JP2000219832A - 優れた耐汚れ堅牢性を有し且つにじみ性及び吸収乾燥時間が低減されたインク組成物 - Google Patents

優れた耐汚れ堅牢性を有し且つにじみ性及び吸収乾燥時間が低減されたインク組成物

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JP2000219832A
JP2000219832A JP2000018616A JP2000018616A JP2000219832A JP 2000219832 A JP2000219832 A JP 2000219832A JP 2000018616 A JP2000018616 A JP 2000018616A JP 2000018616 A JP2000018616 A JP 2000018616A JP 2000219832 A JP2000219832 A JP 2000219832A
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    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェット用インクの吸収乾燥時間、耐
汚れ堅牢性及びにじみ性を改善する溶媒システムを提供
する。 【解決手段】 インクジェット用インクの吸収乾燥時
間、耐汚れ堅牢性及びにじみ性を改善する溶媒システム
が見出された。２つの溶媒、2-メチル-1,3-プロパンジ
オールとメチルペンタンジオール、が互いに連係して有
効に作用する。インク、とりわけラテックスポリマー含
有の顔料ベースのインク、の印刷適性を改善するために
これら２つの溶媒が組合わさって作用する。このような
インクジェット用インクは、また、典型的なビヒクル補
助添加物を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット印
刷に用いられるインクジェット用インクに関する。より
詳細には、本発明は、インクに対する特定の有機溶媒の
添加を利用するインクシステムに関する。これらの溶媒
によって、にじみ(smudging)が軽減され、場合によって
は除去され、増大された耐汚れ堅牢性(smearfastness)
並びに吸収(blot)乾燥時間が実現される。
【０００２】
【従来の技術】インクジェット式プリンタは、コンピュ
ータと共に通常使用される他方式のプリンタに比べ、低
コスト、高品質、及び比較的ノイズの無いオプションを
提供する。該プリンタは、プレナムから入るインクの出
口を備えたチャンバ内に抵抗素子を採用している。プレ
ナムは、インク貯蔵用容器に接続されている。複数のこ
のような抵抗素子は、プリントヘッドにおいて、プリミ
ティブと呼ばれる特有のパターンに配置される。各抵抗
素子は、ノズル板のノズルと組み合わされており、それ
を通してインクが印刷媒体に向かって放出される。プリ
ントヘッドと容器を全体として組立てたものがインクジ
ェットペンを構成する。
【０００３】動作に関しては、各抵抗素子が導電トレー
スを介してマイクロプロセッサに接続されており、この
状態で、電流搬送信号が１つ又はより多くの選択された
素子を発熱させる。その発熱によってチャンバ内でイン
クのバブルが生成され、それがノズルを通して印刷媒体
に向かってインクを放出する。この方法により、所与の
プリミティブにおいて複数の該抵抗素子が特定順序に付
勢されて、英数字が形成され、区画書込みが行われ、且
つその他の印刷性能が媒体上に提供される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】インクジェットインク
の多くは、ボンド紙、複写紙、及びその他の媒体に様々
な色で又はブラックで印刷される時、にじみ(smudge)と
汚れ(smearing)を呈することがある。汚れは、前述の用
紙の表面上に印刷される間に、未だ濡れている即ち湿っ
ぽいインクに何かが触れる時に生じる。にじみは、一般
に、濡れているインクに人が軽くかするか又は触れるこ
とに付随して起こる。インクは、接触によって例外な
く"にじみ"(smudged)、人が接触したページ又は触れた
人のどこかに痕跡を残す。
【０００５】汚れ及びにじみに対する従来の解決方法
は、主として、触媒の助けによる酸化的乾燥(oxidative
drying)を利用することを包含するものであった。しか
し、印刷品質、液滴噴出、及び長期保管も重要であり、
