JP6357398B2 - 間接印刷のための反応性ラテックスを含むデュアル構成成分インク - Google Patents

Description

ここで開示された実施形態は、一般に、間接印刷方法のための第１の反応性ラテックスおよび第２の反応性ラテックスを含むデュアル構成成分インク組成物、このインクを使用する間接印刷プロセス、およびこれらの印刷方法に関する。

間接印刷プロセスは、インクがまず、インクジェットプリントヘッドを用いて中間受容部材（ドラム、ベルトなど）上に画像様に適用される２工程印刷プロセスである。インクは、中間受容部材を湿潤し、中間受容部材上に広がって一時画像を形成する。次いで一時画像は、特性の変化が生じ（例えば部分的もしくは完全な乾燥、熱もしくは光硬化、ゲル化など）、得られた一時画像は次いで基材に転写される。

こうした間接印刷プロセスに好適なインクは、高速での高品質印刷を可能にする異なるサブシステム、例えば噴出、転写などと適合性であるように設計および最適化され得る。通常、良好な湿潤性を示すインクは、最終基材上に効率良く転写されないか、または反対に基材に効率良く転写されるインクは、中間受容部材を湿潤しない。これまで、湿潤および転写機能の両方を可能にする市販のインクはないように思われる。

故に、間接印刷プロセスに好適なインクを開発する必要があり、特に中間受容部材の良好な湿潤を示し、最終基材に効率良く転写できるインクを開発することが必要である。

ここで例示される実施形態によれば、第１の架橋性官能基を有する第１の反応性ラテックス；および第２の架橋性官能基を有する第２の反応性ラテックスを含む間接印刷プロセスに使用するためのデュアル構成成分インクが提供され、ここでこの第１の反応性ラテックスは、互いに接触する場合に第２の反応性ラテックスと反応し、架橋されたポリマーマトリックスを形成でき、ここでこの第１の反応性ラテックスおよび第２の反応性ラテックスは、互いに接触しておらず；さらに反応性ラテックスの総量は、インクの総重量に基づいて約３〜約２０重量％の量で存在する。

本実施形態はまた、噴出されたインクを受容するための中間受容部材；この中間受容部材に隣接したデュアル構成成分インクを保持するための保持配置であって、ここでこのデュアル構成成分インクは、第１の架橋性官能基を有する第１の反応性ラテックスを含む第１の構成成分；および第２の架橋性官能基を有する第２の反応性ラテックスを含む第２の構成成分を含み、この保持配置はさらに、第１の構成成分を保持するための第１の容器および第２の構成成分を保持するための第２の容器を含む保持配置；デュアル構成成分インクを噴出するための、第１の容器および第２の容器と接触した状態で形成された１つ以上のインクジェットノズルであって、こうして第１の構成成分および第２の構成成分の両方が中間受容部材上に噴出され、混合されて、第１の反応性ラテックスと第２の反応性ラテックスとが反応し、架橋されたポリマーマトリックスを形成するようなインクジェットノズル；および架橋されたポリマーマトリックスを加熱するためのヒーターデバイスを含む間接印刷システムを提供する。

特定の実施形態において、噴出インクを受容するための中間受容部材；中間受容部材に隣接したデュアル構成成分インクを保持するための保持配置であって、ここでこのデュアル構成成分インクは、第１の架橋性官能基を有する第１の反応性ラテックスを含む第１の構成成分；および第２の架橋性官能基を有する第２の反応性ラテックスを含む第２の構成成分を含み、この保持配置はさらに、第１の構成成分を保持するための第１の容器および第２の構成成分を保持するための第２の容器を含む保持配置；デュアル構成成分インクを噴出するための、第１の容器および第２の容器と接触した状態で形成された１つ以上のインクジェットノズルであって、こうして第１の構成成分および第２の構成成分の両方が中間受容部材上に噴出され、混合されて、第１の反応性ラテックスと第２の反応性ラテックスとが反応し、架橋されたポリマーマトリックスを形成するようなインクジェットノズル；および架橋されたポリマーマトリックスを加熱するためのヒーターデバイスを含む間接印刷システムを提供する。

図１は、間接印刷システムにおいて２工程転写および硬化プロセスを適用するための本実施形態に従う画像形成部材の概略図である。

本明細書で使用するとき、用語「粘度」は複素粘度を指し、これは、定常剪断ひずみまたは振幅の小さい正弦変形にサンプルを供することができる機械的レオメーターによって提供される典型的な測定値である。このタイプの機器において、剪断ひずみは、操作人によってモーターに適用され、サンプル変形（トルク）はトランスデューサーによって測定される。こうした機器の例は、Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ Ｆｌｕｉｄ Ｒｈｅｏｍｅｔｅｒ ＲＦＳ３またはＡＲＥＳ機械的分光計であり、両方ともＲｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ系列）によって製造される。

第１の架橋性官能基を有する第１の反応性ラテックスを含む第１の構成成分；および第２の架橋性官能基を有する第２の反応性ラテックスを含む第２の構成成分を含むデュアル構成成分インクが本明細書において開示され、これは間接プリントプロセスまたは間接印刷インクジェット用途に好適である。本実施形態のインクは、インクジェット（例えば圧電）プリントヘッドに使用するために必要とされる表面張力（１５〜５０ｍＮ／ｍの範囲）、粘度（３〜２０ｃＰの範囲）および粒径（＜６００ｎｍ）を有していてもよい。

