JP2004510028A

JP2004510028A - 市販のオフセット媒体及びオフセットインクと併用される水性インクジェットインク

Info

Publication number: JP2004510028A
Application number: JP2002530670A
Authority: JP
Inventors: ユエ，シュンクォン; サーキシアン，ジョージ，エム; チョイ，マーク，エル; ツァオ，イ−フア; ドゥモー，ホワルド，エイ
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 2000-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2004-04-02
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: DE60119752T2; EP1320574B1; WO2002026901A3; KR20030034235A; AU2001296416A1; JP5268219B2; DE60119752D1; CN1466615A; WO2002026901A2; EP1320574A2

Abstract

本発明は、オフセット媒体及びオフセットインク上にインクジェット印刷する為の水性インク組成物に関するもので、各種非イオン性界面活性剤の組合せから成る。そのような調合物は、有効量のインク着色剤および約４〜１４のＨＬＢ値を有する非イオン性界面活性剤を含有する。任意に、補助的な非イオン性界面活性剤、溶媒、及びバインダーを加えてもよい。別の調合物では、有効量のインク着色剤と、各々が約０．０１〜１０ｗｔ％（好ましくは０．０１〜２ｗｔ％）で存在する少なくとも２つの非イオン性界面活性剤と、有効量の少なくとも１つのバインダー（アクリレートバインダーなど）が開示されている。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、市販のオフセット媒体及びオフセットインクと共に使用する水性インクジェットインク組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータプリンタの技術は、種々のタイプの紙を含む各種の媒体に極めて高分解能の画像を転写し得るところまで発達した。印刷（方式）の内ある特定のタイプは、ディジタル信号に応答して表面上に液体インクの小滴を配置することを伴う。典型的には、印刷装置と表面との間の物理的な接触なしに、その表面上に液体インクを配置するか又は噴射するものである。印刷表面上へインクを堆積させる具体的な方法は、システム毎にさまざまである。しかし、２つの主要な方法としては、連続（方式）のインク堆積とドロップ−オン−デマンド（方式）のインク堆積がある。
【０００３】
連続（方式）の印刷システムに関して、使用されるインクは、メチルエチルケトン及び／又はエタノールを含む溶媒をベースとしている。特に、連続（方式）の印刷システムは、インク液滴の流れがプリンタノズルによって導かれ且つ射出されることにより機能する。インク液滴は、加えて、ノズルに近接した静電荷電装置の支援によって導かれる。インクが所望の印刷表面上で使われない場合は、そのインクは後の使用のためにリサイクルされる。ドロップ−オン−デマンド（方式）の印刷システムに関し、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する。本来、これらのシステムでは、インク液滴は、熱又は圧力波によってノズルから送り出される。加えて、インク滴の全てが印刷画像形成に使われ且つ必要時に射出される。
【０００４】
一般に、インクジェットインクは、染料型又は顔料型の何れかである。染料型インクは、典型的に、媒体を特定の色に変えるのに、通常は水性である液体着色剤を用いる。それらの性質である故に、染料型インクは、通常、耐水性ではなく且つ紫外光による影響を一層受ける傾向がある。この結果として、時間を経るにつれ退色又は色変化を来す。最大限の性能を得るため、この種のインクがしばしば要求することは、用途に応じて適切な媒体又は基体が選択されなければならないということである。多くの状況において、媒体が高密度すぎるか又は疎水性である場合、そのインクは浸透するのが難しく、表面上に玉（露）になって付着する。逆に、媒体があまりに吸収性であると、ドットゲイン（画線太り）が強くなり過ぎてぼやけた画像を作り出すことになる。
【０００５】
顔料型インクは、典型的に、色を得るのに固体の着色剤を用いる。多くの場合、顔料型インクにより作り出されたプロットの線質及び精度は、通常、染料基質のインクのそれより優れている。顔料型インクに関しては、固体の着色剤粒子が基体の表面に付着する。一旦、その溶液中の水が蒸発すると、その粒子は、通常、溶液に戻らず、従って、より耐水性である。加えて、顔料型インクは、染料型インクよりはるかに紫外光に耐性であり、顕著な退色が起こるのにはるかに長い時間が掛かることを意味する。
【０００６】
顔料型インクは、幾つかの領域において、優れた性能を示すとはいえ、染料は、よりきれいに広がり、より優れた生産性を提供し、より優れた粒径を示す傾向があり、且つフィルターが比較的容易である。従って、染料型インクは、頻繁に商用に用いられてきた。加えて、染料型インクは、より彩度があり且つより高い飽和色を生じる傾向があった。
