JP2011521085A - インクジェットインクと共に用いられる定着インク - Google Patents

インクジェットインクと共に用いられる定着インク Download PDF

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Abstract

本開示は、インクジェット印刷可能なインクを含有する水性着色剤と；（ｉ）金属が、二価金属イオン、三価金属イオン、および、これらの混合物からなる群から選択される多価金属塩；および（ｉｉ）エチレンオキシド単位を含むポリウレタンおよびメトキシル化カルボキシル化ポリアリルアミンからなる群から選択される塩安定性で、水溶性で、主にノニオン性の高分子バインダであって；着色剤と実質的に非反応性である高分子バインダを含む定着インクとを含む、インクジェット印刷可能なインクおよびインクジェット印刷可能な定着インクを含むインクセットを提供する。着色剤は、染料、自己分散顔料または顔料分散体を含む。これらのインクは、高い色特性および耐久特性を有する。

Description

本開示は、水性分散体に関し、特に、インクジェットインクと共に用いられる定着インクおよび基材に印刷する方法に関する。
インクジェット印刷は、インクの小滴を紙または生地などの基材上に付着させて所望のイメージを形成するノンインパクト式の印刷プロセスである。これらの小滴は、マイクロプロセッサによって生成される電気信号に応答してプリントヘッドから噴射される。
ほとんどのインクジェットプリンタは、２種以上の異なるインクを備えるインクセットを備えていて、黒色のテキストおよび多色のイメージを印刷可能である。典型的には、インクセットは、少なくともシアン、マゼンタおよびイエロー有色インクおよびブラックインク（ＣＭＹＫインクセット）を備えている。
テキストを印刷するためには、ブラックインクは高い光学的密度を有していることが望ましい。この目的のためには、顔料着色剤、特に、カーボンブラック顔料が最も有利である。顔料着色剤は、インクビヒクル中に不溶でありかつ分散されたままにすると共に適当に噴射させるために処理されていなければならない。分散安定性をもたらすために、顔料は、通例、分散剤で処理され、広く多様なこのような材料が開示されてきている。例えば、米国特許第５，０８５，６９８号明細書、同５，５１９，０８５号明細書、同５，２７２，２０１号明細書、および、同５，６４８，４０５号明細書において記載されているブロックコポリマー分散剤が特に有効である。向上した分散安定性のための、両性（時々、高分子両性電解質と称される）分散剤、すなわち、酸性および塩基試薬と反応することが可能である部分を含有する分散剤もまた記載されている。例えば、米国特許第５，６４８，４０５号明細書は、ＭＡＡ／ＤＭＡＥＭＡ／ＢＺＭＡランダムコポリマーから形成される両性分散剤を開示している。
典型的には、イメージが印刷される基材は多孔性であり（例えば、紙または生地）、印刷されたイメージは基材中に吸収される傾向にあり、その結果、イメージは低い光学密度を有するものとなってしまう。光学密度を向上するためには、イメージが基材の表面上に載っていることが望ましいが、このイメージが、インク汚れが最小限となるかまたは排除されるよう、その場に固定されることも要求される。
現在入手可能な成功を収めているインクジェットインクおよび印刷方法にかかわらず、良好な光学密度を向上した耐汚れ性と併せて有するインクジェットで印刷されたイメージに対する必要性が未だ存在している。
第１の態様において、本開示は：
インクジェットインクを含有する水性着色剤；
定着インクであって：
（ｉ）金属が、Ｃａ２＋、Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋、Ｍｇ２＋、Ｚｎ２＋およびＢａ２＋などの二価金属イオン、Ａｌ３＋、Ｆｅ３＋およびＣｒ３＋などの三価金属イオン、ならびに、これらの混合物からなる群から選択される多価金属塩；ならびに
（ｉｉ）エチレンオキシド単位を含むポリウレタンおよびメトキシル化カルボキシル化ポリアリルアミンからなる群から選択される塩安定性で、水溶性で、主にノニオン性の高分子バインダであって；着色剤と実質的に非反応性である高分子バインダ
を含む定着インク
を含む、インクジェット印刷用インクセットを提供する。
着色剤は、染料、自己分散顔料または顔料分散体を含む。「高分子バインダは着色剤と実質的に非反応性である」とは、塩安定性で、水溶性で、主にノニオン性の高分子バインダの溶液は、インクと混合されたときに凝固（ゲル化）または沈殿しないことを意味する。
第２の態様において、本開示は：
（ａ）
インクジェットインクを含有する水性着色剤；
定着インクであって：
（ｉ）金属が、Ｃａ２＋、Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋、Ｍｇ２＋、Ｚｎ２＋およびＢａ２＋などの二価金属イオン、Ａｌ３＋、Ｆｅ３＋およびＣｒ３＋などの三価金属イオン、ならびに、これらの混合物からなる群から選択される多価金属塩；ならびに
（ｉｉ）エチレンオキシド単位を含むポリウレタンおよびメトキシル化カルボキシル化ポリアリルアミンからなる群から選択される塩安定性で、水溶性で、主にノニオン性の高分子バインダであって；着色剤と実質的に非反応性である高分子バインダ；
を含む定着インク
を含むインクセットを提供する工程
（ｂ）インクジェット印刷可能な定着インクを基材に適用する工程、および
（ｃ）インクジェットインクを含有する水性着色剤を基材に適用する工程
を含む基材に印刷する方法を提供する。
本開示のこれらのおよび他の特性および利点は、以下の詳細な説明を読了することにより当業者により容易に理解されるであろう。明確さのために、個別の実施形態の文脈において上述および後述されている本開示の一定の特性は、単一の実施形態において組み合わせて提供されていてもよいことが理解されるべきである。反対に、簡潔さのために、単一の実施形態の文脈において記載されている本開示の種々の特性は、個別にまたは任意のサブコンビネーションで提供されてもよい。加えて、単数系での参照はまた、文脈が明確にそうでないと示している場合を除き、複数形（例えば、「ａ」および「ａｎ」は１つ、または、１つもしくは複数を指し得る）を包含し得る。
本出願人らは、本開示におけるすべての引用文献のすべての内容を明確に組み込む。さらに、量、濃度または他の値もしくはパラメータが、範囲、好ましい範囲または好ましい上方値および好ましい下方値の列挙のいずれかとして記載されている場合、これは、範囲が個別に開示されているかどうかにかかわらず、いずれかの範囲上限または好ましい値と、いずれかの範囲下限または好ましい値とのいずれかの対から形成されるすべての範囲を特定的に開示していると理解されるべきである。本明細書において数値の範囲に言及されている場合、他に明記されていない限りにおいて、この範囲は、その端点、ならびに、その範囲内のすべての整数および分数を含むと意図されている。本開示の範囲が、範囲を定義する際に言及された特定の値に限定されることは意図されていない。明確さのために、個別の実施形態の文脈において上述および後述されている本開示の一定の特性は、個別にまたは任意のサブコンビネーションで提供されてもよいことが理解されるべきである。
一実施形態においては、本明細書における開示は、組成物またはプロセスの基本的なおよび新規な特徴に著しく影響しない任意の構成要素またはプロセスステップが除外されると解釈されることが可能である。また、本開示は、本明細書において特定されていない任意の構成要素またはプロセスステップを除外するものと解釈されることが可能である。
図１は、実施例のインクに対する光学密度対耐汚れ性のプロットである。黒い四角は光学密度（ＯＤ）計測値であると共に、三角は耐汚れ性評価である。
定着インクは、水性着色剤含有インクジェットインクと組み合わされて用いられて、高い色特性および耐久特性および、特に、耐汚れ性を有するイメージをもたらす。
定着インク：
定着インクは、多価金属塩と、塩安定性で、水溶性で、主にノニオン性の高分子バインダとの混合物を含む。定着インクは、有色インクの上および／または下に噴射され得る。一般に、顔料ベースのインク用の定着剤は、彩度および／または光学密度を高めるよう設計されている。しかしながら、定着インクはまた、他の追加の不特定の有益な効果をも有し得る。
定着インクは、典型的には、水性ビヒクルをさらに含む。定着インクはまた、１種または複数種の界面活性剤または殺生剤またはこれらの混合物などの添加剤を含むことが可能である。基材上への液体の供給を最低限とするために、定着インクは、典型的には、定着される有色インクの体積以下の体積で有効であるよう配合される。典型的には、必須ではないが、定着インクの液滴体積は、有色インクと同じとなり、それ故、典型的には、有色インクの各液滴について約１滴を超える定着インクはないこととなる。定着インクはまた、一般に、実質的に無色であると共に、定着される有色インクの色調を知覚可能なほどに、または、実質的に変化させない。
定着薬
定着薬は、最も一般的には、着色剤との静電的相互作用によって機能するよう設計される。それ故、アニオン性染料または顔料分散体はカチオン性定着薬で処理されるか、または、カチオン性着色剤はアニオン性定着薬で処理され、これにより、着色剤を不動化または「定着」させる。このプロセスは、時々、着色剤を「不溶化」、「付着」または「クラッシュ（ｃｒａｓｈｉｎｇ）」させると技術分野において称される。
多価金属塩における金属は、二価金属イオンおよび三価金属イオン、およびこれらの混合物からなる群から選択される。二価金属イオンは、Ｃａ２＋、Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋、Ｍｇ２＋、Ｚｎ２＋およびＢａ２＋からなる群から選択されると共に、三価金属イオンは、Ａｌ３＋、Ｆｅ３＋およびＣｒ３＋からなる群から選択される。典型的には、多価金属は、Ｃａ２＋およびＭｇ２＋からなる群から選択される二価金属イオンまたはＡｌ３＋などの三価金属イオンである。多価金属塩は、定着インクの総重量を基準として約０．５％〜約１５％、より典型的には約１％〜約８％の量で存在する。多価金属イオンは、塩形態での添加により定着インクに組み込まれることが可能である。関連するアニオン性材料は、特に塩化物、臭化物、ヨウ化物およびフッ化物などのハロゲン化物、窒化物、ならびに、硫酸塩といった任意の一般的なアニオン性材料から選択されることが可能である。アニオン性形態は、多価カチオンが水溶液中に可溶性であるよう選択される。多価カチオン性塩は、その水和物形態で用いられることが可能である。１種または複数種の多価カチオン性塩が前処理溶液において用いられ得る。