実施形態において、インクは、約１５ｍＮ／ｍ〜約５０ｍＮ／ｍ、例えば約２０ｍＮ／ｍ〜約４０ｍＮ／ｍ、または約２０ｍＮ／ｍ〜約３０ｍＮ／ｍの表面張力を有する。表面張力は、張力計機器、例えばＫｒｕｓｓ製の機器で測定できる。

実施形態において、インクは、噴出温度において、約２ｃＰ〜約２０ｃＰ、例えば約３ｃＰ〜約１５ｃＰ、または約４ｃＰ〜約１２ｃＰの粘度を有する。特定実施形態において、インク組成物は、約１００℃未満、例えば約２５℃〜約１００℃、または約３０℃〜約９５℃、例えば約３０℃〜約９０℃の温度にて噴出される。

実施形態において、インクは、約６００ｎｍ未満、例えば約２５ｎｍ〜約５００ｎｍ、または約５０ｎｍ〜約３００ｎｍの平均乳化液滴径を有する。液滴径は、動的光散乱によって決定できる。

図１は、２工程転写を適用するために本実施形態に従う画像形成システムの概略図を開示し、これによって本開示のインクは、受容基材への後続転写のために中間転写表面上に印刷される。間接プリントプロセスの間、本実施形態のインク２は、噴出され、２つのインクジェット１ａおよび１ｂを介して中間受容部材４上に広がる。本実施形態のインクは、２つの反応性ラテックスを含み、ここで第１の反応性ラテックス２ａは、インクジェット１ａを介して噴出され、第２の反応性ラテックス２ｂはインクジェット１ｂを介して噴出される。第１の反応性ラテックスおよび第２の反応性ラテックスは、中間受容部材４上に適用されてもよく、続いて中間受容４上で共に混合される。中間受容部材４は、図１に示されるように、ドラムの形態で提供されてもよいが、ウェブ、プラテン、ベルト、バンドまたはいずれかの他の好適な設計として提供されてもよい。

再び図１を参照して、第１の反応性構成成分および第２の反応性構成成分２ａおよび２ｂの混合物を含有する本実施形態のインク２は、ヒーターデバイス３によって加熱されて、インク２のインクビヒクル中の水含有量を（部分的または完全に）除去してもよく、反応性構成成分は互いに反応して、架橋されたマトリックスを形成する。架橋されたマトリックスは、インク２のインクビヒクルにおいて水含有量の蒸発中および／または蒸発後に形成されてもよい。インクビヒクルの残留水部分は、あるとしてもヒーターデバイス３によって熱を介して除去され続けてもよく、固体のインクフィルム（インク画像８）を残す。次いでインク画像８は、中間受容部材４から最終受容基材１０に転写される。インク画像の転写は、圧力下、接触を通して行われてもよい。画像堅牢性は、特に例えば折り畳み式カートンのような包装用途のために重要である。

間接印刷プロセスに好適なインクは、一時画像２の形成を可能にするために中間受容部材４を湿潤できるようにすべきであり、転写工程においては中間受容部材４から剥離可能にするために刺激誘発される特性変化を行って画像８を形成する。

反応性ラテックス
本実施形態のインクは、デュアル構成成分を含み、ここでこの構成成分の一方は、第１の架橋性官能基を有する第１の反応性ラテックスを含み、もう一方は、第２の架橋性官能基を有する第２の反応性ラテックスを含む。２つの構成成分は、互いに接触しないように包装できる。各成成分は、他の構成成分と混合される場合に、架橋または重合を行うことができる反応性材料を含む。さらに、反応性構成成分のそれぞれは、エマルション連続相（水）と接触して反応を生じ、エマルション内に薄いコーティングまたはスキンを形成してもよく、さらに反応は、２つの乳化された構成成分が混ぜられ、機械的圧力が適用されて各乳化された反応構成成分液滴を囲む保護スキン層が「破れる」場合に生じ得る。第１の反応性ラテックスは、第２の反応性ラテックスと反応でき、互いに接触した場合に架橋されたポリマーマトリックスを形成する。架橋されたポリマーマトリックスは、ポリウレタン、フェノール−メタナール、尿素−ホルムアルデヒド、メラミン−ホルムアルデヒド、またはエポキシドであることができる。

第１の反応性ラテックスと第２の反応性ラテックスとのモル比は、約０．５：１〜約２：１、約０．５：１〜約１：１、または約１：１〜約２：１で連続的に変動し得る。

ポリウレタン
実施形態において、架橋されたポリマーマトリックスは、ポリウレタンを含む。第１の反応性ラテックスおよび第２の反応性ラテックスの一方は、ポリオールを含んでいてもよく、第１の反応性ラテックスおよび第２の反応性ラテックスの他方は、ジイソシアネートを含んでいてもよい。

ポリオールの例としては、アルキレングリコール、例えばエチレングリコール、ジ−、トリ−、テトラ−、ペンタ−エチレングリコール、および高級（ポリ）エチレングリコールが挙げられる。またプロピレングリコール、ジ−、トリ−、テトラ−、およびペンタ−プロピレングリコール、またはこれらの混合物が挙げられる。１つの実施形態において、ポリオールはジエチレングリコールを含む。１つの実施形態において、ポリオールとしては、アルキレングリコール、例えばメチレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコールなどが挙げられる。アルキレングリコールのアルキレン基は、置換されていてもよく、または置換されていなくてもよい。実施形態において、アルキレングリコールは、約１〜約５個の炭素原子を有する低級アルキルで置換されてもよい。

