JP3447306B2 - インク組成物 - Google Patents
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- JP3447306B2 JP3447306B2 JP00863192A JP863192A JP3447306B2 JP 3447306 B2 JP3447306 B2 JP 3447306B2 JP 00863192 A JP00863192 A JP 00863192A JP 863192 A JP863192 A JP 863192A JP 3447306 B2 JP3447306 B2 JP 3447306B2
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Description
る。特に、本発明はインクジェットプリンティングプロ
セスに使用にするために特に適した水性ベースインク組
成物に関する。本発明の1つの実施態様は、水性液体ビ
ヒクル、水溶性染料、及び式ABA(上記式中、Aは親
水性セグメントを示し、Bは疎水性セグメントを示す)
のブロック共重合体の粒子を含み、かつ該ABA粒子が
約300オングストローム以下の平均直径を有するイン
ク組成物に関する。随意に、ミセル内にシリカが沈殿さ
れている。
に含まれるものとする米国特許第4,877,451 号(Winnik
ら)は水と溶剤と表面に染料がシランカップリング剤に
よって共有結合している親水性多孔性シリカ粒子を含む
多数の着色粒子とを含むインクジェットインク組成物を
記載している。さらに、同時係属米国特許出願第07/36
9,003 号(その記載はすべて参照文として本明細書に含
まれるものとする)はインクジェットインク及び表面に
染料がシランカップリング剤によって共有結合している
親水性多孔性シリカ粒子を含む着色粒子を含む液体現像
剤を記載している。
色表面上に用いるために適したインク調合物を用いるジ
ェット静電印刷法を記載している。インクはプレポリマ
ー、顔料、及びカップリング剤、表面改質剤及び導電性
増強物質のような添加剤を含む。プレポリマーは脂肪族
及び芳香族重合体を含むことができる。顔料粒径は5μ
m未満であり、一様な小滴重量をもたらす。添加剤はシ
ランカップリング剤を含むことができる。
ク小滴の生成及び該小滴を用いることによる画像受取り
材料上での記録を含むインクジェット記録方法を記載し
ている。インクは親水性及び疎水性の両構造部分を有す
る重合体を含む水性分散媒中へ顔料の微細粒子を分散さ
せることによって製造される。顔料の粒径は数ミクロン
であり、顔料の分子量に関係する。
体媒質中に分散された水不溶性重合体を含み、かつ該重
合体がその中に油溶性染料及びそれに永久的に付着した
非イオン性安定剤を含むヘテロ相(heterophase)インク
を記載している。ノズルの詰まりを防止するため粒子は
0.5μm以下の直径を有する。米国特許第4,783,220 号
(Gambleら)は、それと会合している脂質可溶性染料を
含む油溶性染料を有するアニオン性、カチオン性、両性
及び非イオン性分子の界面活性剤から生成される小単一
膜又は多重膜ベシル(unilamellar or multilameller v
esciles)からなるインク組成物を記載している。染料:
界面活性剤比は好ましくは約1:1〜約1:10重量比
である。得られたインクは、直径が約100〜約400
nmである。脂質可溶性染料分子は疎水性領域と親水性領
域とを有する。この組成物はフレキソグラフィー及びグ
ラビアのような伝統的印刷技術及びインクジェットプリ
ンターによるような電子印刷システムに於て有用であ
る。
1000オングストローム以下の寸法の粒子に微粉砕さ
れている顔料が0.1〜2%の濃度で分散状態で添加され
ている水とグリコール湿潤剤との混合物中の直接染料の
溶液によって生成されるインクを記載している。顔料粒
子はインクの沸点を安定化する目的でインク中に溶解さ
れている気体の気体核を係留する働きをしている。この
インクは特に、ノズル中でインクの一部分の瞬間的気化
をひき起こすことによって小滴の駆除が生ずるタイプの
インクジェットプリンターに適している。
はその所期目的には適しているが、インクジェットプリ
ンティングプロセスに用いるために適した改良されたイ
ンク組成物に対する要望は依然としてある。さらに、改
良された耐水堅牢度を示すインク組成物が要望されてい
る。改良されたプリント品質を示すインク組成物も要望
されている。さらに、上記の利益を可能にしかつ良好な
