JPH0867841A - 熱溶融性インク - Google Patents
熱溶融性インクInfo
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- JPH0867841A JPH0867841A JP20484094A JP20484094A JPH0867841A JP H0867841 A JPH0867841 A JP H0867841A JP 20484094 A JP20484094 A JP 20484094A JP 20484094 A JP20484094 A JP 20484094A JP H0867841 A JPH0867841 A JP H0867841A
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- JP
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- ink
- fatty acid
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/30—Inkjet printing inks
- C09D11/34—Hot-melt inks
Abstract
ク自体の鮮明性が向上するインク組成を提供することで
あり、更に、OHP用シートへの使用が可能な透明性を
備え、印字を行ったときプリンターヘッドの目づまりが
起こらない、ホットメルト型インクジェットに使用でき
る高性能な熱溶融性インクを提供することを目的とす
る。 【構成】 熱溶融性インクは、パラフィンワックス標準
品155(2)、エバフレックス210(4)、ダイア
ミッドL−200(6)、ニッカアマイドS(8)を、
70℃〜250℃の温度で加熱溶解し、Oil Bla
ck HBB(10)を混合する。これをディゾルバー
(12)により200〜10000RPMで攪拌混合す
る。調製された前記インク組成物(13)を東洋濾紙社
製加熱濾過装置ににより2μmのメッシュフィルター
(14)を使用して濾過を行い、最終的な熱溶融性イン
ク(16)を得る。
Description
置に用いられる熱溶融性インクに関する。更に詳しくは
室温より高温の状態の下でインクを加熱溶融して記録が
行われる熱溶融性インクに関するものである。
は、例えば、静電誘引力を利用してインクを吐出させ
る、いわゆる電界制御方式;ピエゾ素子の振動圧力を利
用してインクを吐出させる、いわゆるドロップオンデマ
ンド方式(圧力パルス方式);高熱によって気泡を形
成、成長させることによって生じる圧力を利用してイン
クを吐出させる、いわゆるサーマルインクジェット方式
等の各種方式が提案されており、これらは極めて高精細
の画面を得ることができる。
媒として水を用いる水性インクと、主溶媒として有機溶
媒を用いる油性インクが一般に用いられている。水性イ
ンクを用いた印刷画像は、全般に、耐水性に劣っている
のに対して、油性インクは、優れた耐水性を有する印刷
画像を提供することが可能である。
クは、室温では液体のため、記録紙に印刷するとニジミ
が発生しやすく、かつ、十分な印刷濃度が得られず、更
に、液体であるがゆえにインクからの析出物の発生が起
こりやすく、インクジェット記録方式の信頼性を大きく
低下させる原因となる欠点を有していた。
することを目的として、常温で固体のインクを使用し
た、いわゆるホットメルト型インクジェット記録用油性
インクが提案されている。具体的には、米国特許第36
53932号明細書においては、セバシン酸ジアルキル
エステルを含有するインク、米国特許第4390369
号明細書及び特開昭58-108271号公報において
は、天然ワックスを含有するインク、特開昭59-22
973号公報においては、ステアリン酸を含有するイン
ク、特開昭61-83268号公報においては、炭素原
子数20〜24の酸またはアルコールを含み、更には、