ジイソシアネートの例としては、脂肪族または芳香族ジイソシアネートが挙げられる。脂肪族ジイソシアネートは、約１〜約２０個の炭素原子、約３〜約１５個の炭素原子、または約２〜約８個の炭素原子を含有してもよい。脂肪族ジイソシアネートは、約１〜約２０個の炭素原子、約３〜約１５個の炭素原子、または約２〜約８個の炭素原子を含有していてもよい。実施形態において、ジイソシアネートは、２，４−ＴＤＩ（２，４−トルエンジイソシアネート（ｄｉｉｓｏｃｙｎａｔｅ）、ＨＤＩ（１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート）、またはＴＭＨＤＩ（２，４，４−および２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート異性体の混合物）またはこれらの混合物が挙げられる。

以下のスキーム１は、本開示の１つの実施形態によれば、架橋されたポリウレタンポリマーマトリックスの形成を示す。

フェノール−メタナール
実施形態において、架橋ポリマーマトリックスは、フェノール−メタナールを含む。第１の反応性ラテックスおよび第２の反応性ラテックスの一方は、フェノールを含んでいてもよく、第１の反応性ラテックスおよび第２の反応性ラテックスの他方は、メタナールを含んでいてもよい。フェノールとメタナールとのモル比は、連続的に約０．５：１〜約２：１、約０．５：１〜約１：１、または約１：１〜約２：１で変動できる。

以下のスキーム２は、本開示の１つの実施形態によれば架橋されたフェノール−メタナールポリマーマトリックスの形成を示す。

尿素−ホルムアルデヒド
実施形態において、架橋されたポリマーマトリックスは、尿素−ホルムアルデヒドを含む。第１の反応性ラテックスおよび第２の反応性ラテックスの一方は、尿素を含んでいてもよく、第１の反応性ラテックスおよび第２の反応性ラテックスの他方は、ホルムアルデヒドを含んでいてもよい。尿素とホルムアルデヒドとのモル比は、連続的に約０．５：１〜約２：１、約０．５：１〜約１：１、または約１：１〜約２：１で変動し得る。

以下のスキーム３は、本開示の１つの実施形態に従う架橋された尿素−ホルムアルデヒドポリマーマトリックスの形成を示す。

メラミン−ホルムアルデヒド
実施形態において、架橋されたポリマーマトリックスは、メラミン−ホルムアルデヒドを含む。第１の反応性ラテックスおよび第２の反応性ラテックスの一方は、メラミンを含んでいてもよく、第１の反応性ラテックスおよび第２の反応性ラテックスの他方は、ホルムアルデヒドを含んでいてもよい。メラミンとホルムアルデヒドとのモル比は、連続的に約０．５：１〜約２：１、約０．５：１〜約１：１、または約１：１〜約２：１で変動し得る。

以下のスキーム４は、本開示の１つの実施形態に従う架橋されたメラミン−ホルムアルデヒドポリマーマトリックスの形成を示す。

エポキシド
実施形態において、架橋されたポリマーマトリックスは、エポキシド（オキシランとしても既知）と、種々の求核物質、例えばヒドロキシド、アミンおよびカルボン酸官能基との反応から誘導される。好適なエポキシドの例としては、以下が挙げられる：

アミンとエポキシドとの反応の例としては、以下のスキーム５ａに示される反応が挙げられる。

以下のスキーム５ｂおよび５ｃは、ポリ（スチレン−ブチルアクリレート−メタクリル酸）のようなポリマー中に存在するエポキシド基と、カルボキシルまたはヒドロキシド基の反応を介して架橋されたエポキシ樹脂の形成を示す。

反応性ラテックスの総量は、インクの総重量に基づいて約３〜約２０重量％、約５〜約１８重量％、または約１０〜約１５重量％の量で存在する。

共溶媒
インク組成物は、水、または水と共溶媒、保湿剤など（以降、共溶媒）と称される水溶性または水混和性有機構成成分との混合物を含んでいてもよく、この共溶媒としては、例えばアルコールおよびアルコール誘導体（脂肪族アルコール、芳香族アルコール、ジオール（ｄｉａｌ）、グリコールエーテル、ポリグリコールエーテル、長鎖アルコール、一級脂肪族アルコール、二級脂肪族アルコール、１，２−アルコール、１，３−アルコール、１，５−アルコール、エチレングリコールアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルエーテル、メトキシル化グリセロール、エトキシル化グリセロール、ポリエチレングリコールアルキルエーテルの高級同族体などを含み、具体的な例としては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、トリメチロールプロパン、１，５−ペンタンジオール、２−メチル−１，３，−プロパンジオール、２−エチル−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール、３−メトキシブタノール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、２，４−ヘプタンジオールなどが挙げられる）であり；または好適にはアミド、エーテル、尿素、置換尿素、例えばチオ尿素、エチレン尿素、アルキル尿素、アルキルチオ尿素、ジアルキル尿素、およびジアルキルチオ尿素、カルボン酸およびそれらの塩、例えば２−メチルペンタン酸、２−エチル−３−プロピルアクリル酸、２−エチル−ヘキサン酸、３−エトキシプロピオン酸（ｐｒｏｐｏｎｉｃ，ａｃｉｄ）など、エステル、オルガノスルフィド、オルガノスルホキシド、スルホン（例えばスルホラン）、カルビトール、ブチルカルビトール、セロソルブ（ｃｅｌｌｕｓｏｌｖｅ）、エーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、エーテル誘導体、ヒドロキシエーテル、アミノアルコール、ケトン、Ｎ−メチルピロリジノン、２−ピロリジノン、シクロヘキシルピロリドン、アミド、スルホキシド、ラクトン、ポリ電解質、メチルスルホニルエタノール、イミダゾール、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、ベタイン、糖、例えば１−デオキシ−Ｄ−ガラクチトール、マンニトール、イノシトールなど、置換および非置換ホルムアミド、置換および非置換アセトアミド、および他の水溶性または水混和性材料、ならびにこれらの混合物である。実施形態において、共溶媒は、エチレングリコール、Ｎ−メチルピロリドン、メトキシル化グリセロール、エトキシル化グリセロール、およびこれらの混合物からなる群から選択される。水と、水溶性または水混和性有機液体との混合物が液体ビヒクルとして選択される場合、水と有機物との比の範囲は、いずれかの好適なまたは所望の比、実施形態においては約１００：０〜約３０：７０、または約９７：３〜約４０：６０、または約９５：５〜約６０：４０であることができる。液体ビヒクルの非水構成成分は、一般に水（１００℃）の場合よりも高い沸点を有する保湿剤または共溶媒として作用する。インクビヒクルの有機構成成分はまた、インクの表面張力を変更し、インク粘度を変更し、着色剤を溶解または分散し、および／またはインクの乾燥特徴に影響を与えるように作用し得る。

