JPS63309570A - 熱溶融性インク組成物 - 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〕 本発明は熱により溶融・流動化しうるインク組成物に関
する。ざらに詳しくは熱転写インク。

熱転写捺染インク、熱溶融性印刷インクなどに好適な、
熱溶融により転写又は直接に受像体へ印像することの出
来る熱溶融性インク組成物に関する。

〔従来の技術〕

従来、熱溶融性インクは、ワックス類、ポリ（エチレン
・酢酸ビニル）樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル
樹脂、ポリ（塩化ビニル・酢酸ビニル）樹脂などの熱溶
融性樹脂をビヒクルとしてこれに着色材として顔料を分
散させたインクが知られている。

この様なインクは直接溶融状態で受像体へ印像する使用
方法や、あらかじめ支持体（例えば樹脂フィルムや高密
度紙など）に印刷形成した印像を熱の介在によって溶融
転写するものや、かかる支持体にインクを溶融塗布した
媒体を記録用紙等の受像体に圧接してサーマルヘッドな
どの熱によって加熱された個所のインクを受像体へ溶融
転移させる等の用に供される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この様な従来技術による熱溶融性インクは、着色材とバ
インダー（ビヒクル）及び添加材から構成されている。

着色材として顔料が使用され又バインダーとして各種の
熱溶融性樹脂やワックス類などが目的に応じて使用され
て来た。

しかしながら、従来使用されてきた顔料は、この様な熱
溶融性のバインダーへの分散に、多くの困難性を有して
おり、実際上程々の剪断力による分散機を用いて分散し
ようとしても分散不良ないし分散の不安定化を生じるこ
とが多く、インクｌに問題があった。

又顔料であるが故に高濃度着色や透明度の高い鮮明な着
色が得にくいという問題があった。

本発明者は、鮮明なカラー印像が得られ、かつ従来の顔
料分散の様な操作や問題点を解消することができる熱溶
融性インクを提供することを目的としてなされたもので
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の要旨とする所は熱によって溶融・流動化する熱
溶融性インク組成物において、アクリル酸エステルおよ
び／またはメタクリル酸エステルの１種又はそれ以上の
６０モル％以上と酸性染料可染ダイサイトを有するモノ
マーの１種又はそれ以上の１モル％以上から成る共重合
体の酸性染料による染色物と、ワックス類および／また
は樹脂類を主成分として含み、１配の染色物は前記のイ
ンク組成物総量１００重量部に対して９９車量部まで含
有することを特徴とする熱溶融性インク組成物に存し、
これにより所期の目的を達成したものである。

（作　用〕 以下に本発明についてざらに詳細に説明する。

本発明における前記アクリル酸エステルおＪ、び／また
はメタクリル酸エステルと酸性染料可染ダイサイトを有
するモノマーとの共重合体の染色物は、雨上ツマ−を共
重合した後、酸性染料によって染色することによって製
造できる。

前記のアクリル酸エステルおよび／またはメタクリル酸
エステルとしては炭素数１２〜２２の飽和および／また
は不飽和の脂肪族アルコールとアクリル酸、メタクリル
酸とのエステル類が好ましく、炭素数が１２未満では油
脂類、ワックス類に相溶しなくなる。

また特に炭素数が１４未満では、得られる共重合体の染
色物の溶融温度が室温前後になりべとつきやすくなるこ
とから、通常の使用にあたっては特に炭素数１４以上の
エステル類が好ましい。

これを具体的に示せば、アクリル酸ドデシルエステル、
メタクリル酸ドデシルエステル、アクリル酸テトラデシ
ルエステル、メタクリル酸テＩ〜ラデシルエステル、ア
クリル酸ヘキサデシルエステル、アクリル酸へキサデセ
ンエステル。

メタクリル酸ヘキサデシルエステル、メタクリル酸へキ
サデセンエステル、アクリル酸オクタデシルエステル、
アクリル酸オクタデセンエステル、メタクリル酸オクタ
デシルエステル、メタクリル酸オクタデセンエステル、
アクリル酸エイコサンエステル、メタクリル酸エイコ１
ノンエステル、アクリル酸ドコザンエステル、メタクリ
ル酸トコサンエステルなどをあげることが出来る。