故に、それに代わるにじみ及び汚れの制御メカニズムが
必要とされる。
【０００６】上記方法の各々は、それなりに成功してい
るが、それでも、普通紙上に印刷時、ここで定義された
ような汚れ又はにじみを呈することなく、しかも比較的
長期の保存性とインクについてのその他の望ましい性質
を備えたインクジェット印刷用インク組成物に対する要
求は依然として残存する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、限定するもの
ではないが、種々の印刷媒体上にカラーインクジェット
印刷するのに特に適しているインク組成物を提供するも
のである。本発明のインク組成物は、優れたにじみ耐
性、耐汚れ堅牢性、並びに吸収乾燥時間の短縮をその他
の重要なインク組成物の諸特性を犠牲にすることなく実
現することができる。
【０００８】本発明によるインク組成物の実施態様の１
つは、１つ又はより多くの着色剤と、メチルペンタンジ
オール及び2-メチル-1,3-プロパンジオールとの組合せ
から成る有機溶媒とを含有する。特に好ましいメチルペ
ンタンジオールは、ヘキシレングリコールとしても知ら
れる、2-メチル-2,4-ペンタンジオールである。殺生物
剤、界面活性剤及びpH緩衝剤のような、インクジェット
インク組成物に通常見られるその他の成分を本発明のイ
ンク組成物に添加することもできる。
【０００９】
【発明の好ましい実施の形態】本発明は、必ずしもとい
うことではないが、好ましくはサーマルインクジェット
プリンタに使用されるインク組成物に関する。特別に調
合されたインク組成物によって、遅いインク乾燥時間に
通常付随する印刷品質の諸問題、例えば、汚れ、にじ
み、吸取り乾燥時間などが回避される。
【００１０】本発明のインク組成物は、ここで「印刷媒
体」、「媒体」、又は「基板」と称され、通常のセルロ
ース紙及び繊維及び樹脂質シートのような他の基板類を
含む多様な各種材料上に画像を印刷するのに用いること
ができる。フィルム材料、非多孔性の透明ポリエステル
フィルム、その他マークを付けるのが困難な類似の材料
も、本発明のインク組成物用の印刷媒体として用いるこ
とができる。
【００１１】本発明のインク組成物に用いられる全ての
成分の純度は、インク組成物、特に、サーマルインクジ
ェットプリンタ用として開発されるようなインク組成物
を生成するために通常の市販品に実際に採用されている
ものである。
【００１２】メチルペンタンジオールの濃度は、インク
組成物の約0.05重量％〜約３重量％になる。2-メチル-
1,3-プロパンジオールの濃度は、インク組成物の約0.05
重量％〜約10重量％になる。
【００１３】好ましくは、本発明のインク組成物は、約
２重量％〜約７重量％の2-メチル-1,3-プロパンジオー
ルを約0.5重量％〜約２重量％のメチルペンタンジオー
ルと組合せて含有する。本発明のインク組成物が約３重
量％〜約６重量％の2-メチル-1,3-プロパンジオールを
約0.5重量％〜約1.5重量％のメチルペンタンジオールと
組合せて含有する場合に、優れた結果が達成される。最
も優れた結果は、メチルペンタンジオールが2-メチル-
2,4-ペンタンジオールである時に達成されると思われ
る。
【００１４】着色剤 印刷用インクに広範囲の水溶性染料を使用できること
は、当分野で周知である。例えば、アゾ、メチン、トリ
アリール、アントラセン、フタロシアニン、キサンチ
ン、オキサジン、及び混合染料類を用いることことがで
きる。
【００１５】広範囲の染料類を使用でき、染料はブラッ
クでも着色染料でもよい。用語"水溶性"は、ここで用い
られる時は、水におけるその溶解度限界が印刷画像の所
望のカラー飽和を創り出せるほど十分高い染料を意味す
る。
【００１６】当分野で周知の顔料もまた利用することが
できる。顔料は、適当な分散剤と組み合わせるか又は自
己分散性とすることができる。
【００１７】インクを作製するのに、各種の有機及び無
機顔料を、単独又は組合せて選択することができる。用
語"顔料"は、ここで用いられる時は不溶性着色剤を意味
する。顔料粒子は、インクジェット印刷装置中における
インクの自由な流れを可能にするほど十分に小さい。特
に、通常は10〜50ミクロンの範囲の直径を有する噴出ノ
ズルにおいてである。粒子サイズはまた、インク寿命を
通じて臨界的な、顔料分散安定性にも影響を及ぼす。最
大の色強度と光沢を得るためにもまた、小さい粒子を用
いることが望ましい。有用な粒子サイズの範囲は、約0.