これらと融点が相対的に高いケトンを含有するインク、
特開昭62-48774号公報においては、高い水酸基
価を有する熱硬化性樹脂と、150℃より融点を有する
固体有機溶媒と、少量の染料物質とをふくむインク、特
開昭62-112627号公報においては、色材と、室
温で固体であり、室温より高温に加熱すると液化する第
1の溶媒と、前記第1の溶媒を溶解する室温で液体でか
つ揮発性の高い第2の溶媒とからなるインク、特開昭6
2-295973号公報においては、極性基を有する合
成ワックスと前記ワックスに可溶な染料を含有するイン
ク、等が提案されている。
ては、炭素数12から22の脂肪酸アミドを用いて染料
を易溶解するインク、特開平5−125316号公報に
おいては、染料溶解剤として融点80℃以上の脂肪酸及
び脂肪酸アミドを用いたインク、等が提案されている。
の熱溶融性インクはインクとしての基本性能(具体的に
は色の鮮明性,用紙への接着性等)及び良好な印字品質
を充分に満足するものはなく、特にOHP(オーバーヘ
ッドプロジェクタ)用にも使用可能な透明性を有するも
のは存在しなかった。
は、充分な染料溶解性を有するものでなく、紙上で鮮明
に発色させるのに必要な量の染料を溶解できなかった。
即ち、染料溶解性が低い為に、所望の色を呈するインク
の生成に支障を来たしていた。一般に、シアン及び黒色
を呈する染料は溶け難く、鮮明な発色を行うインクの生
成が困難であった。
になされたものであり、インクとしての基本性能と良好
な印字品質を満足し、また、OHP用のインクとしても
使用可能な透明性を備えたインクであり、且つ十分な染
料溶解性を有するビヒクルからなる、ホットメルト型イ
ンクジェット記録に最適で鮮明な色を呈する熱溶融性イ
ンクを提供することが目的である。
に、本発明の熱溶融性インクは、常温において固体であ
り、50℃〜150℃の温度に融点を持つワックスと、
樹脂と、染料と、アミド類とを含む。
れ、これらを少なくとも1種以上含んでいてもよい。
り選ばれ、これらを少なくとも1種以上含んでいてもよ
い。更に、選出される前記アミド類は脂肪族アミドの内
の脂肪酸アミドから選ばれてもよいし、さらに望ましく
は、飽和脂肪酸アミドより選ばれたものの少なくとも1
種以上と、不飽和脂肪酸アミドより選ばれたものの少な
くとも1種以上とを含むものであるのがよい。
0重量パーセント含まれるものでもよい。
おいて、ワックス類はインクの主材となり、熱特性及び
粘度等のインクの特性を決定するものである。樹脂は印
刷用紙への接着性の付与、あるいはインクの粘度制御、
あるいはワックスの結晶性の妨げ、更に、インクの透明
性の付与、といった働きをする。色材はインク組成に色
を付与するものである。これらの組成にアミド類を添加
することにより、各種染料について優秀な溶解性を示
し、インク自体の鮮明性が増す。
酸アミドより選ばれたもの少なくとも1種以上と、不飽
和脂肪酸アミドより選ばれたもの少なくとも1種以上と
を含むものにすると、さらに優秀な溶解性を示すように
なり、インク自体の鮮明性が増し、これを用いて実際に
印字を行ったときプリンターヘッドの目づまりが起こら
ないようになり、ホットメルト型インクジェットに使用
できる高性能で鮮明な熱溶融性インクを提供できる。
参照して説明する。
50〜150℃のワックス類を20〜80重量%、及び
重量平均分子量が500以上の樹脂を5〜60重量%、
及び染料溶解剤として不飽和脂肪酸アミドを1〜60重
量%及び飽和脂肪酸アミドを1〜60%、着色剤として
染料0.1〜10重量%、好ましくは0.5〜8重量
%、更に好ましくは0.5〜5重量%を成分として含有
することにより成る。
150℃のワックスは、熱に対して安定なものを用い
る。例えば、石油ワックス(望ましくはパラフィンワッ
クスまたはマイクロクリスタリンワックス)や、植物系
ワックス(望ましくはキャンデリラワックス、カルナウ
バワックス、ライスワックス、またはホホバ固体ロウ)