乾燥時間及び光学濃度をも示すインク組成物が要望され
ている。加えて、プリントヘッドの変更を必要とせずに
インクジェットプリンター中のインク滴容量の調節を可
能にするインク組成物が要望されている。
ジェットプリンティングプロセスに用いるために適し
た、上記の利益を有する改良されたインク組成物を提供
することである。本発明のこれらの目的及び他の目的
は、水性液体ビヒクル、水溶性染料、及び式ABA(上
記式中、Aは親水性セグメントを示し、Bは疎水性セグ
メントを示す)のブロック共重合体の粒子を含み、かつ
該ABA粒子が約300オングストローム以下の平均直
径を有するインク組成物を提供することによって達成さ
れる。随意に、ミセル内にシリカが沈殿される。本発明
のもう1つの実施態様は本発明のインクを画像の形で基
体へ適用することを含むプリンティング方法に関する。
1つの特別な実施態様に於て、本発明は、本発明のイン
ク組成物をインクジェットプリンティング装置中へ組み
込みかつインクの小滴を画像様パターンで基体上へ射出
し、それによって基体上に画像を形成することを含む方
法を含む。1つの特に好ましい実施態様に於て、装置は
熱インクジェットプリンターであり、インクが像様形状
で選択的に加熱され、それによって小滴を射出させて基
体上に画像を形成する。
ることができ、あるいは水と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、グリセリ
ン、ジプロピレングリコール、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、アルコール、有機硫化物、有機ス
ルホキシド、スルホン酸、ジメチルスルホキシド、スル
ホラン、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、ケトン及び他の水混和性物質並びにこれらの混合
物のような混和性有機成分との混合物を含むことができ
る。水と水混和性有機液体との混合物が液体ビヒクルと
して選ばれるとき、水:有機液体比は有効などんな範囲
でもよく、典型的には約100:0〜約30:70、好
ましくは約97:3〜約50:50である。液体ビヒク
ルの非水成分は、一般に、水の沸点(100℃)より高
い沸点を有し、保湿剤として働く。本発明の方法のため
に用いられるインク中で、液体ビヒクルは任意の有効
量、典型的には約85〜約99.5重量%、好ましくは約
90〜約99重量%で存在する。
に、直接染料又は酸性染料の1つのような任意の有効な
染料は、その染料が他のインク成分と相容性でありかつ
液体ビヒクル中に可溶であるならば、着色剤として選ば
れ得る。適当な染料の例には、アントラキノン、モノア
ゾ染料、ジアゾ染料、フタロシアニン、アザ〔18〕ア
ニュレン、ホルモザン銅錯体、トリフェノジオキサジ
ン、Bernacid Red 2BMN, Pontamine Brilliant Bond Bl
ue A, Pontamine, Food Black2, Corolina Calor and
Chemicalから発売されている Carodirect Turquoise FB
L Supra Conc.(Direct Blue 199), Mobay Chemicalから
発売されている Special Fast Turquoise 8GL Liquid
(Direct Blue 86), Crompton and Knowles から発売さ
れている Intrabond Liquid Turquoise GLL (Direct Bl
ue 86), Pylam から発売されているPylam Certified D
& C Red # 28 (Acid Red 92), Crompton & Knowles か
ら発売されている Direct Brill Pink B Ground Crude,
Sandoz, Inc. から発売されている Cartasol Yellow G
TF Presscake, Sandozから発売されている Tartrazine
Extra Conc. (FD & C Yellow # 5, Acid Yellow 23), C
arolinaColor and Chemicalから発売されている Carodi
rect Yellow RL (Direct Yellow 86),Sandoz, Inc.から
発売されている Cartasol Yellow GTF Liquid Special
110, Triconから発売されている D & C Yellow # 10 (A
