JPH08239608A - ホットメルトジェットインク組成物およびその製造方法 - Google Patents

ホットメルトジェットインク組成物およびその製造方法

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JPH08239608A
JPH08239608A JP7275812A JP27581295A JPH08239608A JP H08239608 A JPH08239608 A JP H08239608A JP 7275812 A JP7275812 A JP 7275812A JP 27581295 A JP27581295 A JP 27581295A JP H08239608 A JPH08239608 A JP H08239608A
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hot melt
jet ink
melt jet
weight
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JP7275812A
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Jr Richard J Larson
ジェイ ラルソン ジュニア リチャード
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホットメルトジェットインク組成物におい
て、低温での性質を優れたものにする。 【解決手段】 水素化ロジンのグリセロールエステル、
ミクロクリスタリンワックスおよび着色剤からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はホットメルトジェッ
トインク組成物に関するものである。本発明はより詳し
くは、低温で貯蔵される基体にプリントするのに特に適
したホットメルトジェットインク組成物に関するもので
ある。このホットメルトジェットインク組成物により、
標準的な冷蔵庫および冷凍庫の温度下における、接着
性、裏移り抵抗、耐引掻性、および耐摩擦性が優れたも
のとなる。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、インクジェットプリントに
は、１つ以上のノズルを有するプリントヘッドからイン
ク液滴を射出することにより基体上に文字を形成する工
程がある。高品質の画像を形成するために、室温で固体
であるが、ジェッティング温度（jetting temperature
）では溶融するホットメルトジェットインク組成物が
使用されている。残念ながら、そのようなホットメルト
ジェットインク組成物は、周囲温度では高品質の画像を
形成することができるけれども、冷蔵庫や冷凍庫のよう
な低温雰囲気中で貯蔵されるプリント基体を取り扱う際
に、容易に磨耗するかまたは変形してしまう。多くの場
合、インク組成物はそのような低温貯蔵のために脆くな
ってしまう。さらに、低温にさらすことによって、イン
ク組成物が不鮮明になったり耐引掻性が悪化するかもし
れない。一般的に、低温における接着性、耐引掻性およ
び柔軟性が優れているホットメルトジェットインク組成
物は、粘着性があまりにも大きすぎるかもしれず、周囲
温度で望ましくない裏移りやピックオフ（pick off）が
生じてしまう。ホットメルトジェットインク組成物は、
適用するときに周囲温度（例えば、一般的に約４℃（40
°Ｆ）以上の温度）にある基体に施されるので、このよ
うな新たにプリントした基体からインク組成物が誤って
転写してしまうということは特に問題である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は上述した欠点を克服したホットメルトジェットイ
ンク組成物を提供することにある。
【０００４】本発明の別の目的は、基体にプリントされ
た高像が低温で解像度の鮮明な画像となるプリントを行
なうホットメルトジェットインクプリンタ用であって、
耐摩擦性の改良インク組成物を提供することにある。
【０００５】本発明のさらなる目的は、周囲温度でプリ
ントした直後の裏移り抵抗が改良された、低温で貯蔵さ
れる基体にプリントを行なうホットメルトジェットイン
クプリンタ用の改良インク組成物を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】水素化ロジンのグリセロ
ールエステル、マイクロクリスタリンワックス、および
着色剤からなるホットメルトジェットインク組成物を提
