JPH09169937A - ホットメルト型インクジェット用インク組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一定の温度で相変化することができ、色むら
がなく、定着性が良好で、オフセットを引き起こさず、
透明性に優れたホットメルト型インクジェット用インク
組成物を提供する。 【解決手段】 ワックスと樹脂とからなる組成物に色材
を含有させてなるホットメルト型インクジェット用イン
ク組成物において、上記ワックスの融点と上記樹脂の軟
化点との差が、０〜２０℃であるホットメルト型インク
ジェット用インク組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ホットメルト型イ
ンクジェット用インク組成物に関するものである。

【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。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。

【０００４】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型
の油性インク組成物が提案されている。米国特許第３６
５３９３２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４３
９０３６９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６１−８３
２６８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６２−１１２６
２７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６２−２９５９７
３号公報には、極性基を有する合成ワックスとワックス
に可溶な染料とを含有するインクが開示されている。

【０００５】このようなホットメルト型の油性インクを
用いて作成された印刷画像をカラーコピーする場合に
は、コピー機の原稿台の温度が熱いため、印刷画像中の
インクの一部が溶出してしまうことがあった。また、保
存中、高温に曝されると、重ねられた他の記録紙等への
転写（オフセット）が生じることがあった。更に、ＯＨ
Ｐシート等に印刷する場合には、透明性にも問題があっ
た。

【０００６】特開平７−７０４９０号公報には、添加す
るワックスの融点及び樹脂の軟化点を６０℃以上インク
噴射温度以下とすることによりオフセットを引き起こさ
ず、透明性に優れたホットメルト型インク組成物が開示
されている。

【０００７】しかしながら、このようなホットメルト型
インク組成物は、オフセットは引き起こさないものの、
添加されるワックスの融点と、樹脂の軟化点との差が規
定されていないため、融点と軟化点との間の温度になる
と、固体と液体とが共存することになり、インクジェッ
ト記録装置のヘッドの目詰まりが起こったり、インクか
ら部分的に滲みだしが起こり、記録紙に定着させる場合
に液状の部分が残ってしまうことがあるので、印刷画像
に色むらが生じる問題があった。更に、液体から相変化
して固体になるときに、インク中で主に低融点成分を占
めるワックスが樹脂よりも先に結晶化してしまい、イン
クの透明度を著しく損ねる原因となっていた。

【０００８】

【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、一定の温度
で相変化することができ、色むらがなく、定着性が良好
で、オフセットを引き起こさず、透明性に優れたホット
メルト型インクジェット用インク組成物を提供すること
を目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、ワックスと
樹脂とからなる組成物に色材を含有させてなるホットメ
ルト型インクジェット用インク組成物において、上記ワ
ックスの融点と上記樹脂の軟化点との差が、０〜２０℃
であるホットメルト型インクジェット用インク組成物に
よって達成することができる。以下に本発明を詳述す
る。

【００１０】本発明において、ホットメルト型インクジ
ェット用インク組成物を構成する主組成物であるワック
スと樹脂とは、そのワックスの融点とその樹脂の軟化点
との差が、０〜２０℃である。ワックスと樹脂とは、通
常のインク組成物の主組成物として使用されているが、
本発明は、上記ワックスの融点と上記樹脂の軟化点との
温度差が２０℃以下であると本発明の目的を達成するこ
とを見いだしたことにより完成された発明である。

【００１１】ワックスの融点と樹脂の軟化点との差が２
０℃を超えるものであると、温度変化に応じて、ワック
スと樹脂とからなる組成物が固体から液体に変化する現
象がシャープに生じなくなる。ホットメルト型インク組
成物は、一定温度までは絶対に溶けることがなく、該一
定温度に達すると極めて迅速に溶ける必要がある。イン
ク組成物が、該一定温度付近において、その一部のみが
溶融し一部が固体のまま存在すると、インク組成物中に
固体と液体とが共存するようになり、インクジェット記
録装置のヘッドの目詰まりが生じる原因となる。また、
固体を存在させないようにしたとしても、インク組成物
全体が固化するまでの温度に幅ができてしまうので、色
むらが生じる原因となる。更に、このような状態で完全
に溶融させて印刷を行ったとしても、記録紙に吐出され
たインク組成物の固化温度が一定ではないので、形成さ
れた画像は、記録紙上で完全に定着することができず、
液体部分が残り、インクジェット記録装置内の定着用ロ
ーラ等にインクが付着する原因となったり、印刷画像に
ニジミが生じる原因となったりする。また、ワックスの
融点と樹脂の軟化点との差が２０℃を超えるものである
と、液体から相変化して固体になるときに、インク組成
物中で主に低融点成分を占めるワックスが樹脂よりも先
に結晶化してしまい、インクの透明度を著しく損ねる原
因となる。

