JP2010510382A - 顔料型の非水性インクジェットインク - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の非水性共溶媒系は、少なくとも3つの個別の成分である主共溶媒系、二次共溶媒系、及びガンマ・ブチロラクトンの混合物を含む。3つの全ての成分は3つの個別の構成成分のタイプを代表する、即ち、ガンマ・ブチロラクトンは同時に二次共溶媒系としては作用できないことを理解されたい。さらに、当該樹脂は同時に二次共溶媒系としては作用できない。いずれの非水性グリコールエーテル共溶媒(群)も、その表面張力が25℃で32dynes/cm未満であるという条件付で、主共溶媒系の一部又は全てとして使用に供され得るところの共溶媒の非限定例である。グリコールエーテル共溶媒の非限定例は、エチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコール n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコール n−プロピルエーテル、トリプロピレン グリコール n−プロピルエーテル、プロピレングリコール n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコール n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコール n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル(Proglyme)である。エステル類及びグリコールエーテルアセタートで、エチレングリコールモノブチルエーテルアセタート、ブチルグリコラート、プロピレングリコールメチルエーテルアセタート、乳酸エチル、乳酸ブチル、n−プロピルs−乳酸塩及びエチルヘキシル−s−乳酸塩、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセタート、及びプロピレングリコールジアセタートのようなものも使用し得る。さらに、ジイソブチルケトンのようなケトン類も使用するのに望ましい。特記すべきは、共溶媒が25℃で32dynes/cm未満の表面張力を有する、任意の単一の共溶媒又は各々の共溶媒の組合せは、主共溶媒系であると考えられ得るということである。さらに特記すべきことは、上に挙げられた共溶媒が25℃で32dynes/cmを上回る表面張力を有するように改質され得る範囲まで、特にそれらが本発明の実施形態に従って作製されるインクの表面張力を上昇させることができるなら、それらは二次共溶媒系に分類し得るということである。
本発明の実施形態に従って使用され得る溶媒可溶性樹脂の非限定例は、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、及びセルロース系樹脂を含む。Paraloid Acrylic樹脂の製品名を付してROHM & HAAS Company、Philadelphia、PA 19106 U.S.A.から市販されているアクリル樹脂の非限定例は次の通りである:A−11、A−12、A−101、A−10S、A−646、B−60、B−64、B−66、B−66T、B−66X、B−72、B−82、A−21、A−21LV、B−44、B−44S、B−48N、B−48S、B−84、B−67、B−99N、XR−34、B−1225、DM−55、M−825、NAD−10V、及びF−10。使用し得るその他の溶媒可溶性樹脂は、官能基、例えば、カルボキシル基及び/又はヒドロキシル基を含むものと含まない塩化ビニル−酢酸ビニル(そのエステル、例えば、酢酸ビニルエステルを含む)の共重合体を含む。これらの重合体の幾つかは、次のようにVinnol Resinsの名称で、WACKER Polymers GmbH、Burghausen D−84489 Germanyから市販されている:E 15/45、H 15/45、H 14/36、H 15/42、H 15/50、H 11/59、H 40/43、H 40/50、H 40/55、及びH 40/60。使用し得る官能性をもたせた(functionalized)溶媒可溶性樹脂のその他の非限定例は、E 15/45M、H 15/45M、E 15/40A、E 15/48A、及びE 22/48Aの名称を付してWACKER Polymers GmbHから市販されている。記述されたように、樹脂は少なくとも部分的に可溶性であるべきだが、通常は少なくとも実質的に全体としてインク組成物に可溶性であることが望ましい。1つの実施形態において、当該樹脂は顔料をプリントされた基板へ固定し、且つ/又はプリントされたインクに耐候性と耐薬品性及び耐摩耗性を付与するべく作用し得る。
また前述のように、インク組成物は、粉砕された顔料を含む。他の顔料及び/又は染料も存在し得る。本発明の実施形態に従い、当該顔料は特定のインクジェットインクのアプリケーション向けに適切に分粒できるように粉砕される。1つの実施形態において、当該顔料類は、最終インクジェットインク組成物の主共溶媒系(又は共溶媒の少なくとも1つ)と共に、任意選択で、界面活性剤とも一緒に、粉砕される。共溶媒及び界面活性剤の組合せは、顔料を安定化させることで粉砕プロセスに恩恵をもたらし、よってよりよく機能し且つ分粒された粉砕顔料を生ずる。また、考えられることは、界面活性剤の存在が、必要とする粉砕時間を短縮し、且つまた、粉砕プロセスを助けてより均一に分粒された顔料を作り出すことができるということである。さらに理論付けられることは、粉砕プロセスに存在する界面活性剤は、顔料の溶液(粉砕前及び粉砕中の両方で)を産することができ、これは、効果的な粉砕により貢献し、例えば、顔料セグメントが粉砕されるときにそれらをより良好に分散させる働きをする。
界面活性剤(群)は、アニオン性、カチオン性、非イオン性、両性、シリコン−フリー、フルオロ界面活性剤、ポリシロキサン、等であり得る。1つの実施形態において、当該界面活性剤はポリエーテルシロキサン共重合体界面活性剤であり得る。そのような材料のさらに具体例は、基板の濡れ改善のために名称、Wet ZFS 453、Glide 415、Glide 100、Glide 450及びGlide 410を付してTego Chemie Service GmbH 100 Goldschmidtstrasse、Essen D−45127 Germanyから市販の界面活性剤、又はレベリング剤類で名称Glide A 115、Flow 300、Glide 420、Glide 406、Glide 411、Glide 435及びGlide 440を付したものを含む。
