JPS62115075A - 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
性インク組成物に関する。

従来の技術 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か以下
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
度か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土中に化学
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）純度に滞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、耐水け、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、上記諸条件のすへ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
けるものでおる。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、必要に応じてざ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、−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、画像の耐水性が将に
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あり
、特に、噴射特性が滞れで、目詰まりかなく、画像の耐
水性、耐光性に優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
少なくとただし、 Ｒ＋　、Ｒ２：水素、アルキル基、アルコキシ基、アミ
ノ基、ニトロ基、ニトリル基、 アセチル基、ハロゲン、カルボキシ ル基、スルホン酸基 Ｒ３：水素、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン、ス
ルホン酸基 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、 ｎ＝１または２を示す。

上記一般式で表わされる染料の含有量は、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くなる傾向があ
る。

更に、色調を一層純黒色にするために、本発明の染料と
共に他の赤色染料や黄色染料を併用することができる。

併用できる染料としては赤色染料ではＣ，１，ダイレク
トレッド−１、−９、−１１、−３７、−６２、−７５
、−８３、−９９、−２２０、−２２７ヤＣ，１，アシ
ッドレッド−８７、−９２、−９４、−１１５、−１３
１、−１５４、−１８６、−２５４等が、黄色染料とし
ては、Ｃ，１，ダイレクトイエロー−１２、−２７、−
３３、−３９、−５０，−５８、−８５、−８６、−８
８、−１００、−１１０ヤＣ，１，アシッドイエロー−
７、−１７、−２３、−２９、−４２、−９９等が挙げ
られる。

以下、この発明で用いられる染料の具体例を示す。

≧ｕｓ１Ｍａ これらの染料は容易に合成することができる。例えば、
具体例（１）で示される染料は、最初０−クロルアニリ
ンを常法でジアゾ化して、この液に等モルのＨ皺を加え
る。次いで、よく攪拌しながら酢酸ソーダでｐＨ４〜５
とし、１０時間反応させると赤色のモノアゾ溶液が１ｑ
られる。このモノアゾ液を苛性ソーダアルカリ［生とし
、これにＮ、Ｎ’−ヒ゛ス（４−アミノフェニル）−テ
レフタルアミドを常法でテトラゾ化した液をＯ′Ｃで加
え、２時間反応させる。反応終了後酢酸ソーダで塩析す
れば具体例（１）で示した染料が黒色の粉末として得ら
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ｉ生有機溶媒と水とを混合して
使用することもてきる。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メチル
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２００〜６００１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＝メヂルー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、インクジエ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、安息香駿ナトリウム、ペンタクロロフェノ−ル
ナ１ヘ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
ぼさずに、インクのＤＨ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、Ｗｔ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。なお、実施例中の％はすぺで重量％である。

実施例１ 下記の組成物を約５０’Ｃ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成した。

該インクの物性は第１表に示すとありである。

具体例（２）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。

実施例２ 具体例（６）の染料　　　　　　２．０％Ｃ，１，ダイ
レクトイエロー８５　　０．７％Ｃ，１，ダイレクトレ
ッド９　　０．３％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（８）の染料　　　　　　２．３％Ｃ１１，ダイ
レクトイエロー８６　　０．７％ジエチレングリコール
　　　　１５．０％グリセリン　　　　　　　　　５．
０％デヒドロ酢酢酸上トリ１クム　　　０．１％水　　
　　　　　　　　　　　　　　　　７６．９％実施例４ 具体例（１１）の染料　　　　　　　２．０％Ｃ，１，
ダイレクトイエロー８５　　０．６％Ｃ，ｔ、ダイレク
トレッド２２７　　　０．４％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（１４）の染料　　　　　　２．０％Ｃ，１，ダ
イレクトイエロー８８　　０．７％Ｃ，１，ダイレクト
レッド２２７　　　０．３％ポリエチレングリコール２
００　　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，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　　　　　　　　　　　　　　　　　７
６．９％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　　　　　　　　　　　　　　　　　　７
６．９％第１表　インクの物性 １′１　インクを純水で染Ｆｉ１ｍ度＋ｗｔ％に希釈し
て、上質紙にドクタープレ濃度と比較した。

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。その結果を以上に示す。

１）画像１鮮明１生および画像の乾燥性：内径３０μｍ
のノズルから粒子周波数１１００ｋＨ２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。記録物の屹燥時間は常
温常湿で１０秒以内であった。

２）保存避： インクをガラス容器に密閉し、−２０’Ｃで１力月間、
４°Ｃて１力月間、２０°Ｃで１年間、及び９０°Ｃて
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
て１力月間、及び４０’Ｃ１３０％ＲＨて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。

（ｎ）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。

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、アルコキシ基、ア
   ミノ基、ニトロ基、ニトリル基、アセチル基、ハロゲン
   、カルボキシル基、スルホン酸基 Ｒ＿３；水素、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン、
   スルホン酸基 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、 ｎ＝１または２を示す。