JPS612772A - 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】 （Ｉ）産業上の利用分野 本発明は印刷用、筆記具用、記録計用、スタンプ用等に
適した水性インク組成物に関し、特にインクジェット記
録において長時間の間欠使用にもノズル詰り等を起すこ
となく優れたブルー色の画像を形成し得るインクジェッ
ト記録用水性インク組成物に関する。

（２）従来の技術 通常、水性インク組成物は、基本的には染料及び湿潤剤
といわれる多価アルコールまたはそのエーテル類と水と
より構成されるものであるが、特に該インクを用いて良
好なインクジェット記録を行うためには、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１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
等により析出物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１０〜６０μ程度であり、析出物によりノズル
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、記録される画像が十分にコントラストが高く、
鮮明であり、かつ耐水性、耐光性、耐摩耗性を有するこ
とも当然求められている。

従来から、水性インク用のブルー色染料としては、水溶
性でかっ、耐水性、耐光性に優れる直接染料や酸性染料
が使用されている。例えばブルー染料としてはＣ，１，
ダイレクトブルー１．８．７１．７６．７８，１０８，
１６３，１９５，２０２，２３６．　Ｃ，１，アシッド
ブルー１．７．１２６．１７５．２３４等がある。

しかしながら従来の直接染料は溶解性が悪いことから画
像濃度、コントラストを充分にあげることができないし
、保存中や使用中に染料が凝集沈澱してノズル詰りを起
しやすい。この欠点を改善するために、染料溶解剤とし
て各種有機アミンや界面活性剤を添加しているが、これ
らの添加剤によって記録装置を構成する各種部材の腐蝕
が起ったり、インク液が泡立ってノズル詰りゃ画像が不
明になったりする。又、従来の酸性染料を用いた場合に
は色調が鮮明であるが、特に耐水性に劣り、特殊紙を使
用しなければならない。

このような事情から水性インク、特にインクジェット記
録用インクとしては、溶解性に優れて保存安定性やノズ
ルの目詰りに対して良好な成績を示し、且つ耐水性、耐
光性に優れた画像を形成し得る染料が強く要請されてい
る。

（３）発明が解決しようとする問題点 本発明者らは、上述したような従来の水性インク、特に
インクジェット記録用インクの欠点を改良すべく研究す
るなかで、特にノズルの詰り原因について深く追究し、
インクの噴射を間欠的に長期間管なっている間に、ノズ
ル先端周辺に付着したインク組成物の微少変化、特に水
の含有比率が低下し、これが水溶性染料やベヒクル低溶
解物の凝集沈澱を促し、ひいてはノズル目詰りを惹き起
していることを知った。本発明ばかする知見に基いて成
されたものである。

すなわち、本発明の目的は、水性インク特にインクジェ
ット記録用インクの諸要求特性の全てを満足した組成物
を提供するものである。特にインクの保存中や使用中に
全く目詰りを起さない改良された水性インク組成物用染
料を提供することである。他の目的は良好な水性インク
用として容易に高純度品を得ることのできる染料の提供
にある。

（４）問題点を解決するための手段 本発明の目的を達成するための手段としては、水に対す
る親和性よりも寧ろ、湿潤剤に対する親和性の方が高い
特殊構造の染料を使用したことであって、その構成は下
記のとおりである。

染料、湿潤剤及び水を主成分とするインク組成物におい
て、下記一般式（Ｉ）で示される染料を含むことを特徴
とするインク組成物である。

■ （式中、ＣｕＰｃは銅フタロシアニンを示す。

Ｍは水素、アルカリ金属、アンモニアまたは有機アミン
を示す。Ｒ１及びＲ２は水素、低級アルキル基またはヒ
ドロキシアルキル基を示し、Ｒ３は−Ｃ）１２（Ｃ）ｌ
ｊＰ、　−ＣＨ３ＣＮ、（ＮＨＣＨ２Ｃ）Ｉ、ケｑ（ｐ
及びｑは１〜４〕を示す。ｌ及び親はそれぞれ０、ｌ、
２または３を、ｎは１．２．３、または４を示し、ｌ＋
ｍ＋ｎの合計は２．３または４である。ＸおよびＹは何
れが一方はｃ６〜１Ｂのアルキルアミン残基又はアルコ
キシアルキルアミン残基であり、他方はＣ２〜Ｉ８のア
ルキルアミン残基、アルコキシアルキルアミン残基、ア
ルカノールアミン残基又はアリールアミン残基である）
本発明に使用される一般式（Ｉ）に示される染料におい
てＮＲ，Ｒ２で表わされアミンの具体的な例としてはＮ
Ｈλ、エチルアミン、ジメチルアミン。

メチルエチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、
ジブチルアミン、オクチルアミン、エタノールアミン、
ブタノールアミン、ジェタノールアミン、オクタツール
アミン等が挙げられる。またＮＨＲ３ＮＨで表わされる
ポリアミンの具体的な例としては、エチレンジアミン、
プロピレンジアミン、ブチレンジアミン５ジエチレント
リアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペ
ンタミン等である。

本発明に使用される一般式（Ｔ）に示される染料におい
てＸまたはＹで表わされるる残基に相当する０６〜＋ｇ
のアルキルアミンおよびアルコキシアルキルアミンの具
体的なものとしては、例えばヘキシルアミン、２−エチ
ルブチルアミン、ジイソプロピルアミン、ヘプチルアミ
ン、オクチルアミン、Ｎ、Ｎ−ジブチルアミン、Ｎ−エ
チル−Ｎ−ヘキシルアミン、２−エチルヘキシルアミン
、ノニルアミン、シアミルアミン、ドデシルアミン、ジ
オクチルアミン、セチルアミン、ステアリルアミン、メ
トキシヘキシルアミン、プロポキシブチルアミン、ブト
キシヘキシルアミン、ヘキシルオキシエチルアミン、２
−エチルへキシルオキシプロピルアミン等が挙げられる
。Ｃ６以下の低級アルキルアミンおよびアルコキシアル
キルアミンとしては、例えばメチルアミン、エチルアミ
ン、プロピルアミン、ブチルアミン、アミルアミン、ジ
メチルアミン、ジエチルアミン、メチルエチルアミン、
メトキシエチルアミン、エトキシエチルアミン、プロポ
キシエチルアミン等が挙げられる。またアルカノールア
ミンとしては、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、ブタノールアミン、ヘプ
タツールアミン、オクタツールアミン等が挙げられる。

アリールアミンとしては例えば、アニリン、アニリンス
ルホン酸。

トルイジン、ベンジルアミン等である。

またＭの有機アミンとしては、上述したＣ（−１？アル
キルアミンまたはアルコキシアルキルアミンであっても
よいし、その他のアミン類、例えばＣＩ、ｓのアルキル
アミンまたはアルコキシアルキルアミン、またはアルカ
ノールアミン、アニリン、ベンジルアミン、シクロアル
キルアミン等も含まれる。

上記一般式（Ｉ）のＸ又はＹに示されるアルキルアミン
またはアルコキシアルキルアミン残基が０６以下では染
料自体の精製が容易でなく、染料の水溶性が強く、且つ
、耐湿潤剤親和性に劣るために、長期使用中にノズルの
目詰りが起り、画像の耐水性が劣る。またＣ１１？以上
になると染料の水及び湿潤剤に対する親和性が共に劣り
、多量の溶剤を必要とし、それでもなお画像濃度が上ら
ず。

保存安定性、ノズル詰り等、全ての条件で不適である。

本発明に使用する一般式ＣＩ）の染料は、例えば銅フタ
ロシアニンを常法により必要量のスルホン化またはクロ
ルスルホン化し、アルカリ金属、アミンまたはアルキレ
ンポリアミンと反応゛させて得た中間染料１モルと、ハ
ロゲン化シアヌル１モルとを、常法により縮合し、つい
で、Ｘ相当アミンを、さらにＹ相当アミンを常法によっ
て反応させることによって容易に得ることができる。

これらの染料は本質的に水溶性に乏しいために、合成中
に副生ずる無機塩等の不純物との分離が簡単で、高純度
品を得やすい。

一般式（Ｉ）に示される染料としては例えば、表１に示
すものが挙げられる。

本発明に使用される湿潤剤としては、従来水性インク用
に使用されたものが適用することができるが、特に熱的
に安定なものが好適に使用される。

例えば、多価アルコール類、セロソルブ類、カルピトー
ル類等で、具体的には１例えば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、プロピ
レングリコール、グリセリン。

ポリエチレングリコール、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が挙げられる。こ
れらの他に通常染料溶解剤として用いられるジメチルホ
ルムアミド、ピロリドン、アルコール、アルカノールア
ミン等も使用することができる。

本発明の水性インク組成物としては、染料、湿潤剤およ
び水を春本構成とする。一般式（Ｉ）に示される染料の
添加量は、インク組成物１００重量部中に通常０．５〜
２０重量部、好ましくは１〜１５重量部含有せしめる。