や、動物系ワックス(望ましくはミツロウ、ラノリンま
たは鯨ロウ)や、鉱物系ワックス(望ましくはモンタン
ワックス)や、合成炭化水素(望ましくはフィッシャー
トロプシュワックスまたはポリエチレンワックス)や、
水素化ワックス(望ましくは硬化ヒマシ油または硬化ヒ
マシ油誘導体)や、変性ワックス(望ましくはモンタン
ワックス誘導体、パラフィンワックス誘導体、マイクロ
クリスタリンワックス誘導体またはポリエチレンワック
ス誘導体)や、高級脂肪酸(望ましくはベヘン酸、ステ
アリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、またはラウリ
ン酸)や、高級アルコール(望ましくはステアリルアル
コール、またはベヘニルアルコール)や、ヒドロキシス
テアリン酸(望ましくは12−ヒドロキシステアリン酸
または12−ヒドロキシステアリン酸誘導体)や、ケト
ン(望ましくはステアロンまたはラウロン)や、アミン
(望ましくはドデシルアミン、テトラデシルアミンまた
はオクタデシルアミン)や、エステル(望ましくはステ
アリン酸メチル、ステアリン酸オクタデシル、グリセリ
ン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピ
レングリコール脂肪酸エステル、エチレングリコール脂
肪酸エステル、またはポリオキシエチレン脂肪酸エステ
ル)や、重合ワックス(望ましくはα−オレフィン無水
マレイン酸共重合体ワックス)等の従来公知のワックス
のいずれかを特に限定することなく用いることができ
る。
も、2種以上を混合して用いることも可能であり、ま
た、生成されるインクの熱特性を考慮すると上記インク
中に20〜80重量%の範囲で含有されることが望まし
い。即ち、ワックスの含有量が20重量%未満である
と、他の添加剤の特性が前面に出てくるためインクの融
点が高くなったり定まらなくなったりして、インクジェ
ットの吐出温度においてインクがシャープに溶けなくな
る。但し、他の添加剤を適当に選出して、それらの融点
とワックスの融点とがほぼ等しくなるように揃えて使用
した場合はその限りでない。また、含有量が80重量%
を超えるとインクとして充分な溶融粘度が出ず、印刷用
紙に付き難くなる。
て本実施例に用いられる樹脂は、印刷用紙への接着性の
付与、あるいはインクの粘度制御、あるいはワックスの
結晶性の妨げ、更に、インクの透明性の付与、顔料の立
体障害、としての働きをする。よって、OHP用シート
への印刷用インクとしての使用が可能となる。
平均分子量MWが、500以上500000以下である
ことが望ましい。それは、重量平均分子量MWが500
に満たない場合、その樹脂の多くは常温で液体状態をと
るものとなり、また、重量平均分子量MWが50000
0を超える場合、その樹脂は硬かったり融点が高すぎた
りするものとなり、共にホットメルトインクには使用で
きないからである。更に、生成されるインクの熱特性を
考慮すると望ましくは600以上400000以下であ
り、特にインクジェット記録に用いられるプリンターヘ
ッドの作動温度を考慮すると、最も望ましくは700以
上300000以下であることが好ましい。尚、重量平
均分子量MWは、示差屈折計を検出器としたゲル浸透ク
ロマトグラフィ−、もしくは熱伝導度計を検出器とした
昇温ガスクロマトグラフィ−により分子量分別を行い、
その結果から得られるものとする。
い。油溶性樹脂としては、例えば、オレフィン系樹脂
(望ましくはポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂ま
たはポリイソブチレン樹脂)や、ビニル系樹脂(望まし
くはエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂,塩化ビニル−酢
酸ビニル共重合樹脂または酢酸ビニル樹脂またはエチレ
