JPS6286072A - 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すぐ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において、長時間に亙って良好な記
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？ｌ￥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
に対する溶解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。また、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画像でなければならないこと。

以上のような要求を満足するためこれまでに、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
、上記の諸条件のず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待たれていた。

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
とより構成され、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。

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Ｃ１■、
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［象濃度、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ものの特に画像の耐水性に
劣るため特殊な加工紙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
にすぐれた黒色水性インクを提供するものである。

構　　　成 本発明者は、上記欠点を解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見い出し
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
一秒含有することを特徴とするものである。

Ｒ１、Ｒ２：水素、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲ
ン、シアノ基、カル ボキシル基、スルホン酸基、ヒドロ キシアルキル基、カルバモイル基、 スルファモイル基 Ａｒ　；水酸基、アミノ基、置換アミン基、アルキル基
、スルホン酸基等の置換 基を有するフェニル基およびナフチ 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量は、インク　１０
０重母部に対して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、１りられる画像の色調
は不十分となり、また２０重量部以上（２０重最部は含
まない）の場合には長時間経時させるとインク中に析出
が生じ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。

以下に該染料の具体例を列挙する。

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３．７ｇの４．４
′−ジアミノスチルベン−２，２′−ジスルホン酸を水
１００１、塩酸８ｍｌ中で亜硝酸ソーダ１．５ｇにてテ
トラゾ化する（１０℃、３時間）、このテトラゾ化液に
Ｈ酸３．６（］　、水１５０ｍ１を加えてよく攪拌しな
がら酢酸ソーダでｐＨ３として８時間反応する。次にこ
の反応液を炭酸ソーダでアルカリ性とし、５℃以下でア
ニリン１．０ｇのジアゾ化液を少しづつ加え１時間反応
する。

そしてこの液を再び酸性とし、メタフェニレンジアミン
１．１ｇを加える。酢酸ソーダでｐＨを４〜５とし室温
で８時間反応する。終了侵食塩で塩析し、（１）で示さ
れる構造の黒色染料８．ＧＯ（収率８５％）を得た。

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値に調整するため、インク
の乾燥を防止するため、染料の溶解性を向上するため等
の目的で、下記の水溶性有機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、ポリニブ−レンゲリコール、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、１〜
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石数溶媒の含有量はインク全重分
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。

防腐防激剤としては、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Ｏロフェノール±
トリウム等が本発明に使用できる。

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ｐＨを９．０〜１１．０の範囲に制
御でさ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−゛Ｌ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耐ナトリウム、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。

その細目的に応じて、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。

％はすべで重囲％である。

実施例１ 下記の組成物を約５０℃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。該インクの物性は表−１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　　　　
０．２％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（９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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　７Ｇ、８％実施例３ 具体例（９）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％実施例４ 具体例りの染料　　　　　　　　　３．０％１〜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６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Ｑ香酸ナトリウム　　　　　　　０．２％水　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７６．８％比
較例１ 染１１（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％デヒドロ酢酸す１〜リウ
ム　　　　　０．２％水　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　７６．８％表−１インクの物性 二を 二を 宅 ］× （カーボンアーク灯、６３°Ｃ）にかけ×１と同じ方法
で褪色率を求めた。

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（西試験を行った。その結果を以下に示す。

１）画像鮮明性および画像の屹燥性： 内径３０μｍのノズルから粒子周波数１１００ｋｌ−１
ｚの条件で市場の上質紙上にインクをジエン１〜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℃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： １００　　　　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）に従ってジェット記録を行なった後、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。

（Ｉｒ）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。

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、Ｒ＿２；水素、アルキル基、アルコキシ基、ハ
   ロゲン、シアノ基、カルボキシル基、スルホン酸基、ヒ
   ドロキシアルキル基、カルバモイル基、スルファモイル
   基 Ａｒ；水酸基、アミノ基、置換アミノ基、アルキル基、
   スルホン酸基等の置換基を有するフエニル基およびナフ
   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。