JP6573981B2 - 静電インク組成物 - Google Patents

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Description

ときには静電印刷プロセスとも呼ばれる電子写真印刷プロセスは、典型的には、イメージ(像)を感光性表面上に生成し、帯電粒子を有するインクをその感光性表面に対して適用して、イメージに対して選択的に結合するようにし、次いで帯電粒子をイメージの形で印刷基材上に転写することを包含する。
感光性表面は典型的にはシリンダー上にあり、しばしばフォトイメージングプレート(PIP)と呼ばれている。この感光性表面は、電位の異なるイメージ領域とバックグラウンド領域とを有する静電潜像イメージで選択的に帯電される。この選択的に帯電された感光性表面に対して、例えば、液体キャリア中に帯電トナー粒子を含有する静電インク組成物を接触させるようにすることができる。帯電トナー粒子は潜像イメージのイメージ領域に付着するが、バックグラウンド領域はきれいなままである。次いでイメージは印刷基材(例えば紙)に対して直接に転写され、またはより一般的には、軟質の膨潤ブランケットでありうる、多くの場合加熱されて固体イメージを溶融し液体キャリアを蒸発させる中間転写部材にまず転写され、次いで印刷基材へと転写される。
図1は、後述の実施例で記載される例示的な静電インク組成物に用いられるシアン顔料の走査電子顕微鏡写真を示す。
図2は、後述の実施例で記載される例示的な静電インク組成物に用いられるシアン顔料の走査電子顕微鏡写真を示す。
図3は、後述の実施例で記載される例示的な静電インク組成物についてのオフライン試験の結果を示す。このグラフにおいて、y軸は光学濃度(OD)を示し、x軸は現像量(DMA)を示す。
図4は、後述の実施例で記載される例示的な静電インク組成物についてのオフライン試験の結果を示す。このグラフにおいて、y軸は現像量(DMA)を示し、x軸は実際の光学濃度(OD)を示す。
図5は、後述する実施例で記載されるように、光学濃度1.45についてのDMAの計算値を示す。
本開示の方法、組成物、印刷基材、および関連する側面について開示し記述するに先立って理解されるべきことは、本開示が本書に開示された特定のプロセス工程や物質に限定されるものではないということである。というのは、そうしたプロセス工程や物質は幾らか変更されてよいからである。またやはり理解されるべきことは、本書において使用される術語は、特定の例を記述する目的で使用されているということである。範囲は添付の請求項およびそれらの均等物によって限定されることを意図したものであるから、用語は限定的であることを意図したものではない。
本明細書および添付の請求項で用いられるところでは、「一つの」、「ある」、および「その」といった単数形は、文脈が明らかに別のことを示しているのでない限り、複数の指示対象をも含んでいることが留意される。
本書で使用するところでは、「液体キャリア」、「液体キャリア」、「キャリア」または「キャリアビヒクル」は、ポリマー樹脂、顔料、チャージディレクタ、および/または他の添加剤を分散させて、液体静電インクまたは電子写真インクを形成することのできる、流体のことを参照している。液体キャリアは、界面活性剤、共溶媒、粘度調節剤、および/または他の考えられる成分といった、種々の異なる剤の混合物を含むことができる。
本書で使用するところでは、「静電インク組成物」は一般にインク組成物を参照するものであり、これは液体形態であってよく、典型的には、電子写真印刷プロセスと呼ばれることもある静電印刷プロセスで使用するのに適している。静電インク組成物は、本書で記載するようなものであってよい、液体キャリア中に分散した樹脂および顔料の帯電可能な粒子を含んでいてよい。
本書で使用するところでは、「コポリマー」は、少なくとも二つのモノマーから重合されたポリマーを参照している。
本書において、特定のモノマーがポリマーの特定の重量百分率を構成するものとして記載されうる。このことは、ポリマー中で当該モノマーによって形成された繰り返し単位が、ポリマーの当該重量百分率を構成することを示す。
本書が標準試験について言及する場合、特に明記しない限り、参照される試験のバージョンは、本件特許出願の出願時に最も近いものである。
本書で使用するところでは、「静電(的)印刷」または「電子写真(的)印刷」は一般に、写真イメージング基材またはプレートから直接的に、または中間転写部材を介して間接的に、例えば紙基材である印刷基材へと転写されるイメージをもたらすプロセスを参照する。であるから、イメージは、それが適用された写真イメージング基材またはプレートに実質的に吸収されるものではない。加えて、「電子写真プリンタ」または「静電プリンタ」は一般に、上述したように電子写真印刷または静電印刷を実行可能なプリンタを参照する。「液体電子写真印刷」は特別な型式の電子写真印刷であり、そこでは電子写真プロセスにおいて、粉末トナーではなく液体インクが用いられる。静電印刷プロセスは、電子写真インク組成物に電界、例えば場の強度が1000V/cmまたはより高い、幾つかの例では1000V/mmまたはより高い電界をかけることを含んでよい。
本書で使用するところでは、用語「約」は、ある所与の値が端点よりも少し上でもまたは少し下でもよいと規定することにより、数値範囲の端点に柔軟性を提供するために使用される。この用語の柔軟性の度合いは、具体的な変数によって定まる可能性があり、また当業者の常識のうちにあって、経験と本書の関連する記載に基づいて決定される。
本書で使用するところでは、便宜上、一般的なリストでは、複数の品目、構成要素、組成要素、および/または物質が提示されてよい。しかしながらこうしたリストは、羅列された各々の要素が別々に、唯一の要素として個別に識別されているかのように解釈されるべきである。よって、逆の表示がなければ、こうしたリストの個々の要素のどれ一つも、それらが共通の群に提示されていることのみをもって、同じリストの任意の他の要素の事実上の均等物として解釈されるべきではない。
濃度、量、および他の数値データは本書において、範囲形式で表現または提示されてよい。そうした範囲形式は、単に便宜上と簡潔さのために使用されるものであり、よって範囲の端として明確に示された数値だけでなく、その範囲内に包含される全ての個々の数値または部分範囲をも、あたかも各々の数値および部分範囲が明示的に示されているかのようにして含むよう、柔軟に解釈されるべきであることが理解されよう。例を示せば、「約1重量%から約5重量%」の数値範囲は、明示的に示された約1重量%から約5重量%の値だけを含むようにではなく、示された範囲内の個々の値および部分範囲をも含むように解釈されるべきである。よって、この数値範囲に含まれるものは、2、3.5、および4といった個別の値と、1〜3、2〜4、および3〜5等といった部分範囲である。これと同じ原則が、単一の数値を示す範囲に対しても適用される。さらにまた、このような解釈は、範囲の広さや記述されている特性とは無関係に適用されるべきである。
特に明記しない限り、本書に記載のどのような特徴も、本書に記載の任意の側面または任意の他の特徴と組み合わせることが可能である。
本開示は、シアン静電インク組成物に関する。シアン静電インク組成物は:
シアン顔料、塩基性分散剤、酸性基を有するフタロシアニン、樹脂、およびチャージディレクタを含んでよい。
本開示は、シアン静電インク組成物の製造方法に関する。この方法は:
シアン顔料、塩基性分散剤および酸性基を有するフタロシアニン、樹脂、およびチャージディレクタを組み合わせて静電インク組成物を形成することを含んでよい。
本開示は、シアン静電インク組成物がその上に印刷された印刷媒体に関する。印刷媒体上に印刷されたシアン静電インク組成物は、シアン顔料、塩基性分散剤、酸性基を有するフタロシアニン、および樹脂を含んでよい。
シアン静電インクについては、塩基性分散剤の、酸性基を有するフタロシアニンとの組み合わせは、インクの色の発現を増大させるようであることが見出された。塩基性分散剤が酸性基を有するフタロシアニンと共に存在すると、より少ない顔料を使用して(低顔料充填量)同じ光学濃度を達成することが可能である。これは、塩基性分散剤および酸性基を有するフタロシアニンの存在により、樹脂中のシアン顔料の分散性が改善されるためであると考えられる。
シアン顔料
幾つかの例では、シアン顔料は、酸性基を有するフタロシアニンとは異なるフタロシアニン顔料である。シアン顔料は、酸側基を欠いていてもよい。
幾つかの例では、シアン顔料は、ピグメントブルー15:1、ピグメントブルー15:2、ピグメントブルー15:3、ピグメントブルー15:4、ピグメントブルー15:5、ピグメントブルー15:6、ピグメントグリーン7、およびピグメントブルー36から選択される。幾つかの例では、シアン顔料、ピグメントブルー15:1、ピグメントブルー15:2、ピグメントブルー15:3、ピグメントブルー15:4、ピグメントブルー15:5、およびピグメントブルー15:6から選択される。幾つかの例では、シアン顔料はピグメントブルー15:1、ピグメントブルー15:2、ピグメントブルー15:3、ピグメントブルー15:4、ピグメントブルー15:5、ピグメントブルー15:6から選択された第一の顔料と、ピグメントグリーン7およびピグメントブルー36から選択された第二の顔料を含み、そして幾つかの例では、第一の顔料は静電インク組成物中に、第二の顔料よりも多い量で存在する。
シアン顔料は、静電インク組成物の固形分の1重量%から30重量%、幾つかの例では静電インク組成物の固形分の5重量%から25重量%、幾つかの例では静電インク組成物の固形分の10重量%から20重量%、幾つかの例では静電インク組成物の固形分の10重量%から15重量%、幾つかの例では静電インク組成物の固形分の15重量%から20重量%を構成してよい。
酸性基を有するフタロシアニン
幾つかの例では、酸性基を有するフタロシアニンは式(I)