ン−塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂)や、アクリル系樹脂
(望ましくはメタクリル酸エステル樹脂,ポリアクリル
酸エステル樹脂,エチレン−エチルアクリレ−ト共重合
樹脂またはエチレン−メタクリル酸共重合樹脂)や、フ
ェノ−ル樹脂や、ポリウレタン樹脂や、ポリアミド樹脂
や、ポリエステル樹脂や、ケトン樹脂や、アルキド樹脂
や、ロジン系樹脂や、水素添加ロジン樹脂や、石油樹脂
や、水素添加石油樹脂や、マレイン酸樹脂や、ブチラ−
ル樹脂や、テルペン樹脂や、水素添加テルペン樹脂や、
クロマン−インデン樹脂等が挙げられる。
てもよいし、2種以上混合して用いてもよく、生成され
るインクの溶融粘度を考慮すると上記インク中に樹脂は
5〜60重量%の範囲で含有されることが望ましい。即
ち、含有量が5重量%に満たないと、インクとして充分
な溶融粘度が出なかったり、透明性が得られなくなる。
また、含有量が60重量%を超えると溶融粘度が高くな
り、インクジェット記録に用いられるプリンターヘッド
の作動温度では良好なインクの突出が難しくなってしま
う。
ドは、図1の式1に構造を示すもの(式中でR1は不飽
和あるいは飽和炭化水素基を示し、R2は不飽和あるい
は飽和炭化水素基あるいは水素基を示し、R1およびR2
はどちらかが不飽和の炭化水素基であればよい)あるい
は同図 式2に構造を示すもの(式中でR1、R2、R3は
不飽和あるいは飽和炭化水素基を示し、これらのうち少
なくとも1つが不飽和の炭化水素基であればよい)が好
ましく、例えば、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、
ブラシジン酸アミド、オレイルステアリン酸アミド、ス
テアリルエルカ酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミ
ド、等があげられ、具体的には、 脂肪酸アマイドON(花王(株)製) ダイアミッドL−200、ニッカアマイドOP、OS、
SE(日本化成(株)製) 等の従来公知の不飽和の脂肪酸アミドのいずれかを特に
限定することなく用いることができる。これらの不飽和
の脂肪酸アミドは単独でもしくは2種以上を混合して用
いることができる。尚、生成されるインクの染料溶解性
を充分に得るためには、前記不飽和の脂肪酸アミドが上
記インク中に1重量%以上含まれることが好ましく、一
方では、インクの可とう性を確保し、印刷文字の耐久性
及び耐擦性を保つために上記インク中に60重量%以下
で含有されることが望ましい。
は、図1の式3に構造を示すもの(式中でR4は飽和の
炭化水素基を示し、R5は飽和の炭化水素基あるいは水
素基を示す)あるいは同図 式4に構造を示すもの(式
中でR4およびR5およびR6は飽和の炭化水素基を示
す)が好ましく、例えばパルミチン酸アミド、ステアリ
ン酸アミド、ミリスチン酸アミド、ラウリン酸アミド、
ベヘン酸アミド、ステアリルステアリン酸アミド、ベヘ
ニルベヘン酸アミド、等があげられ、具体的には、 脂肪酸アマイドS(花王(株)製) ニッカアマイドS(日本化成(株)製) 等の従来公知の飽和の脂肪酸アミドのいずれかを特に限
定することなく用いることができる。これらの飽和の脂
肪酸アミドは単独でもしくは2種以上を混合して用いる
ことができ、前記の不飽和の脂肪酸アミドと同様な理由
から上記インク中に1〜60重量%の範囲で含有される
ことが望ましい。
ドを各々単体で比較してみると、その染料溶解性は、一
般に、不飽和脂肪酸アミドの方が高いようである。しか
し、不飽和脂肪酸アミドと飽和脂肪酸アミドとを混合し
たものを染料溶解剤として用いると、各々単体で使用し
たときの染料溶解度数の合計よりも、混合して使用した
ときの方が相乗効果的に染料の溶解度数が高くなる。よ
って、今回の実施例1及び2では不飽和脂肪酸アミドか
ら1種、飽和脂肪酸アミドから1種を各々選んで使用し
ている。尚、当然、充分な染料溶解性が得られるのであ
