JP2005521575A - 組成物と方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(a) インクジェットプリンターによって被印刷物にインクを施して、被印刷物上に画像を形成させる工程;および
(b) 複数のモノグアニド基および/またはビグアニド基を含有するポリマーと液体媒体とを含んだ定着用組成物をインクジェットプリンターによって被印刷物に施す工程;
を任意の順序で又は同時に行うことを含み、定着用組成物が重量基準で400ppm未満の塩化物濃度を有することを特徴とするインクジェット印刷法が提供される。
定着用組成物は、工程(B)において被印刷物に、工程(a)において被印刷物にインクを施すのに使用したのと同じインクジェットプリンターによって施すのが好ましい。
好ましい溶媒およびそれらのLogPと沸点は以下の通りである。
PMGは、式(1)
各mは独立的に0または1であり;
各Yは独立的にC3-18−ヒドロカルビル基であり;
AとBは、合わさって合計で3〜18個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり;そして
各Rは独立的に、水素、置換されていてもよいアルキル、または置換されていてもよいアルコキシである。
C3-18−ヒドロカルビルジアミン中のヒドロカルビル基(Yで示されている)、A、およびBは、必要に応じて1つ以上のヘテロ原子または基が介在していてもよく、また水素以外の1つ以上の置換基を含んでいてもよい。好ましい介在原子と介在基は、−O−、−S−、−NH−、−C(=O)−、およびフェニレンである。好ましい任意の置換基は、ヒドロキシ;C1-4−アルコキシ;ハロ(特に、クロロもしくはブロモ);ニトロ;アミノ;置換アミノ;ならびに酸基(特に、カルボキシ、スルホ、ホスファト(phosphato)、グアニジノ、および置換グアニジノ);である。
好ましいC3-18−ヒドロカルビル基は、C3-18−アルキレン(より好ましくはC4-16−アルキレン、特に好ましくはC6-12−アルキレン、特に好ましくはC6−アルキレン);C3-12−アリーレン(より好ましくはC6-10−アリーレン、特にフェニレンやナフチレン);C7-12−アラルキレン(より好ましくはC7-11−アリーレン、特にベンジレンやキシリレン);あるいはこれらの組み合わせ物;であり、1つ以上の−O−、−S−、−NH−、または−C(=O)−基が介在していてもよい。
Rで示される基は全て同じであるのが好ましい。
Rで示される基は全てHであるのが好ましい。
しかしながら、PMG上の好ましい末端基はアミノとグアニジノである。
上記の好ましい態様を考慮すると、PMGは、式(3)
PMGは、塩化物塩以外の塩の形態をとっているのが好ましい。好ましい塩は有機酸または無機酸との塩であり、特に水溶性の塩、例えばグルコン酸塩、酢酸塩、またはリン酸塩である。
インクは、
(i) 0.5〜20部の着色剤;
(ii) 50〜98部の水;および
(iii) 20〜50部の水溶性有機溶媒;
を含むのが好ましく、このとき部は全て重量部であり、部(i)と(ii)と(iii)の合計は100である。インクジェット印刷に適したいかなる着色剤も、本発明のインクにおいて使用することができる。好ましい着色剤は、有機(カーボンブラックを含む)または無機の分散染料および水溶性染料であってよい顔料であり、さらに好ましいのは水溶性アゾ染料である。
本発明のインクは、単一の着色剤を含有してもよいし、あるいは2種以上の着色剤の混合物を含んでもよい。
工程(b)において使用される定着用組成物は、必要に応じてバインダーをさらに含有してもよい。バインダーは、ポリマーバインダーまたは重合可能なバインダーであるのが好ましく、水溶性もしくは水分散性の重合可能なバインダーまたはポリマーバインダー、あるいは疎水性バインダーであるのがさらに好ましい。好ましい水溶性のポリマーバインダーおよび重合可能なバインダーとしては、スターチ〔好ましくはヒドロキシアルキルスターチ(例えばヒドロキシエチルスターチ)〕;セルロース類(例えば、セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースとその塩、および酢酸セルロース);ブチラート;ゼラチン;ガム(例えば、グアーガム、キサンタンガム、およびアラビアガム);ポリビニルアルコール;ポリビニルホスフェート;ポリビニルピロリドン;ポリビニルピロリジン;ポリエチレングリコール;加水分解ポリ酢酸ビニル;ポリエチレンイミン;ポリアクリルアミド類〔例えば、ポリアクリルアミド、ポリ(N,N−ジメチルアクリルアミド)、およびポリアクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸〕;アクリルアミド−アクリル酸コポリマー;ポリビニルピリジン;ポリビニルホスフェート;ビニルピロリドン−酢酸ビニルコポリマー;ビニルピロリドン−スチレンコポリマー;ポリビニルアミン;ポリ(ビニルピロリドンジアルキルアミノアルキルアルキルアクリレート)(例えばポリビニルピロリドン−ジエチルアミノメチルメタクリレート);酸官能性のアクリルポリマーとアクリルコポリマー;アミン官能性のアクリルポリマーとアクリルコポリマー(例えばポリジメチルアミノエチルメタクリレート);酸官能性もしくはアミン官能性のウレタンポリマー(好ましくは、ジメチロールプロパン酸および/またはペンダントもしくは末端のポリエチレングリコールを含有するウレタンポリマー);イオン性ポリマー、特にカチオン性ポリマー〔例えば、塩化ポリ(N,N−ジメチル−3,5−ジメチレンピペリジニウム)〕;およびポリエステル;などがある。
定着用組成物がバインダーを含有する場合、バインダーと、複数のモノグアニド基および/またはビグアニド基を含有するポリマーとの重量比は、99:1〜1:99であるのが好ましく、60:40〜15:85であるのがさらに好ましく、50:50〜20:80であるのがさらに好ましく、30:70〜20:80であるのがさらに好ましい。
塩化物の濃度は、任意の適切な分析法によって測定することができる。しかしながら、塩化物イオンの濃度はイオンクロマトグラフィーによって測定するのが好ましく、これによれば、定着用組成物またはその適切な希釈物をイオン交換カラムに通し、分離したイオンを電導度検出器(conductivity detector)によって検出する。
(a) 複数のモノグアニド基および/またはビグアニド基あるいはその塩を含有するポリマーを0.1〜10部;
(b) バインダーを0〜10部;
(c) 水溶性の有機溶媒を30〜60部;および
(d) 水を35〜80部;
含み、このとき部は全て重量部であり、部(a)と(b)と(c)と(d)との合計数が100であり、そして塩化物イオンの含量が重量基準で400ppm未満である。
定着用組成物の塩化物濃度は、重量基準で300ppm未満であるのが好ましく、200ppm未満であるのがより好ましく、100ppm未満であるのが特に好ましく、50ppm未満であるのがさらに好ましい。
好ましいプラスチックフィルムは透明ポリマーフィルム、特にオーバーヘッドプロジェクター用スライドフィルム〔例えば、ポリエステル(特にポリエチレンテレフタレート)フィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、二酢酸セルロースフィルム、および三酢酸セルロースフィルム〕として使用するのに適した透明ポリマーフィルムである。
(a) 本発明の第4の態様による定着用組成物;および
(b) 着色剤と液体媒体を含んだインク;
を含む、インクジェットプリンターにおいて使用するのに適した一組の液体が提供される。
本発明の第6の態様による前記一組の液体は、インクジェットプリンター中に格納するのが好ましい。すなわち、本発明はさらに、印刷メカニズムと本発明の第6の態様において定義したとおりである場合の一組の液体とを含むインクジェットプリンターを提供する。前記一組の液体は、インクジェットプリンター中に存在する1つ又は1つより多いカートリッド中に収容することができる。
溶融重合によるポリ(ヘキサメチレングアニジン)アセテート(“PMG−Ac”)の製造
酢酸グアニジン(65g)と1,6−ヘキサメチレンジアミン(66.7g)を250mlの丸底フラスコ中に仕込み、混合した。N2ガスの雰囲気下で攪拌しながら混合物を120℃に加熱し、N2ガスの雰囲気下で攪拌を4時間続けた。次いで温度を150℃に上げ、反応混合物をこの温度でさらに20時間攪拌した。反応混合物を室温に自然冷却し、次いで同じ体積の蒸留水と混合し、80℃に加熱し、溶液が形成されるまでこの温度で保持した。溶液を冷却し、酢酸を使用してpHをpH7に調節し、本混合物を蒸留水を使用して25%固形分になるよう希釈した。こうして得られたPMG−Acは、ゲル透過クロマトグラフィーによる測定で1120の平均分子量(Mw)を有した。
溶融重合によるポリ(ヘキサメチレングアニジン).HCl(“PMG.HCl”)の製造
塩酸グアニジン(450g)と1,6−ヘキサメチレンジアミン(547.4g)を2リットルの丸底フラスコ中に仕込み、実施例1と類似の仕方で溶融重合した。こうして得られたPMG.HClは、水性ゲル透過クロマトグラフィーによる測定で1620のMwを有した。
PMG.HClからのポリ(ヘキサメチレングアニジン)アセテートの製造
段階(i)
