JP2002060659A - インクジェットインク - Google Patents

インクジェットインク

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JP2002060659A
JP2002060659A JP2000245445A JP2000245445A JP2002060659A JP 2002060659 A JP2002060659 A JP 2002060659A JP 2000245445 A JP2000245445 A JP 2000245445A JP 2000245445 A JP2000245445 A JP 2000245445A JP 2002060659 A JP2002060659 A JP 2002060659A
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JP
Japan
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composition
pigment
group
composition according
polymer
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Pending
Application number
JP2000245445A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael D Matzinger
ディー.マッチンガー マイケル
G Rafner Charles Jr
ジー.ラフナー,ジュニア チャールズ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Westvaco Corp
Original Assignee
Westvaco Corp
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Publication date
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  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐水性と耐アクセントマーカー性を有し、高
い光学密度とプリントの鋭敏さを実現するインクジェッ
トインク組成物を提供すること。 【解決手段】 本発明の組成物は、顔料ベースのインク
ジェットインク組成物であり、スチレン、アクリル酸及
びブチルアクリレート等から選択されるモノマーと、脂
肪族の非イオン性界面活性剤から成る重合可能なハーフ
エステルとから成るポリマーをインクに添加することに
よって得られる。而して、上記性能をプリント品質、噴
射特性、保管安定性、信頼性、乾燥時間等の低下を引き
起こすことなく実現する。

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プ
リンタに使用する水性の、顔料ベースのインク組成物に
関する。これらの組成物は、不溶性顔料、結合性非イオ
ン性脂肪族界面活性剤を含むポリマー、及びキャリヤー
媒体を含有する。そのインク組成物は、優れたプリント
品質、噴射特性、貯蔵安定性、信頼性及び乾燥時間を達
成しながら、耐水性とアクセントマーカーに対する耐性
(耐アクセントマーカー性)によって特徴づけられてい
る。
【0002】
【従来の技術】 市販の水性の、顔料ベースの、インク
ジェットインクでのプリントは、水とアクセントマーカ
ーに対して低い抵抗性を示す。そしてそのプリントは、
レーザプリンタでのプリントよりも光学密度(optical d
ensity)が低い。当業者はこれらの欠点を無くすことを
求めている。水とアクセントマーカーへの優れた抵抗性
を与えながら、現在ではレーザプリンタ製作者によって
のみ得ることができる光学密度(optical density)を、
インクジェットプリンタ製作者が得るために、安定した
インクジェットインク添加物が求められてきた。インク
ジェットプリンティングは、デジタル信号に対応してプ
リンティング装置と表面の間での物理的接触なしで像を
形成するために、表面上に流動インクの小滴を配置する
ことを包含する。ドロップ−オン−デマンド(DOD)
インクジェットプリンティング方式では、液体インク小
滴は、熱(サーマルインクジェット又はバブルインクジ
ェット)又は圧力波(ピエゾインクジェット)によって
ノズルから推進させられる。サーマルインクジェットイ
ンク又はバブルインクジェットインクは、典型的に水と
グリコールをベースとしている。ピエゾインクジェット
方式は、一般的に水性、溶解性、又は固形のインクを用
いる。これらの固形のインクは、相変化インクとしても
知られており、周囲温度では固体であり、プリント温度
では液体である。以下の特性がインクジェットプリンテ
ィング用インク組成物に要求される。 (a)基質(プリントする対象物;substrate)上への文
字(text)及び絵(graphics)のプリンティング(エッジ鋭
さ(edge acuity)と光学密度(optical density))の高品
質性。特に非コーティングセルロース紙の場合のプリン
ティングの高品質性。 (b)こすられたり、印刷物の上に置かれている続いて
プリントされた像の上にオフセットしたりするときに、
結果物であるプリントされた像が汚れないための、基質
(substrate)上でのインクの短い乾燥時間。 (c)飛経路からのインク小滴の偏向(誤点)が無いこ
と及びインクの使用度が高い状態でのインクの枯渇(失
点)が無いことによって示される良い噴射特性。 (d)基質(substrate)上で乾いた後のインクの耐水性
と耐アクセントマーカー性。 (e)長期間の貯蔵安定性(硬化又は顔料沈殿がな
い)。および (f)長期間の信頼性(腐食、ノズル詰り、コゲイショ
ン(kogation)しないこと)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】 インクは、上記の1
つかそれ以上の特性を有することが、知られている。し
かし、上記特性を全て有するインクは、殆ど知られてい
ない。上記要件の1つを満足させようとするインク成分
の含有は、他の要件を満足させることをしばしば妨げ得
る。例えば、インク組成物中のポリマーの含有は、基質
(substrate)上で乾いた後の耐水性と耐アクセントマー
カー性を改良させ得る。しかし、当該ポリマーは綿状沈
殿(若しくは凝集)又は顔料沈殿(又は沈降)の原因と
なり得るし、噴射特性及び長期間の貯蔵安定性を低下さ
せる。このようにして、大部分の市販のインクジェット
インクは、上記要件の全ての中から少なくとも1つに充
分な対応をするような妥協に甘んじている。上記の望ま
しいインクジェットインクの基準に応じようとする試み
が、米国特許公報第5,565,022;4,384,096;4,138,38
1;4,077,926;3,894,980;3,891,591;3,657,175に開
示されている。しかし、これらの特許で開示されたイン
クは、他の望ましいインクジェットインク特性を満足し
つつあるが、耐水性と耐アクセントマーカー性、及び増
大した光学密度(optical density)の成果は教示されて
いない。従って、本発明の1つの目的は、満足が得られ
るような改良された顔料ベースインク組成物を提供する
と同時に、インクジェットプリンティングのためのイン
ク組成物として要求されている、特に前述の(a)から
(f)の特性を提供することである。本発明の別の目的
は、水感受性とアクセントマーカー感受性を減少させつ
つインクジェットプリンティングのためのインク組成物
を提供するポリマーの調製に関する。この出願の対象で
ある発明の更に有利な他の特徴は、優れた濾過性を有す
るインクを提供することである。その結果、インクは製
造中にフィルタを破壊することなく濾過されることがで
きる。本発明の他の目的と優位性は、以下の開示から明
らかである。
【0004】
【課題を解決するための手段】 上記目的のため、本発
明は以下に列挙するインク組成物を提供する。 (1).以下の(a)(b)及び(c)を含むインク組
成物。すなわち、(a)全体の約40%〜約98%(典
型的には40%〜98%)となる水ベースのキャリヤー
媒体と、(b)全体の約1%〜約20%(典型的には1
%〜20%)となる1若しくは2以上の顔料と、(c)
全体の約0.1%〜約10%(典型的には0.1%〜1
0%)となる水又はアルカリ中で溶解するか分散する少
なくとも1種類のポリマーとを、含有するインク組成
物。ここで前記ポリマーは、(i)次式:
【化3】 で示されるモノマーであって、式中のRはH、CH
又はCであり、R はH、CH又はC
あり、RはO、N、又はSであり、そしてRは次
式:
【化4】 であり、ここでRはC〜C20のアルキル基又はC
〜C16のアルキルフェニル基であり、Rは各々C
〜Cのアルキル基であり、そしてnは約6〜100
(典型的には6〜100)からのアベレージ数(average
number)であり、mは約0〜50(典型的には0〜5
0)からのアベレージ数であり、ここでn≧m且つΣ
(n+m)が約6〜100(典型的には6〜100)で
あるという条件のモノマーを、該ポリマー全重量の少な
くとも0.1重量%含有し、且つ、(ii)オレフィン
類、モノビニリデン芳香族類、α,βエチレン系不飽和
カルボン酸類(alpha beta ethylenically-unsaturated
carboxylic acids)及びそのエステル類、無水エチレン
系不飽和ジカルボン酸類(ethylenically-unsaturateddi
carboxylic anhydrides)、およびそれらの混合物からな
る群から選択される少なくとも1種類のエチレン系不飽
和モノマー(ethylenically-unsaturated monomer)を含
有するポリマーである、インク組成物。
【0005】(2).前記ポリマーは、脂肪族非イオン
性界面活性剤の重合可能なハーフエステルとモノマーか
らなり、そのポリマーが、約40〜約220(典型的に
は40〜220)の酸価、約1,000〜約20,000
(典型的には1,000〜20,000)の重量平均分子
量、約25℃〜約90℃(典型的には25℃〜90℃)
の軟化点、および約90℃(典型的には90℃)より低
いガラス転移温度を示し、約20×10−5N/cm(2
0dynes/cm)〜約70×10−5N/cm(70dynes/cm)の
表面張力(典型的には20×10−5N/cm〜70×
10−5N/cm)および25℃で約15Pa・S(1
5cP)以下(典型的には15Pa・S以下)の粘度を
示す、(1)に記載の組成物。
【0006】(3).前記顔料は、水に不溶性の有機着
色料および水に不溶性の無機着色料からなる群から選択
される、(1)又は(2)に記載の組成物。 (4).前記顔料は、C.I.ピグメント・イエロー1
(C.I. Pigment Yellow1)、C.I.ピグメント・イエロ
ー3(C.I. Pigment Yellow 3)、C.I.ピグメント・
イエロー13(C.I. Pigment Yellow 13)、C.I.ピグ
メント・レッド5(C.I. Pigment Red 5)、C.I.ピグ
メント・レッド7(C.I. Pigment Red 7)、C.I.ピグ
メント・レッド12(C.I. Pigment Red 12)、C.I.
