JP2004143462A

JP2004143462A - 反応性着色剤を含有するインクジェットインク

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Publication number: JP2004143462A
Application number: JP2003365914A
Authority: JP
Inventors: David Tyvoll; デイビッド・ティヴォール
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2003-10-27
Publication date: 2004-05-20
Also published as: EP1413611B1; DE60333428D1; US20040081761A1; EP1413611A2; EP1413611A3; US7294183B2

Abstract

　【課題】　保存寿命が改善されたインクジェットインク、インクジェット印刷システム、及び布帛基体への印刷方法の提供。
【解決手段】　保存寿命が改善されたインクジェットインクであり、当該インクジェットインクは、インクビヒクル及び反応性着色剤を含有する。この反応性着色剤は、水とは反応せず且つ高温耐久性があり、それによってインクジェットインクの保管寿命を約１２ヶ月よりも長くする。またインクジェットインク及び活性化剤を含有するインクジェット印刷システムも開示する。インクジェットインクの反応性着色剤は、水とは非反応性であるが、活性化剤とは十分反応性で活性化錯体を形成し、反応性着色剤を布帛基体上に定着させる。また布帛基体への印刷方法も開示する。
【選択図】　なし

Description

　本発明は、加水分解の影響を受けにくく、従って保存寿命が改善された反応性着色剤含有のインクジェットインクに関する。反応性着色剤は活性化剤と反応して、当該反応性着色剤を布帛基体に固定する。

　画像は、典型的には、染料又は顔料のような各種の着色剤を用いて布帛上にプリントされる。例えば、インクジェットプリンタを用いて布帛上にプリントする時、そのインクジェットインクは、着色剤として、酸性染料、分散染料、反応性染料、又は顔料を使用する。反応性染料は、布帛の繊維に架橋又は結合し、それによって繊維上に所望の画像を形成する。反応性染料は、ハロトリアジン又はハロジアジン基のような発色団及び反応性基を有しており、それが染料を布帛に固定させる。対照的に、顔料は大量の高分子樹脂で分散され、この高分子樹脂が、分散された顔料を保持し且つ布帛に対する結合剤として作用する。布帛に印刷するのに一般に利用される着色剤は、乾燥した形で出荷され、そして使用に際してペーストに再構成される。次いで、そのペースト状の着色剤を布帛に塗布して所望の画像を形成する。例えばスクリーン印刷において、着色剤はスクリーンを通して押し付けられ、布帛上に所望の画像を作り出す。次に、熱を加えて着色剤をしっかり固定して、それが洗浄中に流れ出たり又は退色するのを防ぐ。布帛に対するこの印刷工程及び類似の印刷工程は、数百年にわたって用いられてはいるが、これらの工程は、多数のステップを要し且つ時間を費やすという理由から最適ではない。

　インクジェット印刷の信頼性、高プリント品質、及び低コストは、布帛上での印刷速度を改善するための魅力的な代替技術をもたらした。それ故、布帛に適合するインクジェットインクは、これまで開発され、そして引き続き開発される。インクジェット印刷でない用途に使用される着色剤と同様に、インクジェットインクもその着色剤として染料又は顔料を使用する。しかしその着色剤は、ペースト中というよりはむしろ液体インクビヒクル（液体インク媒質）中に調合される。インクジェットインクに使われる着色剤は、また、布帛の繊維と反応して着色剤を布帛に固定させる反応性基を備えている。着色剤の反応性は、布帛の繊維に対する反応性基の反応性に依存する。例えば、反応性基と発色団（又は色原体）を有する反応性染料の反応性は、一般的に３つのカテゴリーに分けられる。布帛の繊維と反応するため、低反応性染料は一般に８０℃より高い、高い温度を必要とする。中位の反応性染料は３０〜６０℃で反応し、そして高反応性染料は室温で反応する。

　反応性染料、特に高反応性及び中位反応性の染料に関する或る共通の問題は、反応基が加水分解され易いということである。インクジェットインクは、インクジェットペンに入れられた水溶液として出荷されることから、インクジェットインクが一定の期間内（インクジェットインクの保存寿命と称される）で使用されない場合や、又はインクジェットインクが高温度で貯蔵される場合には、反応性基が加水分解される。仮に反応性基が加水分解されると、着色剤が基体に効果的に定着せず且つプリントした画像の色が最適なものとならない。

