JPS6042833B2 - インク組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特にインクジェット記録用インクとして有用
な高濃度の記録用インク組成物に関するものである。

本発明の第１の目的は疎水性の染料と水溶性の染料を
同一インク中に含有させることにより必要な物性と充分
な濃度を有するインク組成物（カラーインク及び無彩色
インク）を提供することにある。

インクジェット記録の場合のようにきわめて少量のイン
クで必要な濃度の画像を形成させようとする場合、イン
ク中の染料濃度を高くする必要がある。従来の水溶性染
料を用いたインクの場合には染料濃度を高くすると染料
の析出の問題があつて実用上種々のトラブルを生じる。
インクジェット記録の場合を例にとれば上記の問題はイ
ンク又油溶性染料を用いたインクの場合には油性溶媒中
に染料を高濃度に溶解させると粘度が上昇する傾向があ
つて、低粘度の物性が要求される目的には不適である。
この場合アセトン、酢酸エチル等の低粘度の溶液を併用
しても溶媒の揮発に伴う物性の変化が実用上やはり問題
となる。本発明のインクは上記の問題を解消したインク
である。即ち水性媒体である為ほぼ水に近い物性を持つ
上、水溶性染料単独の場合よりもビニル重合体微粒子中
に含浸された疎水性染料の分だけインク濃度を高くする
ことが出来る。 本発明の第２の目的はインクに要求さ
れる色相のコントロールの範囲を拡げることにある。

即ち、水溶性染料と油溶性染料を組合せて用いることが
出来るだけでなく、夫々の染料の組み合せの割合を変え
ることが出来る為従来の水溶性、油溶性単独のインクに
較べて色相をより広範囲に変化させることが可能である
。又、例えば赤外吸収染料と通常のカラーインクを組み
合わせるというように用途の異なる染料を組み合わせる
ことにより、インクの使用々途を広げることも可能であ
る。 本発明において用いるビニル重合体粒子は水に対
しては実質的に溶解も膨潤もしないものであり且つ疎水
性染料の溶媒として用いる有機溶媒に対しては実質的に
溶解はしないが膨潤する性質を持つことを特徴とするも
のである。

このようなビニル重合体粒子はビニルモノマーを乳化重
合してつくることが出来る。適当なモノマーとしては （ａ） 一般式 （式中、Ｒは水素又は炭素数１〜５のアルキル基、Ｒ″
は水素又はメチル基、Ｒ″は炭素数１〜６のアルキル基
を表わす）で示される（１）アクリル酸エステル（例え
ばメチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルア
クリレート、ヘキシルアクリレート、オクチルアクリレ
ート、ドデシルアクリレート等）、及び（Ｉｉ）α置換
アクリル酸エステル（例えばメチルメタクリレート、ブ
チルメタクリレート、オクチルメタクリレート等）（ｂ
）カルボン酸基若しくはスルホン酸基又はそれらのアン
モニウム若しくはアルカリ金属塩を約２〜２．５重量％
、好ましくは約２〜１０重量％含む親水性ビニルモノマ
ー（ｃ）硬化剤（ホルムアルデヒド、サクシンアルデヒ
ドのようなアルデヒド類、ビニルスルホン、アジリジン
等）との反応によつて硬化物質を生成する架橋可能な基
を１つ以上、約０．２〜１０重量％含む硬化性又は架橋
性ビニルモノマー（ｄ）末端炭素原子に結合したスルホ
ン酸基を有するモノマー群から選定される親水性ビニル
モノマー（ｅ）硬化性の活性メチレン基を含む硬化性又
は架橋性ビニルモノマー（ｆ）アクリルアミド（ブチル
アクリルアミド、ヘキシルアクリルアミド等）（ｇ）α
一置換アクリルアミド（ブチルメタクリルアミド、ジブ
チルメタクリルアミド等）（５）ビニルエステル（酢酸
ビニル、酩酸ビニル・等）（１）ハロゲン化ビニル（塩
化ビニル等）（ｊ）ビニルエーテル（ビニルエチルエー
テル、ビニルオクチルエーテル等）（ｋ）スチレン、α
一置換スチレン（α−メチルスチレン等）０）核置換ス
チレン誘導体（ヒドロキシスチレン、クロロスチレン、
メチルスチレン等）（ｍ）エチレン、プロピレン、ブチ
レン、ブタジエン、アクリロニトリル等が挙げられる。

