JPH01266173A - 水性記録用インク - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、インクジェット記録用、筆記具用、記録計
用、スタンプ用等として最適な水性記録用インつて、特
にインクジェ・ント記録用として、ノズルでの目詰まり
がなく、吐出安定性があり、更に記録後速乾性に優れ、
且つにじみ裏写りか少なく優れた印字品質を有する水性
記録用インクに関するものである。

（従来の技術） インクシェツト記録方式による記録は、低騒音てあり、
且つ記録の高速化及びカラー化が容易てあり、また汀通
紙が使用できる可能性があるため、近年各種プリンター
、ファクシミリ等への応用、開発か盛んに行なわれてい
る。

インクジェット記録方式としては、インク液滴制御方式
並びに吐出方式の各種組合せにより種々の特徴ある記録
方式か提案されており、またこれを使用するインクにつ
いても油性、水性かあり。

水性記録用インクとしては水溶性染料、水溶性有機溶剤
及び水を必須成分とするものか使用されている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上述のインクジェット記録方式においては微細
なノズルオリフィスよりインクを均一な液滴として連続
的に安定して噴射されなければならず、したがって水性
記録用インクについて解決すべき課題として吐出安定性
の問題があり、更にノズルでの目詰まりの問題かある。

また、水性記録用インクの記録後の解決すべき問題とし
ては乾燥性、或は裏写り、滲み等の問題かある。

しかし、これらの問題は何れも関連しており、何れも解
決できるような方法は未だ見出されていない。

一方、インクジェット記録方式においては記録紙として
は普通紙を使用した場合、通常の水性記録用インつては
表面張力か高いため、紙の表面のサイズ剤等のために浸
透か極めて遅く、印字しても乾燥しないため、記録紙と
しては普通紙は使用されず、特別に表面をコートした用
紙か使用されてきた。

普通紙に印字てきる方法として、インクのアルカリ度を
高くし、サイズ剤を溶解させて見掛は乾燥速度を速める
方法か提案されており、この場合裏写り、滲み等の問題
はないが、その反面インクのｐＨが１３以上であり、人
体に対する安全性に問題があり、またカラー化も困難で
ある。

更に、界面活性剤等を使用してインクの浸透力を高める
ことにより、普通紙への見掛は乾燥速度を速める方法も
考えられるが、この場合インクの表面張力か低いため、
インクが内部の空隙を埋めるように紙中へ浸透するため
、裏写り、滲み等の問題か生ずる。

そこて、この発明はノズルての目詰まりがなく、吐出安
定性に優れ、且つ記録後においては普通紙に対しても速
乾性で、しかも裏写り、７ｆＦみ等の問題かなく、良好
な印字品質が得られるような水性記録用インクを提案す
ることを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 以上の目的を解決するため、この発明ては水濱性染料、
水溶性有機溶剤及び水を必須成分とする水性記録用イン
クにおいて、 下記一般式で表わされるポリオキシエチレンベンジール
エーテル化合物 （式中、ｎは３〜１５の範囲の整数である。）を含有す
る水性記録用インクを提案するものである。

この発明に使用できる水溶性染料は、直接染料及び酸性
染料の中でも、水、水溶性有機溶剤に対する溶解性が良
く、記録された画像の耐水性、耐候性を向上させる染料
か望ましく、例えばＣ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌａｃｋ
　１１７．１１９．１１３８、！１１０８．１１５４Ｃ
，１，Ａｃ１ｄ　　Ｂｌａｃｋ　　　　１１２．１７．
１３１．雲９４、口１５５Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　　Ｂ
ｌｕｅ　　　１２．１６、雲２５、＠９８．１１＋９４
Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｂｌｕｅ　　　１７．１９、曽１０
４、”１６７、梼２３４Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　Ｒｅｄ
　　ＩＩ、稔９、＃１７．１２８、梶９９Ｃ，１，Ａｃ
１ｄ　Ｒｅｄ　　　雲１８、暮５２、＠９４、曹１４３
、露２５９Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１１
８、＃２７、稔５８．１１８６、雲＋４２Ｃ，１，Ａｃ
１ｄ　Ｙｅｌｌｏｗ　　暑７．１１？、１４２．雲６５
、雲１５５等を挙げることかでき、その添加量は添加後
の染料の溶解、析出等を考慮して９Ｗｔ！以下にするこ
とか望ましい。