　布帛上にプリントするのに現在利用できるインクジェットインクは最適ではない。何故なら、インクジェットインクが布帛に付着せず、且つ繰返される使用又は洗濯によって、にじみ、スミア（こすり汚れ）又は流れ出る為である。さらに、顔料型インクジェットインクは、その中に高濃度（２０〜３０％未満）の結合剤が含まれることから、インクジェット印刷に使用するには一般に問題がある。加えて、これらのインクジェットインクの多くは、十分長い保存寿命を有していない。顔料、酸性染料、又は分散染料を使用するインクジェットインクは、多年にわたる保存寿命を有するが、着色剤として反応性染料を使用するインクジェットインクの保存寿命は約１２ヶ月である。それ故、反応染料を利用するインクジェットインクは、約１２ヶ月の期間で使用できるだけである。１２ヶ月の期間は、インクの製造日から起算され、インクがユーザに到着した日付からではない。インクジェットインクは、一般に最終エンドユーザにインクを配布するのにかかる時間量で劣化することから、この短い保存寿命は、インク及びペンの流通に厳しい制約を課している。

　保存寿命が改善されているインクジェットインクを開示する。当該インクジェットインクは、インクビヒクルと、少なくとも１つの反応性基を有する反応性着色剤とを含有する。その反応性基は、加水分解に対して耐性があり、それ故にインクジェットインクの全般的な安定性及び保存寿命を高める。そのインクジェットインクの保存寿命は、約１２ヶ月より長い。

　着色剤を布帛基体に固定するのに使用されるインクジェット印刷システムも開示する。当該インクジェット印刷システムは、インクビヒクル及び反応性着色剤を含有するインクジェットインクと活性化剤とを含んでいる。反応性着色剤は、加水分解に対して耐性があるが、活性化剤に結合するのに十分反応性である、少なくとも１つの反応性基を有する。

　布帛基体上への印刷方法も開示する。当該方法は、活性化剤とインクジェットインクを布帛基体へ適用することを含む。そのインクジェットインクは、水性のインクビヒクルと反応性着色剤を含有し、且つ約１２ヶ月を越える保存寿命を有する。反応性着色剤は少なくとも１つの反応性基を有しており、この反応性基は加水分解に耐性があって、更に活性化剤と錯体を形成するのに十分反応性である。その反応は、反応性基を活性化し、そして反応性着色剤を布帛基体へ定着させる。

　本発明によれば、着色剤として反応性染料を利用するインクジェットインクにおいて、その保存寿命が改善され、且つ高温度で貯蔵された場合における加水分解に関する問題を解決することができる。しかも、本発明で提供されるインクジェットインクは、実用的な温度で着色剤を基体に効果的に定着させることができ、且つプリントした画像の色を最適なものとすることができる。更に保存寿命が長くなることから、インク及びペンの流通における従来の厳しい制約を無くすことができる。

　改善された保存寿命を有するインクジェットインクを開示する。当該インクジェットインクは、ドロップオンデマンド及びサーマルインクジェット印刷に使用される。そのインクジェットインクは、少なくとも１つの反応性基を有する反応性着色剤を含有する。反応性着色剤は、水との反応性は弱く、それ故に、例え高温下であっても加水分解されにくい。反応性基は、高温加水分解を含む加水分解に対して耐性があることから、インクジェットインクの全般的な安定度と保存寿命が改善される。当該インクジェットインクは、活性化剤を有するインクジェット印刷システムに使用される。

　当該インクジェットインクは、水性インクビヒクルと、インクビヒクルに可溶性の反応性着色剤とを含有してよい。そのインクジェットインクは、インクジェットインクの所望の諸性質により、限定するものではないが、界面活性剤、腐食阻止剤、ｐＨ調節剤、及び殺生物剤（抗菌剤、抗かび剤、等）からなる成分を任意に含有してもよい。インクジェットインクに最適な安定性をもたらす為には、インクジェットインクは、約７を下回るｐＨを有することができる。好ましくは、ｐＨは約６〜６．５である。このｐＨとする為に、適当なｐＨ調節剤又は緩衝剤を選択することができる。例えば、４−モルホリンエタンスルホン酸（「ＭＥＳ」）、Ｎ−（２−アセトアミド）−２−イミノ二酢酸（「ＡＤＡ」）、ビス（２−ヒドロキシエチル）−イミノ−トリス（ヒドロキシメチル）メタン（「ＢＩＳ−ＴＲＩＳ」）、ピペラジン−Ｎ，Ｎ’−ビス（エタンスルホン酸）（「ＰＩＰＥＳ」）、又は３−（Ｎ−モルホリノ）−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸（「ＭＯＰＳＯ」）を使用してもよい。

