JP2000044858A - ビニル上に印刷するための水性顔料インクジェット用インキ組成物 - Google Patents

ビニル上に印刷するための水性顔料インクジェット用インキ組成物

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JP2000044858A
JP2000044858A JP11208006A JP20800699A JP2000044858A JP 2000044858 A JP2000044858 A JP 2000044858A JP 11208006 A JP11208006 A JP 11208006A JP 20800699 A JP20800699 A JP 20800699A JP 2000044858 A JP2000044858 A JP 2000044858A
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ink
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Kathryn Amy Pearlstine
エイミー パールスティン キャスリン
Loretta Ann Grezzo Page
アン グレッツォ ページ ロレッタ
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EI Du Pont de Nemours and Co
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    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/322—Pigment inks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M7/00—After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 前処理または後処理も必要としないで、ビニ
ルまたは他の疎水性基体に耐久性があり水を通さず、耐
光性の画像を直接製造することのできるインキ組成物の
提供。 【解決手段】 インクジェット用インキ組成物は、少な
くとも水および水と相溶性のグリコールまたはグリコー
ルエーテルと、不溶性着色剤（好ましくは顔料）と、ポ
リマー分散剤と、シリコンまたはフッ素化界面活性剤と
を含む水性ビヒクルを含有しており、水はビヒクルの全
重量を基にして８０重量％以下である。また、必要に応
じて、疎水性の主鎖および非イオン性で親水性の側鎖を
有し、水性ビヒクルに溶性で、水に不溶性であるグラフ
トコポリマーを含んでもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水性印刷インキに
関しており、特に、未処理のビニル基体上に耐久性のあ
る画像を直接印刷する用途に適した水性の着色されたイ
ンクジェット用インキ組成物、およびそのインキを使用
して直接ビニルに耐久性のある印刷画像を作る方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェットインキ印刷は、インキの
液滴が、例えばコンピューターなどからの電気信号に答
えて、プリントヘッドまたはスプレイノズルのオリフィ
スから射出（すなわち発射）されるデジタル印刷様式で
ある。インクジェット印刷の例としては、熱インクジェ
ット印刷、圧電性インクジェット印刷、連続インクジェ
ット印刷、およびエアブラシ印刷などが挙げられる。
【０００３】過去十年において、インクジェット印刷、
特に熱および圧型のインクジェット印刷は、主に比較的
低コスト、スピード、素早い操作のため、ホームオフィ
ス、小さなオフィス、および個人的プリンター用途とし
て非常に人気がでてきている。より最近では、インクジ
ェット印刷の使用人口は、さらに非常に高い品質の（写
真に近い）色および図表容量を提供するシステム（プリ
ンター、ソフトウエア、媒体およびインキ）の導入のた
めに増加している。
【０００４】オフィスおよび家の環境でのインクジェッ
ト印刷の人気が急速に上昇しているにも関わらず、この
印刷の様式は、大きなフォーマットおよび非常に大きな
フォーマットの用途における許容可能なより適度の速度
を有する。一般に、「大きなフォーマット」および「非
常に大きなフォーマット」は特定のサイズの媒体で操作
するプリンターのクラスを定義するのに用いられる。例
えば、大きなフォーマットは、一般に最も小さな次元で
１７インチ以上の媒体を利用するプリンターを意味し、
非常に大きなフォーマットとは、通常最も小さな次元で
約６０インチ以上の媒体を利用するプリンターを意味す
る。係るプリンターは、旗、ビジュアルサイン伝達、デ
ィスプレイ、ポスター、および広告掲示板などの用途に
用いられる。
【０００５】大きなおよび非常に大きなフォーマット用
途（慣用のため、総合して「大きなフォーマット」とい
う）におけるインクジェット印刷の使用は、重要な利点
であって、これはより伝統的な類似の印刷方法で行われ
る短い生産（short production run）における利点以上
のものである。いまだに不利な点もある。例えば、これ
らの用途に対して製造された最終製品の種類は、屋外使
用（例えば広告掲示板および他のビジュアルサイン伝達
用途）の要素に影響され、したがって、会社または家の
印刷用途に典型的に必要とされているよりも遙かに耐光
性で水を通さず、摩擦抵抗のある必要がある。多くのイ
ンクジェット用インキ、特に公知の環境理由に好ましい
水性インキは、染料ベースであり、所望の水を通さず、
耐光性であるということに欠けている。着色されたイン