供することにより、本発明のこれらの目的と他の目的が
達成される。好ましくは、このホットメルトジェットイ
ンク組成物はポリエチレンワックスも含む。
【０００７】このようなホットメルトジェットインク組
成物を製造する方法は、マイクロクリスタリンワックス
を溶融し、このマイクロクリスタリンワックスに水素化
ロジンのグリセロールエステルを添加する各工程からな
る。このようにして製造されたホットメルトジェットイ
ンク組成物は、低温で優れた性能を発揮する。
【０００８】本発明のインク組成物は、低温にさらされ
た場合でさえも、磨耗性、柔軟性、耐引掻性、裏移り抵
抗および耐摩擦性が優れている。
【０００９】インクジェットプリンタに使用するのに適
している本発明のホットメルトジェットインク組成物
は、少なくとも105 ℃の温度、好ましくは115 ℃から14
0 ℃までの温度、最も好ましくは130 ℃から140 ℃まで
の温度で、少なくとも10センチポアズ、好ましくは少な
くとも20センチポアズ、最も好ましくは20センチポアズ
から25センチポアズまでの範囲の溶融粘度を有してい
る。一般的に、本発明のホットメルトジェットインク組
成物は、約135 ℃の温度で射出される。
【００１０】本発明のインク組成物は、少なくとも約−
18℃（０°Ｆ）から約４℃（40°Ｆ）までの温度で良好
な柔軟性を有し、周囲温度で基体に施すことができる。
驚くべきことに、本発明のインク組成物は、約４℃（40
°Ｆ）の標準的な冷蔵庫の温度および／または約−18℃
（０°Ｆ）の冷凍庫の温度において、磨耗性、柔軟性、
耐引掻性、裏移り抵抗および耐摩擦性が優れており、そ
の上に、周囲温度で基体に施されるときにそれほど粘着
性が強くない。これらのインク組成物は、低温で柔軟性
を保つ一方で、周囲温度で裏移りおよびピックオフに対
する抵抗がある。
【００１１】本発明の必須成分は、インク組成物の全体
の接着性および凝集性に寄与する水素化ロジンのグリセ
ロールエステルである。一般的に、ロジンにおいて、軟
化点は60℃以上、好ましくは100 ℃未満、最も好ましく
は80℃から88℃までであり、酸価は10未満であり、分子
量は500 から50,000までである。最も好ましいのは、ハ
ーキュレス社から得られるフォラル85のようなロジンで
ある。ロジンは、インク組成物の、15重量％から75重量
％まで、好ましくは25重量％から55重量％まで、最も好
ましくは30重量％から45重量％までの量で含まれる。
【００１２】好ましくは、本発明のホットメルトジェッ
トインク組成物には、ミクロクリスタリンワックスが含
まれる。より好ましくは、ミクロクリスタリンワックス
は低温で柔軟性を保ち、凝固点が約54℃（130 °Ｆ）か
ら約77℃（170 °Ｆ）まで、最も好ましくは約66℃（15
0 °Ｆ）から約71℃（160 °Ｆ）までである。好ましい
ミクロクリスタリンワックスは、アストールワックス社
（ジョージア州、ドラビル）から得られるオケリン103
である。ミクロクリスタリンワックスは、インク組成物
の、15重量％から70重量％まで、好ましくは25重量％か
ら65重量％まで、最も好ましくは35重量％から60重量％
までの量で含まれる。
【００１３】インク組成物には、硬度を増加し、耐磨耗
性を改良し、粘着性を減少させ、裏移り抵抗を増し、柔
軟性を付与するかもしれいポリエチレンワックスを含ん
でもよい。好ましくは、ポリエチレンワックスは、密度
が小さく、平均分子量が小さいホモポリマーのポリエチ
レンである。最も好ましくは、ポリエチレンワックス
は、融点が90℃−110 ℃であり、密度が0.85ｇ／ｃｍ3
から0.95ｇ／ｃｍ3 までであり、平均分子量が約2,000
から約4,500 まで、好ましくは約2,500 から約3,500 ま
でである。ポリエチレンワックスは、インク組成物の、
10重量％から60重量％まで、好ましくは15重量％から40
重量％まで、最も好ましくは15重量％から30重量％まで
の量で含まれる。好ましいポリエチレンワックスは、ド
イツ国のＢＡＳＦ社から得られるルワックス（Luwax ）
ＡＬ３である。
【００１４】本発明により調製するホットメルトジェッ
トインク組成物は、射出中において熱い溶融状態にある
ので、熱により誘発される酸化を防ぐ酸化防止剤をイン
ク組成物に加えてもよい。適切な酸化防止剤の例として
は、例えば、ジブチルヒドロキシトルエン化合物等の、
この業界で従来から用いられているものが挙げられる。
酸化防止剤は、インク組成物の、0.1 重量％から5.0 重
量％まで、好ましくは0.5 重量％から3.0 重量％までの
