JP4781524B2 - インクジェットインクのためのポリマーバインダー - Google Patents
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- C09D11/00—Inks
- C09D11/30—Inkjet printing inks
Description
【０００１】
本発明は、インクジェットインクにおいて使用するのに好適なポリマーバインダーに関する。より詳細には、本発明は、重合可能な界面活性剤モノマーを含むモノマー混合物の重合により形成されたポリマーバインダーに関する。
特定のインクジェットインクは液体媒体、顔料または染料のような着色剤、媒体中に顔料を分散させるのを助け、プリント表面に着色剤を付着させるためのバインダーまたは樹脂を含む。特に、色の耐久度、並びに、プリントインクの耐水性および耐摩擦性の点で、より耐久性のあるプリント品質を作り出すためには、着色剤が水溶性染料であるよりも、不溶性顔料であるインクジェットインクを調製することに興味が持たれている。水溶性染料は、概して、紙または他のプリント媒体によってある程度吸収されるが、それらの固有の水可溶性のために、良好な耐水性を提供しない。顔料ベースのインクは、概して、プリント媒体の表面上に堆積され、それらは水または摩擦によって除去されやすい。しかし、顔料の物理的特性の結果、顔料ベースのインク組成物は、低い耐湿式−摩擦（ｗｅｔ−ｒｕｂ）性および低い耐ハイライター性（ｈｉｇｈｌｉｇｈｔｅｒ ｒｅｓｉｓｔｅｎｃｅ）を有する傾向がある。
【０００２】
本明細書において使用される、用語「湿式−摩擦」とは、濡れたティッシュペーパーでプリントされた基体を横切るように摩擦圧力を適用し、それにより生じたスメア（ｓｍｅａｒ）を測定することを意味する。摩擦される点で、湿式摩擦は耐水性（ｗａｔｅｒｆａｓｔｎｅｓｓ）とは異なる。本明細書において使用される、用語「耐ハイライター性」とは、商業的に入手可能なハイライトマーカーで、プリントされた基体を横切って摩擦圧力を適用し、それにより生じたスメアを測定することを意味する。そのようなマーカーの例としては、ＳａｎｆｏｒｄＣｏｒｐ．のＭａｊｏｒ Ａｃｃｅｎｔブランドのハイライトマーカーが挙げられる。本明細書において使用される、用語「プリント品質」とは、エッジの鮮明さ、ブリード、フェザーリング（ｆｅａｔｈｅｒｉｎｇ）、光学濃度、耐湿式−摩擦性、耐ハイライター性およびプリント操作性（ｐｒｉｎｔ ｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ）を含む、テキストとグラフィックを組み合わせたプリントされた頁の外観によって測定されるような、インクジェットインクの全体の性能の総合的な評価を意味する。本明細書において使用される、用語「プリント操作性」とは、プリント外観および均一性、プリント品質および均一性の連続印刷での寿命、ノズルドロップアウト、プリントヘッドのメンテナンスの問題、並びに印刷のストップおよび再スタートの能力を含む、プリンター性能の総合的な評価を意味する。
【０００３】
ポリマーバインダーがインクジェットインク組成物に添加され、耐久性を改良し、プリント品質を改良し、さらにカラーブリーディングおよびフェザーリングを低減させる。しかし、そのようなバインダーの含有は、ノズルの目詰まり、およびコゲーション（ｋｏｇａｔｉｏｎ）すなわち、ヒーター上または付近での膜の形成を含む、プリントヘッドのメンテナンスの問題を増加させることとなる可能性がある。また、ポリマーはノズルプレート上で膜を形成する傾向もありうる。インクジェットインク組成物へのポリマーの添加は、顔料分散物の安定性の低減およびバブル形成による障害を引き起こす可能性もある。
【０００４】
欧州特許公報ＥＰ−Ａ−０８６９１６０号は、着色剤、ビヒクル、および、着色剤と樹脂粒子の解離を生じさせるために、樹脂エマルジョン粒子の表面上にイオン性カルボキシル基を有する樹脂エマルジョンを有するインクジェットインク配合物を開示する。該樹脂は１〜４０重量％の「カルボン酸基」および０〜１２０℃のＴｇを有している。該樹脂の例示される態様は、高いＴｇで小さい粒子サイズであり、ブチルアクリレート、メチルアクリレート、および（メタ）アクリル酸のコポリマーで、３〜２０重量％の酸、５３〜９５℃のＴｇ、および６３〜２３５ｎｍの粒子サイズを有するコポリマーを含む。
欧州特許公報ＥＰ−Ａ−０７４７４５６号は、改良された色受容性を有する、ペイントのような、水性被覆性組成物を提供するための方法を開示する。被覆性組成物は、重合可能な界面活性剤モノマーを含むモノマーの混合物から形成される、乳化重合された付加重合体を含む。インクにおける、該付加重合体の使用は開示されていない。
【０００５】
本発明の目的は、プリント品質を決定するのに使用される性質の１以上の改良であって、該改良がプリント品質を決定するのに使用される他の特性に如何なる有意な悪影響も及ぼすことなく達成されるものである、改良されたプリント品質を示すインクジェットインクを形成するための、着色剤と共に使用するためのポリマーバインダーを提供することである。
本発明に従って、着色剤およびポリマーバインダーを含むインク組成物において、好ましくは、インクジェットインク組成物において使用されるのに適したポリマーバインダーであって、該ポリマーバインダーがエチレン性不飽和モノマーを含むモノマー混合物から形成された、乳化重合された付加共重合体であり、該モノマー混合物が、エチレン性不飽和カルボン酸官能性モノマーの少なくとも１つを該混合物の重量に基づいて４〜１５重量％、並びに、疎水性官能基および親水性官能基を含む重合可能な界面活性剤モノマーの少なくとも１つを該混合物の重量に基づいて０．０５〜５重量％含み、該親水性官能基が重合可能な基をその中に含むものである、前記ポリマーバインダーが提供される。
【０００６】
他の態様においては、着色剤およびポリマーバインダーを含むインク組成物、好ましくはインクジェット組成物が提供され、該ポリマーバインダーは、エチレン性不飽和モノマーを含むモノマー混合物から形成された、乳化重合された付加共重合体であり、該モノマー混合物は、エチレン性不飽和カルボン酸官能性モノマーの少なくとも１つを該混合物の重量に基づいて４〜１５重量％、並びに、疎水性官能基および親水性官能基を含む重合可能な界面活性剤モノマーの少なくとも１つを該混合物の重量に基づいて０．０５〜５重量％含み、該親水性官能基が重合可能な基をその中に含むものである、前記ポリマーバインダーを含む組成物が提供される。
さらに他の本発明の態様においては、インク組成物のプリント品質を向上させるための、ポリマーバインダーのインク組成物の製造における使用方法であって、該ポリマーバインダーはエチレン性不飽和モノマーを含むモノマー混合物を重合することにより形成され、該モノマー混合物は、エチレン性不飽和カルボン酸官能性モノマーの少なくとも１つを、該混合物の重量に基づいて４〜１５重量％、並びに、疎水性官能基および親水性官能基を含む重合可能な界面活性剤モノマーの少なくとも１つを、該混合物の重量に基づいて０．０５〜５重量％含み、該親水性官能基が重合可能な基をその中に含むものである、前記方法が提供される。
【０００７】
驚くべきことに、本発明のバインダーを含むインクジェットインクは、類似の組成であるが重合された界面活性剤モノマーを含まないバインダーを超える、改良されたプリント品質を示す。さらに、本発明のインクジェットインクは、改良された光学濃度を示すことができる。重合可能な界面活性剤モノマーは当業者に公知である。それらは、例えば、アリル、アクリル、メタアクリルまたはメタアリル基（本明細書では、（メタ）アクリルおよび（メタ）アリルとも呼ばれる）をはじめとする重合可能な基を有する界面活性化合物であり、該モノマーは乳化重合における乳化剤として使用されることもできる。よって、重合可能な界面活性剤は、界面活性剤としても、コモノマーとしても機能する。重合可能な界面活性剤はカチオン性、アニオン性、または非イオン性であることができる。好適な、疎水性官能基および親水性官能基を含む重合可能な界面活性剤モノマーであって、該親水性官能基はその中に重合可能な基を含むものである、該界面活性剤モノマーとしては、例えば、スルフェート、ホスフェート、スルホスクシネート半エステル、および共重合可能な反応性基を有するスルホスクシネートジエステルをはじめとするアニオン性界面活性剤モノマー、並びに非イオン性界面活性剤モノマーが挙げられる。疎水性官能基および親水性官能基を含む、好ましい重合可能な界面活性剤モノマーであって、該親水性官能基がその中に重合可能な基を含む前記重合可能な界面活性剤モノマーは、アリルアンモニウムＣ８−Ｃ２２アルキル−１２ＥＯ−ホスフェート（例えば、ＳｔｅｐａｎからのＸ−２２６３−２６）；アリルアンモニウムＣ８−Ｃ２２アルキル−７ＥＯ−ホスフェート（例えば、ＳｔｅｐａｎからのＸ−２２６３−２７ｂ）；アリルアンモニウムＣ８−Ｃ２２アルキル−３ＥＯ−ホスフェート（例えば、ＳｔｅｐａｎからのＸ−２２６３−２８ｂ）；アリルアンモニウムリニア−ドデシルベンゼンスルホネート（例えば、ＳｔｅｐａｎからのＡＵ−１）；アリルアンモニウムラウリル−スルフェート（例えば、ＳｔｅｐａｎからのＡＵ−５）；およびアルキルアンモニウムアルキルエーテル−スルフェート（例えば、ＳｔｅｐａｎからのＮＭＳ−７）からなる関連モノマーの群から選択される。疎水性官能基および親水性官能基を含む界面活性剤モノマーであって、該親水性官能基がその中に重合可能な基を含むような好適な重合可能な界面活性剤モノマーとしては、例えば、米国特許第Ａ−５１６２４７５号に開示されるアクリレートエトキシレート、ジアリルアミンＰＯ／ＥＯコポリマー（米国特許第Ａ−５４７８８８３号に開示される）、およびマレエート誘導体（米国特許第Ａ−４２４６３８７号に開示される）も挙げられる。
【０００８】
好ましくは、親水性官能基は、その中にある重合可能な基としてエチレン性不飽和アミンカチオンを有する。好適なエチレン性不飽和アミンカチオンの例としては、式Ｉ〜ＩＩＩの非環式カチオン、式ＩＶ〜ＶＩＩＩの環式カチオンであり、さらに式ＩＶ〜ＶＩＩＩのカチオンの非環式ブタジエン、ペンタジエン、およびヘキサジエンアナログが挙げられる。
【０００９】
【化１】
【００１０】
〔式中、ｎは０〜８の範囲であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７基は独立して、Ｈ、置換または非置換のＣ１−Ｃ８アルキル、および置換または非置換のＣ６−Ｃ１２アリールからなる群から選択され、並びに各Ｒ４は独立して、Ｈおよび置換または非置換のＣ１−Ｃ８アルキルからなる群から選択される。〕より好ましくは、重合可能な基は式Ｉのカチオンを含む。本発明における使用に適することができるエチレン性不飽和アミンカチオンの特定の例としては次のものを含む：９Ｈ−フルオレン−９−アミン；３，４−ジヒドロピリジン；１，４−ジヒドロピリジン；２，３，４，５−テトラヒドロピリジン；１，２，３，６−テトラヒドロピリジン；３−ピロリン；１，３−ブタジエン−１−アミン；５−アミノ−１，３−シクロペンタジエン；１，３−シクロヘキサジエン−１−カルボン酸，５−アミノ−，メチルエステル；１，４−シクロヘキサジエン−１−カルボン酸，３−アミノ−，メチルエステル；ビシクロ〔２．２．１〕ヘプト−２−エン−７−アミン；ビシクロ〔２．２．１〕ヘプト−５−エン−２−アミン，２−ノルボルネン−１−アミン，２−ボルナンアミン，およびＮ，Ｎ−ジエチルアミノイソプレン。概して、式Ｉ〜ＶＩＩＩのようなエチレン性不飽和アミンカチオンはエチレン性不飽和アリル、ベンジルまたはジエニルアミンまたはこれらのアミンの異性体の群から得ることが可能である。そのようなエチレン性不飽和アミンカチオンを含む重合可能な界面活性剤は、アミンと、例えばドデシルベンゼンスルホン酸、ドデカン酸および芳香族ホスホン酸をはじめとする、任意の好適な長鎖疎水性有機酸または無機酸とから形成されることができる。
モノマー混合物中の重合可能な界面活性剤モノマーの量は、該混合物の重量に基づいて、好ましくは、０．０７５〜２重量％、より好ましくは、０．０７５〜０．５重量％である。
【００１１】
エチレン性不飽和カルボン酸官能性モノマーは、好ましくは、Ｃ３〜Ｃ２０エチレン性不飽和カルボン酸であり、より好ましくは、アクリル酸、メタアクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、およびそのような酸の酸無水物；例えば、これらのアンモニウム、リチウム、ナトリウムおよびカリウム塩をはじめとするこれらの塩基性塩；並びにそのようなモノマーの混合物からなる群から選択されるモノマーである。他には、エチレン性不飽和カルボン酸モノマーはアクリル酸またはメタアクリル酸のオリゴマーであり、好ましくは、５０００ダルトン以下の分子量を有する該オリゴマーであることができる。
モノマー混合物中のエチレン性不飽和カルボン酸モノマーの量は、好ましくは、該混合物の重量に基づいて４〜１０重量％、より好ましくは、４．５〜９重量％である。
【００１２】
該モノマー混合物における使用に好適な他のエチレン性不飽和モノマーとしては、例えば、ヒドロキシ−またはアセトアセトキシ−置換のような置換または非置換の（Ｃ１〜Ｃ５０、好ましくは、Ｃ１〜Ｃ２２、最も好ましくは、Ｃ１〜Ｃ１８）アルキル（メタ）アクリレート、スチレンおよび置換スチレン、ビニルアクリレート、ビニルアセテート、フルオロメタアクリレート、アクリルアミド、置換アクリルアミド、メタアクリルアミド、置換メタアクリルアミド、並びにこれらの混合物から選択されるモノマーの１以上が挙げられるがこれらに限定されるものではない。アクリル酸およびメタアクリル酸のエステルのなかでは、好ましいモノマーとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、エチルヘキシルアクリレート、ラウリルアクリレート、メチルメタアクリレート、エチルメタアクリレート、プロピルメタアクリレート、ブチルメタアクリレート、ラウリルメタアクリレート、イソブチレンメタアクリレート、スチレン、アクリルアミド、ビニルアクリレート、ビニルアセテート、ヒドロキシエチルアクリレート、およびヒドロキシエチルメタアクリレートが挙げられる。
【００１３】
一態様においては、バインダーは、エチルヘキシルアクリレート、メチルメタアクリレート、メタアクリル酸およびアリルアンモニウムドデシルベンゼンスルホネートの付加共重合体を含む。
好ましくは、バインダーは、少なくとも−４０℃、より好ましくは、−３５℃〜約１２０℃の範囲、さらにより好ましくは−３５℃〜２０℃の範囲、さらにより好ましくは、−３０℃〜１０℃の範囲のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する付加重合体を含む。ＴｇはＦｏｘ式によって決定されることができる。
好ましい態様においては、ポリマーバインダーは、約１００〜４００ｎｍの範囲の平均直径を有する単一ステージの付加重合体を含む。より好ましくは、平均直径は２００〜３５０ｎｍの範囲である。平均粒径は、Ｂｒｏｏｋｈａｖｅｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ「ＢＩ−９０ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅｒ」分析器を用いるような、光散乱技術によって決定されることができる。
バインダーポリマーの粒子サイズ分布はユニモダル（ｕｎｉｍｏｄａｌ）、バイモダル（ｂｉｍｏｄａｌ）またはポリモダル（ｐｏｌｙｍｏｄａｌ）であることができるが、モダリティー（ｍｏｄａｌｉｔｙ）は本発明の実行では重要であるとは考えられない。
【００１４】
