JPS61250073A - 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するものであり、特に
インクジェット印刷用として優れた性能を有する黒色水
性インク組成物７に関する。

」胆へ１艶 インフジエラ１〜記録をする場合、長時間にわたって良
好な記録を行なうためには、使用するインクの性質が以
下の条件を満たすことが必要である。

１）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
度が適正範囲にあること。

２）長期間保存、長期間使用あるいは記録中正中に化学
変化などにより析出が生じたり、インク物性値が変化し
ないこと。

３）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。

４）印字画像の乾燥が速いこと。

以上の条件を満足させるためには、インクに使用する染
料の分子吸光係数が十分に高いこと、染料の水および湿
潤剤に対する溶解度が十分に高いことが必要である。

更に、フルカラー・プリンター等に用いられるインクに
は ５）純度に優れた色調を示すこと。また、６）記録゛さ
れた画像はいうまでもなく、耐水性、耐光性、耐摩耗性
に優れ、ニジミのない鮮明画像でなければならない。

以上のような要求を満足するために、これまでに、イン
クジェット記録用インクとして幾多の提案がなされてい
るが、上記諸条件のすべてを充分に満足するものは未だ
に得られていない。

上記諸条件はインクの成分、特に染料によって影響を受
けるものである。したがって、これらの条件を満足する
ような染料が開発されることが待たれていた。

通常、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
とから構成され、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。

ところで、黒色水性インクにおいて染料としては、従来
、例えばＣ，１，ダイレクトブラック−４，−１７、−
１９、−３２、−３８、−７５、−１１２、−１５４等
あるいはＣ，１，アシッドブラック−１、−２、−７、
−２４、−９４等の直接染料や酸性染料が用いられてい
る。

しかし、これらの染料のうち、直接染料は溶解性が悪い
ために、その含有濃度を大にして画像濃度、コントラス
トを充分に上げることができない。

また、酸性染料は溶解性は良いが、画像の耐水性が特に
劣るために、特殊な加工紙を使用しなければならないと
いう問題がある。

目　　　　的 本発明の目的は、このような従来の欠点を解決したイン
クジェット記録用マゼンタ水性インクを提供することに
あり、特に、噴射特性が優れて、目詰まりがなく、画像
の耐水性、耐光性に優れたマゼンタ水性インクを提供す
ることにある。

構　　　成 本発明者は、上記目的を達成するためには特定の染料を
用いると十分な効果を得られることを発見したものであ
り、その構成は、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水性インクた
ｌどし、 Ｒ１；水素、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、カ
ルボキシル基、スルホン酸基のうちの何れか、 Ｒ２：ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルキルエー
テル基、ヒドロキシアルキルアミノ基、ジ（ヒドロキシ
アルキル）アミノ基のうちの何れか、 Ｒ３、Ｒ４；水素、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲ
ンのうちの何れか、 Ｘ；水素、リチウム、カリウム、ナトリウム、有機アミ
ンのうちの何れかであるカチオン、を示す。

上記一般式で表わされる染料の含有量は、インク　１０
０重量部に対して、０．５〜２０重量部、好ましくは１
．５〜６重量部が適当である。

０．５重量部未満であると、着色剤としての効力が薄く
、得られる画像の色調は不十分となり、また２０重量部
を越える場合には長時間経過するうちに析出物が生じて
インクジェット記録が円滑に行なわれな（なる傾向があ
る。

以下、この発明で用いられる染料の具体例を示す。

これらの染料は容易に合成することができる。例えば、
上記具体例１で示される染料の場合は、まず、オルトト
リジン２１．２ｇを常法によりテトラシン化した後、Ｈ
酸４０９とｐＨ５で酸性カップリングを行う。

１０時間１ス上反応させた後に、これを炭酸ナトリウム
でアルカリ性とし、これに　ｐ−アミノフェニルエチル
アルコール１３．７（Ｊを常法でジアゾ化した液を１０
℃以下で加えてアルカリ性カップリングを行う。

この液を再び塩酸でＥＩＨ４〜５に戻し、ｍ−フェニレ
ンジアミンの塩酸塩１９．００を加えて室温で酸性カッ
プリングを行う。

１０時間以上攪拌して反応させた後、反応液を塩酸で強
酸性とし、析出した黒色の染料を濾過する。濃度２％の
塩酸で無りａ質不純物を洗い流した後乾燥すると上記具
体例１で示される構造を有する物質を主成分とする黒色
粉末染料６６．５ｇ（収率的８０％）が得られる。

本発明のインクは溶媒成分として水を用いるものである
が、インクの物性の調整、乾燥防止、染料の溶解性の向
上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。たとえば、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
１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ツプチルエーテ
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。

これらの具体例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
ることによって、染料の高い溶解性と水分の蒸発防止効
果があり、その結果、インクジェットノズルの目詰まり
を防止できる。

インク中の上記水溶性有機溶媒の含有ｍ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
燥性等を考えて１０〜４０％の範囲で用いるのが好まし
い。

本発明のインクには、上記染料、溶剤の他に、従来から
知られている染料および添加剤を加えることもできる。

防腐、防黴剤としては、デヒドロ酢酸ソーダ、ソルビン
酸ソーダ、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
ナトリウム等が用いられる。

０８ｇ４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、ジェタノールアミン、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、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などがあげ
られる。

比電気伝導度調整剤としては、例えば、塩化カリウム、
塩化アンモニウム、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウムな
どの無機塩、トリエタノールアミンなどの水溶性アミン
などがある。