0005〜15ミクロンである。
【００１８】自己分散性顔料 １つのアプローチにおいて、インクに用いられる着色剤
は自己分散性顔料である。本発明の使用に適したこのよ
うな顔料は、インクジェット印刷用として周知の、化学
修飾された水分散可能型の全ての顔料を含む。これらの
化学的修飾によって、全ての有機顔料を包含する顔料前
駆体に水分散性が付与される。
【００１９】自己分散性又は水溶性のため、本発明にお
ける顔料は、少なくとも１つの芳香基又はC1-C12アルキ
ル基、及び少なくとも１つのイオン基又はイオン化型(i
onizable)基とから成る１つ以上の有機基の付加によっ
て修飾される。イオン化型基は、水性媒体において自己
のイオン基を形成する基である。イオン基は、アニオン
でもカチオンでもよい。芳香基は、さらに置換されても
置換されなくてもよい。例としては、フェニル基又はナ
フチル基があり、イオン基としては、スルホン酸、スル
フィン酸、ホスホン酸、カルボン酸、アンモニウム、第
四級アンモニウム、又はホスホニウムの基である。
【００２０】選択されるプロセスによっては、顔料は、
性質上、アニオンであってもカチオンであってもよい。
市販品としては、アニオン発色団は、通常、ナトリウム
カチオン又はカルシウムカチオンに結合され、カチオン
発色団は、通常、塩化物又は硫酸塩のアニオンに結合さ
れる。
【００２１】修飾のために、１つの好ましい方法は、少
なくとも１つの酸性官能基含有のアリールジアゾニウム
塩によるカーボンブラック顔料の処理である。アリール
ジアゾニウム塩の例としては、スルファニル酸、4-アミ
ノ安息香酸、4-アミノサリチル酸、7-アミノ-4-ヒドロ
キシ-2-ナフチレンスルホン酸、アミノフェニルホウ素
酸、アミノフェニルホスホン酸及びメタニル酸から調製
されたものが含まれる。
【００２２】アンモニウム、第四級アンモニウム基、第
四級ホスホニウム基、及びプロトン化アミン基は、上述
したものと同じ有機基に付着させることができるカチオ
ン基の諸例を代表するものである。
【００２３】修飾されたカーボンブラック顔料に関する
検討並びに官能基化基を付着させる方法については、米
国特許第5,707,432号、第5,630,868号、第5,571,311号
及び第5,554,739号を参照されたい。
【００２４】以下の顔料は、本発明の実施に有用である
が、しかし、このリストは発明を限定しようとするもの
ではない。次の顔料は、Cabotから入手可能である：Mon
arch® 1400、Monarch® 1300、Monarch® 11
00、Monarch® 1000、Monarch® 900、Monarch&r
eg; 880、Monarch® 800、及びMonarch® 700、C
ab-O-Jet® 200及びCab-O-Jet® 300。次の顔料
はColumbianから入手可能である：Raven 7000、Raven 5
750、Raven 5250、Raven 5000、及びRaven 3500。次の
顔料はDegussaから入手可能である：Color Black FW 20
0、Color BlackFW 2、Color Black FW 2V、Color Black
FW 1、Color Black FW 18、Color Black S160、Color
Black FW S170、Special Black 6、Special Black 5、S
pecialBlack 4A、Special Black 4、Printex U、Printe
x 140U、Printex V、及びPrintex 140V。Tipure® R
-101は、DuPontから入手可能である。
【００２５】本発明における他の実施態様においては、
ブラック顔料は分散剤の助けを得てインク組成物中に分
散される。このようなブラック顔料には、アニオン官能
性を有する分散剤を用いて分散される任意のブラック顔
料が含まれ、例えば、S.C.Johnson Polymer(Racine,WI)
から市販のJoncrylポリマー類がある。勿論、その他の
陰イオン電荷を示す分散剤はどれも本発明の実施に採用
することができる。ブラック顔料とアニオン分散剤に関
するより完全な検討については、近年発行された米国特
許第5,181,045号及び米国特許出願第08/567,974号を参
照されたい。
【００２６】以下のカラー顔料は、本発明の実施に有用
であるが、しかし、この一覧は発明を限定しようとする
ものではない。次の顔料は、BASFから入手可能である：
Paliogen® Orange、Heliogen® Blue L 6901F、
Heliogen® Blue NBD 7010、Heliogen® Blue K
7090、Heliogen® Blue L 7101F、Paliogen®Blu
e L 6470、Heliogen® Green K 8683、及びHeliogen
® Green L 9140。次の顔料は、Cabotから入手可能
である：Monarch® 1400、Monarch® 1300、Mona
rch® 1100、Monarch® 1000、Monarch® 90
0、Monarch® 880、Monarch® 800、及びMonarch