これらは単独又は２種以上組合わめて用いられる。

又上記の特性を保有する範囲において上記以外のビニル
モノマーをマイナー成分として混合してもよい。本発明
に用いられるビニル重合体においては比較的低い弾性モ
ジユラスを有するものが推奨され、特にそのガラス転移
点が３０℃以下のものが望ましい。

ポリマーラテックスの典型的例としては少なくとも約２
重量％〜約２鍾量％の固形分を含有する下記の成分から
成るラテックスがあげられるが、本発明はこれらに限定
されるものではない。下記の数値はラテックス製造のさ
い反応器に装入されたモノマーの相対重量比である。

（イ）ｎ−ブチルメタクリレートニ８５ ナトリウム３−メタクリロイルオキシプロパンー１−メ
チルー１−スルホネートニ１０２−アセトアセトキシエ
チルメタクリレートニ５ （ロ）ｎ−ブチルアクリレートニ８５ ナトリウム２−アクリルアミドー２：１０２−アクリル
アミドー２−メチルプロパンスルホネートニ５（ハ）ｎ
−ブチルメタクリレートニ７５ メチルメタクリレートニ１０ ナトリウム２−アクリルアミドー２−メチルプロパンス
ルホネートニ１０２−アセトアセトキシエチルメタクリ
レートニ５ （ニ）ｎ−ブチルメタクリレートニ５０ スチレンニ４０ ナトリウム２−アクリルアミドー２−メチルプロパンス
ルホネートニ１０ビニル重合体粒子中に含浸される疎水
性物質の割合は２．５〜７５重量％、好ましくは５〜約
５鍾量％である。

本発明で用いられる疎水性染料としては有機溶媒に溶解
性のモノアゾ系、アントラキノン系、金属錯塩型モノア
ゾ系、ジアゾ系、フタロシアニン系、トリアリルメタン
形、その他の染料、昇華性染料及び有機顔料があげられ
る。以下に本発明で用いられる疎水性染料の例を色別に
して示す。

黄色系：Ｃ．Ｉ．ＳＯｌｖｅｎｔＹｅｌｌＯｗｌ９（Ｃ
．Ｉ．ｌ３９ＯＯＡ）、Ｃ．Ｉ．ＳＯｌｖｅｎｔＹｅｌ
ｌＯｗ２ｌ（Ｃ．Ｉ．ｌ８６９Ｏ）、Ｃ．Ｉ．ＳＯｌｖ
ｅｎｔＹｅｌｌＯｗ６ｌ、Ｃ．Ｉ．ＳＯｌｖｅｎｔＹｅ
ｌｌＯｗ８Ｏ、ＡｉｚｅｎＳｐｌｌＯｎＹｅｌｌＯｗＧ
ＲＨｓｐｅｃｉａｌ（商品名、保土谷化学工業株式会社
製）、ＤｉａｒｅｓｉｎＹｅｌｌＯｗＦ（商品名、三菱
化成工業株式会社製）、ＤｉａｒｅｓｉｎＹｅｌｌＯｗ
Ａ（商品名、三菱化成工業株式会社製）、ＹｅｌｌＯｗ
ｆｌｕＯｒＧ（商品名、住友化学工業株式会社製）。

橙色系：Ｃ．Ｉ．ＳＯｌｖｅｎｔＯｒａｎｇｅｌ（ＣＪ
．ｌｌ９２Ｏ）、Ｃ．Ｉ．ＳＯｌｖｅｎｔＯｒａｎｇｅ
３７、Ｃ．Ｉ．ＳＯｌｖｅｎｔＯｒａｎｇｅ４Ｏ、Ｄｉ
ａｒｅｓｉｎＯｒａｎｇｅＫ（商品名、三菱化成工業株
式会社製）、ＤｉａｒｅｓｉｎＯｒａｎｇｅＧ（商品名
、三菱化成工業株式会社製）、ＳｕｎｌｌｐＩａｓｔＯ
ｒ′Ａｎｇｅ３Ｇ（商品名、住友化学工業株式会社製）
。