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、ヒドロオキ
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、ウラミルニ酢酸ナトリ
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、水溶性高分子化合吻、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、実施例および比較例によって本発明を具体的に説
明する。なお、実施例中の％はすべで重量％である。

実施例１ 下記の組成物を約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
よってインクを作成した。

該インクの物性は第１表に示すとおりである。

具体例１の染料　　　　　　　３．０％ジエチレングリ
コール　　　　１５．０％グリセリン　　　　　　　　
　５．０％デヒドロ酢酸ナトリウム　　　　０．１％水
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７６．９
％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
作成した〇 実施例２ 具体例４の染料　　　　　　　　３．０％ジエチレング
リコール　　　　１５．０％グリセリン　　　　　　　
　　５．０％デヒドロ酢酸ナトリウム　　　０．１％水
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７６．９
％実施例３ 具体例５の染料　　　　　　　３．０％ジエチレングリ
コール　　　　１５．０％グリセリン　　　　　　　　
　５．０％デヒドロ酢酸ナトリウム　　　　０．１％水
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７６．９
％実施例４ 具体例７の染料　　　　　　　３．０％トリエチレング
リコール　　　１０．０％２．２′−チオジェタノール
　　１０．０％安息香酸ナトリウム　　　　　０．２％
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７６．
８％実施例５ 具体例８の染料　　　　　　　３．０％ポリエチレング
リコール２００　　５，０％トリエチレングリコール モノメチルエーテル　１５．０％ 安息香酸ナトリウム　　　　　　０．２％水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　７６゜８％比較例１ 染料＜ｃ、ｒ、ダイレクト ブラック　１５４）　　３．０％ ジエチレングリコール　　　　１５．０％グリセリン　
　　　　　　　　５・０％デヒドロ酢酸ナトリウム　　
　　０．１％水　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　７６．９％比較例２ 染料（Ｃ，？、ダイレクト ブラック３２）　　３．０％ ジエチレングリコール　　　　１５．０％グリセリン　
　　　　　　　　５．０％デヒドロ酢酸ナトリウム　　
　　０．１％水　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　１６．９％比較例３ 染料（Ｃ，１，アシッド ブラック９４）　　３．０％ ジエチレングリコール　　　　１５．０％グリセリン　
　　　　　　　　５゜０％デヒドロ酢酸ナトリウム　　
　　０．１％水　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　７６．９％第１表　インクの物性 一ドで塗布し、１日風乾してサンプルを作成した。この
サンプルを３０℃の水に１分間浸漬した侵の濃度をマク
ベス濃度計で測定し浸漬前の濃度と比較した。

褪色率−（浸漬前−浸漬後の濃度）　ｘｌｏｏ　／浸漬
前の濃度層２１と同様にして作成したサンプルを３時間
フェードメータ（カーボンアーク灯、６３℃）にかけ１
と同じ方法で褪色率を求めた。

上記インキについて実用性の評価試験をした結果は下記
のとおりであった。

（Ｉ）実施例１のインク組成物について、４つの項目に
ついて評価試験を行った。その結果を以下に示す。

１）ｉｉｌｌＹ明性および画像の乾燥性：内径３０μｍ
のノズルから粒子周波数１１００ｋｌ［ｚの条件で市販
の上質紙上にインクをジェット記録したところ、ニジミ
のない鮮明な黒色画像が得られた。記録物の乾燥時間は
常温常湿で１０秒以内であった。

２）保存性： インクをガラス容器に密閉し、−２０℃で１力月間、４
℃で１力月間、２０℃で１年間、及び９０℃で１週間、
夫々保存したが、析出は認められなかった。またインク
物性や色調についても変化は認められなかった。

３）噴射安定性： 前記１）のジェット記録を１０００時間連続して行なっ
たが、ノズルに目詰まりや噴射方向の変化なく、安定し
た記録が行なえた。

４）噴射応答性： 前記１）に従ってジェット記録を行なった後、常温常湿
で１力月間、及び４０℃、３０％Ｒ１−１で１週間夫々
放置し、ついで再び１）のジェット記録を行なったが、
前記３）と同様、安定した記録が行なえた。

（ＩＩ）実施例２〜５のインクについて実施例１と同じ
く噴射応答性をテストしたところ実施例１と同様に良好
な結果が得られた。これに対して比較例１〜３の場合は
、常温常湿で１週間、および４０℃、３０％ＲＨで３日
間放置したところ、各々ノズルの部分的目詰まりが生じ
てインクの噴射方向が著しく不安定となり、ジェット記
録は不可能であった。

効　　　　果 以上、説明したように、本発明のインクはその物性がジ
ェット記録に適している外に、長時間の保存に耐え鮮明
な画像を画き、画像の乾燥も早く、かつ、その堅牢性も
高いという優れた性質をもっている。

手続補正書　（自発） 昭和６０年１０月７日 特許庁長官　　宇　賀　道　部　　殿 １、事件の表示 特願昭６０−９１１５０号 ２、発明の名称 水性インク組成物 名　称　　　（６７４）　　株式会社リコー４、代理人 ６、補正の対象 明細書中、発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容

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。 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ ただし、 Ｒ＿１；水素、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、
   カルボキシル基、スルホン酸基のうちの何れか、 Ｒ＿２；ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルキルエ
   ーテル基、ヒドロキシアルキルアミノ基、ジ（ヒドロキ
   シアルキル）アミノ基のうちの何れか、 Ｒ＿３、Ｒ＿４；水素、アルキル基、アルコキシ基、ハ
   ロゲンのうちの何れか、 Ｘ；水素、リチウム、カリウム、ナトリウム、有機アミ
   ンのうちの何れかであるカチオン、を示す。