JPS63227676A - 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］ 本発明はインクジェット記録用に好適な黒色の水性イン
クに関し、インク式ワイヤドツトプリンター、サインペ
ン、ボールペン、スタンプ、印鑑、記録計、ペンプロッ
タ−等にも応用できるものである。

［従来技術］ インクジェット記録法において、長時間にわたって良好
な記録を行うためには、使用するインクが下記の条件を
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
度が適正範囲内にあること。

２）長期間保存、長期間使用あるいは記録中止期間中に
、化学変化等によりインク中に析出物が生じたり、イン
ク物性値が変化することがないこと。

３）記録される画像のコントラストが充分高く、鮮明で
あること。

４）印字画像の乾燥が速いこと。

５）記録された画像は耐水性、耐光性、耐摩耗性がよく
、滲みのない鮮明な画像が形成できること。

上記条件を満足させるために、従来インクジェット記録
用インクとして数多くの提案がされているが、上記諸条
件すべてを十分満足するものはまだ得られなかった。

［目　　的コ 本発明は従来技術の上記欠点を解消し、特に画像の耐水
性、速乾性、耐目詰り性、エイムズ等の安全性に優れた
インク組成物を提供することを目的としている。

Ｅ構　成コ 上記目的を達成するための本発明の構成は、下記一般式
で表わされる染料０．４〜１５ｗｔ％、多価アルコール
５〜７０ｗｔ％、ジエチレングリコールモノブチルエー
テル０，５〜２０ｗｔ％および水を含有する水性インク
組成物。

一般式 ただし、 八ｒ＋　　：フェニル基またはナフチル基、あるいは少
くとも一つの一３０３Ｍ３基または−ＣＯＯＭ：＋基で
置換され、更に、アミノ基、ニトリル基、アルキル基、
ハロゲン、アルコキシ基のいずれか一つ以上で置換され
たフェニル基またはナフチル基。

Ａｒ”２：フェニル基あるいはアミノ基、アルキル基、
ハロゲン、水酸基、アルコキシ基、ヒドロキシアルキル
基、ニトリル基、アセチル基、アセチルアミノ基、カル
バモイル基、スルファモイル基のいずれか一つ以上で置
換されたフェニル基。

Ｍｌ、Ｍ２、Ｍ３：アルカリ金属、第４級アンモニウム
、第４級ホスホニウム、アルコールアミンの陽イオンの
うちのいずれか。

Ｒ＋、Ｒ２：水素、アルキル基、ハロゲン、スルフォン
酸基、アルコキシ基のうちのいずれか。

である。

すなわち、本発明は既に提案された上記染料ならびに多
価アルコールとジエチレングリコールモノブチルエーテ
ルの混合系の湿潤剤を用いて画像の乾燥性を向上させた
インク組成物である。

以下、本発明のインク組成物の成分について具体的に説
明する。

まず一般式で表わされる染料の具体例を以下に列挙する
。

上記の染料は単独で用いても良いが、黒色のインクを得
るために上記染料の補色の染料として橙色又は赤色の染
料をインク組成に添加することが好ましい場合もある。

橙色又は赤色の染料としては直接性を示すものが特に好
ましいが、その添加量は主染料の１７３以下である。

橙色又は赤色系の染料として特に好ましい染料の具体例
を示す。

（Ｒ−３） （Ｒ−４） （Ｒ−５） （Ｒ−７） （Ｒ−１０） （Ｒ−１１） ｎＩＪ が挙げられる。

主染料のインク組成中の添加量は０．４〜１５ｗｔ％で
あり、好ましくは１．５〜６．０ｗｔ％である。これ以
下では印字した時に十分な画像濃度が得られないし、こ
れ以上では印字体止中に目詰りが発生し易い。

湿潤剤の必須成分として多価アルコールおよびジエチレ
ングリコールモノブチルエーテルを用いる。

多価アルコールの例としてグリセリン、ジエチレングリ
コール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール
、ポリエチレングリコールが挙げられる。

前記の主染料はこれらの多価アルコールおよびジエチレ
ングリコールモノブチルエーテルに非常に高い溶解性を
示す。また主染料は水に対しても高い溶解性を有するも
のである。