ポリマーバインダーの分子量は重要ではない。しかし、好ましくは、バインダーポリマーは約１００００〜約２００００００ダルトンの範囲の分子量を有し；より好ましくは、５００００〜１００００００ダルトンの範囲の分子量を有することが認められる。本明細書において使用される分子量とは、溶媒としてＴＨＦを用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィーによって決定されることができる重量平均分子量として定義される。
本発明のインク組成物は、例えば、他の（フリー）界面活性剤、保護コロイド、および当業者に公知の他の安定剤のような加工助剤に限定されることなく、さらに追加の構成成分を含むことができる。好適な界面活性剤としては、例えば、ナトリウムラウリルスルフェート、ナトリウムドデシルベンゼンスルホネート、ナトリウムジオクチルスルホスクシネート、およびアンモニウムパーフルオロアルキルスルホネート、トライトンＸ−１００、トライトンＸ−４０５、並びにポリオキシエチレン化ポリオキシプロピレングリコールが挙げられる。
【００１５】
付加重合体は、例えば、欧州特許第ＥＰ−Ａ−０７４７４５６号に開示されるような、バッチ、半バッチ、段階的添加または連続添加のような、当業者に公知のパースルフェート開始加熱プロセスで製造されることができる。モノマーは、好ましくは、９９％より高い転化率で重合され、好適な量の中和用塩基を添加してｐＨを中性に調節し、次いで、反応系は室温まで（２０〜２５℃）冷却される。ｐＨは、ｐＨ７〜１０に、より好ましくは、ｐＨ８〜９に、例えば、アンモニア、リチウムヒドロキシド、ナトリウムヒドロキシド、カリウムヒドロキシドをはじめとする中和剤またはこれらの中和剤の組み合わせを用いて調節される。
【００１６】
バインダーは、例えば、顔料、バインダーおよび水性媒体を含むインク組成物、好ましくはインクジェットインク組成物中に混合される。好ましくは、バインダーは、インク組成物の総重量に対して、０．１〜１０重量％の量で、好ましくは、０．５〜８重量％の量で、より好ましくは１〜５重量％の量で存在する。水性キャリアは水であることができ、好ましくは脱イオン水である。一態様においては、水性キャリアは、インク組成物の約４０重量％〜約９５重量％、好ましくは約５５重量％〜約８０重量％、最も好ましくは、約７０重量％〜約８０重量％で存在する。本発明のバインダーを使用したインク組成物のための好適な混合物の選択は、例えば、所望の表面張力および粘度、使用される顔料、顔料を有するインクに必要とされる乾燥時間、並びにインクがプリントされる紙の種類のような配合される具体的なインクの要求に応じて変化する。
【００１７】
本発明のバインダーを使用するインク組成物は、例えば、当業者に公知の、保湿剤、分散剤、浸透剤、キレート剤、補助溶剤、消泡剤、緩衝剤、殺生物剤、殺菌剤、粘度改質剤、殺バクテリア剤、界面活性剤、抗カール剤（ａｎｔｉ−ｃｕｒｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ）、抗ブリード剤、および表面張力改質剤をはじめとする水混和性の物質を含むこともできる。有用な保湿剤としては、エチレングリコール、１，３プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，４シクロヘキサンジメタノール、１，５ペンタンジオール、１，６ヘキサンジオール、１，８オクタンジオール、１，２プロパンジオール、１，２ブタンジオール、１，３ブタンジオール、２，３ブタンジオール、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、平均分子量２００、３００、４００、６００、９００、１０００、１５００および２０００のポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、平均分子量４２５、７２５、１０００および２０００のポリプロピレングリコール、２−ピロリドン、１−メチル−２−ピロリドン、１−メチル−２−ピペリドン、Ｎ−エチルアセトアミド、Ｎ−メチルプロピオンアミド、Ｎ−アセチルエタノールアミン、Ｎ−メチルアセトアミド、ホルムアミド、３−アミノ−１，２−プロパンジオール、２，２−チオジエタノール、３，３−チオジプロパノール、テトラメチレンスルホン、ブタジエンスルホン、エチレンカーボネート、ブチロールアセトン、テトラヒドロフルフリルアルコール、グリセロール、１，２，４−ブテントリオール、トリメチルプロパン、パントテノール、Ｌｉｐｏｎｉｃ ＥＧ−１が挙げられる。好ましい保湿剤は、平均分子量４００〜１０００のポリエチレングリコール、２−ピロリドン、２，２チオジエタノール、および１，５ペンタンジオールである。好ましい浸透剤としては、ｎ−プロパノール、イソプロピルアルコール、１，２ヘキサンジオールおよびヘキシルカルビトールが挙げられる。
【００１８】
本発明の方法に有用な着色剤の例としては、概して、インクジェットプリンティングにおいて有用な顔料および染料の群から選択される。好適な有機顔料としては、カーボンブラック、アゾ化合物、フタロシアニド顔料、キナクリドン顔料、アントラキノン顔料、ジオキサジン顔料、インディゴ、チオインディゴ顔料、ペリノン顔料、ペリレン顔料、およびイソインドレンが挙げられる。好適な無機顔料としては、二酸化チタン、酸化鉄および他の金属粉末が挙げられる。顔料の量は、概して、製造されるべきインクに望まれる特性によって決定される。概して、使用される顔料の量は、インクの全ての成分の総重量に基づいて、１０重量％未満であり、典型的には、３〜８重量％である。顔料の粒子サイズは、該インクが使用されるプリント装置において、顔料粒子がノズルを詰まらせることがないように、充分に小さくなければならない。サーマルインクジェットプリンタの典型的なノズルの開口は、直径３０〜６０ミクロンである。好ましくは、顔料の粒子サイズは０．０５〜２ミクロンであり、より好ましくは１ミクロンより大きくなく、最も好ましくは、０．３ミクロンより大きくない。
【００１９】
使用される保湿剤の量は、インクの特性によって決定され、インク中の全ての成分の総重量に基づいて、１〜３０重量％であることができ、好ましくは５〜１５重量％である。一般的に使用される、インクを形成するのに有用な保湿剤の例としては、グリコール、ポリエチレングリコール、グリセロール、エタノールアミン、ジエタノールアミン、アルコールおよびピロリドンが挙げられる。他の公知の保湿剤が使用されることもできる。
好適な浸透剤は、インクの具体的な用途に応じて使用される。有用な例としては、ピロリドンおよびＮ−メチル−２−ピロリドンが挙げられる。
使用される場合には、インク中の消泡剤の量は、典型的には、０．０５〜０．５重量％であり、より典型的には０．１重量％である。必要とされる量は、インクの顔料分散物成分を製造するのに使用されるプロセスに応じて変化する。顔料の水性分散物を形成するのに有用な消泡剤は当業者に公知であり、商業的に入手可能な例としては、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ １０４ＨおよびＳｕｒｆｙｎｏｌ ＤＦ−３７（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ、ＰＡ）が挙げられる。
【００２０】
インクの残部は概して水である。水の量は、好ましくは、インク中の全ての構成成分の総重量に基づいて、６５〜９０重量％であり、より好ましくは、７５〜８５重量％である。
本発明のインク組成物は、そのような組成物を製造する、例えば、水性インクを形成するための技術と認められる任意の技術を一緒に用いて、材料をミキシング、ステアリング（ｓｔｉｒｒｉｎｇ）、またはアジテーティングするような、任意の公知の方法で製造されることができる。本発明のインク組成物の調製方法は、インク組成物が均質性であること以外は重要ではない。
【００２１】
製造のための１つの方法は次の通りである。水性キャリア、保湿剤、界面活性剤、および浸透剤を１０分間または均質になるまで混合する。水中で、顔料：分散剤の比が５：１で、総固形分が２０％で、顔料−分散剤混合物をミリングすることにより混合する。顔料を撹拌したままで、水性キャリア／保湿剤／界面活性剤／浸透剤溶液をゆっくりと顔料分散物に添加する。さらに１０分間または均質になるまで撹拌し、顔料分散物／キャリア／保湿剤／界面活性剤を、撹拌しつつ、ゆっくりとポリマーバインダーに添加する。１０分間または均質になるまで撹拌を続ける。得られたインクのｐＨを８．２〜８．５に調節する（例えば、充分な量の２０％ＮＨ４ＯＨを添加することによる）。１マイクロメートルのフィルタを通してフィルタろ過する。
本発明のバインダーを用いたインク組成物は、インク組成物の最終用途のために必要とされる所望の物理的特性を得るのに必要な任意の添加剤を含むことが期待され、そのような添加剤としては、上述のような、キレート剤、緩衝剤、殺生物剤、殺菌剤、抗酸化剤、レオロジー改質剤、増粘剤、殺バクテリア剤、界面活性剤、抗カール剤、抗ブリード剤および表面張力改質剤が挙げられる。
次の実施例を参照することによって、本発明の態様がより詳細に開示される。
【００２２】
実施例
以下に示される実験は、プリント品質を改良するために、インクジェットインク中に重合された界面活性剤モノマーを含むポリマーバインダーを使用することの効果を示すためのものである。本発明のポリマーバインダーは、疎水性官能基および親水性官能基を含む、重合された界面活性剤モノマーを含み、該親水性官能基は重合可能な基をその中に有する。本発明のバインダーポリマーは実施例においてはアスタリスクで明示される。それぞれのケースにおいて、ポリマーバインダーが配合物１または配合物２のインクジェットインクに配合され、該インクは紙である基体（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ Ｂｒｉｇｈｔ ＷｈｉｔｅＩｎｋ Ｊｅｔ Ｐａｐｅｒ）にアプライされた。
【００２３】
【表１】
Ｌｉｐｏｎｉｃｓ ＥＧ−１は、Ｌｉｐｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙから入手可能な分散剤である。
Ｓｕｒｆｙｎｏｌ １０４Ｅは、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、ＰＡから入手可能な分散剤である。
【００２４】
いくつかの異なるインクジェットプリンターが使用された。これらは、Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ ＤｅｓｋＪｅｔ ５４０，６９０Ｃ、および８９０Ｃプリンターを含む。これらの全ては、サーマル（バブルジェット）ドロップのオンデマンドタイププリンターである。プリントサンプルは、評価の前に少なくとも１時間乾燥されるか、または乾燥は８５℃で１０分間のオーブン乾燥によって促進された。
【００２５】
適用後、プリントは次のように評価された：
光学濃度（ＯＤ）はＭａｃｂｅｔｈ １２００ Ｃｏｌｏｒ Ｃｈｅｃｋｅｒで測定された。耐湿式摩擦性（ＷＲ）は、一様に塗られたプリント領域の２．５ｃｍのブロックを横切るように濡れたクリネックスティッシュで拭うことにより測定された。耐スマッジング性（ｒｅｓｉｓａｎｃｅ ｔｏ ｓｍｕｄｇｉｎｇ）は１から５のスケールで評価され、５はスマッジングが認められないことを示し、１は、特定のプリンター用に販売されているピグメント Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ インクに等しいスマッジングを示した。
耐ハイライター性は、商業的に入手可能な酸性およびアルカリ性ハイライターを使用し、プリント試験領域をハイライトでマーキングすることによって評価された。評価は、有意なスマッジングが認められるまでの、同じ試験領域上をハイライターが拭う回数を示す。サンプル上で、最大１０回のハイライターによる拭い取りが行われた。１０の数値は、１０またはそれ以上を意味する。
プリント品質は、テキストとグラフィックを組み合わせたプリントページの外観を判断することにより評価された。エッジの鮮明さ、ブリード、フェザーリング、耐湿式−摩擦性、耐ハイライター性およびプリント操作性が集積されて評価された。スケールは、光学濃度、ハイライター性能、湿式摩擦性能、およびプリント操作性評価について３回行った結果（ｌｉｎｅａｒ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ３ ｔｉｍｅｓ）である。
プリント操作性はプリンター性能を判断することにより評価された。プリント外観および均一性、連続印刷でのプリント外観および均一性の寿命、ノズルドロップアウト、プリントヘッドのメンテナンスの問題、並びに、ストップおよび再スタートの性能がこの評価で得られた。スケールの範囲は、０〜５であり、０は操作不能であり、１は操作性が低く、５は優れた操作性であった。
【００２６】
参考例１
次の一般的な方法に従って、付加重合体が調製された。
３リットルのフラスコが、９６０ｇの脱イオン水で充填され、窒素雰囲気下に置かれ、８５℃に加熱された。２７５ｇの２−エチルヘキシルアクリレート（５２部）、２２７ｇのメチルメタアクリレート（４３部）、２７ｇのメタアクリル酸（５部）、１．５ｇのＴＲＥＭ ＬＦ−４０溶液（３６％、Ｈｅｎｋｅｌ Ｃｏｒｐ．）、および１７７ｇの脱イオン水からなるモノマーエマルジョンが別に調製された。このエマルジョンがケトルに添加される前に、アンモニア（４．８％〜９．６％水性溶液を２４ｇ）、アンモニウムパースルフェート（９．６％の溶液を１１ｇ）、および５４ｎｍのアクリルポリマーシード（２２．８％溶液を２２．５ｇ）がケトルに添加された。モノマーエマルジョンは、次いで、３．９ｇ／分の速度で、撹拌しつつ、２０分間でケトルに供給され、同時に、２．２４％の水性アンモニウムパースルフェート溶液２４．６ｇが０．２ｇ／分の速度で供給され、続いて、６．４および０．２０ｇ／分で、それぞれ１００分間供給され、さらに、２０分間保持した。次いで、混合物は６０℃に冷却され、０．１５％の硫酸鉄（ＩＩ）を２．６ｇ、その後に、４．４％のｔ−ブチルヒドロペルオキシドを３．２ｇと１．６％のナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレートを６．１ｇの混合物が添加され、２０分間保たれ、続いて、２回目の同量のｔＢＨＰとＳＦＳが添加された。次いで、混合物は冷却され、ろ過され、充分な量の２９％水性アンモニアが、ｐＨを８．０〜９．０の範囲に調節するように添加された（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２７０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．２）。
【００２７】
実施例１６ ＊ 〜２１ ＊ 、３６ ＊ 、３８ ＊ 、３９ ＊ 及び４１ ＊ 〜４９ ＊ 、比較例２〜７並びに参考例１、８〜１５、２２〜３５、３７、４０及び５０〜５３
モノマーエマルジョンが以下に示す様に調節されたことを除き、上述の方法が繰り返された。
【００２８】
比較例２
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．１部のヒドロキシエチルセルロースの存在下（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径３８０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．１）。
【００２９】
比較例３
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．１部のポリビニルアルコールの存在下（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径５９７ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．１）。
【００３０】
