JPH11315231A - 耐水性インク組成物 - Google Patents
耐水性インク組成物Info
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- JPH11315231A JPH11315231A JP4741899A JP4741899A JPH11315231A JP H11315231 A JPH11315231 A JP H11315231A JP 4741899 A JP4741899 A JP 4741899A JP 4741899 A JP4741899 A JP 4741899A JP H11315231 A JPH11315231 A JP H11315231A
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Abstract
顔料化合物、(II)下記一般式(1) YR1 mSiR2 3-m …(1) (R1はC1〜C8の一価炭化水素基、R2はC1〜C4のア
ルコキシ基又はアシロキシ基、Yはアミノ基含有有機
基、mは0又は1。)で表されるアミノ基含有有機基を
含有する加水分解性シラン(i)にその含有アミノ基1
モルに対し0.01〜20モルのエポキシ基となる量で
有機モノエポキシ化合物(ii)を反応させた加水分解
性シラン(A)又はその部分加水分解物100重量部
と、下記一般式(2) R3 nSiR4 4-n …(2) (R3はC1〜C8の一価炭化水素基、R4はC1〜C4のア
ルコキシ基又はアシロキシ基、nは0,1又は2。)で
表される加水分解性シラン(B)又はその部分加水分解
物5〜200重量部とを加水分解することによって得ら
れる有機ケイ素化合物(C)、(III)水を含有する
耐水性インク組成物。 【効果】 本発明の耐水性インク組成物は、耐水性に優
れるだけでなく、保存安定性、インク吐出安定性も高
く、特に色調安定性に優れたものである。
Description
た記録方法、特にインクジェット記録方法に好適に用い
ることができるインク組成物であって、被記録材に印字
乾燥後、水や汚水に晒されても印字画像が全く乱れるこ
とがなく、色調安定性にも優れた耐水性インク組成物に
関する。
り、インクジェット記録方法としては種々のインク(記
録液)吐出方式が採用されており、例えば、静電気吸引
方式、圧電素子を用いてインクに機械的振動又は変異を
与える方式、インクを加熱発泡させてその圧力を利用す
る方式等により、インクの小滴を発生させ、それらの一
部又は全部を紙等の被記録材に付着させる記録方法が知
られている。これらは騒音の発生が少なく、高速印字や
多色印字が可能であることから、優れた記録方法として
一般に採用されている。
に使用されるインクとしては、安全性、記録特性の面か
ら主に水を主成分とするものが使用されているが、ノズ
ルの目詰まり防止及び吐出安定性の向上を図るために多
価アルコールも添加されている。
普及に伴い、インク剤に対してもより高い特性の向上が
要求されつつある。その中でも特に要求されている特性
として耐水性がある。最近では一般事務、家庭用として
インクジェットプリンターの普及もめざましいものがあ
るが、このような環境では印刷物が水やコーヒー、ジュ
ースなどの飲料水、汚水などに触れる機会が多くなって
しまうため、耐水性がどうしても必要となる。
溶性染料系インクには、耐水性が殆どなく、このため水
などに触れると印字画像が色のにじみなどによりおかし
くなる場合が殆どである。これは染料自体が水溶性であ
るということ、また吐出安定性の向上のため添加されて
いる多価アルコールも水溶性であるので、印字画像が水
に触れた場合、それらの成分が水を呼び込み、画像が乱
れてしまうためである。
成分をなくすことも考えられるが、そうすると吐出安定
性が悪くなる。
結合させる試みが「色材」67[6](356−361
(1994))に報告されている。これは染料自体にア
ルコキシシリル基を導入し、反応性を持たせたものであ
る。しかし、水溶性染料には、水溶性を発現させるた
め、通常−SO3Na基、−NH2基、−CN基などの極
性基が導入されており、これら極性基がアルコキシシリ
ル基と反応してしまい、アルコキシシリル基をうまく導
入することは困難であり、しかもこのようなものでは水
溶液中での安定性が悪く、コスト的にも不利であるとい
う問題を有している。
2(1993))には、テトラエトキシシラン又はメチ
ルトリエトキシシランに染料を添加し、ゾル液を調製
後、これをガラス基材に処理し、染料を固定化する方法
が提案されているが、このようなゾル液を一般的に塩基
性を示す水性インクに添加すると、添加した途端にゲル
化してしまい、水性インクには使用できないという不都
合がある。
く使用されるものにシリコーン化合物があり、これは溶
剤系では優れた耐水性を付与することができるが、水中
で安定なものはあまりなく、あっても弱酸性下でやや安
定性がある程度であり、系がアルカリ性に傾くと安定性
を失ってしまうものが殆どである。水溶性染料は一般的
にアルカリ性を示すものが多々あるので、このような系
には使用できない。
るため、水溶性のポリアミン類を用いる場合が多々見受
けられるが、ポリアミン類のアミノ基、特に1級アミノ
基の反応性、塩基性により、染料中のアゾ基が分解する
のか色変化が激しく起こり色調が変わってしまうという
問題点もあった。
には、水系表面処理組成物が提案されている。これはア
ミノトリアルコキシシランとそのアミノ基と反応する有
機化合物を反応させ加水分解させたもの、或いはそれと
テトラアルコキシシランのような有機金属化合物を更に
反応させたものを主成分とする水溶液処理剤である。こ
れはある程度アミノ基がブロックされているため、色調
変化は少ないが、ポリジグリシジル化合物類をブロック
剤として使用しているため、ゲル化しやすいなど、液自
身の安定性が悪い場合がある。更にこの方法では、安定
剤として陰イオン界面活性剤を加えているため、耐水性