® 700。次の顔料は、Ciba-Geigyから入手可能であ
る：Chromophtal® Yellow 3G、Chromophtal® Y
ellow GR、Chromophtal® Yellow 8G、Igrazin®
Yellow 5GT、Igralite Rubine 4BL、Monastral® M
agenta、Monastral® Scarlet、Monastral® Vio
let R、Monastral® Red B、及びMonastral® Vi
olet Maroon B。次の顔料はDegussaから入手可能であ
る：Printex U、Printex V、Printex 140U、及びPrinte
x 140V。次の顔料は、DuPontから入手可能である：Tipu
re® R-101。次の顔料は、Heubachから入手可能であ
る：Dalamar® Yellow YT-858-D及びHeucophthal&re
g; Blue G XBT-583D。次の顔料は、Hoechstから入手可
能である：Permanent Yellow GR、Permanent Yellow
G、Permanent Yellow DHG、Permanent Yellow NCG-71、
Permanent Yellow GG、Hansa Yellow RA、Hansa Brilli
ant Yellow5GX-02、Hansa Yellow-X、Novoperm® Ye
llow HR、Novoperm® Yellow FGL、Hansa Brilliant
Yellow 10GX、Permanent Yellow G3R-01、Hostaperm&r
eg;Yellow H4G、Hostaperm® Yellow H3G、Hostaper
m® Orange GR、Hostaperm® Scalet GO、及びPe
rmanent Rubine F6B。次の顔料は、Mobayから入手可能
である：Quindo® Magenta、Indofast® Brillia
nt Scarlet、Quindo® Red R6700、Quindo® Red
R6713、及びIndofast® Violet。次の顔料は、Sun
Chemから入手可能である：L74-1357 Yellow、L75-1331
Yellow、及びL75-2577 Yellow。
【００２７】本発明の実施に当たり水性カラー染料を用
いてもよい。水溶性染料の例には、スルホン酸塩染料及
びカルボン酸塩染料、特に、インクジェット印刷に通常
使用されるものが含まれる。特に、Sulforhodamine B
（スルホン酸塩）、Acid Blue113（スルホン酸塩）、Ac
id Blue 29（スルホン酸塩）、Acid Red 4（スルホン酸
塩）、Rose Bengal（カルボン酸塩）、Acid Yellow 17
（スルホン酸塩）、Acid Yellow 29（スルホン酸塩）、
Acid Yellow 42（スルホン酸塩）、Acridine Yellow G
（スルホン酸塩）、Nitro Blue Tetrazolium Chloride
Monohydrate又はNitro BT、Rhodamine 6G、Rhodamine 1
23、Rhodamine B、Rhodamine B Isocyanate、Safranine
O、Azure B、Azure B Eosinate、Basic Blue 47、Basi
c Blue 66、Thioflacin T(Basic Yellow 1)、及びAuram
ine O(Basic Yellow 2)が例として挙げられ、これら全
ては、Aldrich Chemical社より入手可能である。
【００２８】ラテックスポリマー(Latex Polymers) "コア／セル"(core/shell)ポリマーとも呼ばれるラテッ
クスポリマーは、親水性及び疎水性の両部分を有するポ
リマーである。このようなポリマーは、顔料ベースのイ
ンクに主として使用され、インクの耐汚れ堅牢性を改善
するものである。本発明に従い、任意に１つ以上のラテ
ックスポリマーを含有しているインクの印刷適性は、こ
こで説明される２つの溶媒の有機共混合物(co-mixture)
を含有させることによって改善される。
【００２９】ここで用いられるラテックスポリマーは、
【００３０】
【化１】 [(A)m(B)n(C)p(D)q(E)r]x (I) 式中、A、B、C、D、及びEは、次のような部分(moietie
s)である： A = 改善された耐久性を有する塗膜形成特性(film-form
ing properties)に寄与する少なくとも１つの疎水性成
分であり、この成分は固相に単一重合(homopolymerize
d)される時、−150℃及び＋25℃間の範囲のガラス転移
温度(Tg)を有する部分から選択され； B = 前記ポリマー(I)の疎水性成分のTgを調節するのに
用いられる少なくとも１つの疎水性溶媒バリヤーの部分
であり、これは固相に単一重合される時、＋25℃を超え
る(Tg)を有し； C = 水溶性モノマーから成る少なくとも１つの親水性成
分であり； D = 少なくとも１つのUV吸収体であり； E = 少なくとも１つの高極性(highly polar)官能基を有
