JPH0216171A - 水性インク - 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］ 本発明はインクジェット記録用に適した水性インクに関
するもので、記録計、ペンブロック、筆記用具等の水性
インクとして、も利用できるものである。

Ｃ従来の技術］ 従来、マゼンタ及び赤色水性インクに関する発明は数多
くなされている。例えば、キサンチン系染料を用いた特
公昭５７−３５７２８　、特公昭５７−３５７２９等、
モノアゾ系染料を用いた特開昭５８−１０１１７１．特
開昭５８−１７４４５７等、アゾチアゾール系染料を用
いた特開昭５８−１７６２７５等、アントラピリドン系
染料を用いた特開昭５７−１９７１９に特開昭５９−７
４１７３等が開示されている。

しかし、鮮明な色調を有し、かつ耐水性及び耐光性が優
れ、保存安定性に優れたマゼンタ及び赤色水性インクと
しては満足したものが得られないのが現状である。特に
インクジェット用水性インクとして用いる場合、噴射方
向変化、目詰りといった点で問題がおき、溶媒となる多
価アルコール等への溶解度が充分でないと使用すること
ができない。さらに熱エネルギーを利用して、気泡によ
りインクを吐出するタイプのオンデマンド型インクジェ
ットプリンターに用いる場合には、染料の溶解安定性を
得ることは、その信頼性を保つためにも重要である。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、従来の欠点を解決したインクジェット記録用
マゼンタ及び赤色水性インクを提供することを目的とし
たものであり、より詳細には、画像の鮮明性、耐水性、
耐光性に優れ、特に噴射方向安定性に優れ、目詰りしに
くいインクジェット記録用マゼンタ及び赤色水性インク
を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、下記−服代で示される水溶性染料を少なくと
も一種含有し、該染料のカウンターイオンＸとして、−
服代（Ｂ）で示される第４級アンモニウムまたは第４級
ホスホニウムを含有することを特徴とする水性インクに
関する。

−服代（Ａ） ただし、 ＲＩ＝アルキル基、フェニル基、水酸基、アルコキシ基 Ｒ２：水素、アルキル基、 Ｒ３＝スルホン酸基、アルキル基、置換されてもよいア
リールオキシ基、アルコキシ基、ヒドロキシアルキル基
、／１０ゲンＲ４＝アルキル基、アルコキシｉ　、！％
ロゲンｌ：　０又は　１ ｍ　：　０〜３ 一般式（Ｂ） Ｍ：窒素又はリン Ｒ５〜Ｒ・：炭素数１〜４のアルキル基、ヒドロキシア
ルキル基及び、ノλロゲン化アルキル基 本発明は従来のマゼンタ染料の欠点を改善すべく鋭意検
討した結果、−服代（Ａ）の染料がカウンターイオンと
して、−服代（Ｂ）で示される第４級アンモニウムまた
は第４級ホスホニウムを含有することにより、溶解性が
優れ、目詰りし難く、噴射方向安定性の優れたインクジ
ェット用水性インクを得ることができた。

−服代（Ａ）で示される骨格構造の染料がインクジェッ
ト用染料として適していることは、特開昭５７−１９７
１９１、特開昭５９−７４１３等に記載されているが、
本発明ではその耐光性、耐水性を損なうことなく飛躍的
に長期保存時の目詰り防止及び、熱変化を受けたときの
染料の析出の防止が行えることを見出した。

これはカウンターイオンを一般式（Ｂ）で示される第４
級アンモニウム、または第４級ホスホニウムに変えるこ
とにより、多価アルコールへの溶解性が向上するために
なされると考えられる。

一般式（Ａ）の染料のカウンターイオンを一般式（Ｉ３
）で示された第４級アンモニウムまたは第４級ホスホニ
ウムにするには、（Ｂ）の水酸化物用させることにより
容易に行える。またアセトン等の添加による再沈澱や溶
媒蒸発により粉体にすることもできる。