ピグメント・レッド112(C.I. Pigment Red 112)、
C.I.ピグメント・レッド122(C.I. Pigment Red
122)、C.I.ピグメント・ブルー1(C.I. Pigment Bl
ue 1)、C.I.ピグメント・ブルー2(C.I. Pigment B
lue 2)、C.I.ピグメント・ブルー16(C.I. Pigmen
t Blue 16)、C.I.バット・ブルー4(C.I. Vat Blue
4)、C.I.バット・ブルー6(C.I. Vat Blue 6)、お
よびカーボンブラックから成る群から選択される、
(3)に記載の組成物。
【0007】(5).前記顔料はインク組成物全重量の
約1%〜約20%(典型的には1%〜20%)の量で存
在する、(3)に記載の組成物。 (6).前記顔料はインク組成物全重量の約2%〜約5
%(典型的には2%〜5%)の量で存在する、(3)に
記載の組成物。 (7).前記顔料は、直径約0.01μm〜約100μ
m(典型的には0.01μm〜100μm)の粒径であ
る、(3)に記載の組成物。 (8) 前記顔料は、直径約0.01μm〜約10μm
(典型的には0.01μm〜10μm)の粒径である、
(3)に記載の組成物。 (9).前記顔料は、直径約0.01μm〜約5μm
(典型的には0.01μm〜5μm)の粒径である、
(3)に記載の組成物。
【0008】(10).前記キャリヤー媒体は、水、水
溶性有機化合物、およびそれらの組合せから成る群から
選択される、(1)又は(2)に記載の組成物。 (11).前記水溶性有機化合物は、アルコール類、ア
ミド類、カルボン酸類、エステル類、エーテル類、グリ
セリン、グリコール類、グリコールエステル類、グリコ
ールエーテル類、ケトン類、ラクタム類、ラクトン類、
有機硫化物類、スルホン類、有機スルホキシド類、それ
らの誘導体、およびそれらの混合物から成る群から選択
される、(10)に記載の組成物。或いは、上記群から
スルホン類、有機スルホキシド類を除いた群から選択さ
れる(10)に記載の組成物。
【0009】(12).前記アルコール類は、メチルア
ルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコー
ル、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、
第二ブチルアルコール、および第三ブチルアルコールか
ら成る群から選択される、(11)に記載の組成物。 (13).前記アミド類は、ジメチルホルムアミドおよ
びジメチルアセトアミドから成る群から選択される、
(11)に記載の組成物。 (14).前記エステル類は、エチルアセテート、エチ
ルラクテート、およびエチレンカーボネートから成る群
から選択される、(11)に記載の組成物。 (15).前記エーテル類は、テトラヒドロフランおよ
びジオキサンから成る群から選択される、(11)に記
載の組成物。 (16).前記ケトン類は、アセトン、ジアセトン、お
よびメチルエチルケトンから成る群から選択される、
(11)に記載の組成物。 (17).前記ラクタム類は、N−イソプロピルカプロ
ラクタムおよびN−エチルバレロラクタム(N-ethyl val
erolactam)から成る群から選択される、(11)に記載
の組成物。 (18).前記ラクトンがブチロラクトンである、(1
1)に記載の組成物。 (19).前記スルホンがジメチルスルホンである、
(11)に記載の組成物。 (20).前記有機スルホキシド類は、ジメチルスルホ
キシドおよびテトラメチレンスルホキシドから成る群か
ら選択される、(11)に記載の組成物。
【0010】(21).前記キャリヤー媒体は、アルコ
ール及びグリコールから成る、(11)に記載の組成
物。 (22).前記アルコールはエタノールであり、前記グ
リコールはジエチレングリコールである、(21)に記
載の組成物。
【0011】(23).表面張力が約20×10−5
/cm(20dynes/cm)〜約70×10 −5N/cm(70dyn
es/cm)であり(典型的には20×10−5N/cm〜7
0×10−5N/cm)、25℃での粘度が約15Pa
・S(15cP)以下(典型的には15Pa・S以下)
である、(1)又は(2)に記載の組成物。 (24).前記表面張力が約35×10−5N/cm(3
5dynes/cm)〜約50×10−5N/cm(50dynes/cm)で
ある(典型的には35×10−5N/cm〜50×10
−5N/cm)、(23)に記載の組成物。 (25).前記粘度は25℃で約5Pa・S(5cP)
以下(典型的には5Pa・S以下)である、(23)に
記載の組成物。
【0012】(26).前記ポリマーは、前記モノマー
が、脂肪族非イオン性界面活性剤と誘導体化剤(derivat
izing agent)のハーフエステルのエステル化生成物(hal
f-ester esterification product)と一緒に重合するこ
とで調製される、(1)又は(2)に記載の組成物。 (27).前記誘導体化剤は、無水マレイン酸、無水
2,3−ジメチルマレイン酸(2,3-dimethylmaleic anhy
dride)、無水フェニルマレイン酸(phenylmaleicanhydri
de)、無水シトラコン酸、および無水イタコン酸から成
る群から選択される、(26)に記載の組成物。 (28).前記モノマーはエチレン系不飽和モノマー(e
thylenically-unsaturated monomer)である、(26)
に記載の組成物。
【0013】(29).前記エチレン系不飽和モノマー
は、オレフィン類、モノビニリデン芳香族類、α,βエ
チレン系不飽和カルボン酸類(alpha beta ethylenicall
y-unsaturated carboxylic acids)及びそのエステル
類、無水エチレン系不飽和ジカルボン酸類(ethylenical
ly-unsaturated dicarboxylic anhydrides)、およびそ
れらの混合物からなる群から選択される、(28)に記
載の組成物。 (30).前記エチレン系不飽和モノマーは、スチレ
ン、アクリル酸、およびブチルアクリレートから成る群
から選択される、(28)に記載の組成物。
【0014】脂肪族非イオン性界面活性剤の重合可能な
ハーフ(半)エステル(polymerizable half-ester)とモ
ノマー(好ましくはスチレン、アクリル酸およびブチル
アクリレートから成る群から選択される)とからなるポ
リマーをインクに添加することによって、本発明の目的
は達せられ得る。即ち、顔料ベースのインクジェットイ
ンクの耐水性と耐アクセントマーカー性を、光学密度(o
ptical density)及びプリントの鋭さ(acuity)を低下さ
せずに改善し得る。なお、本明細書においてアクセント
マーカーとは、書類等の印刷物のプリント部(顔料の付
着した部分)の重要部分(ハイライト部分)の線引き等
に用いられる通常のフェルトチップのマーカー(筆記
具)をいう。
【0015】
【発明の実施の形態】 本発明による好ましいインク組
