JP2003277667A - インクジェットインク組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 顔料系インクにおいて見出されるような良好
な耐光堅牢性および汚染物質に対する安定性を保持しつ
つ、染料系インクの利点をも有するインクジェットイン
クに対する要求が未だに存在する。 【解決手段】 本発明は、水、水溶性染料、および全ポ
リエステルの５〜40モル％の範囲でスルホン化基を含有
している水分散性スルホン化ポリエステルアイオノマー
を含んでなるインクジェットインク組成物に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、顔料および水分散
性スルホン化ポリエステルアイオノマーを含んでなるイ
ンクジェットインク組成物に関する。これらのインクジ
ェット組成物により、光およびオゾンなどの環境汚染物
質に対する画像安定性が改良される。 【０００２】 【従来の技術】インクジェット印刷は、ディジタル信号
に応答して画像記録要素上にインク液滴を画素毎に付着
させることによって画像を生じさせる非衝撃式の方法で
ある。画像記録要素上へのインク液滴の付着を制御して
所望の画像を生じさせるのに利用することができる方法
は様々である。連続式インクジェットとして知られる１
つの方法においては、液滴の連続流を帯電させて、画像
記録要素の表面上に像様偏向させつつ、像形成に使用さ
れなかった液滴を捕獲して、インク溜めに戻す。ドロッ
プ−オン−デマンド式インクジェットとして知られるも
う１つの方法においては、個々のインク液滴を画像記録
要素上に必要に応じて射出し、所望の画像を形成させ
る。ドロップ−オン−デマンド式印刷においてインク液
滴の射出を制御する一般的な方法には、圧電変換器およ
び熱的なバブル形成が含まれる。インクジェットプリン
ターには、産業上のラベル貼付から卓上文書および絵画
像形成のための短時間印刷までの範囲にわたる市場の端
々までの広範な用途がある。 【０００３】種々のインクジェットプリンターにおいて
使用されるインクは、染料系または顔料系のいずれかに
分類することができる。染料は、分散媒中で溶解または
分散される着色剤である。顔料は、分散媒中で不溶性で
あるけれども、小さい粒子の形で分散または懸濁される
着色剤であり、分散剤の使用によって凝集および沈降し
ないように安定化されることが多い。分散媒は、いずれ
の場合においても、室温において液体であっても固体で
あってもよい。一般的に使用される分散媒には、水、水
と有機補助溶媒との混合物、および高沸点有機溶媒（例
えば、炭化水素、エステル、ケトンなど）が含まれる。 【０００４】伝統的な染料系インクにおいては、顕微鏡
下で粒子がまったく観察されない。最近、染料系インク
ジェットインクの技術分野において多くの進歩があった
けれども、これらのインクは、普通紙上での低い光学濃
度および不十分な耐光堅牢性などの欠点を未だに有す
る。分散媒として水を使用する場合、これらのインク
は、一般に、不十分な耐水堅牢性および不十分な耐汚れ
(smearing)性という欠点をも有する。オゾンは、特に問
題であり、一般に、海水面における空気中に、約10〜50
PPBの濃度で存在している。特定の条件下において、オ
ゾン濃度は、これらのレベルを超える。しかしながら、
受容体の通気性が高い場合においては、より低いオゾン
濃度においてさえ、インクジェット用染料などの染料
が、非常に感受性が高く、大幅に退色する場合がある。 【０００５】これらの問題は、インク調合物において使
用される染料を不溶性の顔料で置き換えることによって
最小化することができる。一般に、顔料は、耐水堅牢
性、耐光堅牢性、および大気中の汚染物質に対する安定
性に関して、染料に勝っている。しかしながら、顔料イ
ンクは、不安定であり、長い貯蔵期間にわたって液体ベ
ヒクルから沈降する傾向がある。また、顔料インクは、
プリントヘッドのオリフィスを詰まらせ、プリント品質
を低下させる傾向を有する。 【０００６】特開平 08-259863号は、水溶性染料および
ポリエステルを含んでなるインクジェットインク組成物
に関する。この公報においては、種々のＴg イオン性
基、および分子量を有する非球状粒子を形成することが
可能な種々のポリエステルアイオノマーが開示されてい
る。しかしながら、とりわけオゾンに対する画像安定性
へのイオン性成分の影響に関する差異および教示は無
い。 【０００７】この出願の発明に関連する先行技術文献情
報としては次のものがある。 【特許文献１】米国特許第 5,716,436号明細書 【特許文献２】特開平8-259863号公報 【特許文献３】米国特許出願第09/887,183号明細書 【特許文献４】米国特許出願第10/103,474号明細書 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】従って、顔料系インク
において見出されるような良好な耐光堅牢性および汚染
物質に対する安定性を保持しつつ、染料系インクの利点
をも有するインクジェットインクに対する要求が未だに
存在する。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明は、水、水溶性染
料、および全ポリエステルの５〜40モル％の範囲でスル
ホン化基を含有している水分散性スルホン化ポリエステ
ルアイオノマーを含んでなるインクジェットインク組成
物を提供する。これらのインクジェット組成物により、
水溶性染料系インクのすべての他の利点を保持しつつ、
光およびオゾンなどの他の環境汚染物質に対する画像安
定性が改良されることが見出された。 【００１０】 【発明の実施の形態】本発明のインクジェットインク組
成物は、水、水溶性染料、および全ポリエステルの５〜
