JP4070066B2

JP4070066B2 - Ink jet ink composition

Info

Publication number: JP4070066B2
Application number: JP2000276282A
Authority: JP
Inventors: 友行山口
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-09-12
Filing date: 2000-09-12
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2020-09-12
Also published as: JP2002088281A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット用インク組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平６−２５５７３号公報には、印字休止後の吐出不良がなく、安定性、目詰まり防止性に優れたインクジェット用のインク組成物が開示されている。すなわち、この公報には、染料を良く溶解する化合物を用いることにより、インクジェツトプリンターにおける印字ヘッドの目詰まりの問題が解決できることが示されている。またこの公報には、インク組成物の成分である各種の着色剤が提案されている。しかしながら、このインク組成物においても、インク噴射の長期信頼性を完全に満足するには到っていない。
【０００３】
インクジェット用インクの成分として用いるには、第１にインクを安定して噴射できることが要求されるが、インク中の染料が十分に溶けていない場合、長期間使用しないままおくと、印字ヘッド先端のノズル部においてインクの水分が蒸発して固溶体になり、染料の溶解力が弱まってこれが析出し、ノズルに付着してインクの吐出安定性が低下してしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来技術の上記問題点に鑑みなされたもので、その第１の目的は、染料の溶解性が高く、インク噴射を長期間停止した後のインク噴射の信頼性が向上した、インクジェット用インク組成物を提供することにある。
【０００５】
本発明の第２の目的は、顔料性の染料の溶解性が高く、インクジェットプリンターのインク通路でのフィルターの目詰まりがなくなり、インク噴射を長期間停止した後のインク噴射の信頼性が向上した、インクジェット用インク組成物を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するため、本願発明に係るインクジェット用インク組成物は下記（１）〜（３）の技術的特徴を有する。
【０００７】
（１）水溶性着色剤およびエチレングリコール類と水からなる水性インクにおいて、下記一般構造式のスルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩誘導体（化合物２）を含有することを特徴とする。
【化９】

（ＸはＯＨ，ＮＨ₂，ＳＯ₃Ｎａ，ＣＯＯＮａ，ＣＯＯＫまたはＯＣＨ₃である。）
【０００８】
（２）水溶性着色剤およびエチレングリコール類と水からなる水性インクにおいて、下記一般構造式のコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステル誘導体（化合物３）を含有することを特徴とする。
【化１０】

（ＸはＯＨ，ＮＨ₂，ＳＯ₃Ｎａ，ＣＯＯＮａ，ＣＯＯＫまたはＯＣＨ₃である。）
【０００９】
（３）水溶性着色剤およびエチレングリコール類と水からなる水性インクにおいて、下記一般構造式のスルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩誘導体（化合物２）、下記一般構造式のコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステル誘導体（化合物３）から選ばれた少なくとも一種の化合物を０．０５〜５ｗｔ％含有することを特徴とする。
【化１１】

（ＸはＯＨ，ＮＨ₂，ＳＯ₃Ｎａ，ＣＯＯＮａ，ＣＯＯＫまたはＯＣＨ₃である。）
【化１２】

（ＸはＯＨ，ＮＨ₂，ＳＯ₃Ｎａ，ＣＯＯＮａ，ＣＯＯＫまたはＯＣＨ₃である。）
【００１０】
上記第２の目的を達成するため、本願発明に係るインクジェット用インク組成物は下記（４）〜（６）の技術的特徴を有する。
【００１１】
（４）に記載のインクジェット用インク組成物は、水溶性着色剤およびグリセリンとエチレングリコール類と水からなる水性インクにおいて、下記一般構造式のスルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩誘導体（化合物２）を含有することを特徴とする。
【化１３】

（ＸはＯＨ，ＮＨ₂，ＳＯ₃Ｎａ，ＣＯＯＮａ，ＣＯＯＫまたはＯＣＨ₃である。）
【００１２】
（５）水溶性着色剤およびグリセリンとエチレングリコール類と水からなる水性インクにおいて、下記一般構造式のコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステル誘導体（化合物３）を含有することを特徴とする。
【化１４】

（ＸはＯＨ，ＮＨ₂，ＳＯ₃Ｎａ，ＣＯＯＮａ，ＣＯＯＫまたはＯＣＨ₃である。）
【００１３】
（６）水溶性着色剤およびグリセリンとエチレングリコール類と水からなる水性インクにおいて、下記一般構造式のスルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩誘導体（化合物２）、下記一般構造式のコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステル誘導体（化合物３）から選ばれた少なくとも一種の化合物を０．０５〜５ｗｔ％含有することを特徴とする。
【化１５】