クジェット用インキは、一般にこれらの染料ベースの写
しよりも耐光性があり水を通さない。しかし、一般の水
性インキは、通常大きなフォーマットの印刷用途に用い
られているビニルおよび他の疎水性で耐性の基体上にう
まく、あるいは全く印刷できない。したがって、インキ
を受けられるように基体を前処理する、および／または
画像を十分に水を通さず耐光性にし、および／または意
図した使用に対する耐久性があるようにするために、基
体を後処理する必要があり、これは明らかにコストが加
算される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、当業界におい
て、水性インクジェット用インキに対して、いかなる前
処理または後処理も必要としないビニルまたは他の疎水
性基体に耐久性で水を通さず、耐光性の画像を直接製造
することのできるという必要性があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第一の態様は、本発明は
ビニル基体に直接印刷する使用に適したインクジェット
用インキ組成物を含有しており、このインキ組成物は、 ａ）少なくとも水と、グリコールおよびグリコールエー
テルよりなる群から選択される水と相溶性の溶媒とを含
有し、水がビヒクルの全重量を基にして８０重量％以下
である水性ビヒクルと、 ｂ）不溶性着色剤と、 ｃ）ポリマー分散剤と、 ｄ）シリコン界面活性剤およびフッ素化界面活性剤より
なる群から選択される界面活性剤と、 ｅ）必要に応じて、疎水性の主鎖と、非イオン性で親水
性の側鎖とを有し、水性ビヒクルには溶解するが水には
不溶性であるグラフトコポリマーバインダーと、を含有
する。
【０００８】他の態様は、本発明は疎水性基体上に直接
インキ組成物を射出する工程を備えた、疎水性基体に直
接画像を形成する方法を含有しており、該インキ組成物
は、 ａ）少なくとも水と、グリコールおよびグリコールエー
テルよりなる群から選択される水と相溶性の溶媒とを含
有し、水がビヒクルの全重量の８０重量％以下である水
性ビヒクルと、 ｂ）不溶性着色剤と、 ｃ）ポリマー分散剤と、 ｄ）シリコン界面活性剤およびフッ素化界面活性剤より
なる群から選択される界面活性剤と、 ｅ）必要に応じて、疎水性の主鎖と、非イオン性で親水
性の側鎖とを有し、水性ビヒクルには溶解するが水には
不溶性であるグラフトコポリマーバインダーと、を含有
する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明は、一般にインクジェット
プリンター、および特に大きいフォーマットのインクジ
ェットプリンターに用いるのに適しているインクジェッ
ト用インキ組成物を提供する。インキは、水性ビヒク
ル、不溶性着色剤、ポリマー分散剤、好ましくは構造ポ
リマー分散剤、および界面活性剤を含有する。特に、好
ましい実施形態として、インキは、インキビヒクルに溶
解するが水に不溶性である非イオン性グラフトコポリマ
ーバインダーも含有する。
【００１０】［水性ビヒクル］水性ビヒクルは、水と、
少なくとも一つの水と相溶性のグリコールまたは水と相
溶性のグリコールエーテルとの混合物である。脱イオン
水は、典型的にインクジェット用インキに用いられる。
代表的な水と相溶性のグリコールおよび水と相溶性のグ
リコールエーテルは当業者には公知であり、米国特許第
５，２２１，３３４号の開示を含んでおり、この開示を
参照するとともに本明細書の一部を構成するものとす
る。水性ビヒクルは、本明細書の一部を構成する米国特
許第５，２２１，３３４号に開示された、ピロリドン
（例えば、Ｎ−メチルピロリドン、２−ピロリドンな
ど）のような他の共溶媒も含んでもよい。
【００１１】水性ビヒクルの正確な組成は、用いられる
プリンターの種類、インキの他の成分の種類および量、
特定のビニルまたは織物基体に依存していくらか変化す
る。しかし、一般的にいうと、ビヒクルは、８０％以
下、好ましくは６０〜７０％の水と、グリコールと、グ
リコールエステルと、ピロリドンとを含有する。特に好
ましいビヒクル組成物は、実施例で説明する。水性ビヒ
クルは一般的にインキ組成物の全重量の７０〜９９．８
％を含む。
【００１２】［不溶性着色剤］着色剤は、水性ビヒクル
に不溶性な染料または顔料である。「染料」とは、印刷
工程（例えば熱および／または圧力）の間のある時点で
溶解する着色剤のことを意味する。「顔料」とは、印刷
工程を通して不溶性（すなわち粒子または結晶形状）で
ある着色剤を意味する。顔料は、本発明の組成物に用い
るのに好ましい着色剤である。
【００１３】顔料 有用な顔料としては、幅広い有機および無機顔料を単独
で、または組み合わせたものが挙げられる。顔料粒子
は、インクジェット印刷機を通して、特に通常直径１０
〜５０ミクロンを有する射出ノズルで、インキを自由に
流すことができるのに十分な小ささである。粒径は、顔
料分散剤安定性に影響を与え、インキの寿命に厳密であ
る。微粒子のブラウン運動は、粒子が沈殿するのを防ぐ
助けをする。最大の色の強度に対して小さな粒子を用い
ることは望ましい。有用な粒径の範囲は、約０．００５
〜１５ミクロン、好ましくは０．００５〜５ミクロン、
最も好ましくは０．０１〜０．３ミクロンである。
【００１４】選択された顔料は、乾燥または湿潤（すな
わちプレスケーキ）の形状で用いられてもよい。プレス
ケーキ形状において、顔料は乾燥形状の場合に凝集せ
ず、従ってインキを製造する工程でそんなに脱凝集する
必要はない。本発明で使用される典型的な市販の乾燥お
よびプレスケーキ顔料は、米国特許第５，０８５，６９
８号に開示されており、この内容を参照するとともに本
明細書の一部を構成するものとする。