カルシウムイオンについて、好ましい多価カチオン塩は、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、硝酸カルシウム水和物およびこれらの混合物である。
ノニオン性高分子バインダ
塩安定性で、水溶性で、主にノニオン性の高分子バインダは、エチレンオキシド単位を含むポリウレタン、および、メトキシル化カルボキシル化ポリアリルアミンからなる群から選択され；ここで、高分子バインダは、着色剤と実質的に非反応性である。典型的には、エチレンオキシド単位を含むポリウレタンは水溶性であると共に、主にノニオン性であり、および、約５０００〜約２５，０００、より典型的には約７，０００〜約２０，０００の平均数分子量を有し得る。
好適な水溶性ポリウレタンの例は、ポリマーが、主に、ノニオン性官能性をもたらす１つまたは複数の組み込まれたエチレンオキシド単位を介して安定化されているものである。好適なポリウレタンは、典型的には、マルチステップ合成プロセスによって調製される。プレポリマー形成の第１のステージにおいては、ジイソシアネートが、各々が２個のＮＣＯ反応性基を含有する、化合物、ポリマー、または化合物の混合物、ポリマーの混合物またはこれらの混合物と反応される。この中間体ポリマーまたはプレポリマーは、ＮＣＯ基またはＮＣＯ反応性基の一方で末端封止されることが可能である。末端基は、プレポリマーステージにおけるＮＣＯ基対ＮＣＯ反応性基のモル比によって定義される。典型的には、プレポリマーは、モル過剰量のＮＣＯを用いることにより達成されるＮＣＯ末端封止材料である。それ故、ジイソシアネート対２つのイソシアネート反応性基を含有する化合物のモル比は、約１．０５：１．０〜約５．０：１．０、典型的には約１．１０：１．０〜約２．０：１．０である。普通、ＮＣＯ反応性基を含有する化合物は、ノニオン性およびアニオン性またはカチオン性セグメントを含むＯＨ基を有する親水性化合物、ならびに、ＯＨ基を有するポリオールである。
好適なジイソシアネートは、イソシアネート基に結合している、芳香族、脂環式または脂肪族基のいずれかを含有するものである。これらの化合物の混合物もまた用いられ得る。脂環式または脂肪族部分に結合しているイソシアネートを有するプレポリマーが好ましい。芳香族ジイソシアネートが用いられる場合、脂環式または脂肪族イソシアネートもまた典型的には存在する。
好適なジイソシアネートの例としては、シクロヘキサン−１，３−および−１，４−ジイソシアネート；１−イソシアナト−３−イソシアナトメチル−３，５，５−トリメチル−シクロヘキサン（イソホロンジイソシアネートまたはＩＰＤＩ）；ビス−（４−イソシアナトシクロヘキシル）−メタン；１，３−および１，４−ビス−（イソシアナトメチル）−シクロヘキサン；１−イソシアナト−２−イソシアナトメチルシクロペンタン；２，４’−ジイソシアナト−ジシクロヘキシルメタン；ビス−（４−イソシアナト−３−メチル−シクロヘキシル）−メタン、α，α，α’，α’−テトラメチル−１，３−および／または−１，４−キシリレンジイソシアネート；１−イソシアナト−１−メチル−４（３）−イソシアナトメチルシクロヘキサン；ならびに、２，４−および／または２，６−ヘキサヒドロトルイレンジイソシアネートが挙げられる。
親水性ＮＣＯ反応性化合物の例としては、例えば、−（（ＣＨ２）２Ｏ）ｍ−（式中、ｍは約１〜約４００、典型的には約５〜約２００であることが可能である）といったエチレンオキシドまたはエチレンオキシド誘導体などの、例えば、ＯＨ基およびノニオン性分散セグメントといったＮＣＯ反応性基を含有する化合物が挙げられる。このような例の一つは、ポリエチレングリコール側鎖を有するポリエーテルジオールである、Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｅｓｓｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）製のＴｅｇｏｍｅｒ（登録商標）Ｄ３４０３である。
プレポリマーの調製のために反応され得る、少なくとも２個のＮＣＯ反応性基を含有する好適なポリオールは、約６０〜約６０００の分子量を有するものである。これらのうち、高分子ポリオールは数平均分子量によって最適に定義されると共に、約２００〜約６０００、典型的には約８００〜約３０００、およびより典型的には約１０００〜約２５００の範囲であることが可能である。分子量は、ヒドロキシル基分析（ＯＨ数）によって測定される。これらの高分子量化合物の例としては、ポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリ（メタ）アクリレート、ポリエステルアミド、ポリチオエーテル、または、エステル結合およびカーボネート結合の両方が同一のポリマー中に見出される、ポリエステル−ポリカーボネートなどの混合ポリマーが挙げられる。これらのポリマーの組み合わせもまた用いられることが可能である。例えば、ポリエステルポリオールおよびポリ（メタ）アクリレートポリオールが同一のポリウレタン合成において用いられ得る。
ヒドロキシ含有化合物およびポリマーについて記載したとおり、同様のＮＣＯ反応性材料を用いることが可能であるが、これは、他のＮＣＯ反応性基を含有する。例は、ジチオール、ジアミン、チオアミン、ならびに、さらにはヒドロキシチオールおよびヒドロキシルアミンであろう。これらは、ポリオールについて記載されている分子量または数平均分子量を有する化合物またはポリマーのいずれかであることが可能である。
好適なポリエーテルポリオールは、反応性水素原子を含有する出発化合物と、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド、テトラヒドロフラン、エピクロロヒドリンなどのアルキレンオキシド、または、これらの混合物との反応による公知の様式で入手される。反応性水素原子を含有する好適な出発化合物としては、ポリエステルポリオールの調製のための多価アルコール、ならびに、これに加えて、水、メタノール、エタノール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、マンニトール、ソルビトール、メチルグリコシド、スクロース、フェノール、イソノニルフェノール、レソルシノール、ハイドロキノン、１，１，１−および１，１，２−トリス−（ヒドロキシフェニル）−エタン、ジメチロールプロピオン酸またはジメチロールブタン酸が挙げられる。好適なポリエーテルポリオールの１種は、１４００分子量ポリテトラメチレンオキシドポリオールである、Ｉｎｖｉｓｔａ（Ｗｉｃｈｉｔａ，ＫＳ）製のＴｅｒａｔｈａｎｅ（登録商標）１４００である。
高分子量ポリオールは、一般に、ポリウレタンの重量を基準として少なくとも約５％、典型的には少なくとも約１０重量％の量でポリウレタン中に存在する。これらのポリオールの最大量は、ポリウレタンの重量を基準として、一般に約６５％、および典型的には約５５重量％である。
典型的にはイソシアネートポリ付加反応における二官能性である上述の成分に追加して、トリメチロールプロパンまたは４−イソシアナトメチル−１，８−オクタメチレンジイソシアネートなどのポリウレタン化学における一般に知られている単官能性部分およびさらに三官能性およびより高次な官能性成分の小さな部分が、ＮＣＯプレポリマーまたはポリウレタンの分枝が所望される事例において用いられ得る。しかしながら、ＮＣＯプレポリマーは実質的に直鎖であるべきであり、これは、プレポリマー出発成分の平均官能性を約２．１以下、典型的には約１．７〜約２に維持することにより達成され得る。
既述のとおり、ポリウレタンは、典型的には、これらのＮＣＯ含有プレポリマーを連鎖末端封止または連鎖延長することにより調製される。連鎖延長の好適な方法は、ＮＣＯ−プレポリマーに、水へのプレポリマー転化の前、最中、または、その後にポリアミンを添加することである。任意により、連鎖延長は、プレポリマー転化の後に生じることが可能である。ポリアミンとしては、１−アミノ−３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン（イソホロンジアミンまたはＩＰＤＡ）、ビス−（４−アミノ−シクロヘキシル）−メタン、ビス−（４−アミノ−３−メチルシクロヘキシル）−メタン、１，６−ジアミノヘキサン、ヒドラジン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミンおよびペンタエチレンヘキサミンが挙げられる。
いくつかの場合において、連鎖末端封止が望ましい。連鎖末端封止は、ほとんどの場合において、モノ−アミンまたはモノ−アルコールなどのモノ−ＮＣＯ反応性材料の付加を必要とする。
これらの材料は、プレポリマーの転化前、最中、または、その後に添加されることが可能である。ポリ−ＮＣＯ反応性材料は、ＮＣＯ反応性基の１種が他のものより実質的に速く反応する場合に用いられることが可能である。いくつかの例は、エタノールアミンおよびジエタノールアミンであろう。アミン基は、アルコールよりかなり速くＮＣＯ基と反応する。
好適な連鎖停止剤は、１の１分子当たり平均官能性を有するアミンまたはアルコールであり、すなわち、第１級または第二級アミン窒素またはアルコール酸素の数は１分子当たり平均で１である。所望される官能性は、第１級または第２級アミノ基を用いることにより達成することが可能である。アミンまたはアルコールは、一般に芳香族、脂肪族または脂環式であると共に、１〜約３０個、典型的には約２〜約１５個およびより典型的には約２〜約１０個の炭素原子を含有する。これらは、追加の置換基を含有していてもよいが、これらは、アミンまたはアルコール基ほどイソシアネート基と反応性ではない。好適な一例はビス（２−メトキシエチル）アミン（ＢＭＥＡ）である。
連鎖停止剤および連鎖延長剤は、混合物として、または、ＮＣＯ−プレポリマーへの逐次的な添加として用いられることが可能である。
