JPH06511019A - 着色されたホットメルトジェットインク - 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】 着色されたホット、メルトジェットインク本発明は分散された色素を含むホット メルトインクに係り、特に色素分散か効果的に安定化される着色ホットメルトイ ンクに係る。

着色ホットメルトインクは染料を含むホットメルＩ・インクに係る十分な利点を 有する。印刷された画像の蓄積と関係して重要な要因であるｌ一つの利点は色素 か染料より明るく高速であることである。

更に、色素は染料より更に熱安定値かあり、これはインクが例えば８０〜１５０ ℃の高い温度で用いられるホットメルトインクである時特に重要である。更に、 色素は染料より流出又は昇華か少なく、それらは不透明か透明のいずれでもよく 、一方染料は透明であり、被覆力か小さい。

しかし、これまで、染料はホットメルトインク、特にインクジェットインクでの 使用に一般的に好んで用いられてきた。その理由は、それらは媒体で完全に溶融 され、沈殿しなく、一方、懸濁及び分散される色素は容器の底に沈殿し又はイン クジェットインクノズルを阻止するよう凝集するからである。

水又は油のような液体ビヒクルを含むインクにおいて、カーホンブラック、フタ ロシアニンブルー、リソールルビン、ダイアリライト（ｄｉａｒｙｌ　１ｄｅ） イエローのような色素は以前に用いられ、表面活性材等は色素を湿潤し、−次色 素粒子の凝集を破壊し、色強度を現像するよう色素を分散し、沈殿又は凝集から の色素を安定化する為かかるインクに付加される。高い温度で用いられる炭化水 素ろう及びポリマーを含むもののようなホットメルトインクにおいて、かかる表 面活性材か適切な粒子湿潤又は分散安定性を生じないことか分かった。ホントメ ルトインクの色素分散剤、及び色素安定剤として実質的に効果のないことか分か った液体ビヒクルインクで用いられる添加物中に、アルキドポリマー、ツルスパ ース（ｓｏｌｓｐｅｒｓｅｓ）のような両親媒性分子を含む材料、レシチン、ア ルキレート、ポリヒニルビロリトン、金属せっけん、ステアリン酸、パラフィン ろう、ポリエチレンろう、カルナウバろう、カンデリラろう、モンタンろう、硬 化ひまし油、微結晶ろう、へヘン酸、アルミニウムステアリン酸塩、合成エステ ルろう、酸化ポリエチレンろう、ラウリン酸、フィノノヤー・トロプシュろう、 エスパルトろう、ダンツルろう、オキサゾリンろう、ビスアミドろう、アミドろ う、オレアミド、ステ了アミド、ラウノアミト、エルカアミド、グリセツルモノ ステアリン、グリセロール　トリステアリン、塩化ろう、セチルアルコール、ス テアロン、ラウロン、ジフェニルフタレート、ノック口へキシルフタレート、し ょうのう、ｌ・リフェニルリン酸、ｎ−エチルトルエンスルフォンアミド 更に、かかる、従来技術の添加物が効果的であるとしても、それらの多くは、そ れらか高温で劣化又は蒸発又は望ましくない色をインクに添え易いか、或いはホ ットメルトインクの成分と互換可能でないのでホットメルトインクでは有効でな い。更に、ホットメルトインクかインクジェットプリンターで使用されることを 目的とする場合、例えばインクの物理的持続はプリンターの正しい動作を確実に するよう十分に制御されなければならない。従って、インクの物理的特性に影響 するかかる添加物は望ましくはない。又着色されたホントメルトインクはそれら かホットメルトインクジェット装置で受ける高温及び高剪断応力にさらされた後 、凝結又は凝集し易い。

従って、本発明の目的は従来技術の上記欠点を克服する着色ホントメルトインク を提供することである。

本発明の池の目的はホットメルトインクジェットプリンターでの使用に適した高 分散着色ホットメルトインクを提供することである。

本発明の更なる目的は懸濁安定性と共に高温で優れた色素分散を有するホントメ ルトインク組成を提供することである。

本発明の該及び他の目的は、分散剤としてイソシアン変性微結晶ろう又は亜炭ろ うを含む着色ホントメルトインクを提供することて達成される。望ましくは分散 剤は２．５％乃至２０％の量であり、必要により、インクビヒクルの２乃至１０ ０％又はそれ以上の重量％の量であってよい。

