JPS63137975A - 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おる。

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ある。

Ｒ１；水素、低級アルキル基、低級アルコキシ基、ハロ
ゲン、カルボキシル基、ヒドロキシアルキル基、スルホ
ン酸基 Ｒ２；水素、水酸基、メチル基 Ｒ３；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 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、−２００１−２０１、−２０２、−２３
６やＣ，１，アシッドブルー−１、−７、−９、−１５
、−１７５、−２４９等が、赤色染料ではＣ，１，ダイ
レクトレッド−１、−９、−１５、−１７、−２８、−
３７、−６２、−７５、−８１、−８３、−８９、−９
９、−２２０，−２２５、−２２７やＣ，１，アシッド
レッド−３５、−４４、−５２、−８２、−９２、−９
４、−１１５、−１３１、−１３４、−１５４、−１８
６、−２４９、−２５４、−２８９等が、黄色染料では
Ｃ，１，ダイレフトイエロー−１２、−２７、−２８、
−３３、−３９、−４４、−５０，−５８、−８５、−
８６、−８７、−８８、−１００，−１１０、−１４２
、−１４４やＣ，１，アシッドイエロー−７、−１７、
−２３、−４２、−４４、−７９、−９９、−１４２等
が、その他Ｃ，１，ダイレクトオレンジ２６、Ｃ，１，
リアタデイブブルー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具体例１）の化合物を例にし
て説明する。

４．４゛−ジアミノジフェニルスルホン２．３ｇを水６
０ｍ１、製塩ｌ　７ｍｌからなる液に溶解し、５°Ｃで
亜硝酸ナトリウム１．５ｇを２０％水溶液として加えジ
アゾ化する。終了後スルファミン酸で過剰の亜硝酸を消
去する。

このジアゾ液を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、水１５０ｍ１の
液に加え、５°Ｃで攪拌しながら１０時間反応した後、
酢酸ナトリウム１０ｇを加えてｌ）Ｈ４，５としてなお
１０時間反応する。

次にこの液に炭酸ナトリウム１３（］を加えて　　□ア
ルカリ性とし、５°Ｃに冷して、これにアニリン１．０
！；ｌを常法にてジアゾ化した液３０ｍ１を注加する。

１時間反応した後、食塩５０（Ｊで塩析し、具体例１）
で示される染料８．５ｇを黒色の粉末として得る。

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、その仙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２００〜６００１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
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。

１）Ｈ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、Ｏの範囲に制御
できるものでお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ノ、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。

％はすべて重量％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
によ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　　　　１５．０％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％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のインクを作製した
。

実施例２ 具体例（２）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 具体例（４）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（６）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（９）の染料　　　　　２．５％Ｃ，Ｉ、ダイレ
クトオレンジ２６　　０．５％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（１２）の染料　　　　　２．５％Ｃ，１，ダイ
レクトレッド２２７　　０．４％Ｃ，１，ダイレクトイ
エロー１４２　０．２％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％　１６　一 実施例７ 具体例（１３）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％比
較例１ Ｃ，１，フードブラック２３．０％ 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○
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°Ｃ）に３時間かけ、光照射前後の画
像濃度をマクベス濃度計で測定し、下式により耐光性（
褪色率〉を求めた。

褪色率（％） ＝［１−（光照射後の画像濃度 ／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°Ｃ，４
°Ｃｌ２Ｏ℃、５０’Ｃ１７０°Ｃ１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°Ｃ１６５％
ＲＨ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○、３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ス゛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。

　２Ｑ　− 表−１ 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▼ Ｒ１；水素、低級アルキル基、低級アルコキシ基、ハロ
   ゲン、カルボキシル基、ヒドロキシアルキル基、スルホ
   ン酸基 Ｒ２；水素、水酸基、メチル基 Ｒ３；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