JP2012511615A - 両性分散剤およびインクジェットインクにおけるその使用 - Google Patents

両性分散剤およびインクジェットインクにおけるその使用 Download PDF

Info

Publication number
JP2012511615A
JP2012511615A JP2011540671A JP2011540671A JP2012511615A JP 2012511615 A JP2012511615 A JP 2012511615A JP 2011540671 A JP2011540671 A JP 2011540671A JP 2011540671 A JP2011540671 A JP 2011540671A JP 2012511615 A JP2012511615 A JP 2012511615A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
block
monomer
colorant
acrylate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011540671A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5576393B2 (ja
Inventor
ロバーツ シー.チャド
ポール ヘルド ロバート
エフ.マッキンタイアー パトリック
ステファン ウルフ マイケル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of JP2012511615A publication Critical patent/JP2012511615A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5576393B2 publication Critical patent/JP5576393B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/54Inks based on two liquids, one liquid being the ink, the other liquid being a reaction solution, a fixer or a treatment solution for the ink
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/21Ink jet for multi-colour printing
    • B41J2/2107Ink jet for multi-colour printing characterised by the ink properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/32Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/324Inkjet printing inks characterised by colouring agents containing carbon black

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)

Abstract

本開示は、7より大きいpHを有し、第1の水性ビヒクルと、着色剤、より典型的には、カーボンブラック顔料と、両性ポリマー分散剤とを含み、両性ポリマー分散剤が、AブロックとBブロックとを含むブロックコポリマーであり、Aブロックが、アミンモノマーから実質的になるセグメントであり、Bブロックが、酸性モノマーおよび少なくとも1つの疎水性モノマーを含むセグメントであり、分散剤が、中和されており、Bブロックが、アミンモノマーを含有しない、インクジェットインクを提供する。本開示は、さらに、このインクジェットインクと、第1のインクの着色剤含有分散液を不安定化させることのできる、適切なカチオン剤、塩またはpH調整剤と共に、反応種を含有する少なくとも第2のインクとを含むインクセットに関する。さらに、本開示は、インクセットの第1のインクおよび第2のインクを近接した関係で印刷して、着色剤の透過、フェザリングおよび/またはブリードを最小にし、印刷品質を改善する印刷方法に関する。