比較例４
４５．６重量部のブチルアクリレート、５２．４重量部のメチルメタアクリレート、１重量部の接着促進剤、および１重量部のメタアクリル酸が、０．５部のナトリウムラウリルスルフェートの存在下で重合された（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径１２０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．１）。
【００３１】
比較例５
１９重量部のブチルアクリレート、８０重量部のビニルアセテート、および０．６重量部のヒドロキシエチルセルロースが、１．５部の、アニオン性および非イオン性の、重合可能でない界面活性剤の混合物の存在下で重合された（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２２０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．１）。
【００３２】
比較例６
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のナトリウムラウリルスルフェートの存在下（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２６５ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．１）。
【００３３】
比較例７
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のナトリウムラウリルスルフェートの存在下（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２６５ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．１）。
【００３４】
参考例８
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４７重量部のメチルメタアクリレート、および１重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２７０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．４）。
【００３５】
参考例９
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４５．５重量部のメチルメタアクリレート、および２．５重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２６１ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．４）。
【００３６】
参考例１０
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４４重量部のメチルメタアクリレート、および４．０重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２５４ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．３）。
【００３７】
参考例１１
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５．０重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２７０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．２）。
【００３８】
参考例１２
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４１重量部のメチルメタアクリレート、および７．０重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２６９ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．０）。
【００３９】
参考例１３
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、３９重量部のメチルメタアクリレート、および９．０重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２６１ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．４）。
【００４０】
参考例１４
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２７０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．２）。
【００４１】
参考例１５
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２５５ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．０）。
【００４２】
実施例１６＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のアリルアンモニウム ラウリル−１２ＥＯ−ホスフェートの存在下（Ｓｔｅｐａｎ Ｘ−２２６３−２６；最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２７１ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．３）。
【００４３】
実施例１７＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のアリルアンモニウム ラウリル−７ＥＯ−ホスフェートの存在下（Ｓｔｅｐａｎ Ｘ−２２６３−２７ｂ；最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２７０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．０）。
【００４４】
実施例１８＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のアリルアンモニウム ラウリル−３ＥＯ−ホスフェートの存在下（Ｓｔｅｐａｎ Ｘ−２２６３−２８ｂ；最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２６８ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．７）。
【００４５】
実施例１９＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のアリルアンモニウム リニア−ドデシルベンゼンスルホネートの存在下（Ｓｔｅｐａｎ ＡＵ−１；最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２５８ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．０）。
【００４６】
実施例２０＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のアリルアンモニウムラウリル−スルフェートの存在下（Ｓｔｅｐａｎ ＡＵ−５；最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２４５ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．０）。
【００４７】
実施例２１＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のアリルアンモニウムアルキルエーテルスルフェートの存在下（Ｓｔｅｐａｎ ＮＭＳ−７；最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２６５ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．０）。
【００４８】
参考例２２
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のアンモニウム ジ−（トリシクロ（５．２．１．０ ２，６）デセ−３−エン−（８または９）オキシエチル）スルホスクシネートの存在下（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２７０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．６）。
【００４９】
参考例２３
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のアンモニウム ジ−（トリシクロ（５．２．１．０ ２，６）デセ−３−エン−（８または９））スルホスクシネートの存在下（最終ポリマーバインダー＝２８重量％のポリマー固形分、平均粒径２７０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．８）。
【００５０】
参考例２４
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４５．５重量部のメチルメタアクリレート、および２．５重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０、および３５ｇの２９％ポリマーシード粒子（粒径５４ｎｍ）の存在下（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２１７ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．２）。
【００５１】
参考例２５
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４５．５重量部のメチルメタアクリレート、および２．５重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０、および２３．５ｇの２３％ポリマーシード粒子（粒径５４ｎｍ）の存在下（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２６１ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．４）。
【００５２】
参考例２６
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４５．５重量部のメチルメタアクリレート、および２．５重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０、および４７．３ｇの３５％ポリマーシード粒子（粒径９５ｎｍ）の存在下（最終ポリマーバインダー＝２８重量％のポリマー固形分、平均粒径２８０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．６）。
【００５３】
参考例２７
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４５．５重量部のメチルメタアクリレート、および２．５重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０、および３３．５ｇの３２％ポリマーシード粒子（粒径９５ｎｍ）の存在下（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径３２３ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．２）。
【００５４】
参考例２８
５９重量部のエチルヘキシルアクリレート、３６重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下であること以外は参考例１と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２６２ｎｍ、Ｔｇ＝−３１℃、ｐＨ９．０）。
【００５５】
参考例２９
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下であること以外は参考例２８と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２６３ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．０）。
【００５６】
参考例３０
４５重量部のエチルヘキシルアクリレート、５０重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下であること以外は参考例２８と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２７１ｎｍ、Ｔｇ＝−６℃、ｐＨ８．０）。
【００５７】
参考例３１
４０重量部のエチルヘキシルアクリレート、５５重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下であること以外は参考例２８と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２６３ｎｍ、Ｔｇ＝０℃、ｐＨ８．４）。
【００５８】
参考例３２
３０重量部のエチルヘキシルアクリレート、６５重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下であること以外は参考例２８と同じ（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２７６ｎｍ、Ｔｇ＝＋２０℃、ｐＨ８．８）。
【００５９】
参考例３３
１８重量部のエチルヘキシルアクリレート、７７重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下であること以外は参考例２８と同じ（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２８９ｎｍ、Ｔｇ＝＋４０℃、ｐＨ８．８）。
【００６０】
参考例３４
８重量部のエチルヘキシルアクリレート、８７重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下であること以外は参考例２８と同じ（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２６１ｎｍ、Ｔｇ＝＋６０℃、ｐＨ８．８）。
【００６１】
参考例３５
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下であること以外は参考例２９と同じ（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２７０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．２）。
【００６２】
実施例３６＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のアクリル酸、０．２重量部のＳｔｅｐａｎ ＡＵ−１の存在下であること以外は実施例２９と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２９６ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．０）。
【００６３】