本発明に従って用いられるべき連鎖延長剤および／または連鎖停止剤の量は、プレポリマー中のイソシアネート基の数に応じ得る。典型的には、プレポリマーのイソシアネート基対連鎖延長剤／連鎖停止剤のイソシアネート−反応性基の比は、当量基準で、約１．０〜約０．６と約１．０〜約１．１との間、より典型的には約１．０〜約０．７と約１．０〜約１．１との間である。アミンまたはアルコールで連鎖延長／連鎖末端封止されないイソシアネート基はいずれも連鎖延長剤として機能する水と反応するであろう。
最終生成物は、水溶液の総重量に対する総乾燥ポリマーを基準として、約６０重量％以下、典型的には約１５〜約６０重量％および最も典型的には約３０〜約４０重量％の固形分含有量を有するポリウレタンの安定な水溶液である。しかしながら、常に、所望される任意の最低固形分含有量に溶液を希釈することが可能である。
ノニオン性ポリウレタンはまた、ポリマー中に組み込まれたイオン性成分をも有し得る。イオン基置換の場合には、この基は、カルボン酸基、カルボキシレート基、スルホン酸基、スルフォン酸基、リン酸基およびホスホン酸基であることが可能であり、酸塩は、対応する酸基を、ＮＣＯプレポリマーの形成前、その最中、または、その後のいずれか、典型的にはＮＣＯプレポリマーの形成の後に中和することにより形成される。
カルボン酸基含有化合物の例は、式（ＨＯ）ｘＱ（ＣＯＯＨ）ｙ（式中、Ｑは１〜約１２個の炭素原子を含有する直鎖または分岐炭化水素ラジカルを表し、ｘは１または２（典型的には２）であり、および、ｙは、１〜３（典型的には１または２）である）に対応するヒドロキシ−カルボン酸である。
これらのヒドロキシ−カルボン酸の例としては、クエン酸、酒石酸およびヒドロキシピバル酸が挙げられる。
特に好ましい酸は、式中、ｘ＝２およびｙ＝１である上述の式のものである。これらのジヒドロキシアルカン酸は、その開示が、すべての目的についてその内容全体を本明細書に記載したものとして、本明細書において参照により援用されている米国特許第３４１２０５４号明細書に記載されている。特に好ましいジヒドロキシアルカン酸は、構造式：
Figure 2011521085
 （式中、Ｑ’は、水素、または、１〜約８個の炭素原子を含有するアルキル基である）によって表されるα，α−ジメチロールアルカン酸である。最も好ましい化合物は、α，α−ジメチロールプロピオン酸、すなわち、上記式においてＱ’がメチルであるものである。
酸基を塩基に転化するために好適な中和剤としては、第三級アミン、アルカリ金属カチオンおよびアンモニアが挙げられる。好ましい中和剤は水酸化カリウムおよび水酸化ナトリウムである。
イオン性成分は、多価カチオン性と錯化して、ノニオン性ポリマー／多価カチオン性溶液の安定性を損なわすこととなる錯体を形成し得るため、ノニオン性ポリウレタン中のイオン性成分の量には制限があり得る。ポリマーの多価カチオン性溶液への添加が安定な溶液をもたらすことが可能であるよう、ノニオン性成分は、主成分であるべきである。ノニオン性ポリマーが多価カチオン性塩溶液の存在下に安定であるかのスクリーニングテストでは、約１０重量％ポリマーおよび約１５重量％の硝酸カルシウム四水和物を混合すると共に、溶液が安定であるかを観察する。安定性観察は、周囲温度（約２５℃）で、１０分間〜２４時間実施され得る。
メトキシル化カルボキシル化ポリアリルアミンは、以下に示す化学構造を有し得る。典型的には、数平均分子量は約５０００〜約２５，０００、より典型的には約１５，０００である。
Figure 2011521085
 （式中、ｎは約５０〜約２００であり、より典型的には約１００〜約１２０である）。これらのメトキシル化カルボキシル化ポリアリルアミンは、日本国東京の日東紡績株式会社製のＰＡＡ−Ｕ５０００として市販されている。メトキシル化カルボキシル化ポリアリルアミンの製造方法は公知であり、この目的のために本明細書において参照により援用される、「良好な清浄性及び印刷適性を有する変性ポリアリルアミン及びその製造方法」と題された特開２００５−０８９４８８号公報に記載されている。このプロセスは、Ｎ−アルキルジアリルアミン−アリルアミンコポリマーをジアルキル炭酸塩と反応させる工程を含むことが可能である。
典型的には、水溶性で主にノニオン性の高分子バインダが多価カチオン性塩溶液に添加され、このポリマー／多価カチオン性塩溶液は溶液として安定でなければならない。多価カチオン性塩溶液の存在下でノニオン性ポリマーがゲル化するか沈殿してしまう場合、上記スクリーニングテストに記載のとおり、これは、定着剤溶液用のポリマー添加剤としては用いられることができない。
塩安定性で、水溶性で、主にノニオン性の高分子バインダは、定着インクの総重量を基準として約０．５％〜約１０％、より典型的には約１％〜約５％の量で存在する。
水性ビヒクル：
水性ビヒクルは、水、または、水と少なくとも１種の水和性の有機溶剤との混合物である。好適な混合物の選択は、所望される表面張力および粘度などの特定の用途の要求、選択された顔料、顔料インクジェットインクの乾燥時間、ならびに、インクが印刷されることとなる紙のタイプに依存する。選択され得る水溶性有機溶剤の代表例としては、（１）メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール、イソ−ブチルアルコール、フルフリルアルコール、およびテトラヒドロフルフリルアルコールなどのアルコール；（２）アセトン、メチルエチルケトンおよびジアセトンアルコールなどのケトンまたはケトアルコール；（３）テトラヒドロフランおよびジオキサンなどのエーテル；（４）酢酸エチル、エチル乳酸塩、エチレンカーボネートおよびプロピレンカーボネートなどのエステル；（５）エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、テトラ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、２−メチル−２，４−ペンタンジオール１，２，６−ヘキサントリオールおよびチオジグリコールなどの多価アルコール；（６）エチレングリコールモノ−メチル（または−エチル）エーテル、ジエチレングリコールモノ−メチル（または−エチル）エーテル、プロピレングリコールモノ−メチル（または−エチル）エーテル、トリエチレングリコールモノ−メチル（または−エチル）エーテルおよびジエチレングリコールジ−メチル（または−エチル）エーテルなどのアルキレングリコールに由来する低級アルキルモノ−またはジ−エーテル；（７）ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、および１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンなどの窒素含有環式化合物；ならびに、（８）ジメチルスルホキシドおよびテトラメチレンスルホンなどの硫黄含有化合物が挙げられる。
インク中の水性キャリア媒体の量は、典型的には、インクの総重量に基づいて、約７０％〜約９９．８％、および典型的には約８０％〜約９９．８％の範囲である。
水性キャリア媒体は、グリコールエーテルおよび１，２−アルカンジオールなどの浸透剤を含むことにより、速浸透性（速乾性）とすることが可能である。グリコールエーテルとしては、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−イソ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−イソ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、１−メチル−１−メトキシブタノール、プロピレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−イソ−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、およびジプロピレングリコールモノ−イソプロピルエーテルが挙げられる。１，２−アルカンジオールは、典型的には１，２−Ｃ４〜６アルカンジオール、もっとも典型的には１，２−ヘキサンジオールである。
添加されるグリコールエーテルおよび１，２−アルカンジオールの量は適当に判定されなければならないが、典型的には、インクの総重量に基づいて、約１〜約１５重量％およびより典型的には約２〜約１０重量％の範囲である。
水性ビヒクルは、典型的には、約３０％〜約９５％の水を含有し、残量（すなわち、約７０％〜約５％）は水溶性溶剤であろう。定着インク組成物は、典型的には、水性ビヒクルの総重量を基準として約６０％〜約９５％の水を含有する。
他の成分
他の成分（添加剤）を定着インクに配合することが可能であるが、配合は、日常的な実験によって容易に判定され得る、安定性および最終インクの噴射性にこのような他の成分が干渉しない程度でなされる。このような他の成分は、技術分野において周知である一般的な常識の範囲内である。
通例、界面活性剤がインクに添加されて、表面張力および濡れ特性が調整される。好適なノニオン性界面活性剤の例としては、エトキシル化アセチレンジオール（例えば、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ製のＳｕｒｆｙｎｏｌｓ（登録商標）シリーズ）、エトキシル化第１級アルコール（例えば、Ｓｈｅｌｌ製のＮｅｏｄｏｌ（登録商標）シリーズおよびＴｏｍａｈ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ製のＴｏｍａｄｏｌ（登録商標）シリーズ）、ならびに、第２級アルコール（例えば、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ製のＴｅｒｇｉｔｏｌ（登録商標）シリーズ）が挙げられる。界面活性剤は、典型的には、インクの総重量を基準として約０．０１〜約５％および典型的には約０．２〜約２％の量で用いられる。
好適なカチオン性界面活性剤としては、例えば、ドデシルトリメチル塩化アンモニウム、臭化セチルトリメチルアンモニウム、塩化セチルトリメチルピリジニウムおよび他などの第４級アンモニウムまたはピリジニウム界面活性剤が挙げられる。
