JPH01319576A - 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】 産業上の利用分野 この発明（Ｊ、筆記記録特性（特に走行性）、定着性（
吸着性）、吐出特性、潤滑性および経時安定性等に優れ
た水性インク組成物に関する。

４しｌ暖又 この発明は、染料として特定の含燐基を有する化合物を
使用することによって、特にボールペン用水性インクや
インクジェット記録用水性インク等の筆記記録特性や定
着性等の特性を改良できるようにしたちのである。

従来の技術− ボールペン用水性インクやインクツエツト記録用水性イ
ンク等の水性インクには、優れた筆記記録特性および文
字や画像等の定着性のばかに、十分な経時安定性、吐出
性、潤滑性、耐水性および耐光性等が要求されているが
、従来のこの種の水性インクに１３シ）ては特に経１１
−″安定性や潤滑性か悪いためにペン先や噴射ノズルの
ＩＪｉ詰りかおこりやすく、ボールペンの場合には、ポ
ールか円滑に回転せ１゛、ボールポルターが厚比して筆
感が悪くなるという問題かあり、また、インクツＪソト
記録の場合には、インクの吐出が不均一にな−・て文；
′や画像等が不鮮明になるという問題がある３゜このよ
うな問題を解決するために、種々の改良インク、例えば
ポリアルギレングリコール誘導体含有水性イノタ（稍聞
昭５４−６５６０８弓゛公報参照）、不飽和脂肪酸含有
水性インク（特公昭５７−３７１８号公報芥照）１燐酸
誘導体含有水性インク（特開昭５７−５７７３号公報お
よび特開昭６０−２８４７２吋公報診照）、ポリオギノ
エヂレン脂肪酸エステルまたはボリオギノエヂレン高級
アルコールエーテル等を含打組ろ水性インク（特開昭５
０−１　／Ｉ　３６０２１％公報参照）等が提供されて
いる。

しかしなから、これらのノｊ＜＋１インク（Ｊいずれ乙
各種の改質添加剤、例えば潤滑剤、湿潤剤また（」耐水
ＰＩ　（＝１与剤等を配合するものであるために、−部
の特性（Ｊある程度改良されるが、この種の水性インク
に要求される前記緒特性を総合的に向１−さＵろに至−
）でＬ）ないのが実情である。

グζ叩−矛ぐ解決しよα４−（１獄 ごの発明はこのような現状に鑑み、前記の諸問題を解決
オろと共に、この種の水性インクに要求される優れた筆
記記録特性や定着性等の前記緒特性を総合的に向上さ■
ろ水性インク組成物を提供型ろためになされ）こしので
ある。

運を・解〆夫ｌ′る−なや坩 即ちこの発明（Ｊ、−能代［＋］ １式中、Ｄは水酸基１６よひ／またはアミノ括を有する
アゾ染料残基を示し、Ｘは酸素原子また（ｊ（Ｃｌ（２
）ａ　（ａはＩ−４の整数を示す）を示し、Ｍは水素原
子、アルカリ金属原子、アンモニウノ１、炭累原子数１
〜３のアミンまたは炭素原子数１〜４のアルカノールア
ミンを示し、ｍは０または１の数を示し、ｎ（」０また
は１の数を示し、Ｑは１〜４の整数を、ｊぐ・４“］ て表わされる化合物を含有６−ろことを特徴とする水性
インク組成物に関する。

一般式［Ｉ］で表わされる化合物は、アゾ染料残基りの
芳香核および／または側鎖に特定の含燐Ｔ、Ｕ。

が結合した化合物である。

■）は水酸基および／またはアミノ基を有するアゾ染料
残基を示し、該残基は一８０３Ｍおよび／または−ＣＯ
ＯＭ（Ｍは前記と同意義である）で表わされる基を有し
ていてもよい。