Description

本開示は、着色剤、より典型的には特定のブロックコポリマー分散剤により安定化されたカーボンブラック顔料を含む水性インクジェットインクに関する。本開示は、このインクを含むインクセットおよびこのインクセットにより印刷する方法にさらに関する。
インクジェット印刷は非衝撃印刷プロセスであり、インク液滴を、紙等の基材に付着して、所望の画像を形成するものである。液滴は、マイクロプロセッサにより生成される電気信号に応答して、プリントヘッドから吐出される。
大概のインクジェットプリンタは、2種類以上の異なるインクを含むインクセットを備えており、ブラックテキストと多色画像を印刷することができる。典型的に、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着色インクとブラックインク(CMYKインクセット)を含む。
テキストを印刷するには、ブラックインクは高光学密度を有するのが望ましい。このためには、顔料または分散染料、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、インクビヒクルに可溶でなく、分散されたまま、適切に噴射させるためには処理しなければならない。
分散安定性を与えるには、通常、顔料を分散剤で処理する。様々なかかる材料が開示されている。特に有効なのは、例えば、米国特許第5,085,698号明細書、米国特許第5,519,085号明細書、米国特許第5,272,201号明細書および米国特許第5,648,405号明細書に記載されているブロックコポリマー分散剤である。これらの特許には、親水性か疎水性ブロックのいずれかの組み込まれたN,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート(DMAEMA)およびメタクリル酸(MAA)モノマー等のアミンおよび酸性モノマーとの数種類のジブロックおよびトリブロックアクリルコポリマーが開示されているが、別個のアミンを含有するホモブロックを有するブロックコポリマーの開示はない。他のコポリマー分散剤としては、米国特許第5,852,075号明細書に開示された数平均分子量(Mn)が2966のベンジルメタクリレート(BZMA)//メタクリル酸(MAA)13//10ブロックコポリマー、および米国特許出願公開第2005/0090599号明細書に開示された数平均分子量(Mn)が2522のベンジルメタクリレート(BZMA)//メタクリル酸(MAA)13//3ブロックコポリマーが例示される。分散安定性を改善するための両性(両性高分子電解質と呼ばれることもある)分散剤、すなわち、酸性および塩基性試薬と反応可能な部分を含む分散剤も記載されている。例えば、米国特許第5,648,405号明細書には、MAA/DMAEMA/BzMAランダムコポリマーで形成された両性分散剤が開示されているが、ブロック構造を有する両性分散剤は開示されていない。
顔料ブラックインクを含むCMYKインクセットについては、ブラックの他色へのブリード制御の改善および印刷品質の改善のために、ブラック顔料分散液を不安定化させる成分と共に1種類以上の着色インクを処方するとき、ブラックインクを、1種類以上の着色インクと近接させた関係で印刷して、ブラックインクの印刷品質を改善することが知られている。かかるインクセットおよび印刷方法は、例えば、米国特許第5,734,403号明細書および米国特許第6,354,693号明細書および欧州特許出願公開第1,125,994 A1号明細書に開示されている。
また、両性ベースのインクを、反応インクを共に用いて、光学密度および彩度を改善してもよい。
良好なインクジェットインクおよび印刷方法が現在利用可能であるものの、より良い印刷品質および噴射信頼性を有するインクおよび方法が尚求められており、それを提供することが本開示の目的である。
第1の態様において、本開示は、7より大きいpHを有し、第1の水性ビヒクルと、着色剤および両性ポリマー分散剤を含むカーボンブラック分散剤とを含み、両性ポリマー分散剤が、AブロックとBブロックとを含むブロックコポリマーであり、Aブロックが、アミンモノマーから実質的になるセグメント、より典型的にはアミン含有ビニルモノマー、例えば、ジメチルアミノエチルメタクリレートであり、Bブロックが、酸性モノマーおよび少なくとも1つの疎水性モノマー、例えば、ベンジルメタクリレート、ブチルメタクリレート等を含むセグメントであり、分散剤が、中和されており、Bブロックが、アミンモノマーを含有しないことを条件とする、着色剤ジェットインクを提供する。
第1の態様において、ブロックコポリマーの数平均分子量(Mn)は、約2000〜約16,000ダウルトン、より典型的には、約3,000〜約12,000ダウルトン、酸価は約25〜約220(ポリマー固体1グラムを中和するためのmgKOH)、より典型的には、約30〜約200である。
第1の態様において、Aブロックセグメントは、2〜16単位のアミンモノマー、より典型的には、2〜10単位のアミンモノマーであり、Bブロックは、少なくとも4単位の酸モノマーおよび少なくとも16単位の少なくとも1つの疎水性モノマーを含むセグメントである。
酸対アミン価の比は、典型的に、0.5〜3.0、より典型的には、0.7〜2.5である。この比は、ポリマーの全カチオンおよびアニオン電荷の合計がゼロになる等電点またはpHに関係する、顔料分散液のpH感度を決めるものである。本発明の分散剤については、等電点は、典型的に、5.0〜8.0のpH、より典型的には、5.2〜7.6のpHである。この比は、反応インクの存在下で印刷するときのインク中の顔料分散液安定性および最終用途特性を最適化するようバランスを取る。
第2の態様において、本開示は、第1のインクと第2のインクとを含み、第1のインクが、7より大きいpHを有する顔料インクであり、第1の水性ビヒクルと、顔料分散液、および両性ポリマー分散剤を含み、両性ポリマー分散剤が、AブロックとBブロックとを含むブロックコポリマーであり、Aブロックが、アミンモノマー、例えば、ジメチルアミノエチルメタクリレートから実質的になるセグメントであり、Bブロックが、酸性モノマーおよび少なくとも1つの疎水性モノマー、例えば、ベンジルメタクリレート、ブチルメタクリレート等を含むセグメントであり、分散剤が、中和されており、この第2のインクが、この第1のインクの顔料分散液を不安定化することができる、適切なカチオン剤、塩またはpH調整剤と共に、第2の水性ビヒクルおよび反応種とを含む、インクセットを提供する。従来のインクセットにおいては、カラーインクは、典型的に、着色剤の構造的部分である反応種を含有する。最近では、無色のフィクサーインクによるインクセットの用途が見出されており、この場合は、典型的に、カチオン種、ポリマーまたは塩の添加された無色のインクのpHは低い(7未満)。
第3の態様において、本開示は、基材にインクジェット印刷する方法であって、
(a)デジタルデータ信号に応答して印刷するインクジェットプリンタを準備する工程と、
(b)印刷される基材をプリンタに装填する工程と、
(c)第1のインクと第2のインクとを含むインクセットをプリンタに装填する工程と、
(d)前記第1および第2のインクを互いに隣接した関係で、基材に印刷する工程と
を含み、第1のインクが、7より大きいpHを有する着色剤含有インクであり、第1の水性ビヒクルと、着色剤および両性ポリマー分散剤を含む着色剤含有分散液とを含み、両性ポリマー分散剤が、AブロックとBブロックとを含むブロックコポリマーであり、Aブロックが、アミンモノマーから実質的になるセグメント、例えば、ジメチルアミノエチルメタクリレートであり、Bブロックが、酸性モノマーおよび少なくとも1つの疎水性モノマーを含むセグメント、例えば、ベンジルメタクリレート、ブチルメタクリレートであり、分散剤が、中和されており、前記第2のインクが、第2の水性ビヒクルと前記第1のインクの着色剤含有分散液を不安定化することができる反応種とを含む、方法を提供する。
本開示のこれらおよびその他の特徴ならびに利点は、以下の詳細な説明を読めば、当業者であれば容易に理解されるであろう。明瞭にするために、別個の実施形態で上述および後述される本開示の特定の特徴はまた、単一の実施形態で組み合わせて提供されてもよいものと考えるものとする。逆に、簡潔にするために、単一の実施形態で説明した本開示の様々な特徴も、別々、または下位の組み合わせで提供されてもよい。加えて、特に断りのない限り、単数には複数も含まれるものとする(例えば、「1つ(種)」は、1つ(種)、あるいは1つ(種)または複数のことを指す)。さらに、範囲で述べた値には、その範囲内の各値が含まれるものとする。
着色剤含有インク
着色剤含有インクは、第1の水性ビヒクル、着色剤を含む着色剤含有分散液、より典型的には、カーボンブラック顔料、および両性ポリマー分散剤を含む。任意で、着色剤含有インクは、さらに、その他の成分を含む。
インクビヒクルは、着色剤および任意の添加剤の液体キャリア(または媒体)である。「水性ビヒクル」という用語は、水または水混合物と、共溶媒または保湿剤と一般的に呼ばれている1つまたは複数の有機水溶性ビヒクル成分とから構成されるビヒクルのことを指す。業界では、共溶媒が、印刷基材上のインクの浸透および乾燥を補助できるときは、浸透剤と呼ばれることがある。
水溶性有機溶媒および湿潤剤としては、アルコール、ケトン、ケト−アルコール、エーテルおよびその他、例えば、チオジグリコール、スルホラン、2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンおよびカプロラクタム;グリコール、例えば、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、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、トリメチレングリコール、ブチレングリコールおよびヘキシレングリコール;オキシエチレンまたはオキシプロピレンの付加ポリマー、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等;トリオール、例えば、グリセロールおよび1,2,6−ヘキサントリオール;多価アルコールの低級アルキルエーテル、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル;多価アルコールの低級ジアルキルエーテル、例えば、ジエチレングリコールジメチルまたはジエチルエーテル;ウレアおよび置換ウレアが例示される。
浸透剤として一般的に作用する共溶媒としては、高級アルキルグリコールエーテルおよび/または1,2−アルカンジオールが例示される。グリコールエーテルとしては、例えば、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−アルカンジオール浸透剤としては、例えば、1,2−(C5〜C8)アルカンジオールおよび特に、1,2−ペンタンジオールおよび1,2−ヘキサンジオールが挙げられる。
水性ビヒクルは、典型的に、約50%〜約96%の水を含有しており、残り(すなわち、約50%〜約4%)は水溶性溶剤/湿潤剤である。
顔料または分散染料であり得る着色剤、より典型的には原料カーボンブラック顔料は、インクビヒクルに不溶かつ非分散性であり、安定な分散液を形成するには処理しなければならない。本開示によれば、着色剤は、AブロックおよびBブロックを含むブロックコポリマーである両性ポリマー分散剤による処理で水性ビヒクル中で安定化されており、Aブロックは、アミンモノマー、より典型的には、アミン含有ビニルモノマー、例えば、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ビニルピリジン、4−アミノスチレン、4−(N,N−ジメチルアミノ)スチレンから実質的になるセグメントであり、Bブロックは、酸性モノマーおよび少なくとも1つの疎水性モノマーを含むセグメントである。特定の実施形態では、Aブロックはアミンモノマーのホモブロックである。ある好適な酸性モノマーとしては、メタクリル酸およびアクリル酸が挙げられ、ある好適な疎水性モノマーは、ベンジルメタクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、エチルヘキシルメタクリレート、2−フェニルエチルメタクリレート、エチルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ブチルアクリレートおよび2−フェニルエチルアクリレートから実質的になる群から選択される。
両性ポリマー分散剤の酸価は、アミン価より大きい。さらに、Bブロックは、アミンモノマーを含有しない。典型的に、Aブロックセグメントは、約2〜約16単位のアミンモノマー、より典型的には、約2〜約10単位のアミンモノマーである。Bブロックは、少なくとも4単位の酸モノマー、より添加的には、少なくとも約6〜約11単位の酸モノマー、および少なくとも約16単位の少なくとも1つの疎水性モノマー、より典型的には、少なくとも約20単位の少なくとも1つの疎水性モノマーを含むセグメントである。典型的に、ブロックコポリマーの数平均分子量(Mn)は、約2000〜約16,000ダウルトン、より典型的には、約3,000〜約12,000ダウルトン、酸価は約50〜約220(ポリマー固体1グラムを中和するためのmgKOH)、より典型的には、約30〜約200である。典型的に、アミン価は、約10〜約180mgKOH/g固体、より典型的には、約25〜約100mgKOH/g固体である。
典型的に、両性ポリマー分散剤は、AB、ABAまたはBABブロックコポリマーであるが、アミンモノマーのホモブロックを有するABブロックコポリマーが通常典型的である。
顔料対分散剤の重量比(P/D)は、典型的に、約0.5〜約5である。分散剤ポリマーの酸基は、典型的に、塩基により塩形態まで部分または完全に中和されている。有用な塩基としては、アルカリ金属水酸化物(水酸化リチウム、ナトリウムおよびカリウム)、アルカリ金属炭酸塩および重炭酸塩(炭酸および重炭酸ナトリウムおよびカリウム)、有機アミン(モノ−、ジ−、トリ−メチルアミン、モルホリン、N−メチルモルホリン)、有機アルコールアミン(N,N−ジメチルエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、モノ−、ジ−、トリ−エタノールアミン)、アンモニウム塩(水酸化アンモニウム、水酸化テトラ−アルキルアンモニウム)およびピリジンが例示される。