する少なくとも１つの部分であって； ｍ＝５〜95重量％、 ｎ＝５〜95重量％、 ｐ＝０〜60重量％、 ｑ＝０〜50重量％、 ｒ＝０〜40重量％、 ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｑ＋ｒ＝100重量％、及びｘ＝１〜100,00
0、で表されるもの、
【００３１】
【化２】 [(A)m(B)n(C)p(E)r]x (II) 式中、A、B、C、及びEは、上述のような部分(moieties)
であり、式(II)のｍ、ｎ、ｐ及びｒは、次の通りであ
る： ｍ=０〜90重量％、好ましくは、10〜60重量％、より好
ましくは、15〜50重量％、ｎ=０〜90重量％、好ましく
は、10〜60重量％、より好ましくは、15〜50重量％、ｐ
=０〜90重量％、好ましくは、10〜60重量％、より好ま
しくは、15〜50重量％、ｒ=0.01〜100重量％、好ましく
は、0.1〜60重量％、より好ましくは、１〜40重量％で
あり、ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｒ＝100重量％であって、かつｘ=１
〜100,000、好ましくは、10〜10,000、そして、より好
ましくは、100〜1,000、で表されるもの、及びこれらの
混合物からなる群から選択される。
【００３２】好ましくは、ポリマー(I)の最終的なＴgは
約-25℃〜+110℃の範囲内であり、より好ましくは、最
終的なＴgは、約-15℃〜+90℃の範囲内であり、そして
最も好ましくは、約-10℃〜+75℃の範囲内である。
【００３３】ポリマー(I)の分子量（重量平均）は、約
1,000と2,000,000の間、好ましくは、約5,000と500,000
の間であり、さらに好ましくは、約10,000と70,000の間
である。
【００３４】親水性部分もしくは高極性部分の何れかを
有するポリマーを生成するには、C部分か又はE部分の何
れかがポリマーに存在しなければならない。あるいは、
C又はE、又は両方の部分が存在する、しないに関わら
ず、ポリマー(I)と共に１つ以上の界面活性剤を用いて
もよい。界面活性剤（群）は、アニオン性、カチオン
性、非イオン性、又は両性イオン性であってよい。
【００３５】構造(II)に関しては、好ましくは、ｍ又は
ｎの何れかはゼロでない。プライマーコア／セルポリマ
ーのＴgは約-100℃〜+100℃の範囲内であり、好ましく
は、約-25℃〜+25℃の範囲内であり、そしてより好まし
くは、約０℃〜+25℃の範囲内である。
【００３６】ポリマー(II)の分子量（重量平均）は、約
100と2,000,000の間、好ましくは、約1,000と500,000の
間であり、さらにより好ましくは、約5,000と70,000の
間である。
【００３７】構造(I)のポリマーは、典型的には、耐久
性コア／セルポリマーと呼ばれ、構造(II)のポリマー
は、プライマーコア／セルポリマーと呼ばれ、親水性部
分と疎水性部分を有するポリマーでもある。
【００３８】本明細書における全ての濃度は、別途表示
されない限り、重量パーセントである。全成分の純度
は、インクジェット用インクとして通常の市販品の製造
に用いられるものである。全ての引用文献は引用により
ここに組入れられる。
【００３９】インクジェットインクビヒクル 本発明のインク組成物は、着色剤、１つ以上のメチルペ
ンタンジオールとメチルプロパンジオールを組合せた
物、及びインクビヒクルから構成される。インク及びそ
れらの性質に関する論議については、"The Printing Ma
nual"、第５版(1993)、Leachら著(Chapman及びHall)を
参照された。また、米国特許第2,833,736号、第3,607,8
13号、第4,104,061号、第4,770,706号及び第5,026,755
号も参照されたい。
【００４０】本発明の実施に有用なインクの代表的な調
合は、着色剤（約0.001％〜10重量％）、（ここでは、
メチルペンタンジオールとメチルプロパンジオールに加
えて）１つ以上の共溶媒（0.01〜約50重量％）、１つ又
はより多くの水溶性界面活性剤／両親媒性物質（０〜約
40、好ましくは、約0.1〜約５重量％）、１つ以上の高
分子量コロイド（０〜約３重量％）、及び水(バラン
ス）を含む。任意に、インクに上述のラテックスコア／
セルポリマー（群）を、インク組成物の重量に対して、
約0.005％〜約10％、好ましくは、0.1%〜約５％含有さ
せてもよい。
【００４１】インクを調合する際、１つ以上の共溶媒を
ビヒクルに添加してもよい。本発明の実施に使用される
共溶媒の種類としては、これらに限定するものではない
が、脂肪族アルコール、芳香族アルコール、ジオール、
グリコールエーテル、ポリ（グリコール）エーテル、カ
プロラクタム、ラクトン、ホルムアミド、アセトアミ
ド、及び長鎖アルコールがある。本発明の実施に用いら
れる化合物の例としては、これらに限定するものではな
いが、炭素数が30またはそれより少ない第一級脂肪族ア
ルコール、炭素数が30またはそれより少ない第一級芳香
族アルコール、炭素数が30またはそれより少ない第二級
脂肪族アルコール、炭素数が30またはそれより少ない第