cid Yellow 3), Triconから発売されている Yellow Sha
de 16948 , BASFから発売されている Basacid Black X3
4, Sandoz, Inc.から発売されている Carta Black 2GT,
Neozapon Red 492(BASF), Orasol Red G (Ciba-Geigy)
, Direct Brilliant Pink B (Crompton-Knolls), Aize
n Spilon Red C-BH(保土谷化学), Kayanol Red 3BL (日
本化薬), Levanol Brilliant Red 3BW (Mobay Chemical
Company), Levaderm Lemon Yellow(Mobay Chemical Co
mpany) , Spirit Fast Yellow 3G , Aizen Spilon Yell
owC-GNH(保土谷化学), Sirius Supra Yellow GD167 , C
artasol Brilliant Yellow 4GF(Sandoz) , Pergasol Ye
llow CGP(Ciba-Geigy) , Orasol Black RL(Ciba-Geigy)
, Orasol Black RLP (Ciba-Geigy) , Savinyl Black R
LS (Sondoz) , Dermacarbon 2GT (Sandoz) , Pyrazol B
lack BG (ICI) , Morfast Black Conc A(Morton-Thiok
ol) , Diazol Black RN Quad (ICI) , Orasol Blue GN
(Ciba-Geigy) , Savinyl Blue GLS (Sandoz) , Luxol B
lue MBSN (Morton-Thiokol) ,Sevron Blue 5GMF (ICI)
, Basacid Blue 750 (BASF) , Berncolors , Poughkee
psie , NYから発売されている Bernacid Red , Pontami
ne Brilliant Bond Blue , Berncolor A.Y.34 , Telon
Fast Yellow 4GL-175 , BASF Basacid Black SE 0228 ,
Pro-JetYellow I(Direct Yellow 86) , Pro-Jet Magen
ta I (Acid Red 249) , Pro-JetCyan I (Direct Blue 1
99) , Pro-Jet Black I (Direct Black 168) , Pro-Jet
Yellow 1-G (Direct Yellow 132)を含むICI から発売さ
れている Pro-Jetシリーズの染料、住友化学(日本)か
ら発売されている Aminyl Brilliant Red F-B ,Hoechst
から発売されている Duasyn Direct Black HEF-SF (Di
rect Black 168), Duasyn Black RL-SF (Reactive Blac
k 31) ,Duasyn Direct Yellow 6G-SF VP216 (Direct Ye
llow 157) , Duasyn Acid Yellow XX-SF LP 413 (Acid
Yellow 23) , Duasyn Brilliant Red F3B-SF VP-218 (R
eactive Red180) , Duasyn Rhodamine B-SF VP353 (Aci
d Red 52) , Duasyn Direct Turquoise Blue FRL-SF VP
368 (Direct Blue 199) , Duasyn Acid Blue AE-SF VP3
44 (Acid Blue 9) のような Duasyn 系列の“無塩”染
料など並びにこれらの混合物が含まれる。染料は任意の
有効量、一般に約0.5〜約10重量%、好ましくは約2
〜約6重量%でインク組成物中に存在する。
ルを含む。重合体ミセルは多分子凝集体を含み、一般に
ブロック共重合体の約300オングストローム以下、好
ましくは約200オングストローム以下の平均直径を有
する。ブロック共重合体はABA型であり、外側のAセ
グメントは親水性であり、内側のBセグメントは疎水性
である。本明細書中で用いられる親水性及び疎水性の用