が悪化する場合もある。また、この液はアルカリ性領域
では不安定であるため、水溶性インク組成物への添加剤
としては好適に使用できないという問題点があった。
で、水性インクを用いた記録方法(とりわけインクジェ
ット記録方法)に好適に用いられるインク組成物であっ
て、そのインクにより印字された印字画像が水に全く冒
されない優れた耐水性を有し、しかも色調安定性にも優
れたインク組成物を提供することを目的とする。
発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた
結果、(I)水溶性染料化合物及び/又は有機顔料化合
物、(II)下記一般式(1) YR1 mSiR2 3-m …(1) (式中、R1は炭素数1〜8の非置換又は置換の一価炭
化水素基、R2は炭素数1〜4のアルコキシ基又はアシ
ロキシ基、Yはアミノ基含有有機基であり、mは0又は
1である。)で表されるアミノ基含有有機基を含有する
加水分解性シラン(i)にその含有アミノ基1モルに対
し0.01〜20モルのエポキシ基となる量で有機モノ
エポキシ化合物(ii)を反応させた加水分解性シラン
(A)又はその部分加水分解物100重量部と、下記一
般式(2) R3 nSiR4 4-n …(2) (式中、R3は炭素数1〜8の非置換又は窒素原子を含
有しない置換の一価炭化水素基、R4は炭素数1〜4の
アルコキシ基又はアシロキシ基、nは0,1又は2であ
る。)で表される加水分解性シラン(B)又はその部分
加水分解物5〜200重量部との混合物を水中或いは加
水分解に必要である以上の水を含む有機溶剤中で加水分
解することによって得られる有機ケイ素化合物(C)、
或いは、上記一般式(1)のアミノ基含有有機基を含有
する加水分解性シラン(i)又はその部分加水分解物1
00重量部と、上記一般式(2)の加水分解性シラン
(B)又はその部分加水分解物5〜200重量部との混
合物を上記と同様にして加水分解して得られる加水分解
物に、その含有アミノ基1モルに対し0.01〜20モ
ルのエポキシ基となる量で有機モノエポキシ化合物(i
i)を反応させることによって得られる有機ケイ素化合
物(D)、及び(III)水を特定の割合で配合するこ
とによって得られるインク組成物が、水性インクを用い
た記録方法(特にインクジェット記録方法)に好適に使
用し得、インクにより印字された印字画像が水分に全く
冒されず、優れた耐水性を示す上、アミノ基の悪影響に
より色調が変化することもなくなり、色調安定性に優れ
たものであることを知見し、本発明をなすに至った。
物及び/又は有機顔料化合物10重量部、(II)上記
有機ケイ素化合物(C)又は(D)2〜60重量部、及
び(III)水30〜10,000重量部を含有してな
ることを特徴とする耐水性インク組成物を提供する。
と、本発明の(I)成分である水溶性染料化合物は、一
般の水溶性インクの染料成分として使用されるものでよ
く、特に制限されるものでないが、ブラック、シアン、
マゼンタ、イエローなどの色を与える公知の色素成分と
して用いられるものを好適に使用することができ、具体
的にはアシッドイエロー17、アシッドイエロー23、
アシッドイエロー73、アシッドイエロー79、ダイレ
クトイエロー86等のイエロー染料、アシッドレッド
1、アシッドレッド8、アシッドレッド14、アシッド
レッド37、アシッドレッド52、アシッドレッド8
7、アシッドレッド92、アシッドレッド103、アシ
ッドレッド289、リアクティブレッド4等のマゼンタ
染料、アシッドブルー9、アシッドブルー92、アシッ
ドブルー87、リアクティブブルー15、ダイレクトブ
ルー86等のシアン染料、アシッドブラック2、ダイレ
クトブラック22、ダイレクトブラック154、フード
ブラック2等のブラック染料などを挙げることができ
る。
発現させるためにスルホン酸ナトリウムで修飾され、そ
れらを水に溶解させるとアルカリ性を示すものが殆どで
あるが、そのようなものでも好適に使用し得る。
ク、ファーストイエロー、ジスアゾイエロー、パーマネ
ントオレンジ、リゾールレッド、レーキレッドC、パー
マネントレッド2B、ブリリアントカーミン6B、カー
ミン3B、コバルトバイオレット、メチルバイオレット
レーキ、フタロシアニンブルー、ファーストスカイブル
ー、フタロシアニングリーンなどが挙げられる。
る有機ケイ素化合物(C)又は(D)は、本発明のイン
ク組成物に耐水性を付与させる成分で、この成分は驚く
べきことに、水溶液に容易に溶解し、更にはアルカリ水
溶液においても高安定性のものである。しかも、染料中
のアゾ基などの発色基を冒すことがないので、長期に亘
って色調変化を生じさせない。
ように、(i)下記一般式(1) YR1 mSiR2 3-m …(1) (式中、R1は炭素数1〜8の非置換又は置換の一価炭
化水素基、R2は炭素数1〜4のアルコキシ基又はアシ
ロキシ基、Yはアミノ基含有有機基であり、mは0又は
1である。)で表されるアミノ基含有有機基を含有する
加水分解性シランに(ii)有機モノエポキシ化合物を
反応させてなる加水分解性シラン(A)又はその部分加
水分解物と、下記一般式(2) R3 nSiR4 4-n …(2) (式中、R3は炭素数1〜8の非置換又は窒素原子を含
有しない置換の一価炭化水素基、R4は炭素数1〜4の
アルコキシ基又はアシロキシ基、nは0,1又は2であ
る。)で表される加水分解性シラン(B)又はその部分
加水分解物とを加水分解することによって得られるもの
である。
般式(1)のアミノ基含有有機基を含有する加水分解性
シラン(i)又はその部分加水分解物と、上記一般式
(2)の加水分解性シラン(B)又はその部分加水分解
物とを加水分解させた加水分解物に、その含有アミノ基
1モルに対し0.01〜20モルのエポキシ基となる量
の有機モノエポキシ化合物を更に反応させることによっ
て得られるものである。
て説明すると、上記加水分解性シラン(A)は、系を水
溶性にするために用いられる成分であり、目的とする有