顔料(群)、樹脂(群)、界面活性剤(群)、及び非水性溶媒系に加えて、当該組成物は、その他の添加物、例えば、湿潤剤、分散剤、レベリング剤、防腐剤、消泡剤、pH調節剤、殺菌剤、消臭剤、芳香剤、抗酸化剤、電荷調整剤、紫外線吸収剤、かび防止剤、貯蔵安定性増進剤、等を含み得る。これらの添加物に関して、典型的には、それらは少量含まれる。例えば、溶媒可溶性又は混和性分散剤(群)は0.5wt%〜5wt%存在し得る。一般的に、これらの成分は、それぞれ、インク組成物中に全体として0.01wt%〜約10wt%存在し得る。
シアンインク組成物は、以下の表1に従って、Vinnol E15/45をエチレングリコールモノブチルエーテルアセタート(BEA)にそれがBEAに溶解するまで加えることによって調製される。次に、Pigment Blue 15:3を粉末で加え、そしてその組成物全体を均一な分散が得られるまで撹拌する。次いで、その混合物を望ましい粒子サイズ、100から300nmが得られるまで粉砕する。溶解前のVinnol E15/45及びDisperbyk D−167を当該粉砕された分散物に加え、30分間混合する。その後、BEAをその分散物に加え、さらに30分間混合する。BEA及びプロピレンカルボナートを、その後、約30分間混合されている分散物に加える。
マゼンタインク組成物は、以下の表2に従って、且つ実施例1で概略を示したのと同一のプロセスで、Pigment Red 122をPigment Blue 15:3の代わりに用い、そしてEFKA4340をDisperbyk D−167の代わりに用いることで作製される。この実施形態において、EFKA 4340は、その後の代わりに粉砕プロセスの前に分散物に加えられる。
イエローインク組成物は、下の表3に従って、且つ実施例1で概略を示したのと同一のプロセスで、Pigment Yellow 129及びPigment Yellow 150をPigment Blue 15:3の代わりに用いることで作製される。
黒色インク組成物は、以下の表4に従って、且つ実施例1で概略を示したのと同一のプロセスで、Pigment Black 7をPigment Blue 15:3の代わりに用いることで作製される。
ライトシアンインク組成物は、以下の表5に従って、且つ実施例1で概略を示したのと同一のプロセスで、Pigment Blue 15:3を比較的低い濃度でインクに入れることにより作製される。
ライトマゼンタインクは、組成以下の表6に従って、且つ実施例2で概略を示したのと同一のプロセスで作製される。
別のライトシアンインク組成物は、以下の表7に従って、且つ実施例1で概略を示したのと同一のプロセスで、Pigment Blue 15:3を比較的低い濃度でインクに入れることにより作製され、同時に、複数の溶媒が主溶媒系及び二次溶媒系中に存在する。
Claims (16)
- インクジェット記録に供されるインク組成物において、
a)粉砕された顔料と
b)界面活性剤と
c)非水性溶媒系であって
i.約50wt%〜約95wt%の主共溶媒系を含み、ここで、前記主共溶媒系の共溶媒の各々が25℃で32dynes/cm未満の表面張力を有するものと
ii.約1wt%〜約30wt%の二次共溶媒系を含み、ここで、前記二次共溶媒系の共溶媒の各々が25℃で32dynes/cmを上回る表面張力を有するものと
iii.約1wt%〜約10wt%のガンマ・ブチロラクトンとを含む非水性溶媒系と
d)前記インク組成物中で可溶化された少なくとも2wt%の樹脂と
を含有し、前記インク組成物がインク−ジェット可能である、インク組成物。 - 前記二次共溶媒系が前記インク組成物の全表面張力を全体として高めるように作用する、請求項1に記載のインク組成物。
- 前記主共溶媒系が、プロピレン グリコールエーテル、グリコールエーテルアセタート、ケトン、及びエステルのグループから選択される少なくとも1つの共溶媒を含む、請求項1のインク組成物。
- 前記二次共溶媒系が前記組成物中に約2wt%〜約8wt%の量で存在する、請求項1のインク組成物。
- 前記主共溶媒系が単一の共溶媒である、請求項1のインク組成物。
- 前記二次共溶媒系が単一の共溶媒である、請求項1のインク組成物。
- 前記二次共溶媒系の各共溶媒が25℃で36dynes/cmを上回る表面張力を有する、請求項1のインク組成物。
- 前記二次共溶媒系が、n−エチルピロリドン、プロピレンカルボナート、N−メチルピロリドン、乳酸、メチルエステル、1,3−ブタンジオール、及びグリセリルアセタートのグループから選択される少なくとも1つの共溶媒を含む、請求項1のインク組成物。
- 前記ガンマ・ブチロラクトンが前記組成物中に約2wt%〜約8wt%の量で存在する、請求項1のインク組成物。
- 前記樹脂が前記インク組成物中で全体として前記インク組成物の約3wt%を上回る量で可溶化される、請求項1のインク組成物。
- 前記樹脂が、アクリル、ポリエステル、ポリウレタン、塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂、及びセルロース系樹脂のグループから選択される少なくとも1つの要素を含む、請求項1のインク組成物。
- 請求項1〜11の1つに記載されるような少なくとも1つのインク組成物を包含するインクセット。
- それぞれが請求項1〜11の1つにおけるよう調合されている、シアンインク組成物、マゼンタインク組成物、及びイエローインク組成物を含むインクセット。
- 画像の印刷方法であって、請求項1〜11の1つにおけるような前記インク組成物を媒体基板上へインクジェットする工程を包含する、方法。
- 前記媒体基板がプラスチック、ガラス、又は金属を含む、請求項14の方法。
- 前記媒体基板が紙を含む、請求項14の方法。
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