語は、重合体がAとBの2つのセグメントを含み、Aセ
グメントが、Bセグメントに関して親水性であるという
点で相対的なものである。Aセグメントは良好な水溶性
をも示し、典型的には少なくとも0.2g/mlの濃度で水
に可溶であるが、Bセグメントは不良な水溶性を示し、
典型的には0.01g/ml以下の濃度で水に可溶である。
ブロック共重合体は、例えば約0.05〜約10g/リッ
トルの濃度で水中に分散させるとき、疎水性の芯と親水
性の殻とを有する多分子ミセルを形成し、該ミセルは一
般に約300オングストローム以下の平均直径を有す
る。
エチレン単量体及びアミノエチレン単量体が含まれる。
1ブロック当たりのオキシエチレン単量体の数は典型的
には約5〜約400単量体単位、好ましくは約50〜約
300単量体単位である。 一般式 CH2=CR1 −CO−O−R2 (上記一般式中、R1及びR2は独立に水素及び1〜約20
個の炭素原子を有するアルキル基から選ばれる)の、ア
クリル酸、メタクリル酸、パラカルボキシスチレンなど
を含むビニルカルボン酸及びその対応するエステルも適
当である。
炭素原子を有するアルキル基又はベンジルであり、環は
窒素原子と酸素原子との間にある炭素原子に加えて約2
〜約7個の炭素原子を有する)の、エチルオキサゾリン
などを含むオキサゾリンも適当である。
R2及びR3は、独立に、水素、1〜約4個の炭素原子を有
するアルキル基、2−ヒドロキシエチル、2−ヒドロキ
シプロピル、3−ヒドロキシプロピル、2−ヒドロキシ
ブチル、3−ヒドロキシブチル、4−ヒドロキシブチル
などのような、1〜約4個の炭素原子を有するヒドロキ
シアルキル基及び2−アミノエチル、2−アミノプロピ
ル、3−アミノプロピル、2−アミノブチル、3−アミ
ノブチル、4−アミノブチルなどのようなアミノ置換ア
ルキル基から選ばれる)のアクリルアミドも適当であ
る。
群から選ばれ、R2は2−ヒドロキシエチル、2−ヒドロ
キシプロピル、3−ヒドロキシプロピル、2−ヒドロキ
シブチル、3−ヒドロキシブチル、4−ヒドロキシブチ
ルなどのようなヒドロキシ置換アルキル基及び2−アミ
ノエチル、2−アミノプロピル、3−アミノプロピル、
2−アミノブチル、3−アミノブチル、4−アミノブチ
ルなどのようなアミノ置換アルキル基から選ばれる)の
ビニルエーテルも適当である。親水性ブロック中には2
種以上の単量体の混合物を用いることもできる。さら
に、本発明のために用いられるABAブロック共重合体
の2つのAセグメントは同じ組成である必要はなく、お
のおのが異なる単量体、構造及び(又は)組成であるこ
とができる。
量は該セグメントが水に可溶であるような分子量であ
る。典型的には、各Aセグメントの分子量は約500〜
約20,000(重量平均分子量)であるが、分子量はこの範
囲の外側であることができる。Bブロックのための適当
な単量体の例には、オキシプロピレン単量体が含まれ、
オキシプロピレン基の数は典型的には約5〜約100単
量体単位,好ましくは約20〜約60単量体単位であ
る。Bブロックのための他の適当な単量体には、スチレ
ン、アルキルスチレン(ここでアルキル基は1〜約20
個の炭素原子を有する)、p−クロロスチレンのような
ハロゲン化スチレンのようなスチレン誘導体及びコゲナ
ー(cogeners) 、ビニルナフタレンなど、塩化ビニル、
臭化ビニル、弗化ビニルのようなハロゲン化ビニル、メ
チルビニルエーテル、ビニルエチルエーテルなどのよう
なビニルエーテル、ビニルメチルケトンなどのようなビ
ニルケトン、N−ビニルインドール、酢酸ビニル、プロ
ピオン酸ビニル、安息香酸ビニル及び酪酸ビニルなどの
ようなビニルエステル;アクリレート及びアルキル基が
少なくとも1個の炭素原子、一般に約1〜約12個の炭
素原子を有するアルキルアクリレート、例えばメタクリ
レート、メチルアクリレート、エタクリレート、エチル
アクリレートなどのような、メチルアクリレート、エチ
ルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチル
アクリレート、ドデシルアクリレート、n−オクチルア
クリレート、2−クロロエチルアクリレート、フェニル
アクリレート、メチルα−クロロアクリレート、メチル
メタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタク
リレートなどを含むモノカルボン酸のアクリルエステ
ル;アルキル基が少なくとも1個の炭素原子及び1個の
ヒドロキシ基、一般に約2〜約12個の炭素原子を有す
るアクリレート及びアルキルアクリレート、例えば2−
ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチ
ルアクリレート、3−ヒドロキシプロピルメタクリレー
ト、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロ
キシブチルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルアク
リレートのようなアクリル単量体及びモノカルボン酸の
エステル;エチレン、プロピレン、ブチレン、ブタジエ
ン、イソブチレンのようなモノオレフィン及びポリオレ
フィンを含むオレフィン;シクロペンテンのようなシク
ロオレフィンが含まれる。疎水性セグメントは、二官能
性単量体を縮重合させてポリエチレンテレフタレート、
ポリヘキサメチレンアジポアミド(ナイロン6,6)な
どのようなポリエステル、ポリアミド、ポリウレタンを
得ることによって誘導することもできる。疎水性ブロッ
ク中に2種以上の単量体の混合物も用いることができ
る。
は、このセグメントが水に不溶であるような分子量であ
る。典型的にはBセグメントの分子量は500〜約20,0
00(重量平均分子量)であるが、分子量はこの範囲外で
あってもよい。本発明の適当なABAブロック共重合体
には、BASFから発売されている。エチレンオキシド
ブロックの平均分子量が3340であり、プロピレンオ
キシドブロックの平均分子量が1750であるエチレン
オキシド−プロピレンオキシド−エチレンオキシドブロ
ック共重合体であるPluronic F-68 ,BASFから発売
されている、エチレンオキシドブロックの平均分子量が
2000でありかつプロピレンオキシドブロックの平均
分子量が950であるエチレンオキシド−プロピレンオ
キシド−エチレンオキシド−ブロック共重合体であるPl
uronic F-38 ,BASFから発売されている、エチレン
オキシドブロックの平均分子量が4320でありかつプ
ロピレンオキシドブロックの平均分子量が3250であ
るエチレンオキシド−プロピレンオキシド−エチレンオ
キシドブロック共重合体であるPluronic F-88 ,BAS
Fから発売されている、エチレンオキシドブロックの平
均分子量が5400でありかつプロピレンオキシドブロ
ックの平均分子量が2750であるエチレンオキシド−
プロピレンオキシド−エチレンオキシドブロック共重合
体であるPluronic F-98 ,及びBASFから発売されて
いる、エチレンオキシドブロックの平均分子量が560
0でありかつプロピレンオキシドブロックの平均分子量
が3250であるエチレンオキシド−プロピレンオキシ
ド−エチレンオキシドブロック共重合体であるPluronic
F-108が含まれる。
共重合体には、例えばM.Minoda、M.Sawamoto及びT.Higa
shimura 、Macromolecules、23, 1989, 1990に記載され
ているような、Aブロックが平均分子量2000の2−
ヒドロキシエチルビニルエーテル重合体でありかつBブ
ロックが平均分子量1500のブチルビニルエーテル重
合体である、リビングカチオン重合で製造されたビニル
エーテルの両親媒性ブロック共重合体が含まれる。本発
明のための他の適当なABAブロック共重合体には、例
えばM.Ikemi 、N.Odagiri and I.Shinohara 、Polymer
Journal 、12,777, 1980 に記載されているようにして
製造された、エチレンオキシドブロックの平均分子量が
7200でありかつ2−ヒドロキシエチルメタクリレー
トブロックの平均分子量が1900である、エチレンオ
キシドと2−ヒドロキシエチルメタクリレートとのブロ
ック共重合体が含まれる。
ロック共重合体を最初に水、好ましくは、蒸留または脱
イオンされている水と混合する。確実にミセル生成をさ
せるために充分な量の水へブロック共重合体を添加し、
一般に約0.05〜約5重量%の濃度でブロック共重合体
を添加する。得られる無色の多分子ミセルは約300オ
ングストローム以下の平均直径である。この混合物を、
例えば100,000 の分子量カットオフを有するメンブラン
を用いる限外濾過法によって精製して低分子量不純物を
除去する。精製後、ミセルの懸濁液をインクに用いるた
め濃縮すること又は凍結乾燥によって単離することがで
きる。随意に、その記載がすべて参照文として本明細書
に含まれるものとする発明者Francoise Winnik、Peter
Hofstra及びPaul Gerroir名義の“着色ブロック共重合