また水溶性有機溶剤としては、例えばエチレングリコー
ル、ジ又はトリ又はポリエチレンクリコール、プロピレ
ングリコール、ジプロピレンクリコール、ヘキシレング
リコール、グリセリン、ポリグリセリン等の多価アルコ
ール類、エチレングリコール千ツメチルエーテル、エチ
レンク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千ツメチ
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、ジエチレ
ングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコー
ルモノエチルエーテル、プロピレンクリコールモノメチ
ルエーテル、プロピレンクリコールモノエチルエーテル
、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、
エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジ
エチルグリコールモノエチルエーテルアセテート、グリ
セリンモノアセテート等の多価アルコールのアルキルエ
ーテル類及びそのアセテート類、又はアミノアルコール
類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１．３−ジメチルイ
ミタゾリン等のチッ素化合物の一種又は二種以上を組合
せて用いることかてき、その添加量は添加後のインクの
吐出安定性及び低温安定性等を考慮して４０Ｗ　ＬＸ以
下か望ましい。

水溶性染料、水溶性有機溶剤と水を必須成分とする水性
記録用インク中に添加される上記構造式のポリオキシエ
チレンベンジルエーテルは本願発明者等の研究によれば
、インクシェツト記録の際のインク液の安定吐出に有害
な起泡性かなく、また無臭で安全性も高く、染料のイン
クに対する溶解性の向上作用を有している。

特に、このポリオキシエチレンベンジルエーテルは、イ
ンク組成物に添加した場合、液の表面張力を極端に下げ
ることなく、高い表面張力のインク組ｒＬ物にも拘らず
、紙に対して十分な浸透力を有する。

上記構造式のポリオキシエチレンベンジルエーテルのイ
ンクに対する添加量は１．θ〜ｌＯψｔＸが望ましく、
ｔ、ｏｗｔｘ以下であると紙に対する浸透力が劣り、記
録後の速乾性か得られず、またｔｏｗｔｘ以上添加して
も１紙に対する浸透力に変化か見られず、インクの高粘
性化によるインクシェツト記録におけるインクの吐出安
定性に悪影響を及ぼす。

なお、上記構造式のポリオキシエチレンベンジルエーテ
ルはその２エチレンオキサイドの付加モル数ｎが２以下
であると、染料の種類、染料の添加量によりインクの溶
解安定性かそこなわれることかあり、またｎが１６以上
であるとインクに溶解さ　　。

せた時にインクの粘性が高くなり、インクの吐出安定性
か損なわれる。

一方、一般に水性インクに、記録紙の選択範囲の拡大、
紙への吸収性の向上、各種染料の溶解性の改善を目的と
して油状物質を添加することは知られている。これらの
油状物質としては植物油、不飽和脂肪酸、高級アルコー
ル、脂肪酸エステル、鉱油などがあり、これらを界面活
性剤などにより乳化させてエマルジョン状のインクとし
たり、界面活性剤、各種溶剤等により可溶化させ。

水性インクを作成したりしているが、これら油状物質を
配合したインクは極めて安定性か良くないことと、粘性
が高くなる欠点があった。

このような油性物質含有インクの欠点をなくし、油性物
質含有の特長を保持させることのできる１１５賀として
分子内に一〇Ｈ基を有し、水に難溶性、微溶性な溶剤、
例えば２−エチル・１．６へキシルデオール、ジエチレ
ングリコールヘキシルエーテル、アセチレングリコール
、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物（
付加モル数５以下）、エチレンタリコールペンシルエー
テルなどがあり、これらは水性インクに０．１〜１０．
０Ｗｔ２添加されて前記の油性物質含有インクの特長を
有し、しかも安定性の良い水性インク組成か得られる。

勿論当然のことながら水に対して難溶性、微溶性の物質
であるから水に溶解させるのに水溶性有機溶剤を併用す
るのであるか、この時この発明に係るポリオキシエチレ
ンベンジルエーテルは水に対する溶解剤としても非常に
有効に作用する。

なお、この発明に係るインク中には上記成分の他にその
特性を損なわない程度に、界面活性剤、保湿剤、防磁剤
等を配合することかてきる。

（発明の効果） 以上要するに、この発明に係る水性記録用インクは上記
構造式のポリオキシエチレンベンジルエーテルを含むた
め、インクの表面張力か高くても、紙の＃１１ｍに対し
ては十分な浸透力を有している。このため１紙表面のサ
イズ剤にも影響を受けず、紙表面にインクか付着した際
、拡散のぬれ性か抑制され、紙白部に浸透するが１紙内
部の空隙への急激な浸透は抑制される。