本発明における酸性染料可染ダイサイトを有するモノマ
ーとしては、アミン塩を有するモノマーがあげられ、例
えば、アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウ
ムクロライド、メタクリロイルオキシエチルトリメデル
アンモニウムクロライド、アクリルアミドエチルトリメ
チルアンモニウムクロライド、メタクリルアミドプロピ
ルトリメチルアンモニウムクロライド等の第４級アンモ
ニウム塩基を有するモノマーあるいはメタクリル酸ジメ
チルアミノエチル。

アクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジメヂ
ルアミノプロビル、アクリル酸ジメチルアミノプロピル
、メタクリル醒ジエヂルアミノエチル、アクリル酸ジエ
チルアミノエチル。

メタクリル酸第３ブチルアミノエチル、アクリル酸第３
ブチルアミノエチル、ビニルピリジン等の７ミノ基を有
するモノマーの塩、例えば塩酸塩、硫酸塩、蟻酸塩、酢
酸塩、乳酸塩等をあげることが出来る。

アクリル酸エステルおよび／またはメタクリル酸エステ
ルと酸性染料可染ダイサイトを有するモノマーとの共重
合比率は、得られる高分子色材の溶融温度、油脂類、ワ
ックス類との相溶性１色濃度などによって選択出来るが
、アクリル酸エステルおよび／またはメタクリル酸エス
テルが６０モル％未満では油脂類、ワックス類との相溶
性が不十分となる傾向を示し、酸性染料可染ダイサイト
を有するモノマーが１モル％未満では充分な色ｃｉ度が
得られない。

これらアクリル酸エステルおよび／またはメタクリル酸
エステルと酸性染料可染ダイサイトを有するモノマーと
を溶媒中で重合開始剤を使用して重合するが、重合に使
用する溶媒は特に限定されず、ジメチルホルムアミド、
ジエチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、エチレ
ンカーボネート、プロピレンカーボネートなどで良い。

又重合に際して溶媒中の七ツマー濃度は１〜３０重ω％
、好ましくは５〜２０重量％の範囲内で実施出来る。

溶媒中の七ツマー濃度が高すぎると重合中の凝析物が多
くなり又重合反応熱の除去が困難となるなどの点で好ま
しくなく、又あまりの低濃度では経済的に不利である。

さらに、使用される重合開始剤としてはＡＩＢＮ、ｔ−
ブチルハイドロペルオキシド。

キュメンハイドロペルオキシドの様な通常のラジカル重
合開始剤でよい。

この様な重合開始剤を使用して通常の重合反応で採用さ
れている重合温度で重合するのであるが、重合温度は１
０〜ｉｏｏ℃、通常４０〜９０°Ｃで実施すれば良い。

本発明は、この様な共重合体の製造方法によって何ら限
定されるものではない。

次で得られた共重合体を酸性染料で染色するが、使用さ
れる酸性染料としては、共重合体のダイサイトと結合し
うる基すなわちスルホン酸基やカルボン酸基を有してい
る染料であればよく、通常の酸性染料の他、直接染料２
Ｍ性媒染染料なども好適に使用できる。

染色方法は特に限定されないが、例えば酸性染料の水溶
液と本発明の前出の共重合体溶液を接触処理することに
より基本的に達成される。

染色処理条件としては、特に限定されないが、室温〜１
００°Ｃ，通常３０〜８０’Ｃで良い。かかる染色処理
のうち本発明の共重合体の染色物は、染色溶液から分離
されるが分離方法としては例えば蒸留などの方法により
溶媒を除くか、直接人聞の水中に投入して析出する着色
物を濾過分離する方法などがある。

かかる染色条件、分離、精製方法などによって本発明は
限定されない。

本発明にあける共重合体の染色物の溶融温度は特に限定
されないが、好ましくは３０〜１５０°Ｃ１待に好まし
くは５０〜８０℃のものが良い。インク組成物中の共重
合体の染色物の含量が高い場合、この温度範囲未満では
室温付近でインク自体が粘着しやすく、またこの温度範
囲を越えると熱溶融時に高いエネルギーを要し、さらに
熱転移インク聞も同じエネルギー量では少なくなり、実
用的ではない。また本発明における共重合体の染色物の
溶融粘度は本発明のインク組成物中に占める含量や他の
添加成分により自由に選択でき、特に限定することはで
きないが、より良い溶融転移性を発現するには、溶融粘
度があまりに大き過ぎないものが好適に使用され、好ま
しくは１２０℃における溶融粘度（フローテスター、１
００に’Ｊ／ｃｔｔｔにて測定）が１０００Ｐａ　−ｓ
以下、特に５００ｐａ−３以下のものが好ましい。