　インクビヒクルは、水、又は水と少なくとも１つの水溶性有機溶媒との混合物を含んでよい。水溶性有機溶媒は、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、ホルムアミド、アセトアミド、及び長鎖アルコール、又はそれらの混合物を包含することができる。本発明の実施に用いられる有機溶媒の例としては、限定するものではないが、炭素数３０以下の第一級アルコール、炭素数３０以下の第一級芳香族アルコール、炭素数３０以下の第二級脂肪族アルコール、炭素数３０以下の第二級芳香族アルコール、炭素数３０以下の１，３−アルキルジオール、炭素数３０以下のアルキルトリオール、炭素数３０以下の１，ω−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高級同族体、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高級同族体、Ｎ−アルキルカプロラクタム、未置換カプロラクタム、置換ホルムアミド、未置換ホルムアミド、置換アセトアミド、及び未置換アセトアミドが含まれる。インクビヒクルに第一級アルコールが使用される場合、そのインクビヒクルは、１つ以上の第一級アルコール、例えば１，５−ペンタンジオールを含まないことが好ましい。水溶性有機溶媒は、当該インクジェットインクの全重量の約０．０１ｗｔ％〜約５０ｗｔ％の範囲で存在してよく、約０．１ｗｔ％〜約５０ｗｔ％が好ましい。

　反応性着色剤は、使用される染料又は顔料次第で、シアン、イエロー、マゼンタ、ブルー、グリーン、オレンジ、ゴールド、青緑色等又はブラックのインクジェットインクを作り出すことができる。反応性着色剤は、発色団と反応性基を含んでよい。発色団の基と反応性基は、互いに直接結合させるか又はリンカー即ちスペーサー基を介して結合させてよい。反応性着色剤は、この分野で周知の従来技術によって合成してもよい。

　反応性着色剤が反応性染料である場合、その発色団の基は、アゾ、アントラキノン、ピロリン、フタロシアニン、ポリメチン、アリールカルボニウム、トリフェノジオキサジン、ベンゾジフラノン、又はインドレン基であってよい。当該発色団は、イミノ基のようなスペーサー基を介して反応性基に結合することができる。典型的な発色団には、限定するものではないが下記の化合物が含まれ、ここで当該発色団は、リンカー基を介して反応性基に結合されて示されている。

ここで、ＣｕＰｈＣは、銅フタロシアニンのラジカルである。反応性染料は、限定するものではないが、酸性染料、直接染料、塩基性染料、又は分散染料を含むことができる。反応性染料は、インクジェットインクの全重量に基づいて、染料の重量で約０．１％〜１５％の範囲で存在してよい。

　反応性基は、本書で検討しているインクジェット印刷システムの活性化剤と反応することのできる化学基又は部分であってよい。反応性基は、活性化剤と反応する為に十分反応性であるが、その反応性基は水との反応性が乏しく、そのためインクジェットインクが長期間貯蔵され又は高温度に曝されたとしても、反応性着色剤は加水分解されない。換言すれば、当該反応性基は、活性化剤と反応するのに十分な反応性を依然示しながらも加水分解されにくいのである。反応性着色剤の加水分解は、インクジェットインクの調合、温度及び不純物のような多数の条件によって影響され得るが、当該反応性着色剤は、１２ヶ月を超える期間で、約１０％より少ない加水分解を示すことができる。好ましくは、当該反応性着色剤は、１２ヶ月を超える期間にわたって約５％よりも少ない加水分解を呈する。反応性基の反応性の低下は、インクジェットインクの全般的な安定性及び保存寿命を高めることができる。インクジェットインクの保存寿命は、約１２ヶ月を超える期間まで高めることができる。好ましくは、インクジェットインクの保存寿命は、室温で約１８〜２４ヶ月の間まで高められる。

　トリアジン又はジアジン基は、反応性基として用いることができる。ジアジン基は、ピリミジン、ピリダジン、キノキサリン、キナゾリン、又はフタラジン基であってよい。トリアジン又はジアジン基は、活性化剤のような求核試薬と十分反応しやすい反応性基を形成するために、少なくとも１つの電子求引基で置換されてよい。電子求引基は、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、又はヨード基のようなハロゲン（基）であってよい。電子求引基はまた、硝酸基、シアノ基又は他のアミノ基のような非ハロゲン（基）であってもよい。望ましい反応性は、トリアジン又はジアジン基に関しての環の縮合によって達成してもよい。トリアジン又はジアジン基が１つ又は２つ以上の電子求引基で置換される場合、その電子求引基は同一でも異なっていてもよい。例えば、反応性基上において、２つのクロロ基で、又は１つのクロロ基と１つのフルオロ基で置換してもよい。

