JPS63304071A - 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）液滴発生方法ヤ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Ｊ：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。

更にフルカラープリンター等に用いられるインクには、 ５）純度に優れた色調を示すこと。

６）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
ないこと等が要求される。

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か現状である。

たとえば従来シアン用染料としては銅フタロシアニンス
ルフォン酸が主に用いられていたが、これを含むインク
を用いて耐水処理を施していない普通紙に印字すると耐
水性がかなり悪いという欠点があった。一方これを銅フ
タロシアニンテトラカルボン酸とすることにより耐水性
が改良されることもすでに提案されている。これは染料
分子のカルボキシル基によりアルカリ性の下では該染料
はインク中に溶解し、印字後学気中の炭酸ガスおるいは
紙中の酸性分により中性もしくは酸性となり不溶となる
ことを利用したものである。しかし、この染料ではイン
ク中の染料濃度が高いと無機基量が多いとアルカリ性で
も顕著に溶解度が下がるという欠点があった。したがっ
て、この染料では無機塩をかなり低くするか対カチオン
を４級アンモニウムにしないと長期停止時噴射乱れ等の
問題がおきることがあった。

［目　的］ 本発明は上記従来の欠点を解消した、すなわちインクジ
ェット記録用インクに必要とされる諸条件を満たす水性
インク組成物を提供することを目的とするものである。

［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出し、本
発明を完成するに至った。

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。

（式中、ＭｌはＦｅ、　Ｃｕ、Ｎ　ｉ、；ＭはＮａ、Ｌ
ｉ、Ｋ、［Ｎ　（Ｒ＞　４　］　　（Ｒハ低級アルキル
基）） この染料はカルボン酸の数が多いため水あるいは湿潤剤
への溶解度が良く対イオンがアルカリ金属カチオンでも
充分な信頼性かえられる。

一方力ルボキシル基が親水基であるためアルカリ性で溶
解度が高く印字後不溶化して耐水性が向上する性能は変
わらないため前記銅フタロシアニンテトラカルボン酸に
比べ性能は向上する。

上記一般式で表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重辺部、好ましくは１．５
〜６．０重量部が適当である。０．５重量部未満でおる
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重呈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。

本化合物の合成方法はすでに既知でおりＨａｋｒｏｍｏ
ｌ、　Ｃｈｅｍ、　１８１　、２１２７−２１３５　（
１９８０）、　Ｊｒ、　。

Ｉｎｏｒｇ、Ｃｈｅｍ、　１１．１５７８（１９７２）
等に記載されている。

ここでは後者の方法により合成したものを用いた。合成
後酸析して充分水洗いを行い無ｎ塩含有量０．２％以下
とした。

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、下記の水溶性有機溶媒と水とを混合して使用づ
ることらできる。

エチレングリコール、ジエチレングリコール、１、ジエ
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
コールしノブチルエーテル、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Ｌノエチル工−
チル、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０機溶媒の含有量はインク仝重母
に対して５〜８０％の範囲で使用できるが、粘性、乾燥
性等から１０〜４０％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
れている染料および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。

ｐＨ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ＤＨを８〜１１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、４Ｉ７１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。その仙テトラメチ
ルアンモニウムの水酸化物等の４級アンモニウムの水酸
化物も使用できる。

比電気伝導度調整剤としては、例えば塩化カリウム、塩
化アンモニウム、硫酸ナトリウム等の無機塩、トリエタ
ノールアミン等の水溶性アミンなどがある。

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、チオ硫酸すｌ・
リウム、ヂ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−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％はすぺで重
ω％である。

実施例 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
よってインクを作成した。初期ＤＨは該当するＭ＋の水
酸化物でｐＩ−１約１１とした。

表１ 比較例１の染料；銅フタロシアニンテトラカルボン酸ｕ
　　２の染料；銅フタロシアニンテトラスルフォン酸Ｔ
ＭＡ　　：テトラメチルジアンモニウムカチオン湿潤剤
；Ａニジエチレングリコール、Ｂ；グリセリン、Ｃ：エ
チレングリコール、 Ｄ；ジエチレングリコールモノブチルエーテル、Ｅニジ
エチレングリコールモノエチルエーテル、防腐カビ剤Ａ
；デヒドロ酢酸ナトリウム、Ｂ；ソルビン酸ナトリウム
、 次に実施例１〜５のインクについて下記項目につき評価
試験を行った。その結果を以下に示す。

１）画像の鮮明性および画像の乾燥性 内径３０μｍのノズルから粒子化周波数１００ｋｆｉｚ
の条件で市販の上質紙上にインクをジェット記録したと
ころ、鮮明な画像かえられた。

２）保存性 インクをガラス容器に密閉し、４°Ｃで１力月間、２０
’Ｃで３ケ月それぞれ保存したが、析出はみとめられな
かった。

３）噴射安定性 前記１）のガラス記録を５００時間連続して行ったがノ
ズルに目詰りや噴射方向の変化はなく、安定した記録が
行えた。

一方比較例１のインクは保存性試験でいずれの条件でも
析出が認められた。

以下各インクで印字したサンプルの耐水性を示す。

耐水性 印字サンプルを３０℃の水に１分間浸漬した後の濃度を
マクベスＱｇ計で測定し、浸漬前の濃度と比較した。

（凌頂面Ｕ）置屋λ 以上のように比較例２のインクは耐水性が劣る。

［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、保存安定性、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１ｑられた画像は鮮明性、
乾燥性、耐水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。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ｛式中、ＭｔはＦｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、；ＭはＮａ、Ｌｉ、
   Ｋ、［Ｎ（Ｒ）＿４］（Ｒは低級アルキル基）｝