40モル％の範囲でスルホン化基を含有している水分散性
スルホン化ポリエステルアイオノマーを含んでなる。本
発明においては、広範囲の水溶性染料を使用することが
できる。水溶性染料の例には、反応性染料、直接染料、
アニオン性染料、酸性染料、塩基性染料、フタロシアニ
ン染料、メチン染料もしくはポリメチン染料、メロシア
ニン染料、アザメチン染料、アジン染料、キノフタロン
染料、チアジン染料、オキサジン染料、アントラキノ
ン、金属錯体染料、または米国特許第 5,973,026号明細
書（この開示は、引用により、本明細書に取り入れられ
る）において開示されている染料が含まれる。本発明の
好ましい態様において、水溶性染料は、アニオン性染料
であってもよい。 【００１１】本発明のもう１つの好ましい態様におい
て、使用してもよいアニオン性染料には、モノアゾ染料
もしくはポリアゾ染料（例えば、2000年10月12日に出願
された米国特許出願第09/689,184号明細書において開示
されているピラゾールアゾインドール染料）金属錯体染
料（例えば、米国特許第 5,997,622号および同 6,001,1
61号の各明細書において開示されているものなどの遷移
金属錯体、すなわち、8-ヘテロシクリルアゾ -5-ヒドロ
キシキノリンの遷移金属錯体）、フタロシアニン染料
（例えば、 C. I. Direct Blue 199、 C. I. Direct Bl
ue 307、 ReactiveBlack 31、 Reactive Red 31）、ア
ントラキノン染料、またはアントラピリドン染料（例え
ば、米国特許第 6,152,969号明細書、欧州特許第 1,06
3,268号および同 1,067,155号の各明細書、国際公開第0
0/23440号および同01/18123号の各パンフレット、特開
2000-256587号および同 2001-072884号の各公報におい
て開示されている）が含まれる（これらの開示は、引用
により、本明細書に取り入れられる）。好ましい態様に
おいて、上記アントラピリドン染料は、下記一般式Ｉに
よって表される化合物のスルホン酸誘導体またはスルホ
ネート誘導体であって、 【００１２】 【化１】 【００１３】上式中、Ｒ₁ は、水素、または置換もしく
は未置換のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、
ベンゾイル基、アルキル基、アリール基、ヘタリール
基、アルコキシ基、もしくはフェノキシ基を表し、Ｒ₂
は、水素、または置換もしくは未置換のアルキル基、脂
環式基、アリール基、もしくはヘタリール基を表し、Ｒ
₃ は、水素、カルボキシル、または置換もしくは未置換
のアルキル基、脂環式基、アリール基、ヘタリール基、
アルコキシ基、もしくはフェノキシ基を表し、各々のＸ
は、独立に、水素、ハロゲン、ニトロ、ヒドロキシル、
カルボキシル、または置換もしくは未置換のアルキル
基、脂環式基、アリール基、ヘタリール基、アルコキシ
基、フェノキシ基、アミノ基、アミド基、もしくはスル
ホンアミド基を表し、そしてｎは、０、１、２、または
３を表す。 【００１４】本発明の好ましい態様において、上記の式
におけるＲ₁ はベンゾイルである。もう１つの好ましい
態様において、Ｒ₂ は水素である。さらにもう１つの好
ましい態様において、Ｒ₃ はスルホン化フェノキシ基で
ある。またさらにもう１つの好ましい態様において、ｎ
は１であり、Ｘはスルホネート基である。本発明におい
て使用することができる好ましいアントラピリドン染料
は、およそ10％の水溶液として、Nippon Kayaku Kabush
iki Kaishaから、JPD Magenta EK-1 Liquid として市販
されている。本発明のインクジェットインクにおいて使
用される染料は、いずれの有効量で存在していてもよ
く、一般には、約 0.1〜約10質量％、好ましくは、約
0.5〜約６質量％の量で存在している。 【００１５】本発明において用いられる水分散性ポリエ
ステルを含有しているインクジェットインクは、連続相
としての水および分散相としてのポリエステルアイオノ
マーからなる。上記水溶性染料および上記水分散性ポリ
エステルは、水溶性染料および水分散性ポリエステルア
イオノマーが個々に存在するかまたは物理的に混合され
て存在するかのいずれかとなるように、インク中に存在
している。本発明の好ましい態様において、上記ポリエ
ステルは以下の基準を満足する。25℃において、上記ポ
リエステルは、（ａ） 0.2〜50質量％、好ましくは１〜
20質量％の濃度において、水との安定な分散体を形成す
ることが可能でなければならず、そして（ｂ）次に、 1
00mLのこの分散体を等しい容量の上述の水混和性有機溶
媒中で混合し、撹拌し、そして10分間放置した際に、ポ
リエステル分散体の凝集が観察されないものでなければ
ならない。一般に、上記ポリエステル分散体は、１μm
未満、好ましくは 0.5μm 未満、より好ましくは0.05μ
m 未満の平均粒径を有するべきである。 【００１６】本発明において使用される水分散性ポリエ
ステルアイオノマーは、全ポリエステルの５〜40モル％
の範囲でスルホン化基を含有しているスルホン化ポリエ
ステルアイオノマーである。それらは、実質的に、水分
散性を提供するのに十分な濃度でイオン性基またはスル
ホン化イオン性部分が存在している疎水性非晶質熱可塑
性ポリマーである。本発明において有用なポリエステル
アイオノマーは、ジカルボン酸またはそれらの機能的均
等物に概して由来するジカルボン酸反復単位およびジオ
ールまたはそれらの機能的均等物に概して由来するジオ
ール反復単位を含んでなる。ジカルボン酸の機能的均等
物である化合物には、ジカルボン酸塩化物、ジカルボン
酸エステル、ジカルボン酸無水物、および標準的な手順