　当分野で周知のように、トリハロトリアジンは、モノ又はジハロトリアジンより反応性であり、またトリハロジアジンは、モノ又はジハロジアジンより反応性である。さらに、トリクロロピリミジンのようなトリハロピリミジンは、モノクロロトリアジンのようなモノハロトリアジンとほぼ同じ反応性を有することも知られている。それ故に反応性基は、モノハロゲン化トリアジン又はモノ若しくはジハロゲン化ジアジン、或いはそれらの誘導体であることが望ましい。好ましくは、反応性基は、モノクロロトリアジン、モノフルオロトリアジン、モノクロロジアジン、モノフルオロジアジン、ジクロロジアジン、モノフルオロピリミジン、モノクロロピリミジン、ジフルオロピリミジン、ジクロロピリミジン、トリフルオロピリミジン、トリクロロピリミジン、又はそれらの誘導体である。反応性基は、限定するものではないが、表１に示した化合物を含んでよく、ここで、Ｒは、表２に挙げた置換基である。

　モノクロロトリアジンとモノクロロジアジンだけを表１に示したが、モノフルオロトリアジン及びモノフルオロジアジンもまた用い得ることを理解すべきである。またジクロロジアジン及びジフルオロジアジンを使用し得ることも理解すべきである。これらの反応性基はそれほど反応性ではないので、加水分解に対して耐性があるであろう。それ故に本発明のシアン、イエロー、マゼンタ、ブルー、グリーン、オレンジ、ゴールド、青緑色等又はブラックのインクジェットインクの保存寿命と安定性が高められる。

　トリアジン又はジアジンの残りの部位は、限定するものではないが、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシド、又はアリールオキシド基を含む少なくとも１つの基で置換されても、又は置換されなくてもよい。これらの付加置換基は、反応性基のハロゲンに不活性化効果を及ぼすことができ、さらに反応性基の反応性を減じ、そして反応性着色剤を加水分解されにくくすることができる。例えば、これらの置換基は、限定するものではないが、表２に挙げた置換基を包含してもよい。

　反応性基としてトリアジンを用いる場合、そのトリアジンを、非イミノ架橋結合又はイミノ架橋結合によって染料に結合してよい。ある実施態様において、反応性基は、下記式に示すような、染料に対してのイミノ架橋結合を有するモノハロゲントリアジンである。

ここで、Ｒはアミンである。さらに別の実施態様において、アミンは、（−Ｎ（ＣＨ_３）_２、−Ｎ（ＣＨ_２ＣＨ_３）_２、又は−Ｎ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ）_２のような）ジアルキルアミン、（Ｎ−アリールのような）ジアリールアミン、又はモノ−アルキルアミン（−Ｎ−アルキル）及びモノ−アリールアミン（−Ｎ−アリール）のようなアルキル基及びアリール基で置換されたジアミンである。

　反応性基としてジアジンを用いる場合、そのジアジン基を、イミン、スルホンアミド、オキシ、チオ、アミド、又はアゾ架橋によって染料に結合してよい。これらの連結基の中で、イミン架橋は最も小さい反応性をもたらすことから望ましい。別の実施態様において、反応性基は、下記の式で示されるような、染料に対してのイミノ架橋結合有するジクロロピリミジンである。

ここで、Ｒは、ピリミジン基の所望の反応性によって定められる電子求引置換基又は電子供与置換基である。ハライド又はニトロ基のような電子求引置換基は、ピリミジンを活性化でき、一方、アルキル又はアミン基のような電子供与置換基は、ピリミジン基をさらに不活性にすることができる。

　反応性着色剤は、１つ又は２つ以上の反応性基を有することも考えられる。多数の反応性基が存在する場合、その反応性基の全てが同じもの（即ち、２つのモノクロロトリアジン基）であるか、又は反応性基の少なくとも１つが他の反応性基とは異なっていてよい（即ち、１つのモノクロロトリアジン基と１つのスルホン基）。

　反応性着色剤が顔料の場合、その顔料は、インクジェットインクの全重量に基づいて、顔料の重量で約０．１％〜２０％の範囲で存在してよい。顔料の発色団の基は、キナクリドン、フタロシアニン、ベンジイミダゾロン、不溶性アゾ、縮合アゾ、キノフタロン、ナフトール、ペリレン、イミダゾロン、又はイソインドリノン基であってよい。顔料に関して、活性化剤と反応する為に十分な反応性を有するものとするために、その（前述した）反応性基を高分子樹脂中に組み入れてよい。顔料の反応性を高めることで、比較的低濃度（約５％）の結合剤を用いることができ、よって形成されるこれらの顔料型インクは、一層インクジェット印刷用として適したものになる。