両性ポリマー分散剤は、着色剤含有インクの総重量を基準として、約0.3%〜約5.0%、より典型的には、約1.0%〜約2.5%の量で存在する。
カーボンブラック顔料の源は、当業者には周知である。同様に、ブロックコポリマーの製造方法も公知であり、例えば、米国特許第5,085,698号明細書、米国特許第5,852,075号明細書および米国特許出願公開第2005/0090599号明細書に記載された方法が挙げられる。
基転移重合(GTP)または可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)重合等の制御された重合技術が典型的である。それによって生成されるポリマーは、精密に制御された分子量、ブロックサイズおよび非常に狭い分子量分布を有するからである。これらのポリマーは、典型的に、約2未満、通常は、約1.0〜約1.4の範囲の多分散性を有する。多分散性は、数平均分子量(Mn)で除算したポリマー重量平均分子量(Mw)である。分散剤ポリマーは、その開示内容が参考文献として本明細書に援用される、例えば、米国特許出願公開第2005/0090599号明細書に加えて、米国特許第5,085,698号明細書および米国特許第5,852,075号明細書に記載された確立された方法により合成してよい。
分散液を調製するには、顔料および両性ポリマー分散剤をプレミックスする。典型的に、混合装置は、Cowelsタイプのブレードを備えていてもよい、高速ディスペンサである。プレミックス顔料および両性ポリマー分散剤を、ミリング工程で、分散または解膠する。予備混合物は、ミリング工程に湿式ミリング操作が含まれるときは、水性担体媒体(水と任意で水混和性溶媒等)を含む。ミリングは、2本ロールミル、媒体ミル、水平ミニミル、ボールミル、磨砕機で、または水性予備混合物を、インクジェット相互作用チャンバ内の複数のノズルに、少なくとも5,000psiの液体圧力で通すことにより実施されて、水性担体媒体(マイクロフルイダイザー)中の顔料粒子の均一な分散液を生成する。あるいは、両性ポリマー分散液と顔料を加圧下でドライミリングすることにより濃縮物を調製してもよい。媒体ミル用の媒体は、ジルコニア、YTZ(登録商標)(日本、大阪の株式会社ニッカトー)およびナイロンをはじめとする一般的に入手可能な媒体から選択される。典型的に、ミリングした分散剤は、ミリング工程後にろ過する。これらの様々な分散プロセスは、当該技術分野において一般的な意味において周知であり、米国特許第5,022,592号明細書、米国特許第5,026,427号明細書、米国特許第5,310,778号明細書、米国特許第5,891,231号明細書、米国特許第5,679,138号明細書、米国特許第5,976,232号明細書および米国特許出願公開第2003/0089277号明細書に例示されている。出来上がった状態の顔料分散液は、典型的に濃縮形態(分散液濃縮物)にあり、後に、所望の添加剤を含有する好適な液体で希釈されて、最終インクが製造される。
分散後の有用な粒子サイズの範囲は、典型的に、約0.005ミクロン〜約15ミクロンである。より典型的に、顔料粒子サイズは、約0.005〜約5ミクロン、最も典型的には、約0.005〜約1ミクロンの範囲とする。動的光散乱により測定される平均粒子サイズは、約500nm未満、より典型的には、約300nm未満である。
処方されたインクに用いる顔料のレベルは、所望の光学密度を印刷画像に付与するのに必要とされるレベルである。典型的に、顔料レベルは、約0.01重量%〜約10重量%、より典型的には約1重量%〜約9重量%の範囲である。
その他の成分、添加剤を、インクジェットインクに処方してもよく、かかるその他の成分が、インクの安定性および噴射性を妨害しない程度とする。これは、所定の実験により容易に求められる。かかるその他の成分は、一般的な意味では、業界に周知である。
一般的に、界面活性剤をインクに添加して、表面張力および湿潤特性を調整する。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Surfynols(登録商標)シリーズ)、エトキシル化第1級(例えば、Shell製Neodol(登録商標)シリーズ)および第2級(例えば、Union Carbide製Tergitol(登録商標)シリーズ)アルコール、スルホコハク酸(例えば、Cytec製Aerosol(登録商標)シリーズ)、オルガノシリコーン(例えば、Witco製Selwet(登録商標)シリーズ)およびフルオロ界面活性剤(例えば、DuPont製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、約5重量%までの量で、より典型的には、2重量%以下の量で用いられる。任意で、消泡剤を用いて、プレミックスおよび/またはミリング工程中にトラップされた空気を除去してもよい。
印刷した画像の耐久性を改善し、かつ/またはインクのプリンタ性能を向上するために、ポリマーが、添加剤としてインクに含まれていてもよい。これらのポリマーは、約10重量%までインクに添加してよいが、性能に与える影響に応じて、典型的には、5重量%である。好適なポリマーとしては、アクリルコポリマー、乳化重合からのポリマーラテックスおよびポリウレタン分散液が挙げられる。前述した分散剤に関しては、ポリマー添加剤は、基転移重合(GTP)または可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)重合等の制御された重合技術由来のものが好ましい。ブロックコポリマーは、優れた印刷性能を維持しながら、印刷画像の耐久性を改善するのに特に有用である。ポリマー添加剤は、分散剤として用いるのと同じポリマーの自由な添加を含むことができる。
殺生物剤を用いて、微生物の成長を阻害してもよい。
顔料インクジェットインクの表面張力は、典型的に、25℃で約20mN.m-1〜約70mN.m-1である。粘度は、25℃で30mPa.sと高くすることができるが、典型的にはこれよりやや低い。インクは、広い範囲の吐出条件、材料構造、ノズルの形状およびサイズと適合する物理特性を有している。インクは、インクジェット装置をかなりの程度詰まらせないよう、長期間にわたって良好な貯蔵安定性を有していなければならない。さらに、インクは、接触するインクジェット印刷装置の部品を腐食してはならず、実質的に無臭かつ無毒でなければならない。
特定の粘度範囲またはプリントヘッドに限定されないが、開示されたインクは、低粘度用途に特に好適である。このように、本開示のインクの粘度(25℃)は、約7mPa.s未満、約5mPa.s未満、さらに有利には、約3.5mPa.s未満であってよい。
印刷方法およびインクセット
インクジェットインクセットは、所望の画像を作成するために組み合わせで用いられる少なくとも2つの異なるインクを含む。典型的なプリンタは、概して、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラック(CMYK)インク等の少なくとも4つの異なった色のインクを含む。インクセットは、1種類以上の「色域を広げる」インク、例えば、オレンジインク、グリーンインク、バイオレットインク、レッドインクおよび/またはブルーインク等の異なった色のインク、およびライトシアンおよびライトマゼンタ等のフルストレングスとライトストレングスの組み合わせをさらに含んでいてもよい。また、インクセットは、着色インクと組み合わせて印刷されると、光学密度、彩度、耐久性および/または光沢等の特性を向上する1種類以上の無色インクを含んでいてもよい。
本開示の一実施形態によれば、基材にインクジェット印刷をする方法であって、任意の実行可能な順番で、
(a)デジタルデータ信号に応答するインクジェットプリンタを準備する工程と、
(b)印刷される基材をプリンタに装填する工程と、
(c)少なくとも第1のインクと第2のインクとを含み、この第1のインクが、7より大きいpHを有する着色剤含有インクであり、第1の水性ビヒクル、着色剤および両性ポリマー分散剤を含み、両性ポリマー分散剤が、AブロックとBブロックとを含むブロックコポリマーであり、Aブロックが、アミンモノマーから実質的になるセグメントであり、Bブロックが、酸性モノマーおよび少なくとも1つの疎水性モノマーを含むセグメントであり、分散剤が、中和されており、Bブロックが、アミンモノマーを含有せず、第2のインクが、この第1のインクの着色剤含有分散液を不安定化することができる、適切なカチオン剤、塩またはpH調整剤と共に、第2の水性ビヒクルおよび反応種を含む、インクセットを、プリンタに装填する工程と、
(d)前記第1のインクで印刷された基材の1つ以上の領域が前記第2のインクと近接するように、デジタルデータ信号に応答して、インクセットを用いて基材に印刷する工程と
を含む、方法が提供される。
第2のインクは着色または無着色とすることができる。典型的な実施形態において、第2のインクは着色されており、最も典型的には、多色インクセットにおいてシアン、マゼンタまたはイエローインクである。典型的には、着色された第2のインクは、定義上、インクビヒクルに可能な染料着色剤を含む。第2のビヒクルは、第1のビヒクルと同じまたは異なっていてもよく、着色剤含有インクについて前述したのと同様の組成上の条件を課される。
第2のインクについての着色剤の選択は、当業者であればよく分かり、定義した分散剤のアミンブロックと反応性がなければならない。有用な染料としては、(シアン)アシッドブルー9およびダイレクトブルー199;(マゼンタ)アシッドレッド52、リアクティブレッド180、アシッドレッド37およびリアクティブレッド23;(イエロー)ダイレクトイエロー86、ダイレクトイエロー132およびアシッドイエロー23が例示される。前述の染料は、Society Dyers and Colourists,Bradford,Yorkshire,UKにより設定され、The Color Index、第3版1971年に公開されている「C.I.」表示により参照される。
様々な有機および無機顔料を、単体または組み合わせて選択して、着色剤分散液および第1のインクジェットインクを作製してよい。本明細書で用いる「顔料」という用語は、不溶性着色剤を意味する。顔料粒子は、インクジェット印刷装置、特に吐出ノズルを、インクが自由に流れるだけ十分に小さく、通常、直径、約10ミクロン〜約50ミクロンである。粒子サイズはまた、顔料分散液の安定性にも影響し、インクの寿命を通してずっと重要である。微粒子のブラウン運動が、粒子が凝集するのを防ぐのに役立つであろう。最大限の色の濃さおよび光沢のためには小さな粒子を用いることも望ましい。有用な粒子サイズの範囲は、典型的に、約0.005ミクロン〜約15ミクロンである。典型的に、顔料粒子サイズは、約0.005〜約5ミクロン、最も典型的には、約0.005〜約1ミクロンの範囲でなければならない。動的光散乱により測定される平均粒子サイズは、約500nm未満、典型的には、約300nm未満である。
選択した顔料は、乾燥または湿潤型で用いてよい。例えば、顔料は、通常、水性媒体中で製造され、得られる顔料は、水湿潤性プレスケークとして得られる。プレスケーク形態の場合、顔料はそれが乾燥型になるほどまでは凝集しない。このように、水湿潤プレスケーク型の顔料は、インク作製プロセスにおいて、乾燥型の顔料ほど解膠は必要ない。代表的な市販の乾燥顔料は、本明細書に参考文献として援用される米国特許第5085698号明細書に挙げられている。
インクジェットインクに有用な彩色特性を有する顔料としては、(シアン)ピグメントブルー15:3およびピグメントブルー15:4、(マゼンタ)ピグメントレッド122およびピグメントレッド202、(イエロー)ピグメントイエロー14、ピグメントイエロー74、ピグメントイエロー95、ピグメントイエロー110、ピグメントイエロー114、ピグメントイエロー128およびピグメントイエロー155、(レッド)ピグメントオレンジ5、ピグメントオレンジ34、ピグメントオレンジ43、ピグメントオレンジ62、ピグメントレッド17、ピグメントレッド49:2、ピグメントレッド112、ピグメントレッド149、ピグメントレッド177、ピグメントレッド178、ピグメントレッド188、ピグメントレッド255およびピグメントレッド264、(グリーン)ピグメントグリーン1、ピグメントグリーン2、ピグメントグリーン7およびピグメントグリーン36、(ブルー)ピグメントブルー60、ピグメントバイオレット3、ピグメントバイオレッド19、ピグメントバイオレット23、ピグメントバイオレット32、ピグメントバイオレット36およびピグメントバイオレット38、ならびに(ブラック)カーボンブラックが例示される。着色剤は、本明細書において、Society Dyers and Colourists,Bradford,Yorkshire,UKにより制定され、The Color Index,Third Edition,1971刊行「C.I.」で参照される。市販の顔料は、概して、当該技術分野において周知されている。
有用なブラック顔料としては、Essen,Germanyに位置するEvonik Industries AGの一部であるDegussaより入手可能なNipex(登録商標)180、Nipex(登録商標)160、Nipex(登録商標)150およびPrintex(登録商標)80が例示される。以下の表に、これらのカーボンブラック顔料の特性をまとめてある。
Figure 2012511615
有機顔料の場合には、インクは、インクの総重量を基準として、約30重量%までの顔料、典型的には、約0.1〜約25重量%の顔料、より典型的には、約0.25〜約10重量%の顔料を含有していてよい。無機顔料を選択する場合には、インクは、有機顔料を用いる匹敵するインクに比べて、高重量パーセンテージの顔料を含有する傾向があり、場合によっては約75%と高いことがある。無機顔料は、概して、有機顔料よりも比重が大きいからである。