において反応してポリエステルを提供する当業者に既知
の他の化合物が含まれる。ジオールの機能的均等物であ
る化合物には、金属アルコキシド、ビスフェノール、お
よび標準的な手順において反応してポリエステルを提供
する当業者に既知の他の化合物が含まれる。上記スルホ
ン化イオン性部分は、イオン性ジオール反復単位および
／またはイオン性ジカルボン酸反復単位のいずれによっ
ても提供され得るけれども、後者が好ましい。スルホン
酸イオン性基、またはそれらの塩もしくは誘導体が好ま
しい。上記ポリエステルは、上記スルホン化基に加え
て、他のイオン性基をも含有していてもよい。 【００１７】好ましい態様において、上記水分散性ポリ
エステルアイオノマーは、非イオン性ジカルボン酸反復
単位およびイオン性ジカルボン酸反復単位を含んでな
る。１つの好ましい態様において、好ましい非イオン性
ジカルボン酸反復単位はイソフタレート単位であり、お
よそ 0.6〜およそ0.95、より好ましくはおよそ 0.7〜お
よそ0.90のモル分率で存在している。本発明において好
ましいイオン性ジカルボン酸反復単位は5-スルホイソフ
タレート単位であり、およそ0.05〜 0.4、より好ましく
はおよそ 0.1〜 0.3のモル分率で存在している。 【００１８】好ましいジオール反復単位には、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、チオジエタノール、1,4-シクロヘキサンジメタ
ノール、ビスフェノールＡ、trans-1,4-シクロヘキサン
ジオール、ドデカンジオール、cis-エキソ -2,3-ノルボ
ルナンジオール、5-ノルボルネン -2,2-ジメタノール、
ヒドロキノンビス (2-ヒドロキシエチルエーテル) 、ま
たはカルビノール末端基を有するポリジメチルシロキサ
ンから選ばれる１種以上のものが含まれる。より好まし
いのは、ジエチレングリコールおよび1,4-シクロヘキサ
ンジメタノールである。 【００１９】もう１つの態様において、本発明における
使用に好ましい水分散性ポリエステルアイオノマーは、
以下の一般式と一致するジカルボン酸反復単位およびジ
オール反復単位を含有している。 【００２０】 【化２】 【００２１】Ｒ_1aは、飽和もしくは不飽和の二価の脂肪
族基、環式基、もしくは芳香族炭化水素基、またはそれ
らの組み合わせを表す。適当な基の例には、1,2-フェニ
レン、1,3-フェニレン、1,4-フェニレン、1,4-ナフチレ
ン、2,6-ナフチレン、 4,4'-オキシジフェニレン、1,4-
シクロヘキシレン、1,2-エチレン、1,4-ブチレンなどが
含まれる。Ｒ_2aは、基Ｚをも有することを除き、Ｒ_1aと
同じ部分を表す。Ｚは、スルホン酸に由来するイオン性
部分を表す。ｘは、約0.05〜約 0.4のモル分率を表す。
本発明において有用な、スルホン酸に由来するイオン性
部分を有する上記の式のジカルボン酸反復単位、すなわ
ち、 【００２２】 【化３】 【００２３】には、以下のものが含まれる。 【００２４】 【化４】【００２５】Ｍ⁺ は、適当なカチオンである。Ｍ⁺ の例
には、アルカリ金属（例えば、Ｌｉ、Ｎａ、および
Ｋ）、アンモニウム基（例えば、アンモニウム、トリメ
チルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、テトラア
ルキルアンモニウム、アリールトリアルキルアンモニウ
ム、ヒドロキシアルキルアンモニウムなど）、ホスホニ
ウム基（例えば、トリフェニルホスホニウムおよびテト
ラブチルホスホニウム）、複素環式芳香族アンモニウム
基（例えば、ピリジニウム、イミダゾリウム、およびN-
メチルアンモニウム）、スルホニウム基、グアニジニウ
ム基、およびアミジニウム基が含まれる。Ｍ+ は、アル
カリ金属（例えば、Ｎａ⁺ ）であるのが好ましい。 【００２６】Ｒ_3aは、１〜約16個の炭素原子を有するア
ルキレン基、５〜約20個の炭素原子を有するシクロアル
キレン基、約８〜約20個の炭素原子を有するシクロビス
アルキレン基、約７〜約16個の炭素原子を有するビシク
ロアルキレン基もしくはトリシクロアルキレン基、約９
〜約18個の炭素原子を有するビシクロビスアルキレン基
もしくはトリシクロビスアルキレン基、８〜約20個の炭
素原子を有するアレーンビスアルキレン基、もしくは６
〜約12個の炭素原子を有するアリーレン基、またはカル
ビノール末端基を有するポリジメチルシロキサンセグメ
ントを表す。Ｒ ₄ およびＲ₅ は、各々独立に、Ｈ、約１
〜約６個の炭素原子を有する置換もしくは未置換のアル
キル基、または約６〜約12個の炭素原子を有する置換も
しくは未置換のアリール基を表す。ｍおよびｎは、独立
に、０〜４の整数を表す。 【００２７】上述のジカルボン酸反復単位およびジオー
ル反復単位に加えて、他の反復単位を上記ポリマーに導
入してもよい。上述のジカルボン酸反復単位に加えて、
他のカルボン酸反復単位またはそれらの機能的均等物
を、本発明に有用なポリエステルに導入することができ
る。これらには、例えば、安息香酸、置換安息香酸、ナ
フトエ酸、置換ナフトエ酸、シクロヘキサンカルボン
酸、ヘキサン酸、ラウリン酸、スルホ安息香酸塩などの
モノカルボン酸が含まれる。他のカルボン酸またはそれ
らの機能的均等物には、マレイン酸、フマル酸、シトラ
コン酸、イタコン酸、メサコン酸、およびエチレン系不
飽和を含有している他のカルボン酸が含まれる。さらに
他のカルボン酸またはそれらの機能的均等物は、ピロメ
リト酸、トリメリト酸、トリメシン酸、および他のポリ
カルボン酸である。 【００２８】上述のジオール反復単位に加えて、他のヒ
ドロキシ含有化合物またはそれらの機能的均等物を、本
発明に有用なポリエステルに導入することができる。こ
れらには、フェノール、ヒドロキシ安息香酸、シクロヘ