【０００７】
インクジェット印刷が、各種表面、特に紙の上に画像を記録するポピュラーな方法となった理由が幾つかある。それらの幾つかの理由には、低いプリンタ雑音、高速記録能力、及び多色記録が含まれる。加えて、これらの利点が比較的低価格で提供され得ることである。一方、インクジェット印刷において多数の改良がなされてはいるが、この改良に伴って印刷の諸要求、例えば、より高速度、より高分解能、フルカラー画像形成等も高まっている。そのような機能において、印刷表面即ち基板と関連してプリンタインクを評価する時に考慮すべき特質が幾つかある。そのような特質には、表面上の画像におけるエッジの鋭さ及び光学濃度、基体上でのインクの乾燥時間、基体への付着性、インク滴の着弾ずれが無いこと、全ドットが存在すること、乾燥されたインクの水及びその他の溶媒に対する耐性、長期貯蔵安定性、及び腐食又はノズル詰まりの無い長期信頼性が含まれる。特質についての上記リストは達成する価値のある目標を与えるものであるが、上記特質の全てを満足させることは困難である。しばしば、上記特性の１つを満足させようとして１つのインク成分を含有させると、別の特性が満たされなくなることがある。従って、インクジェットプリンタに使用されるほとんどの市販インクは、上に挙げた諸要件の幾つか又は全てを満たす上で少なくとも適切な応答を得ようとする試みの妥協の産物である。
【０００８】
インクジェット印刷に使用される用紙は、典型的に、高いインク吸収率を示すよう設計された高品質又は上質紙、或いはコーティングされた多孔性表面を有する紙を包含するものであった。これらの用紙は、インクを容易に吸収でき且つ急速に乾燥できるため、インクジェット印刷用として機能上優れている。しかし、こうした用紙では、多くの場合、くっきりした（ｃｒｉｓｐ）又はシャープな画像は得られない。
【０００９】
逆に、市販のオフセット紙に関して、非多孔性の平滑表面は、くっきりした画像について良好な印刷用表面を提供することがある。しかし、市販のオフセットコート紙は、オフイス普通紙又はインクジェット媒体用として特に考案された写真／光沢紙とは著しく異なっている。典型的には、市販のオフセット媒体に関し、平滑な非多孔性表面は、コーティングによって構成されており、このコーティングは水性の液体が浸透するのに標準紙よりも時間を要する。これは、標準のオフイス用紙及び幾つかのインクジェット特殊紙において典型的に起こる毛管タイプの吸収と比較して、オフセット用紙では、一般的に、拡散タイプの吸収が行われなければならないからである。加えて、オフセットコーティングは、特にインクジェットインク用として設計されたペーパーコーティング、例えばポリビニルアルコールのような水溶性ポリマーより疎水性であるポリマー、例えばスチレン−ブタジエン系（ポリマー）を含む。従って、オフセットコーティングは、典型的に、疎水性であり、浸透性に劣り、そして平滑で非多孔性であるため、これらのコーティングは、水性系インクと相互作用しにくい傾向がある。加えて、グリコール及びジオールのような古典的インクジェット溶媒は、これらのコーティング上では十分に機能しない傾向があり、長い乾燥時間と劣等な拡散特性を呈する。
【００１０】
オフセット媒体／オフセットインクと水性インクジェットインクとの間における明らかな非相溶は、市販のオフセット用紙のようなオフセット媒体は、もともと油性インク用として開発されたという事実に由来する。例えば、被覆されたオフセット媒体は、たいていラテックスバインダー及び／又は種々の疎水性ポリマーのような疎水性成分を含む。説明のため、オフセット媒体に使用される当該ポリマーは、ポリスチレン、ポリオレフィン（ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブタジエン）、ポリエステル（ＰＥＴ）、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、及びポリ（無水マレイン酸）から成る群から選択されたポリマー、コポリマー、及び／又はターポリマーを包含することができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
市販のオフセット用紙は、印刷用の平滑な表面を提供すると共に、特殊用紙に代わる便利且つ安価な代替物を提供するであろうという理由から、紙及びオフセットインクを含む市販のオフセット媒体と共に使用し得る水性インクジェットインクを提供することが有用であろう。こうした調合物は、もしそれらがインクジェットノズルにおけるインクの完全乾燥の軽減を呈するなら、特に有用であろう。加えて、これらのインクジェットインクは、またそれらがオフセット媒体上で、優れたテキスト及び領域充填（塗りつぶし）、ハーフトーン画像における最小限のコアレッセンス（凝集）、優れた光学濃度（ＯＤ）とエッジの鋭さ、良好なな耐水性、十分なにじみ汚れ耐性とこすれ耐性、及び十分な耐光性を含む印刷特性を示すなら望ましいであろう。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、オフセット媒体及びオフセットインク上にインクジェット印刷するための水性インク組成物に関する。