したかって、この発明に係る水性記録用インクはｉｋ通
紙に対してもインクジェット記録用記録紙と同様に速乾
性があり、且つ滲み、裏写り等かなく良好な印字品質を
与えることかできる。

また、この発明ではインクに対する染料の溶解性か促進
され、染料の析出等によるノズルの目詰まりの問題も解
消されると同時に、吐出安定性も良好であるのて、イン
クジェット記録装置の高速化にも対応することかてきる
。

なお、この発明に係る水性記録用インクはインクジェッ
ト記録用に限らず、筆記具用、記録計用、スタンプ用等
の各種の水溶性記録インクとして使用することかできる
。

（実施例） 以下、この発明の実施例を示すか、この発明は勿論これ
等の実施例に限定されるものてない。

配合例１ Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌａｃｋ　１１９　　　　　
　　２．０Ｗｔｌグリセリン１０．０Ｗｔ＄ ジエチルグリコール　　　　　　　　ｓ、ｏｗｔｘデヒ
ドロ酢酸ソータ　　　　　　　　　０．１Ｗｔ駕ポリオ
キシエチレン ベンジルエーテル（ｎ　＝　５　）　　　　　　５．０
ＷＬ＄イオン交検水　　　　　　　　　　　　　残部配
合例２ Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　　Ｂｌｕｅ　　１２３４　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　２．口ＷｔＸＰＥＧ　鍵
２００　　　　　　　　　　　　　８．０Ｗｔ！ジエチ
レングリコール モノエチルエーテル　　　　　　　　ｓ、ｏｗｔｘデヒ
ドロ酢酸ソータ　　　　　　　　　０．１Ｗｔｌポリオ
キシエチレン ベンジルエーテル（ｎ　＝　８　）　　　　　　５．０
Ｗｔｌイオン交換水　　　　　　　　　　　　　残部配
合例３ Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　　Ｙｅｌｌｏｗ　　鍵１４２　
　　　　　　　　　　　　　　　　２．ＯＷＬ：ＰＥＧ
　ｌ：１００　　　　　　　　　　　　　１０．０Ｗｔ
Ｘポリオキシエチレンアルキルエーテルｔ、ｏｗｔｘデ
ヒドロ酢酸ソータ　　　　　　　　　０．１Ｗｔ！ポリ
オキシエチレン ベンジルエーテル（ｎ　＝　３　）　　　　　　４．０
Ｗｔｌイオン交換水　　　　　　　　　　　　　残部配
合例４ Ｃ，１，八ｓｉｄ　　Ｂｌａｃｋ　　雲９４　　　　　
　　　　　　　　　　　　２．０ＷｔＸジエチレングリ
コール モノブチルエーテルアセテート　　　　ｚ、ｏｗｔｘプ
ロピレングリコール　　　　　　　　ａ、ｏｗｔｚＮ−
メチル−２−ピロリドン５．［ｌＷｔ＄デヒドロ酢酸ソ
ーダ　　　　　　　　　ｏ、ｔｗｔｘポリオキシエチレ
ン ベンジルエーテル（ｎ　＝　１４）　　　　　　３．０
ｗｔ％イオン交換水　　　　　　　　　　　　　残部配
合例５ Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　　Ｒｅｄ　　１１２８　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　２．０Ｗｔ＄ベン
ジルアルコール　　　　　　　　　１　、　ＯＷ　ＬＸ
クリセ＋）　ン１０．０ＷｔＸ デヒドロ酢酸ソーダ　　　　　　　　　０．ｌＷｔ＄ポ
リオキシエチレン ベンジルエーテル（ｎ　＝　１５）　　　　　　６．０
Ｗｔ！イオン交換水　　　　　　　　　　　　　残部配
合例６ Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｙｅｌｌｏｗ　　　　　　　　　　
　２．０Ｗｔｌエチレングリコール モノベンジルエーテル　　　　　　　２．０Ｗｔ＄ＰＥ
Ｇ　’２００　　　　　　　　　　　　　１（１，（Ｉ
ＷＬＸデヒドロ酢酸ソーダ　　　　　　　　　０．１ｗ
ｔ％ポリオキシエチレン ベンジルエーテル（ｎ　＝　７　）　　　　　　５．０
ＷＬＸイオン交換水　　　　　　　　　　　　　残部配
合例７ Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌａｃｋ　１１９　　　　　
　　２．ＯＷｔ＄アセチレングリコール　　　　　　　