参考例３７
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のオリゴマーアクリル酸（Ｍｗ＝１４００、米国特許第Ａ−５７１０２２７号に開示された方法に従って調製された。）、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下であること以外は参考例２９と同じ（最終ポリマーバインダー＝２８重量％のポリマー固形分、平均粒径２６１ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．２）。
【００６４】
実施例３８＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３．５重量部のメチルメタアクリレート、３．０重量部のアクリル酸、および１．５重量部のイタコン酸、０．２重量部のＳｔｅｐａｎ ＡＵ−１の存在下であること以外は実施例２９と同じ（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２７６ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．５）。
【００６５】
実施例３９＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３．５重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のイタコン酸、０．２重量部のＳｔｅｐａｎ ＡＵ−１の存在下であること以外は実施例２９と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２６４ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．６）。
【００６６】
参考例４０
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５．０重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下であること以外は参考例１４と同じ（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２７０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．２）。
【００６７】
実施例４１＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５．０重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＳｔｅｐａｎ ＡＵ−１の存在下であること以外は実施例１４と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２７０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．６）。
【００６８】
実施例４２＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４２重量部のメチルメタアクリレート、５．０重量部のメタアクリル酸、および１重量部の２−ヒドロキシエチルメタアクリレート（ＨＥＭＡ）、０．２重量部のＳｔｅｐａｎ ＡＵ−１の存在下であること以外は実施例４１と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２５４ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．０）。
【００６９】
実施例４３＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４１重量部のメチルメタアクリレート、５．０重量部のメタアクリル酸、および２重量部の２−ヒドロキシエチルメタアクリレート（ＨＥＭＡ）、０．２重量部のＳｔｅｐａｎ ＡＵ−１の存在下であること以外は実施例４２と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２７２ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．２）。
【００７０】
実施例４４＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、３９重量部のメチルメタアクリレート、５．０重量部のメタアクリル酸、および４重量部の２−ヒドロキシエチルメタアクリレート（ＨＥＭＡ）、０．２重量部のＳｔｅｐａｎ ＡＵ−１の存在下であること以外は実施例４２と同じ（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２７５ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．０）。
【００７１】
実施例４５＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、３５重量部のメチルメタアクリレート、５．０重量部のメタアクリル酸、および８重量部の２−ヒドロキシエチルメタアクリレート（ＨＥＭＡ）、０．２重量部のＳｔｅｐａｎ ＡＵ−１の存在下であること以外は実施例４２と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２５０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．９）。
【００７２】
実施例４６＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４２重量部のメチルメタアクリレート、５．０重量部のメタアクリル酸、および１重量部の２−ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）、０．２重量部のＳｔｅｐａｎ ＡＵ−１の存在下であること以外は実施例４２と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２６６ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．０）。
【００７３】
実施例４７＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４１重量部のメチルメタアクリレート、５．０重量部のメタアクリル酸、および２重量部の２−ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）、０．２重量部のＳｔｅｐａｎ ＡＵ−１の存在下であること以外は実施例４６と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２７４ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．７）。
【００７４】
実施例４８＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、３９重量部のメチルメタアクリレート、５．０重量部のメタアクリル酸、および４重量部の２−ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）、０．２重量部のＳｔｅｐａｎ ＡＵ−１の存在下であること以外は実施例４６と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２５８ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．７）。
【００７５】
実施例４９＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、３５重量部のメチルメタアクリレート、５．０重量部のメタアクリル酸、および８重量部の２−ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）、０．２重量部のＳｔｅｐａｎ ＡＵ−１の存在下であること以外は実施例４６と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２２５ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．３）。
【００７６】
参考例５０
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５．０重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下であること以外は参考例１４と同じ（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２７０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．２）。このサンプルはそのままで使用された。
【００７７】
参考例５１
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５．０重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下であること以外は参考例１４と同じ（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２７０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．２）。このエマルジョンの一部分に、１重量当量のＬｉＯＨを後添加し、遊離したＮＨ３が閉鎖系の空気フローの下で除去された。
【００７８】
参考例５２
参考例５０のエマルジョンの一部分に、１重量当量のＫＯＨを後添加し、遊離したＮＨ３が閉鎖系の空気フローの下で除去された。
参考例５３
参考例５０のエマルジョンの一部分に、１重量当量のＮａＯＨを後添加し、遊離したＮＨ３が閉鎖系の空気フローの下で除去された。
【００７９】
評価１
この一連の評価は、本発明のインクジェットインクが、重合された界面活性剤モノマーを含まないバインダーを含むインクジェットインクと比較された場合に、得られるプリント品質が向上されることを示すために行われた。結果は表１に示される。
表１から、参考例１のポリマーバインダーにおいて、重合可能な界面活性剤である、Ｔｒｅｍ ＬＦ−４０を使用することは、他の比較例のシステムよりも、プリント品質の著しい向上を示すことが認められる。参考例８のバインダーにおいて使用された、重合可能でない界面活性剤システムは、低いプリント品質を示したことも重要である。参考例１のポリマーバインダーの光学濃度（ＯＤ）は一連のなかで最も良かったことも興味深い。
【００８０】
評価２
この一連の評価は、本発明のポリマーバインダーにおける酸の量を変えた場合の効果を示すために行われた。結果は表２に示される。
表２における結果は、酸の量が増えるにつれて、ＯＤ、ＨＲおよびＷＲが向上し続け、プリント操作性はＭＭＡが５〜７％の場合よりも９％の場合により低下した。より多い量でも使用可能であり、特に、他の酸モノマーと共に使用可能であるが、５〜７％の量が特性の全体のバランスにとって最適であると認められる。
【００８１】
【表２】
【００８２】
【表３】
【００８３】
評価３
この一連の評価は、本発明のポリマーバインダーを製造するために使用されるモノマー混合物における、重合可能な界面活性剤モノマーを変えた場合の影響を示すために行われた。結果は表３に示される。
表３の結果は、全てのインクがプリント可能であり、良好な特性を有していたことを示す。
【００８４】
評価４
この一連の評価は、本発明のインクにおいて使用されるポリマーバインダーの粒子サイズを変更した場合の効果を示すために行われた。結果は表４に示される。
２００〜３５０ｎｍの粒子サイズが評価された。表４の結果は、この狭い範囲の粒子サイズにわたり、全てのサンプルはプリント可能であったことを示す。２５０ｎｍ付近のもののプリント品質は、そのＨＲおよびＷＲ共にわずかにより良好であった。ＯＤはこの範囲で最小となるものと思われる。広範囲の粒子サイズにわたって良好なプリント品質が可能であることを期待することができる。
【００８５】
評価５
この一連の評価は、ポリマーバインダーが造られるモノマー混合物において、使用されるカルボン酸モノマーを変更した場合の、本発明のインクへの効果を示すために行われた。結果は表５に示される。
表５の結果は、ＭＭＡが、ＯＤ、ＷＲ、ＨＲおよびプリント品質の全体のバランスに対して、最も良好であることを示す。
【００８６】
【表４】
【００８７】
【表５】
【００８８】
【表６】
【００８９】
評価６
この一連の評価は、本発明のインクにおいて使用されるポリマーバインダーのガラス転移温度を変更した場合の効果を示すために行われた。結果は表６に示される。
表６の結果は、Ｔｇがプリント操作性にほとんど影響を及ぼさないことを示す。ＯＤは、より高いＴｇで向上することが示され、ＨＲとＷＲは、より低いＴｇで向上することが示される。ＷＲおよびＨＲの性能は、Ｔｇが−６℃〜−２０℃（周囲温度よりも約１５〜４０℃下）に低下される場合に向上する。この点より下では、ＷＲおよびＨＲは向上しない。造膜助剤および／または高温フューザー（ｆｕｓｅｒ）を使用すれば、Ｔｇ＝６０℃のサンプルから優れたＷＲ性能を得ることができる。プリントインクの凝集／融合を用いると、適切なＷＲを得ながらＴｇをどこまで増加させることができるか、という固有の限界は存在しないものと認められる。
【００９０】
評価７
この一連の評価は、本発明のインクにおいて使用されるポリマーバインダーの親水性を変化させた場合の効果を示すために行われた。結果は表７に示される。
プリント品質を向上させるための試みとして、親水性モノマーであるＨＥＡおよびＨＥＭＡがポリマーバックボーン組成物に添加された。より親水性の組成物はプリントヘッド上に付着した物質の再湿潤化を向上させ、さらに、ラテックス粒子の分散性を向上させることができることが予想された。表７のデータは、親水性モノマーの量が増加するにつれて、ＷＲ、ＨＲ、ＯＤおよびプリント品質の全ては悪化したことを示す。しかし、これらのモノマーの存在下において、許容できる性能を得ることができた。
【００９１】
【表７】
【００９２】
【表８】
【００９３】
評価８
この一連の評価は、本発明のインクにおけるバインダーの中和を変更した場合の効果を示すために行われた。表８に結果が示される。
上記の、全てのバインダーの製造は、アンモニアでの、プロセス中の中和が使用された。このシリーズにおいては、異なったアルカリ金属ヒドロキシドを使用し、配合されたインクの中和を完了させた。アンモニアおよびナトリウムの場合に、ＯＤ、ＷＲおよびプリント品質について、いくつかの利点が認められた。
【００９４】
評価９
この一連の評価は、本発明のインクに使用される顔料を変化させた場合の効果を示すために行われた。結果は表９に示される。
表９の結果は、カーボンブラックを顔料とする本発明のインクについて認められた効果は、他の顔料でも得ることができたことを示す。
【００９５】
【表９】
【００９６】
【表１０】
本発明は、インクジェットインクにおいて使用するのに好適なポリマーバインダーに関する。より詳細には、本発明は、重合可能な界面活性剤モノマーを含むモノマー混合物の重合により形成されたポリマーバインダーに関する。