（ＸはＯＨ，ＮＨ₂，ＳＯ₃Ｎａ，ＣＯＯＮａ，ＣＯＯＫまたはＯＣＨ₃である。）
【化１６】

（ＸはＯＨ，ＮＨ₂，ＳＯ₃Ｎａ，ＣＯＯＮａ，ＣＯＯＫまたはＯＣＨ₃である。）
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
上記説明では、本発明に係るインクジェット用インク組成物の基本的成分を示したが、一般に、インクジェット用インクとして必要不可欠な特性は、種々の添加剤によってかなり制御できることが知られている。特に、最初に挙げた第１の必要特性（インク噴射の長期信頼性）に関しては、添加調整剤の貢献が大きいと云われている。
【００１５】
第２の必要特性であるインクの色濃度に関しては、着色剤の濃度や、溶媒の水に対する溶解性等の性質にほぼ全面的に依存していることが確認されている。また第３の必要特性である、インクによる目詰まり防止性を付与するには、インク成分である着色剤を溶解するための溶解剤が最適なものでなければならない。
【００１６】
インク組成物の成分としては、着色剤（染料）、湿潤剤、表面張力調整剤および防腐剤等が挙げられる。インクジェット用インクに用いる着色剤としては従来から種々の染料、例えば直接染料、酸性染料、塩基性染料、反応性染料および分散染料等の水溶性染料が報告されている。これらの多くのものは、インクジェット用インクの着色剤として用いるには溶解性の点で問題があった。それ故、インクジェットプリンターに使用した場合に、ノズルの目詰まりやフィルターの目詰まりを引き起こす直接の原因になっていた。
【００１７】
この問題を解決するため本発明者は、着色剤の溶解性が高く、目詰まりが発生しない、着色剤の溶解剤を含有するインクについて鋭意検討し、上記したインクジェット用インクの特性を全て兼ね備えたインクを開発し、本発明に到ったものである。
【００１８】
インクジェット用インクに用いる湿潤剤としてはエチレングリコール類や、エチレングリコール、エチレングリコールそれぞれのアルキルエーテル等が挙げられる。湿潤剤は、インクを噴射するノズルの先端でインクが乾燥した場合にも保水して染料の乾固を防いでいるが、同時に染料の溶解性を低下させないものでなければならない。また、インクジェット用インクに用いる表面張力調整剤としては界面活性剤が用いられ、インクの粒子化状態を変化させるのに重要な役割を果たす。
【００１９】
本発明のインクジェット用インク組成物の成分としてのスルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩、その誘導体のいずれも、着色剤すなわち染料や顔料性の染料の溶解剤であり、水に対する溶解性を極めて高くするものである。着色剤には顔料性の染料が多く、色彩は良好であるが、水に溶けないものが多い、しかし、印字後の印字濃度は高くなるので、水に溶解できればインクジェット用インクに適しているといえる。顔料性の染料は、いくつもの染料分子が凝集しているため、一般的な溶解剤では溶解することが困難であるが、スルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩または、その誘導体をエチレングリコール類やグリセリンと共に添加すると、染料を非常に良く溶解することができる。
【００２０】
上記化合物２（スルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩誘導体）の具体例を挙げると、下記［表１］（化合物２ａ〜化合物２ｄ）のとおりである。
【００２１】
【表１】

【００２２】
また、上記化合物３（コハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステル誘導体）の具体例を挙げると、下記[表２]（化合物３ａ〜化合物３ｄ）に示すとおりである。
【００２３】
【表２】

