JPH022905B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は改良されたインクジエツト記録用イン
ク組成物に関する。 インクジエツト記録において、良好な記録を行
なうためには、使用するインクに種々の条件が必
要となる。 まず液滴発生方法や液滴飛翔方向制御方法に応
じたインク物性値として、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が
必要である。そして、長期間保存、長期間使用あ
るいは記録休止中に化学変化等により析出が生じ
てはならないし、また、インク物性値が変化して
はならない。記録装置の吐出ノズルは一般に直径
10〜60μｍ程度であり、析出によりノズルが詰ま
ると、液滴の吐出ができなくなる。ノズルが完全
に詰まらなくともノズル近傍に固形分、粘着物が
付着したり、インク調合時に所望の値に調整され
たインク物性値が変化したりすると、記録性、吐
出安定性、吐出応答性が低下する。 そして記録される画面が十分にコントラストが
高く、鮮明であることが望まれる。従来のインク
ではインク中の染料含有率を増して、画像のコン
トラストを高くしようとすると、吐出ノズルの詰
まりを生ずる傾向がある。したがつて、インクに
使用する溶媒に対する溶解性が高く、吸光係数が
高い染料が求められている。 印写後の乾燥が早いことも必要である。従来の
インクでは、記録休止中のノズル内のインクの乾
燥によるノズル詰まりを防ぐため、インクに多量
の湿潤剤を含有させており、その結果、印写後の
乾燥を速めるために、インク吸収性の高い特殊紙
を使用している。その結果、画像ニジミが著しく
生ずるばかりでなく、多くの一般紙の使用が不可
能となつている。 その他、記録された画像が耐水性、耐光性、耐
摩耗性を有することも当然求められている。 これまでにインクジエツト記録用インクとして
幾多の提案がなされているが、実際上、上記の諸
条件のすべてを十分に満足するものは得られてい
ない。 本発明はかかる現状に鑑みなされたもので、上
記の諸条件を全て満足するインクジエツト記録用
インク組成物を提供することを目的とするもので
ある。 すなわち、本発明は、分子構造中に、下記一般
式で示されるポリオキシエチレンアミノ基を有す
る染料化合物を含有することを特徴とするインク
ジエツト記録用インク組成物である。 または （ただし、ｍ＝０〜60、ｎ＝１〜60、Ｒは低級ア
ルキル基、シクロアルキル基、アリール基または
アラルキル基を示す。） 上記染料化合物の染料母体は、直接染料、酸性
染料および塩基性染料のいずれかである。その代
表的なものを列記すれば下記のとおりである。も
ちろん、これらは代表的なもので、これらと類似
の構造をもつ他の染料も使用され得る。 Γ 直接染料 C.I.Direct Yellow 33、39、44、50 C.I.Direct Orange 10、26、29、39、41、49、
102 C.I.Direct Red ２、４、13、17、23、24、
28、31、33、46、62、63、75、79、80、83、
84、113、229 C.I.Direct Blue １、２、６、15、22、41、
71、76、78、98、106、120、158、163、165 C.I.Direct Black ２、４、17、19、22、32、
38、51、56、71、74、77、154 Γ 酸性染料 C.I.Acid Yellow ７、36、44、99 C.I.Acid Red 83、133 C.I.Acid Violet ７、11、34、41、43、51、
63 C.I.Acid Blue 22、23、25、27、29、40、41、
43、45、59、62、74、78、80、92、93、100、
102、113、120、127、138、123 C.I.Acid Green 12、19、20、25、27、36、
41、44 C.I.Acid Brown ２、４、13、27、103 C.I.Acid Black １、２、７、24、26、31、
48、94 Γ 塩基性染料 C.I.Basic Orange ２、15 C.I.Basic Red ２、９ C.I.Basic Violet １、14 C.I.Basic Blue ７、26 上記の中でも直接染料がより好ましい。そして
直接染料の中でも記録性（例えば吐出応答性・吐
出安定性、長期間の保存安定性、長時間の保存或
いは記録休止時の吐出応答性、環境温度が変化し
た場合の吐出性等）記録部材への定着性等の点か
らすれば、下記一般式(A)或いは(B)で表わされるタ
イプの染料が特に好ましいものである。 （但し、Q₁、Q₂は未置換或いはアミノ基、水酸
基又はスルホン基で置換されるベンゼン環又はナ
フタリン環構造を示し、R₁〜R₄は水素原子、又
はスルホン基であり、上記スルホン基はナトリウ
ム塩又は４級アンモニウム塩の形をとり、１分子
当り２〜８個のスルホン基を有する。） （但し、Q₃、Q₆は未置換又は置換フエニル或い
はナフチル基；Q₄、Q₅は未置換又は置換１，４
−フエニレン或いはナフチレン基；R₅、R₆は水
素原子、水酸基又はアミノ基のうちのいずれかで
あつて、Ｘは−NH−、−Ｎ＝Ｎ−或いは−CH＝
CH−結合；ｎは０又は１である。） 上記一般式(A)或いは(B)で示される染料の代表的
具体例を次に示す。 () 一般式(A)の染料 これらの染料の中で(a)R₁及びR₄がナトリウ
ム塩又は４級アンモニウム塩構造のスルホン基
であり、R₂及びR₃が水素原子であること、(b)
Q₁が（未置換又はスルホン基で置換される）
フエニレン基であること、(c)Q₂が、アミノ基、