特定のインクジェットインクは液体媒体、顔料または染料のような着色剤、媒体中に顔料を分散させるのを助け、プリント表面に着色剤を付着させるためのバインダーまたは樹脂を含む。特に、色の耐久度、並びに、プリントインクの耐水性および耐摩擦性の点で、より耐久性のあるプリント品質を作り出すためには、着色剤が水溶性染料であるよりも、不溶性顔料であるインクジェットインクを調製することに興味が持たれている。水溶性染料は、概して、紙または他のプリント媒体によってある程度吸収されるが、それらの固有の水可溶性のために、良好な耐水性を提供しない。顔料ベースのインクは、概して、プリント媒体の表面上に堆積され、それらは水または摩擦によって除去されやすい。しかし、顔料の物理的特性の結果、顔料ベースのインク組成物は、低い耐湿式−摩擦（ｗｅｔ−ｒｕｂ）性および低い耐ハイライター性（ｈｉｇｈｌｉｇｈｔｅｒ ｒｅｓｉｓｔｅｎｃｅ）を有する傾向がある。
【０００２】
本明細書において使用される、用語「湿式−摩擦」とは、濡れたティッシュペーパーでプリントされた基体を横切るように摩擦圧力を適用し、それにより生じたスメア（ｓｍｅａｒ）を測定することを意味する。摩擦される点で、湿式摩擦は耐水性（ｗａｔｅｒｆａｓｔｎｅｓｓ）とは異なる。本明細書において使用される、用語「耐ハイライター性」とは、商業的に入手可能なハイライトマーカーで、プリントされた基体を横切って摩擦圧力を適用し、それにより生じたスメアを測定することを意味する。そのようなマーカーの例としては、ＳａｎｆｏｒｄＣｏｒｐ．のＭａｊｏｒ Ａｃｃｅｎｔブランドのハイライトマーカーが挙げられる。本明細書において使用される、用語「プリント品質」とは、エッジの鮮明さ、ブリード、フェザーリング（ｆｅａｔｈｅｒｉｎｇ）、光学濃度、耐湿式−摩擦性、耐ハイライター性およびプリント操作性（ｐｒｉｎｔ ｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ）を含む、テキストとグラフィックを組み合わせたプリントされた頁の外観によって測定されるような、インクジェットインクの全体の性能の総合的な評価を意味する。本明細書において使用される、用語「プリント操作性」とは、プリント外観および均一性、プリント品質および均一性の連続印刷での寿命、ノズルドロップアウト、プリントヘッドのメンテナンスの問題、並びに印刷のストップおよび再スタートの能力を含む、プリンター性能の総合的な評価を意味する。
【０００３】
ポリマーバインダーがインクジェットインク組成物に添加され、耐久性を改良し、プリント品質を改良し、さらにカラーブリーディングおよびフェザーリングを低減させる。しかし、そのようなバインダーの含有は、ノズルの目詰まり、およびコゲーション（ｋｏｇａｔｉｏｎ）すなわち、ヒーター上または付近での膜の形成を含む、プリントヘッドのメンテナンスの問題を増加させることとなる可能性がある。また、ポリマーはノズルプレート上で膜を形成する傾向もありうる。インクジェットインク組成物へのポリマーの添加は、顔料分散物の安定性の低減およびバブル形成による障害を引き起こす可能性もある。
【０００４】
欧州特許公報ＥＰ−Ａ−０８６９１６０号は、着色剤、ビヒクル、および、着色剤と樹脂粒子の解離を生じさせるために、樹脂エマルジョン粒子の表面上にイオン性カルボキシル基を有する樹脂エマルジョンを有するインクジェットインク配合物を開示する。該樹脂は１〜４０重量％の「カルボン酸基」および０〜１２０℃のＴｇを有している。該樹脂の例示される態様は、高いＴｇで小さい粒子サイズであり、ブチルアクリレート、メチルアクリレート、および（メタ）アクリル酸のコポリマーで、３〜２０重量％の酸、５３〜９５℃のＴｇ、および６３〜２３５ｎｍの粒子サイズを有するコポリマーを含む。
欧州特許公報ＥＰ−Ａ−０７４７４５６号は、改良された色受容性を有する、ペイントのような、水性被覆性組成物を提供するための方法を開示する。被覆性組成物は、重合可能な界面活性剤モノマーを含むモノマーの混合物から形成される、乳化重合された付加重合体を含む。インクにおける、該付加重合体の使用は開示されていない。
【０００５】
本発明の目的は、プリント品質を決定するのに使用される性質の１以上の改良であって、該改良がプリント品質を決定するのに使用される他の特性に如何なる有意な悪影響も及ぼすことなく達成されるものである、改良されたプリント品質を示すインクジェットインクを形成するための、着色剤と共に使用するためのポリマーバインダーを提供することである。
本発明に従って、着色剤およびポリマーバインダーを含むインク組成物において、好ましくは、インクジェットインク組成物において使用されるのに適したポリマーバインダーであって、該ポリマーバインダーがエチレン性不飽和モノマーを含むモノマー混合物から形成された、乳化重合された付加共重合体であり、該モノマー混合物が、エチレン性不飽和カルボン酸官能性モノマーの少なくとも１つを該混合物の重量に基づいて４〜１５重量％、並びに、疎水性官能基および親水性官能基を含む重合可能な界面活性剤モノマーの少なくとも１つを該混合物の重量に基づいて０．０５〜５重量％含み、該親水性官能基が重合可能な基をその中に含むものである、前記ポリマーバインダーが提供される。
【０００６】
他の態様においては、着色剤およびポリマーバインダーを含むインク組成物、好ましくはインクジェット組成物が提供され、該ポリマーバインダーは、エチレン性不飽和モノマーを含むモノマー混合物から形成された、乳化重合された付加共重合体であり、該モノマー混合物は、エチレン性不飽和カルボン酸官能性モノマーの少なくとも１つを該混合物の重量に基づいて４〜１５重量％、並びに、疎水性官能基および親水性官能基を含む重合可能な界面活性剤モノマーの少なくとも１つを該混合物の重量に基づいて０．０５〜５重量％含み、該親水性官能基が重合可能な基をその中に含むものである、前記ポリマーバインダーを含む組成物が提供される。
さらに他の本発明の態様においては、インク組成物のプリント品質を向上させるための、ポリマーバインダーのインク組成物の製造における使用方法であって、該ポリマーバインダーはエチレン性不飽和モノマーを含むモノマー混合物を重合することにより形成され、該モノマー混合物は、エチレン性不飽和カルボン酸官能性モノマーの少なくとも１つを、該混合物の重量に基づいて４〜１５重量％、並びに、疎水性官能基および親水性官能基を含む重合可能な界面活性剤モノマーの少なくとも１つを、該混合物の重量に基づいて０．０５〜５重量％含み、該親水性官能基が重合可能な基をその中に含むものである、前記方法が提供される。
【０００７】
驚くべきことに、本発明のバインダーを含むインクジェットインクは、類似の組成であるが重合された界面活性剤モノマーを含まないバインダーを超える、改良されたプリント品質を示す。さらに、本発明のインクジェットインクは、改良された光学濃度を示すことができる。重合可能な界面活性剤モノマーは当業者に公知である。それらは、例えば、アリル、アクリル、メタアクリルまたはメタアリル基（本明細書では、（メタ）アクリルおよび（メタ）アリルとも呼ばれる）をはじめとする重合可能な基を有する界面活性化合物であり、該モノマーは乳化重合における乳化剤として使用されることもできる。よって、重合可能な界面活性剤は、界面活性剤としても、コモノマーとしても機能する。重合可能な界面活性剤はカチオン性、アニオン性、または非イオン性であることができる。好適な、疎水性官能基および親水性官能基を含む重合可能な界面活性剤モノマーであって、該親水性官能基はその中に重合可能な基を含むものである、該界面活性剤モノマーとしては、例えば、スルフェート、ホスフェート、スルホスクシネート半エステル、および共重合可能な反応性基を有するスルホスクシネートジエステルをはじめとするアニオン性界面活性剤モノマー、並びに非イオン性界面活性剤モノマーが挙げられる。疎水性官能基および親水性官能基を含む、好ましい重合可能な界面活性剤モノマーであって、該親水性官能基がその中に重合可能な基を含む前記重合可能な界面活性剤モノマーは、アリルアンモニウムＣ８−Ｃ２２アルキル−１２ＥＯ−ホスフェート（例えば、ＳｔｅｐａｎからのＸ−２２６３−２６）；アリルアンモニウムＣ８−Ｃ２２アルキル−７ＥＯ−ホスフェート（例えば、ＳｔｅｐａｎからのＸ−２２６３−２７ｂ）；アリルアンモニウムＣ８−Ｃ２２アルキル−３ＥＯ−ホスフェート（例えば、ＳｔｅｐａｎからのＸ−２２６３−２８ｂ）；アリルアンモニウムリニア−ドデシルベンゼンスルホネート（例えば、ＳｔｅｐａｎからのＡＵ−１）；アリルアンモニウムラウリル−スルフェート（例えば、ＳｔｅｐａｎからのＡＵ−５）；およびアルキルアンモニウムアルキルエーテル−スルフェート（例えば、ＳｔｅｐａｎからのＮＭＳ−７）からなる関連モノマーの群から選択される。疎水性官能基および親水性官能基を含む界面活性剤モノマーであって、該親水性官能基がその中に重合可能な基を含むような好適な重合可能な界面活性剤モノマーとしては、例えば、米国特許第Ａ−５１６２４７５号に開示されるアクリレートエトキシレート、ジアリルアミンＰＯ／ＥＯコポリマー（米国特許第Ａ−５４７８８８３号に開示される）、およびマレエート誘導体（米国特許第Ａ−４２４６３８７号に開示される）も挙げられる。
【０００８】
好ましくは、親水性官能基は、その中にある重合可能な基としてエチレン性不飽和アミンカチオンを有する。好適なエチレン性不飽和アミンカチオンの例としては、式Ｉ〜ＩＩＩの非環式カチオン、式ＩＶ〜ＶＩＩＩの環式カチオンであり、さらに式ＩＶ〜ＶＩＩＩのカチオンの非環式ブタジエン、ペンタジエン、およびヘキサジエンアナログが挙げられる。
【０００９】
【化１】
〔式中、ｎは０〜８の範囲であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７基は独立して、Ｈ、置換または非置換のＣ１−Ｃ８アルキル、および置換または非置換のＣ６−Ｃ１２アリールからなる群から選択され、並びに各Ｒ４は独立して、Ｈおよび置換または非置換のＣ１−Ｃ８アルキルからなる群から選択される。〕より好ましくは、重合可能な基は式Ｉのカチオンを含む。本発明における使用に適することができるエチレン性不飽和アミンカチオンの特定の例としては次のものを含む：９Ｈ−フルオレン−９−アミン；３，４−ジヒドロピリジン；１，４−ジヒドロピリジン；２，３，４，５−テトラヒドロピリジン；１，２，３，６−テトラヒドロピリジン；３−ピロリン；１，３−ブタジエン−１−アミン；５−アミノ−１，３−シクロペンタジエン；１，３−シクロヘキサジエン−１−カルボン酸，５−アミノ−，メチルエステル；１，４−シクロヘキサジエン−１−カルボン酸，３−アミノ−，メチルエステル；ビシクロ〔２．２．１〕ヘプト−２−エン−７−アミン；ビシクロ〔２．２．１〕ヘプト−５−エン−２−アミン，２−ノルボルネン−１−アミン，２−ボルナンアミン，およびＮ，Ｎ−ジエチルアミノイソプレン。概して、式Ｉ〜ＶＩＩＩのようなエチレン性不飽和アミンカチオンはエチレン性不飽和アリル、ベンジルまたはジエニルアミンまたはこれらのアミンの異性体の群から得ることが可能である。そのようなエチレン性不飽和アミンカチオンを含む重合可能な界面活性剤は、アミンと、例えばドデシルベンゼンスルホン酸、ドデカン酸および芳香族ホスホン酸をはじめとする、任意の好適な長鎖疎水性有機酸または無機酸とから形成されることができる。
モノマー混合物中の重合可能な界面活性剤モノマーの量は、該混合物の重量に基づいて、好ましくは、０．０７５〜２重量％、より好ましくは、０．０７５〜０．５重量％である。
【００１１】
エチレン性不飽和カルボン酸官能性モノマーは、好ましくは、Ｃ３〜Ｃ２０エチレン性不飽和カルボン酸であり、より好ましくは、アクリル酸、メタアクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、およびそのような酸の酸無水物；例えば、これらのアンモニウム、リチウム、ナトリウムおよびカリウム塩をはじめとするこれらの塩基性塩；並びにそのようなモノマーの混合物からなる群から選択されるモノマーである。他には、エチレン性不飽和カルボン酸モノマーはアクリル酸またはメタアクリル酸のオリゴマーであり、好ましくは、５０００ダルトン以下の分子量を有する該オリゴマーであることができる。
モノマー混合物中のエチレン性不飽和カルボン酸モノマーの量は、好ましくは、該混合物の重量に基づいて４〜１０重量％、より好ましくは、４．５〜９重量％である。
【００１２】
該モノマー混合物における使用に好適な他のエチレン性不飽和モノマーとしては、例えば、ヒドロキシ−またはアセトアセトキシ−置換のような置換または非置換の（Ｃ１〜Ｃ５０、好ましくは、Ｃ１〜Ｃ２２、最も好ましくは、Ｃ１〜Ｃ１８）アルキル（メタ）アクリレート、スチレンおよび置換スチレン、ビニルアクリレート、ビニルアセテート、フルオロメタアクリレート、アクリルアミド、置換アクリルアミド、メタアクリルアミド、置換メタアクリルアミド、並びにこれらの混合物から選択されるモノマーの１以上が挙げられるがこれらに限定されるものではない。アクリル酸およびメタアクリル酸のエステルのなかでは、好ましいモノマーとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、エチルヘキシルアクリレート、ラウリルアクリレート、メチルメタアクリレート、エチルメタアクリレート、プロピルメタアクリレート、ブチルメタアクリレート、ラウリルメタアクリレート、イソブチレンメタアクリレート、スチレン、アクリルアミド、ビニルアクリレート、ビニルアセテート、ヒドロキシエチルアクリレート、およびヒドロキシエチルメタアクリレートが挙げられる。
【００１３】
一態様においては、バインダーは、エチルヘキシルアクリレート、メチルメタアクリレート、メタアクリル酸およびアリルアンモニウムドデシルベンゼンスルホネートの付加共重合体を含む。
好ましくは、バインダーは、少なくとも−４０℃、より好ましくは、−３５℃〜約１２０℃の範囲、さらにより好ましくは−３５℃〜２０℃の範囲、さらにより好ましくは、−３０℃〜１０℃の範囲のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する付加重合体を含む。ＴｇはＦｏｘ式によって決定されることができる。
好ましい態様においては、ポリマーバインダーは、約１００〜４００ｎｍの範囲の平均直径を有する単一ステージの付加重合体を含む。より好ましくは、平均直径は２００〜３５０ｎｍの範囲である。平均粒径は、Ｂｒｏｏｋｈａｖｅｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ「ＢＩ−９０ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅｒ」分析器を用いるような、光散乱技術によって決定されることができる。
バインダーポリマーの粒子サイズ分布はユニモダル（ｕｎｉｍｏｄａｌ）、バイモダル（ｂｉｍｏｄａｌ）またはポリモダル（ｐｏｌｙｍｏｄａｌ）であることができるが、モダリティー（ｍｏｄａｌｉｔｙ）は本発明の実行では重要であるとは考えられない。
【００１４】
ポリマーバインダーの分子量は重要ではない。しかし、好ましくは、バインダーポリマーは約１００００〜約２００００００ダルトンの範囲の分子量を有し；より好ましくは、５００００〜１００００００ダルトンの範囲の分子量を有することが認められる。本明細書において使用される分子量とは、溶媒としてＴＨＦを用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィーによって決定されることができる重量平均分子量として定義される。
本発明のインク組成物は、例えば、他の（フリー）界面活性剤、保護コロイド、および当業者に公知の他の安定剤のような加工助剤に限定されることなく、さらに追加の構成成分を含むことができる。好適な界面活性剤としては、例えば、ナトリウムラウリルスルフェート、ナトリウムドデシルベンゼンスルホネート、ナトリウムジオクチルスルホスクシネート、およびアンモニウムパーフルオロアルキルスルホネート、トライトンＸ−１００、トライトンＸ−４０５、並びにポリオキシエチレン化ポリオキシプロピレングリコールが挙げられる。
【００１５】
