JP3829420B2 - 記録液及びインクジェット記録方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は記録液に関するものである。詳しくはインクジェット記録に適したマゼンタ色の記録液に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
直接染料や酸性染料等の水溶性染料を含む記録液の液滴を微小な吐出オリフィスから飛翔させて記録を行う、いわゆるインクジェット記録方法が実用化されている。
この記録液に関しては、電子写真用紙のPPC(プレイン ペーパー コピア)用紙、ファンホールド紙(コンピューター等の連続用紙)等の一般事務用に汎用される記録紙に対する定着が速く、しかも印字物の印字品位が良好であること、即ち印字ににじみがなく輪郭がはっきりしていることが要求されると共に、記録液としての保存時の安定性も優れていることが必要であり、従って使用できる溶剤が著しく制限される。
【0003】
一方、記録液用の染料に関しては、上記のような限られた溶剤に対して充分な溶解性を有すると共に、記録液として長期間保存した場合にも安定であり、また印字された画像の彩度及び濃度が高く、しかも耐水性、耐光性に優れていること等が要求されるが、これ等の多くの要求を同時に満足させることは困難であった。
【0004】
このため種々の方法(例えば特開昭59−25846号、特開昭59−147065号、特開昭61−101574号、特開昭61−101576号、特開昭61−195176号、特開昭61−62562号、特開昭61−247771号、特開昭62−156168号、特開昭62−246974号、特開昭63−63765号、特開昭63−295685号、特開平1−123866号、特開平1−240584号、特開平2−16171号、特開平3−122171号、特開平3−203970号、特開平4−153272号、特開平4−279671号、特開平6−100809号等)が提案されているが、市場の要求を充分に満足するには至っていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、インクジェット記録用、筆記用具用等として、普通紙に記録した場合にも印字品位が良好であると共に、記録画像の彩度及び濃度が高く、耐光性やとりわけ耐水性及び記録画像の色調に優れており、長期間保存した場合の安定性が良好であるマゼンタ色の記録液を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討の結果、特定の構造を有するマゼンタ色素とキサンテン系色素を含有する記録液が鮮明な色調と耐水性及び耐光性の3者を満足する画像を与えることを見出し、本発明を達成したものである。即ち本発明の要旨は、水性媒体と遊離酸の型が下記一般式(I)で示される色素から選ばれる少なくとも1種の色素、並びにA群のキサンテン系色素から選ばれる少なくとも1種の色素を含有する記録液に存する。
一般式(I)
【0007】
【化7】
【0008】
(式中、R1 、R2 、R3 、R4 、R5 及びR6 は、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の炭素数1〜9のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数1〜9のアルコキシ基、ハロゲン原子、水素原子、ヒドロキシル基、置換もしくは非置換のカルバモイル基、置換もしくは非置換のスルファモイル基、置換もしくは非置換のアミノ基、ニトロ基、スルホン酸エステルの基、スルホニル基、カルボキシル基、または、カルボン酸エステルの基を表わし、
m、nはそれぞれ独立して、0、1または2の数を表わし、
X1 、X2 はそれぞれ独立して、−OR7 で示される基を表わし、R7 は、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数2又は3のアルケニル基、アリール基、アラルキル基、シクロヘキシル基、または含窒素複素環基を表わし、これらのうち水素原子以外の基は更に置換基を有していてもよい。
Yは下記一般式(II)〜(IV)で示される基及びB群の基から選ばれる二価の結合基を示す。
一般式(II)
【0009】
【化8】
【0010】