０．５重量部より少いと色が薄く、２０重量部を超える
と長時間経時した場合、沈澱析出が生ずることがある。

また一般式（Ｉ）に示される染料は、通常ブルー色で単
独または数種を併用することができ、これらの染料の特
性を損なわない範囲において従来使用された水性インク
用染料も併用することができる。又湿潤剤は記録媒体液
（ベヒクル）に所望される特性を満足するように所望に
応じて必要量添加されるものであるが、その添加量はイ
ンク組成物１００重量部中、通常１〜８０重量部含ませ
ることが好ましい。これら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おいて二種以上混
用してもよい。

本発明に於いて一層顕著な特性を具備せしめるために従
来使用された種々の添加剤が用いられる。

例えば、防腐、防カビ剤としてデヒドロ酢酸ナトリウム
、２．２−ジメチル−６−アセトキシジオキサン、チオ
グリコール酸アンモン等、防錆剤として酸性亜硫酸塩、
チオ硫酸ナトリウム、ジシクロヘキシルアンモニウムニ
トライト等、その他紫外線吸収剤、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
等である。

（５）作用および効果 本発明の水性インク組成物に使用する一般式（Ｔ）に示
される染料は従来の水性インク組成物に用いる染料物性
とは異なり、水溶性に乏しいのが一つの特色であり、同
時に多価アルコールやセロソルブ、カルピトールに対す
る親和性を向上させているのが他の特色となっている。

力いる構成を選定したことによって広範囲な組成に充分
対処でき、或いは保存中や使用中のインク組成の多少の
変化に対しても極めて安定性の高い溶液状態が常に保持
できるようになった。このことと、一方で染料合成時に
従来の染料に比して副生無機物の分離が安易となり、高
純度染料が得られるようになったことが相乗して、画像
を高濃度かつ鮮明とすることができるようになった。

（６）実施例 以下に本発明を実施例により述べるが１本発明は本例に
限られるものではない。

実施例１〜１２、比較例１〜３ 表２の各配合組成の成分をよく混合、５０°Ｃで充分攪
拌した後、０５μのメンブランフィルタ−で加圧濾過を
行ない記録液を調製した。

各記録液の保存安定性、噴射安定性、画像鮮明性の各項
目について試験を次の要領で行ない、その結果を表２に
示した。

１）保存安定性 インクをパイレックス試験管に密封し、０℃。

５０℃でそれぞれ１ケ月放置した後に析出物の発生の有
無を調べた。析出量を次の如く表示した。

◎　　析出物全くなし ｏ　　　　ｎ　　殆んどなし Δ　　　ｎ　　少量あり Ｘ　　　　Ｉ＋　　多量あり ２）噴射安定性 インクを孔径３０μのノズルを有するインクジェット装
置のインクタンクに入れ、１秒間隔で１秒噴射するサイ
クルを２４時間行った後、停止状態で１０日、２０日、
３０日、６０日及び９０日の各期間室温で放置した後、
再噴射し、ノズルの目詰りの有無を調へた。目詰りを起
すことなく再噴射可能な最大放置日数を表示した。

３）画像鮮明性 ２）のインクジェット装置を用いて上質紙にジェット記
録し、鮮明性を肉視判定した。

◎　優れる。Ｏ普通。Δ　不充分。Ｘ　劣る。

表２の結果から明らかであるとおり、本発明水性インク
組成物は従来染料を使用したインクに比して、ブルーの
画質もよく、長期間の保存に堪えかつ、ノズルの目詰り
も改良されていることがわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 染料、湿潤剤及び水を主成分とするインク組成物におい
   て、下記一般式（ I ）で示される染料を含むことを特
   徴とするインク組成物。 一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、ＣｕＰｃは銅フタロシアニンを示す。Ｍは水素
   、アルカリ金属、アンモニアまたは有機アミンを示す。 Ｒ＿１及びＲ＿２は水素、低級アルキル基またはヒドロ
   キシアルキル基を示し、Ｒ＿３はＣＨ＿２−（ＣＨ＿２
   ）−＿ｐ、−ＣＨ＿２ＣＨ＿２−（ＮＨＣＨ＿２ＣＨ＿
   ２）−＿ｑ〔ｐ及びｑは１〜４〕を示す。ｌ及びｍはそ
   れぞれ０、１、２または３を、ｎは１、２、３、または
   ４を示し、ｌ＋ｍ＋ｎの合計は２、３または４である。 ＸおよびＹは何れか一方はＣ＿６＿〜＿１＿８のアルキ
   ルアミン残基又はアルコキシアルキルアミン残基であり
   、他方はＣ＿１＿〜＿１＿８のアルキルアミン残基、ア
   ルコキシアルキルアミン残基、アルカノールアミン残基
   又はアリールアミン残基である。）