JP2010516889A - イミダゾールを含有するインクジェットインク配合物 - Google Patents
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Abstract
Description
プリント媒体上に印刷された画像を形成するためにインクジェットプリンタで使用できるインク組成物は典型的には、水、着色剤、補助溶媒、界面活性剤、緩衝剤、にじみ調節剤、殺生物剤、金属イオン封鎖剤、粘度調節剤、湿潤剤、結合剤および/または他の知られている添加剤を包含することができる水性配合物または液体ビヒクル中で調製される。
1種またはそれ以上の溶媒または補助溶媒が、インク配合物中に、通常約1%(重量%)から約50%;約2から約45重量%、または約5から約35重量%の範囲の全量で包含されていてよい。適切な補助溶媒は、水溶性有機補助溶媒、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、N−アルキルカプロラクタム、非置換カプロラクタム、置換および非置換の両方のホルムアミド、置換および非置換の両方のアセトアミド、長鎖アルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、ジプロピレングリコール、グリコールブチルエーテル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、アミド、エーテル、カルボン酸、エステル、有機硫化物、オルガノスルホキシド、スルホン、アルコール誘導体、カルビトール、ブチルカルビトール、セロソルブ、エーテル誘導体、アミノアルコール、およびケトンが包含される。例えば、補助溶媒は、炭素30個もしくはそれ以下の第1級脂肪族アルコール、炭素30個もしくはそれ以下の第1級芳香族アルコール、炭素30個もしくはそれ以下の第2級脂肪族アルコール、炭素30個もしくはそれ以下の第2級芳香族アルコール、炭素30個もしくはそれ以下の1,2−ジオール、炭素30個もしくはそれ以下の1,3−ジオール、炭素30個もしくはそれ以下の1,5−ジオール、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などを包含しうる。本発明の実施の際に好ましく採用される補助溶媒の具体的な例は、1,6−ヘキサンジオール、1,5−ペンタンジオール、2−ピロリジノン、1,2−(ヒドロキシエチル)−2−ピロリジノン、トリメチロールプロパン(EHPD)、およびテトラエチレングリコールを包含するが、それらに限定されない。
一部の実施態様では、にじみ調節剤が、インクジェットインク組成物の約5重量%までを構成する量で使用される。数種の適切なにじみ調節剤は、硝酸カルシウム、塩化カルシウム、酢酸カルシウム、硝酸マグネシウム、塩化マグネシウム、酢酸マグネシウムなどの多価塩、および、これらもしくは他の塩の任意のものの組合せからなる。
様々な緩衝剤またはpH調節剤もまた、インクジェットインク組成物中に包含させるために選択できる。典型的な緩衝剤は、Sigma−Aldrich Corp(Milwaukee,Wis.)から入手可能なTrizma Base;4−モルホリンエタンスルホン酸(「MES」);4−モルホリンプロパンスルホン酸(「MOPS」);およびベータ−ヒドロキシ−4−モルホリンプロパンスルホン酸(「MOPSO」);水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属およびアミンの水酸化物;クエン酸、硝酸、塩酸、酢酸、硫酸;トリエタノールアミン、ジエタノールアミンおよびジメチルエタノールアミンなどのアミン、ならびに他の塩基性または酸性成分などのpH調節溶液を包含する。使用される場合、緩衝剤は典型的には、インクジェットインク組成物の約10重量%までを構成する。
様々なタイプの添加剤をインク(または性能を最適化する液体ビヒクル)中で使用して、特定の用途のためにインク組成物の性能を最適化することができる。インク組成物の残りは主に、水であるが、しかしながら、界面活性剤、湿潤剤、抗コゲーション添加剤、防食剤、ポリマー、防腐剤、微生物の成長を阻害する殺生物剤(Avecia Incorporatedから入手可能な防腐剤PROXEL(商標)GXLなど);重金属不純物の有害な作用を除くEDTAなどのキレート剤(または金属イオン封鎖剤);およびインク組成物の様々な特性を改善するために加えることができる粘度調節剤を包含する他の独立に選択される成分が、一部の実施態様において包含されてよい。