(式中、R8 及びR10はそれぞれ独立に炭素数1〜8の直鎖状あるいは分岐鎖状のアルキレン基を表わし、R9 は炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基、又は、下記(a)式を表わし、pは0〜20の数を表わす。
【0011】
【化9】
【0012】
一般式(III)
【0013】
【化10】
【0014】
(一般式(III)中、R11,R12は水素原子又はメチル基を表わす。)
一般式(IV)
【0015】
【化11】
【0016】
(一般式(IV)中、R13,R14は水素原子、メチル基又はメトキシ基を表わす。)
【0017】
(B群)
【0018】
【化12】
【0019】
〔A群;キサンテン系色素〕
C.I.AR−50,C.I.AR−51,C.I.AR−52,C.I.AR−87,C.I.AR−91,C.I.AR−92,C.I.AR−93,C.I.AR−94,C.I.AR−95,C.I.AR−98,C.I.AR−289,C.I.BR−1,C.I.BV−10
(尚「C.I」は「カラーインデックス」を示し、「AR」は「アシッドレッド」を示し、「BR」は「ベイシックレッド」を示し、「BV」は「ベイシックバイオレット」を示す。)
【0020】
以下本発明を詳細に説明する。
本発明で使用される色素は、遊離酸の型が前記請求項1において一般式(I)で示される色素と前記A群中に示されるキサンテン系色素である。
詳しくは前記一般式(I)において、R1 ,R2 ,R3 ,R4 ,R5 及びR6 で表わされる置換基としてはそれぞれ独立に置換もしくは非置換の炭素数1〜9のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、2−エチルヘキシル基、トリフロロメチル基、ジメチルアミノメチル基等)、置換もしくは非置換の炭素数1〜9のアルコキシ基(例えば、メトキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、クロロエトキシ基等)、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、水素原子、ヒドロキシル基、置換もしくは非置換のカルバモイル基(例えば、カルバモイル基、N,N−ジメチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基等)、置換もしくは非置換のスルファモイル基(例えば、スルファモイル基、N−メチルスルファモイル基、N−エチルスルファモイル基、N−エチル−N−フェニルスルファモイル基、N,N−ジメチルスルファモイル基、p−カルボキシフェニルスルファモイル基等)、置換もしくは非置換のアミノ基(例えば、N−メチルアミノ基、カルバモイルアミノ基、N,N−ジエチルアミノ基、アセチルアミノ基、N−メチル−N−アセチルアミノ基等)、ニトロ基、スルホン酸エステルの基(例えばフェノキシスルホニル基等)、スルホニル基(例えば、ヒドロキシエチルスルホニル基、ベンジルスルホニル基等)、カルボキシル基及びカルボン酸エステルの基(例えば、メトキシカルボニル基等)が挙げられる。
【0021】
m,nはそれぞれ0,1または2を表す。X1 及びX2 はそれぞれ独立に、−OR7 で示される基を表わし、R7 で表される置換基としては、水素原子、置換もしくは非置換の炭素数1〜8のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、n−ブチル基、n−オクチル基、エチルヘキシル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、カルボキシルメチル基)、置換もしくは非置換の炭素数2又は3のアルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基等)、アリール基(例えば、フェニル基、4−ニトロフェニル基、4−ブチルフェニル基、4−カルボキシフェニル基等)、アラルキル基(例えば、ベンジル基、フェネチル基等)、シクロヘキシル基、含窒素複素環基(例えば、ピリジル基等)等が挙げられる。
【0022】
