JP2000256596A - ホットメルトインク組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分散性に優れ、大型インクジェットプリンタ
に用いて印刷を行う場合にも顔料の分離、沈降が生じな
いホットメルトインク組成物を提供する。 【解決手段】 炭素数２６以上の脂肪酸又はアルコール
を含有してなることを特徴とするホットメルトインク組
成物。

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
録方式に用いられるホットメルトインク組成物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式としては、例え
ば、静電誘引力を利用してインクを吐出させる電界制御
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サーマルインクジェ
ット方式等の各種方式が採用されており、これらは極め
て高精細の印刷画像を得ることができる。

【０００３】これらのインクジェット記録方式には、主
溶媒として水を用いる水性インク及び主溶媒として有機
溶媒を用いる油性インクが一般に用いられている。水性
インクを用いて得られた印刷画像は、全般に耐水性に劣
っているのに対して、油性インクを用いると、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。

【０００４】しかしながら、これらの水性インク及び油
性インクは、室温では液体であるため、記録紙に印刷す
るとニジミが発生しやすいうえ、充分な印刷濃度が得ら
れない欠点があった。また、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っていた。

【０００５】これら従来の室温で液体であるインクの欠
点を改良するために、常温で固体であるホットメルトイ
ンクが提案されている。米国特許第３６５３９３２号明
細書には、セバシン酸ジアルキルエステルを含有するイ
ンクが開示されており、米国特許第４３９０３６９号明
細書及び特開昭５８−１０８２７１号公報には、天然ワ
ックスを含有するインクが開示されており、特開昭５９
−２２９７３号公報には、ステアリン酸を含有するイン
クが開示されており、特開昭６１−８３２６８号公報に
は、炭素原子数２０〜２４の酸又はアルコールと、融点
が相対的に高いケトンとを含有するインクが開示されて
おり、特開昭６２−４８７７４号公報には、高い水酸基
価を有する熱硬化性樹脂と、１５０℃より高い融点を有
する固体有機溶媒と、少量の染料物質とを含むインクが
開示されており、特開昭６２−１１２６２７号公報に
は、色材と、室温で固体であり室温より高温に加熱する
と液化する第一の溶媒と、この第一の溶媒を溶解する室
温で液体の揮発性が高い第二の溶媒とからなるインクが
開示されており、特開昭６２−２９５９７３号公報に
は、極性基を有する合成ワックスと前記合成ワックスに
可溶な染料とを含有するインクが開示されており、特開
平２−２９４７１号公報には、ケトン類とアミドワック
ス類とワックス類と色材とからなるインクが開示されて
いる。

【０００６】ホットメルトインクを用いるインクジェッ
トプリンタは、常温では固体であるインクを一旦加熱し
て溶融し、それを記録ヘッドに形成された各ノズルから
吐出して、被転写体上で固化させることにより印刷を行
う。しかし、従来の固体顔料を使用したホットメルトイ
ンクは分散性が悪いため、顔料の分離、沈降が起こり、
ノズルのつまりの原因となった。このため、インクジェ
ットプリンタは１枚印刷するごとにパージを行い、つま
りを飛ばすことにより、ノズルからインクがスムーズに
吐出されるようにしている。また、インクの分散性を改
良する種々の試みもなされている。近年、インクジェッ
トプリンタの性能が向上するに伴い、Ａ０サイズ等の大
判サイズの被転写体にも印刷することが可能な大型イン
クジェットプリンタの需要が高まってきた。このような
大型インクジェットプリンタにおいては、一枚の被転写
体が大きいため、印刷には時間がかかり、また、大量の
インクが必要となる。このため、Ａ４サイズ等の汎用サ
イズの被転写体に印刷する場合には良好な分散性を示
し、顔料の分離、沈降が問題とならないインクでも、大
型インクジェットプリンタに用いて印刷を行った場合
は、顔料の分離、沈降により、深刻なノズルのつまりを
引き起こす問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点を解決するためになされたものであり、分散性に優
れ、大型インクジェットプリンタに用いて印刷を行う場
合でも顔料の分離、沈降が生じないホットメルトインク
組成物を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は炭素数２６以上
の脂肪酸又はアルコールを含有してなることを特徴とす
るホットメルトインク組成物である。以下に本発明を詳
述する。

