JPH0485375A - インキジェット用インキ組成物 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はインキジェット用インキ組成物に関し、更に詳
しくは着色剤に顔料を使用したインキジェット用水性顔
料インキについて、インキの乾燥防止性に優れ、又、乾
燥した場合でも再溶解性に優れたインキジェット用イン
キ組成物に関する。

［従来の技術及びその課題］ 従来、インキジェット記録方式は静粛性、記録速度、印
字品位、ランニングコスト等に優れ、般に広（普及して
いる。

一方、この方式はノズルの目詰まり性の問題があり、イ
ンキ媒体に高沸点溶剤を使用する等の乾燥防止を施した
り、プリンタ装置内部に洗浄機構やノズルキャップを取
付る等して実用化している。

又、着色剤は上記問題に対応するため、通常染料が使用
されている。染料はインキが乾燥によりノズル部に固体
化した場合でも洗浄等により容易に再溶解することがで
きるからである。しがしながら、染料による記録物は耐
光性や耐水性が不十分であるという欠点がある。

インキの着色剤として顔料を使用すればこれら堅牢度の
問題は解決されるが、顔料粒子がプリンタの微細なノズ
ル孔を詰まらせるという基本的問題がある。又、インキ
が乾燥により固体化してしまうという問題があり、顔料
インキの実用化は困難であった。

特に顔料インキの場合、乾燥により固体化すると顔料粒
子は凝集してしまい、ノズル孔を詰まらせたり、染料イ
ンキのようにインキ媒体又は特定の洗浄液を用いて再溶
解しようとしても溶解されず、ノズルの詰まりを解決で
きないという実用上大きな問題があった。

本発明者は、以前に顔料の分散剤として特定のポリマー
分散剤を使用し、且つインキ組成物中にエチレングリコ
ール等の不揮発性有機溶剤を含有させることによって前
者の問題を解決した。

しかしながら、顔料インキの乾燥とそれに続く顔料凝集
という問題があり、未だ十分な性能を有した顔料インキ
は提供されていない。

従って本発明の目的は、インキジェット方式等のインキ
とじてに最適な水性顔料インキを提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、顔料、ポリマー分散剤、水性媒体及び
乾燥・凝集防止剤からなり、上記水性媒体が水と不揮発
性有機溶剤とからなり、上記乾燥・凝集防止剤が尿素と
糖アルコールとの混合物であることを特徴とするインキ
ジェット用インキ組成物によって上記目的が達成された
。

［作　　　用］ ポリマー分散剤及び不揮発性有機溶剤を含む顔料インキ
に特定の乾燥・凝集防止剤を添加することによりインキ
の乾燥を遅延し、インキノズルが詰まることな（安定に
インキが吐出し、更にインキが乾燥固化した場合でも、
水によりノズルを洗浄することでインキ乾燥物が容易に
溶解し、顔料が凝集することなくインキの再吐出が可能
な水性顔料インキを提供することができる。

［好ましい実施態様］ 次に好ましい実施態様を挙げて本発明を更に詳しく説明
する。

本発明で使用する顔料は、従来各種の着色分野で使用さ
れている有機顔料及び無機顔料であり、従来公知のいず
れの顔料も使用することができ、例えば、アゾ系、フタ
ロシアニン系、キナクリドン系、アンスラキノン系、ジ
オキサジン系、インジゴ・チオインジゴ系、ペリノン・
ペリレン系、イソインドレノン系、アゾメチンアゾ系、
カーボンブラックが挙げられ、又、蛍光染料等により着
色した樹脂粒子等の蛍光プラスチックピグメントも好ま
しく使用できる。

本発明のインキ組成物において使用する顔料の使用割合
は、被記録物体に十分な着色濃度を与える濃度であれば
いずれの濃度でもよいが、−船釣にはインキ組成物中で
３乃至１０重量％を占める割合が好ましい。

又、本発明で使用するポリマー分散剤は、分散剤とバイ
ンダーの両方の作用を有し、インキ中に分散させた顔料
粒子の分散安定拝を向上させ、且つ被記録物体に付着さ
せられた顔料粒子を接着させる作用を有する。

このようなポリマー分散剤は、構造的に大別すると縮合
系重合体及び付加重合体に分けられ、既存のものがいず
れも使用可能であり、好ましいものとして、縮合系のも
のは、例えば、特開昭６０−２６０７０号公報に記載の
ポリエステル系分散剤があり、又、付加重合系の分散剤
としては、α、β−エチレン性不餡和基を有するモノマ
ーの付加重合体が挙げられる。