特定の実施形態において、共溶媒は、スルホラン、メチルエチルケトン、イソプロパノール、２−ピロリジノン、ポリエチレングリコール、およびこれらの混合物からなる群から選択される。

着色剤
本明細書のインク組成物はまた、着色剤を含有してもよい。いずれかの好適なまたは所望の着色剤は、顔料、染料、染料分散液、顔料分散液、およびこれらの混合物および組み合わせを含んで、本明細書の実施形態において使用できる。

着色剤は、着色剤分散液の形態で提供されてもよい。実施形態において、着色剤分散液は、約２０〜約５００ナノメートル（ｎｍ）、または約２０〜約４００ｎｍ、または約３０〜約３００ｎｍの平均粒径を有する。実施形態において、着色剤は、染料、顔料、およびこれらの組み合わせからなる群から選択され、場合により着色剤は、着色剤、任意の界面活性剤、および任意の分散剤を含む分散液である。

示されるように、いずれかの好適なまたは所望の着色剤は、本明細書の実施形態において選択できる。着色剤は、染料、顔料、またはこれらの混合物であることができる。好適な染料の例としては、アニオン性染料、カチオン性染料、非イオン性染料、双極性染料などが挙げられる。好適な染料の具体的な例としては、食用染料、例えばＦｏｏｄ Ｂｌａｃｋ Ｎｏ．１、Ｆｏｏｄ Ｂｌａｃｋ Ｎｏ．２、Ｆｏｏｄ Ｒｅｄ Ｎｏ．４０、Ｆｏｏｄ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１、Ｆｏｏｄ Ｙｅｌｌｏｗ Ｎｏ．７など、ＦＤ＆Ｃ染料、Ａｃｉｄ Ｂｌａｃｋ染料（Ｎｏ．１、７、９、２４、２６、４８、５２、５８、６０、６１、６３、９２、１０７、１０９、１１８、１１９、１３１、１４０、１５５、１５６、１７２、１９４など）、Ａｃｉｄ Ｒｅｄ染料（Ｎｏ．１、８、３２、３５、３７、５２、５７、９２、１１５、１１９、１５４、２４９、２５４、２５６など）、Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ染料（Ｎｏ．１、７、９、２５、４０、４５、６２、７８、８０、９２、１０２、１０４、１１３、１１７、１２７、１５８、１７５、１８３、１９３、２０９など）、Ａｃｉｄ Ｙｅｌｌｏｗ染料（Ｎｏ．３、７、１７、１９、２３、２５、２９、３８、４２、４９、５９、６１、７２、７３、１１４、１２８、１５１など）、Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌａｃｋ染料（Ｎｏ．４、１４、１７、２２、２７、３８、５１、１１２、１１７、１５４、１６８など）、Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ染料（Ｎｏ．１、６、８、１４、１５、２５、７１、７６、７８、８０、８６、９０、１０６、１０８、１２３、１６３、１６５、１９９、２２６など）、Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ染料（Ｎｏ．１、２、１６、２３、２４、２８、３９、６２、７２、２３６など）、Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ染料（Ｎｏ．４、１１、１２、２７、２８、３３、３４、３９、５０、５８、８６、１００、１０６、１０７、１１８、１２７、１３２、１４２、１５７など）、反応性染料、例えばＲｅａｃｔｉｖｅ Ｒｅｄ染料（Ｎｏ．４、３１、５６、１８０など）、Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｂｌａｃｋ染料（Ｎｏ．３１など）、Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｙｅｌｌｏｗ染料（Ｎｏ．３７など）；アントラキノン染料、モノアゾ染料、ジスアゾ染料、フタロシアニン誘導体（種々のフタロシアニンスルホネート塩を含む）、アザ（１８）アンヌレン、ホルマザン銅錯体、トリフェノジオキサジンなど；など、ならびにこれらの混合物が挙げられる。