成物は(a)水ベースの溶解システム(キャリヤー媒
体)を概ね40%〜98%含有する。 (b)1若しくは2以上の顔料(pigment)を概ね1%〜
20%含有する。 (c)水又はアルカリ中で溶解するか分散する、1種若
しくは2種以上のポリマーを概ね0.1%〜10%含有
する。ここで該ポリマーは、(i)以下の式:
【化5】 に示されるモノマーを、ポリマー全重量の少なくとも
0.1重量%含有する。ここで、上記式中のRは、
H、CH、又はCであり、Rは、H、C
、又はCであり、Rは、O、N、又はSで
ある。そして、Rは、以下の式:
【化6】 で示される。ここで、RはC〜C20のアルキル基
又はC〜C16のアルキルフェニル基であり、R
各々C〜Cのアルキル基である。そしてnは6〜1
00のうちから得られるアベレージ数(average number)
であり、mは0〜50のうちから得られるアベレージ数
である。ここでn≧mであり且つΣ(n+m)が6〜1
00という条件である。若しくは、Rは、以下の式:
【化7】 で示される。ここで、RはC〜C20のアルキル基
であり、そしてnは概ね6〜50である。また、前記ポ
リマーは(ii)オレフィン類、モノビニリデン芳香族
類、α,βエチレン系不飽和カルボン酸類(alpha beta
ethylenically-unsaturated carboxylic acids)及びそ
のエステル類、無水エチレン系不飽和ジカルボン酸類(e
thylenically-unsaturated dicarboxylic anhydride
s)、およびそれらの混合物からなる群から選択される少
なくとも1種類のエチレン系不飽和モノマー(ethylenic
ally-unsaturated monomer)を含有する。上述した以外
の成分が、特定のプリンタ、基質(substrate)、又は末
端使用に関する要求を満たすために、上記インク組成物
に含まれ得る。
【0016】<キャリヤー媒体:Carrier Medium>次に
キャリヤー媒体について説明する。発明の実施に用いる
インク組成物は、水又は水と少なくとも1つの水溶性有
機成分との混合物から成るキャリヤー媒体を含む。しか
し、本発明の教示は、他のキャリヤー媒体にも適用して
も良いことを意図している。キャリヤー媒体は、インク
全重量の概ね40%〜98%の重量である。概ね70%
〜95%の重量であることが好ましい。
【0017】好適な水溶性有機成分は、アルコール類、
アミド類、カルボン酸類、エステル類、エーテル類、グ
リセリン、グリコール類、グリコールエステル類、グリ
コールエーテル類、ケトン類、ラクタム類、ラクトン
類、有機硫化物類、スルホン類、有機スルホキシド類、
それらの誘導体、及びそれらの混合物である。好適なア
ルコールとしては、メチルアルコール、エチルアルコー
ル、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコー
ル、n−ブチルアルコール、第二ブチルアルコール(s
ec−ブチルアルコール)、第三ブチルアルコール(t
ert−ブチルアルコール)が挙げられる。好適なアミ
ドとしては、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトア
ミドが挙げられる。好適なエステルとしては、エチルア
セテート、エチルラクテート、及びエチレンカーボネー
トが挙げられる。好適なエーテルとしては、テトラヒド
ロフラン、ジオキサンが挙げられる。好適なケトンとし
ては、アセトン、ジアセトン、メチルエチルケトンが挙
げられる。好適なラクタムとしては、N−イソプロピル
カプロラクタム、N−エチルバレロラクタムが挙げられ
る。好適なラクトンとしては、ブチロラクトンが挙げら
れる。好適なスルホンとしては、ジメチルスルホンが挙
げられる。好適な有機スルホキシドとしては、ジメチル
スルホキシド、テトラメチレンスルホキシドが挙げられ
る。これらの有機成分の中で、アルコール(エタノール
の類)及びグリコール(ジエチレングリコールの類)が
好ましい。
【0018】インク組成物は典型的には少なくとも1種
のグリコールを含んでいる。そのグリコールは、上記組
成物の保管中並びにプリント作業中において上記組成物
が乾燥するのを防ぐ保湿剤として機能する。このような
発明の実施で適切に用いられるグリコール類は、エチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレング
リコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリ
コール、ジプロピレングリコール、グリセリン、及びポ
リエチレングリコールを包含する。ポリエチレングリコ
ールが特に好ましいグリコールである。
【0019】本発明のインク組成物に使われるキャリヤ
ー媒体の組合せは、顔料と相性の良いものでなければな
らない。相性が良ければ、綿状沈殿又は沈降(不和合性
の結果である)は起こらない。また、媒体の組合せはプ
リントヘッドの構成材と相性の良いものがよい。
【0020】<顔料:pigment>次に顔料について説明
する。使用する顔料のタイプや使用量に特別な制限はな
い。ここで「顔料(pigment)」なる用語は、水に不溶の
着色料(colorant)をいう。有機及び無機の顔料の多く
が、単独若しくは組み合わされて用いられ得る。インク
ジェットインクで用いられる顔料は、典型的には分散状
態である。そしてその顔料は、顔料の表面に酸性又は塩
基性の官能基を配置し、顔料の表面上にポリマーを付着
させ、或いはインクに界面活性剤を加えることによっ
て、集塊したりキャリヤー媒体と分離して沈降したりし
ないようにすることができる。インクジェットプリンテ
ィングに相性の良い、種々の水溶性染料及び水に不溶性
の染料が本発明の実施に用いられ得る。
【0021】インク組成物に存在する顔料の量は、概ね
1wt%〜20wt%である。概ね2wt%〜5wt%
が好ましい。黄色インク用として本発明の実施に用いら
れ得る顔料には、シー.アイ.ピグメントイエロー1
(C.I. Pigment Yellow 1)、シー.アイ.ピグメントイ
エロー3(C.I. Pigment Yellow 3)、及びシー.アイ.
ピグメントイエロー13(C.I. Pigment Yellow 13)が包
含される。マゼンタ(赤紫色)インク用として本発明の
実施に用いられ得る顔料には、シー.アイ.ピグメント
レッド5(C.I. Pigment Red 5)、シー.アイ.ピグメン
トレッド7(C.I.Pigment Red 7)、シー.アイ.ピグメ
ントレッド12(C.I. Pigment Red 12)、シー.アイ.
ピグメントレッド112(C.I. Pigment Red 112)、及び
シー.アイ.ピグメントレッド122(C.I. Pigment Re
d 122)が包含される。シアン(藍色)インク用として本
発明の実施に用いられ得る顔料には、シー.アイ.ピグ
メントブルー1(C.I. Pigment Blue 1)、シー.アイ.
