JPH10158554A - インクジェット記録用インク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 紙、ガラス、陶器、皮革、ゴム、金属類、プ
ラスチック類等に対して印字記録性に優れたインクジェ
ット記録用インクを提案する。 【解決手段】 油溶性染料、有機溶媒、結着剤、導電性
付与剤を含有するインクジェット記録用インクにおい
て、結着剤として、ポリエステル樹脂とセルロース誘導
体を含有するインクジェット記録用インクである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録用インクに係り、さらに詳しくは、紙、ガラス、陶
器、皮革、ゴム、金属類、プラスチック類等に対して印
字記録性に優れたインクジェット記録用インクに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式では、圧縮空
気、ポンプ等による加圧により連続噴射するインクを磁
気的又は電気的に作動する振動子によって微小液滴の連
続的な流れを形成させる。この微小液滴を帯電させ、偏
向電極により制御され、被記録体上に文字等を記録する
連続噴射帯電制御方式が知られている。

【０００３】この連続噴射帯電制御方式（荷電制御方
式）に使用される油性記録用インクとしては、油溶性染
料、有機溶媒及び結着剤（バインダー）に導電性付与剤
（抵抗率調整剤）を必須成分として含有する。そして、
これらの方式に適用させる記録用インクは、一定形状の
微粒子インク液滴として安定に吐出し、かつこの微粒子
インク液滴が前記帯電制御系に鋭敏に応答してコントロ
ールできなければならない。さらに、ノズルオリフィス
で目詰りせず、記録後には紙、ガラス、陶器、皮革、ゴ
ム、金属類、プラスチック類等の被記録体に対してヌレ
性や密着性、乾燥性、耐水性、耐摩擦性、裏写り、滲み
等において問題を生じない等の種々の要求を満たす必要
がある。そのため、インクの粘度、比重、表面張力、導
電性等の物性値には厳しい条件が課せられる。即ち、記
録用インクに対する条件は、安定な微小インク液滴形成
に影響する特性として粘度１〜１０ｃｐ、比重０．８〜
１．８、電界応答性に関する特性として比抵抗５０〜２
０００Ω・ｃｍ、記録の液滴拡張性に関する表面張力２
０〜５５ｄｙｎ／ｃｍ、等の特性値を有することが望ま
しい。また、インクが長期間安定で、使用時にノズルや
フィルターの目詰りを起こすことなく、紙、ガラス、陶
器、皮革、ゴム、金属類、プラスチック類等の種々の被
記録体に十分に接着すると共に、速乾性並びに耐水性を
有し、且つ高い印字濃度をもって記録されることが要求
される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の記録用インク
は、結着剤としてエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ケト
ン樹脂、キシレン樹脂、ロジン樹脂、スチレン、アクリ
ル酸エステル、塩化ビニルや酢酸ビニル等のホモ重合
体、共重合体などの１種以上が用いられていた。しかし
ながら、これら公知の結着剤では、広範な被記録体に対
して十分な密着性を有していないため、ある種の被記録
体に対しては接着しても、例えばポリエチレンやポリプ
ロピレン等のポリオレフィン系プラスチック類には十分
に接着せず、水やその他の物体との接触或いは摩擦等に
よって記録が汚損されたり、抹消されたりするものであ
った。尚、被記録体の中でも、プラスチック類の容器等
は汎用に使用されているが、ポリ塩化ビニル製容器等が
公害問題で敬遠され、それに代わってポリエチレンやポ
リプロピレン製等の容器の使用が多くなっている状況が
あるため、これらのポリオレフィン系プラスチック類に
対して十分に接着するインクジェット記録用インクが嘱
望されていた。