体ミセル含有インク(Inks Containing Colored Block
Copolymer Micelles) ”という名称の同時係属米国特許
出願中に記載されているように、重合体ミセルを染料と
反応させることによって着色して重合体に共有結合した
染料分子を有する粒子を得ることができる。
合体ミセルは疎水性芯と親水性の殻とを含み、かつ該ミ
セルはその中に沈殿されたシリカを有する。このミセル
は、まず選ばれたブロック共重合体を水、好ましくは蒸
留水又は脱イオン水と、一般に約0.05〜約5重量%の
濃度で混合して約300オングストローム以下の平均直
径の無色の多分子ミセルを得ることによって生成され
る。次に、テトラエトキシシランのような、アルキル基
が1〜約6個の炭素原子を有するテトラアルコキシシラ
ンをミセル分散液へ、典型的にはミセルの約1〜約30
重量%の相対量で添加し、分散液をシリカがミセル中に
沈殿するまで撹拌する。適当なシラン物質のその他の例
には、テトラメトキシシラン、テトラ−n−プロポキシ
シラン、テトラ−i−プロポキシシラン、テトラ−n−
ブトキシシラン、テトラ−s−ブトキシシラン、テトラ
−i−ブトキシシラン、テトラペントキシシラン、テト
ラキス−(2−メトキシエトキシシラン)などが含まれ
る。混合物を、例えば50,000の分子量カットオフを有す
るメンブランを用いて低分子量不純物を除去する限外濾
過法によって精製する。精製後、ミセル懸濁液をインク
に用いるために濃縮すること又は凍結乾燥によって単離
することができる。重合体ミセル内に沈殿されたシリカ
の網目構造が該粒子を含むインクの性質を、特に熱安定
性に関して増強するものと思われる。随意に、珪酸化
(Silicated)重合体ミセルを、同時係属米国特許出願第
07/544,564 号記載のように、染料と反応させて重合体
ミセルに共有結合した染料分子を有する粒子を得ること
によって着色することができる。
中に、任意の有効量、典型的には約0.1〜約15重量
%、好ましくは約0.5〜約5重量%の量で存在する。本
発明のインク中には他の添加剤も存在することができ
る。例えば、インクへ界面活性剤又は湿潤剤を添加する
ことができる。これらの添加剤はカチオン型、アニオン
型又は非イオン型であることができる。適当な界面活性
剤及び湿潤剤には、Tamol(登録商標)SN、Tamol(登録商
標)LG、Rohm and Haas Company から発売されている T
riton(登録商標)シリーズの界面活性剤、Marasperse
(登録商標)シリーズの界面活性剤、GAF Company から
発売されている Igepal(登録商標)シリーズの界面活性
剤、Tergitol(登録商標)シリーズの界面活性剤、E.I.
Du Pont de Nemours & Companyから発売されている Dup
onol(登録商標)シリーズの界面活性剤、GAF から発売
されている Emulphor ON 870及びON 877の界面活性剤、
及び他の市販界面活性剤が含まれる。これらの界面活性
剤及び湿潤剤は有効量、典型的には0〜約15重量%、
好ましくは約0.01〜約8重量%で存在する。
するため、アラビアゴム、ポリアクリル酸塩、ポリメタ
クリル酸塩、ポリビニルアルコール、ヒドロキシプロピ
ルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニ
ルピロリジノン、ポリビニルエーテル、殿粉、多糖類な
どのような水溶性重合体を含む重合体添加剤をも添加す
ることができる。重合体添加剤は、本発明のインク中
に、0〜約10重量%、好ましくは約0.01〜約5重量
%の量で存在することができる。
は、約0.0001〜約4重量%、好ましくは約0.01〜
約2.0重量%の量で存在する、Dowicil 150,200 及び7
5、安息香酸塩、ソルビン酸塩、などのような殺菌剤、
0〜約50重量%、好ましくは約5〜約40重量%の量
で存在する、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、N−メチルピロリジノン、プロピレングリコール、
ヒドロキシエーテル、エーテル、アミド、スルホキシ
ド、ケトン、ラクトン、エステル、アルコール、ブチル
カルビトール、ベンジルアルコール、シクロヘキシルピ
ロリジノン、1,2−ヘキサンジオールなどのような保
湿剤及び浸透調節添加剤、0〜約1重量%、好ましくは
約0.01〜約1重量%の量で存在する、酸又は塩基、燐
酸塩、カルボン酸塩、亜硫酸塩、アミン塩などのような