【０００９】本発明のホットメルトインク組成物は、炭
素数２６以上の脂肪酸又はアルコールを必須構成要素と
して含有する点に特徴がある。上記脂肪酸又はアルコー
ルとしては、炭素数２６以上であれば特に限定されない
が、好ましくは炭素数が２６〜５０である。炭素数が２
６未満であると、大型インクジェットプリンタに使用し
た場合、顔料の沈降によるノズルのつまりを引き起こ
す。また、炭素数が５０を超える脂肪酸又はアルコール
を得ることは技術的に困難である。上記脂肪酸又はアル
コールとしては、アルコールの方が好ましく、一級アル
コールがより好ましい。また、上記脂肪酸又はアルコー
ルとしては、枝分かれがなく、直鎖構造をとるものが好
ましい。更に、上記脂肪酸又はアルコール中の炭化水素
基は、飽和構造をとることが好ましい。不飽和結合を有
しているとインクの劣化の原因となる。上記脂肪酸とし
ては、例えば、セロチン酸（炭素数２６）、ヘプタコサ
ン酸（炭素数２７）、モンタン酸（炭素数２９）、メリ
シン酸（炭素数３０）、ラクセル酸（炭素数３２）、テ
トラコンタン酸（炭素数４０）、ペンタコンタン酸（炭
素数５０）等を挙げることができる。また、上記アルコ
ールとしては、例えば、セリルアルコール（炭素数２
６）、メリシルアルコール（炭素数３０）、テトラコン
タノール（炭素数４０）、ペンタコンタノール（炭素数
５０）等を挙げることができる。これら、炭素数２６以
上の脂肪酸又はアルコールは、単独で使用してもよく、
２種以上を併用してもよい。また、脂肪酸とアルコール
を、混合して用いてもよい。上記脂肪酸又はアルコール
は、本発明のホットメルトインク組成物中に、０．５〜
４０重量％含有されるのが好ましい。０．５重量％未満
では得られるインクの分散性が不充分であり、４０重量
％を超えると得られるインクの安定性が劣る。より好ま
しくは１〜３０重量％である。

【００１０】本発明のホットメルトインク組成物は、炭
素数２６以上の脂肪酸又はアルコールを含有することに
より、従来のインクにない優れた分散性を発現し、大型
インクジェットプリンタに用いた場合にも、良好に吐出
できる。

【００１１】本発明のホットメルトインク組成物は、炭
素数２６以上の脂肪酸又はアルコールを含有していれ
ば、その組成は特に限定されず、例えば、ワックス、樹
脂、顔料等を含有することができる。

【００１２】上記ワックスとしては特に限定されず、例
えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワッ
クス等の石油系ワックス；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、ホホバ固体ロウ等の
植物系ワックス；ミツロウ、ラノリン、鯨ロウ等の動物
系ワックス；モンタンワックス等の鉱物系ワックス；フ
ィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンワックス
等の合成炭化水素；硬化ヒマシ油、硬化ヒマシ油誘導体
等の水素化ワックス；モンタンワックス誘導体、ポリエ
チレンワックス誘導体等の変性ワックス；ベヘン酸、ス
テアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ウラリン酸
等の高級脂肪酸；ステアリルアルコール、ベヘニルアル
コール等の高級アルコール；１２−ヒドロキシステアリ
ン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸誘導体等のヒドロ
キシステアリン酸；ドデシルアミン、テトラデシルアミ
ン、オクタデシルアミン等のアミン；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、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等のエステル；
α−オレフィン無水マレイン酸共重合体ワックス等の重
合ワックス等を挙げることができる。

【００１３】上記ワックスとしては融点が５０〜１５０
℃であるものが好ましく、このうちケトンワックスとα
−オレフィン無水マレイン酸共重合体ワックスが好適に
用いられる。上記ケトンワックスとしては特に限定され
ず、例えば、「Ｔ−１」（花王社製）等のステアロン、
「ラウロン」（関東化学社製）等のラウロン等を挙げる
ことができる。これらは単独で使用してもよく、２種以
上を併用してもよい。

【００１４】ケトンワックスの含有量としては、本発明
のインク組成物中に０．１〜７０重量％であるのが好ま
しく、より好ましくは１０〜６０重量％である。含有量
が１０重量％未満ではシャープな熱特性を得るのが難し
く、またインクの粘度を吐出良好なように制御するのが
難しい。また、６０重量％を超えるとインクの粘度が低
くなる傾向があり、良好に印字するのが難しい。