キサノール、ラウリルアルコール、エチレン系不飽和を
含有しているアルコールまたはジオール、並びにグリセ
ロール、トリメチロールプロパン、およびペンタエリト
リトールなどのポリオールが含まれる。 【００２９】本発明において有用な水分散性ポリエステ
ルの例には、Eastman AQ（商標）ポリエステル（Eastma
n Chemical Company）が含まれる。Eastman Polyester
AQ 29 、AQ 38 、およびAQ 55 は、異なる量のイソフタ
ル酸、スルホイソフタル酸ナトリウム、ジエチレングリ
コール、および1,4-シクロヘキサンジメタノールを含ん
でなり、イオン性基のモル％は、それぞれ、およそ11
％、11％、および18％である。これらの熱可塑性非晶質
イオン性ポリエステルは、高温および低圧における溶融
相縮重合によって調製され、この溶融生成物は小さなペ
レットに押出される。この固体ポリマーは最小限の撹拌
により70℃の水に容易に分散し、さらなる界面活性剤ま
たは溶媒をまったく含有していない半透明の低粘度分散
体を生ずる。イオン性モノマー（すなわち、スルホイソ
フタル酸）の量を変えることにより、粒径を制御するこ
とができる。粒径は、普通は、およそ0.01〜 0.1μm で
ある。本発明において使用される水分散性スルホン化ポ
リエステルは、インクジェットインク中に、一般に 0.5
〜約10質量％存在する。 【００３０】インクが乾固したり、プリントヘッドのオ
リフィス中で固まったりするのを防ぐのを助けるには、
本発明のインクジェット組成物において湿潤剤を用い
る。使用することができる湿潤剤の例には、多価アルコ
ール（例えば、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、プロピレングリコー
ル、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、グリセロール、2-メチル -2,4-ペンタンジオール、
1,2,6-ヘキサントリオール、およびチオグリコール）、
アルキレングリコールから誘導される低級アルキルのモ
ノエーテルまたはジエーテル（例えば、エチレングリコ
ールのモノメチルエーテルまたはモノエチルエーテル、
ジエチレングリコールのモノメチルエーテルまたはモノ
エチルエーテル、プロピレングリコールのモノメチルエ
ーテルまたはモノエチルエーテル、トリエチレングリコ
ールのモノメチルエーテルまたはモノエチルエーテル、
ジエチレングリコールのジメチルエーテルまたはジエチ
ルエーテル、およびジエチレングリコールモノブチルエ
ーテル）、窒素含有環式化合物（例えば、ピロリドン、
N-メチル -2-ピロリドン、および1,3-ジメチル -2-イミ
ダゾリジノン）、および硫黄含有化合物（例えば、ジメ
チルスルホキシドおよびテトラメチレンスルホン）が含
まれる。本発明の組成物に好ましい湿潤剤は、ジエチレ
ングリコール、グリセロール、またはジエチレングリコ
ールモノブチルエーテルである。 【００３１】また、受容基材が高度にサイジング処理さ
れた紙である場合にはとりわけ、本発明の水性インクに
水混和性有機溶媒を添加して、インクが受容基材に浸透
するのを助けてもよい。このような溶媒の例には、アル
コール（例えば、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、s-ブチルアルコール、t-ブチルア
ルコール、イソブチルアルコール、フルフリルアルコー
ル、およびテトラヒドロフルフリルアルコール）、ケト
ンまたはケトアルコール（例えば、アセトン、メチルエ
チルケトン、およびジアセトンアルコール）、エーテル
（例えば、テトラヒドロフランおよびジオキサン）、お
よびエステル（例えば、乳酸エチル、炭酸エチレン、お
よび炭酸プロピレン）が含まれる。 【００３２】界面活性剤を添加して、インクの表面張力
を適当なレベルに調整してもよい。界面活性剤は、アニ
オン性、カチオン性、両性、または非イオン性であって
もよい。本発明の組成物に殺生剤を添加して、水性イン
ク中での微生物（例えば、カビ、菌類など）の生育を抑
制してもよい。本発明のインク組成物に好ましい殺生剤
は、最終濃度が0.0001〜 0.5質量％のProxel（商標）GX
L (Zeneca Specialties Co.)である。本発明のインクジ
ェットインク組成物中に任意選択的に存在していてもよ
いさらなる添加剤には、増粘剤、導電性向上剤、コゲー
ション防止剤、乾燥剤、および脱泡剤が含まれる。 【００３３】有機または無機の酸または塩基の添加によ
って、本発明の水性インク組成物のｐＨを調整してもよ
い。有用なインクは、使用されている染料のタイプに応
じて、約２〜10の好ましいｐＨを有していてもよい。典
型的な無機酸には、塩化水素酸、燐酸、および硫酸が含
まれる。典型的な有機酸には、メタンスルホン酸、酢
酸、および乳酸が含まれる。典型的な無機塩基には、ア
ルカリ金属の水酸化物および炭酸塩が含まれる。典型的
な有機塩基には、アンモニア、トリエタノールアミン、
およびテトラメチルエチレンジアミンが含まれる。 【００３４】本発明によって提供されるインクジェット
インクを、インクジェットプリンターのプリントヘッド
の複数のノズルまたはオリフィスからインク液滴を射出
することによって、制御された様式で、液体インク液滴
がインク受容性層基材に適用されるインクジェット印刷
において用いてもよい。 【００３５】インクジェット印刷において有用なインク
受容性基材は当業者に周知である。このような基材の代
表例は、米国特許第 5,605,750号、同 5,723,211号、お
よび同 5,789,070号の各明細書、並びに欧州特許出願公
開明細書第 813 978号において開示されている（これら