第2のインク中の反応種は、適切なカチオン剤、塩またはpH調整剤を含んでいてよい。反応種はまた、スルホンおよびカルボニル酸等の酸部分を、染料の分子構造または顔料の表面の一部として含んでいてもよい。ブリード制御の機構は、反応種、例えば、第2のインクの酸性成分と反応する分散剤構造のアミンにより生じる。
本開示のインクは、圧電またはサーマルプリントヘッドを備えたプリンタをはじめとする任意の好適なインクジェットプリンタで印刷することができる。サーマルインクジェットプリントヘッドとしては、Hewlett Packard DeskjetおよびCanon iPIXMA iP4200が例示され、圧電プリントヘッドとしては、Brother MFC3360CおよびEpson Stylus C120が例示される。好適なプリントヘッドは、その開示内容が参考文献として本明細書に援用される米国特許第6,161,918号明細書、米国特許第4,490,728号明細書および米国特許第6,648,463号明細書に開示されている。基材は、普通紙、例えば、一般的な電子写真複写機紙、表面加工紙、例えば、写真品質インクジェット紙をはじめとする任意の好適な基材とすることができる。本開示は、普通紙に印刷するのに特に有利である。
以下の実施例により本開示を例示するが、それに限定するものではない。
以下の実施例において、別記しない限り、水は脱イオン化され、成分量は、インクの総重量の重量パーセントであった。
用語集:
Surfynol(登録商標)465 Air Products(Allentown,PA USA)製界面活性剤
Proxel(登録商標)GXL Avecia(Wilmington,DE,USA)製バイオサイド
Glycereth−26 グリセリンの26モルの酸化エチレン付加物
ポリマー分散剤:
分散液を調製するのに用いた分散剤ポリマーは、例えば、開示内容が完全に記載されるものとして、本明細書に参考文献として援用される、米国特許出願公開第2005/0090599号明細書に加えて、米国特許第5,085,698号明細書および米国特許第5,852,075号明細書に記載されているような確立された方法により合成された。
ポリマー組成物を参照する際、ダブルスラッシュは、ブロック間の分離を表わし、シングルスラッシュは、ランダムコポリマーを表わすことに注意すべきである。従って、BzMA//MAA//BzMA8//10//8は、平均で8のBzMA(ベンジルメタクリレート)単位長の最初のAブロック、平均で10のMAA(メタクリル酸)単位長のBブロックおよび平均で8のBZMA単位長の最後のAブロックを備えたABAトリブロックポリマーである。
ポリマー分散剤は、乾燥THF中で通常通りに合成し、2−ピロリドン(2P)中で、2Pと置換しながら、THFを蒸留することにより、溶液に変換した。ほとんどの場合、分散剤は、水中約20%のポリマー固体で予備溶解し、KOHを利用して、ポリマーの酸部分を中和した。
以下の合成例は全て、グループトランスファー重合(GTP)に基づくものであった。ただし、他の種類の重合プロセスを用いて、同様の種類のポリマーを生成することができる。ブロックポリマーの場合には、現ブロックは、次のブロックのためのモノマー混合物を添加する前に少なくとも95%変換された。全ての場合において、供給サイクル方針を記載してある。しかしながら、内部標準としてメシチレンによるHPLCにより検出される通り、モノマーの99%が変換されたとき、合成は終了した。記録された分子量(別記しない限り)は理論的考察に基づくものである。ランダム鎖状ポリマーについては、モノマー比は全て、モノマー成分のモル比として記録され、各ブロックまたはモノマー単位の組についての重合理論度を表わしている。
感水性化学物質を取り扱うための標準実験技術を以下の実施例について用いた。例えば、ガラス製品は使用前十分に乾燥し、モノマーはシーブ上で保管し、挿管手順を用いて材料の乾燥を保った。
ゲル浸透クロマトグラフィーすなわちGPCを用いて、予測分子量および分子量分布を確認した。GPCシステムには、Waters1515アイソクラチックHPLCポンプ、Waters2414屈折率検出器、717プラス、Watersオートサンプラー、40℃に設定されたWatersカラムヒータ内で並んだFour Styregel Columns(HR0.5、HR1、HR2およびHR4)が含まれていた。試料をテトラヒドロフラン(THF)により1mL/分の流速で溶出した。試料を、Breeze3.30ソフトウェアを用いて分析し、狭い分子量、ポリメチルメタクリレート(PMMA)標準から較正曲線を導いた。Polymer Laboratories Ltd.からの光散乱データに基づいて、PMMA標準の公称ピーク分子量は、300000、150000、60000、30000、13000、6000、2000および1000であった。
粒子サイズは、Microtrac Analyzer,Largo Floridaを用いた動的光散乱により求めた。分散工程の多くについて、型100FまたはYのマイクロ流体システムを用いた(Newton MA)。
Figure 2012511615
分散剤1:4MAA//30BzMA/6MAA
メカニカルスターラー、熱電対、N2入口、乾燥管出口および添加漏斗を備えた3リットルの丸底フラスコを、ヒートガンにより、窒素をパージして乾燥した。テトラヒドロフラン(THF)426.4gをフラスコに挿管した。開始剤(1,1−ビス(トリメチルシリルオキシ)−2−メチルプロペン、18.4g(0.0793モル))、続いて、触媒(テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエート、アセトニトリル中1.0M溶液0.5ml)を注入した。触媒溶液(テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエート、アセトニトリル中1.0M溶液0.4mlおよびTHF、5g)を、両モノマー供給中にシリンジポンプにより注入した。モノマー供給物I(トリメチルシリルメタクリレート、50.5g(0.3196モル))を15分間にわたって添加した。1時間保持後、HPLCは、98%を超える変換率を示した。その後、反応を51℃まで発熱させながら、モノマー供給物II(トリメチルシリルメタクリレート、75.1g(0.4753モル)およびベンジルメタクリレート、416.4g(2.3659モル))を60分間にわたって添加した。
HPLCによる変換率は99%を超え、1時間後、供給を完了した。73gのメタノールを添加してから、2Pを添加しながら、120℃まで徐々に加熱することにより、THFおよびその他揮発性副生成物を蒸留した。最終ポリマー溶液は、全固体を基準として、48.9%固体で、測定された酸価は1.68(ミリ等量/ポリマー固体のグラム)であった。このポリマーの分子量をGPCにより測定したところ、Mn6484、Mw7511およびP:D1.16であった。
分散剤2:4DMAEMA//30BzMA/11MAA
メカニカルスターラー、熱電対、N2入口、乾燥管出口および添加漏斗を備えた3リットルの丸底フラスコを、ヒートガンにより、窒素をパージして乾燥した。テトラヒドロフラン(THF)426.4gをフラスコに挿管した。開始剤(ジメチルケテンメチルトリメチルシリルアセタール、16.8g(0.0966モル))、続いて、触媒(テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエート、アセトニトリル中1.0M溶液0.4ml)を注入した。触媒溶液(テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエート、アセトニトリル中1.0M溶液0.3mlおよびTHF、10g)を、両モノマー供給中にシリンジポンプにより注入した。モノマー供給物I(N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、61.3g(0.3904モル))を15分間にわたって添加した。45分保持後、HPLCは、99%を超える変換率を示した。その後、反応を51℃まで発熱させながら、モノマー供給物II(トリメチルシリルメタクリレート、168.9g(1.0690モル)およびベンジルメタクリレート、509.6g(2.8955モル))を60分間にわたって添加した。
HPLCによる変換率は97%を超え、1.5時間後、供給を完了した。99gのメタノールを添加してから、2Pを添加しながら、120℃まで徐々に加熱することにより、THFおよびその他揮発性副生成物を蒸留した。最終ポリマー溶液は、全固体を基準として、45.2%固体で、測定された酸価は1.64(ミリ等量/ポリマー固体のグラム)であった。このポリマーの分子量をGPCにより測定したところ、Mn9938、Mw12912およびP:D1.30であった。
分散剤3:4DMAEMA//30BzMA/9MAA
メカニカルスターラー、熱電対、N2入口、乾燥管出口および添加漏斗を備えた3リットルの丸底フラスコを、ヒートガンにより、窒素をパージして乾燥した。テトラヒドロフラン(THF)511.6gをフラスコに挿管した。開始剤(1,1−ビス(トリメチルシリルオキシ)−2−メチルプロペン)、18.5g(0.1063モル))、続いて、触媒(テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエート、アセトニトリル中1.0M溶液0.5ml)を注入した。触媒溶液(テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエート、アセトニトリル中1.0M溶液0.4mlおよびTHF、10g)を、両モノマー供給中にシリンジポンプにより注入した。モノマー供給物I(N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、66.9g(0.4261モル))を15分間にわたって添加した。15分保持後、HPLCは、99%を超える変換率を示した。その後、反応を52℃まで発熱させながら、モノマー供給物II(トリメチルシリルメタクリレート、149.6g(0.9468モル)およびベンジルメタクリレート、555.3g(3.1551モル))を60分間にわたって添加した。
HPLCによる変換率は99%を超え、2時間後、供給を完了した。95gのメタノールを添加してから、2Pを添加しながら、120℃まで徐々に加熱することにより、THFおよびその他揮発性副生成物を蒸留した。最終ポリマー溶液は、全固体を基準として、44.7%固体で、測定された酸価は1.40(ミリ等量/ポリマー固体のグラム)であった。このポリマーの分子量をGPCにより測定したところ、Mn8616、Mw10746およびP:D1.25であった。
分散剤4:4DMAEMA//30BzMA/7MAA
メカニカルスターラー、熱電対、N2入口、乾燥管出口および添加漏斗を備えた3リットルの丸底フラスコを、ヒートガンにより、窒素をパージして乾燥した。テトラヒドロフラン(THF)497.6gをフラスコに挿管した。開始剤(ジメチルケテンメチルトリメチルシリルアセタール、21.8g(0.1253モル))、続いて、触媒(テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエート、アセトニトリル中1.0M溶液0.6ml)を注入した。触媒溶液(テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエート、アセトニトリル中1.0M溶液0.4mlおよびTHF、10g)を、両モノマー供給中にシリンジポンプにより注入した。モノマー供給物I(N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、77.3g(0.4924モル))を15分間にわたって添加した。15分保持後、HPLCは、98%を超える変換率を示した。その後、反応を53℃まで発熱させながら、モノマー供給物II(トリメチルシリルメタクリレート、136.0g(0.8608モル)およびベンジルメタクリレート、647.5g(3.6376モル))を60分間にわたって添加した。
HPLCによる変換率は99%を超え、1時間後、供給を完了した。96gのメタノールを添加してから、2Pを添加しながら、120℃まで徐々に加熱することにより、THFおよびその他揮発性副生成物を蒸留した。最終ポリマー溶液は、全固体を基準として、50.1%固体で、測定された酸価は1.10(ミリ等量/ポリマー固体のグラム)であった。このポリマーの分子量をGPCにより測定したところ、Mn7464、Mw9221およびP:D1.24であった。
分散剤5:4DMAEMA//30BzMA/6MAA
メカニカルスターラー、熱電対、N2入口、乾燥管出口および添加漏斗を備えた3リットルの丸底フラスコを、ヒートガンにより、窒素をパージして乾燥した。テトラヒドロフラン(THF)424.7gをフラスコに挿管した。開始剤(ジメチルケテンメチルトリメチルシリルアセタール、18.3g(0.1052モル))、続いて、触媒(テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエート、アセトニトリル中1.0M溶液0.5ml)を注入した。触媒溶液(テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエート、アセトニトリル中1.0M溶液0.4mlおよびTHF、10g)を、両モノマー供給中にシリンジポンプにより注入した。モノマー供給物I(N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、66.6g(0.4242モル))を15分間にわたって添加した。15分保持後、HPLCは、99%を超える変換率を示した。その後、反応を57℃まで発熱させながら、モノマー供給物II(トリメチルシリルメタクリレート、100.2g(0.6342モル)およびベンジルメタクリレート、555.3g(3.1551モル))を60分間にわたって添加した。
HPLCによる変換率は99%を超え、45分後、供給を完了した。76gのメタノールを添加してから、2Pを添加しながら、120℃まで徐々に加熱することにより、THFおよびその他揮発性副生成物を蒸留した。最終ポリマー溶液は、全固体を基準として、49.5%固体で、測定された酸価は0.98(ミリ等量/ポリマー固体のグラム)であった。このポリマーの分子量をGPCにより測定したところ、Mn8336、Mw11125およびP:D1.34であった。
