JPH0229474A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はインクジェット、特に電界を印加することによ
ってインクの流れを制御するインクジェット印字方法に
適するインク組成物であって、電気的にインクの流れを
制御する筆記用具にも応用できるものである。

［従来の技術］ 特定の祠料から構成される粒子を液媒体に懸濁させた懸
濁液であって、電界によって粘度が変化する効果（電気
粘性効果）を有する液体はこの出願前公知であるが（例
えば米国特許第２４１７８５０　、同２６８１５９Ｂ　
、特開昭５３−９３１８６　、ヨーロッパ特許第１５０
９９４等）、それ等はクラッチ等の機械部品に用いるも
のでインクではない。

電気粘性効果を有する液体を記録技術に応用したものと
して特公昭４２−１１３１５がある。これは電気粘性組
成物としてカーボン粒子を懸濁させたものや液体に染料
を溶解したものが使用できることが示されている。しか
しながらカーボン粒子を用いても大きな電気粘性効果は
得られず、かつその電気抵抗率が小さいため電界印加に
より著しく大きな電流が流れてしまうことがわかった。

また液体に染料を溶解した記録液を用いると、得られる
画像の濃度が低い画像にじみを生じるという欠点がある
ことが判明した。

これは電気粘性を有するインク組成物に用いる液体が一
般のインクジェット記録に用いられている水性インクに
比較して低い表面張力を有するためと考えられる。

［発明が解決しようとする課ｍコ 本発明は、電界を印加することによってインクの流れを
制御できること、 画像にじみがなく、高い画像ｉｆＡ度を与え、かつ、耐
水性に優れていること、 長時間放置した後でもインク中に比較的沈降物が生じ難
いようなインク組成物を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するための本発明の構成は、イオン性基
を有する誘電分極性高分子化合物を、このイオン性基と
は極性が異なる染料で染着した高分子化合物を主体とす
る粒子が、電気抵抗が１０５Ωｃｍ以上の絶縁性液体中
に分散または懸濁しているインク組成物である。

本発明に用いられる上記高分子化合物はその分子中にカ
チオン性又はアニオン性の極性基を有するものであるが
、これ自体は公知のものが用いられる。

アニオン性高分子は分子中に−ＣＯＯＭ、−８ＯコＭ、
−ＯＨ１−８Ｍ、−ＰＯ３Ｍ２等のアニオン基（酸性基
）を有するものである。具体的にはアクリル酸、メタク
リル酸、ビニルスルホン酸、２−アクリルアミド−２−
メチルプロパンスルホン酸、イタコン酸、マレイン酸、
マレイン酸チオフェン、■−クロロー２−ヒドロキシプ
ロピルメタクリル酸、アクリルヒドロキサム酸等の重合
体や共重合体またはこれらのアニオンのエステル化物を
重合後側水分解したもの、カルボキシセルロース、カル
ボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース
、アルギン酸、ヘパリン等の天然物に含まれるもの又は
それを変性したもの等があげられる。

カチオン性高分子は分子中に第１〜第４級のアミン、ア
ンモニウム基や複素環構造等を有するものであり、具体
的には下記の構造を有する化合物が例示できる。

Ｈ２ Ｒ 等であり、この他ポリペプチド等の天然物も例として挙
げることができる。

これらのポリマーは架橋していないものでも、懸濁溶媒
に全く溶解しない場合にはそのまま用いることができる
が、ジビニルベンゼン、■、２．４−または　１．２．
５−　トリビニルベンゼン、Ｎ、Ｎ−メチレンビスアク
リルアミド、ビス（４−ビニルフェニル）メタン、１．
３．５−　トリイソプロペニルベンゼン、Ｎ、Ｎ−ビス
メタアクリルアミド、エチレングリコールジメタアクリ
レート、トリメチロールプロパン、プロパントリアクリ
レート、テトラメチロールメタンテトラメタクル酸エス
テル、ジエチレングリコールジアクリレート、プロピレ
ングリコールジメタアクリレート、１．２−ビス（４−
ビニルフェニル）エタン、ポリエチレングリコールジア
クリレート、ヘキサヒドロ−１，３，５−）リアクリル
−ｓ−トリアジン等の架橋剤を加えて重合することは得
られるインク組成物の電界を印加しない時の粘度を小さ
くし、電圧を印加した時の増粘効果を大きくする点で好
ましい。またこれらの高分子化合物を不溶化するのにカ
ルシウム、アルミニウム、スズ等の多価金属イオンやヘ
キサメチレンテトラミン等のポリカチオン又はポリアミ
ンを加えることもできる。

染料について説明すると、本発明においてボリア、クリ
ル酸等アニオンを含む高分子化合物を粒子の基体として
用いる場合にはカチオン性の染料を用いる。カチオン性
染料の代表例はカラーインデックスで塩基性染料に分類
される染料である。