の開示は、引用により、本明細書に取り入れられる）。 【００３６】以下の例は、本発明の有用性を説明するこ
とを目的とするものであって、本発明の範囲を制限する
ことを目的とするものではない。 【００３７】 【実施例】以下の例においては、表Ｉに示されている以
下の染料を使用した。 【００３８】 【表１】 【００３９】以下の試験技法または分析技法によって、
以下の例において使用されるポリエステル材料の特性を
得た。 【００４０】ガラス転移温度および融解温度 乾燥ポリマー材料のガラス転移温度（Ｔg ）および融解
温度（Ｔm ）の両方を、20℃／分の加熱速度を使用し
て、示差走査熱分析（ＤＳＣ）によって測定した。Ｔg
は、本明細書においては、ガラス転移の変曲点として定
義され、Ｔm は、本明細書においては、融解転移のピー
クとして定義される。 【００４１】粒径測定 すべての粒子について、Leeds & Northrupによって製造
されたMICROTRAC II超微粒子分析装置（ＵＰＡ）によっ
て特性評価を行った。報告されるデータは、試料の50容
量％が示されている大きさよりも小さい大きさ（メジア
ン直径としても知られる）である。 【００４２】ポリマーの調製 Ｐ−１：ポリ[2,2'-オキシジエチレンイソフタレート-c
o-5-ソジオスルホイソフタレート(80/20)]分散体の調製 250mLの首長丸底フラスコに、17.7ｇのジメチル5-スル
ホイソフタレートナトリウム塩、 46.61ｇのジメチルイ
ソフタレート、 44.57ｇのジエチレングリコール、0.49
ｇの酢酸ナトリウム、および0.06ｇのIrganox 1010（商
標）を装填した。このフラスコにサイドアームアダプタ
ーおよびフラスコの底部に伸びているＮ ₂ 注入管を装着
した。上記アダプターを、凝縮器および受け器につない
だ。このフラスコを、穏やかなＮ₂ 気流下で、 200℃の
塩浴に入れた。反応混合物が溶融したときに、２滴のチ
タンイソプロポキシドを添加した。上記反応混合物の温
度をおよそ３時間にわたって 240℃に上げたところ、こ
の時点までに、メタノールの蒸留が停止していた。上記
Ｎ₂ 注入管を機械式撹拌機と交換し、フラスコ内部の圧
力を約１時間にわたっておよそ 2.7Pa（0.02torr）に下
げた。重合混合物を、この温度および圧力において、お
よそ 1.5時間、ゆっくりと撹拌した。コポリマーをＮ₂
雰囲気下で放冷し、次に、固体ポリマーをフラスコから
取り出した。 【００４３】機械式撹拌機および還流凝縮器を備えた 2
50mLの三つ口丸底フラスコに50mLの脱イオン水を装填
し、85〜90℃に加熱した。迅速に撹拌しながら、21.4ｇ
の上記ポリエステルアイオノマーを徐々に添加し、この
分散体を、85〜90℃において、およそ２時間加熱した。
加熱を停止し、分散体を室温において終夜撹拌した。混
合物を濾過したところ、30.2質量％のポリマーを含有し
ている僅かに濁りを帯びた分散体が得られた。 【００４４】Ｐ−２：ポリ[2,2'-オキシジエチレンイソ
フタレート-co-5-ソジオスルホイソフタレート(60/40)]
分散体の調製 このポリエステルは、 35.55ｇのジメチル5-スルホイソ
フタル酸ナトリウム塩、 34.95ｇのジメチルイソフタレ
ート、および0.98ｇの酢酸ナトリウムを使用したことを
除き、Ｐ−１と同じに調製した。このポリエステルをポ
リエステルＰ−１と同じに分散させたところ、30.1質量
％のポリマーを含有している僅かに濁りを帯びた分散体
が得られた。 【００４５】Ｐ−３：ポリ[2,2'-オキシジエチレンイソ
フタレート-co-5-ソジオスルホイソフタレート(50/50)]
分散体の調製 このポリエステルは、 44.43ｇのジメチル5-スルホイソ
フタル酸ナトリウム塩、 29.13ｇのジメチルイソフタレ
ート、および1.23ｇの酢酸ナトリウムを使用したことを
除き、Ｐ−１と同じに調製した。このポリエステルをポ
リエステルＰ−１と同じに分散させたところ、30.7質量
％のポリマーを含有している僅かに濁りを帯びた分散体
が得られた。 【００４６】Ｐ−４：ポリ[2,2'-オキシジエチレン-co-
1,4-シクロヘキサンジメチレン (20/80)イソフタレート
-co-5-ソジオスルホイソフタレート(80/20)]分散体の調
製 機械式撹拌機、有効還流凝縮器、およびＮ₂ 注入口を備
えた 500mLの三つ口丸底フラスコに、 42.91ｇの5-スル
ホイソフタル酸一ナトリウム塩、 19.40ｇのジエチレン
グリコール、および105.48ｇの1,4-シクロヘキサンジメ
タノールを装填した。このフラスコを、僅かなＮ₂ 気流
下で、ゆっくりと撹拌しながら、 220℃の塩浴に入れ
た。反応混合物が殆ど溶融したときに、 0.7ｇの Fasca
t 4100（商標）触媒を添加した。溶融物が透明になった
ときに、106.32ｇのイソフタル酸を添加し、理論量の水
が留去されるまで重合を進行させた（全部でおよそ８時
間）。コポリマーをＮ₂ 雰囲気下で放冷し、次に、固体
ポリマーをフラスコから取り出した。 【００４７】機械式撹拌機および還流凝縮器を備えた１
Ｌの三つ口丸底フラスコに 400mLの脱イオン水を装填
し、85〜90℃に加熱した。迅速に撹拌しながら、 100ｇ
の上記ポリエステルアイオノマーを徐々に添加し、この
分散体を、85〜90℃において、およそ２時間加熱した。
加熱を停止し、分散体を室温において終夜撹拌した。混
合物を濾過したところ、20.9質量％のポリマーを含有し
ている僅かに濁りを帯びた分散体が得られた。 【００４８】Ｐ−５：ポリ[2,2'-オキシジエチレン-co-
1,4-シクロヘキサンジメチレン (20/80)イソフタレート
-co-5-ソジオスルホイソフタレート(70/30)]分散体の調
製 このポリエステルは、 64.36ｇの5-スルホイソフタル酸