分散剤6:4DMAEMA//22.5BzMA/22.5BMA/6MAA
メカニカルスターラー、熱電対、N2入口、乾燥管出口および添加漏斗を備えた3リットルの丸底フラスコを、ヒートガンにより、窒素をパージして乾燥した。テトラヒドロフラン(THF)560.6gをフラスコに挿管した。開始剤(ジメチルケテンメチルトリメチルシリルアセタール、14.8g(0.0851モル))、続いて、触媒(テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエート、アセトニトリル中1.0M溶液0.4ml)を注入した。触媒溶液(テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエート、アセトニトリル中1.0M溶液0.3mlおよびTHF、10g)を、両モノマー供給中にシリンジポンプにより注入した。モノマー供給物I(N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、80.4g(0.4242モル))を15分間にわたって添加した。20分保持後、HPLCは、99%を超える変換率を示した。その後、反応を65℃まで発熱させながら、モノマー供給物II(トリメチルシリルメタクリレート、80.4g(0.5089モル)、ブチルメタクリレート、268.9g(1.8937モル)およびベンジルメタクリレート、333.2g(1.8932モル))を60分間にわたって添加した。
HPLCによる変換率は99%を超え、1.5時間後、供給を完了した。59.2gのメタノールを添加してから、2Pを添加しながら、120℃まで徐々に加熱することにより、THFおよびその他揮発性副生成物を蒸留した。最終ポリマー溶液は、全固体を基準として、45.8%固体で、測定された酸価は0.79(ミリ等量/ポリマー固体のグラム)であった。このポリマーの分子量をGPCにより測定したところ、Mn10763、Mw13356およびP:D1.24であった。
分散剤7:4DMAEMA//15MMA/15BMA/6MAA
メカニカルスターラー、熱電対、N2入口、乾燥管出口および添加漏斗を備えた3リットルの丸底フラスコを、ヒートガンにより、窒素をパージして乾燥した。テトラヒドロフラン(THF)565.4gをフラスコに挿管した。開始剤(ジメチルケテンメチルトリメチルシリルアセタール、15.3g(0.0879モル))、続いて、触媒(テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエート、アセトニトリル中1.0M溶液0.4ml)を注入した。触媒溶液(テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエート、アセトニトリル中1.0M溶液0.3mlおよびTHF、10g)を、両モノマー供給中にシリンジポンプにより注入した。モノマー供給物I(N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、55.2g(0.3516モル))を15分間にわたって添加した。10分保持後、HPLCは、99%を超える変換率を示した。その後、反応を64℃まで発熱させながら、モノマー供給物II(トリメチルシリルメタクリレート、83.2g(0.5266モル)、ブチルメタクリレート、280.1g(1.9725モル)およびベンジルメタクリレート、346.9g(1.9710モル))を60分間にわたって添加した。
HPLCによる変換率は99%を超え、1時間後、供給を完了した。62.3gのメタノールを添加してから、2Pを添加しながら、120℃まで徐々に加熱することにより、THFおよびその他揮発性副生成物を蒸留した。最終ポリマー溶液は、全固体を基準として、49.6%固体で、測定された酸価は0.75(ミリ等量/ポリマー固体のグラム)であった。このポリマーの分子量をGPCにより測定したところ、Mn11813、Mw14080およびP:D1.19であった。
分散剤8:4MMA//30BzMA/6MAA/5DMAEMA
メカニカルスターラー、熱電対、N2入口、乾燥管出口および添加漏斗を備えた5リットルの丸底フラスコを、ヒートガンにより、窒素をパージして乾燥した。テトラヒドロフラン(THF)1009.0gをフラスコに挿管した。開始剤(1,1−ビス(トリメチルシリルオキシ)−2−メチルプロペン、35.0g(0.1509モル))、続いて、触媒(テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエート、アセトニトリル中1.0M溶液0.6ml)を注入した。触媒溶液(テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエート、アセトニトリル中1.0M溶液0.6mlおよびTHF、11g)を、両モノマー供給中にシリンジポンプにより注入した。モノマー供給物I(トリメチルシリルメタクリレート、95.6g(0.6051モル))を15分間にわたって添加した。50分保持後、HPLCは、98%を超える変換率を示した。その後、反応を64℃まで発熱させながら、モノマー供給物II(トリメチルシリルメタクリレート、144.5g(0.9146モル)、ベンジルメタクリレート、796.7g(4.5267モル))およびN,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、118.6g(0.7554モル))を60分間にわたって添加した。
HPLCによる変換率は99%を超え、1.5時間後、供給を完了した。110.8gのメタノールを添加してから、2Pを添加しながら、120℃まで徐々に加熱することにより、THFおよびその他揮発性副生成物を蒸留した。最終ポリマー溶液は、全固体を基準として、43.9%固体で、測定された酸価は1.58(ミリ等量/ポリマー固体のグラム)であった。このポリマーの分子量をGPCにより測定したところ、Mn7939、Mw8754およびP:D1.10であった。
分散剤9:10MMA//30BzMA/5DMAEMA
メカニカルスターラー、熱電対、N2入口、乾燥管出口および添加漏斗を備えた3リットルの丸底フラスコを、ヒートガンにより、窒素をパージして乾燥した。テトラヒドロフラン(THF)588.9gをフラスコに挿管した。開始剤(1,1−ビス(トリメチルシリルオキシ)−2−メチルプロペン、16.9g(0.0728モル))、続いて、触媒(テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエート、アセトニトリル中1.0M溶液0.4ml)を注入した。触媒溶液(テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエート、アセトニトリル中1.0M溶液0.3mlおよびTHF、5g)を、両モノマー供給中にシリンジポンプにより注入した。モノマー供給物I(トリメチルシリルメタクリレート、114.2g(0.7228モル))を15分間にわたって添加した。60分保持後、HPLCは、97%を超える変換率を示した。その後、反応を51℃まで発熱させながら、モノマー供給物II(ベンジルメタクリレート、382.1g(2.1710モル)およびN,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、68.6g(0.4369モル))を60分間にわたって添加した。
HPLCによる変換率は99%を超え、1時間後、供給を完了した。118gのメタノールを添加してから、2Pを添加しながら、120℃まで徐々に加熱することにより、THFおよびその他揮発性副生成物を蒸留した。最終ポリマー溶液は、全固体を基準として、45.7%固体で、測定された酸価は1.56(ミリ等量/ポリマー固体のグラム)であった。このポリマーの分子量をGPCにより測定したところ、Mn7019、Mw8262およびP:D1.18であった。
分散剤10:8DMAEMA//30BzMA/9MAA
メカニカルスターラー、熱電対、N2入口、乾燥管出口および添加漏斗を備えた3リットルの丸底フラスコを、ヒートガンにより、窒素をパージして乾燥した。テトラヒドロフラン(THF)571.1gをフラスコに挿管した。開始剤(1,1−ビス(トリメチルシリルオキシ)−2−メチルプロペン、24.4g(0.1052モル))、続いて、触媒(テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエート、アセトニトリル中1.0M溶液0.6ml)を注入した。触媒溶液(テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエート、アセトニトリル中1.0M溶液0.5mlおよびTHF、10g)を、両モノマー供給中にシリンジポンプにより注入した。反応を68℃まで発熱させながら、モノマー供給物I(ベンジルメタクリレート、558.5g(3.1733モル)およびトリメチルシリルメタクリレート、150.4g(0.9519モル))を60分間にわたって添加した。60分保持後、HPLCは、99%を超える変換率を示した。その後、モノマー供給物II(N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、133.2g(0.8484モル))を15分間にわたって添加した。
HPLCによる変換率は99%を超え、2時間後、供給を完了した。68gのメタノールを添加してから、2Pを添加しながら、120℃まで徐々に加熱することにより、THFおよびその他揮発性副生成物を蒸留した。最終ポリマー溶液は、全固体を基準として、46.5%固体で、測定された酸価は1.49(ミリ等量/ポリマー固体のグラム)であった。
分散剤11:10DMEMA//30BzMA/9MAA
メカニカルスターラー、熱電対、N2入口、乾燥管出口および添加漏斗を備えた3リットルの丸底フラスコを、ヒートガンにより、窒素をパージして乾燥した。テトラヒドロフラン(THF)555.7gをフラスコに挿管した。開始剤(1,1−ビス(トリメチルシリルオキシ)−2−メチルプロペン、24.8g(0.105モル))、続いて、触媒(テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエート、アセトニトリル中1.0M溶液0.7ml)を注入した。触媒溶液(テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエート、アセトニトリル中1.0M溶液0.5mlおよびTHF、10g)を、両モノマー供給中にシリンジポンプにより注入した。反応を66℃まで発熱させながら、モノマー供給物I((ベンジルメタクリレート、547.9g(3.11モル)およびトリメチルシリルメタクリレート、147.8g(1.12モル))を60分間にわたって添加した。90分保持後、HPLCは、99%を超える変換率を示した。その後、モノマー供給物II(N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、163.8g(1.04モル))を30分間にわたって添加した。
HPLCによる変換率は99%を超え、1時間後、供給を完了した。67gのメタノールを添加してから、2Pを添加しながら、104℃まで徐々に加熱することにより、THFおよびその他揮発性副生成物を蒸留した。最終ポリマー溶液は、全固体を基準として、45.7%固体で、測定された酸価は1.44(ミリ等量/ポリマー固体のグラム)であった。このポリマーの分子量をGPCにより測定したところ、Mn7990、Mw10840およびP:D1.35であった。
分散剤12:14DMAEMA//30BMA/9MAA
メカニカルスターラー、熱電対、N2入口、乾燥管出口および添加漏斗を備えた3リットルの丸底フラスコを、ヒートガンにより、窒素をパージして乾燥した。テトラヒドロフラン(THF)577.5gをフラスコに挿管した。開始剤(1,1−ビス(トリメチルシリルオキシ)−2−メチルプロペン、25.6g(0.1052モル))、続いて、触媒(テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエート、アセトニトリル中1.0M溶液0.7ml)を注入した。触媒溶液(テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエート、アセトニトリル中1.0M溶液0.5mlおよびTHF、10g)を、両モノマー供給中にシリンジポンプにより注入した。反応を59℃まで発熱させながら、モノマー供給物I((ブチルメタクリレート、453.8g(3.1958モル)およびトリメチルシリルメタクリレート、151.7g(1.1492モル))を60分間にわたって添加した。90分保持後、HPLCは、97%を超える変換率を示した。その後、モノマー供給物II(N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、233.7g(1.485モル))を15分間にわたって添加した。
HPLCによる変換率は99%を超え、1時間後、供給を完了した。69gのメタノールを添加してから、2Pを添加しながら、120℃まで徐々に加熱することにより、THFおよびその他揮発性副生成物を蒸留した。最終ポリマー溶液は、全固体を基準として、44.9%固体で、測定された酸価は1.47(ミリ等量/ポリマー固体のグラム)であった。このポリマーの分子量をGPCにより測定したところ、Mn9070、Mw10930およびP:D1.21であった。
分散剤1:ミニミルプロセス(M.M.):
分散剤1を、後述するEigerミニミル媒体ミリングプロセスを用いて調製した。
以下の成分を順番に、1リットルのステンレス鋼ポットに添加することにより、900グラムの分散剤試料を調製した。各成分を、60mmのCowels型ブレードを備えた高速ディスペンサを用い、1000rpmで操作して、混合しながら、徐々に添加した。プレミックス段階における顔料充填は25%であった。
Figure 2012511615
顔料充填完了後、高速ディスペンサ速度を3000rpmまで上げ、成分を2時間プレミックスした。
