JPS63120776A - 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］ 本発明は水性インク特にインクジェット記録用に適した
黒色水性インクに関する。

［従来技術］ インクジェット記録において、長時間に厘って良好な記
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。

また、下記条件も満たす必要がある。

５）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待たれていた。

［目　　的］ 本発明は、上記従来の要求を満足する水性インクを提供
することを目的とし、特にインクジェット記録に用いた
場合に、噴射特性がすぐれて目詰りがなく、特に緑青色
を補色して画像の鮮明性、耐水性、耐光性にすぐれた黒
色水性インクを提供することにある。

［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
一種含有することを特徴とするもので必る。

Ａｒ；アミノ基、水酸基、アルキル基、カルボキシル基
およびスルホン酸基を持つアリール基、 Ｒ１、Ｒ２：水素、メチル基、ハロゲン基、スルホン酸
基、 Ｒ３；水素、水酸基、アミノ基、置換アミン基、 Ｍ　；水素、アルカリ金属、四級アンモニウム、塩基性
アミン、 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１００重
量部に対して０．５〜２０．０重量部、好ましくは１．
５〜６．０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
て得られる画像の濃度は不十分となり、また２０．０重
量部を越える場合には長時間経時させるとインク中に析
出物が生じてインクジェット記録が正確に行われなくな
る傾向がある。

更に色調を整えるためや黒色とするため本発明の染料と
共に他の青色染料や赤色染料、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青色染料ではＣ，１
，ダイレクトブルー−１、−８、−７１、−７６、−８
６、−１０８、−２００，−２０１、−２０２、−２３
６やＣ，１，アシッドブルー−１、−７、−９、−１５
、−１７５、−２４９等が、赤色染料テハｃ、１．ダー
（１／クトＬ／７ドー１、−９、−１５、−１７、−２
８、−３７、−６２、−７５、−８１、−８３、−８９
、−９９、−２２０．−２２５、−２２７やＣ，１，ア
シッドレッド−３５、−４４、−５２、−８２、−９２
、−９４、−１１５、−１３１、−１３４、−１５４、
−１８６、−２４９、−２５４、−２８９等が、黄色染
料ではＣ，１，ダイレクトイエロー−１２、−２７、−
２８、−３３、−３９、−４４、−５０，−５８、−８
５、−８６、−８７、−８８、−１００，−１１０，−
１４２、−１４４ヤＣ，１，アシッドイエロー−７、−
１７、−２３、−４２、−４４、−７９、−９９、−１
４２等が、その他Ｃ，１，ダイレクトオレンジ２６、Ｃ
，１，リアクティブブルー２等が挙げられる。

以下、この具体例を列挙する。

上記水溶性染料の合成法を化合物１）＠例にして説明す
る。

４．４゛−ジアミノベンズアニリド２．３ｇを水８０ｍ
１、濃塩酸７ｍｌの液に溶解する。５°Ｃに冷して、こ
れに亜硝酸ナトリウム１．５ｇを２０％水溶液にして少
しづつ加えてジアゾ化する。３０分反応した後スルフ１
ミン酸で過剰の亜硝酸を消去する。

このジアゾ液に冷水を加えて液量を３００ｍ　ｌとし、
これにメタフェニレンジアミン−４−スルホン１１．９
ｇを加えてよく攪拌する。直ちにカップリングが始まり
橙色の染料が析出してくるが５°Ｃで１０時間反応する
。

次に１−アミノ−８−ナフトール−３，６−ジスルホン
酸モノナトリウム３．９ｇを水１５０ｍ１、炭酸ナトリ
ウム２０（］の液に溶解する。これを５°Ｃに冷して攪
拌し、これに先のモノアゾ液を注加する。３時間反応し
た後、食塩５０（ｌで塩析すると化合物１）で示される
染料が黒褐色の粉末として得る。収量は７．６ｇであっ
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、下記の水溶液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おる
。

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−ピロリドンでおり、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まり防止
の効果を得ることができる。

インク中の上記水溶液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
性等から１５〜６０％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
れている添加剤を加えることができる。

例えば防腐防黴剤としてはデヒドロ酢酸ナトリウム、ソ
ルビン酸ナトリウム、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、２，５−ジメチル−６−アセド
キシメタジオキサン等が本発明に使用できる。

ＤＨ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ｌ）Ｈ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、４級アンモニウム水酸化物、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。

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
どがおる。

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’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Ｊ：ってインクを作製した。

具体例（１）の染料　　　　　３．０％ジエチレングリ
コール　　　　１５．Ｏ％Ｎ−メチル−２−ピロリドン
　１５，０％デヒドロ酢酸ナトリウム　　　　０．２％
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　６６．８％下
記の組成よりなる材料を用いる以外は実圧倒１と同様に
して実施例２〜５および比較例１〜３のインクを作製し
た。