【００１５】上記α−オレフィン無水マレイン酸共重合
体ワックスとしては特に限定されず、例えば、ＰＡ３０
Ｌ（三菱化学社製）等を挙げることができる。α−オレ
フィン無水マレイン酸共重合体の含有量としては、イン
ク組成物中に０．１〜５０重量％であるのが好ましく、
より好ましくは０．５〜４０重量％である。含有量が
０．５重量％未満では顔料の分散が良好でなく、また、
４０重量％を超えると、インクの粘度が低くなる傾向が
あり、良好な印字を得るのが難しい。

【００１６】上記樹脂としては、油溶性樹脂が好まし
い。上記油溶性樹脂としては特に限定されず、例えば、
ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリイソブチ
レン樹脂等のオレフィン系樹脂；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、酢酸
ビニル樹脂、エチレン−塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
樹脂等のビニル系樹脂；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
ート共重合樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合樹脂等
のアクリル系樹脂；フェノール樹脂；ポリウレタン樹
脂；ポリアミド樹脂；ポリエステル樹脂；ケトン樹脂；
アルキド樹脂；ロジン系樹脂；水素添加ロジン樹脂；石
油樹脂；水素添加石油樹脂；マレイン酸樹脂；ブチラー
ル樹脂；テルペン樹脂；水素添加テルペン樹脂；クマロ
ン−インデン樹脂等を挙げることができる。これらは単
独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

【００１７】上記樹脂としては、水素添加石油樹脂が好
適に用いられる。上記水素添加石油樹脂としては特に限
定されず、例えば、アルコンＰ−７０、Ｐ−９０、Ｐ−
１００、Ｐ−１１５（荒川化学工業社製）等を挙げるこ
とができる。これらは単独で使用してもよく、２種以上
を併用してもよい。

【００１８】水素添加石油樹脂の含有量としては、本発
明のインク組成物中に０．５〜６０重量％であるのが好
ましく、より好ましくは５〜５０重量％である。含有量
が５重量％未満では顔料の分散が良好でなくなり、ま
た、５０重量％を超えるとインク粘度が高くなる傾向や
融点上昇により良好な印字を得るのが困難になる。

【００１９】上記顔料としては、従来から油性インク組
成物に用いられている顔料であれば特に限定されない。
上記顔料としては特に限定されず、有機無機を問わず印
刷の技術分野で一般に用いられているもの等を用いるこ
とができる。例えば、カーボンブラック、カドミウムレ
ッド、モリブデンレッド、クロムイエロー、カドミウム
イエロー、チタンイエロー、酸化クロム、ビリジアン、
チタンコバルトグリーン、ウルトラマリンブルー、プル
シアンブルー、コバルトブルー、アゾ系顔料、フタロシ
アニン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン
系顔料、ジオキサジン系顔料、スレン系顔料、ペリレン
系顔料、ペリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、キノフ
タロン系顔料、金属錯体顔料等を挙げることができる。

【００２０】上記顔料の含有量は、溶媒成分の種類、イ
ンクに要求される特性等に依存して適宜決定されるが、
本発明のホットメルトインク組成物に対して、０．１〜
１５重量％であるのが好ましく、より好ましくは０．５
〜１０重量％であり、特に１〜５重量％であるのが好ま
しい。１重量％未満の場合は、印字濃度が不充分であ
り、５重量％を超えるとマッチングのための溶媒成分の
自由度が狭くなる傾向にある。上記顔料は、単独で用い
てもよく、２種以上を併用してもよい。また、上記顔料
に染料を併用してもよい。

【００２１】本発明のホットメルトインク組成物には、
更に、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の熱溶融性インクに
一般的に添加される添加剤を添加してもよい。本発明の
ホットメルトインク組成物は、例えば、樹脂及び適宜配
合されるワックス等を、７０〜２５０℃、好ましくは、
１００〜２００℃の温度で加熱溶解し、これをディゾル
バー等の攪拌機を用いて、２００〜１００００ｒｐｍ、
好ましくは、５００〜５０００ｒｐｍで攪拌混合し、得
られるインク組成物をメッシュフィルター等を用いて濾
過することにより得ることができる。

