JPS62109871A - 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浸れた性能を有する黒色水
性インク組成物に関する。

従来技術 インクジェット記録をする場合、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おる。

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
度が適正範囲におること。

２）長期間保存、長期間使用おるいは記録中止中に化学
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
制剤に対する溶解度が十分に高いことか必要である。

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ｉ生、耐光性、耐摩耗性
に浸れ、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侍たれていた。

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おる。

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、−５１、−７５、−１１２、−
１５４等あるいはＣ，１，アシッドブラック−１、−２
、−７、−２４、−２８、−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ｈａ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
クジェット記録用黒色水性インクを提供することにおり
、特に、噴射特性が啜れて、目詰まりがなく、画像の耐
水性、耐光性に浸れた黒色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
だし、 Ｒ１，Ｒ２：水素、アルキル基、ハロゲン、スルホン酸
基 Ｒ３：水素、アルキル基、アシル基、 Ａｒ　：　　１〜３の置＠基を有するフェニル基または
同ナフチル基 Ｍ：水素、ナトリウム、カリウム、リチウム、有機アミ
ン等のカチオンを示す。

ｎ＝　１または２゜ 上記一般式で表わされる染料の含有歴は、インク１００
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か薄く
、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か生じて
インクジェット記録が円滑に行なわれなくなる傾向かお
る。

以下、この発明で用いられる染料の具体例を示す。

］ る。例えば上記具体例１て示される染料の合成例を示す
。まず、８０１１１１の水に苛性ソーダ０、５ｇを溶解
した液にＪ酸２，４ｇを溶解し、ざらに亜硝酸ソーダ０
．７７（］を加える。濃塩酸７ｍｌを水１００ｍ１にｈ
口えた液を撹拌しながら１０°Ｃ以下で上記液を注加し
、ジアゾ化する。

次に、水１５０ｍ１に炭酸ソータ６ｇを溶解した液に１
」酸３．６ｇを加えて溶解し、これをｉｏ’ｃ以下で滑
拌しなから先のジアゾ化液を加えて約１時間カップリン
グ反応をさせる。

一方、濃塩酸７ｍｌを水５０ｍ１に加えた水溶液に４，
４°−ジアミノベンズアニリド２．２７（］を溶解し、
亜硝酸ソーダ１．５ｇを常法によってテトラゾ化し、炭
酸ソーダ６ｇを追加した上記カップリング反応液にＯ′
Ｃて加え、１時間反応させる。

反応終了後、反応液を塩酸酸性としてから、これにメタ
フェニレンジアミン１．１０を加え、酢酸ソーダでｐＨ
を４〜５に調節して室温で８時間反応させる。この液を
酢酸ソーダで塩析すると具体例（１）に示される構造を
有する黒色染料ａ、ａｇ（収率８８，８％）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必る
か、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
エチレングリコール、ポリプロピレンゲリコール、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七ツメチルエーテル、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、＼−メチルー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、１Ｎ−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
効果かおり、その結果、インクシェツトノズルの目詰ま
りを防止できる。

インク中の上記水溶［生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。

ｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響をおよ
ほざずに、インクのｐＨ１を９．０〜１１．０の範囲に
制陣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正化物、
水Ｘ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。

圧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、疏閑ナトリウム、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
などかある。

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
シエチルエチレンシ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、ウラミルニ酢駿ナトリ
ウムなどがある。

防錆剤としては、例えば、酸性亜硫閑塩、チオ硫酸ナト
リウム、チオグリコール竣アンモン、ジイソプロピルア
ンモニウムニトライト、四５肖酸ペンタエリスリトール
、シシクロヘキシルアンモニウムニ］〜ライトなどかあ
る。

その他目的に応じて、水溶［生葉タト、腺吸収剤、水溶
性赤外線吸収剤、水溶［生高分子化合物、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、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。なあ、実施例中の％はすへ−て重量％で必る。

実施例１ 下記の組成物を約５０°Ｃ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表に示すとありておる。

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と周環に
して実施例２〜５、および比校則１〜３のインクを作成
した。

実施例２ 具体例（６）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
　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｉ６，９％実施
例３ 具体例（１０）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（１３）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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７
６．８％実施例５ 具体例（１５）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１ノウム　　　　　　０．２％水　　　　
　　　　　　　　　　　　　　７６．８％比較例１ 染料（Ｃ，１，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　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　７６．９％比較例２ 染料（Ｃ，１，ダイレクトブラック５１）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ｉ！ｉｌ　３ 染料（Ｃ，１，アシッドブラック２８〉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％１１　インクを純水で染料Ｓ度Ｉｗｔ％に
希釈して、上質紙にドクターブレードで塗布し、１日風
乾してサンプルを作製した。このサンプＪしを３０℃の
水に１分間浸漬した後の２度をマクベスｆ反吐で測定し
、浸漬ｎすの濃度と比較した。

！ｌ！ｒ！！、挙り浸漬前−浸漬後の濃度）　Ｘ１００
　／浸漬前の濃度１２１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
のとありでおった。

（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）画像鮮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１１００ｋＨｚ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’Ｃで１力月間、
４°Ｃで１力月間、２０℃で１年間、及び９０’Ｃ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１ｏｏｏ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’Ｃ１３０％ＲＨ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°Ｃ，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
記録は不可能でおった。

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１生質をもっている。

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、Ｒ＿２：水素、アルキル基、ハロゲン、スルホ
   ン酸基 Ｒ＿３：水素、アルキル基、アシル基、 Ａｒ：１〜３の置換基を有するフェニル基 または同ナフチル基 Ｍ：水素、ナトリウム、カリウム、リチウム、有機アミ
   ン等のカチオンを示す。 ｎ＝１または２。