着色されたホントメルトインクは通常室温で固形であるが、少なくとも５０°Ｃ のような室温以上の温度まで加熱することにより液状で用いられる。従って、ホ ットメルトインク用のビヒクルは適切な炭化水素ポリマー、ろう又はろうのよう な材料又はＣ　Ｉ４−２４脂肪醜又は、ステアリン酸、ステアロン、ラウリン酸 、又はラウロン、ｎ−ンクロへキシル−ｐトルエン　スルフォンアミド等のよう なぞのケトン、プラス以下の高分子材、例えばクマロン−インディンポリマー、 ロジン、ロジンエステル、硬化樹脂、環状ケトンポリマー、スチレンアリルアル コールポリマー、ポリスチレン、ポリビニルトルエン／メチルスチレンポリマー 、アルキル炭化水素ポリマー、アリール炭化水素ポリマー、アルキルアリール炭 化水素ポリマー、テルペンポリマー、スチレン−アクリル、エチレン−酢酸ビニ ル、ポリプロピレン、ギルツナイト及び他のアスファルト材、環状炭化水素ポリ マー、ハロゲン化ポリマー、ポリエステルポリマー、又は少なくとも５０°Ｃ及 び例えば１６０″Ｃまでのような所望の範囲での溶融点を有する２つ又はそれ以 上のそのような材料の混合物であってよい。ホットメルトインクがインクジェッ ト印刷で用いられる場合、ビヒクルは又その適用で必要とされる使用の温度で粘 度及び表面張力のような適切な物理的特性を有するへきである。この目的の為ビ ヒクルは粘度及び表面張力変更剤を含んでよい。

所望のインク色を与える為、例えば１乃至４重量％の量の１つ又はそれ以上の着 色色素を含む。うまく用いられる色素は以下の通りである： ビグメントイエロー１．３．＋２．１３，＋４．１６．１７．７３、７４．８＋ ，８３，９７，９８，１０６，１１３，１１４：ピグメントレソド２．　３．　 ４．　５．　６．　７．　８．　９．　１２．　１４．　３７．３８．４８：１ ．４８：２，４８：３，４８：４，５７：ｌ。

５７：２，５７・３，８８，１２２，１４６．１４７：ビグメントプルー１５： １，１５：２，１５：３，１５：４，５６．６＋、６１、ｌ、及びピグメントブ ラック１．　２０．カーボンブラック、アセチレンブラック、ボーンブラック、 ランプブラック、石墨等。インクか室温で蓄積される間固形であるので、蓄積中 色素が凝集する傾向はない。しかし、インクが用いられる時、高温で溶解状態を 維持され、色素粒子はインクがかきまぜ又は攪拌されるにしても凝集し易い。室 温で液体であるインクで用いられる従来の分散剤は高温でホットメルトインクで の大きな凝集を防ぐのには屡々効果的でない。更に、上記の如く、ある従来の分 散剤はホットメルトインク物理的及び光学的特性を望ましくない方法で変更し勝 ちである。

これらの問題を克服するため、本発明のホットメルトインクは分散剤のようなイ ソシアン酸塩変性微結晶ろう又は亜炭ろうを含む。

優れた色素分散を発生し、ビヒクルとして用いられる低極性炭化水素と互換可能 であり、１６０℃及びそれ以上までの温度で低揮発性及び優れた熱安定性を存し 、インク色に悪影響する傾向にない低量で効果的であるかかる分散剤が見つかっ た。更に非極性インクビヒクルで多くのタイプの色素で効果的である。最も効果 的にする為、分散剤の濃度はインクビヒクルの２乃至１００重量％、望ましくは インクビヒクルの略２，５乃至２０重量％であるへきである。適切なイソシアン 酸塩変性微結晶ろうはアルファろうＣＷＵＯＯ３及びＷＢ５．ＷＢ７．ＷＢＩＯ ，ＷＢＩ　１．ＷＢＩ４．ＷＢＩ６及びＷＢＩ７で示されたベトロライト製品で ある。適切な亜炭ろうは１６５０．２０及び４００て示されるアメリカンリグナ イトの製品である。望ましくは分散剤はイソシアン酸塩変性微結晶ろうてあり、 最も望ましくはそれはＷＢＩ７で示すタイプのベトロライト（商標）イソシアン 酸塩変性微結晶ろうである。