れば、本発明においてアミド類は不飽和脂肪酸アミドも
しくは飽和脂肪酸アミドの一方を単体で使用しても構わ
ない。
ら油性インク組成物に用いられている染料であればどれ
でも使用可能であるが、アゾ染料、ジスアゾ染料、金属
錯塩染料、ナフトール染料、アントラキノン染料、イン
ジゴ染料、カーボニウム染料、キノンイミン染料、シア
ニン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、
ベンゾキノン染料、ナフトキノン染料、キサンテン染
料、フタロシアニン染料、金属フタロシアニン染料、等
の油溶性染料が好ましく、これらの染料は、組み合わせ
て使用することも可能である。これらは上記インク中に
0.1〜10重量%、インクの発色性を考慮すると好ま
しくは0.5〜5重量%含有される。また、プリンター
の動作時の熱変化でインクから染料の析出しない保障と
して、更に好ましくは0.5〜3重量%とするのがよ
い。
類の含有率を調整することで染料溶解度を向上させ、染
料の含有率が少々高くとも前述の熱変化等で染料が析出
することが無いように設定されるものである。そして、
従来において溶解度の制限により達成できなかった種類
の色(例えば、シアンや黒)を呈するインクを生成可能
にするものである。よって、染料の種類によっては上記
した範囲に適合しない場合も有り得る。
しての常温固体ワックスは、パラフィンワックス(パラ
フィンワックス標準品155、日本精蝋社製)、樹脂と
してはエチレン酢酸ビニル共重合体(エバフレックス2
10、三井ポリケミカル社製)、不飽和脂肪酸アミドと
してはエルカ酸アミド(ダイアミッドL−200、日本
化成社製)飽和脂肪酸アミドとしてはN−ステアリルス
テアリン酸アミド(ニッカアマイドS、日本化成社
製)、染料は油溶性染料C.I.Soluvent b
lack3(Oil Black HBB、オリエント
社製)である。
手順で製造することが出来る。
エバフレックス210(4)、ダイアミッドL−200
(6)、ニッカアマイドS(8)を、70℃〜250
℃、好ましくは100℃〜200℃程度の温度で加熱溶
解し、Oil Black HBB(10)を混合す
る。これをディゾルバー(12)により200〜100
00RPM、好ましくは500〜5000RPMで攪拌
混合する。調製された前記インク組成物(13)を東洋
濾紙社製加熱濾過装置ににより2μmのメッシュフィル
ター(14)を使用して濾過を行い、最終的な熱溶融性
インク(16)を得る。
に熱したスライドグラス上に2〜3滴のせて溶融させ、
その上にカバ−グラスをおいて軽く押え、これをニコン
社製顕微鏡”XF−UNR”にて透過光による観察を行
った結果、粒子は確認できなかった。従って、Oil
Black HBBはインク組成中に完全に溶解してい
ることが確認された。
に搭載し、印刷を行うとプリンターヘッドの目づまりが
なく、記録紙上で鮮明な黒色の印字が得られた。
しての常温固体ワックスは、マイクロクリスタリンワッ
クス(Hi−Mic2065、日本精蝋社製)、樹脂と
しては水添石油樹脂(アルコンP−90、荒川化学工業
社製)、不飽和脂肪酸アミドとしてはN−ステアリルエ
ルカ酸アミド(ニッカアマイドSE、日本化成社製)飽
和脂肪酸アミドとしてはステアリン酸アミド(脂肪酸ア
マイドS、花王社製)、染料は油溶性染料C.I.So
livent Blue 70(Neopen Blu
e808、BASF社製)である。
手順で製造することが出来る。
90、ニッカアマイドSE、脂肪酸アマイドSを、70
℃〜250℃、好ましくは100℃〜200℃程度の温
度で加熱溶解し、Neopen Blue 808を混
合する。これを前述ディゾルバーにより200〜100
00RPM、好ましくは500〜5000RPMで攪拌
混合する。調整された前記インク組成物を東洋濾紙社製
加熱濾過装置ににより2μmのメッシュフィルターを使