好適な顔料の例としては、ブラック顔料、ホワイト顔料、シアン顔料、マゼンタ顔料、イエロー顔料などが挙げられる。さらに、顔料は、有機または無機粒子であることができる。好適な無機顔料としてはカーボンブラックが挙げられる。しかし、他の無機顔料、例えば酸化チタン、コバルトブルー（ＣｏＯ−Ａｌ_２Ｏ_３）、クロムイエロー（ＰｂＣｒＯ_４）、および酸化鉄も好適な場合がある。好適な有機顔料としては、例えばアゾ顔料（ジアゾ顔料およびモノアゾ顔料を含む）、多環式顔料（例えばフタロシアニン顔料、例えばフタロシアニンブルーおよびフタロシアニングリーン）、ペリーレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、ピラントロン顔料、およびキノフタロン顔料）、不溶性染料キレート（例えば塩基性染料タイプキレートおよび酸性染料タイプキレート）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アンタントロン顔料、例えばＰＲ１６８などが挙げられる。フタロシアニンブルーおよびグリーンの代表的な例としては、銅フタロシアニンブルー、銅フタロシアニングリーン、およびこれらの誘導体（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ１５、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ７、およびＰｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ３６）が挙げられる。キナクリドンの代表的な例としては、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ４８、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ４９、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１２２、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１９２、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ２０２、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ２０６、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ２０７、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ２０９、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ１９、およびＰｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ４２が挙げられる。アントラキノンの代表的な例としては、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ４３、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１９４、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１７７、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ２１６およびＰｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ２２６が挙げられる。ペリーレンの代表的な例としては、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１２３、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１４９、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１７９、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１９０、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１８９およびＰｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ２２４が挙げられる。チオインジゴイドの代表的な例としては、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ８６、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ８７、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ８８、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１８１、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１９８、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ３６、およびＰｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ３８が挙げられる。複素環式イエローの代表的な例としては、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ３、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１２、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１３、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１４、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１７、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ６５、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ７３、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ７４、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ９０、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１１０、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１１７、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１２０、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１２８、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１３８、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１５０、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１５１、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１５５、およびＰｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ２１３が挙げられる。こうした顔料は、粉末または圧縮ケークの形態のいずれかで、多数の供給源（ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｅｎｇｅｌｈａｒｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、およびＳｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎを含む）から市販されている。使用されてもよいブラック顔料の例としては、カーボン顔料が挙げられる。カーボン顔料はほぼ、許容可能な光学密度およびプリント特性を与える市販されているいずれかのカーボン顔料であることができる。本システムおよび方法に使用するのに好適なカーボン顔料としては、これらに制限されないが、カーボンブラック、グラファイト、ガラス状炭素、木炭、およびこれらの組み合わせが挙げられる。こうしたカーボン顔料は、種々の既知の方法、例えばチャンネル方法、コンタクト方法、ファーナンス方法、アセチレン方法またはサーマル方法によって製造でき、Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｃｏｌｕｍｂｉａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｅｖｏｎｉｋ、およびＥ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙのようなベンダーから市販されている。好適なカーボンブラック顔料としては、これらに限定されないが、Ｃａｂｏｔ顔料、例えばＭＯＮＡＲＣＨ１４００、ＭＯＮＡＲＣＨ１３００、ＭＯＮＡＲＣＨ１１００、ＭＯＮＡＲＣＨ１０００、ＭＯＮＡＲＣＨ９００、ＭＯＮＡＲＣＨ８８０、ＭＯＮＡＲＣＨ８００、ＭＯＮＡＲＣＨ７００、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ２００、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００、ＲＥＧＡＬ、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ、ＥＬＦＴＥＸ、ＭＯＧＵＬ、およびＶＵＬＣＡＮ顔料；Ｃｏｌｕｍｂｉａｎ顔料、例えばＲＡＶＥＮ ５０００、およびＲＡＶＥＮ３５００；Ｅｖｏｎｉｋ顔料、例えばＣｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ ２００、ＦＷ２、ＦＷ２Ｖ、ＦＷ１、ＦＷ１８、ＦＷＳ１６０、ＦＷＳ１７０、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ６、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ５、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ４Ａ、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ４、ＰＲＩＮＴＥＸ Ｕ、ＰＲＩＮＴＥＸ １４０Ｕ、ＰＲＩＮＴＥＸ Ｖ、およびＰＲＩＮＴＥＸ １４０Ｖが挙げられる。顔料の上記のリストには、未変性顔料粒子、小分子結合型顔料粒子、およびポリマー分散顔料粒子が含まれる。他の顔料、ならびにこれらの混合物も選択できる。顔料粒径は、液体ビヒクル中の粒子の安定なコロイド状懸濁を可能にし、インクがサーマルインクジェットプリンタまたは圧電インクジェットプリンタに使用される場合、インクチャンネルのクロッキングを防止するために可能な限り小さいことが望ましい。

着色剤は、いずれかの所望のまたは有効な量でインク組成物中に存在でき、実施形態においては着色剤は、インク組成物の総重量に基づいて、約０．０５〜約１５重量％、または約０．１〜約１０重量％、または約１〜約５重量％の量で存在できる。

インク組成物の調製および使用
実施形態のインクは、いずれかの好適な技術およびプロセス、例えば成分の単純な混合によって調製されてもよい。１つのプロセスは、インク成分すべてを共に混合し、この混合物を濾過することによりインクを得ることを必要とする。インクは、成分を混合し、所望により加熱し、濾過し、続いていずれかの所望の追加添加剤を混合物に添加し、室温で適度な振とうにより均一な混合物が得られるまで、１つの実施形態においては約５〜約１０分混合することによって調製できる。あるいは、任意のインク添加剤は、インク調製プロセスの間に他のインク成分と混合でき、これはいずれかの所望の手順に従って、例えばすべての成分を混合し、所望により加熱し、濾過することによって行われる。さらにインク調製方法の例は、以下の実施例に示される。