量で存在する。
【００１５】適切な着色剤としては、顔料および染料が
挙げられ、インク組成物の、少なくとも0.1 重量％から
9.0 重量％まで、好ましくは0.5 重量％から3.0 重量％
までの量で存在する。インク組成物中に分散でき、他の
インク成分と相溶性があるものであれば、どのような染
料または顔料を選択してもよい。どの顔料粒子の直径も
１ミクロン未満であるべきである。好ましい染料の例と
しては、ニトロファストブルー２Ｂ（カラーインデック
ス番号：ソルベントブルー104 ）、モルプラスマゼンタ
36（カラーインデックス番号：ソルベントレッド172
）、オラセットウエローＧＨＳ、および黒色インクと
してのそれらの組合せが挙げられる。
【００１６】本発明のホットメルトジェットインク組成
物は一般的に、着色剤および水素化ロジンのグリセロー
ルエステルを除いたインク成分の全てを互いに組み合わ
せて混合物を調製し、この混合物を一般的には135 ℃以
下の融点まで加熱し、混合物が均一となるまでゆっくり
と撹拌することにより調製する。次いで、溶融された混
合物に水素化ロジンのグリセロールエステルを加える。
続いて、着色剤を、均一に分散するまで撹拌しながら、
水素化ロジンのグリセロールエステルを含有するこの混
合物に加える。最後に溶融混合物を濾過して、寸法が１
ミクロンより大きい粒子を除去する。
【００１７】
【実施例】以下、実施例を参照して本発明を詳細に説明
する。これらの実施例は説明を意図したものであり、本
発明はこれらの実施例に述べる材料には限定されない。
全ての部は、別記しない限り、インク組成物の重量に対
するものである。
【００１８】（実施例１）成分 部 フォラル85 39.22 オケリン103 39.22 ルワックスＡＬ３ 19.61 イルガノックス1010 0.98 ニトロファストブルー２Ｂ 0.98 実施例１により調製したホットメルトジェットインク組
成物は、約−18℃（０°Ｆ）で柔軟性が優れ、周囲温
度、特に約10℃（50°Ｆ）から約23℃（74°Ｆ）までの
温度でのプリント後の裏移り抵抗が優れていた。イルガ
ノックス（登録商標）1010は、チバガイギー社から得ら
れるジブチルヒドロキシンナメートの誘導体である。
【００１９】（実施例２）実施例１により調製したイン
ク組成物の低温性能を以下のように測定した。インク組
成物の試料（1.5 ｇ）を、直径が２インチのアルミニウ
ム製の皿に配置した。インク組成物を溶融し、それによ
って、アルミニウム製の皿内にフイルムを形成した。イ
ンク組成物を含有するアルミニウム製の皿を、−４℃ま
たは25°Ｆの温度に設定された冷凍庫内に少なくとも15
分間に亘り貯蔵した。次いで、アルミニウム製の皿を低
温雰囲気内で曲げた。インク組成物には割れは認められ
ず、脆くなった様子もなかった。
【００２０】（実施例３）食品包装に使用する一般的な
表面のいくつかに塗布した、実施例１により製造したイ
ンク組成物の低温性能を以下のように測定した。インク
組成物を以下の基体に射出した。
【００２１】 ポリアミドコーティングを施した延伸ポリプロピレン 紙にラミネートした蒸着フイルム エチレン酢酸ビニルとポリエチレンとのコポリマーで被
覆した紙 ポリエチレン 滑性の大きい延伸ポリプロピレン プリントした基体を、０°Ｆまたは−18℃の温度に設定
した冷凍庫内に少なくとも15分間に亘り貯蔵した。次い
で、プリント基体を低温雰囲気内で曲げた。どのプリン
ト基体にも、インク組成物のフレーキングはほとんど認
められなかった。
【００２２】（実施例４）実施例１により調製したイン
ク組成物の熱安定性を以下のように測定した。10グラム
のインク組成物の試料をアルミニウム製の皿内に配置し
た。この皿を140℃に設定した強制循環熱風炉内に配置
した。インク組成物の一部を取り出して、ＫＢｒ製の皿
上で溶融し、フーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ）スペクトル
を記録した。12日間に亘り140 ℃で加熱する前の１日目
に測定した試料のＦＴＩＲスペクトルを図１に示す。１
日目と加熱５日目のＦＴＩＲスペクトルを図２に示す。
加熱５日目と１日目に得られたスペクトルと重ね合わせ
た加熱12日目のＦＴＩＲスペクトルを図３に示す。図３
から分かるように、ホットメルトジェットインク組成物
のＦＴＩＲスペクトルには、140 ℃で貯蔵した12日間に
亘り、著しい変化は認められなかった。
【００２３】さらに、約５ｍｇの試料を用いて、示差操
作熱量計（ＤＳＣ）吸熱量を測定した。図４は、140 ℃