【００１５】有機顔料の場合、インキは多くのインクジ
ェット印刷用途に用いられる全インキ組成物の重量を基
にして、約３０重量％以下の顔料を含有してもよいが、
一般には約１〜１５重量％、好ましくは約１〜８重量％
の範囲である。無機顔料を選択した場合、インキは、有
機顔料を用いたインキと比較して高い重量割合の顔料を
含み、約５０％と高い割合を含むことになる。その理由
は、無機顔料は一般に有機顔料より高い比重を有してい
るからである。
【００１６】染料 インキ組成物中に存在する染料の色と量は主として選択
に依存するものであり、そのインキで達成される所望の
印刷の色、染料の純度およびその強さに主に依存する。
低濃度の染料は、十分な色の鮮度を付与せず、一方、高
濃度の染料は、乏しいプリントヘッド性能または許容不
可能な暗い色という結果を生じる。一般に、染料はイン
キ組成物の全重量を基にして０．０１〜２０重量％、好
ましくは０．０５〜８重量％、最も好ましくは１〜５重
量％の量で存在する。
【００１７】［分散剤］本発明で用いるのに適したポリ
マー分散剤は、ランダムコポリマー分散剤、ならびにブ
ロックコポリマーおよび分岐型ポリマーのような構造ポ
リマー分散剤を含む。ポリマーは、天然で陰イオン性、
陽イオン性、または非イオン性であってもよい。ランダ
ムポリマーは、構造ポリマーほど着色剤分散を安定にす
るのに効果的でなく、従って、好ましくはない。しか
し、水溶性のための親水性部分と着色剤分散と相互作用
する疎水性部分との両方を有し、分散を安定にするのに
寄与する平均分子量を有するランダムポリマーは、本発
明を実施するのに有効に用いられる。係るポリマー分散
剤は、米国特許第４，５９７，７９４号に開示されてい
る。
【００１８】本発明を実施するのに適したブロックポリ
マーは、ＡＢ、ＢＡＢ、およびＡＢＣ型構造である。疎
水性ブロックと親水性ブロックを有し、分散安定に寄与
するようにバランスのとれたブロックサイズを有するブ
ロックポリマーは、本発明を実施するのに好都合に用い
られる。官能基は、着色剤およびポリマー分散剤との間
のより強い特定の相互作用のためため疎水（着色剤結
合）ブロックに組み込まれ、改善された分散安定性を付
与する。これらのポリマーは当業界において知られてい
る。
【００１９】ポリマーの量は、ポリマーの構造、分子量
および他の特性、ならにびにインキ組成物中の他の成分
に依存する。本発明を実施するのに選択される分散剤ポ
リマーは、数平均分子量が４０，０００より少ない、好
ましくは２０，０００より少ない、および典型的には
２，０００〜１０，０００の範囲である。
【００２０】ポリマー分散剤は、インキ組成物の全重量
を基にして０．１〜２５重量％、好ましくは０．１〜８
重量％の量で存在してもよい。ポリマー分散剤の量が多
すぎると、望ましいインキ粘度を保つことが困難とな
る。不十分な量のポリマーが存在すると、分散安定性は
逆の影響を受ける。
【００２１】［界面活性剤］さらに、本発明のインキ
は、シリコン界面活性剤またはフッ素化界面活性剤を含
有する。一般に、フッ素化界面活性剤は、インキに泡を
生じさせる傾向があり、そのため好ましくない。
【００２２】シリコン界面活性剤 本発明のインキの使用に適したシリコン界面活性剤とし
ては、以下のものを挙げることができる。
【００２３】（１）下記式で表されるポリエーテル修飾
されたシロキサン。
【００２４】
【化１】
【００２５】［式中、Ｒ′＝メチル、Ｒ′′＝炭化水素
鎖、およびＲ1はエチレンオキシドに対してはＨ、プロ
ピレンオキシドに対してはＣＨ3である。］ポリシロキ
サンのポリエーテル修飾は、側鎖の導入を通したシリコ
ーン主鎖構造の修飾によってなされる。種々の側鎖の種
類および数の導入を通して、相溶性は、改善されるまた
は改良される。ポリエーテル修飾に対するジメチル基の
関係または割合（構造式中のｙに対するｘ）は、相溶性
の割合の調整を可能にする。これは表面張力に影響す
る。ポリエーテル鎖は、エチレンオキシド（ＥＯ）およ
び／またはプロピレンオキシド（ＰＯ）であってもよ
い。ＰＥＯは非常に親水性であるのに対し、ＰＰＯは疎
水性である。よってＰＰＯに対するＰＥＯの割合を調整
することによって、全体のシリコーン添加剤の極性の割
合を調整できる。
【００２６】（２）シロキサンポリマーおよび少なくと
も一つのオキシアルキレンポリマーを含有し、少なくと
も一つのオキシアルキレンポリマーを全体のコポリマー
の５〜９５重量％を含有する非イオン性シロキサンポリ
オキシアルキレンコポリマー。このコポリマーは下記一
般式を有する。
【００２７】
【化２】 (R')(SiO3)x(R2SiO)y[(CnH2nO)zR"]a[R'"]3x-a ［式中、Ｒ′はｘの価を有する炭化水素ラジカルであ
り、ＲおよびＲ′′は一価の炭化水素ラジカルであり、
Ｒ′′′はアルキルラジカルおよびＲ2Ｓｉラジカルよ
りなる群のメンバーであり、ｘは少なくとも１の値を有
する整数であり、ｙは少なくとも３の値を有する整数で
あり、ｎは２〜４の値を有する整数であり、ａは少なく
とも１および３ｘ未満の値を有する整数であり、ｚは少
なくとも２の値を有する整数である。］ 一般に、シロキサンは約５００〜１０，０００の重量平
均分子分子量を有し、それぞれ少なくとも一つのオキシ
アルキレンポリマーは、約５００〜６，０００の重量平
均分子量を有している。かかる界面活性剤は米国特許第
２，８３４，７４８号に開示されており、該米国特許の
内容を参照するとともに本明細書の一部を構成するもの
とする。
【００２８】好ましい非イオン性シロキサンポリオキシ
アルキレンコポリマーは、コポリマーの混合物であり、
各コポリマーはシロキサンポリマーおよび３つのオキシ
アルキレンポリマーを組み合わせて含み、下記一般式を
含む。