一実施態様は、有効量のインク着色剤と約４〜１４のＨＬＢ値を有する非イオン性界面活性剤とを含有する。任意に、補助的な非イオン性界面活性剤、溶媒、及びバインダーを加えてもよい。別の実施態様は、有効量のインク着色剤と、各々が約０．０１〜１０ｗｔ％で存在する少なくとも２つの非イオン性界面活性剤と、有効量の少なくとも１つの、アクリレートバインダーのような高分子バインダーとを含有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明を開示・記述する前に、本発明は、ここに開示された特定の処理ステップ並びに材料に限定されないことを理解すべきである。何故なら、前述の処理ステップ並びに材料は、多少、変えてもよいからである。また、ここに用いられる用語は、特定の実施態様を記述するだけの目的で用いられていることを理解すべきである。本発明の範囲が前出の特許請求の範囲及びそれと同等のものによってのみ限定されることから、当該用語は限定することを意図したものではない。
【００１４】
本明細書（特許請求の範囲を含む）において単数で示されているものは、その内容が別途明確に指示されない限り、その語の意味する複数のもの（同等のもの）を包含していることに留意すべきである。
【００１５】
「界面活性剤」は、親水性及び疎水性セグメントを含む化合物である。従って、界面活性剤を水又はその他のある種の溶媒に添加すると、その系の表面張力を減ずることができる。一般に、界面活性剤は、系を湿潤にし、乳化し、分散し、発泡させ、洗浄し、又は潤滑することを含む複数の目的に用いることができる。
【００１６】
「ＨＬＢ」即ち「親水／親油バランス」は、界面活性剤を分類する１つの手段である。詳細には、ＨＬＢの目盛範囲は０〜４０であり、低いＨＬＢを有する生成物はより油に溶け易く、そして比較的高いＨＬＢを有する生成物はより水に溶け易い。ＨＬＢは、界面活性剤の分子構造に基づいて数値計算された数値であり、従って、測定されたパラメータではない。
【００１７】
このことを念頭において、オフセット媒体及びオフセットインク上にインクジェット印刷するための水性インク組成物が開示され、これは、有効量のインク着色剤と約４〜１４のＨＬＢ値を有する非イオン性界面活性剤とを含有する。一実施態様では、有効量の第二の非イオン性界面活性剤を当該組成物に添加することができる。第二の非イオン性界面活性剤のＨＬＢ値は、機能するならどのような値であってもよい。しかし、第二の非イオン性界面活性剤もまた約４〜１４のＨＬＢ値を有することが望ましい。
【００１８】
１つの非イオン性界面活性剤を用いる場合、その非イオン性界面活性剤は、約０．０１〜１０ｗｔ％で、好ましくは、約０．０１〜５ｗｔ％で、そして最も好ましくは、約０．０１〜２ｗｔ％で存在してよい。しかし、２つ又はそれ以上の非イオン性界面活性剤を用いる場合、それぞれの非イオン性界面活性剤は、上記の範囲以内で存在してよい。使用するのに適している非イオン性界面活性剤は、アルコキシル化オクチルフェノール、アルキルフェノキシポリ（エチレンオキシ）エタノール、ポリアルキレンオキシド変性ポリジメチルシロキサンを含むシリコーングリコールコポリマー、アルコキシル化テトラメチルデシンジオール、アルコキシル化トリメチルノナノール、ポリオキシエチレンエーテル、エチレンオキシド／プロピレンオキシドコポリマー、フルオロ界面活性剤、及び非イオン性アルコキシル化界面活性剤を包含することができる。上記の目的で好ましいアルコキシラートは、エトキシラートとプロポキシラートである。
【００１９】
非イオン性界面活性剤は、ＴＲＩＴＯＮ（登録商標）、ＩＧＥＰＡＬ（登録商標）、ＳＩＬＷＥＴ（登録商標）、ＳＵＲＦＹＮＯＬ（登録商標）、ＴＥＲＧＩＴＯＬ（登録商標）、ＢＲＩＪ（登録商標）、ＰＬＵＲＯＮＩＣ（登録商標）、ＦＬＵＯＲＡＤ（登録商標）、及びＺＯＮＹＬ（登録商標）という商品名のものを含めて、幾つかの製造業者から入手することができる。
【００２０】
多くのインクジェットインクの場合と同じように、インク着色剤は、好ましくは顔料と染料を含む群から選択される。しかし、何れの場合でも、インク着色剤は、約０．１〜１０ｗｔ％で存在すべきである。一実施態様において、アクリレートバインダー（水溶性又は水分散性アクリル酸エステルポリマー）又は他の機能的に同等のバインダー、例えば、そのエステルを含むアクリル酸又はメタクリル酸、を用いることができる。好ましくは、当該バインダーは、約０．０１〜１０ｗｔ％で存在してよく且つ好ましい分子量の範囲は、約１，０００〜１５，０００であってよい。
【００２１】
また、オフセット媒体及びオフセットインク上にインクジェット印刷するための水性インク組成物も開示され、これは、有効量のインク着色剤と、各々が約０．０１〜１０ｗｔ％で存在する少なくとも２つの非イオン性界面活性剤と、有効量の少なくとも１つのバインダーとを含有する。この実施態様において、少なくとも２つの非イオン性界面活性剤の１つは、約４〜１４のＨＬＢ値を有することができる。他の実施態様において、少なくとも２つの非イオン性界面活性剤の中の２つ又はそれ以上は、約４〜１４のＨＬＢ値を有することができる。
【００２２】