【０００５】そこで、本発明は各種の広範な被記録体、
特にポリエチレンやポリプロピレン等に対する密着性や
耐摩耗性が高いインクジェット記録用インクを提案する
ことを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記従来の欠点
に鑑み、また従来からの前記要望に対応するために提案
されたもので、（Ａ）油溶性染料、（Ｂ）有機溶媒、
（Ｃ）結着剤、（Ｄ）導電性付与剤を必須成分とするイ
ンクジェット記録用インクにおいて、（Ｃ）結着剤とし
て、ポリエステル樹脂とセルロース誘導体を含有するこ
とを特徴とするインクジェット記録用インクに関する。

【０００７】

【発明の実施の形態】

（Ａ）前記本発明に用いられる油溶性染料としては、有
機溶媒に対する溶解度１０ｗｔ％以上の染料が好まし
く、特に金属錯塩染料が望ましい。即ち、最小限の染料
添加量で印字濃度を得るためには、有機溶媒で染料会合
体が生じない十分な溶解性のある染料を選択する必要が
あり、染料添加量は８ｗｔ％以下が望ましい。適用され
る油溶性染料は、例えばＣ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌ
ａｃｋ ＃３，＃５，＃７，＃２２，＃２３，＃２７，
＃２９，＃３４，＃１２３、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ
Ｂｌｕｅ ＃２，＃１１，＃１２，＃２５，＃３５，＃
３６，＃３８，＃５５，＃７０，＃７３、Ｃ．Ｉ．Ｓｏ
ｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ ＃１，＃８，＃２４，＃２７，＃
８３，＃８４，＃１０９，＃１１８，＃１２２，＃１３
２，＃１７９，＃２１８、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙ
ｅｌｌｏｗ ＃１４，＃１６，＃２１，＃３３，＃４
５，＃５６，＃６１，＃７７，＃８２，＃１５１、Ｃ．
Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ＃３等の一種又は二
種以上を組合せて用いることができる。

【０００８】（Ｂ）前記本発明に用いられる有機溶媒と
しては、低級アルコールと有機溶剤とを混和して用いら
れる。尚、上記の有機溶剤としては、主に酢酸エチル、
酢酸ブチル、安息香酸メチル、メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、Ｎ−メチル
−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎジメチルホルムアミド、エチ
レングリコールエーテル類、エチレングリコールアセテ
ート類、プロピレングリコールエーテル類、プロピレン
グリコールアセテート類等を挙げることができる。

【０００９】この有機溶媒は、使用する油溶性染料、結
着剤、導電性付与剤の性状及び添加量によって低級アル
コールと混和する有機溶剤の比率が選択される。即ち、
本発明に用いられる有機溶媒（低級アルコール−有機溶
剤）は、油溶性染料及び染料中の無機塩類等の不純物を
溶解し、環境温度の低下及び溶媒の蒸発等が生じても染
料及び不純物の析出を抑制でき、ノズルオリフィス等の
目詰りが生じないことが好ましく、また、前記の有機溶
媒に対する溶解度が１０ｗｔ％以上である油溶性染料及
び結着剤を溶解した場合、染料会合体が生じにくく、イ
ンクの長期保存安定性に優れたインクが得られることが
好ましい。これらの要求特性を満足する有機溶媒として
は、低級アルコールを２０〜８５ｗｔ％含有する低級ア
ルコール−有機溶剤系、具体的には低級アルコール−ケ
トン類系、低級アルコール−グリコールエーテル類系、
低級アルコール−エステル類系、低級アルコール−窒素
化合物溶剤類系及び低級アルコールとケトン類、グリコ
ールエーテル類、エステル類、窒素化合物溶剤類等を２
種以上組合せた有機溶媒系が挙げられる。また、電界応
答性を安定化するためには比抵抗５０ｋΩ・ｍ以下の有
機溶媒を用いることが好ましい。したがって、本発明に
用いる有機溶媒としては、低級アルコールを２０〜８５
ｗｔ％含有し、低級アルコールと混和する有機溶剤が比
抵抗５０ｋΩ・ｍ以下になるものが好適に用いられる。

