JPS6286070A - 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
て好適な水性インキ組成物に関するものであり、特にイ
ンクジＪツ１〜印刷用としてすぐれた性能を有するｙＡ
色水性インク組成物に関する。

従来技術 インフジエラ１〜記録において、長時間に刀って良好な
記録を行なうためには、使用するインクが以下の条件を
満たずことが必要である。

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
度が適正範囲に含まれること。

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

３）記録される画像が充分にコントラス１〜が高く、鮮
明であること。

４）印字画像の乾燥が速いこと。

以上の要求を満たすためには、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Ｗ？度が十分に高いことが要求される。

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、 ６）記録された画像は当然のこととして耐水性、耐光性
、耐摩耗性に富むニジミのない鮮明な画像でなければな
らないことが要求される。

以上のような要求を満たすためこれまでに、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、
上記の諸条件のすべてを充分に満足するものはいまだに
得られていないのが現状である。

以上に要求される特性は、インクに処方される材料の中
で特に染料により左右されるものであり、これらの要求
を満足するために、新規な染料の開発が持たれていた。

通常、水性インク組成物は、基本的には、染料及びＱ　
ｒ−１剤といわれる多価アルコールまたはそのエーテル
類と水とより禍成され、必要に応じてざらに防黴剤等の
添加剤を含有するものである。

従来の黒色水性インクにおいて染料としてはｃ、ｒ、ダ
イレクトブラック−４、−１７、−１９、＝３２、−３
８、−５１、−７５、−１１２、−１５４等やＣ１Ｉ、
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ある。

しかしながら、これらの染料のうち直接染料は溶解性が
悪いことから、その含有濃度を増大して画像ａｉ、コン
トラスＩ・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ものの特に画（粂の耐水性
に劣るため特殊な加工組を使用しなければならない。

目的 本発明は、上記従来の欠点を解決した水性インク組成物
を提供するものであり、より詳細には噴射特性がすぐれ
て目詰まりがなく、特に画像の鮮明性、耐水性、耐光性
にすぐれた黒色水１生インクを提供するものである。

溝成 本発明者は、上記欠点をｒＩ決する手段として特定の染
料を用いることが、十分な効果をもたらすことを児い出
して、本発明にいたった。すなわち、本発明のインク組
成物は、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ものである。

（。

Ｒ＋；水素、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン、ス
ルホン酸基、 ここでｍ＝　Ｏｌｌまたは２ Ｒ２；水素、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン Ｒ３、Ｒ４；水素、アミノ基、ニトロ基、スルホン酸基
、ハロゲン、アルキル 基、カルボキシル基、カルバモイル 基、スルファモイル基、シアノ基 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うすれて、１ｑられる画像の色調
は不十分どなり、また２０重か部を越えたｉ！１合には
長時間好時させるとインク中に析出が止してインクジェ
ット記録が十分に行なわれなくなる傾向がある。

更に色調をより純黒色にするため、本発明の染ねと共に
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やｃ、ｒ、アシッド
レッド−８７、−９２、−９４、−１１５、−１３１、
＝１５４、−１８６、−２５４等が、黄色染料ではＣ，
１，ダイレクトイエローーー１２、−２７、＝２８、−
３３、−３９、−４４、−５０、−５８、−８５、−８
６、−８Ｔ、　　−８８、−１００、−１１０、−１４
２、−１４４やＣ，１，アシッドイエロー−７、−１７
、−２３、−２９、−４２、−９９等が挙げられる。

以下に該染料の具体例を列挙する。

（工５） 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２．６ｇのオル１
〜クロルアニリンを常法でジアゾ化した後、ｐＨ３で７
．２ｇのＨ酸とカップリング反応して赤色のモノアゾ染
料液を得る。次に３．５９のＮ、Ｎ′−ビス（４−アミ
ノベンゾイル）バラフェニレンジアミンを常法にてテト
ラゾ化し、苛性ソーダアルカリ性とした先のモノアゾ染
利溶液に加えてカップリング反応する。終了後塩析によ
り染料を析出させる。収量は１０．８（ｌである。

本発明のインクは、溶媒成分として水を使用するもので
あるが、インク物性を所望の直に調整するため、インク
の乾燥を防止づるため、染料の溶解性を向上するため等
の目的で、下記の水溶性行■溶媒と水とを混合して使用
することもできる。

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ブチルエーテル、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モノブ
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、Ｎ−メチル−２−ピロリドン
、２−ビロリドン、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
り染料の高い溶解性と水分蒸発防止による目詰り防止の
効果を得ることが出来る。