一定のｐＨ範囲内にある、カチオン性である両性界面活性剤もまた用いられ得る。この場合、液体組成物のｐＨは、界面活性剤の等電点未満に調節されなければならない。有用な両性イオン性界面活性剤のいくつかの例としては、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−テトラデシルアミンオキシド（ＮＴＡＯ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルＮ−ヘキサデシルアミンオキシド（ＮＨＡＯ）および関連するアミンオキシド化合物が挙げられる。他の例は、Ｎ−ドデシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルグリシンである。さらに他の例としては、リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホン酸塩、レシチン等、および、ホスホマイシンなどのホスホネートエステルが挙げられる。
殺生剤が、微生物の増殖を阻害するために用いられ得る。好適な一例は、Ａｖｅｃｉａ、Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ，ＵＫ製のＰｒｏｘｅｌ（登録商標） ＧＸＬである。
上述の成分は、一般に上述されている、および、一般に当業者によって認識されている所望のインク特性を達成するために種々の割合、ならびに、組み合わせで、定着インクを形成するために組み合わされることが可能である。特定の最終用途に対してインクを最適化するためにいくつかの実験が必要であり得るが、このような最適化は、一般に技術分野における通常の技術の範囲内である。
定着インクは、噴射条件およびプリントヘッドの設計について調節された物理特性を有する。液滴速度、小滴の分離長、液滴サイズおよび流れ安定性は、インクの表面張力および粘度によって大きく影響される。定着インクは、典型的には、２５℃で約２０ｄｙｎｅ／ｃｍ〜約７０ｄｙｎｅ／ｃｍの範囲内の表面張力を有する。粘度は、２５℃で３０ｃＰもの高さであることが可能であるが、典型的には、いくらか低い。本開示の定着インクは、低い粘度が要求される用途について特に有利である可能性がある。それ故、インクの粘度（２５℃で）は、約７ｃｐｓ未満、または約５ｃｐｓ未満、さらには約３未満であることが可能であるが、典型的には、約１ｃｐｓ以上である。インクは、インクジェット装置において顕著な程度で詰まることのないよう長期にわたって優れた保管安定性を有しているべきである。さらに、インクは、接触することとなるインクジェット印刷装置の部品を腐食させるべきではないと共に、基本的に無臭および無毒性であるべきである。
インクジェットインク組成物
水性インクジェットインクは、着色剤および水性ビヒクルを含む。着色剤は、染料または顔料分散体であり得る。染料としては、分散染料、反応性染料、酸染料等が挙げられる。典型的には、顔料分散体は、イオン的に安定化された顔料分散体である。
水性ビヒクル：
水性ビヒクルは、水、または、少なくとも１種の水和性の有機溶剤との水の混合物である。好適な混合物の選択は、所望される表面張力および粘度、選択される顔料、顔料インクジェットインクの乾燥時間、ならびに、その上にインクが印刷されることとなる紙の種類などの特定の用途の要求に応じる。選択され得る水溶性有機溶剤の代表例としては、（１）メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、フルフリルアルコール、およびテトラヒドロフルフリルアルコールなどのアルコール；（２）アセトン、メチルエチルケトンおよびジアセトンアルコールなどのケトンまたはケトアルコール；（３）テトラヒドロフランおよびジオキサンなどのエーテル；（４）酢酸エチル、乳酸エチル、エチレンカーボネートおよびプロピレンカーボネートなどのエステル；（５）エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、テトラ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、２−メチル−２，４−ペンタンジオール１，２，６−ヘキサントリオールおよびチオジグリコールなどの多価アルコール；（６）エチレングリコールモノ−メチル（または−エチル）エーテル、ジエチレングリコールモノ−メチル（または−エチル）エーテル、プロピレングリコールモノ−メチル（または−エチル）エーテル、トリエチレングリコールモノ−メチル（または−エチル）エーテルおよびジエチレングリコールジ−メチル（または−エチル）エーテルなどのアルキレングリコールから誘導される低級アルキルモノエーテルまたはジエーテル；（７）ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、および１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンなどの窒素含有環式化合物；ならびに、（８）ジメチルスルホキシドおよびテトラメチレンスルホンなどの硫黄含有化合物が挙げられる。
インク中の水性キャリア媒体の量は、典型的には、インクの総重量を基準として、約７０％〜約９９．８％、および典型的には約８０％〜約９９．８％の範囲内である。
水性キャリア媒体は、グリコールエーテルおよび１，２−アルカンジオールなどの浸透剤を含ませることにより速浸透性（速乾性）とすることが可能である。グリコールエーテルとしては、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−イソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−イソプロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、１−メチル−１−メトキシブタノール、プロピレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−イソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、およびジプロピレングリコールモノ−イソプロピルエーテルが挙げられる。１，２−アルカンジオールは、典型的には１，２−Ｃ４〜Ｃ６アルカンジオール、最も典型的には１，２−ヘキサンジオールである。
添加されるグリコールエーテルおよび１，２−アルカンジオールの量は適当に判定されなければならないが、典型的には、インクの総重量を基準として、約１〜約１５重量％、および、より典型的には約２〜約１０重量％の範囲内である。
水性ビヒクルは、典型的には、約３０％〜約９５％の水を含有すると共に、残量（すなわち、約７０％〜約５％）は水溶性溶剤であろう。インク組成物は、典型的には、水性ビヒクルの総重量を基準として、約６０％〜約９５％水を含有する。
着色剤：
着色剤は、顔料分散体、自己分散顔料または染料であり得る。顔料分散体は、顔料および分散剤を含み、より典型的には、イオン的に安定化された分散剤を含む。
好適な顔料は、水性インクジェットインク用に一般に技術分野において周知であるものである。伝統的に、顔料は、高分子分散剤または界面活性剤などの分散剤によって安定化されて、顔料のビヒクル中の安定な分散体がもたらされる。しかしながら、最近になって、いわゆる「自己分散可能な」または「自己分散性」顔料（本明細書中、以下「ＳＤＰ」）が開発されてきている。名称が意味するであろうとおり、ＳＤＰは、分散剤なしでも水中に分散性である。分散された染料はまた、本明細書において用いられる水性インク中に不溶性であるために顔料としてもみなされる。
分散剤、または顔料に適用される表面処理は、アニオン性表面電荷（「アニオン性顔料分散体」）を形成する。典型的には、この表面電荷は、主にイオン化性カルボン酸（カルボキシレート）基によって付与される。
顔料を安定化させるために用いられる分散剤は、典型的には高分子分散剤である。構造化ポリマーまたはランダムポリマーのいずれかが用いられ得るが、構造化ポリマーが、技術分野において周知である理由のために分散剤用に好ましい。「構造化ポリマー」という用語は、ブロック、分岐またはグラフト構造を有するポリマーを意味する。構造化ポリマーの例としては、米国特許第５０８５６９８号明細書に開示されているものなどのＡＢまたはＢＡＢブロックコポリマー；欧州特許出願公開Ａ−０５５６６４９号明細書に開示されているものなどのＡＢＣブロックコポリマー；ならびに、米国特許第５２３１１３１号明細書に開示されているものなどのグラフトポリマーが挙げられる。用いられることが可能である他の高分子分散剤は、例えば、米国特許第６１１７９２１号明細書、米国特許第６２６２１５２号明細書、米国特許第６３０６９９４号明細書および米国特許第６４３３１１７号明細書に記載されている。これらの公報の各々の開示は、すべての目的についてその内容全体を本明細書に記載したものとして本明細書において参照により援用される。本発明における使用のために好適なポリマー分散剤は、疎水性モノマーおよび親水性モノマーの両方を含む。ランダムポリマーにおいて用いられる疎水性モノマーのいくつかの例は、メチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、２−フェニルエチルメタクリレートおよび対応するアクリレートである。親水性モノマーの例は、メタクリル酸、アクリル酸、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートおよびこれらの塩である。また、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートの第４級塩が採用され得る。