使用されるインク着色剤の量に関しては（有効量以外に）特定の限定は要求されないが、インク着色剤は約０．１〜１０ｗｔ％で存在することが好ましい。加えて、顔料及び／又は染料は何れも調合物に用いることができる。例えば、適切なインク着色剤は、ＣＡＢＯＪＥＴ（登録商標）３００として知られている自己分散型カーボン顔料であってもよい。加えて、その全体をここでの参照によって本明細書に取り込む米国特許第５，３５６，４６４号及び第５，７０９，７３７号に記載されたもののようなインク着色剤も用いることができる。この実施態様において、バインダーは、好ましくは、アクリレートバインダー、エステルを含むアクリル酸、メタクリル酸、及びそれらの組合せとすることができる。ＪＯＮＣＲＹＬ（登録商標）は、使用することのできる１つの市販のアクリレートバインダーである。加えて、その他の水不溶性モノマーをバインダーとして用いてもよい。例えば、当該バインダーは、スチレン及びメタクリル酸ブチルのようなコモノマーを含有していてもよい。使用できるその他の適切なバインダーは、ポリアミド、ビニルアルコール、酢酸ビニル、ポリビニルピロリドン、セルロース、及びウレタンを含む。当該バインダーは、約０．０１〜１０ｗｔ％で存在すべきである。さらに、当該バインダーの分子量は、約１，０００〜１５，０００であってよい。これらのインク及びバインダーを具体的に検討しているが、サーマルインクジェットインク用に最適化されたその他のインク着色剤又はバインダーも使用することができる。
【００２３】
良好な結果を得るため、溶媒もまた調合物に添加してもよい。そのような溶媒は、グリセロール、グリコール、グリコールエーテル、ピロリドンを含むアルコール及びポリヒドロキシル化溶媒、及びそれらの組合せを含むことができる。これら又は他の溶媒の１つを使用する時、当該溶媒は、約０．５〜５０ｗｔ％で存在すべきである。さらに、他の実施態様に関連して先に述べたように、非イオン性界面活性剤は、アルコキシル化オクチルフェノール、アルキルフェノキシポリ（アルキレンオキシ）エタノール、ポリアルキレンオキシド変性ポリジメチルシロキサンを含むシリコーングリコールコポリマー、アルコキシル化テトラメチルデシンジオール、アルコキシル化トリメチルノナノール、ポリオキシエチレンエーテル、エチレンオキシド／プロピレンオキシドコポリマー、フルオロ界面活性剤、及び非イオン性アルコキシル化界面活性剤から成る群から選択することができる。
【００２４】
水は、従来の技術において、典型的なインクジェットインク調合物の主要な成分であるので、オフセットコーティングは水性インクとは十分に相互作用しない傾向があった。加えて、グリコール及びジオールのような古典的なインクジェット溶媒は、それらのコーティング上では単独で十分機能しない傾向があり、長い乾燥時間と不十分な拡散特性を呈する。本発明がなされる前では、典型的には水不溶性溶媒（キシレン又はトルエン）及び油（亜麻仁油又は大豆油）をインク調合物に使用して、オフセット媒体上に印刷した。これらの成分は水と非相溶性であるため、それらは、インクジェットペンから噴射するのが困難である。本書で前述したように、水性インクに非イオン性界面活性剤を添加することによって、オフセット媒体及びオフセットインク上での乾燥時間及び拡散作用を改善できる。加えて、当該調合物は、十分な信頼性をもってインクジェットペンに使用することができる。本書において開示したような非イオン性界面活性剤の使用により、インクを乾燥するのに要する熱量も低減される。オフセット用紙は、しばしば、疎水性にコーティングされるので、そうでなければインクを乾燥するのに大量の熱を要することがあり、一定の印刷装置のサイズとコストを増大させることになる。非イオン性界面活性剤の使用によってコーティング中へのインクの浸透を改善することにより、用紙表面の液体を除去するのにより少ない熱で足りる。従って、シートからシートへのインク移りの軽減が達成される。
【００２５】
本発明の他の利点は、使用者に対しての経費節減と簡便さである。市販のオフセット用紙は、たいていある種のインクジェットインク用に特別に設計された特殊媒体紙よりはるかに費用がかからず且つはるかに入手しやすい。本発明のインクジェットインクは、市販のオフセット用紙上での乾燥時間が削減されているので、全体的な印刷速度も許容水準に維持することができる。
【００２６】
【実施例】
以下の例は、本発明のインクジェットインク組成物を作製するための種々の調合を説明すると同時に、種々の非イオン性界面活性剤の有効性を相互に比較するだけでなく、他の界面活性剤と比較して示すデータを提供する。以下の例は、本発明を限定するものと考えられるべきではないが、現在の実験データに基づいて最も良く知られたインク調合物を如何に作製するかを単に教示する。
【００２７】
例１
次の成分を混合してインクジェットインクを作製する。０．４ｗｔ％のエトキシル化トリメチルノナノール、０．３ｗｔ％のエトキシル化テトラメチルデシンジオール、２ｗｔ％のプロピレングリコールｎ−プロピルエーテル、８ｗｔ％の２−ピロリドン、５ｗｔ％のエチレングリコール、４ｗｔ％の自己分散型カーボン顔料、２ｗｔ％のアクリレートバインダー、及びバランス量の脱イオン水。
【００２８】
例２
次の成分を混合してインクジェットインク調合物を作製する。０．３ｗｔ％のエトキシル化トリメチルノナノール、０．３ｗｔ％のエトキシル化テトラメチルデシンジオール、８ｗｔ％の２−ピロリドン、５ｗｔ％のポリエチレングリコール、６ｗｔ％の自己分散型カーボン顔料、２ｗｔ％のアクリレートバインダー、及びバランス量の脱イオン水。