尚、本発明における共重合体の分子量としては特に限定
されないが、インク組成物中の共重合体の染色物の含量
が高い場合、共重合体の分子量が大きすぎると、溶融転
移しがたくなり、印像の解像度が低下する傾向を示すの
で、重量平均分子量で５０万以下のものが好ましく、特
に２０万以下のものが好ましい。

本発明の熱溶融性インク組成物は前出の共重合体の染色
物のみでもよいが、より好ましくはさらに他の熱溶融性
物質、例えばワックス類。

樹脂類などが含まれる。これらワックス類、樹脂類など
の熱溶融性物質の融点は５０〜２００’Ｃ１好ましくは
６０〜１５０℃のものが良好で融点が５０°Ｃより低す
ぎると印象の解像度が低下する傾向を示し、逆に融点が
２００’Ｃより高い場合には熱溶融時に高いエネルギー
を要し、又熱転移インク量も少なくなり実用的ではない
。

本発明のインク組成物に使用される前出のワックス類、
樹脂類として以下代表的なものを例示するが、これらに
限定されるものではない。

ワックス類としてはライスワックス、本ろう。

キャンデリラワックス、カルナウバワックスなどの植物
性ワックス、ラノリン、密ろう、セラックワックスなど
の動物性ワックス、モンタンワックスなどの鉱物性ワッ
クス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワッ
クス、酸化パラフィンワックス、塩素化パラフィンワッ
クス、リシノール酸アマイド、ラウリン酸アマイド、オ
レイン酸アマイド、ポリエチレンワックス、ポリエチレ
ンオキシドワックスなどの合成ワックスなどをあげるこ
とが出来る。

樹脂類としてはスチレン・ブタジェン樹脂。

酢酸ビニル樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、酢
酸ビニル・塩化ビニル共重合体樹脂。

塩化ビニル樹脂、天然ロジン、水添ロジン、ロジン変性
物２石油樹脂、ケトン樹脂などをあげることが出来る。

本発明のインク組成物中の前出の共重合体の染色物の吊
はインク組成物総１１００重最部に対し９９重ω部まで
が良く、好ましくは１０〜５０重量部がよい。又本発明
のインク組成物中のワックス類、ＩｆＡ脂類の使用量は
インク組成物総量１００＠ｍ部に対し１重量部以上が良
く、好ましくは９０〜５０重量部が良い。尚９９重量部
以上では希釈による色濃度の低下により印像色濃度が低
くなり好ましくない。

上記のワックス類および樹脂類のうち樹脂類の使用量が
多くなるとインク組成物の粘度は高くなる傾向を示すが
、受像体への接着性や堅牢性は向上する傾向を示す。又
ワックス類の使用量が多くなると、インク組成物の粘度
は低下する傾向を示すが、接着性や堅牢性が低下する傾
向を示す。

さらに本発明のインク組成物には、上記成分以外に各種
添加剤が含有されても良い。例えばひまし油、あまに油
、オリーブ油などの植物性油、鯨油、牛脂などの動物性
油、スピンドル油などの鉱物性油、ジオクヂルフタレー
トなどの可塑剤などをめげる事が出来る。又例えば熱老
化防止剤、酸化防止剤などの安定化剤が配合されても良
い。

本発明の熱溶融性インク組成物が適応される受像体とし
ては、紙、プラスチック、合成紙。

ガラス、金属、布など幅広くあげることが出来る。

本発明の熱溶融性インク組成物の必須成分である特定の
共重合体の染色物は、それ自身、熱溶融性であり、かつ
ワックス類など無極性の物質も含め、他の熱溶融性物質
の樹脂類とも良く相溶して均一に溶解分散出来る。