水酸基等を有するフエニル或いはナフチル基で
あること、(d)スルホン基の数が２〜８個、より
好ましくは２〜６個であること等の条件を満足
する染料を使用することが望ましい。 () 一般式(B)の染料 これらの染料の中でも、下記一般式(B)′で表
わされる染料は本発明の染料母体として特に好
ましく使用できる。 （但しQ₃′は未置換又は置換フエニル或いはナ
フチル基；Q₄₅′は未置換又は置換４，4′−ビフ
エニレン基；Q₆′は未置換又は置換フエニル基
である。） 又、上記一般式(B)′に於いて、Q₃′、Q₄₅′、
Q₆′が、水酸基、アミノ基、メトキシ基、ニト
ロ基、塩素原子、或いはスルホン酸ナトリウム
塩（SO₃Na基）等から選択される基で置換さ
れる染料がより好ましいものである。 なお、上記ポリオキシエチレンアミノ基の一般
式中、ｍ、ｎのより好ましい範囲は各々１〜20で
ある。低級アルキレンオキサイドが60モルを越え
ると画像の耐水性が低下し、かつ高い画像濃度が
得られなくなる。 本発明に係る染料化合物を得るには、まず、ア
ミノ基またはその誘導体をその分子構造中に有す
る前記染料母体に１種または２種以上の低級アル
キレンオキサイドを付加させるかポリ（低級アル
キレン）グリコールモノハロヒドリンと縮合させ
るとよい。また、別の方法として、染料合成に先
立つて予じめアミノ基またはその誘導体を有する
原料化合物に低級アルキレンオキサイドを付加さ
せるかまたはポリ（低級アルキレン）グリコール
モノハロヒドリンと縮合させることにより、その
低級アルキレンオキサイド１〜60モル付加物を生
成し、これを用いて本発明に係る染料化合物を合
成することが挙げられる。 インクジエツト記録用インク組成物としては、
染料化合物、溶媒、湿潤剤を基本構成成分とする
が本発明組成物もかかる基本構成をとる。そして
染料化合物の添加量は0.5〜20重量％好ましくは
1.0〜10重量％がよい。 使用し得る溶媒としては一般に水であるが、有
機溶媒としては、例えばメチルアルコール、エチ
ルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプ
ロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、sec
−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、
イソブチルアルコール、ペンチルアルコール、ヘ
キシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチ
ルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコ
ール、等の炭素数１〜10のアルキルアルコール；
例えば、シクロペンタン、ヘキサン、シクロヘキ
サン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウ
ンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラリン、
デカリン、ベンゼン、トルエン、キシレン等で代
表される脂肪族又は芳香族炭化水素係溶剤；例え
ば四塩化炭素、トリクロロエチレン、テトラクロ
ロエタン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化
水素系溶剤；例えばエチルエーテル、ブチルエー
テル、エチレングリコールジエチルエーテル、エ
チレングリコールモノエチルエーテル等のエーテ
ル系溶剤；例えば、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルプロピルケトン、メチルアミルケト
ン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤；酢酸エ
チル、メチルアセテート、エチルアセテート、プ
ロピルアセテート、ブチルアセテート、フエニル
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、エチレンカーボネート、プロピ
レンカーボネート等のエステル系溶剤；例えばエ
チレングリコール、ジエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、グリセリン等の多価アルコー
ル；その他アミン系、アミド系等の各種の溶剤が
挙げられる。そして本発明において好ましく併用
される有機溶媒は水溶性を有する次のようなもの
である。 例えば、エチルアルコール、プロピルアルコー
ル、ブチルアルコール等の炭素数１〜４のアルキ
ルアルコール；例えば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ジエチルエー
テル等のエーテル系溶剤；例えばエチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、プロピレングリコ
ール等の多価アルコール；アルコールアミン、ホ
ルムアミド等のアミン系又はアミド系溶剤等であ
る。 また、これら水溶性有機溶媒と水との混合物か
らなる水性溶媒も使用し得る。 本発明に於いて使用される湿潤剤としては、本
発明に係わる技術分野に於いて通常知られている
ものの多くが有効であるが、その様なものの中で
殊に熱的に安定なものが好適に使用される。この
様な湿潤剤として具体的に示せば、例えば、ポリ
エチレングリコール、ポリプロピレングリコール
等のポリアルキレングリコール；例えば、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ブチレン