【００２９】
例３
次の成分を混合してインクジェットインクを作製する。０．９ｗｔ％の非イオン性エトキシル化界面活性剤、０．３ｗｔ％のエトキシル化テトラメチルデシンジオール、２ｗｔ％のプロピレングリコールｎ−プロピルエーテル、８ｗｔ％の２−ピロリドン、５ｗｔ％のエチレングリコール、４ｗｔ％の自己分散型カーボン顔料、１．５ｗｔ％のアクリレートバインダー、及びバランス量の脱イオン水。
【００３０】
例４
次の成分を混合してインクジェットインクを作製する。０．５ｗｔ％のエトキシル化トリメチルノナノール、０．３ｗｔ％のエトキシル化テトラメチルデシンジオール、０．１５ｗｔ％の代替的なエトキシル化テトラメチルデシンジオール、８ｗｔ％の２−ピロリドン、５ｗｔ％のエチレングリコール、５ｗｔ％のポリエチレングリコール、４ｗｔ％の自己分散型カーボン顔料、２．５ｗｔ％のアクリレートバインダー、及びバランス量の脱イオン水。
【００３１】
例５
比較の目的で、次の成分を混合してインクジェットインクを作製する。６ｗｔ％の２−ピロリドン、２ｗｔ％の１，６−ヘキサンジオール、３ｗｔ％のポリエチレングリコール、３ｗｔ％の自己分散型カーボン顔料、１ｗｔ％のアクリレートバインダー、及びバランス量の脱イオン水。この例には界面活性剤を添加しなかった。
【００３２】
例６
次の成分を混合してインクジェットインクを作製する。０．３ｗｔ％のＡｅｒｏｓｏｌ　ＯＴ（スルホコハク酸ビス（２−エチルヘキシル）エステルナトリウム塩）、６ｗｔ％の２−ピロリドン、２ｗｔ％の１，６−ヘキサンジオール、３ｗｔ％のポリエチレングリコール、１ｗｔ％のプロピレングリコールｎ−プロピルエーテル、３ｗｔ％の自己分散型カーボン顔料、１ｗｔ％のアクリレートバインダー、及びバランス量の脱イオン水。
【００３３】
例７
次の成分を混合してインクジェットインクを作製する。０．３ｗｔ％のエトキシル化トリメチルノナノール、０．３ｗｔ％のエトキシル化テトラメチルデシンジオール、６ｗｔ％の２−ピロリドン、２％の１，６−ヘキサンジオール、３ｗｔ％のポリエチレングリコール、３ｗｔ％の自己分散型カーボン顔料、１ｗｔ％のアクリレートバインダー、及びバランス量の脱イオン水。
【００３４】
例８
次の成分を混合してインクジェットインクを作製する。０．３ｗｔ％のシリコーングリコールコポリマー、０．３ｗｔ％のエトキシル化テトラメチルデシンジオール、６ｗｔ％の２−ピロリドン、２ｗｔ％の１，６−ヘキサンジオール、３ｗｔ％のポリエチレングリコール、１ｗｔ％のプロピレングリコールｎ−プロピルエーテル、３ｗｔ％の自己分散型カーボン顔料、１ｗｔ％のアクリレートバインダー、及びバランス量の脱イオン水。
【００３５】
例９
次の成分を混合してインクジェットインクを作製する。０．３ｗｔ％のエトキシル化界面活性剤、０．３ｗｔ％のエトキシル化テトラメチルデシンジオール、６ｗｔ％の２−ピロリドン、２ｗｔ％の１，６−ヘキサンジオール、１ｗｔ％のプロピレングリコールｎ−プロピルエーテル、３ｗｔ％のポリエチレングリコール、３ｗｔ％の自己分散型カーボン顔料、１ｗｔ％のアクリレートバインダー、及びバランス量の脱イオン水。
【００３６】
例１０
次の成分を混合してインクジェットインクを作製する。０．３ｗｔ％のフルオロ界面活性剤、０．３ｗｔ％のエトキシル化テトラメチルデシンジオール、６ｗｔ％の２−ピロリドン、２ｗｔ％の１，６−ヘキサンジオール、１ｗｔ％のプロピレングリコールｎ−プロピルエーテル、３ｗｔ％のポリエチレングリコール、３ｗｔ％の自己分散型カーボン顔料、１ｗｔ％のアクリレートバインダー、及びバランス量の脱イオン水。
【００３７】
例１１
次の成分を混合してインクジェットインクを作製する。０．３ｗｔ％のエトキシル化トリメチルノナノール、０．３ｗｔ％のエトキシル化テトラメチルデシンジオール、６ｗｔ％の２−ピロリドン、２ｗｔ％の１，６−ヘキサンジオール、３ｗｔ％の自己分散型カーボン顔料、１ｗｔ％のアクリレートバインダー、及びバランス量の脱イオン水。
【００３８】
例１〜４及び６〜１１に関して、これらの顔料、溶媒、及びバインダーと界面活性剤の組合せによって、オフセット媒体及びオフセットインク上に使用される幾つかの利点が与えられる。示された幾つかの利点には、オフセット媒体上での優れた６００×６００及び６００×３００ｄｐｉのテキスト及び領域充填、オフセット媒体上のハーフトーン画像における最低限のコアレッセンス（凝集）、被覆されたオフセット媒体上での優れた光学濃度とエッジの鋭さ、インクジェットノズルにおけるインクの完全乾燥を軽減した状態での良好な乾燥時間、良好な耐水性、良好なにじみ汚れ耐性とこすれ耐性、及び良好な耐光性が含まれる。
【００３９】
例１２
表１〜３は、ＣＡＲＯＬＩＮＡ（登録商標）Ｃｏｖｅｒ、ＬＵＳＴＲＯ（登録商標）Ｌａｓｅｒ　ｇｌｏｓｓ（エス・ディ・ワーレン社から入手）、ＫＲＯＭＣＯＴＥ（登録商標）（チャンピオン　ペーパーズ社から入手）、及びＵＴＯＰＩＡ（登録商標）Ｄｕｌｌ（アップルトン　ペーパーズ社から入手）を含む各種媒体上で示された種々の印刷特性を示すものである。例５から１０がこの表中で検討されている。
【００４０】
【表１】