追加の脱イオン水を添加して、ミリング前、顔料レベルを20%まで減じた。
Figure 2012511615
次に、分散剤をEigerミニミルで、1分当たり350グラムの流量で4時間再循環プロセスを用いて処理した。ミリングプロセス完了後、最終DI水レットダウンを添加して、最終分散剤において目的とする10%顔料充填を達成した。
Figure 2012511615
最終分散剤の合計バッチサイズは約900グラムであった。この分散剤を、Pall Trincor,East Falls,NYより入手可能な3.0ミクロンChipwichフィルタを通してろ過し、1000mlのポリエチレン容器に集めた。分散剤の試料のpH、粘度および粒子サイズ(D50およびD95)を試験した。以下の表2に示す。
以下の表2に示した分散剤、顔料、%顔料充填およびP/Dを用いて、上述したEigerミニミル媒体ミリングプロセスを用いて、分散剤2〜3、9〜12および16〜21を調製した。
分散剤4:マイクロフルイダイザープロセス(MF)
分散剤4を、以下に概略を説明するマイクロフルイダイザーミリングプロセスを用いて調製した。
以下の成分を順番に、1リットルのステンレス鋼ポットに添加することにより、900グラムの分散剤試料を調製した。各成分を、60mmのCowels型ブレードを備えた高速ディスペンサを用い、1000rpmで操作して、混合しながら、徐々に添加した。プレミックス段階における顔料充填は23%であった。
Figure 2012511615
顔料充填完了後、高速ディスペンサ速度を3500rpmまで上げ、成分を2時間プレミックスした。
次に、追加のDI水を添加して、ミリング中に用いたレベルである15.0%まで顔料充填を減じた。
Figure 2012511615
分散剤をMicrofluidics,Newton,Massachusettsより入手可能なZ−チャンバを備えた、実験室規模型のM−110Y High Pressure Pneumatic Microfluidizerであるマイクロフルイダイザーにより、350ml/分の流量および15,000psiで12回通すことによりミリングした。追加の脱イオン水を添加して、顔料充填を、10.0%顔料の目的とするレベルまで減少した。
Figure 2012511615
分散剤を、3.0ミクロンChipwichフィルタを通してろ過し、1000mlのポリエチレン容器に充填した。分散剤のpH、粘度および粒子サイズ(D50およびD95)を試験した。以下の表2に示す。
以下の表2に示した分散剤、顔料、%顔料充填およびP/Dを用いて、上述したマイクロフルイダイザー−ミリングプロセスを用いて、分散剤5〜8、14、15および22を調製した。
Figure 2012511615
インク調製:
以下の表にまとめてある同じ一般処方に従って、顔料分散液およびその他インク成分を併せて攪拌することにより、インクを調製した。分散液は、4%の顔料固体が最終インクに与えられる量で加えた。
分散剤1〜10をベースとするインクのインク処方1を以下の表3にまとめてある。
Figure 2012511615
分散剤11および12をベースとするインク処方2を以下の表4にまとめてある。
Figure 2012511615
印刷試験および評価:
ブラックインクを、Canon iPIXMA iP4200(設定:平面媒体、標準印刷品質)で印刷した。そのプリンタ用に設計された標準シアン、マゼンタおよびイエロー染料インクを用いた。
複数の線幅パターンを、カラーインクの隣に、約300〜420マイクロメートルのブラック線幅で印刷した。紙のブラックラインについての結果の表にある記録された値は、K/Wと示され、イエローインクの隣にあるブラックラインはK/Yと示され、2色のレッドインク(イエロープラスマゼンタインク)の隣にあるブラックラインはK/Rと示されている。結果の表において、3つの画像についての上下ブラックラインエッジデルタ標準偏差は、それぞれK/W、K/YおよびK/Rと示されている。値が低ければ低いほど、インターカラーブリードが良好である。K/W値は、インターカラーブリードとは異なる現象であるフェザリングを指している。
ブラックライン印刷画像の測定は、ImageXpert,Inc.,Nashua,NH 03063製の「ImageXpert」と呼ばれる装置で行った。
分散剤11および12をベースとするインクについて、媒体が取り付けられた回転ドラム上の固定位置に装着された2つのCanon i960サーマルインクジェットプリントヘッドを含む印刷装置で印刷した。2つのプリントヘッドを位置合わせして、基材の同じ領域に印刷した。それらの間に固定ギャップがあり、2つの流体の印刷間の時間の間隔を、所望の間隔とするのに必要なように変えることのできるドラム速度により制御できた。プリントヘッドは、幅約1cmで、同幅のストライプを生成した。ドラム方向は、必要であれば反転して、2つの流体の印刷の順番を変えた。2つのプリントヘッドを交互にさせて、1200dpiの解像度を得た。印刷は全て、13.2gのインク/M2に対応する100%被覆率で行った。着色インクを、Xerox4200紙コート結合剤に、HP CM8050から印刷した。
結果
各インクについての印刷試験結果を表5にまとめてある。
Figure 2012511615
印刷試験結果の表には、構造にアミン含有モノマーを用いないポリマー(対照1、2および3)は、47〜65ミクロンの上下エッジデルタ標準偏差の高K/YおよびK/R値に示されるとおり、インターカラーブリードについて最低の標準偏差であったことが示されている。
アミンモノマーが、疎水性および/または酸含有ブロックに組み込まれる構造またはブロックである、例えば、比較例1〜6の場合には、インターカラーブリードは、値が8〜33ミクロンである、個別のブロックにアミンを有するポリマー構造(実施例1〜13)に比べて、31〜63ミクロンとして示される上下エッジデルタ標準偏差の値が低い。
線幅の値はまた、定義された分散剤のブリードが減少したことも示しており、良好なブリード制御により、K/W値に比べて、K/YおよびK/Rは大きく異なる値を有する対照および比較例に比べて、3つの値全てについてほぼ同じK/W、K/YおよびK/R線幅値を有している。
Xerox4200紙を、17%pH調整剤と共に予備印刷するとき、分散剤11および12をベースとするインクで印刷して、それぞれ、1.25と1.41の光学密度を得たが、結合剤のない印刷の光学密度は、それぞれ、0.93と1.20の光学密度という結果となった。これらの結果から、これらの分散剤とカチオン低pH調整剤の有効な相互作用が示された。
Xerox4200紙を、17%pH調整剤と共に予備印刷するとき、分散剤11および12をベースとするインクで印刷して、それぞれ、1.25と1.41の光学密度を得たが、結合剤のない印刷の光学密度は、それぞれ、0.93と1.20の光学密度という結果となった。これらの結果から、これらの分散剤とカチオン低pH調整剤の有効な相互作用が示された。
本発明は以下の実施の態様を含むものである。
1.7より大きいpHを有し、第1の水性ビヒクルと、着色剤と、両性ポリマー分散剤とを含み、前記両性ポリマー分散剤が、AブロックとBブロックとを含むブロックコポリマーであり、前記Aブロックが、アミンモノマーから実質的になるセグメントであり、前記Bブロックが、酸性モノマーおよび少なくとも1つの疎水性モノマーを含むセグメントであり、前記分散剤が、中和されており、前記Bブロックが、アミンモノマーを含有しない、インクジェットインク。
2.前記アミンモノマーがジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t−ブチルアミノエチル−(メタ)アクリレート、ビニルピリジン、4−アミノスチレンおよび4−(N,N−ジメチルアミノ)−スチレンから実質的になる群から選択される前記1に記載のインクジェットインク。
3.前記Aブロックがアミンモノマーのホモブロックである前記1に記載のインクジェットインク。
4.前記酸性モノマーがメタクリル酸またはアクリル酸である前記1に記載のインクジェットインク。
5.前記疎水性モノマーがベンジルメタクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、エチルヘキシルメタクリレート、2−フェニルエチルメタクリレート、エチルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ブチルアクリレートおよび2−フェニルエチルアクリレートから実質的になる群から選択される前記1に記載のインクジェットインク。
6.前記顔料または分散染料、前記1に記載のインクジェットインク。
7.前記顔料がカーボンブラック顔料である前記6に記載のインクジェットインク。
8.前記ブロックコポリマーの数平均分子量(Mn)が約3,000〜16,000ダルトンである前記1に記載のインクジェットインク。
9.前記ブロックコポリマーの酸価が約30〜約220(ポリマー固体1グラムを中和するためのmgKOH)である前記1に記載のインクジェットインク。
10.前記Aブロックセグメントが2〜16単位のアミンモノマーを含む前記1に記載のインクジェットインク。
11.前記Bブロックが少なくとも4単位の酸モノマーおよび少なくとも16単位の少なくとも1つの疎水性モノマーを含む前記1に記載のインクジェットインク。
12.前記分散剤ポリマーの前記酸基が、塩形態まで、塩基により部分的にまたは完全に中和されている前記1に記載のインクジェットインク。
13.前記塩基がアルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属重炭酸塩、有機アミン、有機アルコールアミン、アンモニウム塩およびピリジンから実質的になる群から選択される前記12に記載のインクジェットインク。
14.前記両性ポリマー分散剤のアミン価が約10〜約180mgKOH/g固体である前記1に記載のインクジェットインク。
15.前記両性ポリマー分散剤の多分散が約2未満である前記1に記載のインクジェットインク。
16.前記両性ポリマー分散剤が、前記インクの総重量を基準として、約0.3%〜約5.0%の量で存在する前記1に記載のインクジェットインク。
17.第1のインクと第2のインクとを含み、前記第1のインクが、7より大きいpHを有するインクジェットインクであり、第1の水性ビヒクルと、着色剤含有分散液を含有する着色剤、および両性ポリマー分散剤を含み、前記両性ポリマー分散剤が、AブロックとBブロックとを含むブロックコポリマーであり、前記Aブロックが、アミンモノマーから実質的になるセグメントであり、前記Bブロックが、酸性モノマーおよび少なくとも1つの疎水性モノマーを含むセグメントであり、前記分散剤が、中和されており、前記Bブロックが、アミンモノマーを含有せず、前記第2のインクが、第2の水性ビヒクルと、前記第1のインクの前記着色剤含有分散液を不安定化することができる反応種とを含む、インクセット。
18.前記反応種がカチオン剤、塩またはpH調整剤である前記17に記載のインクセット。
19.前記第2のインクが着色剤をさらに含む前記17に記載のインクセット。
20.前記第2のインク中の前記着色剤が染料である前記19に記載のインクセット。
21.前記第1のインク中の前記着色剤がカーボンブラック顔料である前記17に記載のインクセット。
22.前記アミンモノマーが、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t−ブチルアミノエチル−(メタ)アクリレート、ビニルピリジン、4−アミノスチレンおよび4−(N,N−ジメチルアミノ)−スチレンから実質的になる群から選択される前記17に記載のインクセット。
23.前記Aブロックがアミンモノマーのホモブロックである前記17に記載のインクセット。
24.前記酸性モノマーがメタクリル酸またはアクリル酸である前記17に記載のインクセット。
25.前記疎水性モノマーが、ベンジルメタクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、エチルヘキシルメタクリレート、2−フェニルエチルメタクリレート、エチルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ブチルアクリレートおよび2−フェニルエチルアクリレートから実質的になる群から選択される前記17に記載のインクセット。
26.前記ブロックコポリマーの数平均分子量(Mn)が約3,000〜16,000ダルトンである前記17に記載のインクセット。
27.前記ブロックコポリマーの酸価が約50〜約220(ポリマー固体1グラムを中和するためのmgKOH)である前記17に記載のインクセット。
28.基材にインクジェット印刷する方法であって、任意の実行可能な順番で、
(a)デジタルデータ信号に応答するインクジェットプリンタを準備する工程と、
(b)印刷される基材を前記プリンタに装填する工程と、
(c)少なくとも第1のインクと第2のインクとを含み、
前記第1のインクが、7より大きいpHを有する着色剤含有インクであり、
i)第1の水性ビヒクル、
ii)着色剤含む着色剤含有分散液、および
iii)両性ポリマー分散剤を含み、
前記両性ポリマー分散剤が、
AブロックとBブロックとを含むブロックコポリマーであり、
前記Aブロックが、
アミンモノマーから実質的になるセグメントであり、
前記Bブロックが、
酸性モノマーおよび少なくとも1つの疎水性モノマーを含むセグメントであり、;
前記分散剤が、中和されており、
前記Bブロックが、アミンモノマーを含有せず、
前記第2のインクが、
第2の水性ビヒクルと、前記第1のインクの前記着色剤含有分散液を不安定化することが
できる反応種と、
を含むインクセットを前記プリンタに装填する工程と、
(d)前記第1のインクで印刷された前記基材の1つ以上の領域が前記第2のインクに
近接するように、前記デジタルデータ信号に応答して、前記インクセットを用いて前記基
材に印刷する工程と
を含む、方法。
29.前記Aブロックがアミンモノマーのホモポリマーである前記28に記載のインクジェットプリンタ。
30.前記1に記載のインク−ジェットインクを含有する前記着色剤を含むインクジェットプリンタ。
31.前記17に記載の前記インクセットを含むジェットプリンタ。