機ケイ素化合物に水溶性を付与させるために、その1種
又は2種以上を適宜選定して用いられる。また、その部
分加水分解物を用いることもできる。
記一般式(1) YR1 mSiR2 3-m …(1) で表されるアミノ基含有有機基を有する加水分解性シラ
ンに、(ii)有機モノエポキシ化合物を反応させるこ
とによって得られたものである。
の非置換又は置換の一価炭化水素基であり、アルキル
基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基などの非
置換一価炭化水素基や、これらの基の水素原子の一部又
は全部をハロゲン原子などで置換した例えばハロゲン化
アルキル基などの置換一価炭化水素基が挙げられるが、
好ましくは置換基は窒素原子を含まないものである。具
体的には、−CH3,−CH2CH3,−CH2CH2C
H3,−CH(CH3)2,−CH2CH2CH2CH3,−
CH(CH3)CH2CH3,−CH2CH(CH3)C
H3,−C(CH3)3,−C6H5,−C6H13などが例示
される。
又はアシロキシ基であり、具体的には、−OCH3,−
OCH2CH3,−OCH2CH2CH3,−OCH(C
H3)2,−OCH2CH2CH2CH3,−OCH(C
H3)CH2CH3,−OCH2CH(CH3)CH3,−O
C(CH3)3,−OCOCH3,−OCOCH2CH3な
どが例示される。
記式(3)で示されるものが挙げられる。
化水素基である。なお、R5とR6は互いに同一であって
も異なっていてもよい。R7,R8は炭素数1〜8の二価
炭化水素基で、R7とR8は互いに同一であっても異なっ
ていてもよい。pは0又は1〜3の整数である。)
R1で説明したものと同様である。炭素数1〜8の二価
炭化水素基としては、アルキレン基などが挙げられる。
のを挙げることができる。H2NCH2−,H(CH3)
NCH2−,H2NCH2CH2−,H(CH3)NCH2C
H2−,H2NCH2CH2CH2−,H(CH3)NCH2
CH2CH2−,(CH3)2NCH2CH2CH2−,H2N
CH2CH2NHCH2CH2CH2−,H(CH3)NCH
2CH2NHCH2CH2CH2−,(CH3)2NCH2CH
2NHCH2CH2CH2−,H2NCH2CH2NHCH2C
H2NHCH2CH2CH2−,H(CH3)NCH2CH2
NHCH2CH2NHCH2CH2CH2−
2NCH2CH2CH2−,H2NCH2CH2NHCH2CH
2CH2−,H2NCH2CH2NHCH2CH2NHCH2C
H2CH2−
である。
する加水分解性シラン(A)としては、下記のものを例
示することができる。H2NCH2Si(OCH3)3,H
2NCH2Si(OCH2CH3)3,H2NCH2SiCH3
(OCH3)2,H2NCH2SiCH3(OCH2C
H3)2,H2NCH2CH2Si(OCH3)3,H2NCH
2CH2Si(OCH2CH3)3,H2NCH2CH2SiC
H3(OCH3)2,H2NCH2CH2SiCH3(OCH2
CH3)2,H2NCH2CH2CH2Si(OCH3)3,H
2NCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)3,H2NCH
2CH2CH2SiCH3(OCH3)2,H2NCH2CH2
CH2SiCH3(OCH2CH3)2,H(CH3)NCH
2CH2CH2Si(OCH3)3,H(CH3)NCH2C
H2CH2Si(OCH2CH3)3,H(CH3)NCH2
CH2CH2SiCH3(OCH3)2,H(CH3)NCH
2CH2CH2SiCH3(OCH2CH3)2,H2NCH2
CH2NHCH2CH2CH2Si(OCH3)3,H2NC
H2CH2NHCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)3,
H2NCH2CH2NHCH2CH2CH2SiCH3(OC
H3)2,H2NCH2CH2NHCH2CH2CH2SiCH
3(OCH2CH3)2,H(CH3)NCH2CH2NHC
H2CH2CH2Si(OCH3)3,H(CH3)NCH2
CH2NHCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)3,H
(CH3)NCH2CH2NHCH2CH2CH2SiCH3
(OCH3)2,H(CH3)NCH2CH2NHCH2CH
2CH2SiCH3(OCH2CH3)2,H2NCH2CH2
NHCH2CH2NHCH2CH2CH2Si(OC
H3)3,H2NCH2CH2NHCH2CH2NHCH2CH
2CH2Si(OCH2CH3)3,H2NCH2CH2NHC
H2CH2NHCH2CH2CH2SiCH3(OCH3)2,
H2NCH2CH2NHCH2CH2NHCH2CH2CH2S
iCH3(OCH2CH3)2
分解性シラン(i)と反応させる有機モノエポキシ化合
物(ii)は、その分子中に1個のエポキシ基を持つも
のであれば特に限定されるものではない。なお、1分子
中に2個以上のエポキシ基を有するものとすると、これ
がアミノ基含有加水分解性シランとの間に好ましくない
ゲル状態を作り、液の保存安定性を悪くしたりする不利
益をもたらすおそれがある。
に下記一般式(4)で示されるものが好ましい。
くは鎖中に1個以上の酸素原子を介在してもよい炭素数
1〜25、特に1〜10の直鎖状又は分枝状の二価炭化
水素基であり、特に酸素原子を介在してもよいアルキレ
ン基、アルケニレン基が挙げられ、例えば、アルキレン
基、オキシアルキレン基、ポリオキシアルキレン基、ア
ルケニレン基、オキシアルケニレン基を挙げることがで
きる。R10は水酸基、非置換又は置換アルケニル基、
(メタ)アクリロキシ基、ハロゲン原子、又は−SiR
11 3基(R11は炭素数1〜4のアルキル基、アルコキシ
基又はアシロキシ基であり、それぞれ互いに同一であっ
ても異なっていてもよい)である。なお、非置換又は置
換アルケニル基としては炭素数2〜4のものが好まし
く、また置換アルケニル基としてはハロゲン置換アルケ
