JPS63289080A - 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１ 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１９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組成物を提
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おる。

［Ｒ１；水素、水酸基、アミノ暴 Ｒ２；水素、水酸基、アミノ基、置換アミノ基 Ｍ　：スルホン１ｌｌＱＩｓまたはその塩ｎ＝１または
２］ 上記における置換アミノ基としては、アシル基、スルホ
ニル置換基を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Ｌ　
ｉ　＋　、Ｋ＋　、Ｎ　ａ　＋、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ｉｏｏ重
量部に対して０．５〜２０．０重ｆｆｉ部、好ましくは
１．５〜６．０重量部が適当である。０．５型組部未満
であると着色剤としての効力がうすれて１ｑ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、−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ヤ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ヤＣ，１，アシッドイエロー−７、−１７、
−２３、−４２、−４４、−７９、−９９、−１４２等
が、その（ｉ！！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。

１−（４−アミノフェニル）−３−（４−アミノベンゾ
イル）尿素２．５６ｇを水２００ｍ１、塩１１０ｍ１の
溶液に懸濁し、５°Ｃ以下に冷却する。これに亜硝酸ソ
ーダ１．５ｇを含む水溶液１５ｍ１を滴加してジアゾ化
する。１時間攪拌した後過剰の亜硝酸をスルファミン酸
で消去する。

次に１−１酸７．７２ｇを水３００ｍ　ｌ、炭酸ソーダ
１６．０ｇの溶液に溶解し１０℃に冷却する。この溶液
を強く攪拌しながら先のジアゾ液を滴加すると直にカッ
プリングして青紫の溶液となる。ざらに２時間攪拌を続
けた後、反応液を塩酸にて酸性とし析出した染料を濾取
する。乾燥後メタノールで洗浄して無機塩を除くと青黒
色の染料粉末９．５ｇを得た。Ｎａ塩とするには当量の
ＮａＯＨ水溶液に染料を溶解した復水を蒸発することに
より得られる。

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
翰燥を防止するため、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七ノエチル工−テ
ル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエ
ヂレングリコール七ツメチルエーテル、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、その他へ一メチルー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２００〜６００　。

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
目詰まり防止の効果を１ｑることかできる。

インク中の上記水溶性有機溶媒の含有聞はインク全重量
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等か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ｔ）Ｈを９．０〜１１．ｏ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おる。

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。

％はすべで重量％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　　　　１５．０％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（５）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（１１）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（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％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５ 具体例（１７）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（１８）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 アシッドブルー９３．０％ 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　　　　　　　　　　　　　　　　　６
６．８％比較例２ ダイレクトブルー８６　　　　　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 アシッドレッド−９２３，０％ 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４ ダイレクトレッド８１　　　　　　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１〜７、比較例１〜４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℃）に３時間かけ、光照射前接の画像
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）］ｘｌＯＯ ３）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。

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’Ｃ，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Ｏ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％
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ＸＸ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 ［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、噴削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▼ ［Ｒ＿１；水素、水酸基、アミノ基 Ｒ＿２；水素、水酸基、アミノ基、置換アミノ基 Ｍ；スルホン酸基またはその塩 ｎ＝１または２］