顔料が分散剤の添加によって安定化されている顔料分散体は、技術分野において公知である方法によって調製され得る。一般に、後に所望の添加剤を含有する好適な液体で希釈される濃縮形態での安定化された顔料を形成することが望ましい。顔料分散体は、先ず、選択された顔料と、高分子分散剤と、アルカリ塩基（水酸化カリウムなど）または第三級アミン（ジメチルエタノールアミンなど）を含む、高分子分散剤中に含有されるカルボン酸基を特定的にイオン化する中和剤とを、水性キャリア媒体（水および、任意により、例えば、トリエチレングリコールモノブチルエーテルといった水和性の溶剤など）中において予混合し、次いで、顔料を分散または解膠させることにより調製される。分散ステップは、２−ロールミル、媒体ミル、水平ミニミル、ボールミル、アトライタにおいて達成され得るか、または、液体ジェット相互作用チャンバ内の複数のノズルに、この混合物を少なくとも約５，０００ｐｓｉから約５０，０００ｐｓｉ以下、典型的には約１５，０００〜約２５，０００ｐｓｉの液体圧力で通過させて水性キャリア媒体における顔料粒子の均質な分散体をもたらすことによって達成され得る（ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｚｅｒ）。あるいは、濃縮物は、高分子分散剤および顔料を加圧下に乾式製粉することにより調製され得る。媒体ミル用の媒体は、ジルコニア、ＹＴＺ、およびナイロンを含む通例利用可能な媒体から選択される。これらの種々の分散プロセスは、米国特許第５０２２５９２号明細書、米国特許第５０２６４２７号明細書、米国特許第５３１０７７８号明細書、米国特許第５８９１２３１号明細書、米国特許第５６７９１３８号明細書、米国特許第５９７６２３２号明細書および米国特許第２００３００８９２７７号明細書によって例示されているとおり、技術分野において周知である一般的な常識の範囲内である。これらの書面のすべては、すべての目的についてその内容全体を本明細書に記載したものとして、本明細書において参照により援用される。２−ロールミル、媒体ミル、および、液体ジェット相互作用チャンバ中の複数のノズルに、混合物を少なくとも約５，０００ｐｓｉ〜約５０，０００ｐｓｉ、典型的には約１５，０００〜約２５，０００ｐｓｉの液体圧力で通過させる工程が好ましい。
製粉プロセスが完了した後、顔料濃縮物は、水性系に「薄め」られ得る。「薄める」とは混合または分散を伴う濃縮物の希釈を指し、混合／分散の強度は、通常、日常的な方法論を用いた試行錯誤によって判定され、度々、高分子分散剤、溶剤および顔料の組み合わせに依存する。十分な薄める条件の判定が、高分子分散剤、溶剤および顔料のすべての組み合わせについて必要とされる。
分散体を調製した後、水和性溶剤の量が、いくつかのインクジェット用途が許容するであろうレベルを超える場合がある。分散体のいくつかについては、それ故、最終分散体を限外ろ過に供して水和性溶剤の量を減らす必要があり得る。安定性を向上させると共に顔料分散体の粘度を低減させるために、これは、約３０℃〜約１００℃であって、好ましくは約７０℃の温度で、約１０〜約２４時間加熱することにより加熱処理され得る。より長い加熱が分散体の性能に影響することはない。
顔料を安定化させるために必要とされる高分子分散剤の量は、特定の高分子分散剤、顔料およびビヒクル相互作用に応じる。顔料対高分子分散剤の重量比は、典型的には約０．５〜約６の範囲であろう。好ましい範囲は約０．７５〜約４である。
しかしながら、最近になって、いわゆる「自己分散可能な」または「自己分散性」顔料（本明細書中、以下「ＳＤＰ」）が開発されてきている。名称が意味するであろうとおり、ＳＤＰは、分散剤なしで水またはビヒクル中に分散性である。すべての目的についてその内容全体を本明細書に記載したものとして、その開示が本明細書において参照により援用される、例えば、米国特許第５５５４７３９号明細書、米国特許第５５７１３１１号明細書、米国特許第５６０９６７１号明細書、米国特許第５６７２１９８号明細書、米国特許第５６９８０１６号明細書、米国特許第５７０７４３２号明細書、米国特許第５７１８７４６号明細書、米国特許第５７４７５６２号明細書、米国特許第５７４９９５０号明細書、米国特許第５８０３９５９号明細書、米国特許第５８３７０４５号明細書、米国特許第５８４６３０７号明細書、米国特許第５８５１２８０号明細書、米国特許第５８６１４４７号明細書、米国特許第５８８５３３５号明細書、米国特許第５８９５５２２号明細書、米国特許第５９２２１１８号明細書、米国特許第５９２８４１９号明細書、米国特許第５９７６２３３号明細書、米国特許第６０５７３８４号明細書、米国特許第６０９９６３２号明細書、米国特許第６１２３７５９号明細書、米国特許第６１５３００１号明細書、米国特許第６２２１１４１号明細書、米国特許第６２２１１４２号明細書、米国特許第６２２１１４３号明細書、米国特許第６２７７１８３号明細書、米国特許第６２８１２６７号明細書、米国特許第６３２９４４６号明細書、米国特許第６３３２９１９号明細書、米国特許第６３７５３１７号明細書、米国特許出願公開第２００１／００３５１１０号明細書、欧州特許出願公開Ａ−１０８６９９７号明細書、欧州特許出願公開Ａ−１１１４８５１号明細書、欧州特許出願公開Ａ−１１１５８０３０号明細書、欧州特許出願公開Ａ−１１６７４７１号明細書、欧州特許出願公開Ａ−１１２２２８６号明細書、国際公開第０１／１０９６３号パンフレット、国際公開第０１／２５３４０号パンフレットおよび国際公開第０１／９４４７６号パンフレットを参照のこと。
顔料は、自己分散性とする表面処理（例えば、既に援用されている国際公開第０１／９４４７６号パンフレットを参照のこと）により、従来の方法での分散剤での処理により、または、表面処理および分散剤のいくつかの組み合わせにより、分散体に安定化され得る。
第４級自己分散顔料の例としては、側鎖第４級アミン基を伴うものが挙げられる。このような顔料の調製は、米国特許第５８５１２８０号明細書および米国特許第６２２１１４３号明細書（その開示は、すべての目的についてその内容全体を本明細書に記載したものとして、本明細書において参照により援用されている）に記載されている。
乾燥形態での代表的な商業用顔料は以下を含む。
Figure 2011521085
Figure 2011521085
水−ウェットプレスケーキの形態で入手可能な代表的な商業用顔料としては：Ｈｅｕｃｏｐｈｔｈａｌ（登録商標）Ｂｌｕｅ ＢＴ−５８５−Ｐ、Ｔｏｌｕｉｄｉｎｅ Ｒｅｄ Ｙ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３）、Ｑｕｉｎｄｏ（登録商標）Ｍａｇｅｎｔａ（ピグメントレッド１２２）、Ｍａｇｅｎｔａ ＲＶ−６８３１プレスケーキ（Ｍｏｂａｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｈａｒｍｏｎ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，Ｈａｌｅｄｏｎ，Ｎ．Ｊ．）、Ｓｕｎｆａｓｔ．ＲＴＭ．Ｍａｇｅｎｔａ１２２（Ｓｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．（Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，ＯＨ））、Ｉｎｄｏ（登録商標）Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ Ｓｃａｒｌｅｔ（ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．７１１４５）、Ｔｏｌｕｉｄｉｎｅ Ｒｅｄ Ｂ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３）、Ｗａｔｃｈｕｎｇ（登録商標）Ｒｅｄ Ｂ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８）、Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｒｕｂｉｎｅ Ｆ６Ｂ１３−１７３１（ピグメントレッド１８４）、Ｈａｎｓａ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ（ピグメントイエロー９８）、Ｄａｌａｍａｒ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ ＹＴ−８３９−Ｐ（ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．１１７４１、Ｓｕｎｂｒｉｔｅ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ １７（Ｓｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ，Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ）、Ｔｏｌｕｉｄｉｎｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｇ（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１）、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｓｃａｒｌｅｔ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６０）、Ａｕｒｉｃ Ｂｒｏｗｎ（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン６）等が挙げられる。カーボンブラックなどのブラック顔料は、一般に、水性プレスケーキの形態では入手可能ではない。