好ましい塩基性染料の例として Ｃ９１，ベーシックブラック２，８、 Ｃ６１，ベーシックイエロー１，２，４，１１，１３，
１４，１５，１９゜２１．２３．２４，２５．２８，２
９，３２゜３６．４０，４１，４５，４９，５１．５３
゜６３．６５．６７．７０，７３．７７．８７゜９１、 Ｃ，１，ベーシックレッド２．１２，１３．Ｌ４，１５
，１８，２２，２３゜２４．２７．２９，３５．３８．
３８．３９゜４Ｇ、４９，５１，５２．５４．５９，６
８゜［ｉ９．７０，７３，７ｇ、８２，１０２゜１０４
．１０９，１１２　　、 Ｃ，１，ベーシックブルー１．３，５，７，９，２１，
２２．２Ｂ、３５゜４１．４５．４７，５４，８２，６
５．６Ｂ。

６７．８９．７５．７７．７ｇ、８９，９２゜９３．１
０５，１．１７，１２０，１２２゜１２４．１．２９，
１３７，１４１，１４７゜１５５　　、 を挙げることができる。

他方カチオン性高分子化合物を基体とする粒子の染色に
はアニオン性染料が用いられる。具体的な例としてはカ
ラーインデックスにおいて酸性染料、直接性染料、食用
染料に分類されるものを挙げることができる。より具体
的な例として・ Ｃ０１，アシッドイエロー１．３，１７．２３．４２．
４４，７９，１４２、Ｃ，１，ダイレクトイエロー１，
１２．２４．２Ｂ、３３，４４．５０゜８６．１４２，
１４４、 Ｃ、、Ｉ　、フードイエロー　３．４、Ｃ１１，アシッ
ドレッド１．８，１３，１４，１８．２Ｂ、２７，３５
，３７゜４２．５２，８２．８５．８７．８９，９２゜
９７．１０Ｂ、１１１．１１４，１１５゜１３４．１８
８，２４９，２５４，２８９、Ｃ１１，ダイレクトレッ
ド１．４．９，１３．１７，２（１，２＆、３１゜３９
．８０，８１，８３．８９，２２５゜２２７、 Ｃ，１，フードレッド７．９，１４、 Ｃ０１，ダイレクトオレンジ２６．２９．［ｉ２，１０
２、Ｃ１１，アシッドブルー　９．２９，４５．８０．
９２，２４９、Ｃ，１，ダイレクトブルー１．２．［ｉ
、１５．２２，２５，７１．７Ｂ。

７８．８６．８７．９０．９８，２４９、Ｃ９１，フー
ドブルー　１．２、 Ｃ，１，アシッドブラック１，２，７，２４．２Ｂ、９
４、Ｃ，１，ダイレクトブラック１９，２２．３２，５
１．５６，７１，７４゜７５．７７．１５４，１６８　
　、 Ｃ，１，フードブラック　２ が挙げられる。

液媒体は固有電気抵抗が１０５ΩＣｌ１１以上のもので
あれば、どんなものでも使用できる。固有電気抵抗がそ
れより小さいものでは電界を印加した時の電流値が大き
くなり過ぎるばかりでなく、充分な電気粘性効果が発現
されない。

液媒体として使用できるものの具体例としては石油エー
テル、灯油、アイソパー等の商品名で市販されている精
製された脂肪族炭化水素の混合物、リグロイン、ｎ−ヘ
キサン、ｎ−ペンタン、イソオクタン等の脂肪族炭化水
素、ベンゼン、トルエン、キシレン、アルキル化ナフタ
レン等の芳香族炭化水素、アニソール、フェネトール、
メトキシトルエン、ジフェニルエーテル、ベラトロール
等のエーテル類、シュウ酸ジエチル、アロン酸ジエチル
、桂皮酸エチル、アビエチン酸エチル、安息香酸メチル
、安息香酸エチル、酢酸ベンジル、モノアセチン、ジア
セチン、トリアセチン、モノブチリン、リン酸トリメチ
ル、リン酸トリフェニル、リン酸トリクレジル等のエス
テル類、四塩化炭素、ジクロルメタン、トリクロロエタ
ン、テトラクロロエタン、ヘキサクロロエタン、トリク
ロロエチレン、テトラクロロエチレン、ジクロロプロパ
ン、トリクロロプロパン、塩化ブチル、塩化ペンチル、
クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼ
ン、クロロトルエン、クロロナフタレン、ブロモホルム
、ジブロモエタン、テトラブロモエタン、ブロモベンゼ
ン、ジブロモベンゼン、ブロモナフタレン、ヘキサフル
オロベンゼン等のハロゲン化炭化水素、ジフェニルメタ
ンおよびそのハロゲン化物、ジフェニルスルホンおよび
そのハロゲン化物、ジフェニルスルフィドおよびそのハ
ロゲン化物等を用いることができる。

これらの液媒体に要求される特性は沸点が高く蒸発が起
りにくいこと、分散又は懸濁される粒子とできる限り比
重が近く沈降が生じにくいこと、化学的に安定であるこ
と、人体や環境へ害を与えないこと等であるが、これら
の特性の中で特に要求されるものを考慮して選択するこ
とができる。

本発明は上記の粒子を例示した染料で着色したものを液
媒体に分散又は懸濁せしめたものであるが、目的に応じ
添加物を加えることができる。例えば分散安定性を向上
するために、下記のような界面活性剤を加えることがで
きる。

ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエ
チレンアルキルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレ
ンアルキルエステル類、ポリオキシエチレンアルキルソ
ルビタンエステル類、ポリオキシエチレンアルキルアミ
ン類、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エ
ステル類、プロピレングリコール脂肪酸エステル類、ポ
リオキシエチレングリコール脂肪酸エステル類等のノニ
オン系界面活性剤：アルキル硫酸塩類、ポリオキシエチ
レンアルキルエーテル硫酸塩類、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテル酢酸液、アルキルベンゼンスルフォン酸
塩類、Ｎアシルアミノ酸塩類、アルキルスルホコハク酸
塩類、アルキルリン酸塩類等の陰イオン系界面活性剤；
ベンザルコニウム塩類などの４級アミン類等の陽イオン
系界面活性剤；パーフルオロアルキルリン酸エステル類
、パーフルオロアルキルカルボン酸塩類、パーフルオロ
アルキルベタイン類等のフッ素系界面活性剤等が挙げら
れる。

［実施例］ 以下、実施例によって、本発明を具体的に説明する。な
お、各実施例に記載の各成分の量（部）は重量部である
。

実施例１ メタクリル酸ナトリウム塩　　　　１００部Ｎ、Ｎ−メ
チレンビスアクリルアミド３部過硫酸アンモニウム　　
　　　　　０．１部精製水　　　　　　　　　　　　１
０００部の溶液を調合した（溶液Ａ）。

ヘキサン　　　　　　　　　　　　１００部ソルビタン
モノラウレート　　　　０．７部の溶液を調合した（溶
′ｔＪ＆Ｂ）。

溶液Ａ　　　　　　　　　　　　　　５０部溶液８　　
　　　　　　　　　　　７０部とを混合し、スターシー
で撹拌し、窒素ガスを送りながら８時間反応させた。得
られた生成物を水洗し遠心分離で粉末を得た。これとは
別に染料成分として ベーシックブルー３　　　　　　　４部精製水　　　　
　　　　　　　　　１００部を溶解し、この溶液中に、
まえに合成した粉末８部を２昼夜浸漬した。遠心分離器
で染料溶液を除去し、乾燥することにより着色粉末を得
た。

得られた粉末２５部とブロモナフタレン７５部とを混合
し、１０時間ボールミルにより粉砕して記録用インクを
得た。

得られたインク組成物を第１図に示したヘッド構造を有
する記録装置で印字テストを行った。

第１図におけるノズル１の均傍に設けられた電極２に直
流電源３から直流電圧（４２０Ｖ）が画像信号に従って
ｏｎ−ｏｆｆされ、記録紙４に対してインク　５が吐出
され画像が形成される。またインクを吐出させるために
インクには５００ｇｒ／ｃｍ　２の圧力がかけられてい
る。このインクを用いて得られた画像は鮮明であり、ま
た得られた画像を水中に浸してもまったく画像に変化は
なかった。

実施例２ ペンタエチレングリコール ジビニルエーテル　１００部 パラ−ビニルベンジルトリメチル アンモニウムクロライド　　５部 アゾビスイソブチロニトリル　　　０．８部エチレング
リコールモノメチルエーテル８０部 メタノール　　　　　　　　　　　１０部精製水　　　
　　　　　　　　　　　８部上記処方の溶液を作製し、
撹拌しながら５０℃で１０時間反応した後、温度を７０
℃にして更に１０時間の反応を行った。得られた樹脂を
水−アセトンの混合液で洗浄し、更にスチーム中に５時
間放置し、残留する溶媒、未反応物を除いた。

染料成分として、 アシッドブルー２４９２部 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
９８部よりなる溶液を作製し、この溶液中に先に合成し
た樹脂１０部を２昼夜浸漬した。遠心分離器で染料溶液
を除去し乾燥することにより着色粉末を得た。

得られた粉末２０部とリン酸トリクレジル８０部とを混
合し、１０時間ボールミルで粉砕して記録用インクを得
た。

実施例１と同様に印字テストを行った結果鮮明な画像が
得られ、また得られた画像を水中に浸しても画像の変化
はなかった。

比較例 実施例１で得られた未着色の粉末を実施例２で用いた染
料溶液に２昼夜浸漬し、実施例１と同様に乾燥し、記録
用インクを作製した。このインクを用いて実施例１と同
様に印字を行った。

得られた画像の濃度は低くぼけたものであった。

また画像サンプルを水中に浸したところ染料が水中に流
れ出して更に画像濃度が低下し、また流れが生じた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のインク組成物を用いるのに適した
装置の一例の説明図である。 ■・・・ノズル、２・・・電極、３・・・直流電源、４
・・・記録紙、５・・・インク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. イオン性基を有する誘電分極性高分子化合物をこのイオ
   ン性基とは極性が異なる染料で染着した高分子化合物を
   主体とする粒子が、電気抵抗が１０＾５Ωｃｍ以上の絶
   縁性液体中に分散または懸濁していることを特徴とする
   インク組成物。