JPS6067576A - 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】 技術分野 本発明は各種筆記用、記録用の色調がイエローの水性イ
ンクに関し、特にインクジェット記録用インクに適した
水性インクである。

従来技術 アゾピラゾロン系染料は色調（イエロー）が素晴らしく
、しかも染料でありながら耐光性にもすぐれた高品質な
画像着色材であるため、これを用いたインクがいくつか
開発されている。

しかし水、湿潤剤への溶ｗＩ度がやや低いため、例えば
インクジェット記録に用いる場合１、長期間噴射せずに
前置した場合、ノズル近傍で染料生成分の析出および壁
面付着の原因となり、噴射方向のズレ、粒子の不安定粒
子化を生じ、信頼性の低下を免れなかった。

目　的 本発明は、長期間の保存によっても析出が生じない高品
質の色調がイエローの水性インクを提供することを目的
とする。

構　成 本発明は下記構造式（Ａ）のアゾ−ピラゾロン系染料並
びに水溶性界面活性剤として下記構造式（Ｂ）のポリオ
キシエチレンアルキルフェニルエーテル、構造式（Ｃ）
のポリオキシエチレンアルキルエーテル、構造式（Ｄ）
のポリオキシエチレンアルキルアミンの３種の中の少な
くとも１つおよび水溶性極性有機溶剤と水を含有するこ
とを特徴とする水性インクである。

ただし、Ｒ１：水素原子、−８０３Ｍ、アルキル基（Ｃ
−１〜５）、ヒドロキ シ基、メトキシ基、エトキシ基 Ｒ２：アルキル基（Ｃ−１〜５）、 −８０３Ｍ、−ＣＯＯＭ Ｒ３：水素原子、アルキル基（Ｃ＝１ 〜５）、ヒドロキシ基、メトキシ 基、−８０３Ｍ、−ＣＯＯＭ、ハ ロゲン基 Ｍ：アルカリ金属 Ｒ１−Ｒ３は−８０３Ｍ。

−ＣＯＯＭの和が２以上 ｎ＋、ｎ　：　０，１，２．３の整数、構造式（Ｂ） ５− ただし、Ｒ：アルキル基（Ｃ＝７〜１２）、メトキシ基
、エトキシ基、ヒドロキ シ基、 ０：１２〜２０の整数、 構造式（Ｃ） ただし、 Ｒ＋　、Ｒ２’アルキル基（Ｃ−６〜９）ｎ：１０〜１
５の整数 構造式（Ｄ） ただし、Ｒ：アルキル基（Ｃ＝　１５〜２０）ｍ、ｎ　
：　Ｏ〜１８の整数で一＋ｎ−８〜１８構造式（Ａ）の
アゾ−ピラゾロン系染料の具体例を挙げると下記のとお
りである。

６− Ｃ００Ｎａ −９− 構造式（Ｂ）のポリオキシエチレンアルキルフェニルエ
ーテルはアルキル基の炭素数が７〜１２．ｎが１２〜２
０の整数がよい。この範囲を越えると、沈澱の析出が起
り易く、例えばインクジェット用インクとして用いる場
合、吐出ノズルの部分詰まりが発生し、吐出安定性、吐
出応答性が低下する。特に好ましい範囲は炭素数８〜１
０、ｎ　１３〜１９の範囲である。

添加量は０．０１〜１．００　ｗｔ％が好ましい。

特に好ましくは０．０５〜０，５０　ｗｔ％である。

添加量が０．０１　ｗｔ％未満では十分な効果が認めら
れず、またｉ、ｏｏ　ｗｔ％を越えると、例えばインク
ジェット記録用の場合、吐出ノズルの部分詰まりが発生
し、吐出安定性、吐出応答性が著しく低下する。このよ
うに添加量にはクリティカルな最適範囲が存在する。