この種の染料残基１〕は例えは酸性アゾ系染料および直
接性アソ系染１￥４、好ましくはモノアゾ染１′−１，
。

ンスアゾ染料およびトリスアゾ染利である。

これらのアゾ系染料は常法によりジアゾ成分とカップリ
ング成分とのアゾカップリング反応によって得られるも
ので特に限定的で（」ない。

ジアゾ成分としては次式に示すアミノベンセンポスポン
酸、アミノナフタレンホスホン酸、アミノ−）上ニルア
ソナフタレンホスホン酸、アミノ−（ボスポノフ−〔ニ
ル）アゾベンゼン、アミノ−（ホスホノフェニル）アゾ
ナフタレン、およびこれらの誘導体が例示されろ（次式
において、Ｒは炭素原子数１〜３のアルギル基、炭素原
子数１〜３のアルコギン括、水酸基等の置換基を示す）
ＳＯ，ｌｌ　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｉｔ
ｏ　　　　　　　　　　　　　　　　０力ツプリンク゛
成分としてはフェノール類（例えばフェノール、クレゾ
ール、ジオギノヘンセン等）、ナフト−ル類（例えばナ
フトール、オギノナフタＩノンスルポン酸等）、アミノ
フェノール類、アミノナフト−ル類（例えばＩ−■酸１
．Ｉ酸、γ酸、１−アミノ−８−ヒドロキノ−３−ホス
ボッ−６−ナフタレンスルポノ酸等）、ナフチルアミン
類（例えばナフヂルアミン、アミノナフタレンスルポン
酸等）、およびこれらの誘導体、あるしく」ビラソール
類、ピラゾ〔ｌン類、Ｎ−（ホスホノアルギル）アニリ
ン等が例示されろ。

−・能代［１］中の含燐基におし）で、Ｘは酸素原子ま
たｉｉ　（ＣＩ　、）　ａ　（ａｉｉ　Ｉ　〜４の整数
を示ケ）で表わされろアルキレンを示し、Ｍは水素源ｒ
１アンモニウノ、（Ｎｌ−ｉ、）、アルカリ金属原子、
例えばリヂウム原了、ナトグラム原ｒおよびカリウム原
子等、あるいは窒素原子が炭素数１〜３のアルギル基１
〜３ｎ＾Ｉて置換されたアミン、例え（」メヂルアミン
、ジメヂルアミン、トリメデルアミン、ジエヂルアミン
、ｌ・リエヂルアミン、メチルエチルアミン、ｎ−プロ
ピルアミンおよびイソプロピルアミン、」：た（ｊ炭素
原子数１−１のアルカノールアミン、例えばエタノール
アミン、ジェタノールアミン、トリエタノールアミンお
よびプ「フェノールアミンを示（７、ｍは０またはＩの
数を示し、ｎはＯ」うた（」１の数を、Ｊクシ、Ｃｉｄ
：Ｉ〜４の整数を示す。

この上うな含燐基（」、例えば、４？を記のジアゾ成分
とカソブリノグ成分とから調製されるアソ系染１′−１
を水もしくは水性媒体中、ｐｌ−［９以上、好ましくは
１０前後の条件■において、アルカリ金属水酸化物（水
酸化すトリウム、水酸化カリウム、水酸化リヂウム等）
、低級アミン（例えばメヂルアミン、ジメヂルアミン、
）・リメヂルアミン、エチルアミン、ノエチルアミン、
トリメデルアミン、メヂルエヂルアミン、ｎ−プロピル
アミン、イソプ［７ピルアミン等）、アルカノールアミ
ン（例えばエタノールアミン、ジェタノールアミン、ト
リエタノールアミン、プロパツールアミン等）またはア
ンモニア等を用し）で処理することによって形成される
。

この種の含燐基としては次のものが例示されろ本発明に
使用する一般式［Ｉ］で表わされろ化合物の横進式をそ
の色相と共に以下に例示する・化合物２（赤） 化合物３（黒） 化合物４（黒） 化合物５（黒） 化合物６（黒） 化合物７（黒） 化合物９（紫） 化合物１．１（青） 化合物１４（黒） 化合物１６（黒） 前記の一般式［１］で表わされる化合物は所望により適
宜２種以上併用してもよい。

−能代［＋］で表イつされろ化合物の配合量はインク組
成物の使用目的等によって左右され、特に限定的で（」
ないが、通常はボールペン用として３〜１５重量％、好
ましくは５〜１０重量％、インクツエツト用として１〜
１０重量％、好ましくは１〜３重量％である。

本発明による水性インク組成物の基剤は、水を主成分と
し、これに水と相溶性を有する有機溶剤、狛に極１（１
イ］機溶剤を１種もしく（」２秤取−１−適宜配合して
成る水性媒体である。