付加重合体は、例えば、欧州特許第ＥＰ−Ａ−０７４７４５６号に開示されるような、バッチ、半バッチ、段階的添加または連続添加のような、当業者に公知のパースルフェート開始加熱プロセスで製造されることができる。モノマーは、好ましくは、９９％より高い転化率で重合され、好適な量の中和用塩基を添加してｐＨを中性に調節し、次いで、反応系は室温まで（２０〜２５℃）冷却される。ｐＨは、ｐＨ７〜１０に、より好ましくは、ｐＨ８〜９に、例えば、アンモニア、リチウムヒドロキシド、ナトリウムヒドロキシド、カリウムヒドロキシドをはじめとする中和剤またはこれらの中和剤の組み合わせを用いて調節される。
【００１６】
バインダーは、例えば、顔料、バインダーおよび水性媒体を含むインク組成物、好ましくはインクジェットインク組成物中に混合される。好ましくは、バインダーは、インク組成物の総重量に対して、０．１〜１０重量％の量で、好ましくは、０．５〜８重量％の量で、より好ましくは１〜５重量％の量で存在する。水性キャリアは水であることができ、好ましくは脱イオン水である。一態様においては、水性キャリアは、インク組成物の約４０重量％〜約９５重量％、好ましくは約５５重量％〜約８０重量％、最も好ましくは、約７０重量％〜約８０重量％で存在する。本発明のバインダーを使用したインク組成物のための好適な混合物の選択は、例えば、所望の表面張力および粘度、使用される顔料、顔料を有するインクに必要とされる乾燥時間、並びにインクがプリントされる紙の種類のような配合される具体的なインクの要求に応じて変化する。
【００１７】
本発明のバインダーを使用するインク組成物は、例えば、当業者に公知の、保湿剤、分散剤、浸透剤、キレート剤、補助溶剤、消泡剤、緩衝剤、殺生物剤、殺菌剤、粘度改質剤、殺バクテリア剤、界面活性剤、抗カール剤（ａｎｔｉ−ｃｕｒｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ）、抗ブリード剤、および表面張力改質剤をはじめとする水混和性の物質を含むこともできる。有用な保湿剤としては、エチレングリコール、１，３プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，４シクロヘキサンジメタノール、１，５ペンタンジオール、１，６ヘキサンジオール、１，８オクタンジオール、１，２プロパンジオール、１，２ブタンジオール、１，３ブタンジオール、２，３ブタンジオール、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、平均分子量２００、３００、４００、６００、９００、１０００、１５００および２０００のポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、平均分子量４２５、７２５、１０００および２０００のポリプロピレングリコール、２−ピロリドン、１−メチル−２−ピロリドン、１−メチル−２−ピペリドン、Ｎ−エチルアセトアミド、Ｎ−メチルプロピオンアミド、Ｎ−アセチルエタノールアミン、Ｎ−メチルアセトアミド、ホルムアミド、３−アミノ−１，２−プロパンジオール、２，２−チオジエタノール、３，３−チオジプロパノール、テトラメチレンスルホン、ブタジエンスルホン、エチレンカーボネート、ブチロールアセトン、テトラヒドロフルフリルアルコール、グリセロール、１，２，４−ブテントリオール、トリメチルプロパン、パントテノール、Ｌｉｐｏｎｉｃ ＥＧ−１が挙げられる。好ましい保湿剤は、平均分子量４００〜１０００のポリエチレングリコール、２−ピロリドン、２，２チオジエタノール、および１，５ペンタンジオールである。好ましい浸透剤としては、ｎ−プロパノール、イソプロピルアルコール、１，２ヘキサンジオールおよびヘキシルカルビトールが挙げられる。
【００１８】
本発明の方法に有用な着色剤の例としては、概して、インクジェットプリンティングにおいて有用な顔料および染料の群から選択される。好適な有機顔料としては、カーボンブラック、アゾ化合物、フタロシアニド顔料、キナクリドン顔料、アントラキノン顔料、ジオキサジン顔料、インディゴ、チオインディゴ顔料、ペリノン顔料、ペリレン顔料、およびイソインドレンが挙げられる。好適な無機顔料としては、二酸化チタン、酸化鉄および他の金属粉末が挙げられる。顔料の量は、概して、製造されるべきインクに望まれる特性によって決定される。概して、使用される顔料の量は、インクの全ての成分の総重量に基づいて、１０重量％未満であり、典型的には、３〜８重量％である。顔料の粒子サイズは、該インクが使用されるプリント装置において、顔料粒子がノズルを詰まらせることがないように、充分に小さくなければならない。サーマルインクジェットプリンタの典型的なノズルの開口は、直径３０〜６０ミクロンである。好ましくは、顔料の粒子サイズは０．０５〜２ミクロンであり、より好ましくは１ミクロンより大きくなく、最も好ましくは、０．３ミクロンより大きくない。
【００１９】
使用される保湿剤の量は、インクの特性によって決定され、インク中の全ての成分の総重量に基づいて、１〜３０重量％であることができ、好ましくは５〜１５重量％である。一般的に使用される、インクを形成するのに有用な保湿剤の例としては、グリコール、ポリエチレングリコール、グリセロール、エタノールアミン、ジエタノールアミン、アルコールおよびピロリドンが挙げられる。他の公知の保湿剤が使用されることもできる。
好適な浸透剤は、インクの具体的な用途に応じて使用される。有用な例としては、ピロリドンおよびＮ−メチル−２−ピロリドンが挙げられる。
使用される場合には、インク中の消泡剤の量は、典型的には、０．０５〜０．５重量％であり、より典型的には０．１重量％である。必要とされる量は、インクの顔料分散物成分を製造するのに使用されるプロセスに応じて変化する。顔料の水性分散物を形成するのに有用な消泡剤は当業者に公知であり、商業的に入手可能な例としては、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ １０４ＨおよびＳｕｒｆｙｎｏｌ ＤＦ−３７（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ、ＰＡ）が挙げられる。
【００２０】
インクの残部は概して水である。水の量は、好ましくは、インク中の全ての構成成分の総重量に基づいて、６５〜９０重量％であり、より好ましくは、７５〜８５重量％である。
本発明のインク組成物は、そのような組成物を製造する、例えば、水性インクを形成するための技術と認められる任意の技術を一緒に用いて、材料をミキシング、ステアリング（ｓｔｉｒｒｉｎｇ）、またはアジテーティングするような、任意の公知の方法で製造されることができる。本発明のインク組成物の調製方法は、インク組成物が均質性であること以外は重要ではない。
【００２１】
製造のための１つの方法は次の通りである。水性キャリア、保湿剤、界面活性剤、および浸透剤を１０分間または均質になるまで混合する。水中で、顔料：分散剤の比が５：１で、総固形分が２０％で、顔料−分散剤混合物をミリングすることにより混合する。顔料を撹拌したままで、水性キャリア／保湿剤／界面活性剤／浸透剤溶液をゆっくりと顔料分散物に添加する。さらに１０分間または均質になるまで撹拌し、顔料分散物／キャリア／保湿剤／界面活性剤を、撹拌しつつ、ゆっくりとポリマーバインダーに添加する。１０分間または均質になるまで撹拌を続ける。得られたインクのｐＨを８．２〜８．５に調節する（例えば、充分な量の２０％ＮＨ４ＯＨを添加することによる）。１マイクロメートルのフィルタを通してフィルタろ過する。
本発明のバインダーを用いたインク組成物は、インク組成物の最終用途のために必要とされる所望の物理的特性を得るのに必要な任意の添加剤を含むことが期待され、そのような添加剤としては、上述のような、キレート剤、緩衝剤、殺生物剤、殺菌剤、抗酸化剤、レオロジー改質剤、増粘剤、殺バクテリア剤、界面活性剤、抗カール剤、抗ブリード剤および表面張力改質剤が挙げられる。
次の実施例を参照することによって、本発明の態様がより詳細に開示される。
【００２２】
実施例
以下に示される実験は、プリント品質を改良するために、インクジェットインク中に重合された界面活性剤モノマーを含むポリマーバインダーを使用することの効果を示すためのものである。本発明のポリマーバインダーは、疎水性官能基および親水性官能基を含む、重合された界面活性剤モノマーを含み、該親水性官能基は重合可能な基をその中に有する。本発明のバインダーポリマーは実施例においてはアスタリスクで明示される。それぞれのケースにおいて、ポリマーバインダーが配合物１または配合物２のインクジェットインクに配合され、該インクは紙である基体（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ Ｂｒｉｇｈｔ ＷｈｉｔｅＩｎｋ Ｊｅｔ Ｐａｐｅｒ）にアプライされた。
【００２３】
【表１】
Ｓｕｒｆｙｎｏｌ １０４Ｅは、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、ＰＡから入手可能な分散剤である。
【００２４】
いくつかの異なるインクジェットプリンターが使用された。これらは、Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ ＤｅｓｋＪｅｔ ５４０，６９０Ｃ、および８９０Ｃプリンターを含む。これらの全ては、サーマル（バブルジェット）ドロップのオンデマンドタイププリンターである。プリントサンプルは、評価の前に少なくとも１時間乾燥されるか、または乾燥は８５℃で１０分間のオーブン乾燥によって促進された。
【００２５】
適用後、プリントは次のように評価された：
光学濃度（ＯＤ）はＭａｃｂｅｔｈ １２００ Ｃｏｌｏｒ Ｃｈｅｃｋｅｒで測定された。耐湿式摩擦性（ＷＲ）は、一様に塗られたプリント領域の２．５ｃｍのブロックを横切るように濡れたクリネックスティッシュで拭うことにより測定された。耐スマッジング性（ｒｅｓｉｓａｎｃｅ ｔｏ ｓｍｕｄｇｉｎｇ）は１から５のスケールで評価され、５はスマッジングが認められないことを示し、１は、特定のプリンター用に販売されているピグメント Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ インクに等しいスマッジングを示した。
耐ハイライター性は、商業的に入手可能な酸性およびアルカリ性ハイライターを使用し、プリント試験領域をハイライトでマーキングすることによって評価された。評価は、有意なスマッジングが認められるまでの、同じ試験領域上をハイライターが拭う回数を示す。サンプル上で、最大１０回のハイライターによる拭い取りが行われた。１０の数値は、１０またはそれ以上を意味する。
プリント品質は、テキストとグラフィックを組み合わせたプリントページの外観を判断することにより評価された。エッジの鮮明さ、ブリード、フェザーリング、耐湿式−摩擦性、耐ハイライター性およびプリント操作性が集積されて評価された。スケールは、光学濃度、ハイライター性能、湿式摩擦性能、およびプリント操作性評価について３回行った結果（ｌｉｎｅａｒ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ３ ｔｉｍｅｓ）である。
プリント操作性はプリンター性能を判断することにより評価された。プリント外観および均一性、連続印刷でのプリント外観および均一性の寿命、ノズルドロップアウト、プリントヘッドのメンテナンスの問題、並びに、ストップおよび再スタートの性能がこの評価で得られた。スケールの範囲は、０〜５であり、０は操作不能であり、１は操作性が低く、５は優れた操作性であった。
【００２６】
参考例１
次の一般的な方法に従って、付加重合体が調製された。
３リットルのフラスコが、９６０ｇの脱イオン水で充填され、窒素雰囲気下に置かれ、８５℃に加熱された。２７５ｇの２−エチルヘキシルアクリレート（５２部）、２２７ｇのメチルメタアクリレート（４３部）、２７ｇのメタアクリル酸（５部）、１．５ｇのＴＲＥＭ ＬＦ−４０溶液（３６％、Ｈｅｎｋｅｌ Ｃｏｒｐ．）、および１７７ｇの脱イオン水からなるモノマーエマルジョンが別に調製された。このエマルジョンがケトルに添加される前に、アンモニア（４．８％〜９．６％水性溶液を２４ｇ）、アンモニウムパースルフェート（９．６％の溶液を１１ｇ）、および５４ｎｍのアクリルポリマーシード（２２．８％溶液を２２．５ｇ）がケトルに添加された。モノマーエマルジョンは、次いで、３．９ｇ／分の速度で、撹拌しつつ、２０分間でケトルに供給され、同時に、２．２４％の水性アンモニウムパースルフェート溶液２４．６ｇが０．２ｇ／分の速度で供給され、続いて、６．４および０．２０ｇ／分で、それぞれ１００分間供給され、さらに、２０分間保持した。次いで、混合物は６０℃に冷却され、０．１５％の硫酸鉄（ＩＩ）を２．６ｇ、その後に、４．４％のｔ−ブチルヒドロペルオキシドを３．２ｇと１．６％のナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレートを６．１ｇの混合物が添加され、２０分間保たれ、続いて、２回目の同量のｔＢＨＰとＳＦＳが添加された。次いで、混合物は冷却され、ろ過され、充分な量の２９％水性アンモニアが、ｐＨを８．０〜９．０の範囲に調節するように添加された（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２７０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．２）。
【００２７】
実施例１６ ＊ 〜２１ ＊ 、３６ ＊ 、３８ ＊ 、３９ ＊ 及び４１ ＊ 〜４９ ＊ 、比較例２〜７並びに参考例１、８〜１５、２２〜３５、３７、４０及び５０〜５３
モノマーエマルジョンが以下に示す様に調節されたことを除き、上述の方法が繰り返された。
【００２８】
比較例２
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．１部のヒドロキシエチルセルロースの存在下（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径３８０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．１）。
【００２９】
比較例３
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．１部のポリビニルアルコールの存在下（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径５９７ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．１）。
【００３０】
比較例４
４５．６重量部のブチルアクリレート、５２．４重量部のメチルメタアクリレート、１重量部の接着促進剤、および１重量部のメタアクリル酸が、０．５部のナトリウムラウリルスルフェートの存在下で重合された（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径１２０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．１）。
【００３１】
比較例５
１９重量部のブチルアクリレート、８０重量部のビニルアセテート、および０．６重量部のヒドロキシエチルセルロースが、１．５部の、アニオン性および非イオン性の、重合可能でない界面活性剤の混合物の存在下で重合された（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２２０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．１）。
【００３２】
比較例６