【００１０】（Ｃ）前記本発明に用いられる結着剤（バ
インダー）であるポリエステル樹脂とセルロース誘導体
は、前記の有機溶媒に十分な溶解性を有し、溶解後の粘
度は１０ｃｐｓ以下になる。特に、本発明のインクは
紙、ガラス、陶器、皮革、ゴム、金属類、プラスチック
類等の疎水性、親水性、非吸収性等の種々の特性を有す
る広範な被記録体への記録を目的としているので、密着
性、ヌレ性、耐摩擦性、耐水性等の特性に優れたものが
望ましい。上記のポリエステル樹脂としては、軟化点９
０〜２００℃のロジン変性樹脂の一種以上を含有するこ
とが望ましい。このロジン変性樹脂は、各種の被記録体
に対して優れた密着性を有し、その溶解粘度は著しく低
いという特性を有する。尤もその単独被膜は常温におい
ては極めて脆い。このロジン変性樹脂としては、具体的
にはロジン変性フマル酸樹脂、ロジン変性マレイン酸樹
脂、ロジン変性フタル酸樹脂、ロジン変性キシレン樹
脂、ロジン変性フェノール樹脂等を挙げることができ
る。上記のセルロース誘導体としては、

【化２】 で表される分子量４０，０００〜２００，０００の範囲
の一種以上を含有することが望ましい。このセルロース
誘導体は、インク印字層（膜）に可撓性及び耐摩耗性を
付与すると共に、インク粘度を調整する作用をも果た
す。このセルロース誘導体としては、例えばヒドロキシ
プロピルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロー
ス等を挙げることができる。

【００１１】これらのロジン変性樹脂とセルロース誘導
体とを１：０．０５〜０．６の範囲内で混合して用いた
本発明のインクは、広範な被記録体、例えばポリエチレ
ンやポリプロピレン等のポリオレフィン系プラスチック
類に対する密着性や耐摩耗性がより一層高いものとな
り、水やその他の物体との接触或いは摩擦等によっても
記録が汚損されたり、抹消されることがないものとな
る。また、インク全体の粘度調整が容易になる。

【００１２】また、これらのロジン変性樹脂とセルロー
ス誘導体の添加量は、インク全量に対し、５〜２０重量
％が好ましい。添加量が５重量％より少ないと、前記の
比率で混合し、添加すると、必要とする粘度特性が得ら
れない。また、広範な被記録体の接着性が損なわれるた
め好ましくない。また、添加量が２０重量％より多い
と、前記の比率で混合し、添加すると、粘度特性が得ら
れない。また、溶解度が低下し、染料会合体が生じ易
く、インクの長期保存安定性が損なわれるため好ましく
ない。

【００１３】（Ｄ）前記本発明に用いられる導電性付与
剤（抵抗率調整剤）としては、塩化リチウム、塩化アン
モニウム、塩化ナトリウム等の無機塩類でも良いし、酢
酸リチウム、有機第４級アンモニウム塩等の有機塩類で
も良い。

【００１４】尤も、これら公知の導電性付与剤を使用す
る場合には、有機溶媒の溶解では、染料の溶解安定性が
損なわれ、所望の導電性を得られなかったり、有機溶媒
の蒸発により染料やその他の固形分を析出させ易く、ノ
ズルオリフィスの目詰り等を生じる場合があるが、前記
の低級アルコール−有機溶剤系の中からアルカリ金属塩
類に対して十分な溶解度を有する有機溶媒を選択するこ
とで上記の問題を解消できる。また、

【化３】 で表されるポリエーテルのアルカリ金属塩類錯体を用い
るようにして上記の問題を解消するようにしてもよい。
尚、上記ポリエーテルのアルカリ金属塩類錯体を構成す
るポリエーテルとしては、ポリプロピレンオキサイド縮
合体（ｎ＝０の場合）、ポリプロピレンオキサイド−ポ
リエチレンオキサイド縮合体（ｎ≠０の場合）等が挙げ
られる。アルカリ金属塩類としては、特に塩化リチウ
ム、硝酸リチウム、酢酸リチウム、過塩素酸リチウム、
チオシアン酸リチウム等のリチウム塩類が良い。このポ
リエーテルのアルカリ金属塩類錯体を導電性付与剤とし
て使用する場合には、低級アルコール−混和する有機溶
剤に添加量０．１〜１０ｗｔ％であれば、十分な溶解度
があり、染料等を析出させることもない。