また、Yは一般式(II)〜(IV)で示される基及びB群から選ばれる二価の結合基をあらわすが、一般式(II)において、R8 ,R10は炭素数1〜8、好ましくは2〜4の直鎖状あるいは分岐鎖状のアルキレン基(例えばエチレン基、プロピレン基、トリメチレン基等)を表わし、R9 は炭素数1〜12、好ましくは2〜8の直鎖状あるいは分岐鎖状のアルキレン基(例えばエチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基等)又は下記(a)式を表わし、pは好ましくは0〜10の数を表わす。
【0023】
【化13】
【0024】
本発明色素はかかる連結基を有することによって特開平8−218021に較べ信頼性が優れている。就中、前記一般式(II)〜(IV)及びB群の連結基の中でも、一般式(II)の連結基は水性媒体中に含まれる水溶性有機溶剤と類似した構造であるため、かかる基で連結された色素は信頼性の点で特に好ましいと考えられる。
【0025】
一般式(I)で示される本発明の色素の中、カルボキシル基の数が3個以下である構造の色素は、一般に耐水性の面から好ましい。
m及びnはそれぞれ0又は1が好ましい。
m及びnが0又は1の場合、R1 ,R2 及びR3 の少なくとも1つ並びにR4 ,R5 及びR6 の少なくとも1つは水素原子以外の基であるのが良い。
【0026】
さらに好ましくは、前記一般式(I)中のm,nが1の場合で、フェニル基に置換するSO3 H基が、アゾ基の結合位置に対してオルト位に結合している構造の色素を使用するのが良い。
また、前記一般式(I)中、m,nが0の場合、R1 〜R3 の少なくとも1つ及びR4 〜R6 の少なくとも1つが水素原子であり、かつR1 〜R3 の少なくとも1つ及びR4 〜R6 の少なくとも1つが、それぞれトリフルオロメチル基、置換もしくは非置換のスルファモイル基、スルホン酸の低級アルキル(以後、「低級アルキル」とは「炭素数1〜4のアルキル基」を指す)エステルの基、スルホン酸の炭素数6〜12のアリールエステルの基、COOH基、又はカルボン酸の低級アルキルエステル基から選ばれる基であり、かつその基がそれぞれのフェニル基に結合する位置は、アゾ基の結合位置に対してオルト位である構造の色素が好ましい。
一方、前記一般式(I)中、
【0027】
【化14】
【0028】
【化15】
【0029】
また、前記一般式(I)で示される色素の中でも、遊離酸の型が以下の一般式(V)で示されるような連結基Yを介して左右対象の構造の色素が好ましく使用される。この色素は、色調、耐水性、実用性の面で好ましい。
【0030】
【化16】
【0031】
(式中、R1 ,R2 ,R3 ,R7 ,m,Yは前記一般式(I)と同じ定義である)
本発明で使用される前記一般式(I)で示される色素は、遊離酸型(一般式(I)の構造)のまま使用してもよいが、塩型で使用してもよい。また該遊離酸基の一部が塩型の構造の色素でもよく、塩型の色素と遊離酸型の色素を併用してもよい。このような塩型の例としてはNa,Li,K等のアルカリ金属の塩、アルキル基、ヒドロキシアルキル基で置換されていてもよいアンモニウムの塩、有機アミンの塩があげられる。有機アミンの例としては、低級アルキルアミン、ヒドロキシ置換低級アルキルアミン、カルボキシ置換低級アルキルアミン及び炭素数2〜4のアルキレンイミン単位を2〜10個有するポリアミン等があげられる。これらの塩型の場合、その種類は1種類に限らず複数種混在していてもよい。
これ等の色素の具体例としては、例えば以下のNo.(1)〜(24)に示す構造の色素が挙げられる。
【0032】
【化17】
【0033】
【化18】
【0034】
【化19】
【0035】
【化20】
【0036】
【化21】
【0037】
【化22】
【0038】
【化23】
【0039】
【化24】
【0040】
一般式(I)で示される色素は、それ自体周知の方法に従って製造することができる。
例えばNo.(1)で示される色素は下記(A)〜(B)の工程で製造できる。
【0041】
(A)2−アミノ安息香酸と1−アミノ−8−ヒドロキシ−3,6−ナフタレンジスルホン酸(H酸)とから常法〔例えば細田豊著「新染料化学」(昭和48年12月21日技報堂発行)第396頁〜409頁参照〕に従って、ジアゾ化カップリング工程を経てモノアゾ化合物を製造する。
(B)得られたモノアゾ化合物を塩化シアヌル懸濁液にpH4〜6、温度0〜5℃を保持しながら加えて数時間反応を行う。次いで室温にて弱アルカリ性でジエチレングリコールビス(3−アミノプロピル)エーテルをモノアゾ化合物に対して0.5モル比加えて縮合反応を行う。