【００２９】
【化３】
【００３０】［式中、Ｒ、Ｒ′、およびＲ′′は一価の
炭化水素ラジカルであり、ｐ、ｑ、およびｒはそれぞれ
少なくとも１の値を有する整数であり、ｎは２〜４の値
を有する整数であり、ｚは少なくとも２の値を有する整
数である。］ 特に好ましい化合物の種類（ｉｉ）は下記式で表され
る。
【００３１】
【化４】
【００３２】［式中、Ｒ′は炭素数１〜４のアルキルラ
ジカルであり、ｘは４〜６０、ａ＋ｂ＝１〜ｘ、ａ≧ｂ
である］ （３）以下の（ａ）および（ｂ）の成分を有するブロッ
クコポリマー。
【００３３】（ａ）下記式で表される少なくとも一つの
シロキサン。
【００３４】
【化５】RbSiO(4-b) ［式中、Ｒは炭素数１〜２２であり、一価炭化水素基お
よび二価炭化水素基からなる群から選択され、ｂ＝１〜
３であり、前述のシロキサンブロックは、少なくとも一
つのＲ基が二価の炭化水素基である少なくとも一つの前
述のシロキサン単位を一つ含んでいる。］ （ｂ）下記式で表されるオキシアルキレンを少なくとも
２つ含む少なくとも一つのオキシアルキレンブロック。
【００３５】
【化６】−Ｒ′Ｏ− ［式中、Ｒ’は炭素数２〜１０のアルキレン基であり、
シロキサンおよびオキシアルキレンブロックは二価の炭
化水素基によって結合されている。］かかる界面活性剤
は米国特許第３，３０５，５０４号に開示されており、
該米国特許の内容を参照するとともに本明細書の一部を
構成するものとする。
【００３６】特に好ましい化合物の種類（ｉｉｉ）は、
下記式で表される。
【００３７】
【化７】
【００３８】［式中、Ｒは水素又は炭素数１〜４のアル
キルラジカルであり、ａは１〜３０であり、ｂは０〜３
０であり、ｘ＋ｙ＝４〜６０であり、ｘ≧ｙおよびｙ≧
１である。］ 好ましいシロキサン界面活性剤は、ポリエーテル修飾し
たジメチルシロキサンおよび非イオン性シリコーングリ
コールコポリマーを含み、ＢＹＫ−Chemie、Wallingfor
dより入手可能のＢＹＫ界面活性剤としてのＣＴ、およ
びUnion CarbideCorp., Danburyより入手可能のSilwet
（登録商標）界面活性剤としてのＣＴが含まれる。
【００３９】フッ素化界面活性剤 本発明で有用なフッ素化界面活性剤は、下記式を有す
る。
【００４０】
【化８】[R(f)Q]nA ［式中、Ｒ（ｆ）は炭素数６〜２２を有するパーフルオ
ロアルキル基であり、Ｑは二価の橋かけ基であり、Ａは
水溶性基であり、ｎは１または２である。］ 橋かけＱ基は炭素数１０未満のアルキル、アラルキル、
アルキルアリール、またはアリールの二価ラジカルであ
ってもよく、Ｓ、Ｏ、およびＮのようなヘテロ原子を有
していてもよい。橋かけＱ基および水溶性Ａ基の間の結
合は、使用条件下に適していることを条件に、エーテ
ル、エステル、アミド、またはスルホアミドであっても
よい。水溶性Ａ基は、−（ＯＣＨ2ＣＨ2）xＯＨ［式
中、ｘは１〜１２である］、−ＣＯＯＭおよび−ＳＯ3
Ｍ［式中、Ｍは水素、アンモニウム、アミン、またはリ
チウム、ナトリウム、もしくはカリウムのようなアルカ
リ金属である］、−ＰＯ4（Ｚ）y［式中、ｙは１〜２で
あり、Ｚは水素、アンモニウム、アミン、またはリチウ
ム、ナトリウム、もしくはカリウムのようなアルカリ金
属である］、または−ＮＲ3Ｘ［式中、Ｒ3は炭素数１〜
４のアルキル基であり、ｘはハロゲン化物、アセテー
ト、およびスルホネートよりなる群から選択された陰イ
オン対イオンである］、および他の水溶性双生イオン基
から選択してもよい。好ましくは、水溶性基は８〜９以
下のモノマー単位のエチレンオキシド基である。その理
由はそれより大きい単位ではより効果が減少してしまう
からである。パーフルオロアルキル基および水溶性基の
大きさのバランスは、全体が２５℃で少なくとも０．０
１％、好ましくは２５℃で少なくとも０．０５％の所望
の水性キャリア媒質に溶解するような界面活性剤であ
る。
【００４１】適切なフッ素化界面活性剤は、E.I. du Po
nt de Nemours and Company (Wilmington, DE) 市販の
Zonyl（登録商標）、および 3M Company (Minneapolis,
MN)市販の Fluorad （登録商標）であり、これらは単
独でまたは組み合わせて用いてもよい。選択された特定
の界面活性剤は、インキ中の他の成分およびそれに隣接
して印刷されたインキの特性によって変化する。選択さ
れたフッ素化界面活性剤のイオン性特性は、インキ中の
他の成分に相溶性であり、沈殿または凝集を避ける。
【００４２】適切なフッ素化界面活性剤のいくつかの例
を表１に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】好ましいフッ素化界面活性剤としては、ポ
リエチレングリコールを有するフルオロアルキルアルコ
ール置換されたモノエーテル、およびポリエチレングリ
コールを有するテロマーＢモノエーテルを含む。
【００４５】インキ中に用いられる界面活性剤の量は、
インキシステム、界面活性剤の効果、共に使うインキの
特性、および印刷しようとする基体によって変わる。機
能的にいえば、界面活性剤は、基体の表面を湿らせるの
に用いられ、そのため十分な界面活性剤は基体表面の所
望の湿潤を得るために用いられる。一般的な観測から、
界面活性剤はインキ組成物の全重量を基にして、１〜６
重量％、好ましくは２〜４重量％の量で存在する。
【００４６】非イオン性グラフトコポリマーバインダー 本発明のインキは、必要に応じてグラフトコポリマーバ
インダーを含み、このグラフトコポリマーバインダー
は、少なくとも５００、好ましくは１，０００〜２，０
００の分子量（数平均）の非イオン性で親水性の側鎖