【００１５】尚、このポリエーテルのアルカリ金属塩類
錯体におけるプロピレンオキサイドのモル数ｍとエチレ
ンオキサイドのモル数ｎとは、ｍ：ｎが３〜５：０〜１
であるものが好ましい。例えば、このポリエーテルのア
ルカリ金属塩類錯体の具体例としては以下のようなもの
が挙げられる。

【００１６】具体例化合物１

【化４】 具体例化合物２

【化５】 具体例化合物３

【化６】 具体例化合物４

【化７】 具体例化合物５

【化８】

【００１７】尚、本発明のインクジェット記録用インク
には、前記した各成分の効果を損なわない範囲で例えば
界面活性剤やその他の添加剤を必要に応じて配合するよ
うにしてもよい。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を示すが、本発明は勿
論これらの実施例に限定されるものではない。

【００１９】〔実施例１〕 組成； Ｃ．Ｉ Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌａｃｋ ＃２２ ３ｗｔ％ メタノール ５０ｗｔ％ メチルエチルケトン ２０ｗｔ％ 酢酸エチル １３ｗｔ％ ロジン変性マレイン酸樹脂 １０ｗｔ％ ヒドロキシプロピルセルロース ３ｗｔ％ 具体的化合物１ １ｗｔ％ 物性値（２０℃）；粘度 ３．４ｃｐ 比抵抗 ９２０Ω・ｃｍ

【００２０】〔実施例２〕 組成； Ｃ．Ｉ Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌａｃｋ ＃３４ ３．５ｗｔ％ メタノール ６０ｗｔ％ メチルイソブチルケトン １１ｗｔ％ プロピレングリコールメチルエーテル １０ｗｔ％ ロジン変性フタル酸樹脂 ６ｗｔ％ ロジン変性キシレン樹脂 ６ｗｔ％ エチルヒドロキシエチルセルロース ２ｗｔ％ 硝酸リチウム １．５ｗｔ％ 物性値（２０℃）；粘度 ２．８ｃｐ 比抵抗 ７９０Ω・ｃｍ

【００２１】〔実施例３〕 組成； Ｃ．Ｉ Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ ＃８４ ３ｗｔ％ メタノール ３０ｗｔ％ メチルエチルケトン ３０ｗｔ％ エチレングリコールエチルエーテル １２ｗｔ％ 安息香酸エチル ８ｗｔ％ ロジン変性フマル酸樹脂 １０ｗｔ％ ヒドロキシプロピルセルロース ２．５ｗｔ％ エチルヒドロキシエチルセルロース ３ｗｔ％ 具体的化合物２ １．５ｗｔ％ 物性値（２０℃）；粘度 ４．５ｃｐ 比抵抗 ８８０Ω・ｃｍ

【００２２】〔実施例４〕 組成； Ｃ．Ｉ Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ ＃５５ ０．８ｗｔ％ Ｃ．Ｉ Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ＃６１ ３．２ｗｔ％ エタノール ６０ｗｔ％ ｎ−プロパノール ６ｗｔ％ プロピレングリコールメチルエーテル ４ｗｔ％ １−メチル２−ピロリドン １０ｗｔ％ ロジン変性マレイン酸樹脂 ７ｗｔ％ ロジン変性フェノール樹脂 ３ｗｔ％ ヒドロキシプロピルセルロース ２ｗｔ％ エチルヒドロキシエチルセルロース ２ｗｔ％ 具体的化合物３ ２ｗｔ％ 物性値（２０℃）；粘度 ３．６ｃｐ 比抵抗 ７２０Ω・ｃｍ