インク中の上記水溶性有機溶媒の含有用はインク仝重■
に対して５〜８０％の範囲で使用できるが、粘性、乾燥
性等から１０〜４０％の範囲で用いることが好ましい。

本発明のインクには上記染料、溶剤の他に従来より知ら
れている染料および添加剤を加えることができる。

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−オキサイトナｉ〜
リウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノール
ナトリウム簀が本発明に使用できる。

ｐｌ−１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ｐｔ−＋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１ｐ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、（Ａ　Ｎ’Ｕ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耐
酸ナトリウム、ニトワロ三酢耐す１−リウム、ヒドロオ
キシエチルエチレンジアミン三［ナトリウム、ジエチレ
ントリアミン五酢酸す１ヘリウム、ラウミルニ酢酸す］
〜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。

以下に本発明の実施例および比較例を示す。

％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。、該インクの物性は表−１に
示すとおりである。

具体例は）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　　　　　
０．２％水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　７６．８％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（１）の染料　　　　　　　　２．２％Ｃ，１，
ダイレクトイエロー８６　０．８％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　　　　　０．２％
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
７６．８％実施例３ 具体例［６１の染料　　　　　　　　２．３％Ｃ，１，
ダイレクトイエロー１４２　０．７％ジエチレングリコ
ール　　　　　１５．０％グリセリン　　　　　　　　
　　５．０％デヒドロ酢酸ナトリウム　　　　　０．２
％水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　７６．８％実施例４ 具体例（○）の染料　　　　　　　　　１．８％Ｃ，１
，ダイレクトレッド９０．４％ Ｃ，１，ダイレクトイエロー２８　０．８％トリエチレ
ングリコール　　　　１０．０％２．２′〜チオジエタ
ノール　　　１０．０％安安息耐酸ナトリウム　　　　
　０．２％水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　７６．８％実施例５ 具体例１１４１の染１′：１　　　　　　　　　１．９
％ｃ、ｒ、ダイレクトレッド２２７　０．４％Ｃ，１，
ダイレフ１ヘイエロー１４４　０．７％ポリエチレング
リコール２００　　５．０％１−リエチレングリコール
七ツ メチルエーテル　１５．０％ 安息香酸ナトリウム　　　　　　　Ｑ　、　２　％水　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７
６．８％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
　　　　　０．２％水　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　７６．８％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
　　　　　０．２％水　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　７６．８％比較例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
　　　　　０．２％水　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　７６．８％１１１　インクを純水で染
料濃度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成した。このサンプ
ルを３０℃の水に１分間浸漬した後の濃度をマクベス′
ａ度計で測定し浸漬前の濃度と比較した。

褪色率−［（浸漬前の濃度−浸漬後の′ａ度）／浸漬前
の濃度］ｘ１００峯２　※ゞ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（プＹ１と同じ方法でＭ　ＣＴｈ率を求めた。

効　　　　果 （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＠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１１００ｋｆ−１
ｚの条件で市場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
°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１０００時間連続して行なっ
たが、ノズルに目詰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）に従ってジエツ］へ記録を行なった後、常温常
湿で　１力月間、及び４０℃−３０％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。

（ＩＦ）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１ｑ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りが生じて
インクの１１１５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。

特許出願人　株式会社リ　コ　− 代理人　弁理士　小　松　秀　岳 代理人　弁理士　旭　　　　　宏 手続補正書　（鮫） 昭和６０年１２月９日 特許庁長官　　宇　賀　道　部　　殿 １、事件の表示 特願昭６０−２２４９０１号 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 名　称　　　（６７４）　　株式会社リコー４、代理人 ５、補正命令の日付　　　　（自発） ６、補正の対象 明細書中、発明の詳細な説明の欄　　　　　　　　　　
　＼゛９ ７、補正の内容　　　　　　　　　　　　　　　　　　
・５、（１）明細書第１１頁の化合物（１１）並びに（
１２）の構造式を下記のとおり訂正する。

「

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。 ▲数式、化学式、表等があります▼ Ｒ＿１；水素、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン、
   スルホン酸基、 ここでｍ＝０、１または２ Ｒ＿２；水素、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン Ｒ＿３、Ｒ＿４；水素、アミノ基、ニトロ基、スルホン
   酸基、ハロゲン、アルキル基、カルボキシル基、カルバ
   モイル基、スルファモイル基、シアノ基 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。