この理由については明確ではないが、本発明の特定の共
重合体の染色物中の染料分子ｄ３よび共重合体鎖中の脂
肪族基が関与していると考えられる。

（発明の効果〕 本発明によれば、従来の熱溶融性インクの製造に使用さ
れた顔料の分散工程が不要となることが大きな効果であ
る。

ざらに本発明のインクは、インクが溶融時に均一な溶融
状態を与えることが出来、印像の精度１色調の再現性が
向上出来る。

又色調は酸性染料を使用するため鮮明でおり極めて高い
透明感のある印像・印字を与えることが出来る。

〔実施例〕

以下に実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明するが
、本発明の実！態様がこれらに限定されるものではない
。なお以下に用いる［部ゴとは全て重量部を示す。

本発明の共重合体は以下に述べる方法で製造した。

得られた共重合体中の七ツマー組成比は、共重合体の染
色物の燃焼法による元素分析を行うことにより求めた。

共重合体の溶融温度は共重合体の染色物を２枚のガラス
板に挟み加温し２枚のガラス板がくつくつ温度を測定す
ることにより求めた。

インク組成物の溶融温度は融点測定器（柳本ＭＰＪ−２
型）により求めた。

製造例１ 窒素置換した５００　ｄ重合フラスコにＮ−メチルピロ
リドン４２０ｇ、ステアリルメタクリレート２１．３ｇ
、メタクリレートＤＭＣ−８０（メタクリロイルオキシ
エチルトリメチルアンモニウムクロライド、純度８０％
、三洋化成工業■製）４．７ｇを仕込み撹拌しながら９
０℃に昇温し、アゾビスイソブチロニトリル１．３ｇを
加え重合を開始した。引き続き撹拌を続け、９０℃で１
５時間重合した。

得られたポリマー溶液にスミランプラックＷＡ（ｆｉｌ
性染料Ｃ，１，アシッドブラック５２、住友化学工業■
製＞　２５．６９を添加し、７０℃で６０分間撹拌した
。

次にこの溶液を大量の水中に投入して着色したポリマー
を析出させ、濾過・乾燥して共重合体の染色物１２．０
９を得た。得られた共重合体中の七ツマー組成比はステ
アリルメタクリレート８０モル％、メタクリレートＤＭ
Ｃ−８０２０モル％であり、染色物の溶融温度は５７〜
６２℃で１２０℃での溶融粘度は２５０Ｐａ−ｓであっ
た。

製造例２ 窒素置換した５００ｒＩｄ１重合フラスコにＮ−メチル
ピロリドン２０９を仕込み９０℃に昇温した。次にこの
フラスコ中へ撹拌しながらステアリルメタアクリレート
２１．３ｇ、ジメチルアミノエチルメタクリレート３．
８ｇ、Ｎ−メチルピロリドン１６０ｇからなる七ツマー
溶液およびアゾビスイソブチロニトリル１．３　ｇ、　
Ｎ−メチルピロリドン２３．７９からなる触媒溶液を２
時間かけて滴下しながら重合を行い、引き続き１５時間
反応を続けた。

）ｑられたポリマー溶液に塩酸を加え中和した後、スミ
ランプラックＷＡ１７．０９を添加し７０℃で６０分間
撹拌した。

次に製造例１と同様に水中に投入し、共重合体の染色物
２７．５９をｊｑだ。ｊｑられた共重合体中の七ツマー
組成比はステアリルメタクリレート７０Ｅル％、ジメチ
ルアミンエチルメタクリレート３０モル％であり、染色
物の溶融Ｑ度は５５〜６０°Ｃで、１２０’Ｃでの溶融
粘度は２４０ｐａ−ｓであった。

製造例３ ステアリルメタクリレート２１．３ｇをトリデシルメタ
クリレート２１．３ｇに変えた以外は製造例２と同様に
重合、染色を行い、水中に投入し共重合体の染色物３０
．５ｇを得た。（ｑられた共重合体中のモノマー組成比
はトリデシルメタクリレート７５モル％、ジメチルアミ
ンエチルメタクリレート２５モル％であり、染色物の溶
融温度は３０〜３５℃で、１２０℃での溶融粘度は１７
０Ｐａ−ｓであった。