【００２４】
本発明に係るインク組成物におけるエチレングリコール類は湿潤剤であり、かつ、着色剤の溶解剤である。このエチレングリコール類としては、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，テトラエチレングリコール，ポリエチレングリコール＃１００，ポリエチレングリコール＃２００，ポリエチレングリコール＃３００，ポリエチレングリコール＃４００等が挙げられる。
【００２５】
本発明に係るインク組成物では、この組成物全体に占めるスルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩またはその誘導体、あるいは上記コハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステル誘導体の含有量が０．０５〜５ｗｔ％が好ましく、インクジェットプリンター用インクとして適しており、０．２〜２ｗｔ％が特に好ましい。
【００２６】
上記範囲のスルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩またはその誘導体、あるいは上記コハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステル誘導体を含有するインクジェット用インク組成物は、着色剤である染料や顔料性の染料の溶解性が高いため、インクジェットプリンターの印字ヘッド部に充填して、６ヶ月以上もの長期間放置した場合にもノズルの目詰まりがなく、インクの噴射方向が非常に安定している。
【００２７】
上記のスルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩とその誘導体、上記コハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステル誘導体は、エチレングリコール類と同様にインクジェット水性インクの着色剤を良く溶解するとともに、染料の溶媒であるイオン交換水に対する溶解性も良好である。
【００２８】
これらスルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩、その誘導体、上記コハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステル誘導体、エチレングリコール類やグリセリンは長期の保存に対しても、インク物性を変化させたり、インクを変質させることがなく、このため安定したインク特性を有するインクジット用インク組成物を提供することができる。
【００２９】
したがって、本発明のインクジェット用水性インクは、インクジェットプリンターのインク供給部やインク流路に充填し、長期間放置した時にも、インク中の成分が析出することがないため、印字ヘッド部へのインク供給が無理なく行え、インク滴が歪まずに吐出できるのでインクの噴射特性に優れている。
【００３０】
インクジェットプリンターに用いる印字ヘッドの種類により、ノズル径は大きく変化し、例えばノズル径は１０〜５０μｍの範囲で変わり得るが、この範囲のノズル径を用いる場合、ノズルの目詰まりを引き起こさない信頼性の高いインクとは、着色剤の溶解性が少なくとも５ｗｔ％であり、かつ０．３〜１μｍのろ過フィルター処理でフィルターが目詰まりを引き起こさないものである。
【００３１】
本発明のインクジェット用インクに用いる着色剤としては直接染料や、酸性染料、塩基性染料、反応性染料および分散染料等の水溶性染料が挙げられる。また、直接染料および酸性染料の具体例としては以下のようなものがある。
【００３２】
ＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋ１７，ＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋ１９，
ＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋ３２，ＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋ３８，
ＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋ５１，ＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋ１４６
ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ１，ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ６，
ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ２２，ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ７１，
ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ１０６，ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ１６８
【００３３】
ＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ１，ＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ１１，
ＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ１７，ＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ２３，
ＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ２９，ＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ４２
【００３４】
ＡｃｉｄＲｅｄ１８，ＡｃｉｄＲｅｄ２６，ＡｃｉｄＲｅｄ３７，
ＡｃｉｄＲｅｄ８７，ＡｃｉｄＲｅｄ９４，ＡｃｉｄＲｅｄ２６５
ＡｃｉｄＢｌｕｅ１，ＡｃｉｄＢｌｕｅ７，ＡｃｉｄＢｌｕｅ９，
ＡｃｉｄＢｌｕｅ２５，ＡｃｉｄＢｌｕｅ６２，ＡｃｉｄＢｌｕｅ１１３
【００３５】
本発明のインク組成物には以上の染料が適用可能であるが、これらの染料に限定されるものではなく、全ての水溶性染料を使用することが可能である。
【００３６】
【実施例】
以下に、本発明の実施例１〜６を以下に示す。
実施例１
インク組成物１の成分・組成は下記のとおり。
成分重量含有率
染料ＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋ１９４．０ｗｔ％
溶解剤スルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩１．０ｗｔ％
湿潤剤・溶解剤エチレングリコール１２．０ｗｔ％
溶媒イオン交換水８３．０ｗｔ％
【００３７】
上記インク組成物１の染料ＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋ１９は、インクジェット用水性インクに用いられている染料であり、上記のスルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩とエチレングリコール類とを、それぞれの重量含有率で含むことによって、６ヶ月間の加速放置テストを満足する結果が得られた。この加速放置テストでは、インクを充填した印字ヘッドを乾燥器に放置し、常温常湿に比べて水分の乾燥速度が何倍も速い温湿度条件に設定して放置した後にインク噴射を行なったが、目詰まりせずに正常にインクを噴射することを確認した。
【００３８】
実施例２
インク組成物２の成分・組成は下記のとおり。
成分重量含有率
染料ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ２３３．５ｗｔ％
溶解剤スルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩誘導体１．５ｗｔ％（［表１］の化合物２ａ）
湿潤剤・溶解剤ジエチレングリコール１０．０ｗｔ％
溶媒イオン交換水８５．０ｗｔ％
【００３９】
インク組成物２の染料ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ２３は、インクジェット用水性カラーインクに用いられている染料であり、上記のスルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩誘導体とエチレングリコール類をそれぞれの重量含有率で含むことによって、６．５ヶ月間の加速放置テストを満足する結果が得られた。この加速放置テストでは、インクを充填した印字ヘッドを乾燥器に放置し、常温常湿に比べて水分の乾燥速度が何倍も速い温湿度条件に設定して放置した後にインク噴射を行なったところ、目詰まりせずに正常にインクを噴射することを確認した。
【００４０】
実施例３
インク組成物３の成分・組成は下記のとおり。
成分重量含有率
染料ＡｃｉｄＢｌｕｅ１３．０ｗｔ％
溶解剤スルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩誘導体０．５ｗｔ％（［表２］の化合物３ａ）
湿潤剤・溶解剤トリエチレングリコール１１．０ｗｔ％
溶媒イオン交換水８５．５ｗｔ％
【００４１】