【0042】
次いで25%水酸化ナトリウム水溶液を50〜60℃で加え、加水分解反応を行った後、冷却して、塩化ナトリウムで塩析することにより、目的の染料を得る。
記録液中における前記一般式(1)及びキサンテン系色素の含有量としては、記録液全量に対して合計で0.5〜5重量%、特に2〜4.5重量%程度が好ましい。
尚前記一般式(1)の色素と、A群のキサンテン系色素との配合比率は重量比で1/9〜9/1、好ましくは2/8〜8/2である。
【0043】
本発明に用いられる溶剤としては、水及び水溶性有機溶剤として、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、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(重量平均分子量190〜400)、グリセリン、N−メチルピロリドン、N−エチルピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、チオジエタノール、ジメチルスルホキシド、エチレングリコールモノアリルエーテル、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メチルエーテル、2−ピロリドン、スルホラン、エチルアルコール、イソプロパノール等を含有しているのが好ましい。これ等の水溶性有機溶剤は、通常記録液の全量に対して1〜50重量%の範囲で使用される。一方、水は記録液の全量に対して45〜95重量%の範囲で使用される。
【0044】
本発明の記録液に、その全量に対して0.1〜10重量%、好ましくは0.5〜5重量%の尿素、チオ尿素、ビウレット、セミカルバジドから選ばれる化合物を添加したり、又0.001〜5.0重量%の界面活性剤を添加することによって、印字後の速乾性及び印字品位をより一層改良することができる。
本発明の記録液のpHは好ましくは5〜11、より好ましくは6〜10である。かかるpHに維持して用いることで記録液の保存安定性をさらに改良することができる。
【0045】
【実施例】
以下本発明を実施例について更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限りこれ等の実施例に限定されるものではない。なお、色素のNo.は前記の例示色素のNo.に対応する。
【0046】
実施例1
ジエチレングリコール10重量部、イソプロピルアルコール3重量部、前記No.1の色素3重量部及びC.I.AR−52を1重量部に水を加え、アンモニア水でpHを9に調整して全量を100重量部とした。この組成物を充分に混合して溶解し、孔径1μmのテフロンフィルターで加圧濾過した後、真空ポンプ及び超音波洗浄機で脱気処理して記録液を調製した。
【0047】
得られた記録液を使用し、インクジェットプリンター(商品名HG−3000エプソン社製品)を用いて電子写真用紙(ゼロックス社製品)にインクジェット記録を行い、鮮明な色調のマゼンタ色印字物を得た。また下記(a),(b)及び(c)の方法による諸評価を行った。
【0048】
(a)記録画像の耐光性:
キセノンフェードメーター(スガ試験機社製品)を用い、記録液に100時間照射したが、照射後の変退色は小さかった。
(b)記録画像の耐水性:
耐水性試験
【0049】
(1)試験方法
水道水中に記録画像を5分間浸漬したのち、
▲1▼目視にて画像の滲みを調べた。
▲2▼浸漬前後のベタ印字部分のOD値をマクベス濃度計(商品名TR927)にて測定した。
【0050】
(2)試験結果
上記▲1▼の結果画像のにじみはわずかであった。
また上記▲2▼の浸漬前後のベタ印字部分の濃度変化を下記式によるOD残存率で示すと、73.5%であった。
【0051】
【数1】
【0052】
(c)記録液の保存安定性:
記録液をテフロン(登録商標)製容器に密閉し、5℃及び60℃で1ケ月間保存した後の変化を調べたところ、不溶物の析出は認められなかった。
【0053】
実施例2