と、疎水性の主鎖とを有している。側鎖は、グラフトコ
ポリマーの１５〜６０重量％、好ましくは２０〜５０重
量％を含む。コポリマーはインキビヒクルに溶解する
が、水に不溶性である。
【００４７】グラフトコポリマーの非イオン性で親水性
の側鎖は、マクロモノマーであり、これは水溶性である
が、非極性有機溶媒には不溶性である。マクロモノマー
は、エトキシトリエチレングリコールメタクリレート、
メトキシポリエチレンオキシドメタクリレート、メトキ
シポリエチレンオキシドアクリレート、ポリエチレンオ
キシドメタクリレート、ポリエチレンオキシドアクリレ
ート、Ｎ−ビニルピロリドンなどのような非イオン性モ
ノマーよりなる。
【００４８】グラフトコポリマーの主鎖は疎水性であ
り、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、スチ
レン、アルファ−メチルスチレン、フェニルアクリレー
ト、フェニルメタクリレート、ベンジルアクリレート、
ベンジルメタクリレート、２−フェニルエチルアクリレ
ート、２−フェニルエチルメタクリレート、２−フェノ
キシエチルアクリレート、２−フェノキシエチルメタク
リレート、１−ナフタリルアクリレート、２−ナフタリ
ルアクリレート、２−ナフタリルメタクリレート、ｐ−
ニトロフェニルアクリレート、ｐ−ニトロフェニルメタ
クリレート、フタルイミドメチルアクリレート、フタル
イミドメチルメタクリレート、Ｎ−フェニルアクリルア
ミド、Ｎ−フェニルメタクリルアミド、Ｎ−ベンジルア
クリルアミド、Ｎ−（２−フェニルエチル）アクリルア
ミド、Ｎ−（２−フタルイミドエトキシメチル）アクリ
ルアミド、ビニルベンゾエート、エチルアクリレート、
ｎ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレ
ート、エチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレー
ト、ｔ−ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメ
タクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、酢酸ビ
ニル、酪酸ビニルなどのようなモノマーから製造され
る。
【００４９】疎水性の主鎖は、グラフトコポリマーの全
重量を基に、上に挙げたような親水性の非イオン性モノ
マーを３０重量％まで含んでもよい。
【００５０】［他の組成成分］本発明のインキは、殺虫
剤、金属イオン封鎖剤、湿潤剤、合体剤、粘度調整剤、
消泡剤、ＵＶ吸収剤、腐食防止剤などの当業者に公知の
他の添加剤を加えることもできる。
【００５１】［インキ特性］噴射速度、液滴の分離長
さ、液滴のサイズ、および流れの安定性は、インキの表
面張力および粘度によって大きく影響される。インクジ
ェット印刷システムの使用に適した着色したインクジェ
ット用インキは、約１５ｄｙｎｅ／ｃｍから約７０ｄｙ
ｎｅ／ｃｍ、好ましくは約１５ｄｙｎｅ／ｃｍから約３
５ｄｙｎｅ／ｃｍの範囲の表面張力を有する。許容可能
な粘度は２５℃で約３０ｃＰ以下であり、好ましくは約
１．０ｃＰから約１５．０ｃＰの範囲である。インキ
は、広範囲の射出条件に適合した物性を有する。ここ
で、広範囲の射出条件とは、すなわち熱インクジェット
印刷機の駆動電圧およびパルス持続時間、ドロップオン
デマンド装置（drop-on-demand device）または連続装
置の圧要素の駆動周波数、ならびにノズルの形状および
サイズなどである。これらは、連続、圧電性ドロップオ
ンデマンド、および熱またはバブルジェット・ドロップ
オンデマンド、エアブラシおよびバルブジェットプリン
ターのような種々のインクジェットプリンターで用いら
れる。このインキは、長期にわたって優れた保存安定性
を有し、インクジェット器内で詰まらない。
【００５２】
【実施例】分散剤ポリマー１ １２リットル容フラスコに、機械攪拌機、温度計、Ｎ２
入り口、染料管出口、および追加の煙突を設けた。テト
ラヒドロフランＴＨＦ３７５０グラム、およびｐ−キシ
レン７．４グラムをフラスコに充填した。次いで、アセ
トニトリル中の触媒テトラブチルアンモニウムｍ−クロ
ロベンゾエート１．０Ｍ溶液を３．０ｍｌ加えた。開始
剤である１，１−ビス（トリメチルシロキシ）−２−メ
チルプロペン２９１．１グラム（１．２５Ｍ）を射出し
た。供給Ｉ［アセトニトリル中のテトラブチルアンモニ
ウムｍ−クロロベンゾエート１．０Ｍ溶液を３．０ｍ
ｌ］を供給し始め、１８０分間にわたって加えた。供給
ＩＩ［トリメチルシリルメタクリレート１９７５グラム
（１２．５Ｍ）を０．０分で加え始め、３５分にわたっ
て加えた。供給ＩＩが加え終わって（モノマーの９９％
以上が反応した）１００分後に、供給ＩＩＩ［ベンジル
メタクリレート２８６０グラム（１６．３Ｍ）を加え始
め３０分間にわたって加えた。４００分で７２０グラム
のメタノールを上記溶液に加え、蒸留を始める。蒸留の
始めの段階で、１７６４．０グラムの材料を取り除い
た。さらに３０４．０グラム以上のメタノールを加え、
追加の２２５５．０グラムの材料を留去した。このよう
にして、ベンジルメタクリレート（１３）−ｂ−メタク
リル酸（１０）のブロックコポリマーの溶液を製造し
た。固形分は４９．７％であった。
【００５３】分散剤ポリマー２ ５リットル容フラスコに、機械攪拌機、温度計、Ｎ2入
口、染料管出口、および追加の煙突を設けた。テトラヒ
ドロフランＴＨＦ１１９６グラムをフラスコに充填し
た。次いで、アセトニトリル中の触媒テトラブチルアン
モニウムｍ−クロロベンゾエート１．０Ｍ溶液を０．８
２９ｍｌ加えた。開始剤の１，１−ビス（トリメチルシ
ロキシ）−２−メチルプロペン６０．０グラム（０．２