添加量０．０１〜１，００　ｗｔ％の範囲において、染
料が共存する水溶液およびインクの表面張力は４５ｄｙ
ｎｅ／　ｃｍ　（２５℃）以上の値をもつが、染料を含
まないポリオキシエチレンアルキル１０− フェニルエーテルの水溶液は、添加量０，００５ｗｔ％
ですでに表面張力が４５６ｙｎｅ／　ｃｍ　（２５℃）
以下となる。この現象は上記ポリオキシエチレンアルキ
ルフェニルエーテルと上記染料がコンプレックスまたは
混合ミセルを形成することを示唆しており、これらコン
プレックスまたは混合ミセルが染料単体よりも水または
インク中で安定に溶解し得る結果、本発明の目的が達成
されると考えられる。

上記ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルは水
に対して４．００　ｗｔ％以上、またグリセリン：／ジ
エチレングリコール−１／１〜１１５ｗｔ比溶合溶媒に
対して、３．５０ｗｔ％までが温度５〜８０℃の範囲に
おいて溶解し得る。グリセリン／ジエチレングリコ−ル
ー１／１〜１／４ １０、００　ｗｔ％までが１５〜８０℃の範囲において
溶解し得る。

インクの表面張力を４０ｄｙｎｅ／　ｃｍ　（　２５℃
）以上の値に調整することが画像ニジミを抑制し、かつ
吐出安定性を確保する必要上、本発明の実施に際して重
要である。

前述のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルは
ｐＨが９，０〜１１．０の範囲にあるアルカリ性インク
中で、加水分解安定性および溶解安定性が著しく高い特
権を有する。特にｐｉ−１　９．０〜１１．０の範囲に
おいて、溶解安定性が高く、このｒｌＨ範囲にあるイン
クに前記ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル
を添加すると、上記染料の溶解性、溶解安定性は著しく
増大する。

構造式（Ｃ）のポリオキシエチレンアルキルエーテルは
アルキル基の炭素数およびｎの値が上記範囲を越えると
、構造式（Ｂ）のものと同様に不都合がある。

添加量は０．０１〜１，００　ｗｔ％が好ましい。

特に好ましくは、０．０５〜０．８　ｗｔ％である。温
度１５〜５０℃の環境では、添加量０．０１〜０．８０
％の時、吐出安定性、吐出応答性が良好である。添加量
が０，０１　ｗｔ％未満では十分な効果が認められず、
また１．００　ｗｔ％を越えるとむしろ長時間放置後に
、吐出ノズルの部分詰まりが発生し吐出安定性、吐出応
答性が著しく低下する。このように添加量にはクリティ
カルな最適範囲が存在する。

添加１　０．０１〜１．００　ｗｔ％の範囲において、
染料が存在する水溶液およびインクの表面張力が４０６
ｙｎｅ／　ｃｍ　（　２５℃）以上の値をもつが、染料
を含まぬ、水溶液は添加量０．００３ｗｔ％ですでに表
面張力が４０ｄｖｎｅ／　ｃａｎ　（　２５℃）以下と
なる。

前記ポリオキシエチレンアルキルエーテルは水に対して
４．００　ｗｔ％以上またグリセリン／ジエチレングリ
コール−　１／１〜１１５Ｗｔ比混合溶媒に対して、１
０ｗｔ％以上が温度５〜８２℃の範囲において溶解し得
る。

インクの表面張力を４０ｄｙｎｅ／　ｃｌ（　２５℃）
以上の値に調整することが、画像ニジミを抑制し、かつ
吐出安定性を確保する必要、本発明の実施に際して重要
である。

１３− 前記のポリオキシアルキルエーテルはｒｌＨ９、０〜１
１．０の範囲にあるアルカリ性インク中で、加水分解安
定性および溶解安定性が著しく高い特性を有する。特に
ｐｌ−１　９．０〜１１．０の範囲において溶解安定性
が高く、このｐＨ範囲にあるインクに、前記ポリオキシ
エチレンアルキルエーテルを添加すると、上記染料の溶
解性、溶解安定性に著しく増大する。

本発明には湿潤剤としてグリセリン／ジエチレングリコ
ール−１／１〜１１５混合溶媒を主成分として使用する
ことが好ましい。これによって良好な吐出安定性、吐出
応答性が得られる。この中でも長期間放置後の吐出応答
性は特に良好である。

またインク物性を所望の値に調整するために、下記の多
価アルコール、多価アルコールのアルキルエーテルを湿
潤剤令聞に対して、多くとも４ｏｗｔ％まで添加するこ
とができる。