二級芳香族アルコール、炭素数が30またはそれより少な
い1,2-アルコール、炭素数が30またはそれより少ない1,
3-アルコール、炭素数が30またはそれより少ない1,5-ア
ルコール、エチレングリコールアルキルエーテル、プロ
ピレングリコールアルキルエーテル、ポリ（エチレング
リコール）アルキルエーテル、ポリ（エチレングリコー
ル）アルキルエーテルのより高分子の同族体、ポリ（プ
ロピレングリコール）アルキルエーテル、ポリ（プロピ
レングリコール）アルキルエーテルのより高分子の同族
体、Ｎ-アルキルカプロラクタム、非置換カプロラクタ
ム、置換ホルムアミド、非置換ホルムアミド、置換アセ
トアミド、及び非置換アセトアミドがある。本発明の実
施において好ましく用いられる共溶媒の具体例として
は、これらに限定するものではないが、1,5-ペンタンジ
オール、2-ピロリドン、2-エチル-2-ヒドロキシメチル-
1,3-プロパンジオール、ジエチレングリコール、3-メト
キシブタノール、及び1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノ
ン、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,3-プロパンジ
オール、1,4-ブタンジオール、2,4-ヘプタンジオール、
2-メチル-1,3-ペンタンジオール、2-ペンタン酸メチ
ル、2-エチル-3-メチル-1,5ペンタンジオール、2-エチ
ル-1,3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-エチル-3-プ
ロピルアクリル酸、2-エチル-ヘキサン酸、及び3-エト
キシプロピオン酸がある。共溶媒の濃度は、約0.01〜約
50重量％の範囲にあってよく、好ましくは約0.1〜20重
量％である。
【００４２】水溶性界面活性剤をインクビヒクルの調合
に用いることができる。これらの界面活性剤は、インク
調合物に対する自由成分として添加されるものであっ
て、別途結合されるものでも、ここに記載のポリマーの
部分とする意図を有するものでもない。便宜上、界面活
性剤の例を２つの範疇、即ち、(1)非イオン性及び両性
と、(2)イオン性に分ける。前者の種類には、TERGITOL
類（Union Carbideから市販のアルキルポリエチレンオ
キシド）、TRITON類（Rohm & Haas Co.から入手可能な
アルキルフェニルポリエチレンオキシド界面活性剤）、
BRIJ類、PLURONIC類（ポリエチレンオキシドブロックコ
ポリマー）、及びSURFYNOL類（Air Productsから市販の
アセチレン系ポリエチレンオキシド）、POE(ポリエチレ
ンオキシド)エステル、POEジエステル、POEアミン、POE
アミド、及びジメチコーンコポリオールがある。置換ア
ミンオキシドなどの両性界面活性剤は、本発明の実施に
おいて有用である。プロトン化POEアミンなどのカチオ
ン界面活性剤を用いることもできる。米国特許第5,106,
416号は、上に挙げたほとんどの界面活性剤についてよ
り詳細に開示している。非イオン性両親媒性物質／界面
活性剤は、イオン性界面活性剤よりさらに好ましいもの
である。本発明の実施において好ましく用いられる両親
媒性物質／界面活性剤の具体例としては、イソ−ヘキサ
デシルエチレンオキシド 20、SURFYNOL CT-111、TERGIT
OL 15-S-7、及びN,N-ジメチル-N-ドデシルアミンオキシ
ド、N,N-ジメチル-N-テトラデシルアミンオキシド、N,N
-ジメチル-N-ヘキサデシルアミンオキシド、N,N-ジメチ
ル-N-オクタデシルアミンオキシド、N,N-ジメチル-N-
（Z-9-オクタデセニル）-N-アミンオキシドなどのアミ
ンオキシドがある。両親媒性物質／界面活性剤の濃度
は、０〜40重量％、好ましくは、約0.1%〜３重量％の範
囲であってよい。
【００４３】光学密度をさらに改良するために、天然又
は合成ソースから誘導された０〜約３重量％の間の高分
子量コロイドを、任意にインク調合物に添加してもよ
い。高分子量コロイドの添加により、印刷品質が改善さ
れる。本発明の実施において用いられる高分子量コロイ
ドの例としては、アルギン酸塩、マンヌロン酸、カラギ
ーナン、グアーガム、キサンタンガム、デキストラン、
キチン、キトサン、カルボキシメチルセルロース、ニト
ロメチルセルロース、及びそれらの全ての誘導体が含ま
れる。これらのコロイドは、米国特許第5,133,803号、"
High Molecular Weight Colloids for Bleed Control"
に開示されている。本発明のインクにおける高分子量成
分コロイドの好ましい濃度は、約0.1％〜約0.75重量％
である。
【００４４】本発明の要件に合致させて、様々な種類の
添加物をインクに採用することで、特定用途のためにイ
ンク組成物の諸特性を最適化することができる。例え
ば、熟練した当業者に周知であるように、殺生物剤をイ
ンク組成に入れて微生物の成長を阻害してもよい。殺生
物剤の好ましい例には、UrarcideTMとProxelTM、及びNu
oCeptTMがある。EDTAのような金属イオン封鎖剤を含有