ニル基を挙げることができる。
i)のアミノ基含有有機基を含む加水分解性シラン
(i)に対する添加量は、このアミノ基含有有機基を含
む加水分解性シランに含まれる窒素原子1個に対しエポ
キシ基が0.01〜20モル量、好ましくは0.1〜1
0モル量となる範囲とすればよい。エポキシ基の量が
0.01モル量より少ないと色調安定性が悪くなる。ま
た、その量が20モル量を超えるとコスト的に不利にな
ったり、保存安定性が悪くなる。
有機基を含む加水分解性シランと有機モノエポキシ化合
物の所定量を混合し、加熱反応を行わせ、例えば下記式
の反応により上記加水分解性シラン(i)のアミノ基の
活性水素を有機モノエポキシ化合物でブロック変性した
ものである。特に色調に大きく悪影響を及ぼす第1級ア
ミノを封鎖することにより、色調安定性に優れたものと
なる。このとき、アミノ基による水溶性も低下するが、
エポキシ基の開環反応により発生する水酸基により水溶
性は補われるので、水溶性低下は少なくなる。
の部分加水分解物と混合して用いられる加水分解性シラ
ン(B)は、下記一般式(2)で表され、その1種を単
独で又は2種以上を組み合わせて用いることができ、そ
の部分加水分解物を使用してもよい。
有しない置換の一価炭化水素基、R4は炭素数1〜4の
アルコキシ基又はアシロキシ基、nは0,1又は2であ
る。)
置換の一価炭化水素基としては、上記R1で説明したも
のと同様である。具体的には、−CH3,−CH2C
H3,−CH2CH2CH3,−CH(CH3)2,−CH2
CH2CH2CH3,−CH(CH3)CH2CH3,−CH
2CH(CH3)CH3,−C(CH3)3,−C6H5,−
C6H 13などが例示される。
又はアシロキシ基であり、具体的には、−OCH3,−
OCH2CH3,−OCH2CH2CH3,−OCH(C
H3)2,−OCH2CH2CH2CH3,−OCH(C
H3)CH2CH3,−OCH2CH(CH3)CH3,−O
C(CH3)3,−OCOCH3,−OCOCH2CH3な
どが例示される。
しては、下記のものを例示することができる。
H3)4、Si(OCH2CH3)4、CH3Si(OC
H3)3、CH3Si(OCH2CH3)3、(CH3)2Si
(OCH3)2、(CH3)2Si(OCH2CH3)2、及
びこれらの部分加水分解物である。
加水分解物に式(2)の加水分解性シラン(B)又はそ
の部分加水分解物を混合して用いる場合、その混合比
は、加水分解性シラン(A)又はその部分加水分解物1
00重量部に対し加水分解性シラン(B)又はその部分
加水分解物5〜200重量部の割合であり、より好まし
くは加水分解性シラン(B)又はその部分加水分解物の
量が10〜150重量部である。この量が200重量部
を超えるとアルカリ領域での安定性が悪化する。
それらの部分加水分解物を用いて加水分解し、本発明の
主剤となる有機ケイ素化合物(C)を得る場合、溶媒は
主として水を使用するが、必要に応じて、水と溶解する
有機溶媒であるアルコール、エステル、ケトン、グリコ
ール類を水に添加する形で用いることができる。有機溶
媒としては、メチルアルコール、エチルアルコール、1
−プロピルアルコール、2−プロピルアルコール等のア
ルコール類、酢酸メチル、酢酸エチル、アセト酢酸エチ
ル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン等の
ケトン類、グリセリン、ジエチレングリコール等のグリ
コール類などを挙げることができる。
て400〜5,000重量部が好ましい。更に好ましく
は1,000〜3,000重量部である。溶媒の量が4
00重量部より少ないと反応が進行しすぎ、系が均一に
ならない場合がある。また液の保存安定性も悪くなる場
合がある。一方、5,000重量部より多いと経済的に
不利な場合が生じる。
のモル比率で5〜50が好ましい。このモル比率が5よ
り少ないと加水分解が完全に進行しにくく、液の安定性
が悪化する場合がある。一方、50を超えると経済的に
不利な場合が生じる。
中或いは加水分解に必要である以上の量の水を含む有機
溶剤中に滴下する方法、(2)混合シラン或いは有機溶
剤含有混合シラン中に水を滴下する方法、(3)加水分
解性シラン(B)又はその部分加水分解物を水中或いは
加水分解に必要である以上の量の水を含む有機溶剤中に
滴下し、その後、加水分解性シラン(A)又はその部分
加水分解物を滴下する方法、(4)加水分解性シラン
(A)又はその部分加水分解物を水中或いは加水分解に
必要である以上の量の水を含む有機溶剤中に滴下し、そ
の後、加水分解性シラン(B)又はその部分加水分解物
を滴下する方法などが挙げられるが、耐水性インク組成
物の安定性の点から、特に(1)の反応方法が好まし
い。
(i)上記した一般式(1)で示されるアミノ基含有有
機基を有する加水分解性シラン又はその部分加水分解物
100重量部と、(B)上記した一般式(2)で示され
る加水分解性シラン又はその部分加水分解物5〜200
重量部、より好ましくは10〜150重量部とを加水分
解させることによってその加水分解物を得た後、この加
水分解物に(ii)上記有機モノエポキシ化合物を反応
させることによって製造する。
分としては、上記と同様のものを挙げることができ、
(i)成分と(B)成分又はそれらの部分加水分解物を
加水分解させる方法も、上述した方法と同様の方法を採
用することができ、反応順序も上記と同様である。更
に、得られた加水分解物に有機モノエポキシ化合物を反
応させる場合、上記と同様に、この加水分解物中の窒素
原子1個に対しエポキシ基が0.01〜20モル量、好
ましくは0.1〜10モル量の範囲となるように有機モ
ノエポキシ化合物を使用すればよく、また反応方法は、
上記有機モノエポキシ化合物をアミノ基含有有機基を含
有する式(1)の加水分解性シラン又はその部分加水分
解物と反応させる方法と同様の方法を採用することがで
きる。
水溶液の形で得られるが、必要に応じて、更に水を加え