用して濾過を行い、最終的な熱溶融性インクを得る。
スライドグラス上に2〜3滴のせて溶融させ、その上に
カバ−グラスをおいて軽く押え、これをニコン社製顕微
鏡”XF−UNR”にて透過光による観察を行った結
果、粒子は確認できなかった。従って、Neopen
Blue 808はインク組成中に完全に溶解している
ことが確認された。
に搭載し、印刷を行うとプリンターヘッドの目づまりが
なく、記録紙上で鮮明な黒色の印字が得られた。
は以下のようなものである。
下のような方法で調整することができる。
レックス210を、70℃〜250℃、好ましくは10
0℃〜200℃程度の温度で加熱溶解し、Oil Bl
ack HBBを混合する。これを前述ディゾルバーに
より200〜10000RPM、好ましくは500〜5
000RPMで攪拌混合する。調整された前記インク組
成物を前述東洋濾紙社製加熱濾過装置ににより2μmの
メッシュフィルターを使用して濾過を行い、最終的な熱
溶融性インクを得る。
スライドグラス上に2〜3滴のせて溶融させ、その上に
カバ−グラスをおいて軽く押え、これを前述ニコン社製
顕微鏡”XF−UNR”にて透過光による観察を行った
結果、濾過後、析出してきたと思われる10μm以上の
粗大粒子が確認できた。従って、比較例1の組成ではO
il Black HBBはインク組成中に充分に溶解
性がないことが確認された。
発明の熱溶融性インクにおいて、ワックス類はインクの
主材となり、熱特性及び粘度等インクの特性を決定する
ものである。樹脂は印刷用紙への接着性の付与、あるい
はインクの粘度制御、あるいはワックスの結晶性の妨
げ、更に、インクの透明性の付与、といった働きをす
る。色材はインク組成に色を付与するものである。これ
らの組成にアミド類を添加することにより、各種染料に
ついて優秀な溶解性を示し、インク自体の鮮明性が増
す。よって、従来達成できなかった種類の発色を行うイ
ンクの生成を可能にし、インクのヴァリエーションを拡
大することができる。
酸アミドより選ばれたもの少なくとも1種以上と、不飽
和脂肪酸アミドより選ばれたもの少なくとも1種以上と
を含むものにすると、さらに優秀な溶解性を示すように
なり、インク自体の鮮明性が増し、これを用いて実際に
印字を行ったときプリンターヘッドの目づまりが起こら
ないようになる。
スの構造式を示す式である。
図である。
クス) 4 エチレン酢酸ビニル共重合体
(樹脂) 6 エルカ酸アミド (不飽和脂肪酸ア
ミド) 8 N−ステアリルステアリン酸アミド(飽和脂肪酸ア
ミド) 10 Oil Black HBB (脂肪酸ア
ミド)
Claims (6)
- 【請求項1】 室温より高温の状態の下でインクを加熱
溶融して記録が行われるホットメルト型インクジェット
記録装置に用いられる熱溶融性インクにおいて、 常温において固体のインクであって、50℃〜150℃
の温度に融点を持つワックスと、樹脂と、染料と、アミ
ド類とを含むことを特徴とする熱溶融性インク。 - 【請求項2】 前記アミド類が芳香族アミドより選ば
れ、これらを少なくとも1種以上含むことを特徴とする
請求項1に記載の熱溶融性インク。 - 【請求項3】 前記アミド類が脂肪族アミドより選ば
れ、これらを少なくとも1種以上含むことを特徴とする
請求項1に記載の熱溶融性インク。 - 【請求項4】 前記アミド類が脂肪酸アミドより選ば
れ、これらを少なくとも1種以上含むことを特徴とする
請求項3に記載の熱溶融性インク。 - 【請求項5】 前記アミド類が飽和脂肪酸アミドより選
ばれたものの少なくとも1種以上と、不飽和脂肪酸アミ
ドより選ばれたものの少なくとも1種以上とを含むこと
を特徴とする請求項4に記載の熱溶融性インク。 - 【請求項6】 前記アミド類は前記インク中に1〜60
重量パーセント含まれることを特徴とする請求項1に記
載の熱溶融性インク。
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