ピグメントブルー2(C.I. Pigment Blue 2)、シー.ア
イ.ピグメントブルー16(C.I. Pigment Blue 16)、シ
ー.アイ.バットブルー4(C.I. Vat Blue 4)、及びシ
ー.アイ.バットブルー6(C.I. Vat Blue 6)が包含さ
れる。また、カーボンブラックも顔料として用いられ得
る。商業的に得られる黒色の例示には、アクリジェット
ブラック−357(ポリトリボ)(ACRYJET Black-357
(Polytribo))、ボンジェットシーダブリュ−1(オリエ
ントケミカルコーポレーション)(BONJET CW-1 (Orient
ChemicalCorporation))、ディスパースジェットブラッ
ク1(ビーエーエスエフ)(DISPERS Jet Black 1 (BAS
F))、及びノボフィルブラックビービー03(ヘキスト
セラニーズコーポレーション)(NOVOFIL Black BB 03
(Hoechst Celanese Corporation))が包含される。
【0022】顔料の粒子は、プリンティング装置(デバ
イス)をきれいに通り抜けるのに充分に小さい大きさで
あることが必要である。インクジェットインクの噴射ノ
ズルは、その直径が約10μm〜100μmの範囲であ
るので、本発明の使用に適切な顔料は、概ね0.01μ
m〜100μmの粒径の範囲であれば良い。顔料の粒径
は、概ね0.01μm〜10μmが好ましい。約0.0
1μm〜5μmが特に好ましい。
【0023】<ポリマー:Polymers>次に、本発明に係
るポリマーについて説明する。本発明のポリマーは、重
合によって調製される。この重合では、界面活性剤と誘
導体化剤(derivatizing agent)とのエステル化生成物(e
sterification product)が、1種又は2種以上の他のモ
ノマーと重合している。重合方法は、溶解、乳化、懸
濁、及びバルク重合を包含する。ポリマーの物理特性は
重合方法によって影響を受け得るが、このようにして得
られるポリマーは本発明の所望の結果を提供し得る。
【0024】用いられる界面活性剤には制限は設けられ
ていない。適切な非イオン性界面活性剤には、テルジト
ール(Tergitol)(登録商標)シリーズ(ユニオンカーバ
イド(Union Carbide))、アルコデット(Alcodet)(登録
商標)、ロダサーフ(Rhodasurf)(登録商標)、及びア
ンタロックス(Antarox)(登録商標)シリーズ(ローン
−ポウレンクカンパニー(Rhone-Poulenc Co.))、ブリ
ジュ(Brij)(登録商標)シリーズ(アイシーアイアメリ
カンズインコーポレイテド(ICI Americas Inc.))、サ
ルフィノール(Surfynol)(登録商標)シリーズ(エアー
プロダクツカンパニーAir Products Co.))、ネオドー
ル(Neodol)(登録商標)シリーズ(シェルケミカルカン
パニー(Shell Chemical Co.))、及びデソニック(DeSon
ic)(登録商標)及びバロニック(Varonic)(登録商標)
シリーズ(ヴィトコ(Witco))が包含されるが、制限さ
れない。本発明に好適に用いられる界面活性剤は、アイ
シーアイアメリカンズインコーポレイテド(ICI A
mericas社)が登録商標Brij35として販売
しているポリエチレン ロウリル(lauryl)エーテル
や、同社が登録商標Brij52として販売しているポ
リエチレン セタイル(cetyl)エーテルである。なか
で後者が最も好ましい。
【0025】特別な理論によって権利範囲が制約される
ことを希望していないが、本発明者等は、ポリマーに結
合(付着)される脂肪族で非イオン性の界面活性剤が、
優れた耐水性と耐アクセントマーカー性、長期の貯蔵安
定性、及び他の所望の特性を提供することを明らかにし
た。すなわち、上記界面活性剤の脂肪族(脂肪性)部分
がポリマーに可動鎖(flexible chain)を提供する。そ
の鎖は別のポリマー分子の同様の鎖ともつれ絡み合い(e
ntangle)、結果、プリントされた基質の表面上に顔料を
固定させる網状組織膜(即ちネットワークフィルム)を
形成することができる。また、上記脂肪族部分の鎖は、
インク中での当該ポリマーに疎水性の性質を与える。こ
のことによって、当該ポリマーの不溶化を防止すること
ができる。
【0026】更に、発明者等は、脂肪族の非イオン性の
界面活性剤をポリマーに結合させることにより、インク
中の界面活性剤とポリマーの別個独立した自由な動きが
妨げられることを明らかにした。これにより、エッジ鋭
さ(edge acuity)の損失、色のにじみ(intercolor blee
d)、マランゴニ効果(Maragoni effects)、及び過度の基
質への浸透のような、非結合界面活性剤がインクジェッ
トインクに与えてしまう否定的な効果(作用)を回避す
ることができる。一方、上記別個独立の(相互に依存し
ない自由な)動きが無いことは、増大した顔料湿潤性及
び減少した乾燥時間のような、界面活性剤によって提供
され得る肯定的な側面を排除しない。加えて、ポリマー
への界面活性剤の組み入れ(incorporation)は、インク
媒体中におけるポリマー/顔料相互反応種(interaction
species)の溶解性或いは分散能を維持するために必要
な疎水性を提供する。
【0027】誘導体化剤と界面活性剤との間の反応は、
ポリマーに組み入れる(incorporated)ことができる生成
物、及び要求されるならば、カルボン酸塩としてポリマ
ーに溶解特性を提供することができる生成物を生じ得る
が、殆どどんな誘導体化剤も使用することができる。誘
導体化剤の好適な例には、無水マレイン酸、無水2,3
−ジメチルマレイン酸(2,3-dimethylmaleic anhydrid
e)、無水フェニルマレイン酸(phenylmaleic anhydrid
e)、無水シトラコン酸、及び無水イタコン酸を包含す
る。
【0028】一方、上記他のモノマーのほうには特に制
限は無い。本発明の実施において、かかる他のモノマー
類としては、オレフィン類、モノビニリデン芳香族類、
αβエチレン系不飽和カルボン酸類(alpha beta ethyle
nically-unsaturated carboxylic acids)及びそれらの
エステル類、無水エチレン系不飽和ジカルボン酸類(eth
ylenically-unsaturated dicarboxylic anhydrides)、
及びそれらの混合物から成る群から選択されるエチレン
系不飽和モノマー(ethylenically-unsaturated monome
r)類を含む。好ましいモノマーとしては、スチレン、ア
クリル酸、及びブチルアクリレートが挙げられる。
【0029】上記ポリマー類の物理特性に厳密な制限は
課されていない。好ましいポリマー類は、概ね10〜3
00の範囲にある酸価、概ね500〜100,000の
範囲にある重量平均分子量、概ね25℃〜150℃の範
囲にある軟化点、及び150℃より低いガラス転移温度
を有するものである。更に好ましいポリマー類は、概ね
40〜220の範囲にある酸価、概ね1,000〜2
0,000の範囲の重量平均分子量、概ね25℃〜90