これらの分散剤は色素沈殿及び凝集を削減又は減少するだけでなく、それらは又 色素分散の傾向を削減し、チキソトロピーを示し、ニュートン流動行動を促進し 、同様に分散を加速化するよう色素湿潤剤として作用する。更に、それらはホッ トメルトインクビヒクル材料の広い範囲で使用でき、危険でなく、有毒でなく、 反復溶融−凍結循環中色素懸濁を維持しつる。それらは又色、粘度及び揮発性に 関して良い熱安定性を有する。

例１及び２ 以下の例は線形ポリエチレンベースのホットメルトインクでの分散剤のようなイ ソシアン酸塩変性微結晶ろうの効果を例証する。例１は分散剤なしの着色ホット メルトインクであり、一方例２は同しホットメルトインクであるが、ＷＢ　１７ と表示されるペトロライト（商標）イソシアン酸塩変性微結晶ろうの略４２重量 ％（ビヒクルの７７重量％）を含む。例！及び例２のインクは溶融状態で維持さ れ、色素か分散される程度か評価される。例で用いられる重量部の組成及び評価 の結果を表Ｉに示す。

２つの他の色素は本発明の分散剤と共に又は無しでグリセリルトリへへ不イト（ ｔｒｉｂｅｈｅｎａｔｅ）ろうと混合されてエスコレズ（ｅｓｃｏｒｅｚ）５３ ８０硬化炭化水素ポリマーからなるビヒクル中に分散される。

色素分散、溶融流動及び凝結の存在は１２０°Ｃで評価された。重量部のインク 組成及び評価の結果を表■に示す。

アルキン化ポリビニルピロリドン、パラフィンろう、硬化炭化水素ポリマーから なるポットナルトインクは本発明の分散剤と共に又は無して調整された。色素分 散、溶融流動及び、色素懸濁安定性は１２０°Ｃて評価された。重量部のインク 組成及び評価の結果を表■に示す。

本発明の分散剤の濃度の適切な範囲を決定するため、分散剤の異なる量を含む４ つのインク例か調整され、懸濁安定性が１２０°Ｃで評価された。重量部のイン クサンプルの組成、評価の結果を表■に示す。

他のボテンシャル分散剤と比較するため、等しい量のカルナウバろう、硬化ひま し油、イソシアン酸塩変性微結晶ろうは硬化炭化水素ポリマー、線形ポリエチレ ン、グリセリル及び色素からなるインクの３つのサンプルに付加され、溶融イン クの色素分散が評価された。重量部のインク組成、及び評価の結果を表■に示す 。

本発明をここで特定の実施例に関して説明したが、多くの変更例及び変形例は当 業者には容易に分かる。従って、全ての変形例及び変更例は本発明の範囲内に含 まれるものである。

補正嘗の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）平成　４年１１月１９ 日 ”１“ゞ１　解束　渡　殿　Ｌ ｌ、国際出願番号 ＰＣＴ／ＧＢ　９１１００８１３ ２、発明の名称 着色されたホットメルトジェットインク３、特許出願人 住所（居所）　イギリス国　パス　ビーニー３５キューディーミツドツマ−ツー トン　ツートン　ヒル（番地なし）名　称　コーラ　エレクトログラフィックス 　リミテッド（国籍　イギリス国） 住　所　同　所 １９９２年　４月　９日 従って、本発明の目的は従来技術の上記欠点を克服する着色ホットメルトインク を提供することである。

本発明の他の目的はホットメルトインクジェットプリンターでの使用に適した高 分散着色ホットメルトインクを提供することである。

本発明の更なる目的は懸濁安定性と共に高温で優れた色素分散を存するホットメ ルトインク組成を提供することである。

本発明によれば、４０°Ｃ以上の溶融点を有する熱可塑性ビヒクル、色素、１つ 又はそれ以上のイソシアン酸塩変性微結晶ろう又は亜炭ろうからなる分散剤とか らなるホットメルトインクか提供される。