インク組成物３の染料ＡｃｉｄＢｌｕｅ１は、インクジェット用水性インクに用いられている染料であり、上記のスルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩誘導体とエチレングリコール類をそれぞれの重量含有率で含むことによって７．５ヶ月間の加速放置テストを満足する結果が得られた。加速放置テストでは、インクを充填した印字ヘッドを乾燥器に放置し、常温常湿に比べて水分の乾燥速度が何倍も速い温湿度条件に設定して放置した後にインク噴射を行なったところ、目詰まりせずに正常にインクを噴射することを確認した。
【００４２】
実施例４
インク組成物４の成分・組成は下記のとおり。
成分重量含有率
染料ＡｃｉｄＲｅｄ９４３．５ｗｔ％
溶解剤スルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩２．０ｗｔ％湿潤剤・溶解剤グリセリン４．５ｗｔ％
ポリエチレングリコール＃１００８．０ｗｔ％
溶媒イオン交換水８２．０ｗｔ％
【００４３】
インク組成物４の染料ＡｃｉｄＲｅｄ９４は、インクジェット用水性カラーインクに用いられている染料であり、上記のスルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩とエチレングリコール類をそれぞれの重量含有率で含むことによって７ヶ月間の加速放置テストを満足する結果が得られた。加速放置テストでは、インクを充填した印字ヘッドを乾燥器に放置し、常温常湿に比べて水分の乾燥速度が何倍も速い温湿度条件に設定して放置した後にインク噴射を行なったところ、目詰まりせずに正常にインクを噴射することを確認した。
【００４４】
実施例５
インク組成物５の成分・組成は下記のとおり。
成分重量含有率
染料ＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋ１４６３．５ｗｔ％
溶解剤スルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩誘導体１．０ｗｔ％（［表１］の化合物２ｂ）
湿潤剤・溶解剤グリセリン３．０ｗｔ％
ポリエチレングリコール＃１００７．５ｗｔ％
溶媒イオン交換水８５．０ｗｔ％
【００４５】
インク組成物５の染料ＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋ１４６は、インクジェット用水性カラーインクに用いられている染料であり、上記のスルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩誘導体とエチレングリコール類をそれぞれの重量含有率で含むことによって、７ヶ月間の加速放置テストを満足する結果が得られた。加速放置テストでは、インクを充填した印字ヘッドを乾燥器に放置し、常温常湿に比べて水分の乾燥速度が何倍も速い温湿度条件に設定して放置した後にインク噴射を行なったところ、目詰まりせずに正常にインクを噴射することを確認した。
【００４６】
実施例６
インク組成物６の成分・組成は下記のとおり。
成分重量含有率
染料ＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ４２３．５ｗｔ％
溶解剤スルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステルナトリウム塩誘導体１．０ｗｔ％（［表２］の化合物３ａ）
湿潤剤・溶解剤グリセリン３．５ｗｔ％
ポリエチレングリコール＃１００７．０ｗｔ％
溶媒イオン交換水８５．０ｗｔ％
【００４７】
インク組成物６の染料ＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ４２は、インクジェット用水性カラーインクに用いられている染料であり、上記のスルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルステルナトリウム塩誘導体とエチレングリコール類をそれぞれの重量含有率で含むことによって、７ヶ月間の加速放置テストを満足する結果が得られた。加速放置テストでは、インクを充填した印字ヘッドを乾燥器に放置し、常温常湿に比べて水分の乾燥速度が何倍も速い温湿度条件に設定して放置した後にインク噴射を行なったところ、目詰まりせずに正常にインクを噴射することを確認した。
【００４８】
実施例１〜６における加速放置テストの温湿度条件は５０℃・２５％ＲＨであり、この条件での水分の乾燥速度は、常温常湿２０℃・６０％ＲＨの約１０倍である。
【００４９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば以下の効果が得られる。
（１）請求項１〜３の発明による効果
本発明のインクジェット用インク組成物を使用することによって染料の溶解性を高まり、インク噴射を長期停止した後のインク噴射の信頼性が向上する。
【００５０】
（２）請求項４〜６の発明の効果
本発明のインクジェット用インク組成物を使用することによって顔料性の染料の溶解性が高まり、インクジェットプリンターのインク通路でのフィルターの目詰まりがなくなり、インク噴射を長期停止した後のインク噴射の信頼性が向上する。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inkjet ink composition.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-25573 discloses an ink composition for ink jet which has no ejection failure after a printing pause and is excellent in stability and prevention of clogging. That is, this publication shows that the problem of clogging of a print head in an inkjet printer can be solved by using a compound that dissolves a dye well. This publication also proposes various colorants that are components of the ink composition. However, this ink composition has not yet fully satisfied the long-term reliability of ink ejection.
[0003]
In order to use it as a component of an inkjet ink, it is first required that the ink can be stably ejected. However, if the dye in the ink is not sufficiently dissolved, if the ink is not used for a long time, In the nozzle portion, the water content of the ink evaporates to form a solid solution, and the dissolving power of the dye weakens and precipitates, adheres to the nozzle, and lowers the ejection stability of the ink.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and a first object of the present invention is for inkjet, which has high dye solubility and improved ink ejection reliability after ink ejection has been stopped for a long time. It is to provide an ink composition.
[0005]
The second object of the present invention is that the solubility of the pigment dye is high, the clogging of the filter in the ink passage of the ink jet printer is eliminated, and the reliability of the ink ejection after the ink ejection is stopped for a long time is improved. An ink-jet ink composition is provided.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the first object, the ink-jet ink composition according to the present invention has the following technical features (1) to (3).
[0007]
(1) A water-based ink comprising a water-soluble colorant and ethylene glycols and water contains a sulfosuccinic acid di-2-ethylhexyl ester sodium salt derivative (compound 2) having the following general structural formula.
[Chemical 9]