一ナトリウム塩および93.03ｇのイソフタル酸を使用し
たことを除き、Ｐ−４と同じに調製した。このポリエス
テルをポリエステルＰ−４と同じに分散させたところ、
25.8質量％のポリマーを含有している僅かに濁りを帯び
た分散体が得られた。 【００４９】Ｐ−６：ポリ[2,2'-オキシジエチレン-co-
1,4-シクロヘキサンジメチレン (20/80)イソフタレート
-co-5-ソジオスルホイソフタレート(60/40)]分散体の調
製 このポリエステルは、 85.81ｇの5-スルホイソフタル酸
一ナトリウム塩および79.74ｇのイソフタル酸を使用し
たことを除き、Ｐ−４と同じに調製した。このポリエス
テルをポリエステルＰ−４と同じに分散させたところ、
26.5質量％のポリマーを含有している僅かに濁りを帯び
た分散体が得られた。 【００５０】Ｐ−７：ポリ[2,2'-オキシジエチレン-co-
1,4-シクロヘキサンジメチレン (20/80)イソフタレート
-co-5-ソジオスルホイソフタレート(40/60)]分散体の調
製 このポリエステルは、128.72ｇの5-スルホイソフタル酸
一ナトリウム塩および53.16ｇのイソフタル酸を使用し
たことを除き、Ｐ−４と同じに調製した。このポリエス
テルをポリエステルＰ−４と同じに分散させたところ、
20.6質量％のポリマーを含有している僅かに濁りを帯び
た分散体が得られた。 【００５１】Ｐ−８：ポリ[2,2'-オキシジエチレン-co-
1,4-シクロヘキサンジメチレン (57/43)イソフタレート
-co-5-ソジオスルホイソフタレート(90/10)]分散体の調
製 このポリエステルは、8.89ｇのジメチル5-スルホイソフ
タル酸ナトリウム塩、52.43ｇのジメチルイソフタレー
ト、 25.41ｇのジエチレングリコール、 18.60ｇの1,4-
シクロヘキサンジメタノール、および0.25ｇの酢酸ナト
リウムを使用したことを除き、Ｐ−１と同じに調製し
た。このポリエステルをポリエステルＰ−１と同じに分
散させたところ、20.9質量％のポリマーを含有している
濁りを帯びた分散体が得られた。 【００５２】ＡＱ５５分散体 AQ55（商標）分散体は、Eastman Chemical Co.から市販
されており、受け取ったままの28質量％の固形分におい
て使用した。イオン性基の含有率は、およそ18モル％で
あった。ＤＳＣによって測定されたＴg は55℃であり、
ＵＰＡによって測定された粒径は20nmであった。 【００５３】ＡＱ２９分散体 AQ29（商標）分散体は、Eastman Chemical Co.から市販
されており、受け取ったままの28質量％の固形分におい
て使用した。イオン性基の含有率は、およそ11モル％で
あった。ＤＳＣによって測定されたＴg は29℃であっ
た。 【００５４】インクの調製 表IIに列挙されている以下のインクを調製した。 【００５５】 【表２】 【００５６】比較用インクＣ−１ 比較用インクジェットインクを調製するために、12.0ｇ
のＤｙｅ１（10％活性）、0.12ｇのSurfynol（商標）46
5 （Air Products製）、 7.0ｇのグリセロール、 4.0ｇ
のジエチレングリコール、および2.40ｇのジエチレング
リコールモノブチルエーテル（ Dowanol（商標）DB）を
蒸留水に添加して、40ｇのインクを製造した。この最終
的なインクは、 3.0％の染料、0.30％のSurfynol（商
標）465 、17.5％のグリセロール、10％のジエチレング
リコール、および６％のDowanol DBを含有していた。こ
の溶液を、３μm のポリテトラフルオロエチレンフィル
ターを通して濾過し、 Epson SO20089インクジェットイ
ンクカートリッジに充填した。 【００５７】比較用インクＣ−２ このインクは、インクが５％のＰ−３をも含有するよう
に、 8.0ｇのポリエステルＰ−３（25％活性）を上記イ
ンクに加えて添加したことを除き、比較用インクＣ−１
と同様に調製した。 【００５８】比較用インクＣ−３ このインクは、ポリエステルＰ−３の代わりに、ポリエ
ステルＰ−７を使用したことを除き、比較用インクＣ−
２と同様に調製した。 【００５９】比較用インクＣ−４ このインクは、最終的なインクが 4.5％のＤｙｅ２を含
有するように、Ｄｙｅ１の代わりに、Ｄｙｅ２を使用し
たことを除き、比較用インクＣ−１と同様に調製した。 【００６０】比較用インクＣ−５ このインクは、最終的なインクが 3.8％のＤｙｅ３を含
有するように、Ｄｙｅ１の代わりに、Ｄｙｅ３を使用し
たことを除き、比較用インクＣ−１と同様に調製した。 【００６１】比較用インクＣ−６ このインクは、最終的なインクが0.55％のＤｙｅ４を含
有するように、Ｄｙｅ１の代わりに、Ｄｙｅ４を使用し
たことを除き、比較用インクＣ−１と同様に調製した。 【００６２】比較用インクＣ−７ このインクは、最終的なインクが3.75％のＤｙｅ５を含
有するように、Ｄｙｅ１の代わりに、Ｄｙｅ５を使用し
たことを除き、比較用インクＣ−１と同様に調製した。 【００６３】比較用インクＣ−８ このインクは、最終的なインクが 3.6％のＤｙｅ６を含
有するように、Ｄｙｅ１の代わりに、Ｄｙｅ６を使用し
たことを除き、比較用インクＣ−１と同様に調製した。 【００６４】比較用インクＣ−９ このインクは、最終的なインクが 3.8％のＤｙｅ７を含
有するように、Ｄｙｅ１の代わりに、Ｄｙｅ７を使用し
たことを除き、比較用インクＣ−１と同様に調製した。 【００６５】本発明のインク１（Ｉ−１） このインクは、Ｄｙｅ１を単独で使用する代わりに、Ｄ
ｙｅ１およびAQ55（商標）分散体を使用したことを除
き、比較用インクＣ−１と同様に調製した。このインク
を調製するために、12.0ｇのＤｙｅ１（10％活性）、7.