グリコール、ヘキシレングリコール等のアルキレ
ン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリ
コール；例えば、エチレングリコールメチルエー
テル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジ
エチレングリコールメチルエーテル、ジエチレン
グリコールエチルエーテル等のジエチレングリコ
ールの低級アルキルエーテル；グリセリン；例え
ば、メトオキシトリグリコール、エトオキシトリ
グリコール等の低級アルコオキシトリグリコー
ル；Ｎ−ビニル−２−ピロリドンオリゴマー；等
が挙げられる。 これ等の湿潤剤は、記録媒体液に所望される特
性を満足する様に所望に応じて必要量添加される
ものがあるが、その添加量は記録媒体液全重量に
対して、通常は0.1〜40wt％、好適には0.1〜25wt
％、好適には0.2〜15wt％とされるのが望ましい。 又、上記の湿潤剤は、単独で使用される他、互
いに悪影響を及ぼさない条件に於いて二種以上混
合しても良い。 本発明において、一層顕著な記録特性を具備せ
しめるために種々の添加剤が用いられる。そのよ
うな添加剤としては、防腐防カビ剤、キレート試
薬、防錆剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、粘度調
整剤、表面張力調整剤、PH調整剤、比抵抗値調整
剤、赤外線吸収剤などが挙げられる。 キレート試薬としては、エチレンジアミン四酢
酸、ニトリロ三酢酸、ヒドロオキシエチルエチレ
ンジアミン三酢酸、ジエチレントリアミン五酢
酸、ウラミル二酢酸等のアルカリ金属塩などが挙
げられる。 防錆剤としては、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
イトなどが挙げられる。 紫外線吸収剤としてはベンゾトリアゾール、ア
セトフエノン、ベンジル等が挙げられる。 粘度調整剤や表面張力調整剤は、主に、記録速
度に応じて充分なる流速でノズル内を流通し得る
事、ノズルのオリフイスに於いて記録媒体液の回
り込みを防止し得る事、記録部材へ付与された時
の滲み（スポツト径の広がり）を防止し得る事等
の為に添加される。 粘度調整剤及び表面張力調整剤としては、使用
される液媒体及び記録剤に悪影響を及ぼさないで
効果的なものであれば通常知られているものの中
の総てが使用可能である。 具体的には、粘度調整剤としては、ポリビニー
ルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、
カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチル
セルロース、メチルセルロース、水溶性アクリル
樹脂、ポリビニルピロリドン、アラビアゴムスタ
ーチ等が好適なものとして例示出来る。 本発明に於いて好適に使用される表面張力調整
剤としては、アニオン系、カチオン系、及びノニ
オン系の界面活性剤が挙げられ、具体的には、ア
ニオン系としてポリエチレングリコールエーテル
硫酸、エステル塩等、カチオン系としてポリ２−
ビニルピリジン誘導体、ポリ４−ビニルピリジン
誘導体、ノニオン系としてポリオキシエチレンア
ルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフ
エニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエ
ステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノアル
キルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミ
ン等が挙げられる。これ等の界面活性剤の他、ジ
エタノールアミン、プロパノールアミン、モルホ
リン酸等のアミン酸、水酸化アンモニウム、水酸
化ナトリウム等の塩基性物質、Ｎ−メチル−２−
ピロリドン等の置換ピロリドン等も有効に使用さ
れる。 これ等の表面張力調整剤は、所望の値の表面張
力を有する記録媒体液が調合される様に、互いに
又は他の構成成分に悪影響を及ぼさない範囲内に
於いて必要に応じて二種以上混合して使用しても
良い。 これ等表面張力調整剤の添加量は種類、調合さ
れる記録媒体液の他の構成成分種及び所望される
記録特性に応じて適宜決定されるものであるが、
記録媒体液１重量部に対して、通常は0.0001〜
0.1重量部、好適には0.001〜0.01重量部とされる
のが望ましい。 PH調整剤として具体的に例示すれば低級アルカ
ノールアミン、例えば、アルカリ金属水酸化物等
の一価の水酸化物、水酸化アンモニウム等が挙げ
られる。 これ等のPH調整剤は、調合される記録媒体液が
所望のPH値を有する様に必要量添加される。 PH調整剤は、調合された記録媒体液の化学的安
定性、例えば、長時間の保存による物性の変化や
記録剤その他の成分の沈降や凝集を防止する為に
所定のPH値となる様に適当量添加される。 本発明に於いて好適に使用されるPH調整剤とし
ては、調合される記録媒体液に悪影響を及ぼさず
に所望のPH値に制御出来るものであれば大概のも
のを挙げることが出来る。比抵抗調整剤として
は、例えば塩化アンモニウム、塩化ナトリウム、
塩化カリウム等の無機塩、トリエタノールアミン
等の水溶性アミン類及び第４級アンモニウム塩等
が具体的に挙げられる。 記録媒体液小滴に帯電を要しない記録の場合に
は、記録媒体液の比抵抗値は任意であつて良いも
のである。 以下実施例について説明する。なお、％はすべ
て重量％である。 実施例 １