本発明の一般式（Ａ）の具体例を以下に示す。

上記染料はＦ　Ｐ　１０４［１８５ＢやＵ　Ｓ　Ｐ　２
６４４８２１等に示された公知の方法により容易に合成
され、遊離酸型で得ることが可能であるが、ナトリウム
型で市販されているＡｃ１ｄ　Ｒｅｄ　１４３　（具体
例Ａ５の染料のＮａ塩）等より遊離酸の型にすることも
可能である。

ただし完全にＮａ型から遊離酸の型にすることは難しく
、Ｎａイオンが残る場合がある。また合成段階から一般
式（Ｂ）の第４級アンモニウムまたは第４級ホスホニウ
ムの水酸化物を使用すれば、遊離酸を得ることなく、本
発明の水性インクを作製することも可能である。

本発明において染料中のスルホン酸が全て（Ｂ）の第４
級アンモニウムまたは第４級ホスホニウムである必要は
なく、少なくとも３０％以上、より好ましくは５０％以
上が置換されていればよい。

他のカウンターイオンとしてはＮａ及びＬｉ塩が好まし
く、Ｋ及びＮＨ４塩は好ましくない。

また多価金属であるＣａ”、ＡＩ”。

Ｍｎ’＋等の存在は染料の溶解性を低下するものであっ
てこれらのイオンが含有されることは好ましくない。

以下に一般式（Ｂ）の第４級アンモニウム及び第４級ホ
スホニウムの水酸化物の具体例を示す。

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す
ることも出る。

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
ルモノメチルエーテル、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、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２００〜６００、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有機溶媒の含を量はインク全重量
に対して５〜８０９６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６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。

Ｐ１１２１整剤としては、調合されるインクに態形つを
およぼさずにインクのＰｌ＋を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、第４級アンモニ
ウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物、ならびに
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、ド
ライド等がある。

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
などを添加することができる。

以下に本発明の実施例及び比較例を示す。％はすべで重
量％である。

実施例１ 下記処方により、組成物を約５０℃で撹拌溶解し、孔径
０．２２μｍのテフロンフィルターで濾過したインクを
作製した。

具体例（Ａ−１）の染料　　　　　２．０％ジエチレン
グリコール　　　　　　ｌ０００％グリセリン　　　　
　　　　　　　５，０％ジエチレングリコール モノブチルエーテル　　　　　　　５．０％具体例（Ｂ
−１）の２５％水溶液　　２．０％デヒドロ酢酸ナトリ
ウム　　　　　　０．２％イオン交換水　　　　　　　
　　　　残量下記の組成から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及び比較例１〜３のイ
ンクを作製した。