(X is OH, a _{_{NH 2, SO 3 Na, COONa}} , COOK , or OCH _3.)
[0008]
(2) A water-based ink comprising a water-soluble colorant and ethylene glycols and water contains a di-2-ethylhexyl succinate derivative (Compound 3) having the following general structural formula.
[Chemical Formula 10]

(X is OH, a _{_{NH 2, SO 3 Na, COONa}} , COOK , or OCH _3.)
[0009]
(3) In a water-based ink comprising a water-soluble colorant and ethylene glycols and water, sulfosuccinic acid di-2-ethylhexyl ester sodium salt derivative (Compound 2) having the following general structural formula, and di-2 succinic acid having the following general structural formula -0.05 to 5 wt% of at least one compound selected from ethylhexyl ester derivatives (compound 3).
Embedded image

(X is OH, a _{_{NH 2, SO 3 Na, COONa}} , COOK , or OCH _3.)
Embedded image

(X is OH, a _{_{NH 2, SO 3 Na, COONa}} , COOK , or OCH _3.)
[0010]
In order to achieve the second object, the ink-jet ink composition according to the present invention has the following technical features (4) to (6).
[0011]
The inkjet ink composition described in (4) is a water-soluble colorant and a di-2-ethylhexyl sulfosuccinate sodium salt derivative of the following general structural formula (compound 2) in an aqueous ink composed of glycerin, ethylene glycol and water. ).
Embedded image

(X is OH, a _{_{NH 2, SO 3 Na, COONa}} , COOK , or OCH _3.)
[0012]
(5) A water-soluble colorant and a water-based ink composed of glycerin, ethylene glycols and water contain a succinic acid di-2-ethylhexyl ester derivative (compound 3) having the following general structural formula.
Embedded image

(X is OH, a _{_{NH 2, SO 3 Na, COONa}} , COOK , or OCH _3.)
[0013]
(6) A water-soluble colorant and a water-based ink composed of glycerin, ethylene glycols and water, sulfosuccinic acid di-2-ethylhexyl ester sodium salt derivative having the following general structural formula (Compound 2), and succinic acid di having the following general structural formula It contains 0.05 to 5 wt% of at least one compound selected from 2-ethylhexyl ester derivatives (compound 3).
Embedded image

(X is OH, a _{_{NH 2, SO 3 Na, COONa}} , COOK , or OCH _3.)
Embedded image

(X is OH, a _{_{NH 2, SO 3 Na, COONa}} , COOK , or OCH _3.)
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
In the above description, the basic components of the ink-jet ink composition according to the present invention have been shown. However, it is generally known that the essential properties of the ink-jet ink can be controlled considerably by various additives. In particular, it is said that the additive regulator contributes greatly to the first required characteristic (long-term reliability of ink ejection) mentioned at the beginning.
[0015]
It has been confirmed that the color density of the ink, which is the second necessary characteristic, is almost entirely dependent on properties such as the concentration of the colorant and the solubility of the solvent in water. In addition, in order to provide the third necessary characteristic of preventing clogging by ink, a dissolving agent for dissolving the colorant, which is an ink component, must be optimal.
[0016]
Examples of the components of the ink composition include a colorant (dye), a wetting agent, a surface tension adjusting agent, and a preservative. Conventionally, various dyes such as direct dyes, acid dyes, basic dyes, reactive dyes and disperse dyes have been reported as colorants used in ink jet inks. Many of these have problems in terms of solubility when used as ink coloring agents. Therefore, when used in an ink jet printer, it is a direct cause of nozzle clogging and filter clogging.
[0017]
In order to solve this problem, the present inventor has intensively studied an ink containing a colorant solubilizer that has high colorant solubility and does not cause clogging, and has all the characteristics of the ink jet ink described above. Ink has been developed and the present invention has been achieved.
[0018]
Examples of the wetting agent used in the inkjet ink include ethylene glycols, ethylene glycol, and alkyl ethers of ethylene glycol. The wetting agent retains water even when the ink is dried at the tip of the nozzle that ejects the ink to prevent the dye from drying, but at the same time, it must not reduce the solubility of the dye. In addition, a surfactant is used as a surface tension adjusting agent used in the ink jet ink, and plays an important role in changing the particle state of the ink.
[0019]
Both di-2-ethylhexyl sulfosuccinic acid sodium salt as a component of the inkjet ink composition of the present invention and its derivatives are colorants, that is, a dye or pigment-based dye solubilizer, and have extremely high solubility in water. It is something to raise. Many colorants are pigment-based dyes and have good color, but many are insoluble in water, but the print density after printing is high, so if it can be dissolved in water, it is suitable for inkjet ink. I can say that. Pigmented dyes are difficult to dissolve with common solubilizing agents because of the aggregation of several dye molecules. However, sulfo-2-succinic acid di-2-ethylhexyl ester sodium salt or its derivatives are ethylene glycols. When added together with glycerin, the dye can be dissolved very well.
[0020]
Specific examples of the compound 2 (sulfosuccinic acid di-2-ethylhexyl ester sodium salt derivative) are as shown in the following [Table 1] (compound 2a to compound 2d).
[0021]
[Table 1]