カチオン性染料は、典型的には、シアニン、アゾ、アゾメチン、キサンテン、トリフェニルメタン、メチン、ポリメチン、フタロシアニン等の構造骨格を有する。カチオン性染料としては、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー１、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー１１、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー１９、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー２１、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー２５、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー３３、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー３６、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド２、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド９、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１２、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１３、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド３８、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド３９、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド９２、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー１、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー３、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー５、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー９、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー１９、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー２４、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー２５、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー２６、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー２８、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー４５、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー５４、およびＣ．Ｉ．ベーシックブルー６５が挙げられる。これらの染料は、ブラックインクの調製のために組み合わせで用いられ得る。
アニオン性染料としては、アシッドイエロー１１、アシッドイエロー１７、アシッドイエロー２３、アシッドイエロー２５、アシッドイエロー２９、アシッドイエロー４２、アシッドイエロー４９、アシッドイエロー６１、アシッドイエロー７１、ダイレクトイエロー１２、ダイレクトイエロー２４、ダイレクトイエロー２６、ダイレクトイエロー４４、ダイレクトイエロー８６、ダイレクトイエロー８７、ダイレクトイエロー９８、ダイレクトイエロー１００、ダイレクトイエロー１３０、ダイレクトイエロー８６、ダイレクトイエロー１３２、ダイレクトイエロー１４２、アシッドレッド１、アシッドレッド６、アシッドレッド８、アシッドレッド３２、アシッドレッド３５、アシッドレッド３７、アシッドレッド５１、アシッドレッド５２、アシッドレッド８０、アシッドレッド８５、アシッドレッド８７、アシッドレッド９２、アシッドレッド９４、アシッドレッド１１５、アシッドレッド１８０、アシッドレッド２５４、アシッドレッド２５６、アシッドレッド２８９、アシッドレッド３１５、アシッドレッド３１７、ダイレクトレッド１、ダイレクトレッド４、ダイレクトレッド１３、ダイレクトレッド１７、ダイレクトレッド２３、ダイレクトレッド２８、ダイレクトレッド３１、ダイレクトレッド６２、ダイレクトレッド７９、ダイレクトレッド８１、ダイレクトレッド８３、ダイレクトレッド８９、ダイレクトレッド２２７、ダイレクトレッド２４０、ダイレクトレッド２４２、ダイレクトレッド２４３、アシッドブルー９、アシッドブルー２２、アシッドブルー４０、アシッドブルー５９、アシッドブルー９３、アシッドブルー１０２、アシッドブルー１０４、アシッドブルー１１３、アシッドブルー１１７、アシッドブルー１２０、アシッドブルー１６７、アシッドブルー２２９、アシッドブルー２３４、アシッドブルー２５４、ダイレクトブルー６、ダイレクトブルー２２、ダイレクトブルー２５、ダイレクトブルー７１、ダイレクトブルー７８、ダイレクトブルー８６、ダイレクトブルー９０、ダイレクトブルー１０６、ダイレクトブルー１９９が挙げられる。
黒色着色剤はまた、例えば、その開示が本明細書において参照により援用される米国特許第５７５３０１６号明細書に開示されている黒色染料としての染料でもあり得る。黒色着色剤はまた、例えば、既に援用されている米国特許第６２７７１８４号明細書に開示されているとおり、染料および顔料の組み合わせであり得る。
他の成分：
他の成分をインクジェットインクに配合し得るが、配合は、日常的な実験によって容易に判定され得る、安定性およびインクの噴射性にこのような他の成分が干渉しない程度でなされる。このような他の成分は、技術分野において周知である一般的な常識の範囲内である。
通例、界面活性剤がインクに添加されて、表面張力および濡れ特性が調整される。好適な界面活性剤としては、エトキシル化アセチレンジオール（例えば、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ製のＳｕｒｆｙｎｏｌｓ（登録商標）シリーズ）、エトキシル化第１級アルコール（例えば、Ｓｈｅｌｌ製のＮｅｏｄｏｌ（登録商標）シリーズおよびＴｏｍａｈ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ製のＴｏｍａｄｏｌ（登録商標）シリーズ）および第２級アルコール（例えば、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ製のＴｅｒｇｉｔｏｌ（登録商標）シリーズ）、スルホコハク酸塩（例えば、Ｃｙｔｅｃ製のＡｅｒｏｓｏｌ（登録商標）シリーズ）、有機シリコーン（例えば、ＧＥ Ｓｉｌｉｃｏｎｓ製のＳｉｌｗｅｔ（登録商標）シリーズ）、ならびに、フルオロ界面活性剤（例えばＤｕＰｏｎｔ製のＺｏｎｙｌ（登録商標）シリーズ）が挙げられる。界面活性剤は、典型的には、インクの総重量を基準として、約０．０１〜約５％および典型的には約０．２〜約２％の量で用いられる。
殺生剤が、微生物の増殖を阻害するために用いられ得る。好適な一例は、Ａｖｅｃｉａ、Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ，ＵＫ製のＰｒｏｘｅｌ ＧＸＬである。
エチレンジアミン４酢酸（ＥＤＴＡ）、イミノ二酢酸（ＩＤＡ）、エチレンジアミン−ジ（ｏ−ヒドロキシフェニル酢酸）（ＥＤＤＨＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、ジヒドロキシエチレングリシン（ＤＨＥＧ）、トランス−１，２−シクロヘキサンジアミンテトラ酢酸（ＣｙＤＴＡ）、ジエチレントリアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”、Ｎ”−ペンタ酢酸（ＤＴＰＡ）、およびグリコールエーテルジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ酢酸（ＧＥＤＴＡ）、およびこれらの塩などの金属イオン封鎖（またはキレート化）剤の包含が、例えば、重金属不純物の有害な影響を排除するために有利であり得る。このインクは、顔料分散剤および共反応性種以外の相溶性のあるポリマーを含有することが可能である。オリゴマーまたはポリマーは、アクリル、ウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリビニル、ポリエーテル、ポリアミンおよびセルロース系構造に基づいていることが可能であり；ポリマーまたはオリゴマー構造は、ランダム、ブロック、分岐、星型またはデンドリマー構造を含むことが可能である。これらは、可溶性であるか、または、分散体、ラテックスあるいはヒドロゾルとして存在していることが可能である。ラテックスまたは分散体粒子は、均質なまたはコア／シェル構造を有することが可能である。
インク特性：
液滴速度、小滴の分離長、液滴サイズおよび流れ安定性は、インクの表面張力および粘度によって大きく影響される。インクジェットインクは、典型的には、２５℃で約２０ｄｙｎｅ／ｃｍ〜約７０ｄｙｎｅ／ｃｍの範囲内の表面張力を有する。粘度は、２５℃で３０ｃＰもの高さ（３０ｃＰ以下）であることが可能であるが、典型的には、いくらか低い。インクの物理特性は、噴射条件およびプリントヘッドの設計に対して調節される。インクは、インクジェット装置において顕著な程度で詰まることのないよう長期にわたって優れた保管安定性を有しているべきである。さらに、インクは、接触することとなるインクジェット印刷装置の部品を腐食させるべきではないと共に、基本的に無臭および無毒性であるべきである。
本発明のインクセットは、低い粘度が要求される用途について特に有利である可能性がある。それ故、インクの粘度は（２５℃で）、約７ｃｐｓ未満、または約５ｃｐｓ未満、さらには約３．５ｃｐｓ未満であることが可能である。
成分の割合：
上述および後述の成分は、一般に上述されている、および、一般に当業者によって認識されている所望のインク特性を達成するために、種々の割合および組み合わせで、インクを形成するために組み合わされることが可能である。特定の最終用途に対してインクを最適化するためにいくつかの実験が必要であり得るが、このような最適化は、一般に技術分野における通常の技術の範囲内である。
例えば、インク中のビヒクルの量は、水性であるかまたは非水性であるかにかかわらず、典型的には、インクの総重量を基準として、約７０％〜約９９．８％、およびより典型的には約８０％〜約９９．８％の範囲内である。
有色インクにおいては、着色剤は、一般に、インクの総重量基準で、約１２％以下の量、および、より典型的には、約０．１〜約９％の範囲内で存在するであろう。分散剤は、不溶性の着色剤の安定化に必要とされる場合、着色剤の量を基準としたレベルで採用されると共に、通常は、重量比として表記される。一般に、分散剤は、約１：３〜約４：１の範囲内の顔料−対−分散剤重量比で採用される。
他の成分（添加剤）は、存在する場合、一般に、インクの総重量を基準として約１５重量％未満を構成する。界面活性剤は、添加される場合、一般に、インクの総重量を基準として約０．２〜約３重量％の範囲である。顔料分散剤および共反応性種以外のポリマーは必要に応じて添加されることが可能であるが、一般には、インクの総重量を基準として約１５重量％未満であろう。
インクセット：