pH調節剤などが含まれる。
に適した任意の方法で製造することができる。例えば、
インク成分を所望の量で混合し、均一なインクが得られ
るまで(典型的には30分であるが、混合/撹拌時間は
この時間よりも長くても短くてもよい)撹拌することが
できる。所要ではないが、所望ならばインク成分を混合
中加熱することができる。混合、撹拌後、インク組成物
を一般に濾過して固体又は粒状物を除去する。どんな他
の適当なインク製造法も用いることができる。
体へ適用することを含むプリンティング方法にも関す
る。本発明は、1つの特別な実施態様に於て、本発明の
インクをインクジェットプリンティング装置中へ組み込
むこと及びインクの小滴を画像様パターンで基体上へ射
出し、それによって基体上に画像を形成することを含む
方法を含む。1つの特に好ましい実施態様に於て、装置
は熱インクジェットプリンターであり、インクを画像様
形状に選択的に加熱し、それによって小滴を射出させて
基体上に画像を形成する。本発明のインク組成物は、Xe
rox(登録商標)4024紙、Xerox(登録商標)4200
紙、Xerox(登録商標)10シリーズ紙、カナリア色罫線
紙、罫線ノートブック紙のような単なる紙、Gilbert 2
5%コットンボンド紙、Gilbert 100コットンボンド
紙及びStrathmoreボンド紙のようなボンド紙、Sharp Co
mpany シリカコーテッドペーパー、JuJo紙などのような
シリカコーテッドペーパー、Xerox(登録商標)3R33
51、Tetronixインクジェット透明画、Arkrightインク
ジェット透明画などのような透明画材料、織布、織物製
品、プラスチック、重合体フィルム、金属のような無機
基体及び木材などを含む多種の基体上に画像を形成する
ために用いられる。
する。これらの実施例は説明のためのものであり、本発
明はこれらの実施例中に記載されている物質、条件又は
プロセスパラメーターに限定されるものではない。部及
び%はすべて、特に断らない限り重量による。 〔実施例1〕3重量%のFood black #2染料(Bayer
製) 、5.25重量%のジエチレングリコール、6重量%
のポリエチレングリコール400、及び85.75%の脱
イオン水からなる対照の染料ベースインクを、水中に他
のインク成分を溶解することによって製造した。このイ
ンクを50℃に於て3時間加熱し、冷却し、0.45μm
のTeflon(登録商標)フィルターを通して2回濾過し
た。
3及び4重量%の量でブロックABA共重合体ナノサイ
ズの(nanosized)粒子を添加することによって4種の本
発明のインクを製造した。ナノサイズの共重合体粒子は
下記のようにして製造されたものである。Pluronics F-
68(BASF製、エチレンオキシドブロックの平均分子
量が3340でありかつプロピオンオキシドブロックの
平均分子量が1750であるエチレンオキシド−プロピ
レンオキシド−エチレンオキシドブロック共重合体)1
2.24gを675mlの脱イオン水中に含む溶液へ添加
し、混合物をマグネチックスタラーで45分間激しく撹
拌して無色のナノサイズの粒子を生成させた。次に、こ
の混合物へ11.09モル水酸化アンモニウム溶液67.5
mlを添加し、この透明な混合物を室温で24時間撹拌し
た後、この混合物200ml部分へ水50ml中にDuasyn B
lack RL-SF染料2.0gを含む溶液を添加することによっ
て無色の粒子を着色した。得られた混合物を室温で1晩
中撹拌し、限外濾過によって過剰の未反応染料を除去
し、次いで凍結乾燥によって黒色粒子を単離して2.1g
の粒子を得た。この粒子は、透過電子顕微鏡分析で測定
するとき20nmの平均粒子直径を示した。この粒子0.4
1gを対照インク9.59gへ添加し、混合物を20分間
超音波浴中に入れることによって、4重量%の粒子を含
むインクを製造した。粒子3重量%、2重量%及び1重
量%を含むインクは、4重量%粒子を含有するインクを
追加量の対照インクで希釈して製造された。
クをインクジェット試験装置へ組み込み、ジェット噴射
させた。下記の滴容量が観察された。 データが示すように、ブロック共重合体粒子を含む本
発明のインクは粒子を含まないインクよりも顕著に大き
い滴容量を示した。さらに、対照インクと1重量%の粒
子を含むインクの両方は相対的に大きい滴容量変化を示
したが、2重量%以上の粒子を含むインクは相対的に小
さい滴容量変化を示した。
含むインクとをHewlett Packard HPDeskjet熱インクジ