【００４１】
上の表１において、１〜１０の目視による評点方式を用いた。この中で、１の値が極めて劣ったレベルを示し、そして１０の値が優れたレベルを示す。約６の値を上回れば許容できるレベルである。例５は、非イオン性界面活性剤が使用されていないインクジェットインク調合物を示す。２又はそれ以上の非イオン性界面活性剤を含有するインクジェットインクは、非イオン性界面活性剤を含有していないインクよりもはるかに優れた印刷品質を示した。
【００４２】
【表２】

【００４３】
上の表２から分かるように、４０％及び１００％印刷されたオフセット媒体上での乾燥時間は、界面活性剤を含んでいないインクよりも、２つの非イオン性界面活性剤を含んでいるインクの方がはるかに優れたていた。
【００４４】
【表３】

【００４５】
インクジェットペンが３０秒以上無キャップ状態に置かれると、しばしば、最初の液滴を噴射し損なうことが起こり得る。前述の条件において許容できるパラメータを決定するのにデキャップの読みを用いる。約６以下は許容できるデキャップレベルではない。例６〜１１は、この許容範囲内に入るインクジェットインクを示す。
【００４６】
例１３
１０マイクロリットルの液滴を生じさせるピペットを用いて、溶液を含んでいる界面活性剤を各種の市販オフセットコート紙の表面上に載せた。液滴を生じさせた後、初期湿り／拡散及び初期ドットサイズを目視により測定した。加えて、乾燥する時間も測定した。乾燥時間は、液滴を媒体上に載せた時から全ての液体が浸透又は蒸発によって媒体表面から明かに無くなる時までに要する時間の量として定義される。使用した３種のオフセットコート紙は、ＬＵＳＴＲＯ（登録商標）Ｌａｓｅｒ　ｇｌｏｓｓ、ＫＲＯＭＣＯＴＥ（登録商標）、及びＵＴＯＰＩＡ（登録商標）Ｄｕｌｌである。測定は周囲条件で実施した。
【００４７】
下表では、３ｗｔ％の活性界面活性剤を含有する各種の３０％有機溶媒で界面活性剤を検査した。コントロールとして、水と３０％溶媒のみを含み、界面活性剤が存在しない溶液も含めた。表から分かるように、低めのＨＬＢの非イオン性界面活性剤の多くは、コントロールサンプル及び高めのＨＬＢ非イオン性界面活性剤値を有するサンプルより優れた乾燥結果を示した。さらに、表示の通り、一定の界面活性剤系列では、低めのＨＬＢ同族体は、一般的に、アニオン（ａｎ）、両性（ａｍｐ）、及びカチオン（ｃａｔ）界面活性剤が使用されたような調合物よりもよく挙動した。
【００４８】
【表４】

【００４９】
非イオン性界面活性剤：
１Ａ、１Ｂ−ポリオキシエチレンエーテル
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆ−アルコキシル化トリメチルノナノール
３Ａ、３Ｂ−アルコキシル化オクチルフェノール
４Ａ、４Ｂ−アルキルフェノキシポリ（アルキレンオキシ）エタノール
５Ａ、５Ｂ、５Ｃ−シリコーングリコールコポリマー
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ−アルコキシル化テトラメチルデシンジオール
【００５０】
【表５】