本明細書に記載されるインク組成物は、約１００℃未満、例えば約２５℃〜約１００℃、または約３０℃〜約９０℃の温度にて噴出されてもよい。故にインク組成物は、理想的には圧電インクジェットデバイスに使用するのに好適である。

インク組成物は間接（オフセット）印刷インクジェット用途に使用でき、ここで溶融インクの液滴が記録基材上に画像様パターンに放出される場合に、記録基材が中間転写部材であり、画像様パターンのインクは、続いて中間転写部材から最終記録基材に転写される。

インク組成物は、中間転写基材、例えば中間トランスヒューズドラムまたはベルト上に噴出するのに好適である。好適な設計において、画像は、例えばインクジェットヘッドに対する中間トランスヒューズ部材の４〜１８回のローテション（漸進的移動）の間に、着色インク組成物を適切に噴出することによって適用されてもよい、すなわち各ローテーションの間に基材に対するプリントヘッドの移動が小さい。この手法は、プリントヘッドの設計を単純化し、動作が小さいために、良好な液滴の位置決めを確実にする。トランスヒューズ、すなわち転写および融着工程は、トランスヒューズにより高品質画像を迅速に回転する転写部材上に構築可能にするので、画像を形成する際に望ましい。トランスヒューズは、通常、インクジェットヘッドから中間転写部材、例えばベルトまたはドラム、すなわちトランスヒューズ部材上にインク組成物を噴出することを含む。これにより、後続の画像受容基材への転写および融着のためにトランスヒューズ部材上に画像を迅速に構築できる。あるいは、同じ画像構築は、画像基材、例えば紙上に直接行うことができる。

本開示は、噴出されたインクを受容するための中間受容部材；中間受容部材に隣接するデュアル構成成分インクを保持するための保持配置を含む間接印刷システムを提供する。デュアル構成成分インクは、第１の架橋性官能基を有する第１の反応性ラテックスを含む第１の構成成分、および第２の架橋性官能基を有する第２の反応性ラテックスを含む第２の構成成分を含む。保持配置はさらに、第１の構成成分を保持するための第１の容器、および第２の構成成分を保持するための第２の容器を含む。間接印刷システムは、デュアル構成成分インクを噴出するための第１の容器および第２の容器と接触した状態で形成された１つ以上のインクジェットノズルを含んでいてもよく、ここで第１の構成成分および第２の構成成分は、デュアル構成成分インクの第１の構成成分および第２の構成成分が混合されて、第１の反応性ラテックスと第２の反応性ラテックスとが反応し、架橋されたポリマーマトリックスを形成するように、中間受容部材上に噴出されてもよい。実施形態において、第１の構成成分は、中間受容部材上に噴出されてもよく、続いて第２の構成成分が、中間受容部材上に噴出されてもよく、結果としてデュアル構成成分インクの第１の構成成分および第２の構成成分が混合されて、第１の反応性ラテックスと第２の反応性ラテックスとが反応し、架橋されたポリマーマトリックスを形成する。間接印刷システムはまた、インクから水を除去するためのヒーターデバイスを含んでいてもよい。

間接印刷プロセスが使用される場合、中間転写部材は、いずれかの所望のまたは好適な構成、例えばドラムもしくはローラー、ベルトもしくはウェブ、ブランケット、平坦な表面またはプラテンなどを有することができる。中間転写部材の温度は、いずれかの所望のまたは好適な方法によって、例えば中間転写部材中または中間転写部材付近にヒーターを位置決めし、エアフローを用いて転写部材を乾燥することなどによって制御できる。

実施例１
ポリマー性樹脂
いずれかの好適なポリマー樹脂が使用できる。可能性としての樹脂は、事実上非晶質および結晶性であるポリエステルまたは両方の混合物である。好適な非晶質ポリエステル樹脂は、以下の式（Ｉ）を有するコポリ（プロポキシル化ビスフェノールＡコ−フマレート）−コポリ（プロポキシル化ビスフェノールＡコ−テレフタレート）樹脂（非晶質ポリエステルＸ）であってもよい：

式中、Ｒは、水素またはメチル基であってもよく、ｍおよびｎは、コポリマーのランダムユニットを表し、ｍは約２〜１０であってもよく、ｎは約２〜１０であってもよい。好適な結晶性ポリエステル樹脂は、以下の式を有するエチレングリコール、ならびにドデカン二酸およびフマル酸コモノマーの混合物から形成される樹脂（結晶性ポリエステルＹ）を含んでいてもよい：

式中、ｂは約５〜約２０００であり、ｄは約５〜約２０００である。

以下の表１は、ポリエステル樹脂の特性を示す。

１つの実施形態において、ポリエステル樹脂は、非晶質ポリエステルＸを含む。１つの実施形態において、ポリエステルラテックスは、結晶性ポリエステルＹを含む。非晶質ポリエステルＸおよび結晶性ポリエステルＹの特性を以下に列挙する。