赤色系：Ｃ．Ｉ．ＳＯｌ■ＥｎｔＲｅｄ８（Ｃ．Ｉ．ｌ
２７ｌ５）、Ｃ．Ｉ．ＳＯｌｖｅｎｔＲｅｄ８ｌ、Ｃ．
Ｉ．ＳＯｌｖｅｎｔＲｅｄ８２、Ｃ．Ｉ．ＳＯｌｖｅｎ
ｔＲｅｄ８４、Ｃ．Ｉ．ＳＯｌｖｅｎｔＲｅｄｌＯへ０
ｒｉｅｎｔ０１１Ｓｃａｒ１ｅｔ＃３０８（商品名、オ
リエント化学工業株式会社製）、ＳＯｌｄａｎＲｅｄ３
Ｒ（商品名、中外化成株式会社製）、Ｄｉａｒｅｓｉｎ
ＲｅｄＳ（商品名、三菱化成工業株式会社製）、Ｓｕｍ
ｉｐｌａｓｔＲｅｄＡＳ（商品名、住友化学工業株式会
社製）、ＤｉａｒｅｓｉｎＲｅｄＫ（商品名、三菱化成
工業株式会社製）、ＳｕｎｌｌｐＩａｓｔＲｅｄ３Ｂ（
商品名、住友化学工業株式会社製）、Ｄｉａｒｅｓｉｎ
ＲｅｄＥＬ（商品名、三菱化成工業株式会社製）、Ｄｉ
ａｒｅｓｉｎＲｅｄＨ（商品名、三菱化成工業株式会社
製）、ＤｉａｒｅｓｉｎＲｅｄＬＭ（商品名、三菱化成
工業株式会社製）、ＤｉａｒｅｓｉｎＲｅｄＧ（商品名
、三菱化成工業株式会社製）、ＡｉｚｅｎＳｐｉＩＯｎ
ＲｅｄＧＥＨＳｐｅｃｉａｌ（商品名、保土谷化学工業
株式会社製）。

桃色系：ＤｉａｒｅｓｉｎＰｉｎｋＭ（商品名、三菱化
成工業株式会社製）、ＳｕｍｉｐＩａｓｔＰｉｎｋＲ，
，ＦＦ（商品名、住友化学工業株式会社製）。

紫色系：Ｃ．Ｉ．ＳＯｌｖｅｎｔＶｌＯｌｅｔ（Ｃ．Ｉ
．４２５３５Ｂ）、Ｃ．Ｉ．ＳＯｌｖｅｎｔＶｌＯｌｅ
ｔ２ｌ、ＤｉａｒｅｓｉｎＶｉＯｌｅｔＡ（商品名、三
菱化成工業株式会社製）、Ｄｉａｒｅｓｉｎ■ＩＯｌｅ
ｔＤ（商品名、三菱化成工業株式会社製）、Ｓｕｎｌｌ
ｐｌａｓｔＶｉＯｌｅｔＲＲ（商品名、住友化学工業株
式会社製）。

青色系：Ｃ．Ｉ．ＳＯｌｖｅｎｔＢｌｕｅ２（Ｃ．Ｉ．
４２５６３Ｂ）、Ｃ．Ｉ．ＳＯｌｖｅｎｔＢｌＬｌｅｌ
ｌ（Ｃ．Ｉ．６ｌ５２５）、Ｃ．Ｉ．ＳＯｌｖｅｎｔＢ
ｌｕｅ２５（Ｃ．Ｉ．７４３５Ｏ）、Ｃ．Ｉ．ＳＯｌｖ
ｅｎｔＢｌｌｌｅ３６、Ｃ．ｌ．ＳＯＩｖｅｎｔＢｌｕ
ｅ５５、ＡｉｚｅｎＳｐｉｌＯｎＢＩＬｌｅＧＮＨ（商
品名、保土谷化学工業株式会社製）、Ｄｉａｒｅｓｉｎ
ＢｌｕｅＧ（商品名、三菱化成工業株式会社製）、Ｄｉ
ａｒｅｓｉｎＢｌｕｅＣ（商品名、三菱化成工業株式会
社製）、ＤｉａｒｅｓｉｎＢｌｕｅＪ，．ＡｌＨ．．Ｋ
，．Ｎ（商品名、三菱化成工業株式会社製）、Ｖａｌｌ
ＦａｓｔＢｌｕｅ＃２６０４（商品名、オリエント化学
工業株式会社製）。