　反応性着色剤は、所望の色と色強度で印刷されたインクを生じさせるのに十分な量で存在していてよい。例えば、反応性着色剤は、インクジェットインクの全重量に基づいて、顔料の重量で約０．１％〜１５％存在してよい。好ましくは、反応性着色剤は、重量で約３〜８％存在する。インクジェットインクを調合するために、従来技術によって、反応性着色剤をインクビヒクルに溶解、分散、又は懸濁させてよい。

　インクジェットインクの保存寿命は、通常の貯蔵条件下で、又は高温度のような加速された貯蔵条件下で、そのインクジェットインクの諸性質を観察することで測定することができる。１０℃毎の温度上昇につき、約２倍の増大が一般に認められる。例えば、インクジェットインクを６０℃で２週間貯蔵するとすれば、それは２０℃で３２週間という通常の貯蔵条件に近似する。同様に、６０℃で５週間の貯蔵は、２０℃で約８０週間に近似する。

　反応性着色剤と組合せて使用される、活性化剤を有するインクジェット印刷システムを開示する。当該インクジェット印刷システムは、ドロップオンデマンド印刷及びサーマルインクジェット印刷に用いることができる。反応性着色剤は、シアン、イエロー、マゼンタ、ブルー、グリーン、オレンジ、ゴールド、青緑色等又はブラックのインクジェットインクに調合してよい。活性化剤と反応性着色剤が互いに接触すると、その活性化剤が反応性着色剤を活性化し、そしてその反応性着色剤を基体に定着させる。

　活性化剤は、反応性着色剤と反応して反応性着色剤の反応性を高め、且つ、そうすることで、反応性着色剤を比較的低い温度で基体へ定着させることができる化合物であってよい。詳細には、活性化剤は、反応性着色剤の反応性基と反応することができる。活性化剤は、第三級アミンのような、求核性又はイオン化性(ionizable)の化合物であってよい。活性化剤は、トリアルキルアミン、ピリジン、ニコチン酸、又はトリアルキルアミン、ピリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルヒドラジン、又はニコチン酸を含有するポリマーであってよく、この場合、当該ポリマーは布帛にしっかり結合される。好ましくは、活性化剤は、ニコチン酸、トリエタノールアミン、又は１，４−ジアザビシクロ（２，２，２）オクタン（「ＤＡＢＣＯ」）である。

　活性化剤は、最初は、インクジェットインクとは別に貯蔵してよい。活性化剤は、反応性着色剤の反応性を高めることから、インクジェットインクにそれを含有させると、反応性着色剤の加水分解に対する感受性（加水分解され易さ）にマイナスに影響して、インクジェットインクの保存寿命を減ずることになるであろう。活性化剤は、インクジェットプリンタの少なくとも１つのペンに存在するか又は基体上に存在することができる。活性化剤がインクジェットペンに存在する場合、その活性化剤は、従来のインクビヒクルと同種のビヒクル中に調合してよい。当該ビヒクルは、水と少なくとも１つの水溶性有機溶媒を含有してよい。さらに当該ビヒクルは、限定するものではないが、ビヒクルの所望の性質により、充填剤、ｐＨ調節剤、又は界面活性剤を含む任意の成分を含有してもよい。好ましくは、当該ビヒクルは、約５０ｄｙｎｅｓ／ｃｍより少ない表面張力を有する。

　活性化剤は、ビヒクル中に溶解するか又は可溶化し、そしてインクジェットプリンタに供されたペンに貯蔵してよい。活性化剤をインクペンに調合することで、多数の利点をもたらすことができる。例えば、それによって、反応性染料での定着が困難な繊維に対して、活性化剤を容易に用いることができる。加えて、インクジェットペンを使って繊維上のあらかじめ選択された場所での色定着を高めることができる。換言すれば、活性化剤を有するインクジェットペンによって、あらかじめ選択された場所の色度を高めることができる。ここで使用されるインクジェットペンは、マルチプルペンプリンタ（多数のペンを有するプリンタ）であってよく、このプリンタでは、カラー（例えば、シアン、イエロー、マゼンタ、ブルー、グリーン、オレンジ、ゴールド、青緑色等）又はブラックのインクジェットインクが複数のペンの何れかに貯蔵され、そして活性化剤が残りのどれかのペンに貯蔵される。カラー又はブラックのインクジェットインクを１つのインクジェットプリンタに貯蔵し、そして活性化剤を第二のインクジェットプリンタに貯蔵することも考えられる。