【００５１】
非イオン性界面活性剤：
１Ａ、１Ｂ−ポリオキシエチレンエーテル
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆ−アルコキシル化トリメチルノナノール
３Ａ、３Ｂ−アルコキシル化オクチルフェノール
４Ａ、４Ｂ−アルキルフェノキシポリ（アルキレンオキシ）エタノール
５Ａ、５Ｂ、５Ｃ−シリコーングリコールコポリマー
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ−アルコキシル化テトラメチルデシンジオール
【００５２】
表４及び５から分かるように、アニオン、カチオン、又は両性界面活性剤のような多くの種類は、乾燥及びドットグレイン（ドット粒状性）に関しては、多くの低ＨＬＢ非イオン性界面活性剤のようには効果的でない。例えば、界面活性剤が添加されなかった調合物同様、アルキルスルホン酸塩（ＮａＣ^１４−Ｃ^１６オレフィンスルホン酸塩）、アルキルベンゼンスルホン酸塩（ＮａＮ−ヘキサデシルジフェニルオキシドジスルホン酸塩）、両性ベタイン（アミンオキシド）、及びプロポキシル化アミン（ジエチルアンモニウム）は、一般的には、低めのＨＬＢ非イオン性界面活性剤が使用されている調合物より効果が劣る。
【００５３】
【表６】

【００５４】
【表７】

【００５５】
【表８】

【００５６】
【表９】

【００５７】
表６〜９に示したように、１２未満のＨＬＢ値を有する２種類の特定の非イオン性界面活性剤は、非イオン性界面活性剤を添加しなかったインク調合物を上回る、改善された乾燥時間と許容ドットグレインを示した。
【００５８】
例１４
次の成分を混合してインクジェットインクを作製する。２０ｗｔ％の２−ピロリドン、２ｗｔ％のＡｃｉｄ　Ｒｅｄ　５２染料（Ｎａ塩の形）、及びバランス量の脱イオン水。
【００５９】
例１５
次の成分を混合してインクジェットインクを作製する。２０ｗｔ％の２−ピロリドン、２ｗｔ％のＡｃｉｄ　Ｒｅｄ　５２染料（Ｎａ塩の形）、２ｗｔ％のエトキシル化トリメチルノナノール、及びバランス量の脱イオン水。
【００６０】
例１６
次の成分を混合してインクジェットインクを作製する。２０ｗｔ％の２−ピロリドン、２ｗｔ％のＡｃｉｄ　Ｒｅｄ　５２染料（Ｎａ塩の形）、２ｗｔ％のエトキシル化トリメチルノナノール、及びバランス量の脱イオン水。
【００６１】
例１７
次の成分を混合してインクジェットインクを作製する。２０ｗｔ％の２−ピロリドン、２ｗｔ％のＡｃｉｄ　Ｒｅｄ　５２染料（Ｎａ塩の形）、２ｗｔ％のアニオン界面活性剤（アルキルスルホン酸塩）、及びバランス量の脱イオン水。
【００６２】
例１８
ＨＰ２０００Ｃプリンタを使用して、例１４〜１７のインクを３つの異なったオフセットコート紙上にプリントした。使用した３種のオフセットコート紙は、ＬＵＳＴＲＯ（登録商標）Ｌａｓｅｒ　ｇｌｏｓｓ（エス・ディ・ワーレン社から入手）、ＫＲＯＭＣＯＴＥ（登録商標）（チャンピオン　ペーパーズ社から入手）、及びＵＴＯＰＩＡ（登録商標）Ｄｕｌｌ（アップルトン　ペーパーズ社から入手）である。乾燥時間の測定は周囲条件で実施した。ベタ刷りのバー・パターン（大凡の寸法は７”×０．５”）を４パス印刷モードでプリントすることによって、被覆されたオフセット媒体上の乾燥性能について各インクを試験した。このパターンに関し、インク密度は、約９６ピコリットル／３００ドット／インチ　ピクセルである。プロットを完了した後、同じ種類のコート（された）媒体１０枚を、一定の時間の後に塗りつぶしたバー・パターンを有する紙の上に載せた。この一定の時間は、積重ねた後の１０枚のコート媒体へのインク移りが全くないか又は極めて少量であると定義される、インクの完全に乾燥に要する時間量に一致する。下表１０は、例１４〜１７に対応する各インクの乾燥時間特性を略述する。
【００６３】
【表１０】

【００６４】
上表から分かるように、低ＨＬＢの非イオン性界面活性剤の添加によって、時間遅延は減少する。例えば、低ＨＬＢを有するアルコキシル化トリメチルノナノールの使用により、界面活性剤が無いか、高めのＨＬＢ界面活性剤を有するか、又はアニオン界面活性剤（アルキルスルホン酸塩）を有する調合物よりはるかに優れた乾燥時間がもたらされる。
【００６５】
一定の好ましい実施態様を参照して本発明を説明してきたが、様々な修正、変更、省略、及び置換は本発明の精神から逸脱することなく成し得るということは、当業者には明らかであろう。それ故、本発明は前出の特許請求の範囲によってのみ限定される。