14ｇのAQ55（商標）分散体（28質量％）、0.12ｇのSurf
ynol（商標）465 （Air Products製）、 7.0ｇのグリセ
ロール、 4.0ｇのジエチレングリコール、および2.40ｇ
のジエチレングリコールモノブチルエーテル（ Dowanol
（商標）DB）を蒸留水に添加して、40ｇのインクを製造
した。この最終的なインクは、 3.0％の染料、５％のAQ
55（商標）、0.30％のSurfynol（商標）465 、17.5％の
グリセロール、10％のジエチレングリコール、および６
％のDowanol DBを含有していた。この溶液を、３μmの
ポリテトラフルオロエチレンフィルターを通して濾過
し、 Epson SO20089インクジェットインクカートリッジ
に充填した。 【００６６】本発明のインク２（Ｉ−２） このインクは、ポリエステルAQ55（商標）の代わりに、
ポリエステルAQ29（商標）を使用したことを除き、イン
クＩ−１と同様に調製した。 【００６７】本発明のインク３（Ｉ−３） このインクは、ポリエステルAQ55（商標）の代わりに、
ポリエステルＰ−８を使用したことを除き、インクＩ−
１と同様に調製した。 【００６８】本発明のインク４（Ｉ−４） このインクは、ポリエステルAQ55（商標）の代わりに、
ポリエステルＰ−１を使用したことを除き、インクＩ−
１と同様に調製した。 【００６９】本発明のインク５（Ｉ−５） このインクは、ポリエステルAQ55（商標）の代わりに、
ポリエステルＰ−２を使用したことを除き、インクＩ−
１と同様に調製した。 【００７０】本発明のインク６（Ｉ−６） このインクは、ポリエステルAQ55（商標）の代わりに、
ポリエステルＰ−４を使用したことを除き、インクＩ−
１と同様に調製した。 【００７１】本発明のインク７（Ｉ−７） このインクは、ポリエステルAQ55（商標）の代わりに、
ポリエステルＰ−５を使用したことを除き、インクＩ−
１と同様に調製した。 【００７２】本発明のインク８（Ｉ−８） このインクは、ポリエステルAQ55（商標）の代わりに、
ポリエステルＰ−６を使用したことを除き、インクＩ−
１と同様に調製した。 【００７３】本発明のインク９（Ｉ−９） このインクは、最終的なインクが 4.5％のＤｙｅ２を含
有するように、Ｄｙｅ１の代わりに、Ｄｙｅ２を使用し
たことを除き、インクＩ−１と同様に調製した。 【００７４】本発明のインク１０（Ｉ−１０） このインクは、最終的なインクが 3.8％のＤｙｅ３を含
有するように、Ｄｙｅ１の代わりに、Ｄｙｅ３を使用し
たことを除き、インクＩ−１と同様に調製した。 【００７５】本発明のインク１１（Ｉ−１１） このインクは、最終的なインクが0.55％のＤｙｅ４を含
有するように、Ｄｙｅ１の代わりに、Ｄｙｅ４を使用し
たことを除き、インクＩ−１と同様に調製した。 【００７６】本発明のインク１２（Ｉ−１２） このインクは、最終的なインクが3.75％のＤｙｅ５を含
有するように、Ｄｙｅ１の代わりに、Ｄｙｅ５を使用し
たことを除き、インクＩ−１と同様に調製した。 【００７７】本発明のインク１３（Ｉ−１３） このインクは、最終的なインクが 3.6％のＤｙｅ６を含
有するように、Ｄｙｅ１の代わりに、Ｄｙｅ６を使用し
たことを除き、インクＩ−１と同様に調製した。 【００７８】本発明のインク１４（Ｉ−１４） このインクは、最終的なインクが 3.8％のＤｙｅ７を含
有するように、Ｄｙｅ１の代わりに、Ｄｙｅ７を使用し
たことを除き、インクＩ−１と同様に調製した。 【００７９】印刷 上記各インクを使用して、Epson 660 インクジェットプ
リンターを用いて、市販のEpson Premium Glossy Paper
（カタログ番号 SO41286）上に印刷された、０％ドット
付着量〜 100％ドット付着量の範囲に及ぶ、大きさがお
よそ15×13mmの、一連の５段階の濃淡パッチからなる試
験画像を使用して、各要素を調製した。これらの要素
を、周囲温度および周囲湿度において24時間にわたって
乾燥させた。 【００８０】安定性試験 次に、上記各要素を、２週間にわたって、高強度昼光照
射（50Klux）に付した。次に、さらなる要素を、24時間
にわたって、オゾンチャンバー（オゾン量〜５ppm、相
対湿度50％）中に置いた。この光退色試験およびオゾン
退色試験の前後で、X-Rite（商標）414 濃度計を使用し
て、これらの要素の75％ドット付着量の濃度パッチのス
テータスＡ反射濃度を測定した。75％ドット付着量パッ
チについてのステータスＡ濃度の保持率（％）を計算し
た結果を、表III に列挙する。 【００８１】 【表３】【００８２】表III における上記結果は、本発明のイン
クジェットインク組成物を含有している要素が、対照標
準の要素と比較して、改良された耐光堅牢性および／ま
たはオゾン安定性を有していたことを示している。 【００８３】本発明を、その特定の好ましい態様に特に
関して、詳細に説明してきたけれども、本発明の意図お
よび範囲の範疇において、変形および変更を行うことが
できることが理解されるであろう。 【００８４】本発明の他の好ましい態様を、請求項との
関連において、次に記載する。 【００８５】［１］ 水、水溶性染料、および全ポリエ
ステルの５〜40モル％の範囲でスルホン化基を含有して
いる水分散性スルホン化ポリエステルアイオノマーを含
んでなるインクジェットインク組成物。 【００８６】［２］ 上記水溶性染料が、アニオン性染
料である、［１］に記載のインクジェットインク組成
物。 【００８７】［３］ 上記アニオン性水溶性染料が、モ
ノアゾ染料もしくはポリアゾ染料、金属錯体染料、フタ
ロシアニン染料、アントラキノン染料、またはアントラ
ピリドン染料である、［２］に記載のインクジェットイ
ンク組成物。 【００８８】［４］ 上記アニオン性水溶性染料が、式
Ｉによって表されるアントラピリドン染料のスルホン化
誘導体またはスルホン酸誘導体であって、 【００８９】 【化５】 【００９０】上式中、Ｒ₁ は、水素、または置換もしく
は未置換のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、
ベンゾイル基、アルキル基、アリール基、ヘタリール
基、アルコキシ基、もしくはフェノキシ基を表し、Ｒ₂
は、水素、または置換もしくは未置換のアルキル基、脂
環式基、アリール基、もしくはヘタリール基を表し、Ｒ
₃ は、水素、カルボキシル、または置換もしくは未置換
のアルキル基、脂環式基、アリール基、ヘタリール基、
アルコキシ基、もしくはフェノキシ基を表し、各々のＸ
は、独立に、水素、ハロゲン、ニトロ、ヒドロキシル、
カルボキシル、または置換もしくは未置換のアルキル
基、脂環式基、アリール基、ヘタリール基、アルコキシ
基、フェノキシ基、アミノ基、アミド基、もしくはスル
ホンアミド基を表し、そしてｎは、０、１、２、または
３を表す、［３］に記載のインクジェットインク組成
物。 【００９１】［５］ Ｒ₁ がベンゾイルであり、Ｒ₂ が
水素であり、そしてＲ₃ がスルホン化フェノキシ基であ
る、［４］に記載のインクジェットインク組成物。 【００９２】［６］ Ｒ₁ がベンゾイルであり、Ｒ₂ が
水素であり、Ｘがスルホネート基であり、そしてｎが１
である、［４］に記載のインクジェットインク組成物。 【００９３】［７］ 上記染料が、約 0.1〜約10質量％
の量で存在している、［１］に記載のインクジェットイ
ンク組成物。 【００９４】［８］ 上記水が連続相であり、上記ポリ
エステルアイオノマーが分散相である、［１］に記載の
インクジェットインク組成物。 【００９５】［９］ 上記ポリエステル分散体が、 0.5
μm 未満の平均粒径を有する、［８］に記載のインクジ
ェットインク組成物。 【００９６】［１０］ 上記ポリエステル分散体が、0.