℃の範囲にある軟化点、及び90℃より低いガラス転移
温度を有するものである。
【0030】種々の好適量でポリマーを使用し得る。上
記ポリマーは、概ね0.1%〜10%の範囲の量の使用
が好ましい。概ね2%〜5%の範囲の量の使用がより好
ましい。
【0031】本発明のインクはアルカリ性を示すpHに
調整されているのが好ましい。その結果、ポリマーの溶
解性とインクの長期間の安定性は改善され得る。本発明
によると、インクのpH値は7から10の範囲内にある
ことが好ましい。pH調節剤の例には、モノエタノール
アミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、
アミノメチルプロパノール、及びアンモニアのような有
機アミン類、及び水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、
及び水酸化カリウムのような無機アルカリ剤を包含す
る。
【0032】本発明の1つのユニークな側面は、ポリマ
ー組成物中のカルボン酸含有モノマーの割合(即ち当該
ポリマーに塩としての水溶性を付与するのに要求される
割合)を低減し得る。或いはその含有を排除し得る(但
し充分量の界面活性剤と誘導体化剤との反応生成物がそ
のポリマーに組み入れられていることが条件とな
る。)。本発明の他の1つのユニークな側面は、上記ポ
リマーを伴って得られるインクが界面活性剤の添加無し
で調合・形成されることである。また、かかる添加無し
でも、当該インクが非結合状態の界面活性剤を含む場合
の既存のポリマーの長所を備えることである。更に重要
なことは、インク調合物に非結合状態の界面活性剤を有
するというマイナスの特性(特にマランゴニ効果(Marag
oni effects)、及び基質(substrates)への浸透から生じ
る問題)を回避することができるということである。
【0033】<他の成分:Other Components>次に他の
成分について説明する。当業者により理解されるよう
に、本発明の要求に適う他の薬剤を本発明に係るインク
組成物に配合しても良い。そのような薬剤としては、色
のにじみ(intercolor bleed)を予防する薬剤、カール防
止剤及び皺防止剤、防腐剤、殺生物剤、キレート剤、腐
食抑制剤、糊抜き剤(desizing agents)、防かび剤、浸
透促進剤、(penetration promoters)、pH調整剤及び
維持剤(緩衝剤)、顔料分散剤(pigment dispersant
s)、種々の樹脂、表面張力修正剤(surface tension mod
ifiers)、界面活性剤、及び粘度修正剤(viscosity modi
fiers)が挙げられる。
【0034】<インク:Inks>次にインクについて説明
する。本発明のインク及びポリマーは、一般にインクジ
ェットプリンタでの使用に特に適切である。特にDOD
インクジェットプリンタでの使用に適切である。DOD
インクジェットプリンタでの使用に適切なインクは、概
ね20×10−5N/cm(20dynes/cm)から70×10
−5N/cm(70dynes/cm)の範囲の表面張力を有する。
より好ましくは、概ね35×10−5N/cm(35dynes
/cm)から50×10−5N/cm(50dynes/cm)の範囲の
表面張力を有する。インクの粘度は25℃で15Pa・
S(15cP)よりも大きくないのが好ましい。そし
て、5Pa・S(5cP)以下であることが特に好まし
い。インクは、長期保管において安定である。そして温
度及び相対湿度の変化においても安定である。加えて、
インクは基質(substrate)上で素早く乾燥し、基質を伝
わってにじむべきではない。インク組成物の成分の結合
順序に制限は無い。また、インク組成物の成分の結合方
法に制限は無い。
【0035】<基質:Substrates>次に基質(プリント
対象物)について説明する。本発明のインクジェットイ
ンク調合物の特に好ましい特徴は、上記プリンティング
方法と共に用いられる記録媒体の配置に制限が無いこと
である。種々の適当な基質を使用することができる。こ
のような基質として、コピー紙及びボンド紙(bond pape
r)のような一般的なセルロース紙類、シリカコート紙
類、ガラス、アルミニウム、ゴム、ビニル、布類、織物
製品類、プラスチック類、ポリマーフィルム類、金属類
のような無機基質、および、木材類が含まれる。好まし
い一態様において、記録媒体は非コート紙のような多孔
性又は吸収性の基質である。
【0036】
【実施例】 以下の実施例によって本発明をより詳細に
記述するが、本実施例は単に例として示されているにす
ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
【0037】<第1実施例>オーバーヘッドかき混ぜ器
(スターラー)、窒素配給システム、熱電対、コンデンサ
ー、及びディーンスタークトラップ(Dean Stark trap)
を装備する丸底フラスコの中に、ブリジュ(Brij)(登録
商標)35(アイシーアイアメリカンズインコーポレイ
テド(ICI Americas Inc.))を259グラム入れた。温
度を50℃まで加熱し、無水マレイン酸(アルドリッチ
ケミカルインコーポレイテド(AldrichChemical Co., In
c.))を22グラム添加した。1時間後、反応生成物で
ある、46の酸価を持つ黄褐色の固体を回収した。
【0038】<第2実施例>ポリマーの調製は、実験室
規模の連続かき混ぜタンクリアクタ(continuous stirr
ed-tank reactor:CSTR)、1リットル容の攪拌パ
ール容器(agitated Parr vessel)中で、窒素分圧下で行
った。モノマー、溶剤、連鎖移動剤、及び開始剤(initi
ator)を、上記容器の底部近くにまで伸びたディップレ
ッグ(dip leg)を介して上記リアクタ中に連続的に汲み
入れた。ポリマー、溶剤、未反応モノマー、及び分解生
成物を含む反応混合物は、上記パール容器の蓋部から取
り出した。次いで、後方圧力調節器(back-pressure reg
ulator)を介して熱溶剤フラッシュ蒸発器(heated solve
nt flash vessel)の中に入れ、そこから揮発成分を除去
した樹脂(devolatilized resin)を採集容器に汲み上げ
回収した。揮発(蒸気)分は、上記フラッシュ容器の頂
部から出し、濃縮し、そして回収した。
【0039】供給材料(feed)中のモノマーの重量比は、
スチレン(アルドリッチケミカルインコーポレイテド(A
ldrich Chemical Co., Inc.)):アクリル酸(同社製
品):ブチルアクリレート(同社製品):第1実施例に
記載の重合化された界面活性剤が、50:30:10:
10であった。モノマー類の重量に基くと、その供給材
料(feed)は、開始剤(initiator)としてジテルトブチル
ペルオキシド(di-tert-butyl peroxide)(同社製品)を
3.0%、連鎖移動剤としてl−ドデカンエチオール(l
-dodecanethiol)(同社製品)を1.6%含む。反応溶
剤は、全供給材料中の20%(モノマーの重量で26.