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のナトリウムラウリルスルフェートの存在下（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２６５ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．１）。
【００３３】
比較例７
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のナトリウムラウリルスルフェートの存在下（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２６５ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．１）。
【００３４】
参考例８
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４７重量部のメチルメタアクリレート、および１重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２７０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．４）。
【００３５】
参考例９
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４５．５重量部のメチルメタアクリレート、および２．５重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２６１ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．４）。
【００３６】
参考例１０
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４４重量部のメチルメタアクリレート、および４．０重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２５４ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．３）。
【００３７】
参考例１１
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５．０重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２７０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．２）。
【００３８】
参考例１２
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４１重量部のメチルメタアクリレート、および７．０重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２６９ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．０）。
【００３９】
参考例１３
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、３９重量部のメチルメタアクリレート、および９．０重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２６１ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．４）。
【００４０】
参考例１４
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２７０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．２）。
【００４１】
参考例１５
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２５５ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．０）。
【００４２】
実施例１６＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のアリルアンモニウム ラウリル−１２ＥＯ−ホスフェートの存在下（Ｓｔｅｐａｎ Ｘ−２２６３−２６；最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２７１ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．３）。
【００４３】
実施例１７＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のアリルアンモニウム ラウリル−７ＥＯ−ホスフェートの存在下（Ｓｔｅｐａｎ Ｘ−２２６３−２７ｂ；最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２７０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．０）。
【００４４】
実施例１８＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のアリルアンモニウム ラウリル−３ＥＯ−ホスフェートの存在下（Ｓｔｅｐａｎ Ｘ−２２６３−２８ｂ；最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２６８ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．７）。
【００４５】
実施例１９＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のアリルアンモニウム リニア−ドデシルベンゼンスルホネートの存在下（Ｓｔｅｐａｎ ＡＵ−１；最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２５８ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．０）。
【００４６】
実施例２０＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のアリルアンモニウムラウリル−スルフェートの存在下（Ｓｔｅｐａｎ ＡＵ−５；最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２４５ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．０）。
【００４７】
実施例２１＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のアリルアンモニウムアルキルエーテルスルフェートの存在下（Ｓｔｅｐａｎ ＮＭＳ−７；最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２６５ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．０）。
【００４８】
参考例２２
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のアンモニウム ジ−（トリシクロ（５．２．１．０ ２，６）デセ−３−エン−（８または９）オキシエチル）スルホスクシネートの存在下（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２７０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．６）。
【００４９】
参考例２３
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のアンモニウム ジ−（トリシクロ（５．２．１．０ ２，６）デセ−３−エン−（８または９））スルホスクシネートの存在下（最終ポリマーバインダー＝２８重量％のポリマー固形分、平均粒径２７０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．８）。
【００５０】
参考例２４
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４５．５重量部のメチルメタアクリレート、および２．５重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０、および３５ｇの２９％ポリマーシード粒子（粒径５４ｎｍ）の存在下（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２１７ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．２）。
【００５１】
参考例２５
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４５．５重量部のメチルメタアクリレート、および２．５重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０、および２３．５ｇの２３％ポリマーシード粒子（粒径５４ｎｍ）の存在下（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２６１ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．４）。
【００５２】
参考例２６
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４５．５重量部のメチルメタアクリレート、および２．５重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０、および４７．３ｇの３５％ポリマーシード粒子（粒径９５ｎｍ）の存在下（最終ポリマーバインダー＝２８重量％のポリマー固形分、平均粒径２８０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．６）。
【００５３】
参考例２７
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４５．５重量部のメチルメタアクリレート、および２．５重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０、および３３．５ｇの３２％ポリマーシード粒子（粒径９５ｎｍ）の存在下（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径３２３ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．２）。
【００５４】
参考例２８
５９重量部のエチルヘキシルアクリレート、３６重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下であること以外は参考例１と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２６２ｎｍ、Ｔｇ＝−３１℃、ｐＨ９．０）。
【００５５】
参考例２９
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下であること以外は参考例２８と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２６３ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．０）。
【００５６】
参考例３０
４５重量部のエチルヘキシルアクリレート、５０重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下であること以外は参考例２８と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２７１ｎｍ、Ｔｇ＝−６℃、ｐＨ８．０）。
【００５７】
参考例３１
４０重量部のエチルヘキシルアクリレート、５５重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下であること以外は参考例２８と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２６３ｎｍ、Ｔｇ＝０℃、ｐＨ８．４）。
【００５８】
参考例３２
３０重量部のエチルヘキシルアクリレート、６５重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下であること以外は参考例２８と同じ（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２７６ｎｍ、Ｔｇ＝＋２０℃、ｐＨ８．８）。
【００５９】
参考例３３
１８重量部のエチルヘキシルアクリレート、７７重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下であること以外は参考例２８と同じ（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２８９ｎｍ、Ｔｇ＝＋４０℃、ｐＨ８．８）。
【００６０】
参考例３４
８重量部のエチルヘキシルアクリレート、８７重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下であること以外は参考例２８と同じ（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２６１ｎｍ、Ｔｇ＝＋６０℃、ｐＨ８．８）。
【００６１】
参考例３５
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下であること以外は参考例２９と同じ（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２７０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．２）。
【００６２】
実施例３６＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のアクリル酸、０．２重量部のＳｔｅｐａｎ ＡＵ−１の存在下であること以外は実施例２９と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２９６ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．０）。
【００６３】
参考例３７
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のオリゴマーアクリル酸（Ｍｗ＝１４００、米国特許第Ａ−５７１０２２７号に開示された方法に従って調製された。）、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下であること以外は参考例２９と同じ（最終ポリマーバインダー＝２８重量％のポリマー固形分、平均粒径２６１ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．２）。
【００６４】
実施例３８＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３．５重量部のメチルメタアクリレート、３．０重量部のアクリル酸、および１．５重量部のイタコン酸、０．２重量部のＳｔｅｐａｎ ＡＵ−１の存在下であること以外は実施例２９と同じ（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２７６ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．５）。