Claims

オフセット媒体上にインクジェット印刷するのに適した水性インク組成物であって、有効量の
ａ）　インク着色剤、および
ｂ）　約４〜１４のＨＬＢ値を有する非イオン性界面活性剤、を含有する水性インク組成物。
さらに、約４〜１４のＨＬＢ値を有する第二の非イオン性界面活性剤を含有する請求項１に記載の水性インク組成物。
前記インク着色剤は顔料と染料から成る群から選択され、且つ前記インク着色剤は約０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％で存在する請求項１に記載の水性インク組成物。
前記非イオン性界面活性剤は約０．０１ｗｔ％〜１０ｗｔ％で存在する請求項１に記載の水性インク組成物。
前記非イオン性界面活性剤と前記第二非イオン性界面活性剤は、各々、約０．０１ｗｔ％〜１０ｗｔ％で存在する請求項２に記載の水性インク組成物。
前記非イオン性界面活性剤と前記第二の非イオン性界面活性剤は、各々、約０．０１ｗｔ％〜２ｗｔ％で存在する請求項５に記載の水性インク組成。
さらに、約０．０１ｗｔ％〜１０ｗｔ％で存在する水溶性の又は水分散性の高分子バインダーを含有する請求項２に記載の水性インク組成物。
前記バインダーは、アクリレート、ポリアミド、ビニルアルコール、酢酸ビニル、ポリビニルピロリドン、セルロース、ウレタン、及びそれらの組合せから成る群から選択される請求項７に記載の水性インク組成物。
前記バインダーはアクリレートバインダーである請求項８に記載の水性インク組成物。
前記非イオン性界面活性剤は、アルコキシル化オクチルフェノール、アルキルフェノキシポリ（アルキレンオキシ）エタノール、シリコーングリコールコポリマー、ポリアルキレンオキシド変性ポリジメチルシロキサン、アルコキシル化テトラメチルデシンジオール、第二級アルコールアルコキシラート、アルコキシル化トリメチルノナノール、ポリオキシエチレンエーテル、エチレンオキシド／プロピレンオキシドコポリマー、フルオロ界面活性剤、及びそれらの組合せから成る群から選択される請求項１に記載の水性インク組成物。
オフセット媒体上にインクジェット印刷するのに適した水性インク組成物であって、
ａ）　有効量のインク着色剤、
ｂ）　各々が約０．０１ｗｔ％〜１０ｗｔ％で存在する少なくとも２つの非イオン性界面活性剤、および
ｃ）　有効量の少なくとも１つのバインダー、を含有する水性インク組成物。
前記の少なくとも２つの非イオン性界面活性剤における、少なくとも１つは、約４〜１４のＨＬＢ値を有する請求項１１に記載の水性インク組成物。
前記の少なくとも２つの非イオン性界面活性剤は、約４〜１４のＨＬＢ値を有する請求項１２に記載の水性インク組成物。
前記インク着色剤は約０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％で存在する顔料である請求項１１に記載の水性インク組成物。
前記インク着色剤は約０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％で存在する染料である請求項１１に記載の水性インク組成物。
前記バインダーは約０．０１ｗｔ％〜１０ｗｔ％で存在し、且つこのバインダーは、アクリレート、ポリアミド、ビニルアルコール、酢酸ビニル、ポリビニルピロリドン、セルロース、ウレタン、及びそれらの組合せから成る群から選択される請求項１１に記載の水性インク組成物。
前記の少なくとも２つの非イオン性界面活性剤は、各々、約０．０１ｗｔ％〜２ｗｔ％で存在する請求項１１に記載の水性インク組成物。
さらに、プロピレングリコールエーテル、ペンタンジオール、ピロリドン、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、及びそれらの組合せから成る群から選択された溶媒を含有し、且つ前記溶媒は約０．５ｗｔ％〜５０ｗｔ％で存在する請求項１１に記載の水性インク組成物。
前記の少なくとも２つの非イオン性界面活性剤の各々は、アルコキシル化オクチルフェノール、アルキルフェノキシポリ（アルキレンオキシ）エタノール、シリコーングリコールコポリマー、ポリアルキレンオキシド変性ポリジメチルシロキサン、アルコキシル化テトラメチルデシンジオール、第二級アルコールアルコキシラート、アルコキシル化トリメチルノナノール、ポリオキシエチレンエーテル、エチレンオキシド／プロピレンオキシドコポリマー、フルオロ界面活性剤、及びそれらの組合せから成る群から、相互に独立して選択される請求項１１に記載の水性インク組成物。
前記バインダーは、約１，０００〜１５，０００の重量平均分子量を有する請求項１１に記載の水性インク組成物。