表２は、予測インク配合物１Ａの構成成分を示す。

以下の表３は、予測インク配合物１Ｂの構成成分を示す。

実施例２
予測実施例：インク１Ａのための反応性ラテックスの調製
１９０ｇの非晶質ポリエステルＸおよび１５ｇの１，１２−ドデカンジアミンを、１Ｌのケトルに計量する。１００ｇのメチルエチルケトン（ＭＥＫ）および４０ｇのイソプロパノール（ＩＰＡ）を別個に計量し、ビーカーに共に混合する。溶媒を樹脂を含有する１Ｌのケトルに注ぐ。カバーを付け、ガスケット、冷却器、２つのゴムストッパーを備えたケトルを、樹脂が「軟質」になるまで、４８℃（Ｔｒが４５〜４６℃に近づくように確実にする）に設定された水浴内に１時間置く。アンカーブレードインペラをケトル中に設置し、おおよそ１５０ＲＰＭにて回転するようにスイッチを入れる。３時間後、すべての樹脂が溶解したとき、８．６９ｇの１０％ＮＨ４ＯＨを、ゴムストッパーを通して使い捨てピペットを用いて混合物に滴下する。混合物を１０分間撹拌する。６００ｇの脱イオン水（ＤＩＷ）を、ゴムストッパーを通してポンプによりケトルに添加することにする。まず４００ｇを、約４．４ｇ／分の速度に設定されたポンプで９０分以内に添加する。最後の２００ｇを、約６．７ｇ／分に設定されたポンプを用いて３０分以内に添加する。装置を取り除き、混合物をガラスパンに注いで、これをドラフトに一晩維持し、磁性撹拌棒によって撹拌し、結果として溶媒を蒸発除去できる。

実施例３
予測実施例：インク１Ａの配合物
５０ｍＬのアンバーガラスバイアル瓶に、界面活性剤およびカーボンブラック分散液を添加し、混合物を２００ＲＰＭにて磁性撹拌棒で撹拌しながら、水（−２０％、ラテックスビーカーを洗浄するため）を徐々に添加した。ラテックス（インク１Ａについて上記で調製された）のｐＨを、別個に約６．８に調整し、次いでバイアル瓶に徐々に添加し、これに２０％の水を流し、ラテックス残留物を洗浄した。次いでインクを２，０００ＲＰＭで５分間均質化した。

実施例４
予測実施例：インク１Ｂのための反応性ラテックスの調製
１，１２−ドデカンジアミンを２５．５ｇのビスフェノールＡジグリシジルエーテルと置き換えて上記で概要された手順を繰り返す。

実施例５
予測実施例：インク１Ｂの配合物
インク１Ａのために調製された反応性ラテックスを、インク１Ｂのために調製されたものと置き換えて、上記で概要された手順を繰り返す。

同時係属中の米国特許出願第１４／０６６，７１６号、発明の名称「間接印刷用途のためのインクジェットインク」、代理人整理番号２０１２１６６６−ＵＳ−ＮＰおよび米国特許出願第１４／０６７，４６９号、発明の名称「間接印刷に好適なポリスチレンコポリマーラテックスを含有するインクジェットインク」、代理人整理番号２０１２１６６５−０４２０４７６に開示される実験データおよび既知のモノマー特性に基づいて、予測インク配合物１Ａおよび１Ｂは、噴出のために好適な粘度（５〜２０ｃＰ）および表面張力（２０〜２２ｍＮ／ｍ）を示すことが予測される。

配合物１Ａおよび１Ｂは、液体インク表面張力未満の表面エネルギーを有する中間受容部材４（例えばドラム）上にインクジェット１ａおよび１ｂを介して連続的に適用される。噴出された画像は、水を除去するためにヒーターデバイス３によって加熱され、２つの反応性ラテックスの混合を誘導する。この時点で、ラテックスは互いに反応して、インクフィルムを形成する。フィルムは、最終基材１０に転写されて、堅牢性の画像を得る。画像の堅牢性は、例えば包装用途、例えば折り畳み式カートンのために特に重要である。

Claims (17)