５７Ｍ）を射出した。供給Ｉ［アセトニトリル中のテト
ラブチルアンモニウムｍ−クロロベンゾエート１．０Ｍ
溶液を０．８２９ｍｌ］を加え始め、１８０分間にわた
って添加した。供給ＩＩ［トリメチルシリルメタクリレ
ート５３１．２１グラム（３．３６Ｍ）およびエトキシ
トリエチレングリコールメタクリレート８２７．０７ｇ
（３．３６Ｍ）］を０．０分で加え始め、３５分間にわ
たって添加した。供給ＩＩを加え終わって（モノマーの
９９％以上が反応して）から１００分後、供給ＩＩＩ
［ベンジルメタクリレート６８２．７６グラム（３．８
７Ｍ）を加え始め、３０分間にわたって添加した。４０
０分で、１６５グラムのメタノールを上記溶液に加え、
２５３７グラムの材料を留去した。このようにして、固
形分４５％で、ベンジルメタクリレート（１５）−ｂ−
メタクリル酸（１３）−ｃｏ−エトキシトリエチレング
リコールメタクリレート（１３）のブロックコポリマー
の溶液を製造した。
【００５４】分散剤ポリマー３ ５リットル容フラスコに、機械攪拌機、温度計、Ｎ2入
口、染料管出口、および追加の煙突を設けた。テトラヒ
ドロフランＴＨＦ９３９．５８グラムをフラスコに充填
した。次に、アセトニトリル中の触媒テトラブチルアン
モニウムｍ−クロロベンゾエート１．０Ｍ溶液を０．５
９３ｍｌ加えた。開始剤の１，１−ビス（トリメチルシ
ロキシ）−２−メチルプロペン６０．０グラム（０．２
５７Ｍ）を射出した。供給Ｉ［アセトニトリル中のテト
ラブチルアンモニアｍ−クロロベンゾエート１．０Ｍ溶
液を０．５９３ｍｌ］を加え始め、１８０分間にわたっ
て添加した。供給ＩＩ［トリメチルシリルメタクリレー
ト３７５．５７グラム（２．３７Ｍ）およびエトキシト
リエチレングリコールメタクリレート４３７．３９グラ
ム（１．７８Ｍ）］を０．０分に加え始め、３５分間に
わたって添加した。供給ＩＩを加え終わって（モノマー
の９９％以上が反応して）から１００分後、供給ＩＩＩ
［ベンジルメタクリレート５４２．４１グラム（２．２
０Ｍ）］を加え始め、３０分間にわたって添加した。４
００分で、１６５グラムのメタノールおよび１７０６．
６４グラムの２−ピロリドンを上記溶液に加え、１２１
０．６５グラムの材料を留去した。このようにして固形
分４５％で、ベンジルメタクリレート（１３）−ｂ−メ
タクリル酸（１０）−ｂ−エトキシトリエチレングリコ
ールメタクリレート（７．５）の溶液を得た。
【００５５】バインダーポリマー１ ５リットル容フラスコに、機械攪拌機、温度計、Ｎ2入
口、および追加の煙突を設けた。Ｎ−メチルピロリドン
８６４グラム、イソプロパノール２１６グラム、および
水１０８グラム中のメトキシポリエチレングリコールメ
タクリレート（Bisomer S20W, International Specialt
y Chemicals）の５０％溶液をポットに加え、加熱還流
した。供給Ｉ［Bisomer S20W, 612グラム］、供給ＩＩ
［メチルメタクリレート７２０グラムおよびスチレン１
２０グラム］、および供給ＩＩＩ［ＶＡＺＯ．６７を２
４グラムをＮ−メチルピロリドン２１６グラム中に溶解
したもの］を０．０分で加え始めた。供給ＩおよびＩＩ
を３６０分にわたって加え、供給ＩＩＩを３９０分にわ
たって加えた。全ての供給を完了した後、反応物を還流
させ、さらに３０分還流した。４２０分で、２４０グラ
ムの溶剤を留去し、２７２グラムのＮ−メチルピロリド
ンを加えた。最終生成物は、固形分４０．６％で、メチ
ルメタクリレート（６０）−ｃｏ−スチレン（１０）−
ｇ−メトキシポリエチレングリコールメタクリレート
（３０）のグラフトコポリマーの溶液である。
【００５６】バインダーポリマー２ ５リットル容フラスコに、機械攪拌機、温度計、Ｎ2入
口、および追加の煙突を設けた。プロピレングリコール
プロピルエーテル１１００グラム、および水７５グラム
中のメチオキシポリエチレングリコールメタクリレート
（Bisomer S20W, International Specialty Chemical
s）の５０％溶液をポットに加え、加熱還流した。供給
Ｉ［Bisomer S20W, 425グラム］、供給ＩＩ［メチルメ
タクリレート７５０グラム］、および供給ＩＩＩ［ＶＡ
ＺＯ６７を２０グラム、プロピレングリコールプロピル
エーテル１８０グラムに溶解］を０．０分で加え始め
た。供給ＩおよびＩＩを３６０分間にわたって加え、供
給ＩＩＩを３９０分間にわたって加えた。全ての供給が
終了した後、反応物を還流し、追加の３０分間還流し
た。最終生成物は、固形分が３８．９％でベンジルメタ
クリレート（７５）−ｇ−メトキシポリエチレングリコ
ールメタクリレート（２５）であった。
【００５７】インキ濃縮物１ 黒インキ濃縮物を以下の成分を混合し、流動化装置内
（Microfluidics Corp.）で混合物を処理することによ
って製造した。
【００５８】 分散剤ポリマー３ ７０９．２２ｇ カーボンブラック顔料 ４５０ｇ ジメチルアミノエタノール ２８．４ｇ Ｎ−メチルピロリドン ４５０ｇ Proxel GXL ７．５ｇ ＢＹＫ−０１９ ９０ｇ 脱イオン水 １２６４．８８ｇインキ濃縮物２ シアンインキ濃縮物を以下のように製造した。
【００５９】 分散剤ポリマー１ ４０２．４ｇ フタロシアニン顔料 ３００ｇ ジエチレングリコール ４５ｇ この混合物を２ロールミルに充填し、３０分間にわたっ
て処理した。次いで、２ロールミルチップを溶解させ、
水性顔料濃縮物を製造した。
【００６０】 顔料分散体 ８５２．３２ｇ ジメチルアミノエタノール ４９．４６ｇ Ｎ−メチルピロリドン ４２６．４ｇ Proxel GXL ７．９９ｇ 脱イオン水 １８６１．３４ｇイオン濃縮物３ フクシンインキ濃縮物を以下のように製造した。