のものであってよく、式中、R、R、R、R、R1'、R2'、R3'、R4'、R1''、R2''、R3''、R4''、R1'''、R2'''、R3'''、R4'''は各々独立してHおよび酸性基から選択され、R、R、R、R、R1'、R2'、R3'、R4'、R1''、R2''、R3''、R4''、R1'''、R2'''、R3'''、R4'''の少なくとも一つは酸性基である。幾つかの例では、R、R、R、R、R1'、R2'、R3'、R4'、R1''、R2''、R3''、R4''、R1'''、R2'''、R3'''、R4'''の少なくとも二つは酸性基である。幾つかの例では、R、R、R、R、R1'、R2'、R3'、R4'、R1''、R2''、R3''、R4''、R1'''、R2'''、R3'''、R4'''の少なくとも三つは酸性基である。幾つかの例では、R、R、R、R、R1'、R2'、R3'、R4'、R1''、R2''、R3''、R4''、R1'''、R2'''、R3'''、R4'''の少なくとも四つは酸性基である。酸性基は、ブレンステッド酸基およびルイス酸基から選択してよい。酸性基は、カルボキシル基、硫酸塩酸基、スルホン酸基、リン酸塩酸基、硝酸基、ホウ酸基、クロム酸基、ブレンステッド酸基およびルイス酸基から選択されてよい。酸性基、例えばカルボキシル基、硫酸塩酸基、スルホン酸基、リン酸塩酸基、硝酸基、ホウ酸基、クロム酸基、ブレンステッド酸基およびルイス酸基は、リンカー基によってフタロシアニン環に連結されてよい。この有機リンカー基は、炭化水素基を含み、または炭化水素基であってよい。有機リンカー基は、1から10の炭素原子、幾つかの例では1から5の炭素原子、幾つかの例では1から3の炭素原子を含んでよい。有機リンカー基は、任意選択的に置換されたアルキレン、任意選択的に置換されたアルケニレン、および任意選択的に置換されたアルキニレンから選択された基を含み、またはその基であってよい。任意選択的に置換されたアルキレン、任意選択的に置換されたアルケニレン、および任意選択的に置換されたアルキニレンから選択された基は、存在しうる置換基を除いて、1から10の炭素原子、幾つかの例では1から5の炭素原子、幾つかの例では1から3の炭素原子を含んでよい。置換基上の置換子(単数または複数)は(それぞれ独立して)、アルキル、アルケニル、アルキニル、−O−アルキル、−O−アルカノイル、ハロゲン、ヘテロシクリル、アルコキシカルボニル、ヒドロキシ、メルカプト、ニトロ、アシロキシ、ヒドロキシ、チオール、アシル、シクロアルキル、シクロアルケニル、置換アルキル、置換アルコキシ、置換アルケニル、置換アルキニル、置換シクロアルキル、置換シクロアルケニル、アミノ、置換アミノ、アミノアシル、アシルアミノ、アルカリール、アリール、アリールオキシ、アジド、カルボキシ、カルボキシアルキル、シアノ、ニトロ、ヘテロアリール、ヘテロアリールオキシ、ヘテロ環、ヘテロシクロオキシ、アミノアシルオキシ、オキシアシルアミノ、チオアルコキシ、置換チオアルコキシ、チオアリールオキシ、チオヘテロアリールオキシ、−SO−アルキル、−SO−置換アルキル、−SO−アリール、−SO−ヘテロアリール、−SO−アルキル、−SO−置換アルキル、−SO−アリール、および−SO−ヘテロアリールから選択されてよい。
幾つかの例では、R、R、R、R、R1'、R2'、R3'、R4'、R1''、R2''、R3''、R4''、R1'''、R2'''、R3'''、R4'''は各々独立して、Hおよびブレンステッド酸基およびルイス酸基から選択された酸性基より選択される。幾つかの例では、R、R、R、R、R1'、R2'、R3'、R4'、R1''、R2''、R3''、R4''、R1'''、R2'''、R3'''、R4'''は各々独立して、幾つかの例ではリンカー基によってフタロシアニン環に連結された、Hおよびカルボキシル基、硫酸塩酸基、スルホン酸基、リン酸塩酸基、硝酸基、ホウ酸基、クロム酸基、ブレンステッド酸基およびルイス酸基から選択された酸性基より選択される。
幾つかの例では、R、R3'、R3''、およびR3'''は各々、カルボキシル基、硫酸塩酸基、スルホン酸基、リン酸塩酸基、硝酸基、ホウ酸基、クロム酸基、ブレンステッド酸基およびルイス酸基から選択された酸性基から選択されてよく、幾つかの例ではリンカー基によってフタロシアニン環に連結されてよく、そしてR、R、R、R1'、R2'、R4'、R1''、R2''、R4''、R1'''、R2'''、R4'''はそれぞれHである。
幾つかの例では、シアン顔料と酸性基を有するフタロシアニンの重量:重量の比は100:1から1:100であり、幾つかの例では50:1から1:1、幾つかの例では40:1から2:1、幾つかの例では20:1から10:3である。
幾つかの例では、シアン顔料と酸性基を有するフタロシアニンの重量:重量の比は5:1から100:1であり、幾つかの例では20:1から50:1、幾つかの例では25:1から35:1である。
分散剤
本方法は塩基性分散剤を使用することを包含し、および/または静電インク組成物は塩基性分散剤を含み、そして幾つかの例では、分散剤はポリマー分散剤または界面活性剤であり、またはこれを含む。幾つかの例では、分散剤は静電分散剤または立体分散剤、または静電および立体分散剤の両方であり、あるいはこれらを含む。
ポリマー分散剤は、コロイド系において粒子表面に吸着可能なアンカー基と、立体的安定性を与えるポリマー鎖とを有するポリマー材料であり、粒子を離ればなれに保つ。
ポリマー分散剤は二成分構造であり、アンカー基(単一点または多重点固着によって顔料表面上に強い吸着をもたらす)および一またはより多くのポリマー鎖(単数または複数)(アンカー基に取着されて立体的安定性をもたらす)を含む。幾つかの例では、分散剤は:
1.末端アンカー基を備えたポリマー鎖、または
2.両末端にアンカー基を備えたポリマー鎖、または
3.BABブロックコポリマー、または
4.ABAブロックコポリマー、または
5.ランダムコポリマー、または
6.くし形コポリマー;
を含むポリマー分散剤を含んでよく、ここでアンカー基は、顔料粒子と例えば化学結合により結合し、または吸着される基である。
幾つかの例では顔料に対する添加に際して混合前に、ポリマー分散剤は溶媒中に懸濁または溶解されており、幾つかの例では分散剤は50重量%を超えるポリマー分散剤を含み、幾つかの例では分散剤は60量%を超えるポリマー分散剤を含み、幾つかの例では分散剤は70量%を超えるポリマー分散剤を含み、幾つかの例では分散剤は80重量%を超えるポリマー分散剤を含み、幾つかの例では分散剤は90重量%を超えるポリマー分散剤を含む。溶媒は有機溶媒であってよく、幾つかの例では十分に水素化された溶媒であり、幾つかの例では本質的にC〜C11パラフィンおよびナフタレンからなる溶媒である。分散剤はポリマー分散剤からなる、または本質的にポリマー分散剤からなるものであってよい。
幾つかの例では、ポリマー分散剤は塩基性ポリマー分散剤である。幾つかの例では、ポリマー分散剤は塩基性分散剤であり、塩基性アンカー基、例えばアミン基を含む。幾つかの例では、各々のポリマー分散剤分子は多重のアミンアンカー基または単一のアミンアンカー基を含み、幾つかの例では各々のポリマー分散剤分子は多重のアミンアンカー基を含む。幾つかの例では、ポリマー分散剤はポリオレフィンアミドアルケンアミンを含む。
幾つかの例では、各々のポリマー分散剤分子は、一つのポリマー鎖または複数のポリマー鎖を含む。幾つかの例では、各々のポリマー分散剤分子は、単一のアンカー基、例えばアミン基を有する一つのポリマー鎖を含む。幾つかの例では、各々のポリマー分散剤分子は、複数のアンカー基、例えば複数のアミン基を有する一つのポリマー鎖を含む。幾つかの例では、ポリマー鎖は酸性側基を有する。
幾つかの例では、ポリマー分散剤はコポリマーを含む。幾つかの例では、ポリマー分散剤は多重のアンカー基を有するブロックコポリマー、例えばABAブロックコポリマーまたはBABブロックコポリマー、あるいはランダムコポリマーを含む。幾つかの例では、ポリマー分散剤はくし形コポリマーを含む。
塩基性ポリマー分散剤は、SOLSPERSE登録商標11200、SOLSPERSE登録商標13300;同じ製造者によるSOLPLUS登録商標シリーズ(例えばSOLPLUS登録商標K500)を含む。本書に記載の分散剤として、またはそれと共に使用可能な他のポリマー分散剤には、オハイオ州ウィックリフのLubrizol Corp.によって製造された他のSOLSPERSE登録商標シリーズ(例えば、SOLSPERSE登録商標3000、SOLSPERSE登録商標8000、SOLSPERSE登録商標9000、SOLSPERSE登録商標13840、SOLSPERSE登録商標16000、SOLSPERSE登録商標17000、SOLSPERSE登録商標18000、SOLSPERSE登録商標19000、SOLSPERSE登録商標20000、SOLSPERSE登録商標21000、SOLSPERSE登録商標27000、またはSOLSPERSE登録商標43000);ドイツのBYKchemie,GmbHによって製造された種々の分散剤(例えば、DISPERBYK登録商標106、DISPERBYK登録商標110、DISPERBYK登録商標163、DISPERBYK登録商標170またはDISPERBYK登録商標180);ドイツのEvonik Goldschmidt GMBH LLCによって製造された種々の分散剤(例えば、TEGO登録商標630、TEGO登録商標650、TEGO登録商標651、TEGO登録商標655、TEGO登録商標685またはTEGO登録商標1000);ミズーリ州セントルイスのSigma−Aldrichによって製造された種々の分散剤(例えばSPAN登録商標20、SPAN登録商標60、SPAN登録商標80またはSPAN登録商標85);あるいはミズーリ州セントルイスのPetrolite Corp.によって製造された種々の分散剤(例えばCeramarTM1608およびCeramarTMX−6146、その他)が含まれる。
幾つかの例では、塩基性分散剤はスクシンイミドであり、またはこれを含む。スクシンイミドは、例えば炭化水素含有リンカー基を介して、アミン基に連結されてよい。幾つかの例では、分散剤は、アミンを含む頭部基を有するポリイソブチレンスクシンイミドを含む。
幾つかの例では、分散剤は式(II)を有し、

式中、R、RおよびRは、アミン含有頭部基、炭化水素尾部基、および水素から選択され、
式中、R、RおよびRの少なくとも一つは炭化水素尾部基を含み、
、RおよびRの少なくとも一つはアミン含有頭部基を含む。幾つかの例では、RおよびRは炭化水素尾部基および水素から選択され、RおよびRの少なくとも一つは炭化水素尾部基を含み、そしてRはアミン含有頭部基を含む。炭化水素尾部基は炭化水素を含むかまたは炭化水素であってよく、分岐鎖または直鎖でよく、未置換であってよい。炭化水素尾部基はポリアルキレン含有炭化水素基を含むかまたはポリアルキレン含有炭化水素基であってよく、ポリアルキレンはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレンから選択されてよい。幾つかの例では、炭化水素尾部基はポリイソブチレンを含んでよい。炭化水素尾部基は少なくとも10の炭素、幾つかの例では10から2000の炭素、幾つかの例では10から1200の炭素、幾つかの例では10から1000の炭素、幾つかの例では10から500の炭素、幾つかの例では10から200の炭素、幾つかの例では10から100の炭素、幾つかの例では10から50の炭素、幾つかの例では10から30の炭素を含んでよい。炭化水素尾部基は式(III)のものであってよく、
P−L− 式(III)
式中、Pはポリイソブチレンであるかまたはこれを含み、そしてLは単結合、−(CH)−、ここでnは0から5、幾つかの例では1から5、−O−および−NH−、および−(CH)(CMe)(CH)−から選択される。幾つかの例では、アミン含有頭部基は、炭化水素基の炭素の一つに結合したアミン基を有する炭化水素基を含むか、または炭化水素基の炭素の一つに結合したアミン基を有する炭化水素基である。幾つかの例では、アミン含有頭部基は式(IV)のものであってよく、
(CH)[(CH)NH(CH)](CH)−NH 式(IV)
式中、mは少なくとも1、幾つかの例では1から5、qは例えば0から10の整数、oは0、1または2、pは1または2、rは0から10であり;幾つかの例ではmは1、oは1、pは1、およびqは0から10、幾つかの例では1から5、そして幾つかの例ではrは1から5であり;幾つかの例ではmは1、qは整数、例えばqは0から10、幾つかの例では1から10、幾つかの例では1から5、oは1、pは1、rは1である。この式は、分散剤が以下に開示する範囲の分子量を有するようなものであってよい。