多価アルコールとして： エチレングリコール、トリエチレングリコ１４− −ル、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール
、ポリプロピレングリコール等がある。

多価アルコールのアルキルエーテルとして：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、トリエチレングリコール
モノエチルエーテル等がある。

本発明では、溶媒成分として水を使用するが、他に下記
のような水溶性有機溶媒と水を混合して使用することが
できる。例えばトリエタノールアミン等のアミン系、Ｎ
−メチル−２−ピロリドン、２ピロリドン、１，３−ジ
メチルイミダソリジノン等の窒素複素環系、バレロラク
トン、カプロラクトン等のオキシカルボン酸の分子内エ
ステル系、エチレンゲルコールモノメチルエーテルアセ
テ−１〜等のセロソルブアセテート系がある。

本発明では、粘度調整剤として使用される溶媒および染
料に悪影響をおよぼさないで効果的なものであれば、一
般によく知られているものの中の任意の物質が使用され
得る。例えば ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、
カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、水溶
性アクリル樹脂、アラビアゴム、デキストリン、カゼイ
ン、ペクチン、トラガントゴム、ポリビニルピロリドン
等がある。

本発明で好適に使用され得るｌ）Ｈ調整剤としては、調
合されるインクに悪影響をおよぼさずに、インクのＦＩ
Ｈを９．０〜１１．０の範囲に制抑できるものであれば
、任意の物質が使用され得る。例えば ジェタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン
、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属
元素の水酸化物、水酸化アンモニウム等がある。

水溶性防腐防カビ剤として ２．２−ジメチル−６−アセドキシンージオキサン、デ
ヒドロ酢酸ソーダ、Ｄ−ヒドロキシ安息化酸ブチルエス
テル、ソルビン酸カリウム、２−ピリジンチオール−１
−オキサイドナトリウム、アニオン性界面活性剤等があ
る。

その仙、目的に応じて水溶性紫外線吸収剤、水溶性赤外
線吸収剤、マグネタイト超微粒子分散系から成る磁性液
体等を添加することができる。

つぎに実施例並びに比較例について述べる。

実施例１ （Ａ）の構造式の具体例（１）染料　４．５ｗｔ％グリ
セリン　５，０ｗｔ％ ジエチレングリコール　１０ｗｔ％ ポリオキシエチレンオレイルアミン （酸化エチレン基数１８）　１．Ｏｗｔ％１７− プルトップ３３（成田薬品製）　０．４ｗｔ％水酸化ナ
トリウム　微　量 （ｐＨ１ｏ、４へ調整滴下） 純水　残　帛 以上よりなる混合物を７５℃で３時間加熱攪拌し、攪拌
溶解した後、フィルター間孔径０．２２μｍのメンブラ
ンフィルタ−により加圧濾過してインクジェット用イン
ク（Ａ）とした。

比較例１ 実施例１でのポリオキシエチレンオレイルアミンを除い
て、他は周組成物を実施例１と同様にインク化しサンプ
ル（Ｂ）とした。

下記に実施例１についての評価を行ったのでそれについ
て明記する。

１）画像鮮明性及び画像の乾燥性： 内径４０μｍφのノズルからインク滴の粒子化周波数１
１０ｋｌ（ｚの条行で市販のホーム紙上にインクジェッ
ト記録を行ったところ反射濃度１．１の鮮明な画像が得
られた。記録画像の乾１８− 燥時間は常温常湿で８秒以内であり、ベタ部のムラ、ハ
ジキは生じなかった。

２）保存性： インキをガラス容器に密閉し、−２０℃で１力月間、４
℃で１力月間、２０℃で１年間、及び９０℃で１週間、
夫々保存したが、析出は認められなかった。またインク
の物性や色調についても変化は認められなかった。

３）噴射安定性： 前記１）のジェット記録を１０００時間連続して行なっ
たが、ノズルに目詰まりや噴射方向の変化なく、安定し
た記録が行なえた。

４）噴射応答性： 前記１）に従ってジェット記録を行った後、常温常湿で
２ケ月間、及び４０℃−３０％ＲＨで１０日間夫々放置
し、ついで再び１）のジェット記録を行ったが、前記３
）と同様、安定した記録が行なえた。