たり、除去したりして、有機ケイ素化合物(C)又は
(D)100重量部に対して水10〜2,000重量
部、好ましくは10〜1,000重量部の比率に調整す
ることができる。
水性インク中での保存安定性が高く、特に(I)成分の
染料により系がアルカリ性領域にある場合においても安
定に存在することができ、耐水性を付与することが可能
である。更に染料を変色させることがないので、色調安
定性にも優れている。
の水溶性染料化合物及び/又は有機顔料化合物の種類に
より異なるが、(I)成分10重量部に対して2〜60
重量部、特に10〜40重量部とする。添加量が2重量
部より少ないと、耐水性効果が小さくなり、また60重
量部より多いと、もはやそれ以上の耐水性効果を期待で
きず、コスト的にも好ましくない。
を使用し、上記(I)及び(II)成分の溶剤として用
いるものである。
部に対し30〜10,000重量部、特に40〜1,0
00重量部であり、30重量部よりも少ないと耐水性イ
ンク組成物の保存安定性が悪化し、また、10,000
重量部より多いと画像が乱れ、目的の画像にならない。
(III)成分を含有してなるもので、耐水性、保存安
定性、インク吐出安定性、発色性に優れ、インクジェッ
ト記録方法などの水性インクを用いた記録方法に好適に
使用することができるものであるが、更に必要に応じて
各種添加剤を配合することができる。
出安定性を高めるために保湿剤を添加することができ、
具体的には、グリセリン、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール、低分子量ポリエチレングリコー
ル、ポリビニルアルコール、エチルアルコール、イソプ
ロピルアルコールなどを挙げることができ、これらは1
種を単独で又は2種以上を混合して用いることができ
る。
合には、(I)成分10重量部に対し1〜40重量部、
特に5〜30重量部配合することが好ましい。ここでの
配合量が1重量部よりも少ないとインク吐出安定性が悪
くなる場合があり、また、40重量部よりも多いと耐水
性が弱くなったり、コスト的にも好ましくない場合があ
る。
で、任意成分を適宜添加することができる。この任意成
分としては、諸性能を付与させるため、UV吸収剤、消
泡剤、界面活性剤などを添加してもよい。また補強用に
各種微粒子化無機酸化物あるいはそのゾル、水溶性ポリ
マーなどを添加することもできる。
字画像の耐水性に優れるだけでなく、保存及び色調安定
性、インク吐出安定性も高く、更には印字画像の発色性
にも優れているという長所を持つインク組成物である。
発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制
限されるものではない。
備えた200mlの反応器に(CH3O)3SiCH2C
H2CH2NH2100g(0.56モル)を入れ、撹拌
混合しながら80℃に加熱した。そこに2,3−エポキ
シ−1−プロパノール62.2g(0.84モル)を1
時間かけて滴下した。更に80℃で5時間撹拌してアミ
ノ基とエポキシ基の反応を行わせ、その後10mmHg
の減圧下に80℃で低留分を留去して加水分解性シラン
(A−1)を得た。その性状を下記に示す。
備えた200mlの反応器に(CH3O)3SiCH2C
H2CH2NHCH2CH2NH2100g(0.45モ
ル)を入れ、撹拌混合しながら80℃に加熱した。そこ
に2,3−エポキシ−1−プロパノール50.3g
(0.68モル)を1時間かけて滴下した。更に80℃
で5時間撹拌してアミノ基とエポキシ基の反応を行わ
せ、その後10mmHgの減圧下に80℃で低留分を留
去して加水分解性シラン(A−2)を得た。その性状を
下記に示す。
を撹拌機、温度計及び冷却器を備えた200mlの反応
器に入れ、撹拌混合した。ここに上記合成例1で得られ
た加水分解性シラン(A−1)50.6g(0.2モ
ル)及びCH3Si(OCH3)313.6g(0.1モ
ル)を混合したものを室温で10分間かけて滴下したと
ころ、25℃から36℃に内温が上昇した。更にオイル
バスにて60〜70℃に加熱し、そのまま1時間撹拌を
行った。次にエステルアダプターを取り付け、内温98
℃まで上げ、副生したメタノールを除去することによ
り、有機ケイ素化合物水溶液152gを得た。このもの
の不揮発分(105℃/3時間)は25.3%であっ
た。
を撹拌機、温度計及び冷却器を備えた200mlの反応
器に入れ、撹拌混合した。ここに上記合成例1で得られ
た加水分解性シラン(A−1)50.6g(0.2モ
ル)及びSi(OCH3)415.2g(0.1モル)を
混合したものを室温で10分間かけて滴下したところ、
25℃から36℃に内温が上昇した。更にオイルバスに
て60〜70℃に加熱し、そのまま1時間撹拌を行っ
た。次にエステルアダプターを取り付け、内温98℃ま
で上げ、副生したメタノールを除去することにより、有
機ケイ素化合物水溶液146gを得た。このものの不揮
発分(105℃/3時間)は26.3%であった。
を撹拌機、温度計及び冷却器を備えた200mlの反応
器に入れ、撹拌混合した。ここに上記合成例2で得られ
た加水分解性シラン(A−2)59.2g(0.2モ
ル)及びCH3Si(OCH3)313.6g(0.1モ
ル)を混合したものを室温で10分間かけて滴下したと
ころ、25℃から36℃に内温が上昇した。更にオイル
バスにて60〜70℃に加熱し、そのまま1時間撹拌を
行った。次にエステルアダプターを取り付け、内温98
℃まで上げ、副生したメタノールを除去することによ
り、有機ケイ素化合物水溶液157gを得た。このもの
の不揮発分(105℃/3時間)は25.0%であっ
た。
を撹拌機、温度計及び冷却器を備えた200mlの反応
器に入れ、撹拌混合した。ここに上記合成例2で得られ
た加水分解性シラン(A−2)59.2g(0.2モ
ル)及びSi(OCH3)415.2g(0.1モル)を
混合したものを室温で10分間かけて滴下したところ、
25℃から36℃に内温が上昇した。更にオイルバスに