幾つかの例では、分散剤は式(II)のものであり、式中のRは式(III)のものであり、RはH、そしてRは式(IV)のものである。幾つかの例では、分散剤は式(II)のものであり、式中のRは式(III)のものであり、そこにおいてLは−CH−、RはH、そしてRは式(IV)のものであり、そこにおいてmは1、qは0から10、幾つかの例では1から10であり、幾つかの例では1から5、oは1、pは1、およびrは1である。幾つかの例では、分散剤はポリイソブチレンスクシミドポリエチレンアミン非イオン性分散剤であるか、またはこれを含む。幾つかの例では、分散剤はSolperse登録商標J560、Lubrizol登録商標6406、およびLubrizol 2153から選択された分散剤であるか、またはこれを含む。幾つかの例では、分散剤はOLOA登録商標11000、OLOA登録商標371、OLOA登録商標1200、およびOLOA登録商標15500から選択された分散剤であるかまたはこれを含み、無水コハク酸の化学的性質を有し、すべてがChevron Oroniteから入手可能である。
幾つかの例では、分散剤アルキルスクシミドアミド塩であるかまたはこれを含み、幾つかの例ではポリイソブチレンスクシミドアミド塩、幾つかの例ではアルキルスクシミドアミドアミノ塩、幾つかの例ではポリイソブチレンスクシミドアミドアンモニウム塩、そして幾つかの例ではポリイソブチレンスクシミドアミドアンモニウム塩は複数のアミドおよび/またはアンモニウム塩を含み、そして幾つかの例ではポリイソブチレンスクシミドアミドアンモニウム塩は少なくとも一つの分岐基、例えば分岐アルキル基、および複数のアミドおよび/またはアンモニウム基を含み、これらは少なくとも一つの分岐基に対して直接的または間接的に結合してよい。幾つかの例では、分散剤はLubrizol Corporationから入手可能であるOS 13309であるかまたはこれを含む。
幾つかの例では、分散剤は少なくとも5mgKOH/g材料の全塩基価(TBN)を有する塩基性分散剤であり、幾つかの例ではTBNが少なくとも10mgKOH/g材料であり、幾つかの例ではTBNが少なくとも20mgKOH/g材料であり、幾つかの例ではTBNが少なくとも30mgKOH/g材料であり、幾つかの例では5mgKOH/g材料から150mgKOH/g材料であり、幾つかの例では5mgKOH/g材料から150mgKOH/g材料であり、幾つかの例では20mgKOH/g材料から140mgKOH/g材料であり、幾つかの例では5mgKOH/g材料から50mgKOH/g材料であり、幾つかの例では10mgKOH/g材料から30mgKOH/g材料であり、幾つかの例では15mgKOH/g材料から25mgKOH/g材料であり、幾つかの例では15mgKOH/g材料から20mgKOH/g材料である。
幾つかの例では、分散剤は少なくとも5mgKOH/g材料の全塩基価(TBN)を有する塩基性分散剤であり、幾つかの例ではTBNが少なくとも10mgKOH/g材料であり、幾つかの例ではTBNが少なくとも20mgKOH/g材料であり、幾つかの例ではTBNが少なくとも30mgKOH/g材料であり、幾つかの例ではTBNが少なくとも50mgKOH/g材料であり、幾つかの例ではTBNが少なくとも100mgKOH/g材料であり、幾つかの例ではTBNが5mgKOH/g材料から500mgKOH/g材料であり、幾つかの例ではTBNが100mgKOH/g材料から500mgKOH/g材料であり、幾つかの例ではTBNが200mgKOH/g材料から400mgKOH/g材料である。
幾つかの例では、分散剤は30mgKOH/g材料から60mgKOH/g材料の全塩基価(TBN)を有する塩基性分散剤であり、幾つかの例では35mgKOH/g材料から55mgKOH/g材料であり、幾つかの例では約45mgKOH/g材料である。
幾つかの例では、分散剤は20mgKOH/g材料から120mgKOH/g材料の全塩基価(TBN)を有する塩基性分散剤であり、幾つかの例では50mgKOH/g材料から90mgKOH/g材料であり、幾つかの例では約90mgKOH/g材料である。
幾つかの例では、分散剤は20mgKOH/g材料から120mgKOH/g材料の全塩基価(TBN)を有する塩基性分散剤であり、幾つかの例では50mgKOH/g材料から100mgKOH/g材料であり、幾つかの例では約60mgKOH/g材料から100mgKOH/g材料であり、幾つかの例では約70mgKOH/g材料から80mgKOH/g材料である。
幾つかの例では、分散剤は少なくとも100mgKOH/g材料の全塩基価(TBN)を有する塩基性分散剤であり、幾つかの例では100mgKOH/g材料から140mgKOH/g材料であり、幾つかの例では100mgKOH/g材料から140mgKOH/g材料であり、幾つかの例では110mgKOH/g材料から130mgKOH/g材料であり、幾つかの例では115mgKOH/g材料から120mgKOH/g材料である。
全塩基価(TBN)は、ときには単に塩基価と呼ばれることもあり、試験法D2896、試験法D4739といったASTM規格4739−08およびASTM規格D974−08に説明されたものを含む、標準的な技術を使用して測定してよいが、試験法相互間で何らかの矛盾がある場合には試験法D2896が用いられており、そして特に明記しない限り、試験法(単数または複数)は、本件特許出願の出願時の最も近くに公開されたものである。「mgKOH/g材料」は、「分散剤のグラム当たりのmgKOH」を示す。この分散剤のTBNの測定は、純粋な分散剤、または揮発油、例えば脱芳香族揮発油中60重量%の分散剤といった炭化水素液体中の分散剤のいずれについて行ってもよく、次いで純粋な分散剤について測定されたかのようにして調整される。
幾つかの例では、上記したようにしてスクシンイミドを含んでよい分散剤は、500ダルトンから10,000ダルトンの分子量(MW)、幾つかの例では1000から6,000ダルトンのMW、幾つかの例では1000から6,000ダルトンのMW、幾つかの例では1000から5000ダルトンのMW、幾つかの例では2000から4000ダルトンのMW、幾つかの例では約3000ダルトンのMW、または幾つかの例では500から3000ダルトンのMW、幾つかの例では1000から2000ダルトンのMW、幾つかの例では1200から1800ダルトンのMW、幾つかの例では1300から1500ダルトンのMW、幾つかの例では1400ダルトンのMW、または幾つかの例では500から3000ダルトンのMW、幾つかの例では1000から2000ダルトンのMW、幾つかの例では1200から2300ダルトンのMW、幾つかの例では1500から1900ダルトンのMW、幾つかの例では約1700ダルトンのMWを有する。
幾つかの例では、分散剤は、任意選択的に置換された脂肪酸のエステル、幾つかの例では任意選択的に置換されたヒドロキシ脂肪酸のエステルを含む。脂肪酸は、炭化水素鎖(例えばC12からC22炭素鎖)にカルボキシル基が共有結合したものとして定義してよく、飽和または不飽和であってよく、またヒドロキシ脂肪酸は、脂肪酸の炭化水素鎖の少なくとも一つの炭素がヒドロキシル基で置換されたものである。幾つかの例では、分散剤はヒドロキシ脂肪酸のエステル(カルボキシル基がエステル化されている)を含んでよく、そこにおいてヒドロキシル基は置換基を有し、そしてその置換基は任意選択的に置換されたアルキルエステル(例えばC1からC6、例えばC2からC4、例えばC3)または任意選択的に置換されたアルキルアミドから選択されてよく、ここで、任意選択的に置換されたアルキルエステルまたは任意選択的に置換されたアルキルアミドのアルキルの置換基は(存在するならば)塩、例えばトリメチルアンモニウム塩である。幾つかの例では、分散剤はオリゴマー分散剤であってよく、トリメチルアンモニウム塩に結合されたプロピルアミド末端で封止された飽和または不飽和リシノール酸エステルを含む。幾つかの例では、分散剤はLubrizolから入手可能なSolplus登録商標K500であり、またはこれを含む。
%AOWP(顔料重量に対する剤の百分率)は、顔料100g当たりの分散剤のグラム数である。幾つかの例では、分散物の%AOWPは1%から70%、幾つかの例では1%から60%、幾つかの例では5%から55%、幾つかの例では10%から50%、幾つかの例では10%から40%、幾つかの例では10%から30%、幾つかの例では15%から25%、幾つかの例では約20%である。
分散剤は静電インク組成物の0.1重量%から12重量%、幾つかの例では静電インク組成物の0.5重量%から6重量%、幾つかの例では静電インク組成物の固形分の1重量%から6重量%、幾つかの例では静電インク組成物の固形分の2重量%から4重量%を構成してよい。
液体キャリア
本方法は液体キャリアの使用を包含してよく、および/または静電インク組成物はさらに液体キャリアを含んでよい。幾つかの例では、顔料、分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンの混合は液体キャリア中で行われ(すなわち顔料と分散剤は液体キャリア中で混合される)、および/または顔料分散物と樹脂の粉砕は液体キャリア中で行われる(すなわち顔料分散物と樹脂は液体キャリアの存在下に粉砕される)。幾つかの例では、本方法で形成される静電インク組成物において、樹脂を含有する粒子、顔料、および分散剤は、液体キャリア中に分散されてよい。液体キャリアは、炭化水素、シリコーンオイル、植物油、その他であるか、これらを含むものであることができる。液体キャリアは、トナー粒子、すなわち樹脂と、幾つかの例では顔料とを含む帯電性粒子のための媒体として使用可能な、絶縁性の非極性非水系液体を含みうるが、これに限定されるものではない。液体キャリアは、約10オームcmを超える抵抗値を有する化合物を含むことができる。液体キャリアは約5未満の、幾つかの例では約3未満の誘電率を有してよい。液体キャリアは炭化水素を含むことができるが、これらに限定されるものではない。炭化水素は、脂肪族炭化水素、異性化脂肪族炭化水素、分岐鎖脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、およびこれらの組み合わせを含み得るが、これらに限定されるものではない。液体キャリアの例には、脂肪族炭化水素、イソパラフィン系化合物、パラフィン系化合物、脱芳香族炭化水素化合物、および類似物が含まれるが、これらに限定されるものではない。特に、液体キャリアは、Isopar−GTM、Isopar−HTM、Isopar−LTM、Isopar−MTM、Isopar−KTM、Isopar−VTM、Norpar 12TM、Norpar 13TM、Norpar 15TM、Exxol D40TM、Exxol D80TM、Exxol D100TM、Exxol D130TM、およびExxol D140TM(それぞれEXXON CORPORATIONにより市販されている);Teclen N−16TM、Teclen N−20TM、Teclen N−22TM、Nisseki Naphthesol LTM、Nisseki Naphthesol MTM、Nisseki Naphthesol HTM、#0 Solvent LTM、#0 Solvent MTM、#0 Solvent HTM、Nisseki lsosol 300TM、Nisseki lsosol 400TM、AF−4TM、AF−5TM、AF−6TMおよびAF−7TM(それぞれNIPPON OIL CORPORATIONにより市販されている);IP Solvent 1620TMおよびIP Solvent 2028TM(それぞれIDEMITSU PETROCHEMICAL CO.,LTD.により市販されている);Amsco OMSTMおよびAmsco 460TM(それぞれAMERICAN MINERAL SPIRITS CORP.により市販されている);およびElectron、Positron、New II、Purogen HF(100%合成テルペン)(ECOLINKTMにより市販)を含み得るが、これらに限定されるものではない。