2%)がイソプロパノール(同社製品)であった。供給
速度は毎分8.0グラムであり、約111分間の上記C
STR中での滞留時間を与えた。なお、CSTR中での
調製工程温度は157℃から160℃であった。工程中
の定常状態時期における上記溶剤フラッシュ容器(solv
entflash vessel:SFV)の温度は180℃から19
3℃の範囲とした。SFV中の圧力は大気圧として、樹
脂ポンプにより樹脂を連続的に排出した。
【0040】得られたポリマーは、分子量が10,00
0ダルトン、ガラス転移温度が71℃、酸価が190、
環球軟化点(ring and ball softening point)が121
℃であった。
【0041】<第3実施例>第2実施例に示した合成
を、第1実施例の重合化された界面活性剤を10部(par
ts)ではなく5部(parts)用いることを除いて、繰り返し
行った。得られたポリマーは、分子量が10,000ダ
ルトン、ガラス転移温度が84℃、酸価が199、環球
軟化点(ring and ball softening point)が129℃で
あった。
【0042】<第4実施例(第5実施例に対する比較
例)>ボンジェットブラックシーダブリュ−1(オリエ
ントコーポレーションオブアメリカ)(BONJET Black CW
-1 (Orient Corp. of America))を5部、エチレングリ
コール(アルドリッチケミカルカンパニー(Aldrich Che
mical Co.))を10部、リポニック(Liponic)(登録商
標)イージー1(EG-1)(リポケミカルズインコーポレイ
テド(Lipo Chemicals, Inc.)を10部、及び75部の水
を混合して、後述する実施例5のものと比較するための
インクジェット組成物を調製した。得られたインクのp
Hは水酸化アンモニウムで10に調整した。インクの粘
度は2.6Pa・S(2.6cP)であり、表面張力は
71.6×10−5N/cm(71.6dynes/cm)であった。
インクの濾過を、ポアサイズが0.45μmであるメン
ブレンフィルタ(アクロディスク(Acrodisc)(登録商
標)CR PTFE、ゲルマンサイエンス(Gelman Sciences)社
提供)を用いて行った。
【0043】本実施例で得たインクジェット組成物をヒ
ューレットパッカード51645A(Hewlett Packard 51
945A)インクジェットプリンタのカートリッジに配し、
非コート紙(ナシュアデイタプリントデュアル−パーパ
スゼログラフィックボンド、ナシュアオフィスプロダク
ツ製(Nashua Dataprint Dual-Purpose Xerographic Bon
d, Nashua Office Products))に対し、ヒューレットパ
ッカードデスクジェット(Hewlett Packard Deskjet)
(登録商標)エイチピー855シーエスイー(HP 855 Cs
e)熱インクジェットプリンタを用いてプリントした。そ
の紙に衝突したインクは数秒間で乾燥した。また、得ら
れたプリント像は、優れたプリント特性(1.3の光学
密度(optical density)及び優れたプリントエッジの鋭
さ(acuity))を有していた。また、不充分な噴射(jetti
ng)の兆候は認められなかった。
【0044】乾燥後数分して、プリントされた像(イメ
ージ)の耐水性(即ち水に対する色素の定着性:water
fastness)と耐アクセントマーカー性を評価した。耐水
性は2通りの方法でテストした。第1番目として、0.
5mlの水滴を45度のアングルで配置したプリント像
上を流下させた。色素の移動(ずれ)が多少認められ
た。第2番目として、0.5mlの水滴をプリント像上
にたらし、数秒間そのままにし、それから指で取り除い
た。色素のかなりの量が移動した(ずれた)。耐アクセ
ントマーカー性は、塩基性アクセントマーカーと酸性ア
クセントマーカーとでプリント像上に描くことによって
テストした。各マーカーによって色素の少量が除去され
た。
【0045】プリンティング信頼性は、連続してテキス
ト約200〜300頁をプリントすることによってテス
トした。貯蔵安定性は、1週間室温でジェットプリンタ
のカートリッジ中に保管した後のインク組成物をプリン
ティングに供することによってテストした。その結果、
失点(missing)や誤点(misplaced dots)の増加が認めら
れなかったことから、かかるインク組成物の信頼性及び
安定性は良好であると評価された。
【0046】<第5実施例>第2実施例で得たポリマー
を2.5部、ボンジェットブラックシーダブリュ−1
(オリエントコーポレーションオブアメリカ)(BONJET
Black CW-1 (Orient Corp. of America))を7.5部、
ポリエチレングリコール300(フルカケミカ(FlukaCh
emika))を10部、リポニック((LIPONIC)(登録商標)
イージー−1(EG-1)(リポケミカルズインコーポレイテ
ド(Lipo Chemicals, Inc.)を10部、及び70部の水を
混合して、インクジェット組成物を調製した。得られた
インクのpHは水酸化アンモニウムで10に調整した。
インクの粘度は3.4Pa・S(3.4cP)であり、
表面張力は46.7×10−5N/cm(46.7dynes/cm)
であった。インクの濾過を、ポアサイズが0.45μm
であるメンブレンフィルタ(アクロディスク(Acrodisc)
(登録商標)CR PTFE、ゲルマンサイエンス(GelmanScie
nces)社提供)を用いて行った。
【0047】本実施例で得たインクジェット組成物をヒ
ューレットパッカード51645A(Hewlett Packard 51
945A)インクジェットプリンタのカートリッジに配し、
非コート紙(ナシュアデイタプリントデュアル−パーパ
スゼログラフィックボンド、ナシュアオフィスプロダク
ツ製(Nashua Dataprint Dual-Purpose Xerographic Bon
d, Nashua Office Products))に対し、ヒューレットパ
ッカードデスクジェット(Hewlett Packard Deskjet)
(登録商標)エイチピー855シーエスイー(HP 855 Cs
e)熱インクジェットプリンタを用いてプリントした。そ
の紙に衝突したインクは数秒間で乾燥した。また、得ら
れたプリント像は、優れたプリント特性(1.3の光学
密度及び優れたプリントエッジの鋭さ(acuity))を有し
ていた。また、不充分な噴射の兆候は認められなかっ
た。
【0048】乾燥後数分して、プリントされた像の耐水
性と耐アクセントマーカー性を第4実施例と同じやり方
で評価した。本実施例のインクジェット組成物でプリン
トされた像は、完全な耐アクセントマーカー性を有し、
第4実施例の像よりも優れた耐水性を有していた。プリ
ンティング信頼性を第4実施例と同じやり方で評価し
た。かかるインク組成物の信頼性及び貯蔵安定性は良好
であった。
【0049】<第6実施例>第3実施例で得たポリマー
を2.4部、ブリジュ(Brij)(登録商標)35を0.1
部、ボンジェットブラックシーダブリュ−1(オリエン
トコーポレーションオブアメリカ)(BONJET Black CW-1
(Orient Corp. of America))を5部、ポリエチレング
リコール300(フルカケミカ(Fluka Chemika))を1
0部、リポニックイージー−1(LIPONIC EG-1)(リポケ
ミカルズインコーポレイテド(Lipo Chemicals, Inc.)を
10部、エタノール(フィッシャーサイエンティフィッ
ク(Fischer Scientific))を1部、及び69部の水を混
合して、インクジェット組成物を調製した。インクのp
Hは水酸化アンモニウムで8.0に調整した。インクの
粘度は3.5Pa・S(3.5cP)であり、表面張力
は43.7×10−5N/cm(43.7dynes/cm)であっ
た。インクの濾過を、ポアサイズが0.45μmである
メンブレンフィルタ(アクロディスク(Acrodisc)(登録
商標)CR PTFE、ゲルマンサイエンス(Gelman Sciences)
社提供)を用いて行った。
【0050】本実施例のインクジェット組成物をヒュー
レットパッカード51645A(Hewlett Packard 51945
A)インクジェットプリンタのカートリッジに配し、非コ
ート紙(ナシュアデイタプリントデュアル−パーパスゼ
ログラフィックボンド、ナシュアオフィスプロダクツ製
(Nashua Dataprint Dual-Purpose Xerographic Bond,Na
shua Office Products))に対し、ヒューレットパッカ
ードデスクジェット(Hewlett Packard Deskjet)(登録
商標)エイチピー855シーエスイー(HP 855 Cse)熱イ
ンクジェットプリンタを用いてプリントした。その紙に
衝突したインクは数秒間で乾燥した。得られたプリント
像は、不充分なプリント特性(1.10の光学密度及び
不充分なプリントエッジの鋭さ(acuity))であった。ま
た、噴射も不充分であった。
【0051】乾燥後数分して、プリントされた像の耐水
性と耐アクセントマーカー性を第4実施例と同じやり方
で評価した。本実施例のインクジェット組成物でプリン
トされた像は、第4実施例の像よりも劣った耐アクセン
トマーカー性及び耐水性であった。
【0052】本明細書において開示された本発明に係る
ものの例示としては以下のものが挙げられる: (i).色素または着色料(colorant)と、キャリヤー媒体
と、脂肪族で非イオン性の界面活性剤の重合可能なハー
フエステル(half-ester)及びモノマーを含むポリマー
と、を含むインク組成物(典型的にはインクジェットイ
ンク組成物)。 (ii).前記着色料が水に不溶性の有機着色料および水に
不溶性の無機着色料から成る群から選択される顔料であ
る、(i)に記載の組成物。 (iii).前記顔料がC.I.ピグメント・イエロー1(C.