ごのような有機溶剤としては１価アル：１−ル（例えば
メタ７ノール、エタノール、プロパツール活）、多価ア
ルコ１−ル（例えばエチレングリコ１−ル、ノエチレン
クリコール、トリエチレングリコール、テ）・ラエチレ
ンクリコール、グリセリン、プロピレングリコノール、
ノプロピレンクリニ＋　−／ｌ胛ｐ　）、ヒｌ；ｌ：ｌ
ギノユ、−チル（例え（ｊエチレンクリコールモノメチ
ルエーテル、メチレンクツコールモノエチルエーテル、
ノエチレングリコールモノメチルエーテル、ノエヂレン
クリコールモノエチルエーテル、〕」゛、ヂ、ヂレンク
リコールモノフチルエーテルピレンクリ−１−ルモノメ
ヂル上−う一ル、プ［ＪピＩノンクリコールモノエチル
エーテル等）、ヒドロキノ上−チルのエステル（例えば
エチレンクリコールモノメヂルエーテルアセテ−１・、
ンエヂレングリコールモノエチルエーテルアセテ−１・
等）ホルムアミド、Ｎ　、　Ｎ−ジメチルホルノ、アミ
！・、シメヂルスルポギシド、Ｎ−メチル−２−ピロリ
ドン等か例示さｚｌろ。

本発明による水性インク組成物には−に記の配合成分の
（Ｊかに、本発明の所期の目的の範囲内において、各種
の常套の添加剤、例えば界面活性剤、表面張力調整剤、
湿潤剤、粘度調整剤、Ｉ）Ｈ調整剤、防腐剤、防錆剤等
を適宜配合してもよい。

界面ｔｈ性剤として（ｊアニオン系、カチオン系および
ノニオン系のいずれの界面活性剤でもよく、例えばフッ
素系界面活性剤［ユニタインＤＳ−／１０１およびＤ　
Ｓ−４，０２（ダイキン工業株式会社製）、メカファッ
クＦ−１４２０およびＦ−１７７（大１１木インキ化学
株式会社製）等Ｊ、ノリコン系界而活性剤［ノリ−１ン
Ｌ　−、−、７６０７（、日本ユニカー株式会社製）等
］および燐酸エステル系界面活性剤等が挙げられる。

表面張力調整剤としてはポリエチレングリコールエーテ
ル硫酸もしくはそのエステル塩、ポリ２−ヒニルピリジ
ン誘導体、ポリオギンエチレンアルギルエーテルおよび
ポリオギノエヂレンアルキルエステル等が例示される。

湿潤剤としてはポリアルキレングリコール（例えばポリ
エチレンクリ：１−ル、ポリプロピレンクリコール等）
、アルギレンクリコール（例えばエチレングリ−１−ル
、プロピレンクリコール、ブチレンクリコール、ヘギン
レングリコール等）、ジュー。

ヂレンクリコールの低級アルギルエーテル（例えばジエ
チＩノングリコールモノメヂルエーラ・ル、ジエチレン
グリ−１−ルモノエヂルエーテル等）、セロソルブおよ
びグリセリン等が例示される。

粘度ジ、Ｊ整剤としてはポリビニルアルコール、ポリビ
ニルピロリドン、ヒドロキンエチルセル［７−スおよび
水溶性アクリル樹脂等が例示される。

ｐＨｌｊＭ整剤としてはアルカリ金属水酸化物（例えば
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウノ・
等）、低級アルカノールアミン（例えばエタノールアミ
ン、ジェタノールアミン、プロパツールアミン等）およ
び水酸化アンモニウム等が例示される。

また、防腐剤としてはフェノールや安息香酸すトリウム
等が例示され、防錆剤としてはヘンシト１ロー リアゾールやエチレンジアミン四酢酸塩が例示される。

以下、本発明を実施例によって説明する。

込９虻例−Ｖ−二上山 表−１の配合処方による配合物を４０〜５０°Ｃで混合
溶解させ、これをメンブランフィルタ−（孔径・０８μ
ｍ）を用いるｄト過処理に付すことによってホールペン
用の水性インク組成物１〜１５を調製　し　ノこ。