液体キャリアは静電インク組成物の約20重量%から99.5重量%、幾つかの例では静電インク組成物の50重量%から99.5重量%を構成可能である。液体キャリアは、静電インク組成物の約40から90重量%を構成してよい。液体キャリアは、静電インク組成物の約60重量%から80重量%を構成してよい。液体キャリアは、静電インク組成物の約90重量%から99.5重量%、幾つかの例では95重量%から99重量%を構成してよい。
静電インク組成物は、印刷基材上に印刷された場合、実質的に液体キャリアを含まなくてよい。静電印刷プロセスにおいて、および/またはその後において、液体キャリアは、例えば印刷中の電気泳動プロセスおよび/または蒸発によって除去してよく、それによって実質的に固形分のみが印刷基材に転写されるようになる。実質的に液体キャリアを含まないとは、印刷基材上に印刷されたインクが、5重量%未満の液体キャリア、幾つかの例では、2重量%未満の液体キャリア、幾つかの例では1重量%未満の液体キャリア、幾つかの例では0.5重量%未満の液体キャリアを含んでいることを示してよい。幾つかの例では、印刷基材上に印刷されたインクは、液体キャリアを含まない。
樹脂
本方法は樹脂の使用を包含してよく、および/または静電インク組成物は樹脂を含んでよく、それは熱可塑性樹脂であってよい。熱可塑性ポリマーは場合により、熱可塑性樹脂と称される。粒子が顔料のコアを含み、その上に樹脂の外側層を有するように、樹脂は顔料、例えばシアン顔料を被覆してよい。樹脂の外側層は、顔料を部分的にまたは完全に被覆してよい。
樹脂はポリマーを含む。幾つかの例では、樹脂のポリマーは、エチレンまたはプロピレンアクリル酸コポリマー;エチレンまたはプロピレンメタクリル酸コポリマー;エチレンまたはプロピレン(例えば80重量%から99.9重量%)のコポリマー、およびメタクリル酸またはアクリル酸(例えば0.1重量%から20重量%)のアルキル(例えばC1からC5)エステル;エチレン(例えば80重量%から99.9重量%)、アクリル酸またはメタクリル酸(例えば0.1重量%から20.0重量%)、およびメタクリル酸またはアクリル酸のアルキル(例えばC1からC5)エステル(例えば0.1重量%から20重量%)のコポリマー;アクリル樹脂(例えばアクリル酸またはメタクリル酸と、少なくとも一つのアクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステルのコポリマー、ここでアルキルは1から約20の炭素原子を有してよく、メチルメタクリレート(例えば50%から90%)/メタクリル酸(例えば0重量%から20重量%)/エチルヘキシルアクリレート(例えば10重量%から50重量%)のごときである);エチレン−アクリル酸イオノマー、およびこれらの組み合わせから選択されてよい。樹脂はさらに他のポリマーを含んでよく、他のポリマーには、エチレン酢酸ビニルコポリマー;エチレンまたはプロピレン(例えば70重量%から99.9重量%)と無水マレイン酸(例えば0.1重量%から30重量%)のコポリマー;ポリエチレン;ポリスチレン;アイソタクチックポリプロピレン(結晶性);エチレンエチレンエチルアクリレートコポリマー;ポリエステル;ポリビニルトルエン;ポリアミド;スチレン/ブタジエンコポリマー;エポキシ樹脂;エチレン−アクリレートターポリマー:エチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸(MAH)またはグリシジルメタクリレート(GMA)ターポリマーが含まれるが、これらに限定されるものではない。
樹脂は、酸性側基を有するポリマーを含んでよい。酸性側基を有するポリマーの例について説明する。酸性側基を有するポリマーは、50mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では60mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では70mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では80mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では90mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では100mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では105mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では110mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では115mgKOH/gまたはそれ超の酸価を有してよい。酸性側基を有するポリマーは、200mgKOH/gまたはそれ未満の酸価、幾つかの例では190mgKOH/gまたはそれ未満、幾つかの例では180mgKOH/gまたはそれ未満、幾つかの例では130mgKOH/gまたはそれ未満、幾つかの例では120mgKOH/gまたはそれ未満の酸価を有してよい。KOH/gで求めたポリマーの酸価は、技術分野において既知の標準的な手順を用いて、例えばASTM D1386に記載された手順を用いて測定可能である。
樹脂はポリマー、幾つかの例では酸性側基を有するポリマーを含んでよく、これは約70g/10分未満、幾つかの例では約60g/10分またはそれ未満、幾つかの例では約50g/10分またはそれ未満、幾つかの例では約40g/10分またはそれ未満、幾つかの例では30g/10分またはそれ未満、幾つかの例では20g/10分またはそれ未満、幾つかの例では10g/10分またはそれ未満のメルトフローレートを有する。幾つかの例では、粒子中の酸性側基および/またはエステル基を有する全てのポリマーのそれぞれは個々に、90g/10分未満、80g/10分またはそれ未満、幾つかの例では80g/10分またはそれ未満、幾つかの例では70g/10分またはそれ未満、幾つかの例では70g/10分またはそれ未満、幾つかの例では60g/10分またはそれ未満のメルトフローレートを有する。
酸性側基を有するポリマーは、約10g/10分から約120g/10分、幾つかの例では約10g/10分から約70g/10分、幾つかの例では約10g/10分から40g/10分、幾つかの例では20g/10分から30g/10分のメルトフローレートを有することができる。酸性側基を有するポリマーは、幾つかの例では、約50g/10分から約120g/10分、幾つかの例では60g/10分から約100g/10分のメルトフローレートを有することができる。メルトフローレートは、例えばASTM D1238に記載されているような、技術分野において既知の標準的な手順を用いて測定可能である。
酸性側基は遊離酸の形態でよく、またはアニオンの形態で一つまたはより多くの対イオンと関連していてよく、対イオンは典型的には金属対イオン、例えば、リチウム、ナトリウム、およびカリウムといったアルカリ金属、マグネシウムおよびカルシウムといったアルカリ土類金属、および亜鉛のような遷移金属から選択された金属である。酸性側基を有するポリマーは、エチレンおよびアクリル酸またはメタクリル酸のいずれかであるエチレン系不飽和酸のコポリマーのような樹脂;およびそのイオノマー、少なくとも部分的に金属イオン(例えばZn、Na、Li)で中和されたメタクリル酸およびエチレン−アクリル酸またはメタクリル酸コポリマーといった、SURLYN登録商標イオノマーのようなイオノマーから選択可能である。酸性側基を含むポリマーは、エチレンおよびアクリル酸またはメタクリル酸のいずれかであるエチレン系不飽和酸のコポリマーであることができ、ここでアクリル酸またはメタクリル酸のいずれかであるエチレン系不飽和酸は、コポリマーの5重量%から約25重量%、幾つかの例ではコポリマーの10重量%から約20重量%を構成する。
樹脂は、酸性側基を有する二つの異なるポリマーを含んでよい。酸性側基を有する二つのポリマーは異なる酸価を有してよく、それらは上述した範囲内に入ってよい。樹脂は、10mgKOH/gから110mgKOH/g、幾つかの例では20mgKOH/gから110mgKOH/g、幾つかの例では30mgKOH/gから110mgKOH/g、幾つかの例では50mgKOH/gから110mgKOH/gの酸価を有する、酸性側基を有する第一のポリマーと、110mgKOH/gから130mgKOH/gの酸価を有する、酸性側基を有する第二のポリマーとを含んでよい。
樹脂は、酸性側基を有する二つの異なるポリマーを含んでよい:約10g/10分から約50g/10分のメルトフローレートおよび10mgKOH/gから110mgKOH/g、幾つかの例では20mgKOH/gから110mgKOH/g、幾つかの例では30mgKOH/gから110mgKOH/g、幾つかの例では50mgKOH/gから110mgKOH/gの酸価を有する、酸性側基を有する第一のポリマー、および約50g/10分から約120g/10分のメルトフローレートおよび110mgKOH/gから130mgKOH/gの酸価を有する、酸性側基を有する第二のポリマーである。第一および第二のポリマーは、エステル基を欠いていてもよい。
酸性側基を有する第一のポリマーの、酸性側基を有する第二のポリマーに対する比率は、約10:1から約2:1であることができる。この比率は約6:1から約3:1、幾つかの例では約4:1であることができる。