「インクセット」という用語は、噴射されるためにインクジェットプリンタに備え付けられる、すべての個別のインク、または、例えば本開示の定着インクといった他の流体を指す。
典型的な一実施形態においては、インクセットは、定着インクおよび少なくとも２色の異なる有色インクジェットインクを含む。より典型的には、インクセットは、定着インクおよび少なくとも３色の異なる有色インク（ＣＭＹなど）、さらにより典型的には、定着インクおよび少なくとも４色の異なる有色インク（ＣＭＹＫ）を含む。
上述のＣＭＹＫインクに追加して、インクセットは、追加の異なる有色インクを、異なる強度の種のＣＭＹＫおよび他のインクと共に含有し得る。
例えば、本発明のインクセットは、インクセットにおけるインクの１種または複数種の全強度の種、ならびに、その「薄い」種を含むことが可能である。
インクジェットインクセットに対する追加の色としては、例えば、ホワイト、オレンジ、バイオレット、グリーン、レッドおよび／またはブルーが挙げられ得る。
本開示の特定の実施形態においては、アニオン的に安定化された顔料インクおよび本開示の定着インクを含むインクを含むインクセットが提供されている。他の実施形態において、インクセットは、複数の、異なる色のイオン的に安定化された分散体ベースの顔料インクおよび定着インクを含む。
本開示は：
（ａ）
インクジェットインクを含有する水性着色剤；
定着インクであって：
（ｉ）金属が、Ｃａ２＋、Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋、Ｍｇ２＋、Ｚｎ２＋およびＢａ２＋などの二価金属イオン、Ａｌ３＋、Ｆｅ３＋およびＣｒ３＋などの三価金属イオン、ならびに、これらの混合物からなる群から選択される多価金属塩；ならびに
（ｉｉ）エチレンオキシド単位を含むポリウレタンおよびメトキシル化カルボキシル化ポリアリルアミンからなる群から選択される塩安定性で、水溶性で、主にノニオン性の高分子バインダであって；着色剤と実質的に非反応性である高分子バインダ
を含む定着インク
を含むインクセットを提供する工程、
（ｂ）インクジェット印刷可能な定着インクを基材に適用する工程、および
（ｃ）インクジェットインクを含有する水性着色剤を基材に適用する工程
を含む基材に印刷する方法を提供する。
定着インクは、有色インクの下および／または上に噴射されて、色特性または耐久特性を増強し得る。一般に、顔料用の定着剤は、彩度および／または光学密度が高まるよう設計される。しかしながら、定着剤もまた、他のおよび／または追加の有益な効果を有し得る。
本開示の例示的で、かつ、好ましい実施形態の記載は、本開示の範囲を限定することは意図していない。種々の変更、代替的な構成および均等物が、添付の特許請求の範囲の真の趣旨および範囲から逸脱しない範囲で採用され得る。ここで、この開示をさらに例示することとするが、以下の実施例によって限定はされない。
以下の実施例は、本開示の一定の実施形態を例示する。すべての部、パーセンテージおよび割合は、他に示されていない限りにおいて重量基準である。
成分および略語
ＤＭＰＡ＝ジメチロールプロピオン酸
ＩＰＤＩ＝イソホロンジイソシアネート
ＢＭＥＡ＝ビス（２−メトキシエチル）アミン
テトラグライム＝テトラエチレングリコールジメチルエーテル
ＴＨＦ＝テトラヒドロフラン
特に記載のない限り、上記の化学物質は、Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）または実験用化学物質の他の同様の供給者から得た。
Ｌｉｐｏｎｉｃ（商標）ＥＧ−１−Ｌｉｐｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｃ．（Ｐａｔｔｅｒｓｏｎ，ＮＪ）製のエトキシル化グリセリン湿潤剤
Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）４６５−Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，ＰＡ）製のアセチレングリコールノニオン性界面活性剤
Ｔｅｒｇｉｔｏｌ １５−Ｓ−７−Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）製の第２級アルコールエトキシレートノニオン性界面活性剤
Ｔｅｒａｔｈａｎｅ（登録商標）１４００−Ｉｎｖｉｓｔａ（Ｗｉｃｈｉｔａ，ＫＳ）製のポリテトラメチレンオキシドポリオール
Ｔｅｇｏｍｅｒ Ｄ３４０３−Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｅｓｓｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）製のポリエーテルジオール
ＰＡＡ−Ｕ５０００−日東紡株式会社（日本国、東京）製のメトキシカルボニル化ポリアリルアミン
Ｐｕｌｓｅｔ ＪＫ−１７７−Ｅｓｐｒｉｘ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｓａｒａｓｏｔａ，ＦＬ）製のジメチルアミン−エピクロロヒドリンコポリマー
Ｐｒｏｘｅｌ（登録商標） ＧＸＬ ０ Ａｖｅｃｉａ（Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ，ＵＫ）製の２０％水性ジプロピレングリコール溶液防腐剤。
高分子分散剤
以下の例は基移動重合（ＧＴＰ）に基づいていたが、他のタイプの重合プロセスを用いて同様のタイプのポリマーを生成することが可能である。
以下の実施例については、標準的な実験技術を採用した。
酸値は滴定により測定し、これは、ｍｅｑ／１グラムのポリマー固形分として報告された。分子量はＧＰＣにより測定した。ＧＰＣ分離は、２つの５００−Å、および２つの１００−Å、３０ｃｍ×７．８ｍｍ内径、Ｍｉｃｒｏｓｔｙｒａｇｅｌカラム（Ｗａｔｅｒｓ（Ｍｉｌｆｏｒｄ，ＭＡ））から構成される４つのカラムセットを用いて行った。ＴＨＦ移動相を、Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ（ＰａｌｏＡｌｔｏ，ＣＡ）モデル１０９０勾配液体クロマトグラフにより、１．０ｍＬ／ｍｉｎの流量で送った。溶出種は、Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ １０４７Ａ示差屈折検出器を用いて検出した。細い低分子量ポリ（メチル−メタクリレート）標準を校正物質として用いた。粒径は、Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ Ａｎａｌｙｚｅｒ（Ｌａｒｇｏ，Ｆｌｏｒｉｄａ）を用いて動的光散乱により測定した。分散ステップの多くについて、Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ Ｓｙｓｔｅｍ（Ｎｅｗｔｏｎ，ＭＡ）のモデル１００ＦまたはＹを用いた。
ポリマー組成物への言及において、２重の斜線はブロック間の分離を示し、１本の斜線はランダムコポリマーを示すことに留意すべきである。それ故、例えば、ＢＺＭＡ／ＭＡＡ ９０／１０は、約９０重量％ベンジルメタクリレート（ＢＺＭＡ）および約１０重量％メタクリル酸（ＭＡＡ）単位を最終ポリマー中に有するランダムコポリマーである。
ポリマー１ａ：ＢＺＭＡ／ＭＡＡ９０／１０ランダム直鎖コポリマー
５リットルフラスコに、機械的攪拌機、温度計、Ｎ２導入口、乾燥管出口、および滴下漏斗を備えさせた。ＴＨＦ、１７１５．１ｇをフラスコに充填した。触媒（テトラブチルアンモニウムｍ−クロロベンゾエートのアセトニトリル中の１．０Ｍ溶液１．２ｍＬ）を次いで添加した。開始剤（１−メトキシ−１−トリメチルシロキシ−２−メチルプロペン、５１．３３ｇ（０．２９５モル））を注入した。フィードＩ（テトラブチルアンモニウムｍ−クロロベンゾエートのアセトニトリル中の１．０Ｍ溶液１．２ｍＬおよびＴＨＦ、１０．０ｇ）を開始すると共に、１８０分間にわたって添加した。フィードＩＩ（トリメチルシリルメタクリレート、２６７．６ｇ（１．６９モル）およびベンジルメタクリレート（ＢＺＭＡ）、１３０５．６ｇ（７．４２モル））を０．０分に開始すると共に、７０分間にわたって添加した。
１７３分に、６０．５ｇのメタノールを上述の溶液に添加すると共に蒸留を開始した。蒸留の第１のステージの最中に、５０３．０ｇの材料を除去した。最終ポリマー溶液は５１．５％固形分であった。
このポリマーは、ＢＺＭＡ／ＭＡＡ ９０／１０；５０４８の分子量（Ｍｎ）；および総固形分に基づいて１．２４（ミリ当量／１グラムのポリマー固形分）の酸値の組成を有していた。
ポリマー１ｂ：最終溶剤として２−ピロリドンを有するＢＺＭＡ／ＭＡＡ９０／１０ランダム直鎖コポリマー
２リットルフラスコ中に１０００ｇのポリマー１ａ溶液を添加した。この溶液を還流に加熱して、２８４ｇの溶剤を留去した。次いで２２１ｇの２−ピロリドンをフラスコに添加した。さらなる１５６ｇの溶剤を留去した後、２６６ｇの２−ピロリドンを添加して、４７％固形分のポリマー溶液を形成した。
分散体調製−黒色分散体（ＰＤ１）
水性黒色顔料分散体を、十分に攪拌しながら以下の成分を混合することにより調製した。
Figure 2011521085
これらの成分を十分に混合すると共にＭｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓシステムで分散させて、１５重量％顔料固形分分散体を得た。次いで、分散体を、限外ろ過プロセスを介して過剰な溶剤、トリエチレングリコールモノブチルエーテルを除去することにより精製して、１．０重量％未満の溶剤（水以外）、および、１０７ｎｍの平均粒径を有する、９．８６重量％顔料固形分分散体を得た。
インクジェットインク調製（インクＡ）：
インクを、十分に攪拌しながら以下の成分を混合することにより調製した。
Figure 2011521085
これにより、３．０重量％顔料を含有するインクが形成された。
エチレンオキシド単位（ＰＵ）を有する水溶性ポリウレタン
滴下漏斗、コンデンサ、攪拌機および窒素ガスラインを備えた乾燥した、無アルカリおよび無酸フラスコに、１３０ｇ Ｔｅｒａｔｈａｎｅ１０００、６５ｇ Ｔｅｇｏｍｅｒ Ｄ３４０３および６ｇ ＤＭＰＡを添加して、５４ｇテトラグライム溶剤に溶解させた。内容物を７０℃に加熱すると共に十分に混合した。６０ｇ ＩＰＤＩを、次いで、滴下漏斗を介して、６０分間かけてフラスコに添加し、５ｇテトラグライムで、残存するＩＰＤＩをすべて滴下漏斗からフラスコにすすいだ。