【００６１】 分散剤ポリマー２ ５６９．６３ｇ キナクリドン顔料 ３３０ｇ テトラエチレングリコール ５４ｇ 次いで、この混合物を２ロールミルに充填し、９０分間
にわたって処理した。次いで、２ロールミルチップを溶
解し、水性顔料濃縮物を製造する。
【００６２】 顔料分散体 １４８５．３７ｇ ジメチルアミノエタノール ５５．６４ｇ 脱イオン水 ２８１７．１１ｇ Ｎ−メチルピロリドン ６２９．３９ｇ Proxel GXL １２．５ｇインキ濃縮物４ 黄色インキ濃縮物を以下のようにして製造した。
【００６３】 分散剤ポリマー１ ３１５．０ｇ 黄色顔料 １９２．５ｇ ジエチレングリコール ７０ｇ 次いで、この混合物を２ロールミルに充填し、９０分間
にわたって処理をした。引き続きこのチップを溶解さ
え、以下の濃縮物を製造した。
【００６４】 顔料分散体 １８９．７５ｇ ジメチルアミノエタノール １１．４１ｇ Ｎ−メチルピロリドン ６４．０２ｇ Proxel GXL １．５ｇ ＢＹＫ−０１９ ２７ｇ 脱イオン水 ３０６．３２ｇイオン濃縮物５ 黒インキ濃縮物を以下の成分を混合し、流動化装置内で
この混合物を処理することによって製造した。
【００６５】 分散剤ポリマー３ １４８．３ｇ カーボンブラック顔料 １５０ｇ ジメチルアミノエタノール ７ｇ Dowanol DPnP ７６．７ｇ Proxel GXL ６．８ｇ 脱イオン水 ６１１．１ｇイオン濃縮物６ 黄色インキ濃縮物を以下のようにして製造した。
【００６６】 分散剤ポリマー１ ３１５ｇ 黄色顔料 １９２．５ｇ ジエチレングリコール ７０ｇ 次いで、この混合物を２ロールミルに充填し、９０分間
にわたって処理し、下記の濃縮物をチップから製造し
た。
【００６７】 顔料分散体 １８４．３ｇ ジメチルアミノエタノール １１．３９ｇ Dowanol DPM ９０ｇ Proxel GXL １．５ｇ 脱イオン水 ３１２．９ｇイオン濃縮物７ フクシンインキ濃縮物を以下のように製造した。
【００６８】 分散剤ポリマー２ ５６９．６３ｇ キナクリドン顔料 ３３０ｇ テトラエチレングリコール ５４ｇ 次いで、これらの混合物を２ロールミルに充填し、９０
分間にわたって処理し、チップを用いて濃縮物を製造し
た。
【００６９】 ジメチルアミノエタノール ５．５ｇ Dowanol DPM ９０ｇ 脱イオン水 ３５６．９ｇ Proxel GXL １．５ｇ 以下の資料を上述の成分および濃縮物から製造した。
【００７０】 用語説明 DPnP Dowanol（登録商標）DPnP（Dow Chemical）：ジプロピレ ングリコールｎ−プロピルエーテル PnP Dowanol（登録商標）PnP（Dow Chemical）：プロピレン グリコールｎ−プロピルエーテル DPM Dowanol（登録商標）DPM（Dow Chemical）：ジプロピレ ングリコールメチルエーテル S-7602 Silwet（登録商標）L7602（OSI Specialties）：ポリアルキ レンオキシド修飾したジメチルポリシロキサン界面活性剤 S-7608 Silwet（登録商標）L7608（OSI Specialties）：ポリアルキ レンオキシド修飾したジメチルポリシロキサン界面活性剤 FSO-100 Zonyl（登録商標）FSO-100（DuPont）：フルオロ界面活性 剤 BYK-019 （BYK Chemie）：シリコーン消泡剤 BYK-024 （BYK Chemie）：シリコーン消泡剤 BYK-025 （BYK Chemie）：シリコーン消泡剤 BYK-345 （BYK Chemie）：ポリエーテル修飾したジメチルポリシロ キサン界面活性剤 HEG へキシレングリコール DEG ジエチレングリコール NMP ｎ−メチルピロリドン
【００７１】
【表２】
【００７２】［実施例１］インキ試料１〜４をTrident
Pixel Jet 64 プリントヘットから Cooley Coolflex ビ
ニル上に印刷した。全てのインキが Coolflex ビニル上
に良好な均一性を示し、全てのノズル噴射を有するプリ
ントヘットから良好に印刷された。プリントされた試料
を７０℃で乾燥した。全ては、湿ったおよび乾燥したペ
ーパータオルでこすったときに良好な耐摩耗性を示し
た。
【００７３】［実施例２］インキ試料８を、エプソン８
００プリンターおよびヒューレットパッカード１２００
Ｃプリンターを用い、各プリンターに黒インキを補充
し、Cooley Coolflex ビニル上にプリントした。このイ
ンキは両方のプリンターで良好に印刷され、ビニル上に
良好な均一性を示した。しかし、耐摩耗性はバインダー
ポリマーを含むインキと比べ、乏しかった。
【００７４】［実施例３］インキ試料９を、トリデント
ピクセルジェット６４プリントヘットを用いて Cooley
Coolflex ビニル上に印刷した。インキは良好な均一性
と耐摩耗性を有した。
【００７５】［実施例４］インキ試料５〜７を、データ
プロダクツプリントヘットを用いて印刷した。これらは
容易に下塗りされ、良好な液滴形状を有し、プリントヘ
ットから確かに射出された。全てにおいて、Cooley ビ
ニル上にスプレイし、７０℃で乾燥したとき、優れた耐
摩耗性を示した。
【００７６】
【発明の効果】本発明のインクジェット用インク組成物
を用いることにより、いかなる前処理または後処理も必
要としないで、ビニルまたは他の疎水性基体に耐久性で
水を通さず、耐光性の画像を直接製造することができ
る。
フロントページの続き (72)発明者 ロレッタ アン グレッツォ ページ アメリカ合衆国 19711 デラウェア州 ニューアーク ホースシュー ロード 112

