Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ２４：５ｗｔ％ＰＯＥ（２５）フィトスタノール：８ｗｔ％｛日光ケミカルズ（株）製『ＮＩＫＫＯＬＢＰＳＨ−２５』｝ＰＥＧ＃２００：４ｗｔ％水：８３ｗｔ％上記の成分を前記実施例１と同様の製造方法で分散し
た。得られた分散液を１ミクロンのフィルターにて濾過
し、インク組成物を調整した。

【００２１】［実施例６］Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１０８：２ｗｔ％ジギトニン：３ｗｔ％アセチレングリコールＥＯ付加体：２ｗｔ％２−メチルピロリドン：８ｗｔ％水：８５ｗｔ％上記の成分を前記実施例１と同様の製造方法で分散し
た。得られた分散液を１ミクロンのフィルターにて濾過
し、インク組成物を調整した。

【００２２】［実施例７］Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１６：５ｗｔ％コール酸ナトリウム：３ｗｔ％ポリビニルピロリドン：３ｗｔ％プロピレングリコール：７ｗｔ％水：８２ｗｔ％上記の成分を前記実施例１と同様の製造方法で分散し
た。得られた分散液を１ミクロンのフィルターにて濾過
し、インク組成物を調整した。

【００２３】［実施例８］Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５：３ｗｔ％ＰＯＥ（３０）フィトステロール：１０ｗｔ％｛日光ケミカルズ（株）製『ＮＩＫＫＯＬＢＰＳ−３０』｝エチレングリコール：５ｗｔ％水：８２ｗｔ％上記の成分を前記実施例１と同様の製造方法で分散し
た。得られた分散液を１ミクロンのフィルターにて濾過
し、インク組成物を調整した。

【００２４】［比較例１］カーボンブラック：１０ｗｔ％スチレン−マレイン酸共重合体：５ｗｔ％グリセリン：５ｗｔ％水：８０ｗｔ％上記の成分を前記実施例１と同様の製造方法で分散し
た。得られた分散液を５ミクロンのフィルターにて濾過
し、インク組成物を調整した。

【００２５】［比較例２］Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２０２：３ｗｔ％スチレン−アクリル酸共重合体：１０ｗｔ％ＰＥＧ＃２００：５ｗｔ％水：７８ｗｔ％上記の成分を前記実施例１と同様の製造方法で分散し
た。得られた分散液を５ミクロンのフィルターにて濾過
し、インク組成物を調整した。

【００２６】保存安定性試験前記実施例１〜８及び比較例１，２のインク組成物につ
いて、６０℃恒温槽中に６ケ月間放置した後、以下の検
討を行った。１−１．分散安定性試験沈澱物や液分離を目視にて確認した。液分離や沈澱物は確認されないものを ◎、僅かに液分離が見られるが、弱い振とうにより元に戻るものを○、僅かに沈澱が確認されるものを △、液分離及び沈澱が激しく、振とうしても元に戻らないものを ×、と判定し、表１に示した。

【００２７】１−２．物性変化試験放置前と後で粘度を測定し、その変化を観察した。粘度変化が見られないものを ◎、粘度上昇が初期に対して１０％以内であるものを ○、粘度上昇が初期の１０〜５０％であるものを △、ゲル或いは堅い沈澱を形成しているものを ×、と判定し、表１に示した。

【００２８】プリンター印字性試験前記実施例１〜８及び比較例１，２のインク組成物をピ
エゾ式インクジェットプリンターに用いて、以下の検討
を行った。２−１．連続印字（インク吐出安定性）試験ピエゾ式インクジェットプリンターにて１００枚連続印
字し、印字性を目視にて観察した。滲みもなく印字性も良好なものを ◎、僅かに滲みと印字の乱れが生じるものを ○、滲みはあるが文字の識別は可能であるものを △、滲みで文字の識別が不能であるものを ×、と判定し、表１に示した。

【００２９】２−２．再起動（インク目詰まり性）試験ピエゾ式インクジェットプリンターにて印字した後に、
４０℃で２時間インクキャップを開放状態で放置して再
度印字を行ない、目詰まり等を印字物の比較で確認し
た。目詰まりもなく印字性も良好なものを ◎、僅かに抜けが観察できるものを ○、目詰まりがあるが簡単な復帰操作で印字可能なものを △、印字が不能であるものを ×、と判定し、表１に示した。

【００３０】［結果］

【表１】

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の顔料インク
は、印字物の耐擦性、耐水性が満足できるものであり、
さらにインクの保存安定性が高く、インクの凝集、沈
澱、変質等を生ずることがないので、インクジェットプ
リンターにて吐出安定性が高く、しかもインク吐出ノズ
ルの目詰まりを起こさずに鮮明な印字を実現することが
できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式【化１】で表されるシクロペンタノヒドロフェナントレン環誘導
体０．１〜１０％及び分子構造中に縮合環を有する有機
顔料の一種以上０．５〜１５％を含有することを特徴と
するインクジェット記録用インク。