I. Pigment Yellow 1)、C.I.ピグメント・イエロー
3(C.I. Pigment Yellow 3)、C.I.ピグメント・イ
エロー13(C.I. Pigment Yellow 13)、C.I.ピグメ
ント・レッド5(C.I. Pigment Red 5)、C.I.ピグメ
ント・レッド7(C.I. Pigment Red 7)、C.I.ピグメ
ント・レッド12(C.I. Pigment Red 12)、C.I.ピ
グメント・レッド112(C.I. Pigment Red 112)、C.
I.ピグメント・レッド122(C.I. Pigment Red 12
2)、C.I.ピグメント・ブルー1(C.I. Pigment Blue
1)、C.I.ピグメント・ブルー2(C.I. Pigment Blu
e 2)、C.I.ピグメント・ブルー16(C.I. Pigment
Blue 16)、C.I.バット・ブルー4(C.I. Vat Blue
4)、C.I.バット・ブルー6(C.I. Vat Blue 6)、お
よびカーボンブラックから成る群から選択される、(ii)
に記載の組成物。 (iv).前記顔料はインク組成物全重量の約1%〜約20
%の量で存在する、(ii)に記載の組成物。 (v).前記顔料はインク組成物全重量の約2%〜約5%の
量で存在する、(iv)に記載の組成物。 (vi).前記顔料は、直径約0.01μm〜約100μm
の粒径である、(ii)に記載の組成物。 (vii).前記顔料は、直径約0.01μm〜約10μmの
粒径である、(vi)に記載の組成物。 (viii).前記顔料は、直径約0.01μm〜約5μmの
粒径である、(vii)に記載の組成物。 (ix).前記キャリヤー媒体は、水、水溶性有機化合物、
およびそれらの組合せから成る群から選択される、(i)
に記載の組成物。 (x).前記水溶性有機化合物は、アルコール類、アミド
類、カルボン酸類、エステル類、エーテル類、グリセリ
ン、グリコール類、グリコールエステル類、グリコール
エーテル類、ケトン類、ラクタム類、ラクトン類、有機
硫化物類、スルホン類、有機スルホキシド類、それらの
誘導体、およびそれらの混合物から成る群から選択され
る、(ix)に記載の組成物。 (xi).前記アルコール類は、メチルアルコール、エチル
アルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルア
ルコール、n−ブチルアルコール、第二ブチルアルコー
ル、および第三ブチルアルコールから成る群から選択さ
れる、(x)に記載の組成物。 (xii).前記アミド類は、ジメチルホルムアミドおよびジ
メチルアセトアミドから成る群から選択される、(x).に
記載の組成物。 (xiii).前記エステル類は、エチルアセテート、エチル
ラクテート、およびエチレンカーボネートから成る群か
ら選択される、(x)に記載の組成物。 (xiv).前記エーテル類は、テトラヒドロフランおよびジ
オキサンから成る群から選択される、(x)に記載の組成
物。 (xv).前記ケトン類は、アセトン、ジアセトン、および
メチルエチルケトンから成る群から選択される、(x)に
記載の組成物。 (xvi).前記ラクタム類は、N−イソプロピルカプロラク
タムおよびN−エチルバレロラクタムから成る群から選
択される、(x)に記載の組成物。 (xvii).前記ラクトンがブチロラクトンである、(x)に記
載の組成物。 (xviii).前記スルホンがジメチルスルホンである、(x)
に記載の組成物。 (xix).前記有機スルホキシド類は、ジメチルスルホキシ
ドおよびテトラメチレンスルホキシドから成る群から選
択される、(x)に記載の組成物。 (xx).前記キャリヤー媒体は、アルコール及びグリコー
ルから成る、(x)に記載の組成物。 (xxi).前記アルコールはエタノールであり、前記グリコ
ールはジエチレングリコールである、(xx)に記載の組成
物。 (xxii).表面張力が約20×10−5N/cm(20dynes/
cm)〜約70×10 N/cm(70dynes/cm)であり、
25℃での粘度が約15Pa・S(15cP)以下であ
る、(i)に記載の組成物。 (xxiii).前記表面張力が約35×10−5N/cm(35d
ynes/cm)〜50×10 −5N/cm(50dynes/cm)であ
る、(xxii)に記載の組成物。 (xxiv).前記粘度は25℃で約5Pa・S(5cP)以
下である、(xxii)に記載の組成物。 (xxv).前記ポリマーは、前記モノマーが脂肪族の界面活
性剤と誘導体化剤(derivatizing agent)とから成るエス
テル化生成物(esterification product)と重合する重合
反応によって調製される、(i)に記載の組成物。 (xxvi).前記界面活性剤が脂肪族の非イオン性界面活性
剤である、(xxv)に記載の組成物。 (xxvii).前記誘導体化剤は、無水マレイン酸、無水2,
3−ジメチルマレイン酸(2,3-dimethylmaleic anhydrid
e)、無水フェニルマレイン酸(phenylmaleic anhydrid
e)、無水シトラコン酸、および無水イタコン酸から成る
群から選択される、(xxv)に記載の組成物。 (xxviii).前記モノマーはエチレン系不飽和モノマー(et
hylenically-unsaturated monomer)である、(xxv)に記
載の組成物。 (xxix).前記エチレン系不飽和モノマーは、オレフィン
類、モノビニリデン芳香族類、α,βエチレン系不飽和
カルボン酸類(alpha beta ethylenically-unsaturated
carboxylic acids)及びそのエステル類、無水エチレン
系不飽和ジカルボン酸類(ethylenically-unsaturated d
icarboxylic anhydrides)、およびそれらの混合物から
なる群から選択される、(xxviii)に記載の組成物。 (xxx).前記エチレン系不飽和モノマーは、スチレン、ア
クリル酸、およびブチルアクリレートから成る群から選
択される、(xxviii)に記載の組成物。
【0053】いくつかの特定の実施形態を参照しつつ以
上に本発明を説明しているが、ここに開示された本発明
のコンセプトの基礎を成す原理原則から逸脱することな
く多くの変化、修正及び変形をここで記述された発明の
細部に加え得るであろうことは、当業者に理解されるこ
とである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チャールズ ジー.ラフナー,ジュニア アメリカ合衆国 29464 サウスキャロラ イナ州 マウントプレザント ローヤリス トロード 1011 Fターム(参考) 2C056 EA04 EA13 FC01 FC02 2H086 BA52 BA53 BA55 BA59 BA60 BA61 4J039 AD01 AD02 AD03 AD09 AD10 AD13 AD14 AD20 AD23 BA04 BC07 BC09 BC12 BC16 BC19 BC20 BC31 BC36 BC50 BC54 BE01 BE12 CA06 EA10 EA15 EA16 EA17 EA19 EA36 EA38 EA42 EA44 GA24

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)全体の約40%〜約98%となる
    水ベースのキャリヤー媒体と、 (b)全体の約1%〜約20%となる1若しくは2以上
    の顔料と、 (c)全体の約0.1%〜約10%となる水又はアルカ
    リ中で溶解するか分散する少なくとも1種類のポリマー
    とを含有するインク組成物であり、 ここで前記ポリマーは、 (i)次式: 【化1】 で示されるモノマーであって、式中のRはH、CH
    又はCであり、R はH、CH又はC
    あり、RはO、N、又はSであり、そしてRは次式 【化2】 であり、ここでRはC〜C20のアルキル基又はC