緑色系：Ｃ．Ｉ．ＳＯｌｖｅｎｔＧｒｅｅｎ３（Ｃ．Ｉ
．６ｌ５６５）。

茶色系：Ｃ．Ｉ．ＳＯｌｖｅｎｔＢｒＯｗｎ３（Ｃ．Ｉ
．ｌｌ３６Ｏ）、ＤｉａｒｅｓｉｎＢｒＯｗｎＡ（商品
名、三菱化成工業株式会社製）。黒色系：Ｃ．Ｉ．ＳＯ
ｌｖｅｎｔＢＩａｃｋ（Ｃ．Ｉ．２６ｌ５Ｏ）、Ｃ．Ｉ
．ＳＯｌｖｅｎｔＢｌａｃｋ５（Ｃ．Ｉ．５Ｏ４ｌ５）
、Ｃ．Ｉ．ＳＯｌｖｅｎｔＢｌａｃｋ７（Ｃ．Ｉ．５Ｏ
４ｌ５）、Ｃ．Ｉ．ＳＯｌｖｅｎｔＢｌａｃｋ２２、Ｃ
．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌａＣｋｌ２４（Ｃ．Ｉ．ｌ２ｌ９５
）、ＳｕｍｌｉｓＯｌＢｌａｃｋ．ＡＲｓＯｌ（商品名
、住友化学工業株式会社製）、ＶａｌｌＦａｓｔＢＩａ
ｃｋ＃１８０２（商品名、オリエント化学工業株式会社
製）。

その他米国特許３６５１４９５号、同３６５２２８４、
同３４８６８９７号、同２７５１２９８号、同３５０６
４４３号並びにプロダクトライセンシングインデツクス
９２巻、第１０８〜１０９頁（１９７１年１２月）、カ
ナダ国特許６０２６０７号、米国特許３４４３９３９号
、同３４４３９４０号、同３４４３９４１号、同３７２
５０６２号、同３４１５６４４号、同３４１５６４５号
、同３４１５６４６号、同３６４７４３７号、及び同３
６３５７０７、ベルギー国特許７５７９５９号、同７５
７９６０号、同８１０１９５号及び同７８８２６８号に
記載された親油性染料を用いることもできる。

疎水性染料を溶解させる有機溶媒としては水と実質的に
混和しないか部分的に混和するアルコール系、エステル
系、ケトン系、エーテル系、炭化水素系、油脂類その他
の溶媒が用いられる。

この溶媒の具体例としては米国特許２３２２０２７号、
同３６７６１３７号等に記載されているようなりルボン
酸エステル、アミド、エーテル、ケトン等があげられる
。好ましい溶媒例としてはジーｎ−ブチルフタレート、
ジオクチルフタレート、ジメトキシエチルフタレート、
ジイソオクチルフタレート、ジメトキシエチルフタレー
ト、ベンジルフタレート、トリフェニルホスフェート、
トリクレジルホスフエート、ジフェニルモノブチルホス
フェート、トリブチルホスフェート、トリデシルホスフ
ェート、ジブチルモノヘキシルホスフェート、ジフェニ
ルモノー０−クロロフェニルホスフェートの如きフタル
酸およびリン酸のエステルがあげられ、又補助溶媒とし
て米国特許３２５３９２１号、同３５７４６２７号等に
記載されているエチルアセテート、ブチルアセテート、
ニトロメタン、クロロホルム、２級ブタノール、メチル
イソブチルケトン、β一エトキシエチルアセテート、ジ
エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコ
ールモノエチルエーテル、テトラヒドロフラン、シクロ
ヘキサノン、ジメチルホルムアミド、メタノール、ジオ
キサン等を上記溶媒と混合して用いてもよい。

本発明に用いられる水溶性染料としては水に可溶性のモ
ノアゾ系、アントラキノン系、金属錯塩型モノアゾ系、
フタロシアニン系、トリアリルメタン系その他の染料が
用いられる。

以下に本発明で用いられる水溶性染料の例を色別にして
示す。

黄色系：Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌＯｗ３３（Ｃ．
Ｉ．２９Ｏ２Ｏ）、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌＯｗ
３９ｓＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌＯｗ４４（Ｃ．Ｉ
．２９ＯＯＯ）、Ｃ．ｌ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌＯｗ９
ｆ３ｓＣ．Ｉ．ＡｃｉｄＹｅｌｌＯｗｌｇｓＣ．Ｉ．Ａ
ｃｉｄＹｅｌｌＯｗ２λ Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＹｅｌｌＯｗ２＼ Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＹｅｌｌＯｗ鳳 Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＹｅｌｌＯｗｌ２７。

赤色系：Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＲｅｄ７９（Ｃ．Ｉ．２
９Ｏ６５）、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＲｅｄ８ｌ（Ｃ．Ｉ
．２８ｌ６Ｏ）、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＲｅｄ８３（Ｃ
．Ｉ．２９２２５）、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＲｅｄ３７、Ｃ
．Ｉ．ＡｃｉｄＲｅｄｌｌＦ３ｓ Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＲｅｄｌ５８（Ｃ．Ｉ．２Ｏ５３Ｏ）
、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＲｅｄ２４９（Ｃ．Ｉ．ｌ８ｌ３４
）、Ｃ．ｌ．ＡｃｉｄＶｉＯｌｅｔ９ＯＯ青色系：Ｃ．
Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ７ｌ（Ｃ．Ｉ．３４ｌ４Ｏ）
、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ９８（Ｃ．Ｉ．２３ｌ
５５）、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ９へＣ．Ｉ．Ｄ
ｉｒｅｃｔＢＩｕｅ２Ｏ２、 Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌｕｅｌ２７（Ｃ．Ｉ．６ｌｌ３５
）、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌｕｅ２３（Ｃ．Ｉ．６ｌｌ２
５）、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌｕｅ４３（Ｃ．Ｉ．６３Ｏ
ＯＯ）、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌｕｅ７８（ＣＪ．６２ｌ
Ｏ５）、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌｕｅ８２。

黒色系：Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋｌ９（Ｃ．Ｉ
．３５２５５）、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋ３２
（Ｃ．Ｉ．３５４４Ｏ）、１Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢ１
ａｃｋ１０阪Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌａｃｋｌ（Ｃ．Ｉ．
２Ｏ４７Ｏ）、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌａｃｋ３ｌ（Ｃ．
Ｉ．ｌ７５８Ｏ）、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌｕｅ２４（Ｃ
．Ｉ．２６３７Ｏ）、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌａＣｋ５２
。

以下に実施例をあげて本発明インク組成物を説明する。

実施例１黄色染料Ｃ．ｌ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＹｅｌｌＯ
ｗ４２（Ｃ．Ｉ．ｌＯ３３８）３ｙを１５ｍ１のトリブ
チルホスフェートに加熱溶解゛し、これを前記した（イ
）の組成のモノマーから製造したラテックス（重合体２
踵量％）１００ｍ１に添加して、高速ミクサーで混合し
た。

得られた染料含浸ビニル重合体粒子の水性分散物に対し
て更にＣ．Ｉ．ＡｃｉｄＹｅｌｌＯｗｌ９を２ｆを添加
溶解し、実質染料濃度約５％の安定な高濃度カラーイン
クを調製した。得られたジェットインク組成物の粘度は
３．０Ｃｐ．表面張力は３０ダイン／Ｃｍであつた。実
施例２赤色染料Ｃ．Ｉ．ＳＯｌｖｅｎｔＲｅｄ８（Ｃ．
Ｉ．ｌ２７ｌ５）５ｙを２０ｍ１のトリクレジルホスフ
エートに加熱溶解し、前記した（口）の組成のモノマー
から製造したラテックス（重合体２０重量％）１００ｍ
１に添加して、高速ミクサーで１００００！′Ｐｍで２
分間攪拌した。

得られた染料含浸ビニル重合体粒子の水性分散物に対し
て更にＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＲｅｄ８ｌ２ｙを溶解して
実質染料濃度約７％の高濃度カラーインクを調製した。
得られたインクは室温貯蔵中長時間にわつて凝固するこ
となく安定であるばかりではなく、インクジェット、エ
アーブラツシ、スプレーガンに用いた場合ノズルをつま
らせることなく高品質な画像を得ることが出来た。実施
例３ 青色染料Ｃ．Ｉ．ＳＯｌｖｅｎｔＢＩｕｅ２（Ｃ．Ｉ．
４２５６３Ｂ）３ｙをジブチルフタレート１０ｙ及び酢
酸エチル２０ｙに加熱溶解する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ビニルモノマーを乳化重合して調製した重合体微粒
   子であつて、ガラス転移点が３０℃以下であり、かつ実
   質的に水に対して不溶性、非膨潤性で疎水性染料の溶媒
   に対して膨潤性であるビニル重合体微粒子を水性媒体中
   に分散させ、水性媒体中には水溶性染料を、ビニル重合
   体微粒子中には疎水性染料溶液を含有させたことを特徴
   とするインク組成物。