させて重金属不純物の有害な影響を排除してよく、さら
に緩衝液を用いてインクのpHを調節してもよい。粘度調
節剤及び他のアクリル又は非アクリル系ポリマー類のよ
うなその他の既知添加剤を添加してインク組成物の種々
様々な特性を所望通りに改善することができる。
【００４５】インクは、ビヒクルの各種成分を組み合わ
せ、且つそれらをここに記載の着色剤及びポリマーと混
合することにより調合される。最終的なインク組成物の
粘度は、約0.08〜約0.8Pas（約0.8〜約８cPs）、好まし
くは、約0.09〜約0.4Pas（約0.9〜約４cPs）である。
【００４６】インクジェット印刷の方法もここで開示す
る。本発明のインクは、在来型のインクジェット式又は
バブルジェット式又は圧電式プリンタのどれにも用いて
よい。好ましくは、サーマルインクジェットプリンタに
使用される。インクは、典型的には、プリンタカートリ
ッジに充填され、任意の媒体上に印刷される。印刷に適
する媒体の例には、紙、繊維、木材、及びプラスチック
が含まれる。
【００４７】本発明をより明らかにするために、いくつ
かの実例により説明する。これらの実施例は、説明のた
めにのみ記載されたものであって、本発明が、開示され
た特定の特徴に限定されるものであると解釈されるべき
ものではない。
【００４８】
【表１】
【００４９】全成分は、組成全体の重量％として含まれ
る。全組成の最終的pHは8.5で、NaOH、KOH、又はLiOHで
中和される。LEG-1は、界面活性剤−Liponics EG−1で
ある。本実施において有用なブラック顔料は、Cabotか
ら入手可能な自己分散性顔料である。Balance 47TMは、
ALCO Chemicals、a division of National Starch & Ru
bber Corp.から入手可能であり、且つNaOH、KOH、又はL
iOHで中和される。Proxel GXLTMは、殺生物剤である。C
/S Polymerは、コア／セルポリマーである。ここに参考
として引用される米国特許出願第08/998,164（1997年12
月24日出願）、名称、"Dual Encapsulation Technique
for Preparing Inkjet Inks"を参照されたい。プライマ
ーポリマーは、C/Sポリマーと類似しているが、分子量
がより小さく、酸含量が高く、且つ溶け易く、分散剤と
して作用する。
【００５０】表示されたインク組成物は、2-メチル-2,4
-ペンタンジオール及び2-メチル-1,3-ペンタンジオール
が存在しない、同一のインク組成物と比較される。全て
の場合、2-メチル-2,4-ペンタンジオールと2-メチル-1,
3-プロパンジオールの組み合わせを有するインク組成物
は、それらを含まない組成物と較べ、優れたブロット(b
lotting)、にじみ、及び汚れ制御を示す。
【００５１】以下に本発明及びその好ましい実施の態様
を要約して示す。 １． インクジェット印刷用インク組成物であって、着
色剤、2-メチル-1,3-プロパンジオール、及び少なくと
も１つのメチルペンタンジオールを含有するインクジェ
ット印刷用インク組成物。 ２． 前記インクが、約0.05重量％から約10重量％の2-
メチル-1,3-プロパンジオールと約0.05重量％から約３
重量％のメチルペンタンジオールを含有する上記１に記
載ののインク組成物。 ３． メチルペンタンジオールが2-メチル-2,4-ペンタ
ンジオールである、上記１に記載のインク組成物。 ４． 着色剤が自己分散性顔料である、上記１に記載の
インク組成物。 ５． インク組成物が、さらに、インクビヒクルを含
む、上記４に記載のインク組成物。 ６． 前記ビヒクルが、少なくとも１つのラテックスポ
リマーを含む、上記５に記載のインク組成物。 ７． 前記ラテックスポリマーが、下記式、
【００５２】
【化３】[(A)m(B)n(C)p(D)q(E)r]x (I) 式中、A、B、C、D、及びEは以下のような部分である。 A = 改善された耐久性を有する塗膜形成特性(film-form
ing properties)に寄与する少なくとも１つの疎水性成
分であり、この成分は固相に単一重合(homopolymerize
d)される時、−150℃及び＋25℃間の範囲のガラス転移
温度(Tg)を有する部分から選択され、 B = 前記ポリマー(I)の疎水性成分のTgを調節するのに
用いられる少なくとも１つの疎水性溶媒バリヤーの部分
であり、これは固相に単一重合される時、＋25℃を超え
る(Tg)を有し、 C = 水溶性モノマーから成る少なくとも１つの親水性成
分であり、 D = 少なくとも１つのUV吸収体であり、 E = 少なくとも１つの高極性(highly polar)官能基を有
する少なくとも１つの部分、であって、 ｍ＝５〜95重量％、 ｎ＝５〜95重量％、 ｐ＝０〜60重量％、 ｑ＝０〜50重量％、 ｒ＝０〜40重量％、 ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｑ＋ｒ＝100重量％、及びｘ＝１〜100,00
0、で表されるもの、下記式、
【００５３】
【化４】 [(A)m(B)n(C)p(E)r]x (II) 式中、A、B、C、及びEは、上述のような部分であり、式