樹脂は15000ポアズまたはそれ未満の溶融粘度、幾つかの例では10000ポアズまたはそれ未満の溶融粘度、幾つかの例では1000ポアズまたはそれ未満の溶融粘度、幾つかの例では100ポアズまたはそれ未満の溶融粘度、幾つかの例では50ポアズまたはそれ未満の溶融粘度、幾つかの例では10ポアズまたはそれ未満の溶融粘度を有するポリマーを含んでよく;このポリマーは本書に記載した酸性側基を有するポリマーであってよい。樹脂は15000ポアズまたはそれ超の、幾つかの例では20000ポアズまたはそれ超の、幾つかの例では50000ポアズまたはそれ超の、幾つかの例では70000ポアズまたはそれ超の溶融粘度を有する第一のポリマーを含んでよく;そして幾つかの例では、樹脂は第一のポリマーの溶融粘度未満の溶融粘度、幾つかの例では15000ポアズまたはそれ未満の溶融粘度、幾つかの例では10000ポアズまたはそれ未満の溶融粘度、幾つかの例では1000ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では100ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では50ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では10ポアズまたはそれ未満の溶融粘度を有する第二のポリマーを含んでよい。この樹脂は、60000ポアズを超える溶融粘度、幾つかの例では60000ポアズから100000ポアズ、幾つかの例では65000ポアズから85000ポアズの溶融粘度を有する第一のポリマーと、15000ポアズから40000ポアズ、幾つかの例では20000ポアズから30000ポアズの溶融粘度を有する第二のポリマーと、および15000ポアズまたはそれ未満の溶融粘度、幾つかの例では10000ポアズまたはそれ未満の溶融粘度、幾つかの例では1000ポアズまたはそれ未満の溶融粘度、幾つかの例では100ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では50ポアズまたはそれ未満、幾つかの例では10ポアズまたはそれ未満の溶融粘度を有する第三のポリマーとを含んでよく;第一のポリマーの例はNucrel 960(DuPontから)、第二のポリマーの例はNucrel 699(DuPontから)、そして第三のポリマーの例はAC−5120またはAC−5180(Honeywellから)である。第一、第二、および第三のポリマーは本書に記載のように酸性側基を有するポリマーであってよい。溶融粘度はレオメーター、例えばThermal Analysis Instrumentsから商業的に入手可能なAR−2000レオメーター:25mmスチール製プレートの標準的なスチール平行プレートの配置を使用し、プレート上のプレートの等温流動を120℃、0.01hzの剪断速度で求めることによって測定可能である。
静電インクまたはインク組成物中の樹脂が単一種のポリマーを含む場合には、そのポリマーは(静電インク組成物の他の成分を除き)6000ポアズまたはそれ超の溶融粘度、幾つかの例では8000ポアズまたはそれ超の溶融粘度、幾つかの例では10000ポアズまたはそれ超の溶融粘度、幾つかの例では12000ポアズまたはそれ超の溶融粘度を有してよい。樹脂が複数のポリマーを含む場合には、樹脂の全てのポリマーは一緒になって(静電インク組成物の他の成分を除き)6000ポアズまたはそれ超の溶融粘度、幾つかの例では8000ポアズまたはそれ超の溶融粘度、幾つかの例では10000ポアズまたはそれ超の溶融粘度、幾つかの例では12000ポアズまたはそれ超の溶融粘度を有する混合物を形成してよい。溶融粘度は標準的な技術を用いて測定可能である。溶融粘度はレオメーター、例えばThermal Analysis Instrumentsから商業的に入手可能なAR−2000レオメーター:25mmスチール製プレートの標準的なスチール平行プレートの配置を使用し、プレート上のプレートの等温流動を120℃、0.01hzの剪断速度で求めることによって測定可能である。
樹脂は、エチレンおよびアクリル酸またはメタクリル酸のいずれかであるエチレン系不飽和酸のコポリマー;またはそのイオノマー、少なくとも部分的に金属イオン(例えばZn、Na、Li)で中和されたメタクリル酸およびエチレン−アクリル酸またはメタクリル酸コポリマーといった、SURLYN登録商標イオノマーのようなイオノマーから選択される、酸性側基を有する二つの異なるポリマーを含んでよい。樹脂は、(i)エチレンおよびアクリル酸またはメタクリル酸のいずれかであるエチレン系不飽和酸のコポリマーであり、ここでアクリル酸またはメタクリル酸のいずれかであるエチレン系不飽和酸がコポリマーの8重量%から約16重量%、幾つかの例ではコポリマーの10重量%から16重量%を構成する第一のポリマー;および(ii)エチレンおよびアクリル酸またはメタクリル酸のいずれかであるエチレン系不飽和酸のコポリマーであり、ここでアクリル酸またはメタクリル酸のいずれかであるエチレン系不飽和酸がコポリマーの12重量%から約30重量%、幾つかの例ではコポリマーの14重量%から約20重量%、幾つかの例ではコポリマーの16重量%から約20重量%、幾つかの例ではコポリマーの17重量%から19重量%を構成する第二のポリマーを含んでよい。
樹脂は、上記したような酸性側基を含むポリマー(エステル側基を含まなくてよい)と、エステル側基を有するポリマーとを含んでよい。エステル側基を有するポリマーは、熱可塑性樹脂であってよい。エステル側基を有するポリマーはさらに、酸性側基を含んでいてよい。エステル側基を有するポリマーは、エステル側基を有するモノマーと、酸性側基を有するモノマーのコポリマーであってよい。このポリマーは、エステル側基を有するモノマーと、酸性側基を有するモノマーと、そして酸性側基およびエステル側基を持たないモノマーのコポリマーであってよい。エステル側基を有するモノマーは、エステル化されたアクリル酸またはエステル化されたメタクリル酸から選択されるモノマーであってよい。酸性側基を有するモノマーは、アクリル酸またはメタクリル酸から選択されるモノマーであってよい。酸性側基およびエステル側基を持たないモノマーはアルキレンモノマーであってよく、エチレンまたはプロピレンを含むがこれらに限定されるものではない。エステル化されたアクリル酸またはエステル化されたメタクリル酸はそれぞれ、アクリル酸のアルキルエステルまたはメタクリル酸のアルキルエステルであってよい。アクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステルのアルキル基は、1から30の炭素、幾つかの例では1から20の炭素、幾つかの例では1から10の炭素を有するアルキル基であってよく;幾つかの例ではメチル、エチル、イソプロピル、n−プロピル、t−ブチル、イソブチル、n−ブチル、およびペンチルから選択される。
エステル側基を有するポリマーは、エステル側基を有する第一のモノマーと、酸性側基を有する第二のモノマーと、そして酸性側基およびエステル側基を持たないアルキレンモノマーである第三のモノマーとのコポリマーであってよい。エステル側基を有するポリマーは、(i)エステル化されたアクリル酸またはエステル化されたメタクリル酸、幾つかの例ではアクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステルから選択される、エステル側基を有する第一のモノマーと、(ii)アクリル酸またはメタクリル酸から選択される酸性側基を有する第二のモノマーと、そして(iii)エチレンおよびプロピレンから選択されるアルキレンモノマーである第三のモノマーのコポリマーであってよい。第一のモノマーは、コポリマーの1重量%から50重量%、幾つかの例では5重量%から40重量%、幾つかの例ではコポリマーの5重量%から20重量%、幾つかの例ではコポリマーの5重量%から15重量%を構成してよい。第二のモノマーは、コポリマーの1重量%から50重量%、幾つかの例ではコポリマーの5重量%から40重量%、幾つかの例ではコポリマーの5重量%から20重量%、幾つかの例ではコポリマーの5重量%から15重量%を構成してよい。第一のモノマーはコポリマーの5重量%から40重量%を構成することができ、第二のモノマーはコポリマーの5重量%から40重量%を構成し、そして第三のモノマーはコポリマーの重量の残りを構成する。幾つかの例では、第一のモノマーはコポリマーの5重量%から15重量%を構成し、第二のモノマーはコポリマーの5重量%から15重量%を構成し、第三のモノマーはコポリマーの重量の残りを構成する。幾つかの例では、第一のモノマーはコポリマーの8重量%から12重量%を構成し、第二のモノマーはコポリマーの8重量%から12重量%を構成し、第三のモノマーはコポリマーの重量の残りを構成する。幾つかの例では、第一のモノマーはコポリマーの約10重量%を構成し、第二のモノマーはコポリマーの約10重量%を構成し、そして第三のモノマーはコポリマーの重量の残りを構成する。ポリマーは、DuPont登録商標から入手可能なBynel 2022およびBynel 2002を含む、Bynel登録商標クラスのモノマーから選択されてよい。
エステル側基を有するポリマーは、静電インク組成物および/または印刷基材上に印刷されたインク中において、樹脂ポリマー、例えば熱可塑性樹脂の合計量、例えば酸性側基を有するポリマー(単数または複数)およびエステル側基を有するポリマーの合計量の、1重量%またはそれ超を構成してよい。エステル側基を有するポリマーは、静電インク組成物および/または印刷基材上に印刷されたインク中において、例えば熱可塑性樹脂である樹脂ポリマーの合計量の5重量%またはそれ超、幾つかの例では例えば熱可塑性樹脂である樹脂ポリマーの合計量の8重量%またはそれ超、幾つかの例では例えば熱可塑性樹脂である樹脂ポリマーの合計量の10重量%またはそれ超、幾つかの例では例えば熱可塑性樹脂である樹脂ポリマーの合計量の15重量%またはそれ超、幾つかの例では例えば熱可塑性樹脂である樹脂ポリマーの合計量の20重量%またはそれ超、幾つかの例では例えば熱可塑性樹脂である樹脂ポリマーの合計量の25重量%またはそれ超、幾つかの例では例えば熱可塑性樹脂である樹脂ポリマーの合計量の30重量%またはそれ超、幾つかの例では例えば熱可塑性樹脂である樹脂ポリマーの合計量の35重量%またはそれ超を構成してよい。エステル側基を有するポリマーは、静電インク組成物および/または印刷基材上に印刷されたインク中において、樹脂ポリマー、例えば熱可塑性樹脂ポリマーの合計量の5重量%から50重量%、幾つかの例では静電インク組成物および/または印刷基材上に印刷されたインク中において、例えば熱可塑性樹脂ポリマーである樹脂ポリマーの合計量の10重量%から40重量%、幾つかの例では静電インク組成物および/または印刷基材上に印刷されたインク中において、例えば熱可塑性樹脂ポリマーである樹脂ポリマーの合計量の5重量%から30重量%、幾つかの例では静電インク組成物および/または印刷基材上に印刷されたインク中において、例えば熱可塑性樹脂ポリマーである樹脂ポリマーの合計量の5重量%から15重量%、幾つかの例では静電インク組成物および/または印刷基材上に印刷されたインク中において、例えば熱可塑性樹脂ポリマーである樹脂ポリマーの合計量の15重量%から30重量%を構成してよい。
エステル側基を有するポリマーは、50mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では60mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では70mgKOH/gまたはそれ超の酸価、幾つかの例では80mgKOH/gそれ超の酸価を有してよい。エステル側基を有するポリマーは、100mgKOH/gまたはそれ未満の酸価、幾つかの例では90mgKOH/gまたはそれ未満の酸価を有してよい。エステル側基を有するポリマーは、60mgKOH/gから90mgKOH/g、幾つかの例では70mgKOH/gから80mgKOH/gの酸価を有してよい。
エステル側基を有するポリマーは、約10g/10分から約120g/10分、幾つかの例では約10g/10分から約50g/10分、幾つかの例では約20g/10分から約40g/10分、幾つかの例では約25g/10分から約35g/10分のメルトフローレートを有してよい。