1. 間接印刷プロセスに使用するためのデュアル構成成分インクであって：
   第１の架橋性官能基を有する第１の反応性ラテックスを含む第１の成分インク；および
   第２の架橋性官能基を有する第２の反応性ラテックスを含む第２の成分インクを含み、 前記第１の反応性ラテックスおよび前記第２の反応性ラテックスは互いに接触していないが、互いに接触したときに前記第１の反応性ラテックスは前記第２の反応性ラテックスと反応して、架橋されたポリマーマトリックスを形成することができ、
   前記架橋されたポリマーマトリックスはポリウレタン、フェノール−メタナール、尿素−ホルムアルデヒド、メラミン−ホルムアルデヒド、およびエポキシ樹脂からなる群から選択され、
   前記第１の成分インク及び前記第２の成分インクは、それぞれ、顔料、染料、顔料と染料との混合物、顔料の混合物、および染料の混合物からなる群から選択される着色剤を更に含む、
   デュアル構成成分インク。
2. 前記第１の反応性ラテックスおよび前記第２の反応性ラテックスの一方がポリオールを含み、
   前記第１の反応性ラテックスおよび前記第２の反応性ラテックスの他方がジイソシアネートを含む、
   請求項１に記載のデュアル構成成分インク。
3. 前記ポリオールはアルキレングリコールを含む、請求項２に記載のデュアル構成成分インク。
4. 前記ジイソシアネートは脂肪族ジイソシアネートを含む、請求項２又は請求項３に記載のデュアル構成成分インク。
5. 前記第１の反応性ラテックスおよび前記第２の反応性ラテックスの一方がフェノールを含み、
   前記第１の反応性ラテックスおよび前記第２の反応性ラテックスの他方がメタナールを含み、
   前記架橋されたポリマーマトリックスはフェノール−メタナールである、
   請求項１に記載のデュアル構成成分インク。
6. 前記第１の反応性ラテックスおよび前記第２の反応性ラテックスの一方が尿素を含み、 前記第１の反応性ラテックスおよび前記第２の反応性ラテックスの他方がホルムアルデヒドを含み、
   前記架橋されたポリマーマトリックスは尿素−ホルムアルデヒドである、
   請求項１に記載のデュアル構成成分インク。
7. 前記第１の反応性ラテックスおよび前記第２の反応性ラテックスの一方がメラミンを含み、
   前記第１の反応性ラテックスおよび前記第２の反応性ラテックスの他方がホルムアルデヒドを含み、
   前記架橋されたポリマーマトリックスはメラミン−ホルムアルデヒドである、
   請求項１に記載のデュアル構成成分インク。
8. 前記第１の成分インクは表面張力が１５〜５０ｍＮ／ｍであり、
   前記第２の成分インクは表面張力が１５〜５０ｍＮ／ｍである、
   請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のデュアル構成成分インク。
9. 前記第１の成分インクは３０℃での粘度が２ｃｐ〜２０ｃｐであり、
   前記第２の成分インクは３０℃での粘度が２ｃｐ〜２０ｃｐである、
   請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のデュアル構成成分インク。
10. 前記第１の成分インク及び前記第２の成分インクはそれぞれ保湿剤を更に含む、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載のデュアル構成成分インク。
11. 間接印刷システムであって：
    ａ）噴出されたインクを受容するための中間受容部材；
    ｂ）前記中間受容部材に隣接した、デュアル構成成分インクを保持する保持構成、
    ここで、前記デュアル構成成分インクは、第１の架橋性官能基を有する第１の反応性ラテックスを含む第１の成分インクおよび第２の架橋性官能基を有する第２の反応性ラテックスを含む第２の成分インクを含み、
    前記第１の反応性ラテックスと前記第２の反応性ラテックスとが互いに接触したときに前記第１の反応性ラテックスは前記第２の反応性ラテックスと反応して、架橋されたポリマーマトリックスを形成することができ、
    前記架橋されたポリマーマトリックスは、ポリウレタン、フェノール−メタナール、尿素−ホルムアルデヒド、メラミン−ホルムアルデヒド、およびエポキシ樹脂からなる群から選択され、
    前記第１の成分インク及び前記第２の成分インクは、それぞれ、顔料、染料、顔料と染料との混合物、顔料の混合物、および染料の混合物からなる群から選択される着色剤を更に含み、
    前記保持構成は、前記第１の成分インクを保持する第１の容器および前記第２の成分インクを保持する第２の容器を更に含む；
    ｃ）前記第１の成分及び前記第２の成分の両方ともが前記中間受容部材に噴出され、混合されることにより、前記第１の反応性ラテックスを前記第２の反応性ラテックスと反応させて、架橋されたポリマーラテックスが形成されるように、前記デュアル構成成分インクを噴出するための、前記第１の容器と前記第２の容器とに接触した状態で形成されている１つ以上のインクジェットノズル、
    ここで、前記架橋されたポリマーマトリックスは、ポリウレタン、フェノール−メタナール、尿素−ホルムアルデヒド、メラミン−ホルムアルデヒド、およびエポキシ樹脂からなる群から選択される；および、
    ｄ）前記架橋されたポリマーマトリックスを加熱するためのヒーターデバイス、
    を含む間接印刷システム。
12. 前記第１の成分インクは前記中間受容部材に噴出され、
    続いて、前記第２の成分インクは前記中間受容部材に噴出される、
    請求項１１に記載の間接印刷システム。
13. 水性インクを用いて印刷する方法であって：
    ａ）デュアル構成成分インクを付与すること、
    ここで、前記デュアル構成成分インクは、第１の架橋性官能基を有する第１の反応性ラテックスを含む第１の成分インクと、第２の架橋性官能基を有する第２の反応性ラテックスを含む第２の成分インクと、含み、
    前記第１の反応性ラテックスおよび前記第２の反応性ラテックスは互いに接触していないが、互いに接触したときに前記第１の反応性ラテックスは前記第２の反応性ラテックスと反応して、架橋されたポリマーマトリックスを形成することができ、
    前記第１の成分インクおよび前記第２の成分インクは、それぞれ、顔料、染料、顔料と染料との混合物、顔料の混合物、および染料の混合物からなる群から選択される着色剤を更に含む、
    ｂ）第１のインクジェットによって前記第１の反応性ラテックスを中間基材に塗布して、第２のインクジェットによって前記第２の反応性ラテックスを前記中間基材に塗布すること；
    ｃ）前記第１の反応性ラテックスおよび前記第２の反応性ラテックスを反応させて、架橋されたポリマーマトリックスを含むインクフィルムを形成すること、
    ここで、前記架橋されたポリマーマトリックスは、ポリウレタン、フェノール−メタナール、尿素−ホルムアルデヒド、メラミン−ホルムアルデヒド、およびエポキシ樹脂からなる群から選択される；および、
    ｄ）前記インクフィルムを前記中間基材から最終基材に転写すること、
    を含む、水性インクを用いて印刷する方法。
14. 前記第１の反応性ラテックスおよび前記第２の反応性ラテックスは前記中間基材上で混合される、請求項１３に記載の方法。
15. 前記架橋されたポリマーマトリックスは、ポリウレタン、フェノール−メタナール、尿素−ホルムアルデヒド、メラミン−ホルムアルデヒド、およびエポキシ樹脂からなる群から選択される、請求項１３又は１４に記載の方法。
16. 前記水性インクは表面張力が１５〜５０ｍＮ／ｍである、請求項１３〜請求項１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 前記水性インクは３０℃での粘度が２ｃｐ〜２０ｃｐである、請求項１３〜請求項１６のいずれか１項に記載の方法。

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