(II)のｍ、ｎ、ｐ及びｒは、次の通りである。ｍ = ０
〜90重量％、 ｎ = ０〜90重量％、 ｐ = ０〜90重量％、 ｒ = 0.01〜100重量％、 ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｒ＝100重量％であって、かつｘ = １〜10
0,000、で表されるもの、及びこれらの混合物から成る
群より選択される、上記６に記載のインク組成物。 ８． 少なくとも１つの自己分散性顔料と、インクビヒ
クルと、水とを含有するインクジェット印刷用インク組
成物であって、さらに、2-メチル-1,3-プロパンジオー
ルとメチルペンタンジオールとを含む改善されたインク
ジェットインク組成物。 ９． メチルペンタンジオールが2-メチル-2,4-ペンタ
ンジオールである、上記８に記載のインク組成物。 １０． さらに、少なくとも１つのラテックスポリマー
を含む上記９に記載のインク組成物。 １１． 前記ラテックスポリマーが、下記式、
【００５４】
【化５】[(A)m(B)n(C)p(D)q(E)r]x (I) 式中、A、B、C、D、及びEは以下のような部分である。 A = 改善された耐久性を有する塗膜形成特性(film-form
ing properties)に寄与する少なくとも１つの疎水性成
分であり、この成分は固相に単一重合(homopolymerize
d)される時、−150℃及び＋25℃間の範囲のガラス転移
温度(Tg)を有する部分から選択され、 B = 前記ポリマー(I)の疎水性成分のTgを調節するのに
用いられる少なくとも１つの疎水性溶媒バリヤーの部分
であり、これは固相に単一重合される時、＋25℃を超え
る(Tg)を有し、 C = 水溶性モノマーから成る少なくとも１つの親水性成
分であり、 D = 少なくとも１つのUV吸収体であり、 E = 少なくとも１つの高極性(highly polar)官能基を有
する少なくとも１つの部分、であって、 ｍ＝５〜95重量％、 ｎ＝５〜95重量％、 ｐ＝０〜60重量％、 ｑ＝０〜50重量％、 ｒ＝０〜40重量％、 ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｑ＋ｒ＝100重量％、及びｘ＝１〜100,00
0、で表されるもの、下記式、
【００５５】
【化６】 [(A)m(B)n(C)p(E)r]x (II) 式中、A、B、C、及びEは、上述のような部分であり、式
(II)のｍ、ｎ、ｐ及びｒは、次の通りである。 ｍ = ０〜90重量％、 ｎ = ０〜90重量％、 ｐ = ０〜90重量％、 ｒ = 0.01〜100重量％、 ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｒ＝100重量％であって、かつｘ = １〜10
0,000、で表されるもの、及びこれらの混合物から成る
群より選択される、上記10に記載のインク組成物。 １２． インクジェット印刷用インクジェットインクの
汚れ、にじみ及び吸収時間を改善するための方法であっ
て、前記インクジェットインクが、着色剤とビヒクルを
含み、前記方法が、前記2-メチル-1,3-プロパンジオー
ルとメチルペンタンジオールを前記インクに添加するこ
とを含む方法。 １３． メチルペンタンジオールが2-メチル-2,4-ペン
タンジオールである、上記１２に記載の方法。 １４． 前記インクが、約0.05重量％から約10重量％の
2-メチル-1,3-プロパンジオールと約0.05重量％から約
３重量％のメチルペンタンジオールとを含有する、上記
１２に記載の方法。 １５． 前記インクが、約２重量％から約７重量％の2-
メチル-1,3-プロパンジオールと約0.5重量％から約２重
量％のメチルペンタンジオールを含有する、上記１２に
記載の方法。 １６． 着色剤が自己分散性顔料である、上記１２に記
載の方法。 １７． 前記インクが、さらに、ラテックスポリマーを
含む、上記１２に記載の方法。 １８． インクジェット印刷用インクジェットインクの
汚れ、にじみ及び吸収時間を改善するための方法であっ
て、前記インクジェットインクが、着色剤とビヒクルと
を含み、前記方法が、2-メチル-1,3-プロパンジオール
とメチルペンタンジオールをさらに含有するインクジェ
ットインクからなる方法。 １９． 前記インクが、約0.05重量％から約10重量％の
2-メチル-1,3-プロパンジオールと約0.05重量％から約
３重量％のメチルペンタンジオールとを含有する、上記
１８に記載の方法。 ２０． 前記インクが、約２重量％から約７重量％の2-
メチル-1,3-プロパンジオールと約0.5重量％から約２重
量％のメチルペンタンジオールとを含有する、上記１８
に記載の方法。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インクジェット印刷用インク組成物であ
    って、着色剤、2-メチル-1,3-プロパンジオール、及び
    少なくとも１つのメチルペンタンジオールを含有するイ
    ンクジェット印刷用インク組成物。
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