【００１２】本発明のホットメルト型インクジェット用
インク組成物は、ワックスの融点と樹脂の軟化点との差
が０〜２０℃の範囲にある成分が、ワックス及び樹脂と
もに少なくとも８０重量％含有されているものが好まし
い。８０重量％未満であると、ワックスの融点及び樹脂
の軟化点を支配している成分が少なくなってしまい、結
果的に一定の温度において相変化が起こらなくなる。よ
り好ましくは、１００重量％含有されているものであ
る。

【００１３】本発明で使用されるワックスとしては、通
常使用されている融点５０〜１５０℃のものであれば特
に限定されない。上記ワックスとしては、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、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、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、ラウリン酸
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；ステアロン、ラウロン等のケトン；
ラウリン酸アミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸ア
ミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、１２−ヒ
ドロキシステアリン酸アミド、特殊脂肪酸アミド、Ｎ−
置換脂肪酸アミド等の脂肪酸アミド；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、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。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】上記ワックスの含有量は、得られるホット
メルト型インクジェット用インク組成物に対して、３０
〜９０重量％が好ましい。３０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、インク組成物の
溶融粘度が高くなり、インクジェット記録装置のヘッド
の作動温度では良好なインクの吐出が難しくなってしま
い、９０重量％を超えると、インク組成物として充分な
溶融粘度が得られず、印刷用紙に付着しにくくなる。

【００１５】本発明で使用される樹脂としては、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
−酢酸ビニル共重合体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。

【００１６】上記樹脂の含有量は、得られるホットメル
ト型インクジェット用インク組成物に対して、５〜７０
重量％が好ましい。５重量％未満であると、インク組成
物として充分な溶融粘度が得られず、印刷用紙に付着し
にくくなったり、透明性が得られなくなり、７０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
装置のヘッドの作動温度では良好なインクの吐出が難し
くなってしまう。

【００１７】上記樹脂は、示差屈折計を検出器としたゲ
ル浸透クロマトグラフィー、又は、熱伝導度計を検出器
とした昇温ガスクロマトグラフィーにより分別された重
量平均分子量が５００〜５０万であるものが好ましい。
５００未満であると、樹脂の多くが常温で液体状態をと
るものとなり、５０万を超えると、樹脂が硬かったり、
融点が高すぎたりするものとなり、ともにホットメルト
型インク組成物として使用することができない。より好
ましくは、６００〜４０万であり、更に好ましくは、７
００〜３０万である。

【００１８】本発明で使用される色材としては、一般に
油性インクに用いられる染料又は顔料であれば特に限定
されない。上記染料としては特に限定されず、例えば、
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。

【００１９】上記顔料としては特に限定されず、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。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。

【００２０】上記色材の含有量は、得られるホットメル
ト型インクジェット用インク組成物に対して、０．１〜
１０重量％が好ましい。０．１重量％未満であると、充
分な濃度の印刷画像を得ることができず、１０重量％を
超えると、色調が悪くなる。より好ましくは、０．５〜
５重量％であり、更に好ましくは、０．５〜３重量％で
ある。

【００２１】本発明のホットメルト型インクジェット用
インク組成物は、透明度を表すＨＡＺＥ値が３０．０％
以下であることが好ましい。３０．０％を超えると、得
られる印刷画像の透明性が充分でなくなる。

【００２２】本発明のホットメルト型インクジェット用
インク組成物は、例えば、以下のような方法で得ること
ができる。ワックス及び樹脂を、７０〜２５０℃、好ま
しくは１００〜２００℃の温度で加熱溶解し、色材を添
加して混合する。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５００〜５
０００ｒｐｍで攪拌混合する。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し、最終的にホット
メルト型インクジェット用インク組成物を得る。

【００２３】

【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。

【００２４】実施例１ ビヒクルとしての常温固体ワックスは、フイッシャート
ロプシュワックス（ＦＴＰ−１００５、日本精蝋社製、
融点９８℃）及びステアリン酸アマイドワックス（アマ
イドＡＰ−１、日本化成社製、融点１００℃）、樹脂
は、ポリアミド樹脂（バーサミド７５６、ヘンケル白水
社製、軟化点１０２〜１１２℃）、染料は油溶性染料
Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １６２（Ｎｅ
ｏｐｅｎ Ｙｅｌｌｏｗ ０７５、ＢＡＳＦ社製）を用
いた。