て60〜70℃に加熱し、そのまま1時間撹拌を行っ
た。次にエステルアダプターを取り付け、内温98℃ま
で上げ、副生したメタノールを除去することにより、有
機ケイ素化合物水溶液151gを得た。このものの不揮
発分(105℃/3時間)は26.0%であった。
を撹拌機、温度計及び冷却器を備えた200mlの反応
器に入れ、撹拌混合した。ここにH2NCH2CH2NH
CH2CH2CH2Si(OCH3)344.4g(0.2
モル)及びCH3Si(OCH3)313.6g(0.1
モル)を混合したものを室温で10分間かけて滴下した
ところ、25℃から55℃に内温が上昇した。更にオイ
ルバスにて60〜70℃に加熱し、そのまま1時間撹拌
を行った。続けて2,3−エポキシ−1−プロパノール
16.3g(0.22モル)を15分間かけて滴下し、
更に1時間撹拌を行った。次にエステルアダプターを取
り付け、内温95℃まで上げ、副生したメタノールを除
去することにより、有機ケイ素化合物水溶液163gを
得た。このものの不揮発分(105℃/3時間)は2
9.0%であった。
を撹拌機、温度計及び冷却器を備えた200mlの反応
器に入れ、撹拌混合した。ここにH2NCH2CH2NH
CH2CH2CH2Si(CH3)(OCH3)241.2g
(0.2モル)及び(CH3)2Si(OCH3)212.
0g(0.1モル)を混合したものを室温で10分間か
けて滴下したところ、25℃から46℃に内温が上昇し
た。更にオイルバスにて60〜70℃に加熱し、そのま
ま1時間撹拌を行った。続けて2,3−エポキシ−1−
プロパノール16.3g(0.22モル)を15分間か
けて滴下し、更に1時間撹拌を行った。次にエステルア
ダプターを取り付け、内温95℃まで上げ、副生したメ
タノールを除去することにより、有機ケイ素化合物水溶
液170gを得た。このものの不揮発分(105℃/3
時間)は31.0%であった。
ゾールブラックLF/5.0g (2)合成例3の有機ケイ素化合物/19.7g(固形
分5.0g) (3)水/65.3g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。 [マゼンタインク] (1)水溶性染料化合物:アルドリッチ社製のアシッド
レッド14/5.0g (2)合成例3の有機ケイ素化合物/19.7g(固形
分5.0g) (3)水/65.3g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。 [イエローインク] (1)水溶性染料化合物:東京化成株式会社製のアシッ
ドイエロー23/5.0g (2)合成例3の有機ケイ素化合物/19.7g(固形
分5.0g) (3)水/65.3g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。 [シアンインク] (1)水溶性染料化合物:東京化成株式会社製のアシッ
ドブルー92/5.0g (2)合成例3の有機ケイ素化合物/19.7g(固形
分5.0g) (3)水/65.3g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。
トプリンター機(キャノン製 BJC−600S機)に
用いて、通常の紙にインクジェット記録を行い、印字画
像について下記の評価を行った。結果を表1に示す。
ら引き上げた時の印字画像の変化を観察した。 ○:印字画像変化なし △:やや水によるにじみあり ×:水によるにじみ激しい画像の発色性 インクジェット記録を行った紙の印字画像の発色性を観
察した。 ○:発色性良好 ×:発色性悪い吐出安定性 1時間連続印字を行った時、ノズル吹き出し口のインク
の詰まりによる印字画像のかすれが起こらないか否かを
観察した。 ○:印字画像のかすれなし △:印字画像の一部分かすれあり ×:印字画像のかすれ激しい保存安定性 1日30分間の連続使用で何日間変化なく印字できるか
を観察した(ノズル詰まり、印字画像のかすれが出るま
での期間)。60℃下保存安定性 インク組成物を60℃の環境下に放置し、液の変化を観
察した(液の色変化やゲルなどが発生するまで、安定に
存在する期間)。
ゾールブラックLF/5.0g (2)合成例4の有機ケイ素化合物/19.0g(固形
分10.0g) (3)水/66.0g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。 [マゼンタインク] (1)水溶性染料化合物:アルドリッチ社製のアシッド
レッド14/5.0g (2)合成例4の有機ケイ素化合物/19.0g(固形
分10.0g) (3)水/66.0g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。 [イエローインク] (1)水溶性染料化合物:東京化成株式会社製のアシッ
ドイエロー23/5.0g (2)合成例4の有機ケイ素化合物/19.0g(固形
分10.0g) (3)水/66.0g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。 [シアンインク] (1)水溶性染料化合物:東京化成株式会社製のアシッ
ドブルー92/5.0g (2)合成例4の有機ケイ素化合物/19.0g(固形
分10.0g) (3)水/66.0g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。
トプリンター機(キャノン製 BJC−600S機)に
用いて、通常の紙にインクジェット記録を行った。評価
は実施例1と同様に行った。結果を表1に示す。
ゾールブラックLF/5.0g (2)合成例5の有機ケイ素化合物/20.0g(固形
分5.0g) (3)水/65.0g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。 [マゼンタインク] (1)水溶性染料化合物:アルドリッチ社製のアシッド
レッド14/5.0g (2)合成例5の有機ケイ素化合物/20.0g(固形