実施例２ 具体例（Ａ−２）の染料　　　　　　２６５％ポリエチ
レングリコール２００　　　１０．０％Ｎ−メチル−２
−ピロリドン　　　１０００％具体例（Ｂ−２）の２５
％水溶液　　２．０％２．４−ジメチル−６− アセトキシ−１−ジオキサン　　　　０．２％イオン交
換水　　　　　　　　　　　残量実施例３ 具体例（Ａ−４）の染料　　　　　３．０％トリエチレ
ングリコール　　　　　１５．０％１．３−ジメチルイ
ミダゾリジノン　　１０．０％具体例（Ｂ　−７）の２
５％水溶液　　２．５％２．４−ジメチル−〇− アセトキシーロージオキサン　　　　　０６２％イオン
交換水　　　　　　　　　　　残量実施例４ 具体例（Ａ−７）の染料 テトラエチレングリコール ジエチレングリコール モノブチルエーテル 具体例（Ｂ　−１０）の２５％水溶液 ２−ピリジンチオール−１− オキサイドナトリウム イオン交換水 実施例５ 具体例（Ａ−９）の染料 エチレングリコール グリセリン 具体例（Ｂ　−１２）の２５％水溶液 ２．４−ジメチル−〇− アセトキシ−ｍ−ジオキサン イオン交換水 比較例１ 具体例（Ａ−１）の染料 ジエチレングリコール ２．５％ ２０．０％ ５．０％ ２．０％ ０．３％ 残量 ２．０％ １２．０％ ５．０％ ２．０％ ０．２％ 残量 ２．０％ １０００％ グリセリン ジエチレングリコール モノブチルエーテル 水酸化カリウム デヒドロ酢酸ナトリウム イオン交換水 比較例２ Ｃ０１，アシッドレッド９２ ポリエチレングリコール２０Ｏ Ｎ−メチル−２−ピロリドン 水酸化ナトリウム ２．４−ジメチル−〇− アセトキシ−ロージオキサン イオン交換水 比較例３ ｃ、１．　　ダイレクトレッド８１ トリエチレングリコール １．３−ジメチルイミダゾリジノン 具体例（Ｂ−７）の２５％水溶液 ２．４−ジメチル−〇− ５．０％ ５．０％ ０．３％ ０．２％ 残量 ２．０％ １０００％ １０００％ ０．２％ ０．２％ 残量 ３．０％ １５．０％ １０００％ ０．２％ アセトキシ−ｌ−ジオキサン イオン交換水 比較例４ Ｃ，１，ダイレクトレッド２２７ テトラエチレングリコール ジエチレングリコール モノブチルエーテル 水酸化ナトリウム ２−ピリジンチオール−！ オキサイドナトリウム イオン交換水 比較例５ Ｃ９１，アシッドレッド２５４ グリセリン ジエチレングリコール ジエチレングリコール モノブチルエーテル 具体例（Ｂ　−１２）の２５％水溶液 デヒドロ酢酸ナトリウム イオン交換水 ０．２％ 残量 ２．０％ ２０．０％ ５．０％ ０．１％ ０．３％ 残量 ２．５％ ５．０％ １０．０％ ５．０％ ０．１％ ０．２％ 残量 試験結果 実施例（１）〜（５）、比較例（１）〜（４）について
下記の試験を行なった。

１）画像の鮮明性 リコー製ワード・プロセッサー・リポート５６００　Ｊ
用インクジェット・プリンターに、作製したインクを充
填し印字を行った。

鮮明な画像が得られたインクについて表−１においてＯ
印で表わした。

２）画像の耐光性 ｌ）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 ■）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（退色率９６）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℃それぞれの条件下で３か月間
保存し、保存前後の粘度１表面張力、電気伝導度の変化
、および沈澱物析出の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物を
表−１ではＯとした。

５）ノズルの目詰りテスト ■）で印字した後、印字体止したままで、２０℃、６５
％１ｕｌｌ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Ｑ、３育生１台又は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ＸＸで
示した。なお５６００Ｊ用プリンターには、ノズルに詰
りか生じ、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装置が取り付け
られている。

表−１ っ、マゼンタの色調がよく、インクジェットＪ己録に用
いても目詰りすることがない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記一般式（Ａ）で示される水溶性染料を少なくとも一
   種含有し、該染料のカウンターイオンＸとして、一般式
   （Ｂ）で示される第４級アンモニウムまたは第４級ホス
   ホニウムを含有することを特徴とする水性インク 一般式（Ａ） ▲数式、化学式、表等があります▼ ただし、 Ｒ＿１：アルキル基、フェニル基、水酸基、アルコキシ
   基 Ｒ＿２：水素、アルキル基、 Ｒ＿３：スルホン酸基、アルキル基、置換されてもよい
   アリールオキシ基、アルコキシ 基、ヒドロキシアルキル基、ハロゲン Ｒ＿４：アルキル基、アルコキシ基、ハロゲンｌ：０又
   は１ ｍ：０〜３ 一般式（Ｂ） ▲数式、化学式、表等があります▼ ただし、 Ｍ：窒素又はリン Ｒ＿５〜Ｒ＿８：炭素数１〜４のアルキル基、ヒドロキ
   シアルキル基及び、ハロゲン化アルキル基