[0022]
Specific examples of the compound 3 ( succinic acid di-2-ethylhexyl ester derivative ) are as shown in the following [Table 2] (compound 3a to compound 3d).
[0023]
[Table 2]

[0024]
The ethylene glycols in the ink composition according to the present invention are wetting agents and colorant solubilizers. Examples of the ethylene glycols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol # 100, polyethylene glycol # 200, polyethylene glycol # 300, and polyethylene glycol # 400.
[0025]
In the ink composition according to the present invention, the content of sulfo -2-succinic acid di-2-ethylhexyl ester sodium salt or a derivative thereof or the di-2-ethylhexyl succinic acid ester derivative in the entire composition is 0.05 to 5 wt%. Is preferable, and is suitable as an ink for an ink jet printer, and 0.2 to 2 wt% is particularly preferable.
[0026]
The sulfosuccinic acid di-2-ethylhexyl ester sodium salt in the above range or a derivative thereof, or the ink composition for inkjets containing the di-2-ethylhexyl ester derivative of succinic acid is dissolved in a dye as a colorant or a pigmented dye. Therefore, even when the ink is filled in a print head portion of an ink jet printer and left for a long period of 6 months or longer, the nozzles are not clogged, and the ink ejection direction is very stable.
[0027]
The above-mentioned sulfosuccinic acid di-2-ethylhexyl ester sodium salt and its derivatives, and the above-mentioned di-2-ethylhexyl ester derivative of succinic acid, as well as ethylene glycols, dissolve the coloring agent of the inkjet aqueous ink well, The solubility in certain ion exchange water is also good.
[0028]
These sulfosuccinic acid di-2-ethylhexyl ester sodium salt, its derivatives, the above-mentioned di-2-ethylhexyl ester derivatives of succinic acid, ethylene glycols and glycerin can change the ink physical properties or alter the ink even for long-term storage. Therefore, an ink composition for ink jet having stable ink characteristics can be provided.
[0029]
Therefore, the ink-jet aqueous ink of the present invention fills the ink supply part or ink flow path of the ink jet printer and does not deposit the components in the ink even when left for a long time. Since the ink can be supplied without difficulty and the ink droplets can be discharged without distortion, the ink ejection characteristics are excellent.
[0030]
Depending on the type of print head used in the ink jet printer, the nozzle diameter can vary greatly. For example, the nozzle diameter can vary in the range of 10 to 50 μm. However, when a nozzle diameter in this range is used, it does not cause nozzle clogging. A high ink is one in which the solubility of the colorant is at least 5 wt% and the filter does not cause clogging with a filtration filter treatment of 0.3 to 1 μm.
[0031]
Examples of the colorant used in the inkjet ink of the present invention include direct dyes and water-soluble dyes such as acid dyes, basic dyes, reactive dyes, and disperse dyes. Specific examples of direct dyes and acid dyes include the following.
[0032]
DirectBlack17, DirectBlack19,
DirectBlack32, DirectBlack38,
DirectBlack51, DirectBlack146
DirectBlue1, DirectBlue6
DirectBlue22, DirectBlue71,
DirectBlue106, DirectBlue168
[0033]
Acid Yellow 1, Acid Yellow 11,
Acid Yellow 17, Acid Yellow 23,
Acid Yellow 29, Acid Yellow 42
[0034]
AcidRed18, AcidRed26, AcidRed37,
AcidRed87, AcidRed94, AcidRed265
AcidBlue1, AcidBlue7, AcidBlue9,
AcidBlue25, AcidBlue62, AcidBlue113
[0035]
The above dyes can be applied to the ink composition of the present invention, but the present invention is not limited to these dyes, and all water-soluble dyes can be used.
[0036]
【Example】
Examples 1 to 6 of the present invention are shown below.
Example 1
The components and composition of the ink composition 1 are as follows.
Ingredient Weight Content Dye DirectBlack 19 4.0 wt%
Solubilizing agent sulfosuccinic acid Di-2-ethylhexyl ester sodium salt 1.0 wt%
Wetting agent / dissolving agent ethylene glycol 12.0wt%
Solvent ion-exchanged water 83.0wt%
[0037]
The dye DirectBlack 19 of the ink composition 1 is a dye used in an aqueous inkjet ink, and contains the sulfosuccinic acid di-2-ethylhexyl ester sodium salt and ethylene glycols in respective weight contents. As a result, a result satisfying an accelerated neglect test for 6 months was obtained. In this accelerated standing test, the ink-filled print head was left in the dryer, and the ink was ejected after leaving it at a temperature and humidity condition where the moisture drying rate was several times faster than normal temperature and humidity. It was confirmed that the ink was ejected normally without clogging.
[0038]
Example 2
The components and composition of the ink composition 2 are as follows.
Ingredient Weight Content Dye Direct Yellow 23 3.5wt%
Dissolving agent sulfosuccinic acid di-2-ethylhexyl ester sodium salt derivative 1.5 wt% (compound 2a of [Table 1])
Wetting agent / dissolving agent diethylene glycol 10.0wt%
Solvent ion-exchanged water 85.0wt%
[0039]