分5.0g) (3)水/65.0g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。 [イエローインク] (1)水溶性染料化合物:東京化成株式会社製のアシッ
ドイエロー23/5.0g (2)合成例5の有機ケイ素化合物/20.0g(固形
分5.0g) (3)水/65.0g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。 [シアンインク] (1)水溶性染料化合物:東京化成株式会社製のアシッ
ドブルー92/5.0g (2)合成例5の有機ケイ素化合物/20.0g(固形
分5.0g) (3)水/65.0g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。
トプリンター機(キャノン製 BJC−600S機)に
用いて、通常の紙にインクジェット記録を行った。評価
は実施例1と同様に行った。結果を表1に示す。
ゾールブラックLF/5.0g (2)合成例6の有機ケイ素化合物/19.2g(固形
分5.0g) (3)水/65.8g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。 [マゼンタインク] (1)水溶性染料化合物:アルドリッチ社製のアシッド
レッド14/5.0g (2)合成例6の有機ケイ素化合物/19.2g(固形
分5.0g) (3)水/65.8g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。 [イエローインク] (1)水溶性染料化合物:東京化成株式会社製のアシッ
ドイエロー23/5.0g (2)合成例6の有機ケイ素化合物/19.2g(固形
分5.0g) (3)水/65.8g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。 [シアンインク] (1)水溶性染料化合物:東京化成株式会社製のアシッ
ドブルー92/5.0g (2)合成例6の有機ケイ素化合物/19.2g(固形
分5.0g) (3)水/65.8g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。
トプリンター機(キャノン製 BJC−600S機)に
用いて、通常の紙にインクジェット記録を行った。評価
は実施例1と同様に行った。結果を表1に示す。
ゾールブラックLF/5.0g (2)合成例7の有機ケイ素化合物/17.2g(固形
分5.0g) (3)水/67.8g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。 [マゼンタインク] (1)水溶性染料化合物:アルドリッチ社製のアシッド
レッド14/5.0g (2)合成例7の有機ケイ素化合物/17.2g(固形
分5.0g) (3)水/67.8g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。 [イエローインク] (1)水溶性染料化合物:東京化成株式会社製のアシッ
ドイエロー23/5.0g (2)合成例7の有機ケイ素化合物/17.2g(固形
分5.0g) (3)水/67.8g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。 [シアンインク] (1)水溶性染料化合物:東京化成株式会社製のアシッ
ドブルー92/5.0g (2)合成例7の有機ケイ素化合物/17.2g(固形
分5.0g) (3)水/67.8g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。
トプリンター機(キャノン製 BJC−600S機)に
用いて、通常の紙にインクジェット記録を行った。評価
は実施例1と同様に行った。結果を表1に示す。
ゾールブラックLF/5.0g (2)合成例8の有機ケイ素化合物/16.1g(固形
分5.0g) (3)水/68.9g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。 [マゼンタインク] (1)水溶性染料化合物:アルドリッチ社製のアシッド
レッド14/5.0g (2)合成例8の有機ケイ素化合物/16.1g(固形
分5.0g) (3)水/68.9g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。 [イエローインク] (1)水溶性染料化合物:東京化成株式会社製のアシッ
ドイエロー23/5.0g (2)合成例8の有機ケイ素化合物/16.1g(固形
分5.0g) (3)水/68.9g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。 [シアンインク] (1)水溶性染料化合物:東京化成株式会社製のアシッ
ドブルー92/5.0g (2)合成例8の有機ケイ素化合物/16.1g(固形
分5.0g) (3)水/68.9g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。
トプリンター機(キャノン製 BJC−600S機)に
用いて、通常の紙にインクジェット記録を行った。評価
は実施例1と同様に行った。結果を表1に示す。
(キャノン製 BJC−600S機)付属のインクを用
いて、通常の紙にインクジェット記録を行った。評価は
実施例1と同様に行った。結果を表1に示す。
(エプソン製 MJ−500C機)付属のインクを用い
て、通常の紙にインクジェット記録を行った。評価は実
施例1と同様に行った。結果を表1に示す。
ゾールブラックLF/5.0g (2)ペンタエチレンヘキサミン/5.0g (3)水/80.0g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。 [マゼンタインク] (1)水溶性染料化合物:アルドリッチ社製のアシッド