で貯蔵前の１日目のインク組成物のＤＳＣ吸熱量を示す
グラフである。図５は、図４と重ね合わせた、140 ℃で
５日間に亘り貯蔵した後の4.9 ｍｇのインク組成物の試
料のＤＳＣ吸熱量を示すグラフである。図６は、図４と
重ね合わせた、140 ℃で12日間に亘り貯蔵した後の5.7
ｍｇのインク組成物の試料のＤＳＣ吸熱量を示すグラフ
である。図５から分かるように、ＤＳＣ吸熱量におい
て、著しい変化は認められなかった。
【００２４】最後に、インク組成物の粘度を135 ℃で測
定し、以下の結果を得た。
【００２５】日数 粘度（センチポアズ） １ 22.4 １２ 25.9 これらの試験により、本発明によりインク組成物は、14
0 ℃の高温での熱安定性が優れていることが示された。
【００２６】本発明を特定の実施例に関して記載した
が、当業者には、多くの改良および変更が容易に行なえ
る。したがって、そのような全ての改良および変更は、
本発明の範囲内に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様であるインク組成物のＦＴ
ＩＲスペクトルを示すグラフ
【図２】図１と重ね合わせた、140 ℃で５日間貯蔵した
後の本発明の一実施態様であるインク組成物のＦＴＩＲ
スペクトルを示すグラフ
【図３】図１および２と重ね合わせた、140 ℃で12日間
貯蔵した後の本発明の一実施態様であるインク組成物の
ＦＴＩＲスペクトルを示すグラフ
【図４】本発明の一実施態様であるインク組成物のＤＳ
Ｃ吸熱量を示すグラフ
【図５】図４と重ね合わせた、140 ℃で５日間貯蔵した
後の本発明の一実施態様であるインク組成物のＤＳＣ吸
熱量を示すグラフ
【図６】図４と重ね合わせた、140 ℃で12日間貯蔵した
後の本発明の一実施態様であるインク組成物のＤＳＣ吸
熱量を示すグラフ

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 水素化ロジンのグリセロールエステル、
    ミクロクリスタリンワックスおよび着色剤からなる、基
    体に施すためのホットメルトジェットインク組成物であ
    って、低温での性質が改良されていることを特徴とする
    ホットメルトジェットインク組成物。
  2. 【請求項２】 ポリエチレンワックスを含むことを特徴
    とする請求項１記載のホットメルトジェットインク組成
    物。
  3. 【請求項３】 前記水素化ロジンのグリセロールエステ
    ルが、前記ホットメルトジェットインク組成物の15重量
    ％から75重量％までの量で含まれることを特徴とする請
    求項１記載のホットメルトジェットインク組成物。
  4. 【請求項４】 前記水素化ロジンのグリセロールエステ
    ルが、前記ホットメルトジェットインク組成物の25重量
    ％から55重量％までの量で含まれることを特徴とする請
    求項３記載のホットメルトジェットインク組成物。
  5. 【請求項５】 前記水素化ロジンのグリセロールエステ
    ルが、前記ホットメルトジェットインク組成物の30重量
    ％から45重量％までの量で含まれることを特徴とする請
    求項４記載のホットメルトジェットインク組成物。
  6. 【請求項６】 前記ミクロクリスタリンワックスが、前
    記ホットメルトジェットインク組成物の15重量％から70
    重量％までの量で含まれることを特徴とする請求項１か
    ら５いずれか１項記載のホットメルトジェットインク組
    成物。
  7. 【請求項７】 前記ミクロクリスタリンワックスが、前
    記ホットメルトジェットインク組成物の25重量％から60
    重量％までの量で含まれることを特徴とする請求項６記
    載のホットメルトジェットインク組成物。
  8. 【請求項８】 前記ミクロクリスタリンワックスが、前
    記ホットメルトジェットインク組成物の35重量％から60
    重量％までの量で含まれることを特徴とする請求項７記
    載のホットメルトジェットインク組成物。
  9. 【請求項９】 ポリエチレンワックスを含むことを特徴
    とする請求項８記載のホットメルトジェットインク組成
    物。
  10. 【請求項１０】 前記ポリエチレンワックスが、前記ホ
    ットメルトジェットインク組成物の10重量％から60重量
    ％までの量で含まれることを特徴とする請求項９記載の
    ホットメルトジェットインク組成物。
  11. 【請求項１１】 前記ポリエチレンワックスが、前記ホ
