JPH01190770A - 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、印刷用、筆記具用、記録計用、スタンプ用と
して好適な水性インク組成物に関し、特にインクジェッ
ト印刷用として有用なシアン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印
字記録を行うためには、使用するインク（水性インク組
成物）が以下の条件を満たすことが必要である。

１）インクの噴射特性が優れていること。そのためには
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）保存性に優れていること。そのためには長時間保存
、連続使用あるいは記録休止中に化学変化などにより析
出が生じてノズルが詰まったり、インク物性が変化しな
いこと。

３）印字記録された画像は充分にコントラストか高く、
ニジミのない鮮明画像であること。

４）印字画像の乾燥が速いこと。

５）印字記録された画像はその他耐水性、耐光性等が良
く、すなわち保存性が良く、また耐摩耗性に富むこと。

６）さらにフルカラー・プリンター等に用いられるイン
クとしては高純度の色調を有する色再現性の優れた画像
を形成すること。

以上のような要求を満足するためこれまでに、インクジ
ェット記録等に用いられるインクとして幾多の提案かな
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。これは
主としてインクを構成する材料の中の染料に起因するも
のである。

すなわち、通常の水性インク組成物は、基本的には、染
料および湿潤剤といわれる多価アルコールまたはそのエ
ーテル類と水とより構成され、必要に応じてさらに防カ
ビ剤等の添加剤を含有するものである。ここで染料とし
ては例えばシアンインク用の場合はＣ，１，ダイレクト
ブルー１，８゜７１、７６、８６．１０８．２００．２
０１　、２０２．２３６等やＣ，１，アシッドブルー１
．７，９，１５，１７５，２４９等の直接染料や酸性染
料が用いられている。

しかし、このような染料を含有したシアンインクをイン
フジエラ１〜記録に用いると、直接染料では溶解性が悪
いため、連続記録時や記録再開時にノズルの目詰まりを
起こしたり、さらにカラー画像を記録した場合、必すし
も色再現性に優れた画像が得られない。また、酸性染料
は色調の良いものが多いが、画像の耐水性および耐光性
か悪く、画像の保存性に問題がある。

［目的］ 本発明の目的は、上記従来の問題点を解決した水性イン
ク組成物、特にインクジ−エツト記録用水性インク組成
物を提供することである。さらに詳細には噴射特性が優
れ、目詰りがなく、また画像の鮮明性、耐水性、耐光性
等に優れたシアン水性インクを提供することである。

［構成］ 本発明者は、上記問題点を解決する手段として分子吸光
係数が十分に高く、かつ湿潤剤に対する溶解度が十分に
大きい染料を用いることか、きわめて有効であることを
見出し、本発明を完成するに至った。すなわち本発明の
水性インク組成物は、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。

（但し、式中Ｈ，９−、ｍ、　ｎは下記のように定義さ
れる。

Ｈ；水素原子、リチウム、カリウム、ナトリウム、四級
アンモニウム、有機アミン 文：１，２または３ ｍ；交−１のとき３、ター２のとき２、ト３のとき１ ｎｅｏ〜６の整数） 本発明の前記一般式で示される染料の具体例としては下
記の化合物が挙げられる。なお、銅フタはＣｕ−Ｐｃと
略記した。

なお、これら染料の含有量は、インク全重量に対して０
．５〜２０重量％、好ましくは１．５〜６重量％が適当
である。０．５重量％未満でおると着色剤としての効力
が低下して、得られる画像の色調は不十分となり、また
２０重量％を超えると長時間経過後、インク中に析出が
生じてインクジェット記録か十分に行われなくなる傾向
がある。

以上のような本発明の前記一般式の染料はいずれも容易
に製造できるか、その製造法を例えば具体例（１）の染
料で示すと次の通りである。

５０ｇのクロルスルホン酸を攪拌しながら、これに銅フ
タロシアニン５．８０（約０．０１モル）を加え１３５
°Ｃで４時間反応する。反応終了後、反応液を室温まで
冷却し、塩化チオニル４．８ｇを加え、７５°Ｃで３時
間反応させた後、室温まで冷却する。この反応液を氷水
４００ｍ１に細流注入すると青色の沈澱物が生ずる。こ
れを吸引濾過し、１５０ｍ１の氷水で洗浄する。得られ
たケーキを５°Ｃ以下の氷水３００ｍ　Ｉ中に攪拌分散
し、これにβ−アラニン２，８ｑ（約０．０３モル）を
加えた後、炭酸ナトリウム５゜０ｇを加える。さらにア
セトン１５０…１を加えて５°Ｃ以下で５時間、２０〜
２５°Ｃで５時間、５０〜６０°Ｃで２時間反応する。