樹脂のポリマー、ポリマー(複数)、コポリマー、またはコポリマー(複数)は幾つかの例では、Nucrelトナー群(例えばNucrel 403TM、Nucrel 407TM、Nucrel 609HSTM、Nucrel 908HSTM、Nucrel 1202HCTM、Nucrel 30707TM、Nucrel 1214TM、Nucrel 903TM、Nucrel 3990TM、Nucrel 910TM、Nucrel 925TM、Nucrel 699TM、Nucrel 599TM、Nucrel 960TM、Nucrel RX 76TM、Nucrel 2806TM、Bynell 2002、Bynell 2014、およびBynell 2020(E.I.du PONTから市販))、Aclynトナー群(例えばAclyn 201 、Aclyn 246、Aclyn 285、and Aclyn 295)、およびLotaderトナー群(例えばLotader 2210、Lotader 3430、およびLotader 8200(Arkemaから市販))から選択可能である。
幾つかの例では、顔料は静電インク組成物の固形分の特定の重量%、例えば1重量%から30重量%を構成し、静電インク組成物の固形分の残りの重量%は樹脂と、そして幾つかの例では、存在する任意の他の添加剤によって構成される。他の添加剤は静電インク組成物の固形分の10重量%またはそれ未満、幾つかの例では静電インク組成物の固形分の5重量%またはそれ未満、幾つかの例では静電インク組成物の固形分の3重量%またはそれ未満を構成してよい。幾つかの例では、樹脂は静電インク組成物の固形分の5重量%から99重量%、幾つかの例では静電インク組成物の固形分の50重量%から90重量%、幾つかの例では静電インク組成物の固形分の70重量%から90重量%を構成してよい。インク組成物中の固形分の残りの重量%は顔料であってよく、そして幾つかの例では、存在してよい任意の他の添加剤である。
チャージディレクタおよびチャージアジュバント
本方法はチャージディレクタ(帯電制御剤)の使用を包含し、および/または静電インク組成物はチャージディレクタを含んでいる。チャージディレクタは、顔料、樹脂、分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンを含有する粒子であってよい、インク粒子に対して十分な静電帯電を付与し、および/または維持するために添加されてよい。幾つかの例ではチャージディレクタは、脂肪酸の金属塩、スルホコハク酸の金属塩、オキシリン酸の金属塩、アルキルベンゼンスルホン酸の金属塩、芳香族カルボン酸またはスルホン酸の金属塩といったイオン性化合物、ならびにポリオキシエチレン化アルキルアミン、レシチン、ポリビニルピロリドン、多価アルコールの有機酸エステルなどといった双性イオンおよび非イオン性化合物から選択されてよく、幾つかの例ではチャージディレクタは、油溶性石油スルホネート(例えば中性カルシウムPetronateTM、中性バリウムPetronateTM、および塩基性バリウムPetronateTM)、ポリブチレンスクシンイミド(例えばOLOATM1200およびAmoco 575)、およびグリセリドの塩(例えば不飽和および飽和酸置換基を有するリン酸化モノグリセリドおよびジグリセリドのナトリウム塩)、限定されるものではないが、スルホン酸のバリウム、ナトリウム、カルシウム、およびアルミニウム塩を含むスルホン酸塩から選択されるが、これらに限定されるものではない。スルホン酸には、限定するものではないが、アルキルスルホン酸、アリールスルホン酸、およびアルキルコハク酸のスルホン酸(例えばWO2007/130069参照)が含まれてよい。幾つかの例では、チャージディレクタは、インク組成物の粒子に対して負の帯電を付与する。幾つかの例では、チャージディレクタは、インク組成物の粒子に対して正の帯電を付与する。幾つかの例では、チャージディレクタはリン脂質を含み、幾つかの例ではリン脂質の塩またはアルコールを含む。幾つかの例では、チャージディレクタは、ホスファチジルコリンおよびその誘導体から選択された種を含む。
幾つかの例では、チャージディレクタは、一般式[R−O−C(O)CHCH(SO )C(O)−O−R]のスルホコハク酸部分を含み、式中RおよびRの各々はアルキル基である。幾つかの例では、チャージディレクタは単塩のナノ粒子を含み、そして一般式MAnのスルホコハク酸塩であり、式中Mは金属、nはMの価数、そしてAは一般式[R−O−C(O)CHCH(SO )C(O)−O−R]のイオンであり、式中RおよびRの各々はアルキル基であり、あるいはWO2007/130069において見出されているような他のチャージディレクタであり(ここで本出願のRおよびRはそれぞれ、WO2007/130069におけるRおよびRに対応している)、WO2007/130069はその全体を、参照によって本書に取り込むものとする。WO2007/130069に記載されているように、一般式MAnのスルホコハク酸塩は、ミセル形成性の塩の一例である。チャージディレクタは、一般式HAの酸を実質的に含まないかまたは含まないものでよく、ここでAは上記の通りである。チャージディレクタは、少なくとも幾つかのナノ粒子を取り囲む、前記スルホコハク酸塩のミセルを含んでよい。チャージディレクタは大きさが200nmまたは未満、および/または幾つかの例では2nmまたは超の、少なくとも幾つかのナノ粒子を含んでよい。WO2007/130069に記載されているように、単塩はそれ自体ではミセルを形成しない塩であるが、ミセル形成性の塩とのミセルのコアを形成してよい。単塩を構成するイオンはすべて親水性である。単塩は、Mg、Ca、Ba、NH、tert−ブチルアンモニウム、Li、およびAl+3からなる群またはこれらの任意の部分群より選択されたカチオンを含んでよい。単塩は、SO 2−、PO3−、NO3−、HPO 2−、CO 2−、アセテート、トリフルオロアセテート(TFA)、Cl、BF 、F、ClO 、およびTiO 4−からなる群またはこれらの任意の部分群から選択されたアニオンを含んでよい。単塩は、CaCO、BaTiO、Al(SO)、Al(NO)、Ca(PO)、BaSO、BaHPO、Ba(PO)、CaSO、(NH)CO、(NH)SO、NHOAc、tert−ブチルアンモニウムブロミド、NHNO、LiTFA、Al(SO)、LiClOおよびLiBF、またはこれらの任意の部分群から選択されてよい。チャージディレクタはさらに、塩基性バリウムペトロネート(BBP)を含んでよい。
式[R−O−C(O)CHCH(SO )C(O)−O−R]において、幾つかの例ではRおよびRの各々は脂肪族アルキル基である。幾つかの例では、RおよびRは独立してC6〜25のアルキルである。幾つかの例では、上記脂肪族アルキル基は直鎖である。幾つかの例では、上記脂肪族アルキル基は分岐している。幾つかの例では、上記脂肪族アルキル基は6を超える炭素原子の直鎖を含む。幾つかの例では、RおよびRは同じである。幾つかの例では、少なくともRおよびRの一方はC1327である。幾つかの例では、MはNa、K、Cs、Ca、またはBaである。式[R−O−C(O)CHCH(SO )C(O)−O−R]および/または式MAnは、WO2007/130069の任意の部分で定義されたごとくであってよい(ここで本出願のRおよびRはそれぞれ、WO2007/130069におけるRおよびRに対応している)。
チャージディレクタは、(i)大豆レシチン、(ii)塩基性バリウムペトロネート(BPP)のようなバリウムスルホン酸塩、および(iii)イソプロピルアミンスルホン酸塩の一つ、幾つか、または全てを含んでよい。塩基性バリウムペトロネートは、21〜26の炭化水素のアルキルのバリウムスルホン酸塩であり、例えばChemturaから入手可能である。イソプロピルアミンスルホン酸塩の例は、ドデシルベンゼンスルホン酸イソプロピルアミンであり、これはCrodaから入手可能である。
幾つかの例では、チャージディレクタは静電インク組成物の固形分の約0.001重量%から20重量%、幾つかの例では0.01重量%から20重量%、幾つかの例では0.01から10重量%、幾つかの例では0.01重量%から1重量%を構成する。幾つかの例では、チャージディレクタは静電インク組成物の固形分の約0.001重量%から0.15重量%、幾つかの例では0.001重量%から0.15重量%、幾つかの例では静電インク組成物の固形分の0.001重量%から0.02重量%、幾つかの例では静電インク組成物の固形分の0.1重量%から2重量%、幾つかの例では静電インク組成物の固形分の0.2重量%から1.5重量%、幾つかの例では静電インク組成物の固形分の0.1重量%から1重量%、幾つかの例では静電インク組成物の固形分の0.2重量%から0.8重量%を構成する。幾つかの例では、チャージディレクタは、静電インク組成物の固形分のグラム当たり少なくとも1mgのチャージディレクタという量(以下mg/gと省略する)、幾つかの例では少なくとも2mg/g、幾つかの例では少なくとも3mg/g、幾つかの例では少なくとも4mg/g、幾つかの例では少なくとも5mg/gで存在する。幾つかの例では、適度な酸が上述した量で存在し、そしてチャージディレクタは静電インク組成物の固形分のグラム当たり1mgから50mgのチャージディレクタという量(以下mg/gと省略する)、幾つかの例では1mg/gから25mg/g、幾つかの例では1mg/gから20mg/g、幾つかの例では1mg/gから15mg/g、幾つかの例では1mg/gから10mg/g、幾つかの例では3mg/gから20mg/g、幾つかの例では3mg/gから15mg/g、幾つかの例では5mg/gから10mg/gで存在する。
静電インク組成物は、チャージアジュバント(帯電制御補助剤)を含んでよい。チャージアジュバントは、チャージディレクタが存在している場合に粒子の帯電を促進してよい。ここに記載の方法は、チャージアジュバントを任意の段階で添加することを包含してよい。チャージアジュバントは、バリウムペトロネート、カルシウムペトロネート、ナフテン酸のCo塩、ナフテン酸のCa塩、ナフテン酸のCu塩、ナフテン酸のMn塩、ナフテン酸のNi塩、ナフテン酸のZn塩、ナフテン酸のFe塩、ステアリン酸のBa塩、ステアリン酸のCo塩、ステアリン酸のPb塩、ステアリン酸のZn塩、ステアリン酸のAl塩、ステアリン酸のZn塩、ステアリン酸のCu塩、ステアリン酸のPb塩、ステアリン酸のFe塩、金属カルボキシレート(例えば、Alトリステアレート、Alオクタノエート、Liヘプタノエート、Feステアレート、Feジステアレート、Baステアレート、Crステアレート、Mgオクタノエート、Caステアレート、Feナフテネート、Znナフテネート、Mnヘプタノエート、Znヘプタノエート、Baオクタノエート、Alオクタノエート、Coオクタノエート、Mnオクタノエート、およびZnオクタノエート)、Coリノリエート、Mnリノリエート、Pbリノリエート、Znリノリエート、Caオレエート、Coオレエート、Znパルミテート、Caレシネート、Coレシネート、Mnレシネート、Pbレシネート、Znレシネート、2−エチルヘキシルメタクリレート−コ−メタクリル酸カルシウムおよびアンモニウ塩のABジブロックコポリマー、アルキルアクリルアミドグリコレートアルキルエーテルのコポリマー(例えば、メチルアクリルアミドグリコレートメチルエーテル−コ−ビニルアセテート)、およびヒドロキシビス(3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸)アルミネートモノハイドレートを含むことができるが、これらに限定されるものではない。一つの例では、チャージアジュバントはアルミニウムジステアレートまたはアルミニウムトリステアレートであるか、またはこれらを含む。チャージアジュバントは、静電インク組成物の固形分の約0.1から5重量%、幾つかの例では約0.1から1重量%、幾つかの例では約0.3から0.8重量%、幾つかの例では静電インク組成物の固形分の約1重量%から3重量%、幾つかの例では静電インク組成物の固形分の約1.5重量%から2.5重量%の量で存在してよい。