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 疎水性基体に直接印刷する使用に適した
    インクジェット用インキ組成物であって、 前記インクジェット用インキ組成物が、 ａ）少なくとも水と、グリコールおよびグリコールエー
    テルよりなる群から選択される水と相溶性の溶媒とを含
    有し、水がビヒクルの全重量を基にして８０％以下であ
    る水性ビヒクルと、 ｂ）不溶性着色剤と、 ｃ）ポリマー分散剤と、 ｄ）シリコン界面活性剤およびフッ素化界面活性剤より
    なる群から選択される界面活性剤と、を含有することを
    特徴とするインクジェット用インキ組成物。
  2. 【請求項２】 さらに疎水性の主鎖と、非イオン性で親
    水性の側鎖とを有し、水性ビヒクルには溶解するが水に
    は不溶性であるグラフトコポリマーバインダーを含有す
    ることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット用
    インキ組成物。
  3. 【請求項３】 前記グラフトコポリマーの主鎖が、メチ
    ルアクリレート、メチルメタクリレート、スチレン、ア
    ルファ−メチルスチレン、フェニルアクリレート、フェ
    ニルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジル
    メタクリレート、２−フェニルエチルアクリレート、２
    −フェニルエチルメタクリレート、２−フェノキシエチ
    ルアクリレート、２−フェノキシエチルメタクリレー
    ト、１−ナフタリルアクリレート、２−ナフタリルアク
    リレート、２−ナフタリルメタクリレート、ｐ−ニトロ
    フェニルアクリレート、ｐ−ニトロフェニルメタクリレ
    ート、フタルイミドメチルアクリレート、フタルイミド
    メチルメタクリレート、Ｎ−フェニルアクリルアミド、
    Ｎ−フェニルメタクリルアミド、Ｎ−ベンジルアクリル
    アミド、Ｎ−（２−フェニルエチル）アクリルアミド、
    Ｎ−（２−フタルイミドエトキシメチル）アクリルアミ
    ド、ビニルベンゾエート、エチルアクリレート、ｎ−ブ
    チルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、
    エチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｔ
    −ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリ
    レート、シクロヘキシルメタクリレート、酢酸ビニル、
    および酪酸ビニルよりなる群から選択されるモノマーを
    含有することを特徴とする請求項２に記載のインクジェ
    ット用インキ組成物。
  4. 【請求項４】 前記グラフトコポリマーの側鎖が数平均
    分子量１０００〜２０００を有し、マクロモノマーを含
    有しており、 該マクロモノマーが ａ）水溶性であるが、非極性有機溶媒には不溶性であ
    り、 ｂ）エトキシトリエチレングリコールメタクリレート、
    メトキシポリエチレンオキシドメタクリレート、メトキ
    シポリエチレンオキシドアクリレート、ポリエチレンオ
    キシドメタクリレート、ポリエチレンオキシドアクリレ
    ート、およびＮ−ビニルピロリドンよりなる群から選択
    される非イオン性モノマーより形成されること、を特徴
    とする請求項３に記載のインクジェット用インキ組成
    物。
  5. 【請求項５】 前記水性ビヒクルが、水、水と相溶性の
    グリコール、グリコールエーテル、および水と相溶性の
    ピロリドンを含有し、水がビヒクルの全重量を基にして
    ６０〜７０重量％含有することを特徴とする請求項１に
    記載のインクジェット用インキ組成物。
  6. 【請求項６】 前記不溶性着色剤が顔料を含有すること
    を特徴とする請求項１に記載のインクジェット用インキ
    組成物。
  7. 【請求項７】 疎水性基体上にインキ組成物を射出する
    工程を備える疎水性基体上に画像を形成する方法であっ
    て、 該インキ組成物が、 ａ）少なくとも水および水と相溶性のグリコールを含有
    し、水がビヒクルの全重量を基にして８０重量％以下で
    ある水性ビヒクルと、 ｂ）不溶性着色剤と、 ｃ）ポリマー分散剤と、 ｄ）シリコン界面活性剤およびフッ素化界面活性剤より
    なる群から選択される界面活性剤と、を含有することを
    特徴とする方法。
  8. 【請求項８】 前記インキ組成物が、さらに疎水性の主
    鎖と、非イオン性で親水性の側鎖とを有し、水性ビヒク
    ルには溶解するが水には不溶性であるグラフトコポリマ
    ーバインダーを含有することを特徴とする請求項７に記
    載の方法。
  9. 【請求項９】 さらに、印刷工程に引き続き基体にオー
    バーコート組成物を塗布する工程を備え、 前記オーバーコート組成物が、 ａ）水、水と相溶性のピロリドン、およびグリコールエ
    ーテルを含有し、水がビヒクルの全重量を基にして８０
    重量％以下である水性ビヒクルと、 ｂ）疎水性の主鎖と、非イオン性で親水性の側鎖とを有
    し、水性ビヒクルに溶解するが水に不溶性である、グラ
    フトコポリマーバインダーと、 ｃ）シリコン界面活性剤およびフッ素化界面活性剤より
    なる群から選択される界面活性剤と、を含有することを
    特徴とする請求項７に記載の方法。
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