適切なアルキルポリエチレンオキシド、アルキルフェニルポリエチレンオキシド、ポリエチレンオキシドブロックコポリマー、アセチレン系ポリエチレンオキシド、ポリエチレンオキシド(ジ)エステル、ポリエチレンオキシドアミン、プロトン化ポリエチレンオキシドアミン、プロトン化ポリエチレンオキシドアミド、ジメチコーンコポリオール、置換アミンオキシドなど、さらに、少なくとも一部が、構造:
Q1およびQ2は独立に、H、SO3 −W+、COO−W+およびCOOHからなる群から選択され、ここで、Wは、NH4、Li、NaおよびKからなる群から選択され;
R1およびR2は独立に、HおよびOHからなる群から選択され;
R4およびR5は独立に、O(CH2)m−(CF2)n−CF3からなる群から選択され、ここで、m=1〜3およびn=0〜3であり;
R3は、(CH2)Lおよび
L=1〜4;x=1〜10;y=1〜30;およびz=1〜10である〕
を有するオキセタン化学に基づいて製造されたポリマーから形成されたものなどのフッ化炭化水素界面活性剤などの1種またはそれ以上の界面活性剤が、インク配合物中に包含されていてよい。
イミダゾール含有インク組成物の多くで使用される着色剤は、既知の染料である。様々なインクジェットインク染料では、任意の適切なカチオン染料またはアニオン染料を使用することができる。代表的なアニオン染料の1種は、懸垂アニオン基を有する発色団である。任意の有効量の染料を使用することができるが、好ましくは、アニオン染料は、インク組成物中に、約0.1重量%から約10重量%の範囲の量で存在する。
インクジェット印刷において使用するための新規インクの一部で使用するための例示的な着色剤は、第1のマゼンタ染料および第2のマゼンタ染料を包含する。第1のマゼンタ染料は、式1:
式1中、R21、R23、R25、R27、R29およびR31は独立に、水素原子またはスルホナート基であり、R22は、水素原子またはニトロ基であり、R26およびR28は独立に、水素原子またはメチル基であり、R24およびR30は独立に、メチルまたはスルホナート基であり、R32は、メチルまたはメトキシ基である。
第2のマゼンタ染料は、式2:
インクジェット印刷において使用するためのインクは、1種またはそれ以上のシアン、マゼンタ、またはイエローインク(着色インク)を含むことができ、当該着色インクがブラックインクと接触すると、ブラック自己分散顔料を沈殿させて、ブラックが色にじみするのを緩和するのに役立つ少なくとも1種の塩を包含する。使用することができるシアンインクには、式3:
様々な新規のインクジェットインクは、式5:
上記式5では、この化合物は、Mが、リチウムまたはナトリウムなどであるがこれらに限定されない、一価カチオンである塩であってよい。
図1に示されている通り、例示的な方法では、全てのインクビヒクル成分(1,6−ヘキサンジオールおよび1,5−ペンタンジオール、ならびに/またはイミダゾール)および着色剤を、初めに水に加え(ステップ1)、混合することにより、上記で述べた成分を混合して、インクジェットインクを形成する。次いで、追加の水を成分に加えることができる(ステップ2)。
インクジェットインクを、実施例Iでは次の通り調製する:
他のインクジェットインクを、実施例IIでは次の通り調製する:
他のインクジェットインクを、実施例IIIでは次の通り調製する:
他のインクジェットインクを、実施例IVでは次の通り調製する:
他のインクジェットインクを、実施例Vでは次の通り調製する:
他のインクジェットインクを、実施例VIでは次の通り調製する:
図2を参照すると、多孔性または膨潤性インク受容層またはコーティング14で任意選択でコーティングされている表面20を有する基材層12を含む代表的な印刷媒体10が示されている。基材12は、紙、プラスチック、コーティング紙、布、アート紙、光学ディスクまたは、インクジェット印刷技術で使用されるような他の既知の基材であってよい。上記のインクを使用してマークを作ることが望ましい場合、インク液滴18を(例えばインクジェットプリンタ(図示せず)を介して)、存在する場合には、層14に、または直接、基材12の表面20に塗布して、層14または基材12に吸収させて、16におけるようなマークを残す。生じた印刷製品は典型的には、より多い量の非イミダゾール緩衝剤を配合されている多くの他のインクジェットインクで印刷される同等の製品よりも高い濃度の染料または顔料を含有する色マークを含有する。同時に、イミダゾールならびに/または1,6−ヘキサンジオールおよび1,5−ペンタンジオール含有インクである緩衝インクジェットインク組成物で印刷された製品はたいていの場合、より多い量の従来の緩衝剤に依存している多くの他のインクジェット印刷された製品と同じか、それよりも良好な品質を有する。多くの新規のインクジェットインクの顕著な特性のうちの数種は、ブラックとカラーの間のにじみの同等またはより良好な調節、ブロンズ光沢の低減、曇りの低減、およびより十分なスタッキング性能を包含する。印刷品質の改善、デキャップ時間の延長、ペン信頼性、ペン中のインクの環境ロバスト性、媒体上に印刷されたインクの環境ロバスト性、および所望の範囲内でのインクのpHの維持の補助は、本明細書に開示されているインクの多くにより、全て提供される可能性がある。
Claims (10)
- インクジェットプリンタと組み合わせて使用するためのインクであって、
着色剤;
液体ビヒクル;および
前記インクに対して下記の向上:印刷品質の改善、デキャップ時間の延長、ペン信頼性、ペン中のインクの環境ロバスト性、媒体上に印刷されたインクの環境ロバスト性、および所望の範囲内でのインクのpHの維持の補助
のうちの少なくとも1つを提供するのに十分な、インクの約0.1重量%〜6重量%の範囲の量のイミダゾール
を含む混合物を含む、インク。 - インクジェットプリンタと組み合わせて使用するためのインクであって、
着色剤;および
1:4(重量/重量)から4:1(重量/重量)の範囲の比で1,6−ヘキサンジオールおよび1,5−ペンタンジオールを含む液体ビヒクル
を含む混合物を含む、インク。 - 前記混合物が、
着色剤;
1:4(重量/重量)から4:1(重量/重量)の範囲の比で1,6−ヘキサンジオールおよび1,5−ペンタンジオールを含む液体ビヒクル;ならびに
前記インクに対して下記の向上:印刷品質の改善、デキャップ時間の延長、ペン信頼性、ペン中のインクの環境ロバスト性、媒体上に印刷されたインクの環境ロバスト性、および所望の範囲内でのインクのpHの維持の補助のうちの1つまたはそれ以上を提供するのに十分な、インクの約0.1重量%〜6重量%の範囲の量のイミダゾール
を含む、請求項2に記載のインク。 - 前記着色剤が、構造:
Mは、水素原子;金属原子;または前記金属原子のオキシド、ヒドロキシドもしくはハライドであり、
Pcは、フタロシアニン核であり、
R1およびR2は独立に、−SOX1、−SO2X1、SO2NX2X3、−SO3X4の群から選択される置換基であり;ここで、X1、X2、X3およびX4は独立に、水素原子、置換もしくは非置換C1からC7アルキル基、置換もしくは非置換アリール基、または置換もしくは非置換複素環式基であり;
ここで、R1またはR2のうちの少なくとも一方は、置換基としてイオン親水基を有し、
kおよびlは独立に、1から3の範囲の整数であり、ここで、kおよびlの合計は、4である〕
を有するシアン染料を含む、請求項1または2に記載のインク。 - インクジェット印刷された媒体の印刷品質を改善する方法であって、膨潤性媒体、多孔性媒体または普通紙媒体に、インクジェットプリンタにより、請求項1または2に記載のインクを塗布して、生じるインクジェットインク印刷された媒体におけるブロンズ光沢の低減、湿潤色相シフトの低減、にじみの低減、および環境ロバスト性からなる群から選択される少なくとも1つの品質を向上させる、方法。
- インクジェットプリンタにおけるペン信頼性またはデキャップ時間を高める方法であって、前記インクジェットプリンタにおいて請求項1または2に記載のインクを使用することを含む、方法。
- 請求項1または2に記載のインク(18)がインクジェットプリンタにより、その上に堆積しているインクジェットインク受容媒体(14)を含む、印刷製品(10)。
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