　選択的には、活性化剤を基体上に存在させることができ、その基体をコーティング又は実質的に飽和させ（又は浸し）てもよい。基体の形成中又は基体を形成し終わった後に、活性化剤をその基体中へ取り込んでもよい。例えば、活性化剤を基体の開始材料に添加し、それがその後に基体に形成されてもよい。また、基体を作製し終わった後に、当分野で周知の技術を利用して、活性化剤をその基体中に取り込んでもよい。これらの技術には、限定するものではないが、連続工程、連続フィルムとしての活性化剤の適用、パッディング、ディッピング、噴霧、泡塗布、排気処理が含まれ、又は、ロッド、ロール、フレキソプレス、ブレード、又はエアナイフコータを使用することによるものが含まれる。

　また、前処理段階中に活性化剤を基体中へ取り込んでもよい。前処理段階は、水酸化ナトリウム又は炭酸ナトリウムのような塩基を有する前処理組成物を使用して、基体のセルロース骨格上のヒドロキシル基をアルコキシド基に変えるものである。活性化剤は、前処理組成物に容易に添加することができる。前処理段階で活性化剤を用いることにより、プリントされた基体は、最終的に約１００℃で硬化させることができる。反応性着色剤の反応性は、その反応性基を変性することにより下げられることから、反応性着色剤は、活性化剤が存在しなければ、約１４０℃を超えるような非実用的な温度で硬化されなければならないであろう。しかし、活性化剤を用いることにより、反応性基の反応性が高められ、依って、約１００℃という実用的な温度で反応性着色剤を硬化させることができる。反応性基を実際的温度で硬化させることができるので、布帛上にプリントするために開発されたのと同じ装置と硬化条件を利用することができる。

　本発明に用いられる基体は、紙、布帛、高分子フィルム、セルロースフィルム、ガラス、金属、焼結金属、木材、炭素ベースの材料、又はセラミック材料であってよい。好ましくは、当該基体は布帛である。本書で用いるとき、「布帛」又は「布帛基体」は、インクジェット印刷の使用に適する、天然、合成、セルロースベース、又は非セルロースベースの布帛材料、又はそれらの混合物（混紡布帛を含む）である。布帛基体は、限定するものではないが、天然又は再生セルロース繊維のようなヒドロキシル基含有繊維、窒素基含有繊維、天然又は合成ポリアミド、及び／又は酸変性ポリエステル及びポリアミド基の繊維を有する布帛を包含してよい。例示に限れば、布帛基体は、１００％綿、綿／ポリエステル混紡、ポリエステル、絹、レーヨン、ウール、ポリアミド、ナイロン、アラミド、アクリル、モダクリル、ポリオレフィン、スパンデックス、サラン、リネン、麻、ジュート、サイザル、ラテックス、ブチルゴム、ビニル、ポリアクリロニトリル、及びポリアミド繊維であってよい。好ましくは、布帛基体は、綿、綿混紡、ウール、又は絹、又はそれらの混紡である。また、布帛基体は、インクジェットプリンタ中の布帛の送りを容易にするために裏当てを含むか又は高分子がそこに付加されることも考えられる。

　布帛基体の寸法は、本発明にとって重要ではなく、それ故、用途に応じて変えてよい。布帛基体は、インクジェットインク及び／又は活性化剤を塗布する前か後で、ある大きさに作ってよい。加えて、外側を或る大きさに作る工程においてインクジェットインク及び／又は活性化剤を適用し、単一段階（シングルステップ）を用いることができるようにしてもよい。

　布帛基体上に所望の画像を作り出すために、活性化剤と反応性着色剤を互いに接触させることができる。活性化剤がインクジェットペンに存在するとき、反応性着色剤と活性化剤は、それらが共に布帛基体へ塗布されるか、又は布帛基体の上にプリントされるときに、互いに接触することができる。インクジェットインクに対応して、活性化剤を上刷り又は下刷りしてもよい。選択的には、既に活性化剤を含んでいる布帛基体上にインクジェットインクをプリントするときに活性化剤と反応性着色剤が接触してもよい。

　活性化剤と反応性着色剤が接触すると、それらが反応して共有（結合）、静電（結合）又はイオン（結合）の錯体を形成することができる。この錯体は、布帛基体上のアルコキシド又はヒドロキシル基に対して、反応性着色剤単独よりも反応性である。従って、その錯体が布帛基体と反応する。反応性着色剤の反応性が高められるので、布帛基体に定着する反応性着色剤の収率が改善される。