ごれらの水性インク組成□物１〜１５をボールペンに充
填し、筆記試験機を用いる走行性および筆感を調べた。

結果を表＝１に示す。

↓１唆例１〜９− 表−１の配合処方による配合物を用いて、実施例１〜１
５に檗拠して、ボールペン用の水性インク組成物１゛〜
９′を調製し、これらの組成物の走行性と筆感を凋へた
。結果を表−１に示す。

表中の染料ａ−ｉは下記の構造式を有する化合物である ０ＣＨ３０ｉｌ ｓｏ３１．、ｉ　　　　　　−’　　−””　””−”
””　　”””’染粕ｒ（黒） Ｓｏ３Ｎａ　　　　　　　　　　染料ｈ（黒）染オ１４
１（黒） １９一 実施例１６ 化合物７２重量部をイオン交換水７５重量部に溶解さ口
ノこ溶液に、ノエチレンクリコール＋　（）重量部と安
、シ１、香酸すトリウノ、０１重ＩＪｋ部を加え、４０
〜５０℃で撹拌して均一な溶液を調製し、該溶液をメン
ブランフィルタ−（孔径：０８μ所）を用いる濾過処理
に］；１した後、脱気処理に（て１ずごとによってイン
クジエソ）・用記録液を得た。

この記録液を塩化ヒニル製カセット容器に密封し、オン
デマンド型記録装置を用いて長時間にわたって連続的に
記録試験を行ったところ、ノズル中にお（−ｊる記録液
の供給速度は記録速度に充分追随し、小滴形成の安定性
の低下やノズルの目詰りもなく、常時安定した記録を行
うことができた。

比較例１０ 化合物７の代わりに染′＃４ｆを使用６−る以外は実施
例Ｉ６と同様にしてインクン」−ツト用記録液を調製し
、該記録液を使用して実施例Ｉ６と同様の記録試験を行
ったところ、記録液の小滴の吐出が不均一・となり、記
録画像が不鮮明となった。

■門省勿−堤 本発明による水性インク組成物は優れた潤滑性を有する
ので、筆記記録４！１性（特に走行性）が従来品に比へ
て改良され、インクの吐出が安定し、より鮮明な文字や
画像の筆記記録が可能となり、また、染料の溶解性と経
時安定性も優れているので、ペン先やノズル部［Ｅｌ詰
りゃ閉塞か発生せづゞ、良好な筆感て常時安定した筆記
記録が可能となる。

ざらに、本発明に使用する一般式［＋］て表え）される
化合物（３反応性の含燐基と共に水酸基および／または
アミノ基を有するので、インク組成物の記録紙への吸収
性や吸着性か従来品に比べて改良され、高いカラーハリ
コーと筆記記録のスピードアンプが可能となる。

このような優れた効果か得られる理由は明らかで（」な
いか、化合物ＩＩ］の反応性の含燐基とインク組成物中
の塩基性化合物や水溶性有機溶剤との相互作用によって
染ト１の溶解性か向」ニし、また、含燐基かインク中の
金属イオン（例えばＣａ”、Ｍｇ２＋、Ｐｅ２”等）と
優先的に結合し、これらの金属イオンが空気中の二酸化
炭素と反応して不溶性の塩を形成するのが防止され、染
１２１白休が潤滑剤として作用するので、インク組成物
の潤滑性、経時安定性、定着性および走行性等が従来品
に比へて大幅に改良されろことに起因すると考えらイす
る３、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式［ I ］： ▲数式、化学式、表等があります▼ ［式中、Ｄは水酸基および／またはアミノ基を有するア
   ゾ染料残基を示し、Ｘは酸素原子または（ＣＨ＿２）ａ
   （ａは１〜４の整数を示す）を示し、Ｍは水素原子、ア
   ルカリ金属原子、アンモニウム、炭素原子数１〜３のア
   ミンまたは炭素原子数１〜４のアルカノールアミンを示
   し、ｍは０または１の数を示し、ｎは０または１の数を
   示し、ｌは１〜４の整数を示す］ で表わされる化合物を含有することを特徴とする水性イ
   ンク組成物。 ２、請求項１に記載の組成物を含有するボールペン用水
   性インク。 ３　請求項１に記載の組成物を含有するインクジェット
   記録用水性インク。