The dye Direct Yellow 23 of the ink composition 2 is a dye used in the aqueous color ink for ink jet, and contains the above-mentioned sulfosuccinic acid di-2-ethylhexyl ester sodium salt derivative and ethylene glycol at respective weight contents. The results satisfying the 6.5 month accelerated neglect test were obtained. In this accelerated standing test, the ink-filled print head was left in the dryer, and the ink was ejected after leaving it at a temperature and humidity condition where the moisture drying rate was several times faster than normal temperature and humidity. It was confirmed that the ink was ejected normally without clogging.
[0040]
Example 3
The components and composition of the ink composition 3 are as follows.
Ingredient Weight content dye AcidBlue1 3.0wt%
Dissolving agent sulfosuccinic acid di-2-ethylhexyl ester sodium salt derivative 0.5 wt% (Compound 3a of [Table 2])
Wetting agent / dissolving agent Triethylene glycol 11.0wt%
Solvent ion-exchanged water 85.5wt%
[0041]
The dye AcidBlue 1 of the ink composition 3 is a dye used in an aqueous inkjet ink, and contains 7 disulfosuccinic acid di-2-ethylhexyl ester sodium salt derivative and ethylene glycol at respective weight contents. The results satisfying the 5-month accelerated neglect test were obtained. In the accelerated standing test, the ink-filled print head was left in the dryer and the ink was ejected after leaving it at a temperature and humidity condition where the moisture drying rate was several times faster than normal temperature and humidity. It was confirmed that ink was ejected normally without clogging.
[0042]
Example 4
The components and composition of the ink composition 4 are as follows.
Ingredient Weight content dye AcidRed94 3.5wt%
Solubilizing agent sulfosuccinic acid Di-2-ethylhexyl ester Sodium salt 2.0wt% Wetting agent / dissolving agent Glycerin 4.5wt%
Polyethylene glycol # 100 8.0 wt%
Solvent ion-exchanged water 82.0wt%
[0043]
The dye Acid Red 94 of the ink composition 4 is a dye used in an aqueous color ink for ink-jet, and contains 7 disulfosuccinic acid di-2-ethylhexyl ester sodium salt and ethylene glycols in respective weight contents. The results satisfying the accelerated acceleration test for months were obtained. In the accelerated standing test, the ink-filled print head was left in the dryer and the ink was ejected after leaving it at a temperature and humidity condition where the moisture drying rate was several times faster than normal temperature and humidity. It was confirmed that ink was ejected normally without clogging.
[0044]
Example 5
The components and composition of the ink composition 5 are as follows.
Ingredient Weight Content Dye DirectBlack 146 3.5wt%
Solubilizing agent sulfosuccinic acid Di-2-ethylhexyl ester sodium salt derivative 1.0 wt% (Compound 2b of [Table 1])
Wetting agent / dissolving agent Glycerol 3.0wt%
Polyethylene glycol # 100 7.5wt%
Solvent ion-exchanged water 85.0wt%
[0045]
The dye DirectBlack 146 of the ink composition 5 is a dye used in the aqueous color ink for inkjet, and includes the above-described sulfosuccinic acid di-2-ethylhexyl ester sodium salt derivative and ethylene glycols in respective weight contents. The results satisfying the 7-month accelerated standing test were obtained. In the accelerated standing test, the ink-filled print head was left in the dryer and the ink was ejected after leaving it at a temperature and humidity condition where the moisture drying rate was several times faster than normal temperature and humidity. It was confirmed that ink was ejected normally without clogging.
[0046]
Example 6
The components and composition of the ink composition 6 are as follows.
Ingredient Weight content dye Acid Yellow 42 3.5wt%
Solubilizing agent sulfosuccinic acid di-2-ethylhexyl ester sodium salt derivative 1.0 wt% (compound 3a of [Table 2])
Wetting agent / dissolving agent Glycerin 3.5wt%
Polyethylene glycol # 100 7.0 wt%
Solvent ion-exchanged water 85.0wt%
[0047]
The dye Acid Yellow 42 of the ink composition 6 is a dye that is used in an aqueous color ink for inkjet, and includes the above-described di-2-ethylhexyl stetel sodium salt derivative of sulfosuccinate and ethylene glycol at respective weight contents. The results satisfying the 7-month accelerated standing test were obtained. In the accelerated standing test, the ink-filled print head was left in the dryer and the ink was ejected after leaving it at a temperature and humidity condition where the moisture drying rate was several times faster than normal temperature and humidity. It was confirmed that ink was ejected normally without clogging.
[0048]
The temperature and humidity conditions of the accelerated standing tests in Examples 1 to 6 are 50 ° C. and 25% RH, and the moisture drying rate under these conditions is about 10 times that of room temperature and normal humidity 20 ° C. and 60% RH.
[0049]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the present invention provides the following effects.
(1) Effects of the Inventions of Claims 1 to 3 By using the inkjet ink composition of the present invention, the solubility of the dye is increased, and the reliability of the ink ejection after the ink ejection has been stopped for a long time is improved.
[0050]
(2) Advantages of the Invention of Claims 4 to 6 By using the ink-jet ink composition of the present invention, the solubility of the pigment-based dye is increased, and the filter is not clogged in the ink passage of the ink-jet printer. The reliability of ink ejection after the ejection has been stopped for a long time is improved.