Claims (31)

  1. 7より大きいpHを有し、第1の水性ビヒクルと、着色剤と、両性ポリマー分散剤とを含み、前記両性ポリマー分散剤が、AブロックとBブロックとを含むブロックコポリマーであり、前記Aブロックが、アミンモノマーから実質的になるセグメントであり、前記Bブロックが、酸性モノマーおよび少なくとも1つの疎水性モノマーを含むセグメントであり、前記分散剤が、中和されており、前記Bブロックが、アミンモノマーを含有しない、インクジェットインク。
  2. 前記アミンモノマーがジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t−ブチルアミノエチル−(メタ)アクリレート、ビニルピリジン、4−アミノスチレンおよび4−(N,N−ジメチルアミノ)−スチレンから実質的になる群から選択される請求項1に記載のインクジェットインク。
  3. 前記Aブロックがアミンモノマーのホモブロックである請求項1に記載のインクジェットインク。
  4. 前記酸性モノマーがメタクリル酸またはアクリル酸である請求項1に記載のインクジェットインク。
  5. 前記疎水性モノマーがベンジルメタクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、エチルヘキシルメタクリレート、2−フェニルエチルメタクリレート、エチルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ブチルアクリレートおよび2−フェニルエチルアクリレートから実質的になる群から選択される請求項1に記載のインクジェットインク。
  6. 前記顔料または分散染料、請求項1に記載のインクジェットインク。
  7. 前記顔料がカーボンブラック顔料である請求項6に記載のインクジェットインク。
  8. 前記ブロックコポリマーの数平均分子量(Mn)が約3,000〜16,000ダルトンである請求項1に記載のインクジェットインク。
  9. 前記ブロックコポリマーの酸価が約30〜約220(ポリマー固体1グラムを中和するためのmgKOH)である請求項1に記載のインクジェットインク。
  10. 前記Aブロックセグメントが2〜16単位のアミンモノマーを含む請求項1に記載のインクジェットインク。
  11. 前記Bブロックが少なくとも4単位の酸モノマーおよび少なくとも16単位の少なくとも1つの疎水性モノマーを含む請求項1に記載のインクジェットインク。
  12. 前記分散剤ポリマーの前記酸基が、塩形態まで、塩基により部分的にまたは完全に中和されている請求項1に記載のインクジェットインク。
  13. 前記塩基がアルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属重炭酸塩、有機アミン、有機アルコールアミン、アンモニウム塩およびピリジンから実質的になる群から選択される請求項12に記載のインクジェットインク。
  14. 前記両性ポリマー分散剤のアミン価が約10〜約180mgKOH/g固体である請求項1に記載のインクジェットインク。
  15. 前記両性ポリマー分散剤の多分散が約2未満である請求項1に記載のインクジェットインク。
  16. 前記両性ポリマー分散剤が、前記インクの総重量を基準として、約0.3%〜約5.0%の量で存在する請求項1に記載のインクジェットインク。
  17. 第1のインクと第2のインクとを含み、前記第1のインクが、7より大きいpHを有するインクジェットインクであり、第1の水性ビヒクルと、着色剤含有分散液を含有する着色剤、および両性ポリマー分散剤を含み、前記両性ポリマー分散剤が、AブロックとBブロックとを含むブロックコポリマーであり、前記Aブロックが、アミンモノマーから実質的になるセグメントであり、前記Bブロックが、酸性モノマーおよび少なくとも1つの疎水性モノマーを含むセグメントであり、前記分散剤が、中和されており、前記Bブロックが、アミンモノマーを含有せず、前記第2のインクが、第2の水性ビヒクルと、前記第1のインクの前記着色剤含有分散液を不安定化することができる反応種とを含む、インクセット。
  18. 前記反応種がカチオン剤、塩またはpH調整剤である請求項17に記載のインクセット。
  19. 前記第2のインクが着色剤をさらに含む請求項17に記載のインクセット。
  20. 前記第2のインク中の前記着色剤が染料である請求項19に記載のインクセット。
  21. 前記第1のインク中の前記着色剤がカーボンブラック顔料である請求項17に記載のインクセット。
  22. 前記アミンモノマーが、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t−ブチルアミノエチル−(メタ)アクリレート、ビニルピリジン、4−アミノスチレンおよび4−(N,N−ジメチルアミノ)−スチレンから実質的になる群から選択される請求項17に記載のインクセット。
  23. 前記Aブロックがアミンモノマーのホモブロックである請求項17に記載のインクセット。
  24. 前記酸性モノマーがメタクリル酸またはアクリル酸である請求項17に記載のインクセット。
  25. 前記疎水性モノマーが、ベンジルメタクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、エチルヘキシルメタクリレート、2−フェニルエチルメタクリレート、エチルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ブチルアクリレートおよび2−フェニルエチルアクリレートから実質的になる群から選択される請求項17に記載のインクセット。
  26. 前記ブロックコポリマーの数平均分子量(Mn)が約3,000〜16,000ダルトンである請求項17に記載のインクセット。
  27. 前記ブロックコポリマーの酸価が約50〜約220(ポリマー固体1グラムを中和するためのmgKOH)である請求項17に記載のインクセット。
  28. 基材にインクジェット印刷する方法であって、任意の実行可能な順番で、
    (a)デジタルデータ信号に応答するインクジェットプリンタを準備する工程と、
    (b)印刷される基材を前記プリンタに装填する工程と、
    (c)少なくとも第1のインクと第2のインクとを含み、
    前記第1のインクが、7より大きいpHを有する着色剤含有インクであり、
    i)第1の水性ビヒクル、
    ii)着色剤含む着色剤含有分散液、および
    iii)両性ポリマー分散剤を含み、
    前記両性ポリマー分散剤が、
    AブロックとBブロックとを含むブロックコポリマーであり、
    前記Aブロックが、
    アミンモノマーから実質的になるセグメントであり、
    前記Bブロックが、
    酸性モノマーおよび少なくとも1つの疎水性モノマーを含むセグメントであり、;
    前記分散剤が、中和されており、
    前記Bブロックが、アミンモノマーを含有せず、
    前記第2のインクが、
    第2の水性ビヒクルと、前記第1のインクの前記着色剤含有分散液を不安定化することができる反応種と、
    を含むインクセットを前記プリンタに装填する工程と、
    (d)前記第1のインクで印刷された前記基材の1つ以上の領域が前記第2のインクに近接するように、前記デジタルデータ信号に応答して、前記インクセットを用いて前記基材に印刷する工程と
    を含む、方法。
  29. 前記Aブロックがアミンモノマーのホモポリマーである請求項28に記載のインクジェットプリンタ。
  30. 請求項1に記載のインク−ジェットインクを含有する前記着色剤を含むインクジェットプリンタ。
  31. 請求項17に記載の前記インクセットを含むジェットプリンタ。
JP2011540671A 2008-12-12 2008-12-12 両性分散剤およびインクジェットインクにおけるその使用 Active JP5576393B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2008/086496 WO2010068216A1 (en) 2008-12-12 2008-12-12 Amphoteric dispersants and their use in inkjet inks