実施例２ （Ａ）の構造式の具体例１）染料　４，０ｗｔ％グリセ
リン　６．０ｗｔ％ エチレングリコール　１１．０ｗｔ％ ポリオキシエチレンノニル フェニルエーテル（酸化エチレン基数１５）６．７ｗｔ
％ プルトップ３３（成田薬品製）　０．５ｗｔ％純水　残
　吊 以上の組成物を実施例１に従いインク化し、サンプル（
Ｃ）とし、実施例１と同様な評価を行った。

比較例２ 実施例２でポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
を除き、他は同じ組成で実施例２と同様な方法でインク
化しサンプル（Ｄ）とし、実施例１と同様な品質評価を
行った。

実施例３ （Ａ）の構造式の具体例（７）染料　５．０ｗｔ％グリ
セリン　７ｗ劃％ １ポリエチレングリコール　２１ｗｔ％トリエタノール
アミン　Ｓｗｔ％ ポリオキシエチレンドデシルエーテル （酸化エチレン基数１５）　０，８ｗｔ％２−ピリジン
チオール−１−オキサイドナトリウム（三愛石油ソジュ
ウムオマジン）ｏ　、　５ｗｔ％ 純水　残　量 以上の組成物を実施例１と同様にしてインク化しサンプ
ル（Ｅ）とし実施例１と同様な評価を行った。

比較例３ 実施例３の組成でポリオキシエチレンドデシルエーテル
を除き他は同一組成でインク化しサンプル（Ｆ）とし、
実施例１と同様の評価を行った。

実施例４ 実施例３の組成で、ポリオキシエチレンドデシルエーテ
ルの代りに、ポリオキシエチレンノニルアミンを同−最
添加し、インク化しサンプル（Ｇ）とし、実施例１と同
様の評価を行なった。

２１− 比較例４ 実施例３の組成で、ポリオキシエチレンドデシルエーテ
ルの代りに、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレ
ート（酸化エチレン基数２０）を同一量添加し、インク
化しサンプル（Ｈ）とし、実施例１と同様の評価を行な
った。

効　果 前記各実施例、比較例のサンプルインクの評価結果を表
に示す。

２２− 以上のように本発明インクはインクジェット記録に用い
て優れた特性を示す。又、筆記用、記録用に用いても優
れた効果が得られる。

＝２３−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記構造式（Ａ）のアゾ−ピラゾロン系染料並びに水溶
   性界面活性剤として下記構造式％式％ ルエーテル、構造式（Ｃ）のポリオキシ１チレンアルキ
   ルエーテル、構造式（Ｄ＞のポリオキシエチレンアルキ
   ルアミンの３種の中の少なくとも１つおよび水溶性極性
   有機溶剤と水を含有することを特徴とする水性インク。 ただし、Ｒ１：水素原子、−８０３Ｍ、アルキル基（Ｃ
   ＝１〜５）、ヒトＯキ シ基、メトキ１シ基、工１−キシ基 Ｒ２：アルキル基（Ｃ＝１〜５）、 −８０３Ｍ、−ＣＯＯＭ Ｒ３：水素原子、アルキル基（Ｃ＝１ 〜５）、ヒドロキシ基、メトキシ 基、−８０３Ｍｌ−０００Ｍ１Ａ ロゲン基 Ｍ：アルカリ金属 Ｒ１−Ｒ３は−８０３Ｍ、−ＣＯＯＭ の和が２以上 ｍ、ｎ　：　０，１，２．３の整数、 構造式（Ｂ） ただし、Ｒ：アルキル基）Ｃ＝１〜１２）、メトキシ基
   、エトキシ基、ヒドロキ シ基、 ｎ：１２〜２０の整数、 構造式（Ｃ） ただし、 Ｒ１、Ｒ２：アルキル基（Ｃ−６〜９）ｎ：１０〜１５
   の整数 構造式（Ｄ） ただし、Ｒ：アルキル基（Ｃ＝　１５〜２０）ｍ、ｎ　
   ：　Ｏ〜１８の整数でｍ＋ｎ＝８〜１８