従って例えばインクジェットのノズル部で印字体止期間
中にインク中の水が蒸発したとしても染料は前記のよう
な高沸点の多価アルコール中に溶解しており、析出物を
形成してノズルを詰らせることはない。また長期間イン
クを保存しても析出物を生じることがない。

多価アルコールの添加量は５〜７０％の範囲であり、こ
れ以下では目詰りを生じる。またこれ以上では粘度が高
くインクジェット法ではサテライトが発生したり、毛細
管からの浸み出しが遅くなる。

ジエチレングリコールモノブチルエーテルの添加量は０
．５ｗｔ％〜２（ｈｖｔ％が適当で必り、好ましくは１
〜５　ｗｔ％である。これ以下ではジエチレングリコー
ルモノブチルエーテルを添加することによるインクの紙
への吸収を促進する効果が得られないため、印字画像の
高い乾燥性は得られない。またこれ以上添加すると印字
された画像かにじんだり、インクジエツト法においては
サテライトが発生し易く画像が乱れたり、ミストの発生
により地肌部が汚れたりする。

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等が本発明に使用できる。

１）　ｌ−（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７〜１３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。

染料の溶解性向上のために界面活性剤、ハイドロトロー
プ剤を加えることもできる。

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。

ただし、各側に記載の％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２の染料　　　　　　　　４％ グリセリン　　　　　　　　　５％ ジエチレングリコール　　　　　２０％ジエチレングリ
コール モノブチルエーテル　３％ ２−ピリジンチオール −１−オキサイドナトリウム０．１％ 水　　　　　　　　　　　　　　残量 実施例２ 具体例１８の染料　　　　　　　３％ 具体例Ｒ−８の染料　　　　　０．５％グリセリン　　
　　　　　　　５％ ポリエチレングリコール２００５％ エチレングリコール　　　　　　３％ ジエチレングリコール モノブチルエーテル　２％ １．２−ベンズイソチアゾリン −３−オン　０，０５％ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　残量実施例
３ 具体例１０の染料　　　　　　３．２％具体例Ｒ−５の
染料　　　　　０．４％具体例Ｒ−６の染料　　　　　
０．４％グリセリン　　　　　　　　　５％ プロピレングリコール　　　　　５％ ジエチレングリコール　　　　　１０％トリエチレング
リコール　　　　７％ ジエチレングリコール モノブチルエーテル　３％ ２−ピリジンチオール −１−オキサイド　０．１％ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　残量実施例
４ 具体例９の化合物　　　　　　３．２％具体例Ｒ−６の
化合物　　　　０．８％グリセリン　　　　　　　　　
６％ ジエチレングリコール　　　　　１８％ジエチレングリ
コール モノブチルエーテル　３％ １．２−ベンズチアゾリン −３−オン　０．０５％ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　残量実施例５ 具体例９の化合物　　　　　　３．２％具体例Ｒ−１の
化合物　　　　０．５％具体例Ｒ−８の化合物　　　　
０．３％グリセリン　　　　　　　　　８％ ポリエチレングリコール２００　　３０％Ｎ−メチル−
２−ピロリドン　　１０％ジエチレングリコール モノブチルエーテル　５％ デヒドロ酢酸　　　　　　　　　０．３％水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　残量実施例６ 具体例１５の化合物　　　　　３．５％具体例Ｒ−８の
化合物　　　　０．５％グリセリン　　　　　　　　　
１０％ ポリエチレングリコール２００　　３０％ジエチレング
リコール モノブチルエーテル　７％ デヒドロ酢酸　　　　　　　　　０．３％水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　残量実施例７ 具体例１８の化合物　　　　　３．５％具体例Ｒ−１１
の化合物　　　０，５％グリセリン　　　　　　　　　
１０％ トリエチレングリコール　　　　４５％ジエチレングリ
コール モノブチルエーテル　８％ デヒドロ酢酸　　　　　　　　　０．３％水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　残量比較例１ 実施例１においてジエチレングリコールモノブチルエー
テルを用いず、代りにジエチレングリコールをその分だ
け増量し、他は同様にした組成のインクを作製した。