望ましくは分散剤は２．５％乃至２０％の量であり、必要により、インクビヒク ルの２乃至１００％又はそれ以上の重量％の量であってよい。

着色されたホットメルトインクは通常室温で固形であるが、少なくとも５０°Ｃ のような室温以上の温度まで加熱することにより液状で用いられ、従って、ホッ トメルトインク用のビヒクルは適切な炭化水素ポリマー、ろう又はろうのような 材料又はＣ１１−２４脂肪酸又は、ステアリン酸、ステアロン、ラウリン酸、又 はラウロン、ｎ　−ンクロヘキシル−ｐトルエン　スルフォンアミド等のような そのケトン、プラス以下の高分子材、例えばクロマン−インディンポリマー、ロ ジン、ロジンエステル、水素化樹脂、環状ケトンポリマー、スチレンアリルアル コールポリマー、ポリスチレン、ポリビニルトルエン／メチルスチレンポリマー 、アルキル炭化水素ポリマー、アリール炭化水素ポリマー、アルキルアリール炭 化水素ポリマー、テルペンポリマー、スチレン−アクリル、エチレン−酢酸ビニ ル、ポリプロピレン、ギルツナイト及び他のアスファルト材、環状炭化水素ポリ マー、バロゲン化ポリマー、ポリエステルポリマー、又は少なくとも５０°Ｃ及 び例えばＩ’６０℃までのような所望の範囲での溶融点を育する２つ又はそれ以 上のそのような材料の混合物であってよい。ホットメルトインクかインクジェッ ト印刷で用いられる場合、ビヒクルは又その適用で必要とされる使用の温度で粘 度及び表面張力のような適切な物理的特性を育するべきである。この目的の為ビ ヒクルは粘度及び表面張力変更剤を含んでよい。

所望のインク色を与える為、インクの全体量に基づいた例えば１乃至４重量％の 量の１つ又はそれ以上の着色色素を含む。うまく用いられる色素は以下の通りで ある： ピグメントイエロー１．３，１２．＋３．１４．１６，１７．７３．７４，８１ ．８３，９７，９８，１０６，１１３，１１４．ピグメントレッド２，３，４， ５，６，７，８，９，１２．１４．３７．３８．４８：１．４８：２，４８：３ ，４８：４，５７：Ｉ。

５７・２，５７：３．ａｓ、１２２，１４６．１４７；ピグメントブルー１５： Ｉ、１５：２．＋５：３．１５・４．　５６．　６１．　６１・ｌ：及びピグメ ントブラック！、２０．　カーボンブラック、アセチレンブラック、ボーンブラ ック、ランプブラック、石墨等。インクが室温で蓄積される間固形であるので、 蓄積中色素か凝集する傾向はない。しかし、インクが用いられる時、高温で溶融 状態を維持され、色素粒子はインクがかきまぜ又は攪拌されるにしても凝集し易 い。室温で液体であるインクで用いられる従来の分散剤は高温てホットメルトイ ンクでの大きな凝集を防ぐのには屡々効果的でない。更に、上記の如く、ある従 来の分散剤はホットメルトインク物理的及び光学的特性を望ましくない方法で変 更し勝ちである。

これらの問題を克服するため、本発明のホットメルトインクは分散剤のようなイ ソシアン酸塩変性微結晶ろう又は亜炭ろうを含む。

優れた色素分散を発生し、ビヒクルとして用いられる低極性炭化水素と互換可能 であり、１６０°Ｃ及びそれ以上までの温度で低揮発性及び優れた熱安定性を有 し、インク色に悪影響する傾向にない低量で効果的であるかかる分散剤か見つか った。更に非極性インクビヒクルて多くのタイプの色素て効果的である。最も効 果的にする為、分散剤の濃度はインクビヒクルの２乃至１００重量％、望ましく はインクビヒクルの略２．５乃至２０重量％であるべきである。適切なイソシア ン酸塩変性微結晶ろうはアルファろうＣＷＵ　００３及びＷＢ５．ＷＢ７．ＷＢ ＩＯ，ＷＢＩ　１．ＷＢＩ４．ＷＢＩ　６及びＷＢＩ７で示されたベトロライト 製品である。適切な亜炭ろうは１６５０．２０及び４００で示されるアメリカン リグナイトの製品である。望ましくは分散剤はイソシアノ酸塩変性微結晶ろうて あり、最も望ましくはそれはＷＢＩ７で示すタイプのベトロライト（商標）イソ シアン酸塩変性微結晶ろうである。