製造例４ 製造例２において、スミランプラックＷＡ１７．０ｇを
カヤラスプラブルーＦＦ２ＧＬ　（直接染料Ｃ，１，ダ
イレクトブルー１０６、日本生薬ＩＩ製）１７．７ｇに
変えた以外は製造例２と同様にして行い、共重合体の染
色物２０．９ｇ（溶融温度５５〜６０℃、１２０℃での
溶融粘度２５０ｐａ−５）を１９だ。

実施例１ 下記組成の熱溶融性インクを溶融混合により調製した。

ｒ！Ａ造例２の共重合体の染色物　　　　　３０部ウつ
トラセンＵＥ６８１　　　　　　　　１４部くエチレン
・酢酸ビニル共重合体） （Ｍｌ：３５０．酢酸ビニル含量：　２０ｗｔ％、融点
８５℃、東洋曹達工業■製） パラフィンワックス（融点５５°Ｃ）　　　　５＋）部
５５〜６０℃で溶融し、１２０℃での粘度６５ＣｐＳの
熱溶融性インクを１ワた。

ポリエチレンテレフタレートフィルムに厚さ２５μ乳の
インク層を形成さけたのち紙に重ね、裏面からの熱によ
って容易に紙面にインクを転移出来た。

実施例２ 下記組成の熱溶融性インクを溶融混合して調製した。

製造例１の共重合体染色物　　　　　　１０部ウつトラ
センＵＥ７２０２２．５部 （エチレン・酢酸ビニル共重合体） （ＭＩ：１５０．酢酸ビニル含量：　２８ｗｔ％、融点
６５℃、東洋四速工業（４木製） パラフィンワックス（融点５５℃）　　　６７．５部５
７〜６３℃で溶融し、１２０℃での粘度２００ｃｐｓの
熱溶融性インクを得た。

実施例１と同様にポリエチレンテレフタレートフィルム
に２５μｍの厚さのインク層を形成させたのち紙に重ね
裏面からの熱によって容易に紙面にインクを転移出来た
。

実施例３ 下記組成の熱溶融性インクを溶融混合して調製した。

製造例３の共重合体染色物　　　　　　３０部パラフィ
ンワックス（融点６５°Ｃ）　　　　７０部５０〜５５
°Ｃで溶融し、１２０’Ｃでの溶融粘度６０ＣｐＳの熱
溶融性インクを得た。このインクは溶融時紙、布に直接
印字出来た。

実施例４ 下記組成の熱溶融性インクを溶融混合により調製した。

’Ｉ造例２の共重合体染色物　　　　　１０．０部製造
例３の共重合体染色物　　　　　７．５部つルトラセン
ｔＪＥ７２０　　　　　　　２０．６部（エチレン・酢
酸ビニル共重合体） パラフィンワックス（融点５４℃）　　　６１．９部５
５〜６０’Ｃで溶融し、１２０℃での粘度２３０ＣＩ）
Ｓの黒色熱溶融性インクを得た。実施例１と同様にして
紙、布へインクを転移出来た。

実施例５ 下記組成の熱溶融性インクを溶融混合して調製した。

製造例４の共重合体染色物　　　　　　１５部パラフィ
ンワックス（融点６５℃）８５部６３〜６８℃で溶融し
、１２０’Ｃでの溶融粘度７０ｃｐｓの熱溶融性インク
を１９だ。このインクは溶解時、紙、布に直接印字出来
た。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱によって溶融・流動化する熱溶融性インク組成
   物において、アクリル酸エステルおよび／またはメタク
   リル酸エステルの１種又はそれ以上の６０モル％以上と
   酸性染料可染ダイサイトを有するモノマーの１種又はそ
   れ以上の１モル％以上から成る共重合体の酸性染料によ
   る染色物と、ワックス類および／または樹脂類を主成分
   として含み、上記の染色物は前記のインク組成物総量１
   ００重量部に対して９９重量部まで含有することを特徴
   とする熱溶融性インク組成物。
2. （２）酸性染料可染ダイサイトを有するモノマーがダイ
   サイトとしてアミン塩を有するモノマーである特許請求
   の範囲第１項記載の熱溶融性インク組成物。