【００２２】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。 実施例１〜６、比較例１〜３ ビヒクルとしての常温固体ワックスは、ケトンワックス
（Ｔ−１、花王社製）、及び、α−オレフィン無水マレ
イン酸共重合体（ＰＡ３０ＬＫ、三菱化学社製）を、樹
脂としては水素添加石油樹脂（アルコンＰ−１００、荒
川化学工業社製）を、色材としては（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍ
ｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３、山陽色素社製）を用いて
以下の処方に従ってマスターバッチを調製した。 インクマスターバッチ処方 Ｔ−１ ４７重量％ ＰＡ３０ＬＫ １０重量％ アルコンＰ−１００ ４０重量％ Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３ ３重量％

【００２３】上記の組成物を１００℃〜２００℃程度の
温度で加熱溶解し、充分に攪拌を行った。その後、東洋
濾紙社製加熱濾過装置により２μｍのメッシュフィルタ
ーを使用して濾過を行い、インクを得た。実施例１〜６
においては、上記のインク９０重量部に以下の炭素数２
６以上の脂肪酸又はアルコールとして、直鎖のカルボン
酸である東洋ペトロライト社製のユニシッド３５０（炭
素数２６）、ユニシッド４２５（炭素数３０）、及び、
ユニシッド５５０（炭素数４０）、並びに、直鎖のアル
コールとしてユニリン３５０（炭素数２６）、ユニリン
４２５（炭素数３０）、及び、ユニリン５５０（炭素数
４０）を１０重量部加えて最終的なインクを作製した。
一方、比較例１は上記のインク１００重量部に脂肪酸及
びアルコールを添加せず、比較例２及び３は上記のイン
ク９０重量部に、それぞれステアリン酸（炭素数１８）
又はベヘン酸（炭素数２２）を１０重量部添加して最終
的なインクを調製した。得られたインクの粘度変化と顔
料分散安定性をそれぞれ以下の方法で調べた。

【００２４】粘度変化の評価 ＪＩＳ Ｋ ２５３０に従って、最終的なインク調製直
後と、各インクを耐熱性のガラス瓶に１０ｍＬずつ入
れ、密栓して１２５℃の恒温槽にて２週間保存後の針入
度を測定し、粘度の変化を調べた。 顔料分散安定性の評価 各インクを耐熱性のガラス瓶に１０ｍＬずつ入れ、密栓
して１２５℃の恒温槽にて２週間保存後、瓶底の状態を
顕微鏡にて観察した。結果は以下の表１に示した。

【００２５】

【表１】

【００２６】 ○：顔料の沈降、分離全くなし △：顔料の多少の沈降がみられる ×：顔料の沈降が明瞭にみられる

【００２７】実施例で得られたインクは、長期保存性が
良好で、常時安定した吐出が得られた。また、実施例で
得られたインクは、貯蔵、輸送又は使用中に顔料が沈降
又は分離しなかった。したがって、実施例の結果より、
本発明のインクはインクジェットプリンタ用のインクと
して好適であることが明らかになった。特に、Ａ０サイ
ズ等の大判サイズの被転写体に適用される大型インクジ
ェットプリンタに用いた場合でも従来のホットメルトイ
ンクと異なり、ノズルのつまりを引き起こさず、良好に
吐出できることが明らかになった。

【００２８】実施例７ 上記インクに添加するユニシッド４２５（炭素数３０）
の添加量を０から５０重量部まで変化させて、インク粘
度変化や顔料分散安定性に与える効果を調べた。評価方
法は上記のとおりである。結果は以下の表２に示した。

【００２９】

【表２】

【００３０】実施例７の結果より、炭素数２６以上の脂
肪酸又はアルコールの添加量は、０．５〜４０重量％で
あるのが好ましく、より好ましくは１〜３０重量％であ
ることが判った。

【００３１】

【発明の効果】本発明のホットメルトインク組成物は、
液状態で長時間置いた後でも顔料が沈降又は分離せず、
分離又は沈降を伴わないで長時間貯蔵や運搬も可能であ
る。また、Ａ０サイズ等の大判サイズの被転写体に適用
される大型インクジェットプリンタに用いた場合でも従
来のホットメルトインクと異なり、ノズルのつまりを引
き起こさず、良好に吐出できる。更に、得られる印字は
シャープで、濃く、明瞭な印字品質を有する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】炭素数２６以上の脂肪酸又はアルコールを
   含有してなることを特徴とするホットメルトインク組成
   物。