フラスコ温度を８０℃に昇温させ、次いで、ＮＣＯ％が１．３％未満となるまで８０℃で保持した。次いで、１１ｇ ＢＭＥＡを５分間にわたって添加した。８０℃で２時間の後、ポリウレタン溶液を、１００ｇ２．５％ＫＯＨ水溶液、続いて、追加の４５０ｇ水を添加することにより高速混合下で転化した。ポリウレタン溶液は、１８．６ｃｐｓの粘度、２９．６％固形分、０．１７の酸価およびポリマー固体を基準として２２重量％のエチレンオキシド単位を有していた。
定着インク調製：
定着インクを、十分に攪拌しながら表１に示されている以下の成分を混合することにより調製した。重量パーセントは、成分の固体重量基準であった。
定着剤１（比較例１）は、有機カチオン性物質、メタンスルホン酸によって中和されたＮ−メチルモルホリンを定着薬として含有する。定着剤２（比較例２）は、多価塩である硝酸カルシウム水和物を定着薬として含有する。定着剤３（比較例３）は、Ｅｓｐｒｉｘ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ製のカチオン性ポリマー、ジメチルアミン−エピクロロヒドリンコポリマーであるＰｕｌｓｅｔ（登録商標）ＪＫ−１７７、および、硝酸カルシウム水和物を定着薬として含有する。
定着剤４は、硝酸カルシウム水和物およびノニオン性ポリウレタン（ＰＵ）を定着薬として含有する。定着剤５は、硝酸カルシウム水和物およびノニオン性メトキシル化カルボキシル化ポリアリルアミン（ＰＡＡ−Ｕ５０００）を定着薬として含有する。
Figure 2011521085
Figure 2011521085
実施例１〜５：
定着剤１〜定着剤５を有するインクＡを種々の印刷条件の下で印刷した。印刷テストのすべてにおいて用いた基材はＸｅｒｏｘ４２００普通紙であった。
基材が貼り付く回転するドラム上の固定位置に設けられた２個のＣａｎｏｎ Ｉ−９６０インクジェット印刷ヘッドから構成される印刷装置でワンパス印刷を実施した。２個の印刷ヘッドは、基材上の同一の領域に印刷するよう配置されていると共に、およそ１ｃｍ幅であって同じ幅の印刷帯を形成するものであった。印刷条件は、一方のプリントヘッドから定着剤を印刷し、その直後に、印刷直後の（「濡れている」）定着剤の上に第２のヘッドからインクが印刷されるよう設定した。適用されるインクの量は、約１７μｇ／ｍｍ２と推定される。異なるレベルの定着剤被覆率をテストした。適用する定着剤の量は、約３．４、５．７、８．５および１７μｇ／ｍｍ２に相当するインクの量に対して２０％、３３％、５０％および１００％で変化させた。定着剤を用いないインクのみでのテスト（「０％被覆率」）を、異なる定着剤で一連のテストの各々の一部として繰り返した。
光学密度をＧｒｅｙｔａｇ−Ｍａｃｂｅｔｈ ＳｐｅｃｔｒｏＥｙｅ（Ｇｒｅｙｔａｇ−Ｍａｃｂｅｔｈ ＡＧ，Ｒｅｇｅｎｓｄｏｒｆ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）で計測した。
蛍光ペン汚れ耐性計測：
汚れを判定するために、約７ｍｍで離間する３本の１ｃｍ幅の平行な帯からなるパターンを印刷した。５本の印刷したラインに交差して、重畳した２本の線を蛍光ペンで描いた。用いた蛍光ペンは、アルカリ性のＳｈａｒｐｉｅ（登録商標）Ａｃｃｅｎｔ（登録商標）であった。このテストは、テストパターンを印刷してから１時間後に実施した。帯を以下の順序尺度に準拠して汚れ堅牢度を試験し、適用可能な最も高いランクを適用した。
５＝ 視認可能な汚れなし
４＝ 細く、明らかに隣接する帯には延びていないわずかな汚れ
３＝ 蛍光ペンの全幅であり得るが色は薄い中程度の汚れ
２＝ 帯間の領域の全幅にわたる顕著な汚れ
１＝ 帯に対するいくらかのダメージを伴い得る相当の色移動といった極度な汚れ
０＝ 蛍光ペンによってインクの大部分が帯から除去されている
表３は、ＯＤおよび汚れ堅牢度結果をまとめている。
Figure 2011521085
表３および図１中の結果は、定着剤がインクと共に印刷されていない場合のＯＤと比して、定着剤がインクと一緒に印刷されている場合にＯＤが高まっていることを示す。すべての定着剤について、ＯＤは、より多量の定着剤が印刷されるに伴って増加し続けている。図１において実証されているとおり、定着剤４および定着剤５については、耐汚れ性評価は、比較定着剤ほど急激には低減していない（比較例１、比較例２および比較例３を参照のこと）。換言すると、同様のＯＤレベルでは、本開示の定着剤は、より良好な耐汚れ性を有している。

Claims (28)

  1. インクジェット印刷可能なインクを含有する水性着色剤；
    インクジェット印刷可能な定着インクであって：
    （ｉ）金属が、二価金属イオン、三価金属イオン、および、これらの混合物からなる群から選択される多価金属塩；ならびに
    （ｉｉ）エチレンオキシド単位を含むポリウレタンおよびメトキシル化カルボキシル化ポリアリルアミンからなる群から選択される塩安定性で、水溶性で、主にノニオン性の高分子バインダであって；前記着色剤と実質的に非反応性である高分子バインダ；
    を含むインクジェット印刷可能な定着インク、
    を含む、インクジェット印刷可能なインクおよびインクジェット印刷可能な定着インクを含むインクジェット印刷用インクセット。
  2. 前記着色剤が、染料、自己分散顔料または顔料分散体を含む、請求項１に記載のインクセット。
  3. 前記顔料分散体が、顔料およびイオン的に安定化された分散剤を含む、請求項１に記載のインクセット。
  4. 前記定着インクが実質的に無色である、請求項１に記載のインクセット。
  5. 前記二価金属イオンが、Ｃａ２＋、Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋、Ｍｇ２＋、Ｚｎ２＋およびＢａ２＋からなる群から選択される、請求項１に記載のインクセット。
  6. 前記三価金属イオンが、Ａｌ３＋、Ｆｅ３＋およびＣｒ３＋からなる群から選択される、請求項１に記載のインクセット。
  7. 前記二価金属イオンが、Ｃａ２＋およびＭｇ２＋からなる群から選択される、請求項５に記載のインクセット。
  8. 前記三価金属イオンがＡｌ３＋である、請求項６に記載のインクセット。
  9. 前記多価金属塩が、前記定着インクの総重量を基準として約０．５％〜約１５％の量で存在する、請求項１に記載のインクセット。
  10. 前記多価金属塩が、前記定着インクの総重量を基準として約１％〜約８％の量で存在する、請求項９に記載のインクセット。
  11. エチレンオキシド単位を含む前記ポリウレタンが、約５０００〜約２５，０００の平均数分子量を有する、請求項１に記載のインクセット。
  12. エチレンオキシド単位を含む前記ポリウレタンが、約７，０００〜約２０，０００の平均数分子量を有する、請求項１１に記載のインクセット。
  13. エチレンオキシド単位を含むポリウレタンが、ノニオン性成分を含む、請求項１に記載のインクセット。
  14. 前記ノニオン性成分が、エチレンオキシドおよびエチレンオキシド誘導体からなる群から選択される、請求項１３に記載のインクセット。
  15. エチレンオキシド単位を含む前記ポリウレタンが、イオン性成分をさらに含む、請求項１に記載のインクセット。
  16. 前記イオン性成分が酸である、請求項１５に記載のインクセット。
  17. 前記酸がジメチロールプロピオン酸である、請求項１６に記載のインクセット。
  18. 前記メトキシル化カルボキシル化ポリアリルアミンが、化学構造：
    Figure 2011521085
     （式中、ｎは約５０〜約２００である）
    を有する、請求項１に記載のインクセット。
  19. ｎが約１００〜約１２０である、請求項１８に記載のインクセット。
  20. 前記メトキシル化カルボキシル化ポリアリルアミンが、約５０００〜約２５，０００の数平均分子量を有する、請求項１に記載のインクセット。
  21. 前記メトキシル化カルボキシル化ポリアリルアミンが、約１５，０００の数平均分子量を有する、請求項２０に記載のインクセット。
  22. 前記塩安定性で、水溶性で、主にノニオン性の高分子バインダが、前記定着インクの総重量を基準として約０．５％〜約１０％の量で存在する、請求項１に記載のインクセット。
  23. 前記塩安定性で、水溶性で、主にノニオン性の高分子バインダが、前記定着インクの総重量を基準として約１％〜約５％の量で存在する、請求項２２に記載のインクセット。
  24. 前記定着インクが、界面活性剤をさらに含む、請求項１に記載のインクセット。
  25. 前記定着インクが、水性ビヒクルをさらに含む、請求項１に記載のインクセット。
  26. （ａ）
    インクジェット印刷可能なインクを含有する水性着色剤；
    インクジェット印刷可能な定着インクであって：
    （ｉ）金属が、Ｃａ２＋、Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋、Ｍｇ２＋、Ｚｎ２＋およびＢａ２＋などの二価金属イオン、Ａｌ３＋、Ｆｅ３＋およびＣｒ３＋などの三価金属イオン、ならびに、これらの混合物からなる群から選択される多価金属塩；ならびに
    （ｉｉ）エチレンオキシド単位を含むポリウレタンおよびメトキシル化カルボキシル化ポリアリルアミンからなる群から選択される塩安定性で、水溶性で、主にノニオン性の高分子バインダであって；前記着色剤と実質的に非反応性である高分子バインダ；
    を含むインクジェット印刷可能な定着インク；
    を含むインクセットを提供する工程、
    （ｂ）前記インクジェット印刷可能な定着インクを基材に適用する工程、および
    （ｃ）インクジェット印刷可能なインクを含有する前記水性着色剤を前記基材に適用する工程
    を含む基材に印刷する方法。
  27. 前記定着インクが、インクジェット印刷可能なインクを含有する前記水性着色剤より先に基材に適用される、請求項２６に記載の方法。
  28. 前記定着インクが、インクジェット印刷可能なインクを含有する前記水性着色剤より後に基材に適用される、請求項２６に記載の方法。
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