ェットプリンター中に組み込み、#14 Champion Cour
tland 紙上にプリントを生成させた。両方のインクの乾
燥時間は同じ(ワイヤー面で16秒、フェルト面で10
秒)であり、粒子の存在が乾燥時間に悪影響を及ぼさな
いことを示した。耐水堅牢性試験は2重量%のブロック
共重合体粒子を含むインクで作ったプリントが対照イン
クで作ったプリントより50%だけより耐水堅牢性であ
ることを示した(プリントを2分間水中に浸漬した後、
対照インクの光学濃度保持率は23%、2重量%の粒子
を含むインクの光学濃度保持率は35%であった)。 〔実施例2〕3重量%のFood Black#2染料(Bayer
製) 、5.25重量%のジエチレングリコール、6重量%
のポリエチレングリコール400、及び85.75%の脱
イオン水を含む染料ベースインクを、水中に他のインク
成分を溶解することによって製造した。このインクを5
0℃に於て3時間加熱し、冷却し、0.45μmのTeflon
(登録商標)フィルターで2回濾過した。
cated)ABA共重合体ナノサイズ粒子を2重量%の量で
添加することによって本発明のインクを製造した。ナノ
サイズ共重合体粒子は下記のようにして製造された。6
75mlの脱イオン水中に12.24gのPluronics F-68
(BASF製、エチレンオキシドブロックの平均分子量
が3340でありかつプロピレンオキシドの平均分子量
が1750であるエチレンオキシド−プロピレンオキシ
ド−エチレンオキシドブロック共重合体)を含む溶液へ
テトラエトキシシラン(3.12ml)を添加した。この混
合物をマグネチックスタラーで45分間激しく撹拌し
た。次に、この混合物へ11.09モル水酸化アンモニウ
ム水溶液67.5mlを添加しかつ透明な混合物を室温で2
4時間撹拌して無色のナノサイズ珪酸化(Silicated)粒
子を生成させることによって無色粒子を珪酸化した。こ
れらの粒子を限外濾過によって精製し、凍結乾燥によっ
て単離して1.8gの白色粒子を得た。この白色粒子は、
透過電子顕微鏡分析で測定するとき20nmの平均粒子直
径を示した。この粒子0.205gを9.59gのインクへ
添加しかつ混合物を超音波浴中に20分間入れることに
よって2重量%の粒子を含むインクを製造した。 〔実施例3〕3重量%のFood Black#2染料(Bayer
製)、5.25重量%のジエチレングリコール、6重量%
のポリエチレングリコール400、及び85.75%の脱
イオン水を含む染料ベースインクを、水に他の成分を溶
解することによって製造した。このインクを50℃に於
て約3時間加熱し、0.45μmのTeflon(登録商標)フ
ィルターを通して2回濾過した。
ノサイズ粒子を2重量%の量で添加することによって本
発明のインクを製造した。ナノサイズ黒色共重合体粒子
は下記のようにして製造された。675mlの脱イオン水
中に12.24gのPluronicsF-68(BASF製、エチレ
ンオキシドブロックの平均分子量が3340でありかつ
プロピレンオキシドブロックの平均分子量が1750で
あるエチレンオキシド−プロピレンオキシド−エチレン
オキシドブロック共重合体)を含む溶液をマグネチック
スタラーで45分間激しく撹拌した。この混合物へ11.
09モル水酸化アンモニウム水溶液67.5mlを添加し、
透明な混合物を室温で24時間撹拌した後、この混合物
の200ml部分へ、50mlの水中に2.0gのDuasyn Bla
ck RL-SF染料を含む溶液を添加することによって無色粒
子を着色した。得られた混合物を室温で1晩中撹拌し、
過剰の未反応染料を限外濾過によって除去した後、凍結
乾燥によって黒色粒子を単離して2.0gの粒子を得た。
この粒子0.205gを9.59gのインクへ添加しかつ混
合物を超音波浴中に20分間入れることによって2重量
%の粒子を含むインクを製造した。
には本発明の他の実施態様及び変更が心に浮かぶかも知
れない。これらの実施態様及び変更、並びにこれらの等
価物も本発明の範囲内に含まれる。
Claims (2)
- 【請求項1】 水性液体ビヒクル、水溶性染料、及び式
ABA(上記式中、Aは親水性セグメントを示し、Bは
疎水性セグメントを示す)のブロック共重合体の粒子を
含み、かつ該ABA粒子が約300オングストローム以
下の平均直径を有するインク組成物。 - 【請求項2】 式ABAのブロック共重合体を含む粒子
がその中に沈殿されたシリカを有する請求項1記載のイ
ンク組成物。
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