　活性化剤及び反応性着色剤の布帛基体との全体的な反応は、求核付加及び脱離反応である。活性化剤の第三級アミンが、ハロゲン原子に取って代わって反応性着色剤に付加し、第級四窒素離脱基を形成する。その第四級窒素離脱基は、活性化剤と反応性着色剤の錯体が布帛基体上のアルコキシド又はヒドロキシル基と反応するときに除去され、反応性着色剤と布帛基体の間に共有結合を形成する。好ましくは、反応性着色剤上の炭素原子と布帛基体上の酸素又は窒素原子との間で共有結合を形成し、反応性着色剤を布帛基体に定着させる。

　その反応中に除去される第四級窒素脱離基を第三級アミン（活性化剤）に転化し戻してもよい。それ故、活性化剤の触媒量は、反応性着色剤の反応性を高めるのに要する量だけであってよい。また一方で、活性化剤の化学量論的な量を使用し得ることも考えられる。例えば、反応性着色剤の部分だけが活性化され且つ布帛基体に定着されるように、化学量論的量の活性化剤を使用してもよい。残りの部分は、後の洗浄段階中に洗い流されることができる。これによって減じられた量の反応性着色剤を繊維上に定着させることが可能になり、これは、利用できるカラースペースを増やすために減じられた色度が必要とされる場合に望ましいものである。

　所望の画像をプリントするには、活性化剤と反応性着色剤を、モルベースで約１：１０（活性化剤：反応性着色剤）の割合で混合して布帛基体に適用してよい。インクジェットペンを使って布帛基体に活性化剤を適用する際、活性化剤は、約０．１〜３ｗｔ％でビヒクル中に存在してよい。好ましくは、活性化剤は約０．３〜０．８ｗｔ％で存在する。活性化剤を布帛基体中に取り入れる際、活性化剤は、布帛基体の約０．１〜１０ｇｒａｍｓ／ｙａｒｄで存在してよい。

　活性化剤と反応性着色剤の両方を布帛基体に適用した後、その布帛基体を加熱及び／又はスチームして、反応性着色剤を基体上へさらに定着させる。次いで、その基体を洗浄して定着しなかったあらゆる着色剤を取り除くことができる。

例１
モノクロロトリアジン含有のインクジェットインクの合成
　反応性基としてモノクロロトリアジンを含有するインクジェットインクを調合する。モノクロロトリアジンはインクジェットインク中に３〜８ｗｔ％存在し、そしてインクビヒクル中に調合される。そのインクビヒクルは、１０％の１，２ヘキサンジオール、４％の２−ピロリドン、０．２％のｐｒｏｘｅｌ、及び０．３％のＭＥＳ（ｐＨ６．５に調節）を含有する。モノクロロトリアジンの反応性基は、イミノ基を介して発色団に結合させる。黄色のインクジェットインクを得るには、化合物Ｉの発色団を用いる。赤色のインクジェットインクを得るには、化合物ＩＩの発色団を用いる。青緑色のインクジェットインクを得るには、化合物Ｘの発色団を用いる。ブラックインクジェットインクを得るには、化合物ＶＩＩＩの発色団を用いる。インクジェットインクのその他の色は、当分野で知られているような種々の発色団を用いることで得られる。適当な緩衝剤の添加によってインクジェットインクのｐＨは約６．０〜６．５に調節される。

例２
モノフルオロトリアジン含有のインクジェットインクの合成
　反応性基がモノフルオロトリアジンであることを除き、例１に記載したインクジェットインクを調合する。

例３
モノクロロジアジン含有のインクジェットインクの合成
　反応性基がモノクロロジアジンであることを除き、例１に記載したインクジェットインクを調合する。

例４
モノクロロピリミジン含有のインクジェットインクの合成
　反応性基がモノクロロピリミジンであることを除き、例１に記載したインクジェットインクを調合する。

例５
ジフルオロピリミジン含有のインクジェットインクの合成
　反応性基がジフルオロピリミジンであることを除き、例１に記載したインクジェットインクを調合する。

例６
モノクロロトリアジン含有のインクジェットインクの保存寿命
　例１に記載したインクジェットインクの保存寿命は、そのインクジェットインクをオーブン中のガラス瓶に貯蔵することにより測定した。そのインクジェットインクを、５週間約６０℃の温度に曝して、８０週間（約２０ヶ月）２０℃の通常の貯蔵条件に近似させた。その保存寿命は約１２ヶ月より長い。