より短い時間にわたって溶融重合を行ったこと以外は、比較例1aに記載の方法を繰り返した。こうして得られたPMG.HClは、水性ゲル透過クロマトグラフィーによる測定で1050のMwを有した。
段階(i)からのPMG.HCl溶液(水中25%濃度溶液100g)と水酸化ナトリウム(50重量%濃度,100g)とを混合した。得られた沈殿物を単離し、10%水酸化ナトリウム水溶液で繰り返し洗浄し、次いで蒸留水で洗浄してPMG遊離塩基を得た。これに水を加え、次いでpHが7の値に達するまで酢酸水溶液(15重量%濃度)を加えることによって、PMGの酢酸塩に転化させた。
PMG塩酸塩からのポリ(ヘキサメチレングアニジン)ホスフェートの製造
酢酸水溶液(15重量%濃度)の代わりにリン酸水溶液(15重量%濃度)を使用したこと以外は、比較例1(b)に記載の手順を繰り返した。
上記PMGの25%濃度(水中)サンプル中の塩化物イオンの濃度を測定するのに2つの方法を使用した。
実施例1の塩化物含量は、硝酸銀溶液を使用する従来の滴定では検出限界に満たないことがわかった。したがって、より高い感度の方法が必要とされた。実施例1の塩化物濃度を測定するのに使用した方法では、ダイオネックス・イオンパック・アニオン交換カラム(AS4A(商標))を取り付けたダイオネックス(Dionex)(商標)イオンクロマトグラムを使用し、炭酸ナトリウム/炭酸水素ナトリウム溶離液で溶離し、電導度検出器を使用してイオンの検出と測定を行った。
定着用組成物1
実施例1からのPMG−Ac(水中25%濃度溶液20部)を、2−ピロリドン(9部)とチオジエチレングリコール(9部)とシクロヘキサノール(2部)と水(60部)とからなる液体媒体中に溶解することによって、定着用組成物(以後、“定着用組成物1”と呼ぶ)を作製した。
実施例1からのPMG−Ac(20部)の代わりに比較例1aからのPMG(水中25%濃度溶液20部)を使用したこと以外は、上記の定着用組成物1に関して記載した手順と全く同様に定着用組成物を作製した。
実施例1からのPMG−Ac(20部)の代わりに脱イオン水(20部)を使用したこと以外は、上記の定着用組成物1に関して記載した手順と全く同様に定着用組成物を作製した。
実施例1からのPMG−Ac(20部)の代わりに比較例1bからのPMG(水中25%濃度溶液20部)を使用したこと以外は、上記の定着用組成物1に関して記載した手順と全く同様に定着用組成物を作製した。
インクAの処方は以下のとおりであった。
表Bに記載の定着用組成物を、個別の実験において1つのチャンバー中に入れ、インクAを、3チャンバーのオリベッティJP192(商標)スタンダード3カラー・サーマルインクジェットプリンターの別のチャンバー中に入れた。定着用組成物をゼロックス酸性紙上に印刷し、次いで直ちにインクAを印刷した。
湿潤堅牢性の評価
インクで平行バーのパターンに印刷した紙を、平行バーが水平方向になるように45度の角度で支持体に貼り付けた。ピペットを使用して、平行バーの頂部よりわずかに上の位置にて、印刷物上に0.5mlの蒸留水(pH6〜7)を供給し、印刷物上での水の流れ落ち(run down)が、印刷されたバーに対してできるだけ直角に近くなるように注意した。
蛍光ペン汚れ(Highlighter Smear)
湿潤堅牢性の評価に関して上記したように紙を印刷した。スタビロ・ボス(Stabilo Boss)(商標)イエロー蛍光ペンである“スタビロ・ハイライター(Stabilo highlighter)”とサンフォード・メジャー・アクセント(Sanford Major Accent)(商標)イエロー蛍光ペンである“サンフォード・ハイライター(Sanford highlighter)”を使用して、印刷から24時間後に、蛍光ペン汚れ試験を行った。紙の未印刷部分上で蛍光ペンを2回引き、次いで印刷されたバーとそれに隣接した未印刷部分上で蛍光ペンを2回引くことによって試験を行った。蛍光ペンを2回より多く引いておいた紙の未印刷部分に対して平均反射光学濃度を測定した(“バックグラウンドOD”)。さらに、蛍光ペンを2回より多く引いておいた印刷部分に隣接した紙の部分に対して平均反射光学濃度を測定した〔“ODスミアード(OD Smeared)”〕。印刷物において蛍光ペンが紙の未印刷部分への汚れ(すなわち“蛍光ペン汚れ”)を引き起こした程度を下記の式によって算出した。
流れ落ちと蛍光ペン汚れの結果を下記の表1に示す。値がより小さいということは、流れ落ちがより少なく(すなわち、湿潤堅牢性がより良好)、蛍光ペン汚れがより少ないということを示している。
定着用組成物4および比較用の定着用組成物4aと4bの製造
表Bに記載の定着用組成物を製造した。表Bにおいて、部は全て重量部である。PMGの部数は、水中25%濃度溶液の部数を表わしている。
イエローチャンバー − 2000万の小滴