アセトンを留去した後、この反応液を塩酸で酸性とし、
析出した沈澱を濾取する。

これを２００ｍ１のメタノールで３回洗浄して無機塩を
除き乾燥すれば具体例（１）の染料が遊離酸の形で８．
６０得られた。

Ｎａ塩とするには、当量の苛性ソーダを含む水溶液にこ
れを溶解した後、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、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。

水溶性有機溶媒としては、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一ル、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
エヂ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、１〜リエチレングリコール七ノエチルエーテ
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が挙げられる。

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、グリセリンおよび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および水分蒸発防止による目詰
まり防止の効果をざらに高めることができる。

インク中の上記水溶性有機溶媒の含有量はインりの全重
量に対して５〜８０重邑％の範囲で使用できるが、粘性
、乾燥性等から１５〜６０重量％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、有機溶媒のほかに従来よ
り知られている防腐防カビ剤、ｐＨ調整剤、キレート試
薬、防錆剤等の添加剤を加えることかできる。

例えば防腐防カビ剤として、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及ぼ
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、トエタノールアミ
ン等のアミン類；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の水酸化物；水酸化
アンモニウム；四級アンモニウム水酸物、炭酸リチウム
、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭
酸塩等が挙げられる。

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１〜リウム、ジエチレ
ントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラシルニ酢酸ナトリ
ウム等がある。

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
剤等を添加することができる。

［実施例］ 以下に本発明の実施例および比較例を示す。なお、％は
全で重量％である。

実施例１ 下記組成の材料を約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
とによって水性インク組成物を作製した。

具体例（１）の染料　　　　　　　　３．０％ジエチレ
ングリコール　　　　　２０．０％Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドン　　　　　５．０％デヒドロ酢酸ナトリウム　
　　　　０．２％水　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　７１．８　％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（３）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ｉｏ、ｏ％ デヒドロ酢酸ナトリウム　　　　　０．２％水　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　７１，８　％−１２
一 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−■−ジオキサン０．３％ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７１．７
　％実施例４ 具体例（８）の染料　　　　　　　　３．０％ジエチレ
ングリコール　　　　　２０．０％グリセリン　　　　
　　　　　　５．０％？−ピリジンチオールー１−オキ
サイドナトリウム　　　　　　　　　　０．３％水　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　７１．７　％実施
例７ 異体例（１０）の染料　　　　　　　　３．０％ジエチ
レングリコール　　　　　　２０．０％Ｎ−メチル−２
−ピロリドン　　　　　　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 Ｃ，１，アシッドブルー９　　　　　　３．０％ジエチ
レングリコール　　　　　　２０，０％Ｎ−メチル−２
−ピロリドン　　　　　５．０％デヒドロ酢酸ナトリウ
ム　　　　　　０．２％水　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　７１．８％比較例２ Ｃ，１，アシッドブルー２４９　　　　　　３．０％ポ
リエチレングリコール２００　　　１５．０％トリエチ
レングリコール七フッメチルエーテル１００％ デヒドロ酢酸ナトリウム　　　　　　０．２％水　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　７１．８％比較
例３ Ｃ，１，ダイレクトブルー８６　　　　　３．０％ジエ
チレングリコール　　　　　　２０．０％２−ピリジン
チオール −１−オキサイドナトリウム　０．３％水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　７１，７　％次に実施例
１〜５および比較例１〜３の組成物について下記の試験
を行った。結果を表１に示す。

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
印字記録を行った。

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像
濃度をマクベス濃度計で測定し下式により耐光性（退色
率）を求めた。

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、？）
項の式と同様の式により耐水性（退色率）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°Ｃ１４
°Ｃｌ２Ｏ°Ｃ１５０°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’Ｃ１６
５％ＲＨの環境下で２か月間放置し、放置後再び正常な
印字が可能か否かを調ぺた。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台または２台で正常印字ができなかった場
合を×、３台とも正常印字できなかった場合を××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
方向か著しく放置前と比べ変化した時には、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。

＊−２０℃で沈澱析出 ［効果］ 以上の説明で明らかなように、本発明は水性インク用染
料とじて分子吸光係数が十分高く、かつ湿潤剤に対する
溶解度が十分に大きいものを用いたので、目詰まりがな
く、従って保存性に優れ、画像の鮮明性、耐水性、耐光
性等に優れた水性インク組成物を提供することができる
。

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▼ （但し、式中Ｍ、ｌ、ｍ、ｎは下記のように定義される
   。 Ｍ；水素原子、リチウム、カリウム、ナトリウム、四級
   アンモニウム、有機アミン ｌ；１、２または３ ｍ；ｌ＝１のとき３、ｌ＝２のとき２、 ｌ＝３のとき１ ｎ；０〜６の整数）