【００２５】インク処方 ＦＴＰ−１００５ ６０重量％ アマイドＡＰ−１ ２０重量％ バーサミド７５６ １８重量％ Ｎｅｏｐｅｎ Ｙｅｌｌｏｗ ０７５ ２重量％

【００２６】ＦＴＰ−１００５、アマイドＡＰ−１、バ
ーサミド７５６を、１４０℃の温度で加熱溶解し、Ｎｅ
ｏｐｅｎ Ｙｅｌｌｏｗ ０７５を混合した。これをデ
ィゾルバーにより１０００ｒｐｍで攪拌混合した。調製
されたインク組成物を東洋濾紙社製、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、
最終的なインク組成物を得た。

【００２７】上記インク組成物を１１０℃に熱したホッ
トプレート上で溶融させ、ＯＨＰ用紙（ＰＰ−２５０
０、住友３Ｍ社製）上に線巻ロッド（巻線径０．９ｍ
ｍ）によりコートしたところ、色彩が鮮明で透明なイン
ク膜が得られた。ＨＡＺＥ度計（スガ試験器社製）によ
りＨＡＺＥ度を測定したところ、２２．９％であった。
上記インク組成物をインクジェット記録装置に搭載し、
印刷を行ったところ、ヘッドの目詰まりがなく、記録紙
上で鮮明な印字が得られた。

【００２８】実施例２ ビヒクルと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−Ｍｉｃ２０９５、日本精蝋社
製、融点１０１℃）及びステアリン酸アマイドワックス
（アマイドＡＰ９５、日本化成社製、融点１０７℃）、
樹脂は、水添石油樹脂（アルコンＰ−９０、荒川化学工
業社製、軟化点９０℃）、染料は、油溶性染料Ｃ．Ｉ．
Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ ７０（Ｎｅｏｐｅｎ Ｂｌ
ｕｅ ８０８、ＢＡＳＦ社製）を用いた。

【００２９】インク処方 Ｈｉ−Ｍｉｃ２０９５ ５０重量％ アマイドＡＰ９５ １８重量％ アルコンＰ−９０ ３０重量％ Ｎｅｏｐｅｎ Ｂｌｕｅ ８０８ ２重量％

【００３０】Ｈｉ−Ｍｉｃ２０９５、アマイドＡＰ９
５、アルコンＰ−９０を、１４０℃の温度で加熱溶解
し、Ｎｅｏｐｅｎ Ｂｌｕｅ ８０８を混合した。これ
をディゾルバーにより１０００ｒｐｍで攪拌混合した。
調整されたインク組成物を東洋濾紙社製、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、最終的なインク組成物を得た。

【００３１】上記インク組成物を１１０℃に熱したホッ
トプレート上で溶融させ、ＯＨＰ用紙（ＰＰ−２５０
０、住友３Ｍ社製）上に線巻ロッド（巻線径０．９ｍ
ｍ）によりコートしたところ、色彩が鮮明で透明なイン
ク膜が得られた。ＨＡＺＥ度計（スガ試験器社製）によ
りＨＡＺＥ度を測定したところ、２４．６％であった。
上記インク組成物をインクジェットプリンターに搭載
し、印刷を行したところ、ヘッドの目詰まりがなく、記
録紙上で鮮明な印字が得られた。

【００３２】実施例３ ビヒクルとしての常温固体ワックスは、フィッシャート
ロプシュワックス（ＦＴＰ−１００５、日本製蝋社製、
融点９８℃）及びＮ−ステアリルエルカ酸アマイド（ニ
ッカアマイドＳＥ、日本製蝋社製、融点７５℃）、樹脂
は、ポリアミド樹脂（バーサミド７５６、ヘンケル白水
社製、軟化点１０２〜１１２℃）、染料は、油溶性染料
Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ４９（Ｎｅｐｔｕｎｅ
ＲｅｄＢａｓｅ ５４３、ＢＡＳＦ社製）を用いた。

【００３３】インク処方 ＦＴＰ−１００５ ６０重量％ ニッカアマイドＳＥ １９重量％ バーサミド７５６ １９重量％ Ｎｅｐｔｕｎｅ Ｒｅｄ Ｂａｓｅ ５４３ ２重量％