ｏ、ｚｗｔｘり！Ｊ　（？　ＩＪ　：／　　　　　　　
　　　　　１０．０ＷＨデヒドロ酢酸ソータ　　　　　
　　　　０．１ＷＬ＄ポリオキシエチレン ベンジルエーテル（ｎ　＝　８　）　　　　　　８．０
ＩＩＩＬ！イオン交換水　　　　　　　　　　　　　残
部配合例８ Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｂｌｕｅ稗２：１４　　　　　　　
　２．０Ｗｔ１２−エチル−１，６ 一ヘキサンデオール　　　　　　　　１．０Ｗｔ！ＰＥ
Ｇ　　８２００　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　１０．ＯＷｔ！デヒドロ
酢酸ソーダ　　　　　　　　　０、ＩＷＬχポリオキシ
エチレン ベンジルエーテル（ｎ　＝　１２）　　　　　　６．０
ＷｔＸイオン交検水　　　　　　　　　　　　　残部配
合例９ Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１１４２　　　
　　　２．ＯＷＬ＄クリセリンｔｏ、ｏｗＨ ジエチレンクリコール ヘキシルエーテル　　　　　　　　　　０．５Ｗｔｌデ
ヒドロ酢酸ソータ　　　　　　　　　ｏ、　＋ｗｔｘポ
リオキシエチレン ペンシルエーテル（ｎ　＝　５　）　　　　　　−１，
０ＷｔＸへ：／　シ）Ｌｔ−ｒ−−テ）Ｌｔ　（ｎ　＝
　Ｉ：ｌ）　　　　　　４．０Ｗｉ、＄イオン交換水　
　　　　　　　　　　　　残部配合例１０ Ｃ，１，八ｃｉｄ　　Ｂｌａｃｋ　　１１９４　　　　
　　　　　　　　　　　　　２．０Ｗｔ！ジエチレング
リコール　　　　　　　＋ｏ、ｏｗｔｚアセチルグリコ
ールＥＯ付加体　　　ｓ、ｏｗｔｚデヒドロ酢酸ソータ
　　　　　　　　　０．１Ｗｔ＄ポリオキシエチレン ペンシルエーテル（ｎ　＝　１０）　　　　　　５．０
Ｗｔ！イオン交換水　　　　　　　　　　　　　残部比
較配合例１ Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌａｃｋ　１１９　　　　　
　　　２．０ＷｔｌＰＧＥ　　ＢＯＯ１２，０ＷｔＸ シエチレンタリコール　　　　　　　　６．ｏｗｔｘデ
ヒドロ酢酸ソータ　　　　　　　　　ロ、ｌＷｔ！イオ
ン交換水　　　　　　　　　　　　　残部比較配合例２ Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌｕｅ　１１２３４　　　　
　　　２．ＯＷＬ＄クリセリン　　　　　　　　　　　
１２．０Ｗｔ＄ジエチレンクリコール モノエチルエーテル　　　　　　　　　ｓ、ｏｗｔｘデ
ヒドロ酢酸ソータ　　　　　　　　　０．１Ｗｔ＄イオ
ン交換水　　　　　　　　　　　　　残部比較配合例３ Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｂｌｕｅ　１２：１４　　　　　　
　　　２．ＯＷｔ！グリセリン　　　　　　　　　　　
１０．０Ｗｔ！ポリオキシエチレン ペンシルエーテル（ｎ　＝２）　　　　　　８．０Ｗｔ
ｌデヒドロ酢酸ソータ　　　　　　　　　０．１Ｗｔ＄
イオン交換水　　　　　　　　　　　　　残部比較配合
例４ Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１１１４２　　
　　　　　２．ＯＷｔ：ＰＥＧ　１２００　　　　　　
　　　　　　　１０．ＯＷｔ！デヒドロ酢酸ソーダ　　
　　　　　　　　ｏ、１ｗｔｚポリオキシエチレン ヘンシルエーテル（ｎ　＝　１８）　　　　　　１０．
０ＷｔＸイオン交検水　　　　　　　　　　　　　残部
比較配合例５ Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　１ｌｅｄ　Ｂ８　　　　　　　
　２．Ｏｗｔ％ＰＥＧ　１３００　　　　　　　　　　
　　　１５．０Ｗｔｌデヒドロ酢酸ソーダ　　　　　　
　　　　０．１ＷｔＸジオクチルスルホコハク酸ソータ
　　　ｚ、ｏｗｔｘイオン交換水　　　　　　　　　　
　　　残部上記配合例１〜ｌＯ及び比較配合例１〜３の
組成を混合し、孔径０．４５ＪＬのメンブランフィルタ
−で吸引濾過後、減圧で脱気処理してインクを調整した
。