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012511615A true JP2012511615A (ja) 2012-05-24
JP5576393B2 JP5576393B2 (ja) 2014-08-20

Family

ID=41218474

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011540671A Active JP5576393B2 (ja) 2008-12-12 2008-12-12 両性分散剤およびインクジェットインクにおけるその使用

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8820907B2 (ja)
EP (1) EP2358829A1 (ja)
JP (1) JP5576393B2 (ja)
WO (1) WO2010068216A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011042735A (ja) * 2009-08-20 2011-03-03 Fujifilm Corp 水系着色剤分散物及びその製造方法、インク組成物、インクセット、画像形成方法、並びに分散剤
JPWO2021065682A1 (ja) * 2019-09-30 2021-04-08

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9217052B2 (en) * 2010-06-30 2015-12-22 Nippon Soda Co., Ltd. Copolymer
JP2018503719A (ja) * 2014-12-19 2018-02-08 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーE.I.Du Pont De Nemours And Company 向上した耐久性のためのカーボンブラック顔料
US9346967B1 (en) * 2015-05-22 2016-05-24 Funai Electric Co., Ltd. Aqueous dye inks with polymeric dispersant
CN116887866A (zh) 2020-12-03 2023-10-13 巴特尔纪念研究院 聚合物纳米颗粒和dna纳米结构组合物及用于非病毒递送的方法
WO2022216977A1 (en) 2021-04-07 2022-10-13 Batelle Memorial Institute Rapid design, build, test, and learn technologies for identifying and using non-viral carriers

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06136311A (ja) * 1992-02-20 1994-05-17 E I Du Pont De Nemours & Co 顔料配合インクジェットインク用アミン含有ブロックポリマー
JPH09118850A (ja) * 1995-08-04 1997-05-06 E I Du Pont De Nemours & Co 印刷物でのにじみを軽減するためのインクセットおよびその方法
WO2008103424A1 (en) * 2007-02-21 2008-08-28 E. I. Du Pont De Nemours And Company Inkjet ink and ink set

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4130524A (en) * 1977-12-01 1978-12-19 Northern Instruments Corporation Corrosion inhibiting compositions
US5085698A (en) * 1990-04-11 1992-02-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Aqueous pigmented inks for ink jet printers
EP0721473A4 (en) * 1993-09-28 1996-09-25 Union Camp Corp CURABLE ADHESIVE COMPOSITIONS CONTAINING POLYAMIDE RESINS
US6500880B1 (en) * 2000-10-26 2002-12-31 Hewlett-Packard Comapny Black to color bleed control using specific polymers in ink-jet printing inks containing pigmented inks requiring dispersants
US20050053736A1 (en) * 2001-03-12 2005-03-10 G. Frederick Hutter Cationic colloidal dispersion polymers for ink jet coatings
US7932306B2 (en) * 2007-12-12 2011-04-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Amphoteric dispersants and their use in inkjet inks
JP2010013557A (ja) * 2008-07-03 2010-01-21 Konica Minolta Ij Technologies Inc カチオン重合性インクジェットインク組成物及びその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06136311A (ja) * 1992-02-20 1994-05-17 E I Du Pont De Nemours & Co 顔料配合インクジェットインク用アミン含有ブロックポリマー
JPH09118850A (ja) * 1995-08-04 1997-05-06 E I Du Pont De Nemours & Co 印刷物でのにじみを軽減するためのインクセットおよびその方法
WO2008103424A1 (en) * 2007-02-21 2008-08-28 E. I. Du Pont De Nemours And Company Inkjet ink and ink set

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011042735A (ja) * 2009-08-20 2011-03-03 Fujifilm Corp 水系着色剤分散物及びその製造方法、インク組成物、インクセット、画像形成方法、並びに分散剤
JPWO2021065682A1 (ja) * 2019-09-30 2021-04-08
WO2021065682A1 (ja) * 2019-09-30 2021-04-08 富士フイルム株式会社 捺染用インクセット及び捺染方法
JP7358493B2 (ja) 2019-09-30 2023-10-10 富士フイルム株式会社 捺染用インクセット及び捺染方法
US11952502B2 (en) 2019-09-30 2024-04-09 Fujifilm Corporation Textile printing ink set and textile printing method

Also Published As

Publication number Publication date
US20110242154A1 (en) 2011-10-06
WO2010068216A1 (en) 2010-06-17
US8820907B2 (en) 2014-09-02
EP2358829A1 (en) 2011-08-24
JP5576393B2 (ja) 2014-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5677849B2 (ja) 両性分散剤およびインクジェットインクにおけるその使用
US7932306B2 (en) Amphoteric dispersants and their use in inkjet inks
US8500266B2 (en) AB block copolymer dispersants having an ink vehicle soluble block
JP5643306B2 (ja) ジブロックポリマー分散剤をベースとした架橋顔料分散体
JP5576393B2 (ja) 両性分散剤およびインクジェットインクにおけるその使用
US7863351B2 (en) Pigment ink for ink jet recording
EP1915432A1 (en) Polymeric black pigment dispersions and inkjet compositions
JP2012533652A (ja) ジブロックポリマー分散剤をベースとした架橋顔料分散体を含む水性インクジェットインク
JP5300217B2 (ja) インクジェット用顔料インク
JP5513369B2 (ja) インクジェットインク
JP5049354B2 (ja) インクジェットインク、インクセットおよびそれを使用した方法
US7833336B2 (en) Pigmented inkjet ink comprising a bleed control agent
US20130210992A1 (en) Method of preparing pigment dispersions
JP2012016954A (ja) インクジェットインク印刷方法
US7553884B2 (en) Ink set for use in ink-jet recording, ink-jet recording process, recording unit and ink-jet recording apparatus
US20050032930A1 (en) Inkjet ink
WO2010111343A1 (en) Pigmented inkjet ink comprising a bleed control agent
US7833337B2 (en) Aqueous inkjet ink comprising a bleed control agent
EP2411229B1 (en) Pigmented inkjet ink comprising a bleed control agent
US7528180B2 (en) Ink set for use in ink-jet recording, image forming process and image recording apparatus
US20150005466A1 (en) Ab block copolymer dispersants having an ink vehicle soluble block

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130218

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130402

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20130702

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20130709

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130802

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140603

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140703

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5576393

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250