    〜C16のアルキルフェニル基であり、Rは各々C
    〜Cのアルキル基であり、そしてnは約6〜100
    からのアベレージ数であり、mは約0〜50からのアベ
    レージ数であり、ここでn≧m且つΣ(n+m)が約6
    〜100であるという条件のモノマーを、該ポリマー全
    重量の少なくとも0.1重量%含有し、且つ、 (ii)オレフィン類、モノビニリデン芳香族類、α,
    βエチレン系不飽和カルボン酸類及びそのエステル類、
    無水エチレン系不飽和ジカルボン酸類、およびそれらの
    混合物からなる群から選択される少なくとも1種類のエ
    チレン系不飽和モノマーを含有するポリマーであること
    を特徴とするインク組成物。
  2. 【請求項2】 前記ポリマーは、脂肪族非イオン性界面
    活性剤の重合可能なハーフエステルとモノマーからな
    り、そのポリマーが、約40〜約220の酸価、約1,
    000〜約20,000の重量平均分子量、約25℃〜
    約90℃の軟化点および約90℃より低いガラス転移温
    度を示し、 その組成物が、約20×10−5N/cm〜約70×1
    −5N/cmの表面張力および25℃で約15Pa・
    S以下の粘度を示す、請求項1に記載の組成物。
  3. 【請求項3】 前記顔料は、水に不溶性の有機着色料お
    よび水に不溶性の無機着色料からなる群から選択され
    る、請求項1又は2に記載の組成物。
  4. 【請求項4】 前記顔料は、C.I.ピグメント・イエ
    ロー1、C.I.ピグメント・イエロー3、C.I.ピ
    グメント・イエロー13、C.I.ピグメント・レッド
    5、C.I.ピグメント・レッド7、C.I.ピグメン
    ト・レッド12、C.I.ピグメント・レッド112、
    C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメン
    ト・ブルー1、C.I.ピグメント・ブルー2、C.
    I.ピグメント・ブルー16、C.I.バット・ブルー
    4、C.I.バット・ブルー6、およびカーボンブラッ
    クから成る群から選択される、請求項3に記載の組成
    物。
  5. 【請求項5】 前記顔料はインク組成物全重量の約1%
    〜約20%の量で存在する、請求項3に記載の組成物。
  6. 【請求項6】 前記顔料はインク組成物全重量の約2%
    〜約5%の量で存在する、請求項3に記載の組成物。
  7. 【請求項7】 前記顔料は、直径約0.01μm〜約1
    00μmの粒径である、請求項3に記載の組成物。
  8. 【請求項8】 前記顔料は、直径約0.01μm〜約1
    0μmの粒径である、請求項3に記載の組成物。
  9. 【請求項9】 前記顔料は、直径約0.01μm〜約5
    μmの粒径である、請求項3に記載の組成物。
  10. 【請求項10】 前記キャリヤー媒体は、水、水溶性有
    機化合物、およびそれらの組合せから成る群から選択さ
    れる、請求項1又は2に記載の組成物。
  11. 【請求項11】 前記水溶性有機化合物は、アルコール
    類、アミド類、カルボン酸類、エステル類、エーテル
    類、グリセリン、グリコール類、グリコールエステル
    類、グリコールエーテル類、ケトン類、ラクタム類、ラ
    クトン類、有機硫化物類、スルホン類、有機スルホキシ
    ド類、それらの誘導体、およびそれらの混合物から成る
    群から選択される、請求項10に記載の組成物。
  12. 【請求項12】 前記アルコール類は、メチルアルコー
    ル、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソ
    プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、第二ブチ
    ルアルコール、および第三ブチルアルコールから成る群
    から選択される、請求項11に記載の組成物。
  13. 【請求項13】 前記アミド類は、ジメチルホルムアミ
    ドおよびジメチルアセトアミドから成る群から選択され
    る、請求項11に記載の組成物。
  14. 【請求項14】 前記エステル類は、エチルアセテー
    ト、エチルラクテート、およびエチレンカーボネートか
    ら成る群から選択される、請求項11に記載の組成物。
  15. 【請求項15】 前記エーテル類は、テトラヒドロフラ
    ンおよびジオキサンから成る群から選択される、請求項
    11に記載の組成物。
  16. 【請求項16】 前記ケトン類は、アセトン、ジアセト
    ン、およびメチルエチルケトンから成る群から選択され
    る、請求項11に記載の組成物。
  17. 【請求項17】 前記ラクタム類は、N−イソプロピル
    カプロラクタムおよびN−エチルバレロラクタムから成
    る群から選択される、請求項11に記載の組成物。
  18. 【請求項18】 前記ラクトンがブチロラクトンであ
    る、請求項11に記載の組成物。
  19. 【請求項19】 前記スルホンがジメチルスルホンであ
    る、請求項11に記載の組成物。
  20. 【請求項20】 前記有機スルホキシド類は、ジメチル
    スルホキシドおよびテトラメチレンスルホキシドから成
    る群から選択される、請求項11に記載の組成物。
  21. 【請求項21】 前記キャリヤー媒体は、アルコール及
    びグリコールから成る、請求項11に記載の組成物。
  22. 【請求項22】 前記アルコールはエタノールであり、
    前記グリコールはジエチレングリコールである、請求項
    21に記載の組成物。
  23. 【請求項23】 表面張力が約20×10−5N/cm
    〜約70×10−5N/cmであり、25℃での粘度が
    約15Pa・S以下である、請求項1に記載の組成物。
  24. 【請求項24】 前記表面張力が約35×10−5N/
    cm〜約50×10−5N/cmである、請求項23に
    記載の組成物。
  25. 【請求項25】 前記粘度は25℃で約5Pa・S以下
    である、請求項23に記載の組成物。
  26. 【請求項26】 前記ポリマーは、前記モノマーが、脂
    肪族非イオン性界面活性剤と誘導体化剤のハーフエステ
    ルのエステル化生成物と一緒に重合することで調製され
    る、請求項1又は2に記載の組成物。
  27. 【請求項27】 前記誘導体化剤は、無水マレイン酸、
    無水2,3−ジメチルマレイン酸、無水フェニルマレイ
    ン酸、無水シトラコン酸、および無水イタコン酸から成
    る群から選択される、請求項26に記載の組成物。
  28. 【請求項28】 前記モノマーはエチレン系不飽和モノ
    マーである、請求項26に記載の組成物。
  29. 【請求項29】 前記エチレン系不飽和モノマーは、オ
    レフィン類、モノビニリデン芳香族類、α,βエチレン
    系不飽和カルボン酸類及びそのエステル類、無水エチレ
    ン系不飽和ジカルボン酸類、およびそれらの混合物から
    なる群から選択される、請求項28に記載の組成物。
  30. 【請求項30】 前記エチレン系不飽和モノマーは、ス
    チレン、アクリル酸、およびブチルアクリレートから成
    る群から選択される、請求項28に記載の組成物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7296883B2 (en) 2002-09-24 2007-11-20 Seiko Epson Corporation Ink composition for ink-jet recording, recording method using same, and record

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