得られたインクをドロップオンデマンド型インクシェツ
ト記録装置を用い、周波数２ＫＩＩＺ、パルス電圧８０
Ｖ、ノズルの直径６０井の条件て各種の記録試験を行な
い、下記（１）〜（３）の性状について試験した。

（１）　連続吐出安定性 恒温環境室で、５°Ｃｌ２Ｏ°Ｃ１４０°Ｃの雰囲気中
て各々４８時間の連続吐出試験を行なったが、配合例１
〜１０及び比較例１．２はいずれの条件においても安定
した鮮明な記録が得られたか、比較配合例２は５°Ｃで
、比較配合例４は５℃と４０℃の条件において目詰まり
を生じた。また比較配合例５は何れの条件下でも気泡に
よるものと思われる目詰まりを生した。

（２）　吐出応答性 １５分毎に間欠吐出と４週間放置後の吐出について行な
ったが、配合例１〜１０及び比較配合例１．２はいずれ
の場合もノズルの目詰り等の異常はなく、所期の記録状
態と全く変らない安定した鮮明な記録か得られたか、比
較配合例２〜５は４週間数？ｌ後の吐出でも、印字の乱
れが見られた。

（３）　記録乾燥性 インクジェット用記録紙（シリカコート紙）筆記用紙Ａ
　（ＪＩＳ−Ｐ３２０１の規格に準じる便せん用紙）、
筆記用紙Ｂ　（ＪＩＳ−Ｐ：１２０２の規格に準じる事
務用紙）、筆記用紙Ｃ（ＪＩＳ−Ｐ３２０３の規格に僧
じるノート用紙）の４種類の記録用紙を用いて下記の試
験により乾燥性を比較した。

（ａ）　　転写試験法 上記の用紙にインクジェットプリンターによって１行５
秒間隔で印字するようにセットして１分間（１２行）印
字した。この印字した用紙をガラス板上に載せ、１０秒
後に同質の用紙を印字面に合せてその上にガラス板とお
もりを合せて重量５００ｇを載せて両紙を圧着させ、１
分間静止し、両紙を離した時、重ねた用紙に印字が転写
した印字時間を調べた。その試験結果を表１に示す。

表１ なお、表１中、印字時間１０秒以内の転写は、実用上は
印字か全く転写されないことを意味し、印字時間１分以
上の転写は印字か全て転写されたことを意味する。

（ｂ）　　摩擦試験法 上記用紙にインクジェットプリンターによって記録直後
（記録印字後１〜２秒）の印字面を指て摩擦した後、印
字状態なｌｔＱ察した。その結果を表２に示す。

表２ 評価方法 Ｏ１全く変らなかった △：こすれて少し印字かみたれた ×：こすれて全く印字かわからなくなった（画像品質の
評価） 上記用紙にそれぞれインクジェットプリンターによって
記録した画像のにじみ具合及び裏写りの状態を観察し、
画像品質の評価を行なった。その結果を表３，４に示す
。

（ａ）にじみ状態 表３ （ｂ）′；Ａ写り状ｆム 表４ 表３．４中 Ｏ：殆どない状態 △：少しある状態 をそれぞれ示す。

以上の試験結果より明らかなように、一般の水性インク
（比較例１．２）ては、連続吐出安定性及び吐出応答性
において問題がないものの記録乾燥性ては、インクシェ
ツト用記録用紙を使用した場合のみて、それ以外には記
録ができない。

表面張力を低め浸透力を強めたインク（比較例５）では
連続吐出安定性及び吐出応答性において問題か生じ、又
普通紙に対する速乾性はあるものの滲みか著しいのに対
し、この発明に係るインクは連続吐出安定性及び吐出応
答性も良好であり、インクジェット用記録用紙、普通紙
の筆記用紙Ａ、Ｂ、Ｃに対しても、優れた速乾性を有し
、且ついずれの紙においてもにじみ、裏写りが殆どなく
画像品質の損なわれないことが認められた。

特許出願人　　タイホーエ業株式会社 手続負ｎ正書（自発） 昭和６３年　７月　５日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 水溶性染料、水溶性有機溶剤及び水を必須成分とする水
   性記録用インクにおいて、 下記一般式で表わされる化合物 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、ｎは３〜１５の範囲の整数である。）を含有す
   ることを特徴とする水性記録用インク。