JPS63289078A - 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組成物とくにインクジェット記録用
に好適な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、長時間に亘って良好な記
録を行うためには、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）印写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、 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］ 本発明の目的は、従来の欠点を解決した水性インク組成
物、とくにインクジェット記録用水性インクを提供する
ことにあり、より詳細には噴射特性がすぐれて目詰りが
なく、特に画像の鮮明性、耐水性、耐光性にすぐれた水
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じて特定の染料
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。

門 ［式中、Ａｒ１はアミノ基、置換アミノ基、アルキル基
、スルホン酸基またはその塩を有するアリール基； 八ｒ２は水酸基、アミン基、置換アミン基、アルキル基
、スルホン酸基またはその塩を有するアリール基； Ｍはスルホン酸基またはその塩］ 上記において置換アミノ基としては、　　アルカノール
基、シアノアルキル基、アシル基、スルホニル基等を置
換基として有するアミン基が好ましい。

また、スルホン酸の塩を形成するカチオンとしてはＬｉ
”、Ｋ”、Ｎａ”、第４アンモニウム等が好ましい。

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重母部が適当である。０．５重量部未満であ
ると着色剤としての効ツノ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が生じてインクジ
ェット記録が十分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ヤ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．タイ
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，ダイレクトイエロー−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，
リアクティブブルー２等が挙げられる。

以下に本発明の水性インク組成物に使用する染料の具体
例を列挙する。

次にこれら染料の製法を具体例（１）の染料で示す。Ｊ
酸２．４ｇを水１００ｍ１、ＮａＯＨ０，６ｇからなる
溶液に溶し、これに亜硝酸ナトリウム０、７５（］を加
えて溶解する。この溶液を冷却した２％塩酸１５０１ｎ
ｌ中に攪拌しながら加えてジアゾ化する。ジアゾ化され
たＪ酸は黄色となって析出してくるが、なお１時間反応
を続ける。過剰の仙硝酸をスルファミン酸で消去した後
、このジアゾ化液を、Ｈ酸３．８ｇを溶解した５％Ｎａ
２ＣＯ３水溶液１５０ｍ１に室温で攪拌しなから加える
。直にカップリングして青紫のモノアゾ液となる。

一方、４，４−ジアミノジフェニルスルホン２．５ｇを
塩酸７ｇ、水１５０ｍ１からなる溶液に溶Ｗｉｔ　Ｌ、
これに亜硝酸す１〜リウム１，５ｇを溶した水１０ｍ１
を５℃で攪拌しながら加えてジアゾ化する。１時間反応
した後、過剰の亜硝酸をスルファミン酸で消去し、これ
にｍ−フェニレンジアミン２塩酸塩１．８ｇを水５０＋
ｎｌに溶解したものを滴加する。直に赤橙色のモノアゾ
が析出するが５時間攪拌する。

次に先のＪ酸とＨＯＱからなるモノアゾ液に１＼ａ２　
ＣＯ３１５ｇ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン５０ｍ　ｌ
を加えて溶解する。これを５°Ｃて攪拌しながら首記ジ
フェニルスルホンのモノアゾ？Ｉ１２を注加する。直に
カップリングして反応液は青黒色となる。３時間反応し
た後、ＷＩＭで酸性とし析出した染料を濾取する。屹燥
後メタノールで洗浄して無機塩を除去すると黒色の染料
１分末９．３ｇを１与る。スルホン酸のＮａ塩とするに
は当量のＮ　ａ　ＯＨを溶解した水に染料を溶し、乾燥
殿て水を蒸発して１■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、下記の水溶性有膜溶媒と水とを混合して使用す
ることもてきる。

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１ノエチレングリコ−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七ノエチルエーテル、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七ノエチルエー
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２００〜６００１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性有機溶媒の会有皐はインク仝重最
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。

例えば防腐防合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）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ｌ）■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「クム、４扱アンモニウム水酸化物、炭酸
リチウム、次間す］〜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すｌ〜ツ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。

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。

％はすべて重ω％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（５）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％ ６−アセトキシ−２，４−ジメチル −ｍ−ジオキサン　０．３％ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７１，７％
実施例４ 具体例（１０）の染料　　　　　３．０％ジエチレング
リコール　　　　２０．０％グリセリン　　　　　　　
　　５．０％６−アセ１ヘキシ−２，４−ジメチル −ｍ−ジオキサン　０．３％ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　７１．７％実
施例５ 具体例（１４）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（１７）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％
実施例７ 具体例（２０）の染料　　　　　３．０％ジエチレング
リコール　　　　２０．０％グリセリン　　　　　　　
　　５．０％６−アセトキシ−２，４−ジメチル −ｍ−ジオキサン　０．３％ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　７１．７％比較
例１ ダイレクトブラック−３２３，０％ 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 フードブラック２３．０％ 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 ダイレクトブルー８６　　　　　３．０％ジエチレング
リコール　　　　２０．０％グリセリン　　　　　　　
　　５．０％６−アセトキシ−２，４−ジメチル −ｍ−ジオキサン　０．３％ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　７１．７％実
施例１〜７、比較例１〜３について下記の試験を行ない
、その結果を表−１にまとめた。

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１ｑ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℃）に３時間かけ、光照射前後の画＠
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（％） ＝　Ｎ−（光照則後の画像濃度 ／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＠濃度をマクベス′ａ度計で測定し、（
２）項の式と同様の式により耐水性（１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
℃、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−１ではＱ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Ｑ、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ＸＸで示
した。な、１５６００Ｊ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
が著しく故買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 ［効　果］ 本発明の水性インク組成物は、以上の説明から明らかな
ように、噴射特性にすぐれ目詰りがなく、またこの水性
インクを用いて得られた画像は鮮明性、耐水性、耐光性
にすぐれている等顕著な効果を奏するものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記一般式で表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。 式 ▲数式、化学式、表等があります▼ ［式中、Ａｒ＿１はアミノ基、置換アミノ基、アルキル
   基、スルホン酸基またはその塩を有するアリール基；Ａ
   ｒ＿２は水酸基、アミノ基、置換アミノ基、アルキル基
   、スルホン酸基またはその塩を有するアリール基；Ｍは
   スルホン酸基またはその塩］