特に好ましいものは付加重合体系分散剤であり、これら
の分散剤は親油性部分を形成する七ツマ−と親水性部分
を形成するモノマーとの共重合によって得られる。

上記の如き付加重合性ポリマー分散剤は、親水性及び親
油性のモノマーを適当な割合で混合し、従来公知の混合
重合方法、例えば、溶液重合方法、懸濁重合方法、乳化
重合方法等、いずれの重合方法によっても得ることがで
きる。必要に応じて重合調節剤等公知の添加剤も使用す
ることができる。その際に使用する重合媒体は、インキ
の水性媒体として使用し得る水又は親水性溶媒であれば
、そのまま得られた重合液をインキの媒体として使用す
ることができるし、又、重合体を溶液から分離した後、
適当な媒体に再度溶解させて使用することもできる。

このようにして得られるポリマー分散剤は、特にその分
子量によって規定されるものではないが、１，０００乃
至１００，０００の範囲の分子量を有するものが、溶液
中の重合体倉荷率、溶液粘度及びそれを使用したインキ
組成物の粘度等の性質、記録物の堅牢度等の品質等から
好ましいものである。

本発明においては、インキ中の顔料のバインダーとして
、前記のポリマー分散剤がそのまま使用できるが、ポリ
マー分散剤のみではバインダーとしては量が不足し、筆
記物の耐摩擦性等が十分でない場合には、上記分散剤に
加えて又は代えて他の水溶性樹脂を添加することもでき
る。

このような水溶性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂
、スチレン−無水マレイン酸樹脂、マレイン化油、マレ
イン化ポリブタジェン、マレイン化アルキド樹脂、マレ
イン化石油樹脂、マレイン化ロジンエステル、ポリビニ
ルピロリドン等のアルカリ金属、アンモニア、アミン塩
等が好ましく、インキの粘度を過度に上昇させない範囲
の量で使用する。

上記の如き分散剤或は水溶性樹脂のインキ組成物におけ
る使用量は、顔料の種類及び夫々の銘柄によって異なり
一層に規定し得るものではないが、顔料１００重量部に
対して約３乃至１００重量部の割合である。

又、本発明のインキ組成物を構成する水性媒体は、水と
不揮発性有機溶媒とからなり、不揮発性有機溶剤は、ノ
ズルでのインキの乾燥防止効果を有するものであり、例
えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ト
リエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロ
ピレングリコール、メチルセロソルブアセテート、メチ
ルカルピトール、エチルカルピトール、ブチルカルピト
ール、グリセリン等が挙げられ、これらの不揮発性有機
溶剤は水１００重量部に対して３０乃至８０重量部の比
率で使用するのが好ましい。

本発明で使用する乾燥・凝集防止剤の一つの成分は尿素
である。尿素はインキ１００重量部に対して５乃至３０
重量部の比率で使用するのが好ましい。

更にもう１つの成分は糖類を還元して得られる糖アルコ
ール類であり、具体的にいえば１糖から得られるソルビ
ット、２糖から得られるマルチトール、３糖から得られ
るマルトトリイトール、更に４糖以上の糖類から得られ
るいわゆるオリゴ糖アルコールが挙げられる。これらの
糖アルコール類はインキ１００重量部に対して５乃至２
０重量部の比率で使用するのが好ましい。

上記糖アルコールは工業的には上記各種糖アルコール類
の混合物の溶液として容易に入手できるが、オリゴ糖ア
ルコール単品は非常に粘稠でありインキに添加した場合
インキ粘度が上昇し、実用的なインキを供することがで
きない。このため本発明ではこのようなオリゴ糖アルコ
ールの含有量があまり多（ない糖アルコール混合物又は
オリゴ糖アルコールを含まない１糖、２糖又は３糖から
得られる糖アルコール或はこれらの混合物を使用するの
が好ましい。

更に、本発明ではその他、従来公知の添加剤を必要に応
じて添加することができる。

本発明のインキジェット用インキ組成物は、上記の構成
成分及び配合からなり、その製造方法は各種の方法が採
用できる。例えば、上記の各種成分を配合し、これをボ
ールミル、ホモミキサーサンドグラインダー、スピード
ラインミル、ロールミル等の従来公知の分散機により顔
料を混合暦数した後、濃度、粘度、その他の物性値を調
整し、濾過、遠心分離等で粗大粒子を除去しインキを得
ることができる。

［実施例］ 次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説
明する。尚、文中、部又は％とあるのは特に断りのない
限り重量基準である。