【表】 上記成分を混合し、70℃に加温しながら十分に
撹拌し、室温まで冷却した後、孔径0.2μｍのフイ
ルタで２回過して本発明インク組成物を得た。 このインク組成物を用いて内径30μｍのノズル
により上質紙に印写したところ高コントラストを
もつ、鮮明な画像が得られた。 また、ガラス容器に密閉し、−20℃と４℃で１
カ月間、15〜25℃で１年間、50℃で１カ月間保存
し、また90℃で100時間還流した後でも折出は認
められず、インクの物性や色調についても変化は
認められなかつた。 1000時間の連続噴射を行なつたところ、常に安
定した噴射が行なわれ、また、常温、常湿で１カ
月間記録を休止した後、印写を行なうという動作
を６カ月くり返したところ、常に安定した印写が
行なわれた。 実施例 ２

【表】 上記成分を実施例１と同様に混合調製してイン
ク組成物となし、テストをしたところ、実施例１
と同様のすぐれた効果が得られた。 実施例 ３

【表】

【表】 上記成分も実施例１と同様に混合調製してイン
ク組成物となし、テストをしたところ、実施例１
と同様のすぐれた効果が得られた。 実施例 ４

【表】 上記成分を実施例１と同様に混合調製してイン
ク組成物となし、テストをしたところ、実施例１
と同様のすぐれた効果が得られた。 実施例 ５

【表】

【表】 上記成分を実施例１と同様に混合調製してイン
ク組成物となし、テストをしたところ、実施例１
と同様のすぐれた効果が得られた。 以上のとおり、本発明によれば、吐出ノズルの
詰まり、保存中の変質あるいは析出を起こさず、
記録性、吐出安定性、吐出応答性が良好であり、
また、長時間使用してもインク物性値の変化が著
しく小さく、記録される画像は耐光性、耐水性、
耐摩耗性にすぐれ、かつ、高コントラストで鮮明
なものが得られるインクジエツト記録用のインク
組成物が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 分子構造中に、下記一般式で示されるポリオ
   キシエチレンアミノ基を有する染料化合物を含有
   することを特徴とするインクジエツト記録用イン
   ク組成物。 または （ただし、ｍ＝０〜60、ｎ＝１〜60、Ｒは低級ア
   ルキル基、シクロアルキル基、アリール基または
   アラルキル基を示す。）