比較例２ 実施例７においてジエチレングリコールモノブチルエー
テルを２２％に増量し、トリエチレングリコールを３０
％に減じ、他は同様にした組成のインクを作製した。

比較例３ 実施例２においてジエチレングリコールモノブチルエー
テルを用いず、代りにポリエチレングリコール２００を
その分だけ増量し、他は同様にした組成のインクを作製
した。

比較例４ 実施例３において染料（１０，Ｒ−５、Ｒ−６）をＣ，
１，ダイレクトブラック１５４に変え他は同様にした組
成のインクを作製した。

比較例５ 実施例５において染料（９、Ｒ−１、Ｒ−８）をＣ，Ｌ
ダイレクトブラック３２に変え他は同様にした組成のイ
ンクを作製した。

［効　　果］ 前記実施例１〜７および比較例１〜５について、下記の
試験を行った。

１）画像の鮮明性 実施例１〜４および比較例１．３．４のインクについて
はリコー製ワードプロセッサーリポート５６００Ｊ用イ
ンクジェットプリンターに作製したインクを充填し印字
を行った。実施例４〜７、比較例２．５についてはオン
ディマント型インクジェット・プリンターで印字を行っ
た（最大粒子化周波数３にＨ２）。

鮮明な画像が得られたものは○、サテライトの発生によ
り画像が得られなかったものをＸで表わした。

２）乾燥性 印字後手で触れて画像が汚れなくなるまでの時間を測定
した。なお印字は市販の上質紙上に行った。

３）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（カーホン
・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計で測定し、下記式により耐光性（
褪色率）を求めた。

褪色率Ｃ％）＝　［１−（光照射後の画像濃度／光照射
前の画像濃度）コｘｌＯ０ ４）画像の耐水性 １）で得た画像サンプルを３０℃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。

５）保存性 インクをポリエチレン製の容器に入れ、−２０°Ｃ，４
°Ｃｌ２Ｏ’Ｃ，５０’Ｃ１７０’Ｃ１それぞれの条件
下で３か月間保存し、保存前後の粘度、表面張力、電気
伝導度の変化および沈澱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
ものを表では○とした。沈澱が発生したものをＸとした
。

６）噴射再現性 １）で印字した後それぞれのプリンターを４５°Ｃ１１
５％ＲＨの恒温恒湿槽中に４週間放置し、再び正常に印
字が可能が否かを調べた。正常に印字できたものを○、
印字できなかったものをＸで示す。

上記各試験の結果を下記第１表に示す。

第１表 上記表に示した結果から明らかなように、本発明の水性
インクは記録画像の乾燥が早く、耐水性、耐光性に優れ
、かつ黒色としての色調に優れ、特にインクジェット記
録に用いても目詰まりすることがない。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記一般式で表わされる染料０．４〜１５ｗｔ％
   、多価アルコール５〜７０ｗｔ％、ジエチレングリコー
   ルモノブチルエーテル０．５〜２０ｗｔ％および水を含
   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、 Ａｒ＿１：フェニル基またはナフチル基、あるいは少く
   とも一つの−ＳＯ＿３Ｍ＿３基または−ＣＯＯＭ＿３基
   で置換され、更に、アミノ基、ニトリル基、アルキル基
   、ハロゲン、アルコキシ基のいずれか一つ以上で置換さ
   れたフェニル基またはナフチル基。 Ａｒ＿２：フェニル基あるいはアミノ基、アルキル基、
   ハロゲン、水酸基、アルコキシ基、ヒドロキシアルキル
   基、ニトリル基、アセチル基、アセチルアミノ基、カル
   バモイル基、スルファモイル基のいずれか一つ以上で置
   換されたフェニル基。 Ｍ＿１、Ｍ＿２、Ｍ＿３：アルカリ金属、第４級アンモ
   ニウム、第４級ホスホニウム、アルコールアミンの陽イ
   オンのうちのいずれか。 Ｒ＿１、Ｒ＿２：水素、アルキル基、ハロゲン、スルフ
   ォン酸基、アルコキシ基のうちのいずれか。
2. （２）インクが更に、赤色、橙色の直接染料を含有して
   いる上記特許請求の範囲（１）記載の水性インク組成物
   。