実施例 カーボンブラック［商品名　カーボンブラック＃１００
０、三菱化成製］　　　　　　　　　１００部分散剤［
商品名　Ｊ−６２、ジョンソンポリマー製、樹脂分３４
％］　　　　　　　　　　１００部水　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　３５０部上記成分を混合し、
ペイントコンデショナーｒレッドデビル社製］で２時間
分散処理し、超遠心分離機にかけ、分散不良の粗大粒子
を除き、黒色の水性分散液［Ａ］を得た。

この分散液Ａに エチレングリコール　　　　　　　　２６０部ジエチレ
ングリコール　　　　　　　１１５部水　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　４００部を加えて混合攪
拌し、顔料濃度７．５％、粘度３、７ｃｐ　［２５℃］
及び表面張力４４　ｄｙｎｅ／　ｃｍの黒色インキＩＩ
］を得た。

シアニンブルー［商品名　シアニンブルー４９３０、大
日精化製コ　　　　　　　　　　１００部分散剤［商品
名　Ｊ−６２，ジョンソンポリマー製、樹脂分３４％コ
　　　　　　　　　　１２０部水　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　３５０部エチレングリコール　
　　　　　　　２６０部を混合し、同様に顔料分散処理
を行い、更にエチレングリコール　　　　　　　　２６
０部ジエチレングリコール　　　　　　　１１５部水　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４００部を加
えて混合攪拌し、顔料濃度７％、粘度４．　Ｏｃｐ［２
５℃］及び表面張力４６ｄｙｎｅ／　ｃｒｎの青色イン
キ［ｎｌを得た。

上記インキＩ及びＨについて乾燥・凝集防止剤を加えた
インキの実施例と比較例を下記第２表に記す。

糖アルコールは下記第１表に示す組成である。

（以下余白） １表 （以下余白） これらの実施例及び比較例の各インキをインキカートリ
ッジ［ＤＩＣＯＮＩＸ社製、ノズル径６０μｍ］に充填
し、インキが吐出することを確認した後、室内又は加温
状態に所定の時間放置し、インキが正常に吐出するかど
うか調べた（第３表の項目Ａ）。更にノズルがインキ乾
燥により固化した時、ノズル部を蒸留水に１５分間浸し
、ノズルの水をふき取り、再度吐出の可否を調べた（第
３表の項目Ｂ）。これらの結果を下記第３表に示す。

（以下余白） ○：正常にインキが吐出 ×：ノズルにインキが固まり吐出しないｍ：テストせず 又、実施例１．３、比較例１．２．３及び５の各インキ
２ｇを径４５ｍｍ、深さ８ｍｍのシャーレに取り、４５
℃で３時間乾燥した後４ｇの水を加え１時間放置する。

この顔料分散液の粒度分布の測定を行い平均粒径を調べ
た。結果を下記第４表に示す。

［測定機；コールタ−サブミクロン粒子アナライザー］ （以下余白） 第 表 Ａ：加温前平均粒径 Ｂ：加温後手均粒径 ：顔料が再分散しないため測定できない実施例１．２及
び３のインキはノズルが目詰まりすることなく、安定に
インキ吐出が可能なインキであった。更に乾燥条件とし
て４５℃加温下においてインキが固化した場合にも顔料
が凝集することなく水により溶解し、ノズルの詰まりを
容易に解決できるものであった。

［効　　　果］ 以上の如き本発明によれば、ポリマー引散剤及び不揮発
性有機溶剤を含む顔料インキに特定の乾燥・凝集防止剤
を添加することによりインキの乾燥を遅延し、インキノ
ズルが詰まることな（安定にインキが吐出し、更にイン
キが乾燥固化した場合でも、水によりノズルを洗浄する
ことでインキ乾燥物が容易に溶解し、顔料が凝集するこ
とな（インキの再吐出が可能な水性顔料インキを提供す
ることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、顔料、ポリマー分散剤、水性媒体及び乾燥・凝集防
   止剤からなり、上記水性媒体が水と不揮発性有機溶剤と
   からなり、上記乾燥・凝集防止剤が尿素と糖アルコール
   との混合物であることを特徴とするインキジェット用イ
   ンキ組成物。 ２、糖アルコールが１糖〜３糖を還元して得られる糖ア
   ルコール又はこれらの混合物である請求項１に記載のイ
   ンキジェット用インキ組成物。 ３、尿素がインキ１００重量部に対し５乃至３０重量％
   の範囲である請求項１に記載のインキジェット用インキ
   組成物。 ４、糖アルコールがインキ１００重量部に対し５乃至２
   ０重量％の範囲である請求項１に記載のインキジェット
   用インキ組成物。