幾つかの例では、静電インク組成物はさらに、例えばチャージアジュバントとして、多価カチオンと脂肪酸アニオンの塩を含む。多価カチオンと脂肪酸アニオンの塩は、チャージアジュバントとして作用可能である。多価カチオンは、幾つかの例では、二価または三価のカチオンであってよい。幾つかの例では、多価カチオンは周期律表の第2族、遷移金属、および第3族および第4族から選択される。幾つかの例では、多価カチオンは、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、AlおよびPbから選択される金属を含む。幾つかの例では、多価カチオンはAl3+である。脂肪酸アニオンは、飽和または不飽和脂肪酸アニオンから選択されてよい。脂肪酸アニオンは、CからC26の脂肪酸アニオン、幾つかの例ではC14からC22の脂肪酸アニオン、幾つかの例ではC16からC20の脂肪酸アニオン、幾つかの例ではC17、C18またはC19の脂肪酸アニオンから選択されてよい。幾つかの例では、脂肪酸アニオンは、カプリル酸アニオン、カプリン酸アニオン、ラウリン酸アニオン、ミリスチン酸アニオン、パルミチン酸アニオン、ステアリン酸アニオン、アラキジン酸アニオン、ベヘン酸アニオン、およびセロチン酸アニオンから選択される。
例えば多価カチオンと脂肪酸アニオンの塩であり、またはこれを含んでよいチャージアジュバントは、静電インク組成物の固形分の0.1重量%から5重量%、幾つかの例では静電インク組成物の固形分の0.1重量%から2重量%、幾つかの例では静電インク組成物の固形分の0.1重量%から2重量%、幾つかの例では静電インク組成物の固形分の0.3重量%から1.5重量%、幾つかの例では静電インク組成物の固形分の約0.5重量%から1.2重量%、幾つかの例では静電インク組成物の固形分の約0.8重量%から1重量%、幾つかの例では静電インク組成物の固形分の約1重量%から3重量%、幾つかの例では静電インク組成物の固形分の約1.5重量%から2.5重量%の量で存在してよい。
他の添加剤
静電インク組成物は、一つの添加剤または複数の添加剤を含んでよい。一つの添加剤または複数の添加剤は、本方法の任意の段階で添加してよい。一つの添加剤または複数の添加剤は、ワックス、界面活性剤、殺生物剤、有機溶媒、粘度調節剤、pH調節のための物質、金属イオン封鎖剤、防腐剤、相溶化剤、乳化剤、およびその他から選択してよい。ワックスは非相溶性ワックスであってよい。本書で使用するところでは、「非相溶性ワックス」は、樹脂と非相溶性のワックスを参照してよい。特に、例えば加熱されたブランケットであってよい中間転写部材からの、印刷基材に対するインク膜の転写の間または転写後の、印刷媒体上の樹脂溶融混合物の冷却に際して、ワックス相は樹脂相から分離する。
静電インク組成物の製造方法
幾つかの例では、シアン静電インク組成物の製造方法が提供され、この方法は:
シアン顔料、塩基性分散剤、および酸性基を有するフタロシアニン、樹脂、およびチャージディレクタを組み合わせて静電インク組成物を形成することを含む。
幾つかの例では、この方法は、シアン顔料、分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンを混合して顔料分散物を形成し;そして次いで
この顔料分散物に樹脂を添加して顔料分散物を樹脂と共に粉砕することを含み、そしてここでチャージディレクタが、顔料、分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンと、顔料分散物を樹脂と共に粉砕する前、粉砕の間、または粉砕後に組み合わせられて静電インク組成物を形成する。
幾つかの例では、顔料、分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンを混合して顔料分散物を形成することは、顔料、分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンを一緒に粉砕することを含む。幾つかの例では、顔料および分散剤を粉砕して顔料分散物を形成することは、顔料、分散剤、および酸性基を有するフタロシアニン、ならびに液体キャリアを粉砕することを含む。幾つかの例では、この液体キャリアは第一の液体キャリアと呼ばれ、ここで顔料分散物を樹脂と粉砕することは、顔料分散物を樹脂および第二の液体キャリアと粉砕することを含む。幾つかの例では、第一の液体キャリアと第二の液体キャリアは同じである。
幾つかの例では、静電インク組成物の製造方法が提供され、この方法は:
シアン顔料、塩基性分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンを混合して顔料分散物を形成し;そして次いで
樹脂を顔料分散物に添加し、顔料分散物を樹脂と共に粉砕することを含み、そしてここでチャージディレクタが、シアン顔料、塩基性分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンと、顔料分散物を樹脂と共に粉砕する前、粉砕の間、または粉砕後に組み合わせられて静電インク組成物を形成する。幾つかの例では、シアン顔料と塩基性分散剤を混合する間に、樹脂は存在しない;換言すれば、幾つかの例では、シアン顔料、塩基性分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンの混合により形成される顔料分散物は、樹脂を欠いていてよい。
幾つかの例では、静電インク組成物の形成方法は:
シアン顔料、塩基性分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンを粉砕して顔料分散物を形成し;そして次いで
顔料分散物を樹脂と共に粉砕することを含み、そしてここでチャージディレクタが、シアン顔料、塩基性分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンと、顔料分散物を樹脂と共に粉砕する前、粉砕の間、または粉砕後に組み合わせられて静電インク組成物を形成する。
幾つかの例では、静電インク組成物の形成方法は:
シアン顔料、塩基性分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンを粉砕して顔料分散物を形成し;そして次いで
樹脂を顔料分散物に添加し、そして顔料分散物を樹脂と共に粉砕することを含み、そしてここでチャージディレクタが、シアン顔料、塩基性分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンと、顔料分散物を樹脂と共に粉砕する前、粉砕の間、または粉砕後に組み合わせられて静電インク組成物を形成する。幾つかの例では、シアン顔料、塩基性分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンを粉砕して顔料分散物を形成する間は、樹脂は存在しない;換言すれば、幾つかの例では、シアン顔料、塩基性分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンの粉砕から形成される顔料分散物は、樹脂を欠いていてよい。
幾つかの例では、静電インク組成物の形成方法は:
シアン顔料、第一の液体キャリア、塩基性分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンを混合して顔料分散物を形成し;そして次いで
顔料分散物を樹脂と共に粉砕することを含み、そしてここでチャージディレクタが、シアン顔料、塩基性分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンと、顔料分散物を樹脂と共に粉砕する前、粉砕の間、または粉砕後に組み合わせられて静電インク組成物を形成する。
幾つかの例では、静電インク組成物の形成方法は:
シアン顔料、第一の液体キャリア、塩基性分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンを混合して顔料分散物を形成し;そして次いで
樹脂を添加し、そして顔料分散物を樹脂と共に粉砕することを含み、そしてここでチャージディレクタが、シアン顔料、塩基性分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンと、顔料分散物を樹脂と共に粉砕する前、粉砕の間、または粉砕後に組み合わせられて静電インク組成物を形成する。幾つかの例では、シアン顔料、塩基性分散剤、酸性基を有するフタロシアニン、および第一の液体キャリアを組み合わせる間、樹脂は存在しない;換言すれば、幾つかの例では、シアン顔料、塩基性分散剤、酸性基を有するフタロシアニン、および第一の液体キャリアの混合により形成される顔料分散物は、樹脂を欠いていてよい。
幾つかの例では、静電インク組成物の形成方法は:
シアン顔料、第一の液体キャリア、塩基性分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンを粉砕して顔料分散物を形成し;そして次いで
顔料分散物を樹脂と共に粉砕することを含み、そしてここでチャージディレクタが、シアン顔料、塩基性分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンと、顔料分散物を樹脂と共に粉砕する前、粉砕の間、または粉砕後に組み合わせられて静電インク組成物を形成する。
幾つかの例では、静電インク組成物の形成方法は:
シアン顔料、第一の液体キャリア、塩基性分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンを粉砕して顔料分散物を形成し;そして次いで
樹脂を添加し、そして顔料分散物を樹脂と共に粉砕することを含み、そしてここでチャージディレクタが、シアン顔料および塩基性分散剤と、顔料分散物を樹脂と共に粉砕する前、粉砕の間、または粉砕後に組み合わせられて静電インク組成物を形成する。幾つかの例では、シアン顔料、第一の液体キャリア、塩基性分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンを粉砕して顔料分散物を形成する間、樹脂は存在しない;換言すれば、幾つかの例では、シアン顔料、第一の液体キャリア、塩基性分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンの粉砕により形成される顔料分散物は、樹脂を欠いていてよい。
幾つかの例では、静電インク組成物の形成方法は:
シアン顔料、第一の液体キャリア、塩基性分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンを混合して顔料分散物を形成し;そして次いで
顔料分散物を樹脂および第二の液体キャリアと共に粉砕することを含み、そしてここでチャージディレクタが、シアン顔料、塩基性分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンと、顔料分散物を樹脂と共に粉砕する前、粉砕の間、または粉砕後に組み合わせられて静電インク組成物を形成する。