Claims

A water-based ink comprising a water-soluble colorant, ethylene glycols and water, and a sulfosuccinic acid di-2-ethylhexyl ester sodium salt derivative (Compound 2) having the following general structural formula:

(X is OH, a _{_{NH 2, SO 3 Na, COONa}} , COOK , or OCH _3.)

A water-based ink comprising a water-soluble colorant and ethylene glycol and water, and containing a di-2-ethylhexyl succinate derivative (Compound 3) having the following general structural formula:

(X is OH, a _{_{NH 2, SO 3 Na, COONa}} , COOK , or OCH _3.)

In aqueous inks comprising water-soluble colorants and ethylene glycols and water, sulfosuccinic acid di-2-ethylhexyl ester sodium salt derivative (compound 2) having the following general structural formula, succinic acid di-2-ethylhexyl ester having the following general structural formula An ink-jet ink composition comprising 0.05 to 5 wt% of at least one compound selected from a derivative (compound 3).

(X is OH, a _{_{NH 2, SO 3 Na, COONa}} , COOK , or OCH _3.)

(X is OH, a _{_{NH 2, SO 3 Na, COONa}} , COOK , or OCH _3.)

Ink-jet ink composition comprising a water-soluble colorant and a water-based ink comprising glycerin, ethylene glycol and water, and a sulfosuccinic acid di-2-ethylhexyl ester sodium salt derivative (compound 2) having the following general structural formula: object.

(X is OH, a _{_{NH 2, SO 3 Na, COONa}} , COOK , or OCH _3.)

An ink-jet ink composition comprising a water-soluble colorant, a water-based ink comprising glycerin, ethylene glycols and water, and containing a di-2-ethylhexyl succinate derivative (Compound 3) having the following general structural formula.

(X is OH, is _{_{NH 2, SO 3 Na, COONa}} , COOK , or OCH _3.)

In an aqueous ink comprising a water-soluble colorant and glycerin, ethylene glycols and water, sulfosuccinic acid di-2-ethylhexyl ester sodium salt derivative (Compound 2) having the following general structural formula, di-2-succinic acid having the following general structural formula An ink-jet ink composition comprising 0.05 to 5 wt% of at least one compound selected from ethylhexyl ester derivatives (compound 3).

(X is OH, a _{_{NH 2, SO 3 Na, COONa}} , COOK , or OCH _3.)

(X is OH, a _{_{NH 2, SO 3 Na, COONa}} , COOK , or OCH _3.)