【００３４】ＦＴＰ−１００５、ニッカアマイドＳＥ、
バーサミド７５６を、１４０℃の温度で加熱溶解し、Ｎ
ｅｏｐｅｎ Ｂｌｕｅ ８０８を混合した。これをディ
ゾルバーにより１０００ｒｐｍで攪拌混合した。調整さ
れたインク組成物を東洋濾紙社製、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、最
終的なインク組成物を得た。

【００３５】上記インク組成物を１１０℃に熱したホッ
トプレート上で溶融させ、ＯＨＰ用紙（ＰＰ−２５０
０、住友３Ｍ社製）上に線巻ロッド（巻線径０．９ｍ
ｍ）によりコートしたところ、色彩が鮮明で透明なイン
ク膜が得られた。ＨＡＺＥ度計（スガ試験器社製）によ
りＨＡＺＥ度を測定したとろ、２３．５％であった。上
記インク組成物をインクジェットプリンターに搭載し、
印刷を行ったところ、ヘッドの目詰まりがなく、記録紙
上で鮮明な印字が得られた。

【００３６】比較例１ ビヒクルとしての常温固体ワックスは、ウレタン型ワッ
クス（ＮＰＳ−６０１０、日本精蝋社製、融点７５℃）
及びＮ−ステアリルエルカ酸アマイド（ニッカアマイド
ＳＥ、日本化成社製、融点７５℃）、樹脂は、ポリアミ
ド樹脂（バーサミド７５６、ヘンケル白水社製、軟化点
１０２〜１１２℃）、染料は、油溶性染料Ｃ．Ｉ．Ｓｏ
ｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １６２（Ｎｅｏｐｅｎ Ｙ
ｅｌｌｏｗ ０７５、ＢＡＳＦ社製）を用いた。

【００３７】インク処方 ＮＰＳ−６０１０ ３０重量％ アマイドＳＥ ４０重量％ バーサミド７５６ ２８重量％ Ｎｅｏｐｅｎ Ｙｅｌｌｏｗ ０７５ ２重量％

【００３８】ＮＰＳ−６０１０、アマイドＳＥ、バーサ
ミド７５６を、１４０℃の温度で加熱溶解し、Ｎｅｏｐ
ｅｎ Ｙｅｌｌｏｗ ０７５を混合した。これをディゾ
ルバーにより１０００ｒｐｍで攪拌混合した。調製され
たインク組成物を東洋濾紙社製、加熱濾過装置により２
μｍのメッシュフィルターを使用して濾過を行い、最終
的なインク組成物を得た。

【００３９】上記インク組成物を１１０℃に熱したホッ
トプレート上で溶融させ、ＯＨＰ用紙（ＰＰ−２５０
０、住友３Ｍ社製）上に線巻ロッド（巻線径０．９ｍ
ｍ）によりコートしたところ、実施例１のインクと比べ
て明らかに透明度が落ちた。ＨＡＺＥ度計（スガ試験器
社製）によりＨＡＺＥ度を測定したところ、５６．３％
もの値があった。更に上記インク組成物を、１２０℃に
熱したスライドグラス上に２〜３滴のせて溶融させ、そ
の上にカバー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、ワックスの結晶が多数見られた。

【００４０】

【発明の効果】本発明のホットメルト型インクジェット
用インク組成物は上述の構成よりなるので、一定の温度
で相変化することができ、色むらがなく、定着性が良好
で、オフセットを引き起こさず、透明性に優れており、
インクジェット記録用インクとして、特に、ＯＨＰシー
ト等に鮮明なカラー画像を成形する際に好適に使用する
ことができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワックスと樹脂とからなる組成物に色材
   を含有させてなるホットメルト型インクジェット用イン
   ク組成物において、前記ワックスの融点と前記樹脂の軟
   化点との差が、０〜２０℃であることを特徴とするホッ
   トメルト型インクジェット用インク組成物。
2. 【請求項２】 ワックスの融点と樹脂の軟化点との差が
   ０〜２０℃の範囲にある成分が、前記ワックス及び前記
   樹脂ともに少なくとも８０重量％含有されている請求項
   １記載のホットメルト型インクジェット用インク組成
   物。
3. 【請求項３】 ＨＡＺＥ度が、３０．０％以下である請
   求項１又は２記載のホットメルト型インクジェット用イ
   ンク組成物。