グリセリン5重量部、エチレングリコール10重量部、前記No.5の色素2.5重量部及びC.I.AR−92を1重量部に水を加え、アンモニア水でpHを9に調整して全量を100重量部とし、この組成物を実施例1に記載の方法により処理して記録液を調製した。この記録液を用いて、実施例1と同様に印字を行った結果、鮮明な色調のマゼンタ色記録物を得た。またこの記録物に対し、実施例1の(a)〜(c)による諸評価を行った。その結果、実施例1と同様に何れも良好な結果が得られた。
またOD残存率は80.5%であった。
【0054】
実施例3
ジエチレングリコール10重量部、N−メチルピロリドン5重量部、イソプロピルアルコール3重量部、前記No.7の色素3重量部及びC.I.AR−289を1.2重量部に水を加え、アンモニア水でpHを9に調整して全量を100重量部とし、この組成物を実施例1に記載の方法により処理して記録液を調製した。この記録液を用いて、実施例1と同様に印字を行った結果、鮮明な色調のマゼンタ色記録物を得た。またこの記録物に対し、実施例1の(a)〜(c)による諸評価を行った。その結果、実施例と同様に何れも良好な結果が得られた。
またOD残存率は85.4%であった。
【0055】
実施例4
実施例1において用いた前記No.1及びC.I.AR−52の色素の代わりに前記No.15の色素2.5重量部及びC.I.BV−10を0.7重量部使用した以外は、実施例1の方法により記録液を調製し、印字を行い、この記録物に対して実施例1の(a)〜(c)による諸評価を行った。その結果、実施例1と同様に何れも良好な結果を得た。
またOD残存率は84.3%であった。
【0056】
実施例5
実施例1において用いた前記No.1及びC.I.AR−52の色素の代わりに前記No.4及びNo.18の色素を各々1.5重量部、並びにC.I.BR−1を1.5重量部使用した以外は、実施例1の方法により記録液を調製し、印字を行い、この記録物に対して実施例1の(a)〜(c)による諸評価を行った。その結果、実施例1と同様に何れも良好な結果を得た。
またOD残存率は90.8%であった。
【0057】
【発明の効果】
本発明の記録液は、インクジェット記録用、筆記用具用として用いられ、普通紙に記録した場合、鮮明なマゼンタ色系の記録物を得ることができ、その印字濃度及び耐光性、耐水性が優れている他、記録液としての保存安定性も良好である。
Claims (6)
- 水性媒体と遊離酸の型が下記一般式(I)で示される色素から選ばれる少なくとも1種の色素並びに下記A群のキサンテン系色素から選ばれる少なくとも1種の色素を含有することを特徴とする記録液。
一般式(I)
m、nはそれぞれ0、1または2の数を表わし、
X1 、X2 はそれぞれ独立に、−OR7 で示される基を表わし、R7 は、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数2又は3のアルケニル基、アリール基、アラルキル基、
シクロヘキシル基、または含窒素複素環基を表わし、これらのうち水素原子以外の基は更に置換基を有していてもよい。
Yは下記一般式(II)〜(IV)で示される基及びB群の基から選ばれる二価の結合基を示す。
一般式(II)
一般式(IV)
(B群)
C.I.AR−50,C.I.AR−51,C.I.AR−52,C.I.AR−87,C.I.AR−91,C.I.AR−92,C.I.AR−93,C.I.AR−94,C.I.AR−95,C.I.AR−98,C.I.AR−289,C.I.BR−1,C.I.BV−10
(尚「C.I」は「カラーインデックス」を示し、「AR」は「アシッドレッド」を示し、「BR」は「ベイシックレッド」を示し、「BV」は「ベイシックバイオレット」を示す。) - 一般式(I)で示される色素から選ばれる少なくとも1種の色素と、A群中に示されるキサンテン系色素から選ばれる少なくとも1種の色素を、記録液全重量に対して合計0.5〜5重量%の割合で含有する請求項1に記載の記録液。
- 一般式(I)で示される色素から選ばれる少なくとも1種の色素と、A群中に示されるキサンテン系色素から選ばれる少なくとも1種の色素の配合比率が1/9〜9/1である請求項1又は2に記載の記録液。
- pHが5〜11である請求項1〜3のいずれか1項に記載の記録液。
- インクジェット記録用である請求項1〜4のいずれか1項に記載の記録液。
- 請求項5に記載の記録液を用いることを特徴とするインクジェット記録方法。
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