【００２３】〔比較例１〕 組成； Ｃ．Ｉ Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌａｃｋ ＃２２ ３ｗｔ％ メタノール ５ｗｔ％ メチルエチルケトン ２０ｗｔ％ メチルイソブチルケトン ４０ｗｔ％ エチレングリコールエチルエーテル １４ｗｔ％ ロジン変性フタル酸樹脂 ８ｗｔ％ ロジン変性フェノール樹脂 ８ｗｔ％ 硝酸リチウム ２ｗｔ％ 物性値（２０℃）；粘度 ２．５ｃｐ 比抵抗 ７６０Ω・ｃｍ

【００２４】〔比較例２〕 組成； Ｃ．Ｉ Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ ＃８４ ３ｗｔ％ メタノール １６ｗｔ％ メチルエチルケトン １０ｗｔ％ エチレングリコールエチルエーテル ５０ｗｔ％ 安息香酸メチル １０ｗｔ％ ロジン変性キシレン樹脂 ３ｗｔ％ ヒドロキシプロピルセルロース ３ｗｔ％ エチルヒドロキシエチルセルロース ３ｗｔ％ 塩化リチウム ２ｗｔ％ 物性値（２０℃）；粘度 ４．８ｃｐ 比抵抗 ８４０Ω・ｃｍ

【００２５】〔試験方法及び試験結果〕上記実施例１〜
４及び比較例１，２の組成にしたがって配合して溶解混
合後、孔径１μｍのメンブランフィルターで濾過し、イ
ンクジェット記録用インクを調製した。得られたインク
を荷電制御方式インクジェットプリンターを用い、金属
板（ステンレス、アルミニウム）、ガラス板、プラスチ
ック板及びフィルム（塩化ビニル板、アクリル板、ポリ
エステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピ
レンフィルム）の被記録体に印字した後、３０秒以内に
乾燥させた印字物について、セロハンテープによる引き
剥がし試験による密着性評価並びに１〜１０回以上指で
擦って耐摩擦性の評価を行なった。その結果、実施例１
〜４のインクでは、各種の被記録体においてセロハンテ
ープに印字物が付着しなかった。また、印字物を１０回
以上指で擦っても判読できる優れた接着性を有すること
が認められた。これに対し、比較例１，２のインクで
は、プラスチック板及びフィルムで、特にポリエチレン
フィルム、ポリプロピレンフィルムの印字物ではセロハ
ンテープに印字がほとんど付着した。また、２，３回指
で擦ると判読できないものとなり、プラスチック類の接
着性に問題がある結果となった。また、荷電制御方式イ
ンクジェットプリンターを用いて連続印字試験を行なっ
た結果、比較例１，２は印字物にドットの乱れ、若干の
ドット抜けが生じたが、実施例１〜４は吐出不良もな
く、印字品質が良好で吐出安定性も優れていた。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のインクジ
ェット記録用インクは、結着剤としてポリエステル樹脂
とセルロース誘導体を含むものであり、紙、ガラス、陶
器、皮革、ゴム、金属類、プラスチック類等の各種の広
範な被記録体に対して印字記録性に優れ、特にポリエチ
レンやポリプロピレン等のポリオレフィン系プラスチッ
ク類に対して十分に接着し、耐摩耗性も極めて高いもの
となる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油溶性染料、有機溶媒、結着剤、導電性
   付与剤を含有するインクジェット記録用インクにおい
   て、結着剤として、ポリエステル樹脂とセルロース誘導
   体を含有することを特徴とするインクジェット記録用イ
   ンク。
2. 【請求項２】 ポリエステル樹脂は、軟化点９０〜２０
   ０℃のロジン変性樹脂の一種以上を含有することを特徴
   とする請求項１に記載のインクジェット記録用インク。
3. 【請求項３】 セルロース誘導体は、 【化１】 で表される分子量４０，０００〜２００，０００の範囲
   のセルロース誘導体の一種以上を含有することを特徴と
   する請求項１又は２に記載のインクジェット記録用イン
   ク。