実施例２ 具体例（３）の染料　　　　　３．０％ポリエチレング
リコール２００　１５．０％トリエチレングリコールモ
ノ メチルエーテル　５．０％ デヒドロ酢酸ナトリウム　　　　０．２％水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　７６．８％実施例３ 異体例（６）の染料　　　　　３．０％ジエチレングリ
コール　　　　２０．０％１．３−ジメチルイミダゾリ
ジノン ５．０％ ２．５−ジメチル−６−アセドキシ メタジオキサン　０．３％ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　７１．７％実
施例４ 具体例（９）の染料　　　　　３．０％ジエチレングリ
コール　　　　２０．０％グリセリン　　　　　　　　
　５．０％２．５−ジメチル−６−アセドキシ メタジオキサン　０．３％ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　７１．７％実
施例５ 具体例（１２）の染料　　　　　３．０％ポリエチレン
グリコール２００　１５．０％トリエチレングリコール モノメチルエーテル　５．０％ ２−ピリジンチオール −１−オキサイドナトリウム　０．３％水　　　　　　
　　　　　　　　　　　７６．７％実施例６ 具体例（１４）の染料　　　　　１．０％Ｃ，１，ダイ
レクトブルー８６　　　２．０％ジエチレングリコール
　　　　１５．０％Ｎ−メチル−２−ピロリドン　１５
．０％デヒドロ酢酸ナトリウム　　　０．２％水　　　
　　　　　　　　　　　　　　６６．８％実施例７ 具体例（１５）の染料　　　　　１．０％Ｃ，１，ダイ
レクトブルー２３６　　　２．０％ジエチレングリコー
ル　　　　２０．０％グリセリン　　　　　　　　　５
．０％２．５−ジメチル−６−アセドキシ メタジオキサン　０．３％ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　７１，１％比
較例１ Ｃ，１，フードブラック２　　　　３．０％ジエチレン
グリコール　　　　１５．０％Ｎ−メチル−２−ピロリ
ドン　１５．０％デヒドロ酢酸ナトリウム　　　　０．
２％水　　　　　　　　　　　　　　　　　　６６．８
％比較例２ Ｃ，１，アシッドブラック２　　　３．０％ポリエチレ
ングリコール２００　１５．０％トリエチレングリコー
ル モノメチルエーテル　５．０％ デヒドロ酢酸ナトリウム　　　　０．２％水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　７６．８％比較例３ Ｃ，１，ダイレクトブラック３２　　３．０％ジエチレ
ングリコール　　　　２０．０％グリセリン　　　　　
　　　　５．０％２．５−ジメチル−６−アセドキシ メタジオキサン　０．３％ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　７１．７％［
効　　果］ 実施例１〜７、比較例１〜３について下記の試験を行な
った。

１）画像の鮮明性 リコー製ワードプロセッサー・リポート５６００Ｊ用イ
ンクジエツトプリンターに、作製したインクを充填し印
字を行なった。

鮮明な画像が得られたインクについて表−１においてＯ
印で表わした。

２）画像の耐光性 １）で得た画像サンプルをフェードメーター（カーボン
・アーク灯、６３℃）に３時間かけ、光照射前後の画像
濃度をマクベス濃度肝で測定し、下式により耐光性（褪
色率）を求めた。

褪色率（％） ＝［１−（光照射後の画＠濃度 ／光照射前の画像濃度）］ｘ１００ ３）画像の耐水性 １）で得た画像サンプルを３０’Ｃの水に１分間浸漬し
、浸漬前後の画像濃度をマクベス濃度計で測定し、（２
）項の式と同様の式により耐水性（褪色率％）を求めた
。

４）保存性 インクをポリエチレン製の容器に入れ、−２０℃、４℃
、２０℃、５０℃、７０℃、それぞれの条件下で３カ月
間保存し、保存前後の粘度、表面張力、電気伝導度の変
化、および沈殿物析出の有無を調べた。どの条件下で保
存しても、物性変化、沈澱物の発生がなかったものを表
−１では○とした。

５）ノズルの目詰まりテスト １）で印字した後印字体止したままで２０℃、６５％Ｒ
Ｈの環境下で２力月間放置し、放置後再び正常な印字が
可能か否かを調べた。

１つのインクサンプルについて３台のプリンターを使用
し試験した。

表−１には３台のプリンターとも正常に印字できた場合
をＯ１３台中１台又は２台で正常印字ができなかった場
合をＸ、３台とも正常印字できなかった場合をＸ×で示
した。なお５６００Ｊ用プリンターにはノズルに詰まり
が生じ噴射ができなくなった時、ジェットの噴射方向が
著しく放置前と比べて変化した時には、それを自動的に
検出し、プリンターの作動を停止するための装置が取り
付けられている。

表−１ 以上説明したように、本発明の水性インク組成物は保存
中に沈澱を生ずるような障害がなく、したがってノズル
詰まりが起らない。

また、この水性インクで画かれた画像は鮮明で、特に耐
光性、耐水性が優れている。

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１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▼ Ａｒ；アミノ基、水酸基、アルキル基、カルボキシル基
   およびスルホン酸基を持つアリール基、 Ｒ＿１、Ｒ＿２；水素、メチル基、ハロゲン基、スルホ
   ン酸基、 Ｒ＿３；水素、水酸基、アミノ基、置換アミノ基、 Ｍ；水素、アルカリ金属、四級アンモニウム、塩基性ア
   ミン、 ｎ＝１または２