レッド14/5.0g (2)ペンタエチレンヘキサミン/5.0g (3)水/80.0g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。 [イエローインク] (1)水溶性染料化合物:東京化成株式会社製のアシッ
ドイエロー23/5.0g (2)ペンタエチレンヘキサミン/5.0g (3)水/80.0g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。 [シアンインク] (1)水溶性染料化合物:東京化成株式会社製のアシッ
ドブルー92/5.0g (2)ペンタエチレンヘキサミン/5.0g (3)水/80.0g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。
トプリンター機(キャノン製 BJC−600S機)に
用いて、通常の紙にインクジェット記録を行った。評価
は実施例1と同様に行った。結果を表1に示す。
ゾールブラックLF/5.0g (2)トリエチレンペンタミン/5.0g (3)水/80.0g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。 [マゼンタインク] (1)水溶性染料化合物:アルドリッチ社製のアシッド
レッド14/5.0g (2)トリエチレンペンタミン/5.0g (3)水/80.0g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。 [イエローインク] (1)水溶性染料化合物:東京化成株式会社製のアシッ
ドイエロー23/5.0g (2)トリエチレンペンタミン/5.0g (3)水/80.0g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。 [シアンインク] (1)水溶性染料化合物:東京化成株式会社製のアシッ
ドブルー92/5.0g (2)トリエチレンペンタミン/5.0g (3)水/80.0g (4)保湿剤:グリセリン/10.0g (1)〜(4)成分を混合し、耐水性インク組成物を調
製した。
トプリンター機(キャノン製 BJC−600S機)に
用いて、通常の紙にインクジェット記録を行った。評価
は実施例1と同様に行った。結果を表1に示す。
に優れるだけでなく、保存安定性、インク吐出安定性も
高く、特に色調安定性に優れたものである。
Claims (7)
- 【請求項1】 (I)水溶性染料化合物及び/又は有機
顔料化合物10重量部、(II)下記一般式(1) YR1 mSiR2 3-m …(1) (式中、R1は炭素数1〜8の非置換又は置換の一価炭
化水素基、R2は炭素数1〜4のアルコキシ基又はアシ
ロキシ基、Yはアミノ基含有有機基であり、mは0又は
1である。)で表されるアミノ基含有有機基を含有する
加水分解性シラン(i)にその含有アミノ基1モルに対
し0.01〜20モルのエポキシ基となる量で有機モノ
エポキシ化合物(ii)を反応させた加水分解性シラン
(A)又はその部分加水分解物100重量部と、下記一
般式(2) R3 nSiR4 4-n …(2) (式中、R3は炭素数1〜8の非置換又は窒素原子を含
有しない置換の一価炭化水素基、R4は炭素数1〜4の
アルコキシ基又はアシロキシ基、nは0,1又は2であ
る。)で表される加水分解性シラン(B)又はその部分
加水分解物5〜200重量部とを加水分解することによ
って得られる有機ケイ素化合物(C)2〜60重量部、
及び(III)水
30〜10,000重量部を含有することを特徴とする
耐水性インク組成物。 - 【請求項2】 (I)水溶性染料化合物及び/又は有機
顔料化合物10重量部、(II)下記一般式(1) YR1 mSiR2 3-m …(1) (式中、R1は炭素数1〜8の非置換又は置換の一価炭
化水素基、R2は炭素数1〜4のアルコキシ基又はアシ
ロキシ基、Yはアミノ基含有有機基であり、mは0又は
1である。)で表されるアミノ基含有有機基を含有する
加水分解性シラン(i)又はその部分加水分解物100
重量部と、下記一般式(2) R3 nSiR4 4-n …(2) (式中、R3は炭素数1〜8の非置換又は窒素原子を含
有しない置換の一価炭化水素基、R4は炭素数1〜4の
アルコキシ基又はアシロキシ基、nは0,1又は2であ
る。)で表される加水分解性シラン(B)又はその部分
加水分解物5〜200重量部とを加水分解することによ
って得られる加水分解物に、その含有アミノ基1モルに
対し0.01〜20モルのエポキシ基となる量で有機モ
ノエポキシ化合物(ii)を反応させて得られる有機ケ
イ素化合物(D) 2〜60重量部、及び
(III)水 30
〜10,000重量部を含有することを特徴とする耐水
性インク組成物。 - 【請求項3】 アミノ基含有有機基を含有する式(1)
の加水分解性シランが、 【化1】 である請求項1又は2記載の耐水性インク組成物。 - 【請求項4】 有機モノエポキシ化合物が、下記一般式
(4) 【化2】 (式中、R9は二価の有機基を示し、R10は水酸基、非
置換又は置換アルケニル基、(メタ)アクリロキシ基、
ハロゲン原子、又は−SiR11 3基(R11は炭素数1〜
4のアルキル基、アルコキシ基又はアシロキシ基であ
る)を示す。)で示されるものである請求項1乃至3の
いずれか1項記載の耐水性インク組成物。 - 【請求項5】 式(2)の加水分解性シランが、 Si(OCH3)4 Si(OCH2CH3)4 CH3Si(OCH3)3 CH3Si(OCH2CH3)3 (CH3)2Si(OCH3)2又は (CH3)2Si(OCH2CH3)2 である請求項1乃至4のいずれか1項記載の耐水性イン
ク組成物。 - 【請求項6】 保湿剤1〜40重量部を含有してなる請
求項1乃至5のいずれか1項記載の耐水性インク組成
物。 - 【請求項7】 インクジェット記録用である請求項1乃
至6のいずれか1項記載の耐水性インク組成物。
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