    ットメルトジェットインク組成物の15重量％から40重量
    ％までの量で含まれることを特徴とする請求項１０記載
    のホットメルトジェットインク組成物。
  12. 【請求項１２】 前記ポリエチレンワックスが、前記ホ
    ットメルトジェットインク組成物の15重量％から25重量
    ％までの量で含まれることを特徴とする請求項１１記載
    のホットメルトジェットインク組成物。
  13. 【請求項１３】 15重量％から75重量％までの水素化ロ
    ジンのグリセロールエステル、15重量％から70重量％ま
    でのミクロクリスタリンワックスおよび10重量％から60
    重量％までのポリエチレンワックスからなるホットメル
    トジェットインク組成物。
  14. 【請求項１４】 ホットメルトジェットインク組成物を
    製造する方法であって、 ミクロクリスタリンワックスを溶融し、 溶融したミクロクリスタリンワックスに水素化ロジンの
    グリセロールエステルを添加する各工程を含み、 前記水素化ロジンのグリセロールエステルおよび前記ミ
    クロクリスタリンワックスが、前記ホットメルトジェッ
    トインク組成物の性質が低温で改良されるような量で含
    まれることを特徴とする方法。
  15. 【請求項１５】 前記水素化ロジンのグリセロールエス
    テルが、前記ホットメルトジェットインク組成物の15重
    量％から75重量％までの量で含まれることを特徴とする
    請求項１４記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記水素化ロジンのグリセロールエス
    テルが、前記ホットメルトジェットインク組成物の25重
    量％から55重量％までの量で含まれることを特徴とする
    請求項１５記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記水素化ロジンのグリセロールエス
    テルが、前記ホットメルトジェットインク組成物の30重
    量％から45重量％までの量で含まれることを特徴とする
    請求項１６記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記ミクロクリスタリンワックスが、
    前記ホットメルトジェットインク組成物の15重量％から
    70重量％までの量で含まれることを特徴とする請求項１
    ４から１７いずれか１項記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記ミクロクリスタリンワックスが、
    前記ホットメルトジェットインク組成物の25重量％から
    65重量％までの量で含まれることを特徴とする請求項１
    ８記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記ミクロクリスタリンワックスが、
    前記ホットメルトジェットインク組成物の35重量％から
    60重量％までの量で含まれることを特徴とする請求項１
    ９記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記水素化ロジンのグリセロールエス
    テルを加える工程の前に、前記溶融したミクロクリスタ
    リンワックスにポリエチレンワックスを加える工程を含
    むことを特徴とする請求項２０記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記ポリエチレンワックスが、前記ホ
    ットメルトジェットインク組成物の10重量％から60重量
    ％までの量で含まれることを特徴とする請求項２１記載
    の方法。
  23. 【請求項２３】 前記ポリエチレンワックスが、前記ホ
    ットメルトジェットインク組成物の15重量％から40重量
    ％までの量で含まれることを特徴とする請求項２２記載
    の方法。
  24. 【請求項２４】 前記ポリエチレンワックスが、前記ホ
    ットメルトジェットインク組成物の15重量％から30重量
    ％までの量で含まれることを特徴とする請求項２３記載
    の方法。
JP7275812A 1994-10-24 1995-10-24 ホットメルトジェットインク組成物およびその製造方法 Withdrawn JPH08239608A (ja)

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