マゼンタチャンバー − 3000万の小滴
シアンチャンバー − 4000万の小滴
試験後、インクカートリッジを取り外し、ノズルプレート上の抵抗器を顕微鏡で調べた。各ヘッドに対するkogationのレベルを次のようにスコア付けした:
1 − 優良−kogationなし
2 − kogationtが殆ど認められない
3 − kogationが幾らか認められる
4 − kogationが多く認められる
5 − kogationの程度が大
結果を表Cに示す。
(実施例4)
溶媒重合によるポリ(ヘキサメチレングアニジン)アセテート(“PMG−Ac”)の製造
N−メチルピロリドン(32.93g)、酢酸グアニジン(65g)、および1,6−ヘキサメチレンジアミン(66.7g)を250mlの丸底フラスコ中に仕込み、混合した。N2ガスの雰囲気下で攪拌しながら混合物を120℃に加熱し、N2ガスの雰囲気下で攪拌を4時間続けた。次いで温度を170℃に上げ、反応混合物をこの温度でさらに11.1時間攪拌した。反応混合物を室温に自然冷却し、次いで同じ体積の蒸留水と混合し、80℃に加熱し、溶液が形成されるまでこの温度で保持した。溶液を冷却し、酢酸を使用してpHをpH7に調節し、本混合物を蒸留水を使用して25%固形分になるよう希釈した。こうして得られたPMG−A2は、ゲル透過クロマトグラフィーによる測定によれば1000の数平均分子量(Mn)と5160の重量平均分子量(Mw)を有した。
N−メチルピロリドンの代わりに表Dの第2欄に記載の溶媒(括弧内に量を示す)を使用したこと以外は、実施例4に記載の方法を繰り返した。
Claims (15)
- (a) インクジェットプリンターによって被印刷物にインクを施して、被印刷物上に画像を形成させる工程;および
(b) 複数のモノグアニド基および/またはビグアニド基を含有するポリマーと液体媒体とを含んだ定着用組成物をインクジェットプリンターによって被印刷物に施す工程;
を任意の順序で又は同時に行うことを含み、定着用組成物が重量基準で400ppm未満の塩化物濃度を有することを特徴とするインクジェット印刷法。 - 定着用組成物を局在化された仕方で被印刷物に施し、工程(a)と(b)においてインクと組成物を施す区域が実質的に同一の広がりを持つ、請求項1記載の印刷法。
- 複数のモノグアニド基および/またはビグアニド基を含有するポリマーが、ポリモノグアニドおよび/またはポリメリックビグアニドである、請求項1または2に記載の印刷法。
- 複数のモノグアニド基および/またはビグアニド基を含有するポリマーがポリモノグアニドである、請求項1または2に記載の印刷法。
- ポリモノグアニドが、塩酸グアニジン以外のグアニジン塩とC3-18−ヒドロカルビルジアミンとの溶融重合を含む方法によって得られている、請求項1〜5のいずれか一項に記載の印刷法。
- 塩酸グアニジン以外のグアニジン塩とC3-18−ヒドロカルビルジアミンとの溶媒重合または溶融重合を含む、ポリモノグアニドの製造法。
- 重合が100℃〜200℃の温度で行われる溶融重合である、請求項7記載の製造法。
- 重合が溶媒重合であって、溶媒が−1.5と+1との間のオクタノール/水分配係数を有する、請求項7記載の製造法。
- ポリモノグアニドが重量基準で400ppm未満の塩化物濃度を有する、請求項7、8、または9に記載の製造法。
- 請求項6〜10のいずれか一項に記載の製造法によって得られたか、あるいは請求項6〜10のいずれか一項に記載の製造法によって得ることのできるポリモノグアニド。
- (a) 複数のモノグアニド基および/またはビグアニド基、あるいはこれらの塩を含有するポリマーを0.1〜10部;
(b) バインダーを0〜10部;
(c) 水溶性の有機溶媒を30〜60部;および
(d) 水を35〜80部;
含み、このとき部が全て重量部であり、部(a)と(b)と(c)と(d)との合計数が100であり、そして塩化物イオンの含量が重量基準で400ppm未満である組成物。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の印刷法によって画像が印刷された被印刷物。
- (a) 請求項12記載の定着用組成物;および
(b) 着色剤と液体媒体とを含んだインク;
を含む、インクジェットプリンターでの使用に適した一組の液体。 - 複数のチャンバーと一組の液体とを含んだインクジェットプリンタカートリッジであって、前記一組の液体がインクジェットプリンタカートリッジの個別のチャンバー中に収容され、前記一組の液体が請求項14に定義されている通りであるインクジェットプリンタカートリッジ。
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