【００６５】
実施例３９＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３．５重量部のメチルメタアクリレート、および５重量部のイタコン酸、０．２重量部のＳｔｅｐａｎ ＡＵ−１の存在下であること以外は実施例２９と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２６４ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．６）。
【００６６】
参考例４０
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５．０重量部のメタアクリル酸、０．２重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下であること以外は参考例１４と同じ（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２７０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．２）。
【００６７】
実施例４１＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５．０重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＳｔｅｐａｎ ＡＵ−１の存在下であること以外は実施例１４と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２７０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．６）。
【００６８】
実施例４２＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４２重量部のメチルメタアクリレート、５．０重量部のメタアクリル酸、および１重量部の２−ヒドロキシエチルメタアクリレート（ＨＥＭＡ）、０．２重量部のＳｔｅｐａｎ ＡＵ−１の存在下であること以外は実施例４１と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２５４ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．０）。
【００６９】
実施例４３＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４１重量部のメチルメタアクリレート、５．０重量部のメタアクリル酸、および２重量部の２−ヒドロキシエチルメタアクリレート（ＨＥＭＡ）、０．２重量部のＳｔｅｐａｎ ＡＵ−１の存在下であること以外は実施例４２と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２７２ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．２）。
【００７０】
実施例４４＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、３９重量部のメチルメタアクリレート、５．０重量部のメタアクリル酸、および４重量部の２−ヒドロキシエチルメタアクリレート（ＨＥＭＡ）、０．２重量部のＳｔｅｐａｎ ＡＵ−１の存在下であること以外は実施例４２と同じ（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２７５ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．０）。
【００７１】
実施例４５＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、３５重量部のメチルメタアクリレート、５．０重量部のメタアクリル酸、および８重量部の２−ヒドロキシエチルメタアクリレート（ＨＥＭＡ）、０．２重量部のＳｔｅｐａｎ ＡＵ−１の存在下であること以外は実施例４２と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２５０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．９）。
【００７２】
実施例４６＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４２重量部のメチルメタアクリレート、５．０重量部のメタアクリル酸、および１重量部の２−ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）、０．２重量部のＳｔｅｐａｎ ＡＵ−１の存在下であること以外は実施例４２と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２６６ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ９．０）。
【００７３】
実施例４７＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４１重量部のメチルメタアクリレート、５．０重量部のメタアクリル酸、および２重量部の２−ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）、０．２重量部のＳｔｅｐａｎ ＡＵ−１の存在下であること以外は実施例４６と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２７４ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．７）。
【００７４】
実施例４８＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、３９重量部のメチルメタアクリレート、５．０重量部のメタアクリル酸、および４重量部の２−ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）、０．２重量部のＳｔｅｐａｎ ＡＵ−１の存在下であること以外は実施例４６と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２５８ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．７）。
【００７５】
実施例４９＊
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、３５重量部のメチルメタアクリレート、５．０重量部のメタアクリル酸、および８重量部の２−ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）、０．２重量部のＳｔｅｐａｎ ＡＵ−１の存在下であること以外は実施例４６と同じ（最終ポリマーバインダー＝２９重量％のポリマー固形分、平均粒径２２５ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．３）。
【００７６】
参考例５０
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５．０重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下であること以外は参考例１４と同じ（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２７０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．２）。このサンプルはそのままで使用された。
【００７７】
参考例５１
５２重量部のエチルヘキシルアクリレート、４３重量部のメチルメタアクリレート、および５．０重量部のメタアクリル酸、０．１重量部のＴＲＥＭ ＬＦ−４０の存在下であること以外は参考例１４と同じ（最終ポリマーバインダー＝３０重量％のポリマー固形分、平均粒径２７０ｎｍ、Ｔｇ＝−２０℃、ｐＨ８．２）。このエマルジョンの一部分に、１重量当量のＬｉＯＨを後添加し、遊離したＮＨ３が閉鎖系の空気フローの下で除去された。
【００７８】
参考例５２
参考例５０のエマルジョンの一部分に、１重量当量のＫＯＨを後添加し、遊離したＮＨ３が閉鎖系の空気フローの下で除去された。
参考例５３
参考例５０のエマルジョンの一部分に、１重量当量のＮａＯＨを後添加し、遊離したＮＨ３が閉鎖系の空気フローの下で除去された。
【００７９】
評価１
この一連の評価は、本発明のインクジェットインクが、重合された界面活性剤モノマーを含まないバインダーを含むインクジェットインクと比較された場合に、得られるプリント品質が向上されることを示すために行われた。結果は表１に示される。
表１から、参考例１のポリマーバインダーにおいて、重合可能な界面活性剤である、Ｔｒｅｍ ＬＦ−４０を使用することは、他の比較例のシステムよりも、プリント品質の著しい向上を示すことが認められる。参考例８のバインダーにおいて使用された、重合可能でない界面活性剤システムは、低いプリント品質を示したことも重要である。参考例１のポリマーバインダーの光学濃度（ＯＤ）は一連のなかで最も良かったことも興味深い。
【００８０】
評価２
この一連の評価は、本発明のポリマーバインダーにおける酸の量を変えた場合の効果を示すために行われた。結果は表２に示される。
表２における結果は、酸の量が増えるにつれて、ＯＤ、ＨＲおよびＷＲが向上し続け、プリント操作性はＭＭＡが５〜７％の場合よりも９％の場合により低下した。より多い量でも使用可能であり、特に、他の酸モノマーと共に使用可能であるが、５〜７％の量が特性の全体のバランスにとって最適であると認められる。
【００８１】
【表２】
【表３】
評価３
この一連の評価は、本発明のポリマーバインダーを製造するために使用されるモノマー混合物における、重合可能な界面活性剤モノマーを変えた場合の影響を示すために行われた。結果は表３に示される。
表３の結果は、全てのインクがプリント可能であり、良好な特性を有していたことを示す。
【００８４】
評価４
この一連の評価は、本発明のインクにおいて使用されるポリマーバインダーの粒子サイズを変更した場合の効果を示すために行われた。結果は表４に示される。
２００〜３５０ｎｍの粒子サイズが評価された。表４の結果は、この狭い範囲の粒子サイズにわたり、全てのサンプルはプリント可能であったことを示す。２５０ｎｍ付近のもののプリント品質は、そのＨＲおよびＷＲ共にわずかにより良好であった。ＯＤはこの範囲で最小となるものと思われる。広範囲の粒子サイズにわたって良好なプリント品質が可能であることを期待することができる。
【００８５】
評価５
この一連の評価は、ポリマーバインダーが造られるモノマー混合物において、使用されるカルボン酸モノマーを変更した場合の、本発明のインクへの効果を示すために行われた。結果は表５に示される。
表５の結果は、ＭＭＡが、ＯＤ、ＷＲ、ＨＲおよびプリント品質の全体のバランスに対して、最も良好であることを示す。
【００８６】
【表４】
【表５】
【表６】
評価６
この一連の評価は、本発明のインクにおいて使用されるポリマーバインダーのガラス転移温度を変更した場合の効果を示すために行われた。結果は表６に示される。
表６の結果は、Ｔｇがプリント操作性にほとんど影響を及ぼさないことを示す。ＯＤは、より高いＴｇで向上することが示され、ＨＲとＷＲは、より低いＴｇで向上することが示される。ＷＲおよびＨＲの性能は、Ｔｇが−６℃〜−２０℃（周囲温度よりも約１５〜４０℃下）に低下される場合に向上する。この点より下では、ＷＲおよびＨＲは向上しない。造膜助剤および／または高温フューザー（ｆｕｓｅｒ）を使用すれば、Ｔｇ＝６０℃のサンプルから優れたＷＲ性能を得ることができる。プリントインクの凝集／融合を用いると、適切なＷＲを得ながらＴｇをどこまで増加させることができるか、という固有の限界は存在しないものと認められる。
【００９０】
評価７
この一連の評価は、本発明のインクにおいて使用されるポリマーバインダーの親水性を変化させた場合の効果を示すために行われた。結果は表７に示される。
プリント品質を向上させるための試みとして、親水性モノマーであるＨＥＡおよびＨＥＭＡがポリマーバックボーン組成物に添加された。より親水性の組成物はプリントヘッド上に付着した物質の再湿潤化を向上させ、さらに、ラテックス粒子の分散性を向上させることができることが予想された。表７のデータは、親水性モノマーの量が増加するにつれて、ＷＲ、ＨＲ、ＯＤおよびプリント品質の全ては悪化したことを示す。しかし、これらのモノマーの存在下において、許容できる性能を得ることができた。
【００９１】
【表７】
【表８】
評価８
この一連の評価は、本発明のインクにおけるバインダーの中和を変更した場合の効果を示すために行われた。表８に結果が示される。
上記の、全てのバインダーの製造は、アンモニアでの、プロセス中の中和が使用された。このシリーズにおいては、異なったアルカリ金属ヒドロキシドを使用し、配合されたインクの中和を完了させた。アンモニアおよびナトリウムの場合に、ＯＤ、ＷＲおよびプリント品質について、いくつかの利点が認められた。
【００９４】
評価９
この一連の評価は、本発明のインクに使用される顔料を変化させた場合の効果を示すために行われた。結果は表９に示される。
表９の結果は、カーボンブラックを顔料とする本発明のインクについて認められた効果は、他の顔料でも得ることができたことを示す。
【００９５】
【表９】
【表１０】
Claims (5)
- 材料をミキシング、ステアリング、またはアジテーティングすることにより調製された水性インクジェットインクであって、該インクは着色剤およびポリマーバインダーを含み、該ポリマーバインダーはエチレン性不飽和モノマーを含むモノマー混合物から形成された、乳化重合された付加共重合体からなり、該モノマー混合物は、エチレン性不飽和カルボン酸官能性モノマーの少なくとも１つを、該混合物の重量に基づいて４〜１５重量％、並びに、疎水性官能基および親水性官能基を含む重合可能な界面活性剤モノマーの少なくとも１つを、該混合物の重量に基づいて０．０５〜５重量％含み、該親水性官能基が重合可能な基をその中に含むものである、前記インクジェットインク。
- 親水性官能基がその中に含む重合可能な基が、エチレン性不飽和アミンカチオンである請求項１記載のインクジェットインク。
- 重合可能な界面活性剤が、アリルアンモニウムＣ８−Ｃ２２アルキル−１２ＥＯ−ホスフェート；アリルアンモニウムＣ８−Ｃ２２アルキル−７ＥＯ−ホスフェート；アリルアンモニウムＣ８−Ｃ２２アルキル−３ＥＯ−ホスフェート；アリルアンモニウムリニア−ドデシルベンゼンスルホネート；アリルアンモニウムラウリル−スルフェート；およびアリルアンモニウムアルキルエーテル−スルフェート、またはＣ８−Ｃ２２カルボン酸のアリルアンモニウム塩、スクシネートまたはマレエートエステルのアリルアンモニウム塩の界面活性剤からなる重合可能な界面活性剤モノマーの群から選択される請求項２記載のインクジェットインク。
- 酸官能性モノマーが、Ｃ３〜Ｃ２０エチレン性不飽和カルボン酸、これらの塩基性塩、およびそのようなモノマーの混合物からなる群から選択される１以上のモノマーである請求項１記載のインクジェットインク。
- モノマー混合物が、置換または非置換の（Ｃ１〜Ｃ５０）アルキル（メタ）アクリレート、スチレンおよび置換スチレン、ビニルアクリレート、ビニルアセテート、フルオロメタアクリレート、アクリルアミド、置換アクリルアミド、およびメタアクリルアミド、置換メタアクリルアミドからなるモノマーの群から選択される１以上のモノマーを含む、請求項１記載のインクジェットインク。
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