例７
モノフルオロトリアジン含有のインクジェットインクの保存寿命
　例２に記載のインクジェットインクの保存寿命を測定する。その保存寿命は約１２ヶ月より長い。

例８
モノクロロジアジン含有のインクジェットインクの保存寿命
　例３に記載のインクジェットインクの保存寿命を測定する。その保存寿命は約１２ヶ月より長い。

例９
モノクロロピリミジン含有のインクジェットインクの保存寿命
　例４に記載のインクジェットインクの保存寿命を測定する。その保存寿命は約１２ヶ月より長い。

例１０
ジフルオロピリミジン含有のインクジェットインクの保存寿命
　例５に記載のインクジェットインクの保存寿命を測定する。その保存寿命は約１２ヶ月より長い。

例１１
綿基体中に取り込まれたＤＡＢＣＯを用いるインクジェット印刷システム
　例１〜５に記載した各々のインクジェットインクを、ドロップオンデマンド又はサーマルインクジェットプリンタを使って綿基体上にプリントする。綿基体は、綿のヤード当り約０．１〜１０グラムのＤＡＢＣＯを含有する。ＤＡＢＣＯは、それぞれのインクジェットインク中の反応性着色剤を活性化して、その反応性着色剤を綿基体へ定着させる。

例１２
インクジェットペンにＤＡＢＣＯを用いるインクジェット印刷システム
　例１〜５に記載した各々のインクジェットインクを綿基体上にプリントする。そのインクジェットインクをドロップオンデマンド又はサーマルインクジェットプリンタに使用する。インクジェットペン中のビヒクルには、約０．１〜３ｗｔ％のＤＡＢＣＯが存在する。ＤＡＢＣＯを、上刷り又は下刷りの何れかによって綿基体上にプリントする。ＤＡＢＣＯは、それぞれのインクジェットインク中の反応性着色剤を活性化して、その反応性着色剤を綿基体へ定着させる。
　
　

Claims

　サーマルインクジェット又はドロップオンデマンド印刷に使用され、保存寿命が改善されたインクジェットインクであって、
　水性インクビヒクル、及び
　加水分解に対して耐性のある少なくとも１つの反応性基を含有する反応性着色剤を含み、当該反応性着色剤は、１２ヶ月の期間にわたって約１０％未満の加水分解を示すインクジェットインク。
　布帛基体上に印刷するためのインクジェット印刷システムであって、
　活性化剤、及び
　水性インクビヒクルと、少なくとも１つの反応性基を有する反応性着色剤とを含有するインクジェットインクを含み、少なくとも１つの反応性基は、水とは反応しないが活性化剤とは十分反応して錯体を形成するインクジェット印刷システム。
　布帛基体上への印刷方法であって、
　活性化剤を布帛基体に塗布すること、
　加水分解に対しては耐性があるが活性化剤とは十分反応して錯体を形成する少なくとも１つの反応性基を有する反応性着色剤、及び水性インクビヒクルを含有するインクジェットインクを布帛基体に適用すること、
　前記反応性基を活性化する為に、活性化剤と反応性基との間で錯体を形成すること、及び
　反応性着色剤を布帛基体に定着させることを含む印刷方法。
　前記の少なくとも１つの反応性基は、モノクロロトリアジン、モノフルオロトリアジン、モノクロロジアジン、モノフルオロジアジン、ジクロロジアジン、モノフルオロピリミジン、モノクロロピリミジン、ジフルオロピリミジン、ジクロロピリミジン、トリフルオロピリミジン、及びトリクロロピリミジン、又はそれらの誘導体からなる群から選択されることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のインクジェットインク、インクジェット印刷システム、及び方法。
　インクジェットインクが約６．０〜６．６のｐＨを有する請求項１〜４の何れか一項に記載のインクジェットインク、インクジェット印刷システム、及び方法。
　活性化剤は、トリエタノールアミン、１，４−ジアザビシクロ［２，２，２］オクタン、ピリジン、又はニコチン酸である請求項２〜３の何れか一項に記載のインクジェット印刷システム及び方法。
　布帛基体は、綿、綿混紡、ウール、若しくは絹、又はそれらの混紡である請求項２〜３の何れか一項に記載のインクジェット印刷システム及び方法。
　活性化剤を布帛基体に適用することが、布帛基体を活性化剤でコーティングするか又は布帛基体を活性化剤で実質的に飽和させることからなる請求項３に記載の方法。
　活性化剤を布帛基体に適用することが、インクジェットペンを使って布帛基体上に活性化剤をプリントすることからなる請求項３，７、及び８の何れか一項に記載の方法。
　活性化剤を布帛基体に適用することが、布帛基体の中に活性化剤を取り込むことからなる請求項３，７、及び８の何れか一項に記載の方法。