これらの分散剤は色素沈殿及び凝集を削減又は減少するだけでなく、それらは又 色素分散の傾向を削減し、チキソトロピーを示し、ニュートン流動行動を促進し 、同様に分散を加速化するよう色素湿潤剤として作用する。更に、それらはホッ トメルトインクビヒクル材料の広い範囲で使用でき、危険でなく、有毒でなく、 反復溶融−凍結循環中色製懸濁を維持しうる。それらは又色、粘度及び揮発性に 関して良い熱安定性を存する。

例１及び２ 以下の例は線形ポリエチレンベースのホットメルトインクでの分散剤のようなイ ソシアノ酸塩変性微結晶ろうの効果を例証する。例１は分散剤なしの着色ホット メルトインクであり、一方例２は同じホットメルトインクであるか、ＷＢ　１７ と表示されるペトロライト（商標）イソシアン酸塩変性微結晶ろうの略４２重量 ％（ビヒクルの７７重量％）を含む。例１及び例２のインクは溶融状態で維持さ れ、色素か分散される程度か評価される。例で用いられる重量部の組成及び評価 の結果を表Ｉに示す。

２つの他の色素は本発明で用いられる分散剤と共に又は無しでグリセリルトリベ ヘネイト（ｔｒｉｂｅｈｅｎａｔｅ）ろうと混合されてエスコレズ（ｅｓｃｏｒ ｅｚ）　５３８０水表化炭化水素ポリマーからなるビヒクル中に分散される。色 素分散、溶融流動及び凝結の存在は１２０’Ｃで評価された。重量部のインク組 成及び評価の結果を表■に示す。

アルキン化ポリビニルピロリドン、パラフィンろう、水素化炭化水素ポリマーか らなるボットナルトインクは本発明で用いられる分散剤と共に又は無しで調整さ れた。色素分散、溶融流動及び、色素静濁安定性は１２０°Ｃて評価された。重 量部のインク組成及び評価の結果を表■に示す。

本発明で用いられる分散剤の濃度の適切な範囲を決定するため、分散剤の異なる 量を含む４つのインク例か調整され、懸濁安定性か１２０℃で評価された。重量 部のインクサンプルの組成、評価の結果を表■に示す。

請求の範囲 １．４０°Ｃ以上の溶融点を育する熱可塑性ビヒクルと、色素分散剤とからなり 、分散剤は１つ又はそれ以上のイソシアン酸塩変性微結晶ろう及び亜炭ろうから なることを特徴とするホットメルトインク。

２、分散剤はイソシアン酸塩変性微結晶ろうである請求項１記載のホットメルト インク。

３、分散剤は亜炭ろうである請求項！記載のホットメルトインク。

４、分散剤はインクでの熱可塑性ビヒクルの量に基づいた２乃至１００重量パー セントの量である請求項１乃至３のうちいずれか一項記載のホットメルトインク 。

５、分散剤はインクでの熱可暫性ビヒクルの量に基づいた２、５乃至２０重量％ の量である請求項４記載のホットメルトインク。

国際調査報告　ＰＣＴ／ＧＢ　９１１００８１３

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．４０℃以上の溶融点を有する熱可塑性ビヒクルと、色素と、１つ又はそれ以 上のイソシアン酸塩変性微結晶ろう及び亜炭ろうからなる分散剤とからなるホッ トメルトインク。
2. ２．分散剤はイソシアン酸塩変性微結晶ろうである請求項１記載のホットメルト インク。
3. ３．分散剤は亜炭ろうである請求項１記載のホットメルトインク。
4. ４．分散剤はインクでの熱可塑性ビヒクルの量に基づいた２乃至１００重量パー セントの量である請求項１乃至３のうちいずれか一項記載のホットメルトインク 。
5. ５．分散剤はインクでの熱可塑性ビヒクルの量に基づいた２．５乃至２０重量％ の量である請求項４記載のホットメルトインク。
6. ６．色素はインクの全体重量の１乃至４重量％の量である請求項１乃至５のうち いずれか一項記載のホットメルトインク。