05μm 未満の平均粒径を有する、［８］に記載のインク
ジェットインク組成物。 【００９７】［１１］ 上記水分散性ポリエステルアイ
オノマーが、水分散性を提供するのに十分な濃度でスル
ホン化イオン性基またはスルホン化イオン性部分が存在
している疎水性非晶質熱可塑性ポリマーである、［１］
に記載のインクジェットインク組成物。 【００９８】［１２］ 上記水分散性ポリエステルアイ
オノマーが、ジカルボン酸またはそれらの機能的均等物
に由来するジカルボン酸反復単位およびジオールまたは
それらの機能的均等物に由来するジオール反復単位を含
んでなり、そして上記スルホン化イオン性部分が、上記
ジオール反復単位および／または上記ジカルボン酸反復
単位のいずれかに含有されている、［１１］に記載のイ
ンクジェットインク組成物。 【００９９】［１３］ 上記水分散性ポリエステルアイ
オノマーが、非イオン性ジカルボン酸反復単位およびイ
オン性ジカルボン酸反復単位を含んでなり、前記非イオ
ン性ジカルボン酸反復単位が、およそ 0.6〜およそ0.95
のモル分率で存在しているイソフタレート単位であり、
そして前記イオン性ジカルボン酸反復単位が、およそ0.
05〜およそ 0.4のモル分率で存在している5-スルホイソ
フタレート単位である、［１２］に記載のインクジェッ
トインク組成物。 【０１００】［１４］ 上記ジオール反復単位が、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、チオジエタノール、1,4-シクロヘキサンジ
メタノール、ビスフェノールＡ、trans-1,4-シクロヘキ
サンジオール、ドデカンジオール、cis-エキソ -2,3-ノ
ルボルナンジオール、5-ノルボルネン -2,2-ジメタノー
ル、ヒドロキノンビス (2-ヒドロキシエチルエーテル)
、またはカルビノール末端基を有するポリジメチルシ
ロキサンである、［１３］に記載のインクジェットイン
ク組成物。 【０１０１】［１５］ 上記水分散性ポリエステルアイ
オノマーが、式IIによって表され、 【０１０２】 【化６】 【０１０３】上式中、Ｒ_1aおよびＲ_2aは、独立に、飽和
もしくは不飽和の二価の脂肪族基、環式基、もしくは芳
香族炭化水素基、またはそれらの組み合わせを表し、Ｚ
は、スルホン酸に由来するイオン性基を表し、ｘは、約
0.05〜約 0.4のモル分率を表し、Ｒ_3aは、１〜約16個の
炭素原子を有するアルキレン基、５〜約20個の炭素原子
を有するシクロアルキレン基、約８〜約20個の炭素原子
を有するシクロビスアルキレン基、約７〜約16個の炭素
原子を有するビシクロアルキレン基もしくはトリシクロ
アルキレン基、約９〜約18個の炭素原子を有するビシク
ロビスアルキレン基もしくはトリシクロビスアルキレン
基、８〜約20個の炭素原子を有するアレーンビスアルキ
レン基、６〜約12個の炭素原子を有するアリーレン基、
またはカルビノール末端基を有するポリジメチルシロキ
サンセグメントを表し、Ｒ₄ およびＲ₅ は、各々独立
に、Ｈ、約１〜約６個の炭素原子を有する置換もしくは
未置換のアルキル基、または約６〜約12個の炭素原子を
有する置換もしくは未置換のアリール基を表し、そして
ｍおよびｎは、独立に、０〜４の整数を表す、［１］に
記載のインクジェットインク組成物。 【０１０４】［１６］ 【０１０５】 【化７】 【０１０６】が、 【０１０７】 【化８】 【０１０８】によって表され、上式中、Ｍ⁺ は、カチオ
ンを表す、［１５］に記載のインクジェットインク組成
物。 【０１０９】［１７］ 上記水分散性スルホン化ポリエ
ステルが、 0.5〜約10質量％の量でインクジェットイン
ク組成物中に存在している、［１］に記載のインクジェ
ットインク組成物。 【０１１０】［１８］ 上記ポリエステルアイオノマー
が、上記分散相中にあり、 0.5μm未満の平均粒径を有
する、［１２］に記載のインクジェットインク組成物。 【０１１１】［１９］ 上記ポリエステルアイオノマー
が、上記分散相中にあり、 0.5μm未満の平均粒径を有
する、［１５］に記載のインクジェットインク組成物。 【０１１２】［２０］ 上記ポリエステルアイオノマー
が、上記分散相中にあり、0.05μm未満の平均粒径を有
する、［１２］に記載のインクジェットインク組成物。 【０１１３】［２１］ 上記ポリエステルアイオノマー
が、上記分散相中にあり、0.05μm未満の平均粒径を有
する、［１５］に記載のインクジェットインク組成物。

フロントページの続き (72)発明者 デイビッド モリソン ティーガーデン アメリカ合衆国，ニューヨーク 14534, ピッツフォード，イースト ストリート 284 (72)発明者 ジェイムズ ウエスト ブリーズ アメリカ合衆国，ニューヨーク 14617, ロチェスター，イーストボーン ロード 52 Ｆターム(参考） 2C056 EA13 FC01 2H086 BA56 BA59 BA60 4J039 AE06 BE02 BE06 GA24

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 水、水溶性染料、および全ポリエステル
   の５〜40モル％の範囲でスルホン化基を含有している水
   分散性スルホン化ポリエステルアイオノマーを含んでな
   るインクジェットインク組成物。