幾つかの例では、静電インク組成物の形成方法は:
シアン顔料、第一の液体キャリア、塩基性分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンを混合して顔料分散物を形成し;そして次いで
樹脂を顔料分散物に添加し、そして顔料分散物を樹脂および第二の液体キャリアと共に粉砕することを含み、そしてここでチャージディレクタが、シアン顔料および塩基性分散剤と、顔料分散物を樹脂と共に粉砕する前、粉砕の間、または粉砕後に組み合わせられて静電インク組成物を形成する。幾つかの例では、シアン顔料、塩基性分散剤、酸性基を有するフタロシアニン、および第一の液体キャリアの混合の間、樹脂は存在しない;換言すれば、幾つかの例では、顔料分散物シアン顔料、塩基性分散剤、酸性基を有するフタロシアニン、および第一の液体キャリアの混合により形成される顔料分散物は、樹脂を欠いていてよい。
上記の例において、第一の液体キャリアおよび第二の液体キャリアは、同一のまたは異なる液体キャリアであることができ、そして上記したものであってよい。幾つかの例では、第二の液体キャリアは顔料分散物が形成された後に顔料分散物に添加され、次いで顔料分散物、樹脂、および第二の液体キャリアが一緒に粉砕される。第二の液体キャリアは、第一の液体キャリアの追加容積分であることができる。幾つかの例では、顔料分散物は第二の液体キャリアを欠いていてよい。
上記の例において、チャージディレクタは、シアン顔料、塩基性分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンと、顔料分散物を樹脂と共に粉砕する前、粉砕の間、または粉砕後に組み合わせられて静電インク組成物を形成するが、幾つかの例ではチャージディレクタは、シアン顔料および塩基性分散剤と、顔料分散物を樹脂、および存在するならば第一の液体キャリアと共に粉砕した後に組み合わせられ、静電インク組成物を形成する。
上記の例において、成分を一緒に混合することはまた、成分を一緒に粉砕、例えばミリングすることを包含してよい。幾つかの例では、一方または双方の工程の粉砕(すなわちシアン顔料、塩基性分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンを混合して顔料分散物を形成すること、または顔料分散物を樹脂と共に粉砕すること)は、ボールミル、例えば撹拌された小さなメディアのミルにおいて行われる。幾つかの例では、一方または双方の工程の粉砕はボールミル中で少なくとも15分間、幾つかの例では少なくとも30分間、幾つかの例では30分間から15時間、幾つかの例では30分間から10時間、幾つかの例では30分間から10時間、幾つかの例では30分間から5時間行われ、および/または幾つかの例ではボールミルは少なくとも100rpmの毎分回転数、幾つかの例では少なくとも500rpmの毎分回転数、幾つかの例では100rpmから6000rpmの毎分回転数、幾つかの例では1000rpmから6000rpmの毎分回転数で回転する。ボールミル中で使用されるボールは例えば、金属、例えばスチールのボールまたはセラミックスのボールであってよく、および/または0.1mmから3mm、幾つかの例では0.3mmから2mm、幾つかの例では0.3mmから1mmの直径を有してよい。シアン顔料は、粒子状顔料であってよい。シアン顔料が粒子状顔料である場合、顔料を粉砕することは、顔料の粒子の少なくとも幾らかの大きさが低減されることを示してよい。顔料分散物の粉砕は、シアン顔料および樹脂を含んでよい顔料分散物中の、粒子の少なくとも幾らかの大きさが低減されることを包含してよい。
印刷プロセスおよび印刷基材
また静電印刷の方法も提供されるものであり、この方法は:
本書で記載したようにして静電インク組成物を製造し、
静電インク組成物を表面上で潜像の静電イメージと接触させて現像イメージを生成し、
現像イメージを印刷基材へと、幾つかの例では中間転写部材を介して転写することを含む。
幾つかの例では、その上に(潜像)静電イメージが形成または現像される表面は、例えばシリンダーの形態の回転部材上にあってよい。その上に(潜像)静電イメージが形成または現像される表面は、フォトイメージングプレート(PIP)の一部を形成してよい。この方法は、静電インク組成物を固定電極と回転部材の間に通過させることを含んでよく、回転部材は、その上に(潜像)静電イメージを有する表面を持つ部材、またはその上に(潜像)静電イメージを有する表面と接触する部材であってよい。固定電極と回転部材の間には電圧が印加され、回転部材の表面に粒子が付着するようにされる。中間転写部材は、それが存在する場合には、回転する可撓性部材であってよく、例えば80から160℃の温度に加熱されてよい。
本開示はまた、本書に記載の方法に従って製造可能な静電インク組成物をも提供する。本書に記載の方法に従って製造可能な静電インク組成物で印刷された、印刷基材もまた提供されてよい。
印刷基材は、任意の適切な基材であってよい。基材は、その上に印刷されたイメージを有することが可能な、任意の適切な基材であってよい。基材は、有機材料または無機材料から選択された材料を含んでよい。この材料は、天然ポリマー材料、例えばセルロースを含んでよい。この材料は合成ポリマー材料を含んでよく、例えばアルキレンモノマーから形成されたポリマーであり、ポリエチレンおよびポリプロピレンが含まれるが、これらに限定されるものではなく、またスチレン−ポリブタジエンのようなコポリマーである。ポリプロピレンは、幾つかの例では、二軸延伸ポリプロピレンであってよい。この材料は金属を含んでよく、これはシート状であってよい。この金属は、例えば、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、スズ(Sn)、銅(Cu)、これらの混合物から選択されてよく、またはこれらから作成されてよい。一つの例では、基材はセルロース紙を含む。一つの例では、セルロース紙はポリマー材料、例えばスチレン−ブタジエン樹脂から形成されたポリマーで被覆される。幾つかの例では、セルロース紙はその表面にポリマー材料と共に結合した(インクで印刷する前に)無機材料を有し、ここで無機材料は例えば、カオリナイトまたは炭酸カルシウムから選択されてよい。基材は、幾つかの例では、紙のようなセルロース系印刷基材である。セルロース系印刷基材は、幾つかの例では、コーティングされたセルロース系印刷材料である。幾つかの例では、静電インク組成物が印刷基材上に印刷される前に、印刷基材上にプライマーがコーティングされてよい。
以下では、本書に記載された方法および他の側面の実施例が例示される。しかして、これらの実施例は本開示の限定として考えるべきものではなく、単に、本開示の例をどのように作成するかを教示するために記載されたものである。
以下の実施例において、「Isopar」はIsoparTML流体であり、ExxonMobilにより製造され、CAS番号は64742−48−9である。
以下の例において、シアンの主顔料はLionol Blue FG−7351であり、TOYO Companyから入手可能である。図1および図2は走査電子顕微鏡写真を表示しており、これらのシアン顔料が球体または楕円体であり、何倍もの数の明確に画定された小平面を有することを示している。
シアンの二次顔料はHeliogen Green D 8730であり、BASFにより製造されている。
実施例で用いられた「樹脂」は、DuPontから入手可能なNucrel 699およびHoneywellから入手可能なA−C 5120であり、重量比は4:1である。
上記で使用した添加剤は、VCA、DS72およびHPBである。
ここでVCAはアルミニウムトリステアレートおよびパルミテート塩を示し、Sigma Aldrichから入手可能である。
HPBはホモポリマーのポリエチレンワックスを示し、商品名Acumist B6の下にHoneywell Companyから入手可能である。
DS72はシリカパウダーであり、商品名Aerosil R 7200の下にDegussa−Evonikから入手可能である。
以下の実施例において、SCDは合成チャージディレクタであり、US 2009/0311614またはWO2007/130069に記載されたようなバリウムビススルホコハク酸塩であり、Hewlett−Packard Indigoにより供給されている。
以下の実施例において、表1および表2に示す分散剤を使用した。表1は、分散剤スクリーニングの初期現像段階において使用した分散剤を示している。表2では分散剤およびシナジスト(相乗剤)が使用され参照されており、そこにおいて%AOWPは顔料重量に対する剤の百分率であり、DMAは現像量である。
実施例1
参照シアンElectroinkの調製
本発明者らの作業についての対照は、シアン4.5Electroinkであり、Hewlett Packardから入手可能である。しかして、顔料の充填量を一定に保ちながら低いDMAを達成すべく、シアン顔料を分散剤と共に事前に粉砕することが色の発現を改善するか否かを判定するため、これらのインクを試験した。
Electroink溶液は、磨砕機S1と呼ばれる実験室用粉砕工具を用いて製造し、配合は10〜20重量%のシアン顔料、60〜70重量%の樹脂、1〜5重量%のVCA、1〜5重量%のHPB、1〜5重量%のDS72、および15〜20重量%のIsopar−Lを含んでいる。
4.5HP Electroinkを製造するための一般的手順は、WO2013/044991の実施例1のように、種々の特許出願に記載されている。
実施例2
45〜70グラムのシアン主顔料、10〜20グラムのシアン二次顔料、10〜20グラムの表2に羅列した3つの分散剤のそれぞれ、1〜10グラムのシナジストSP5000、および300〜500グラムのIsopar-Lから、3つの顔料分散物を調製した。
これらの分散物を温度20℃において、大きさが0.6mmのセラミックス製のビーズメディアを有する、Eiger(モデルM100)と呼ばれる撹拌された小さなメディアのミルを用いて、1〜3時間にわたって約4000rpmで粉砕した。
実施例3
10〜20重量%のシアン顔料、2〜4重量%の液体分散剤であるLubrizol J560、1〜3重量%のシナジストSP5000、および76〜88重量%のIsopar−Lを含む配合物を実施例2の手法で粉砕することにより、顔料分散物を調製した。
次いで400〜600グラムの顔料分散物を1000〜1500グラムの樹脂および200〜500グラムのIsopar−L、10〜20グラムのVCA、10〜20グラムのHPB、および5〜10グラムのDS72と共に、実施例1の手法で粉砕して実施例electroink(電子インク)を形成することにより、電子インクを顔料分散物から調製した。4.5HP Electroinkを製造するための一般的手順は、WO2013/044991の実施例1のように、種々の特許出願に記載されている。この一般的方法において使用された未分散の顔料に代えて、本実施例においては先の工程において作成された顔料分散物が用いられた。
実施例4
J560に代えて分散剤K500を20%のAOWPで使用した点を除き、実施例3の方法に従って電子インクを調製した。
実施例5
Lubrizol K500に代えて分散剤Lubrizol 2153を使用した点を除き、実施例3の方法に従って電子インクを調製した。
実施例6
Lubrizol K500に代えて分散剤Lubrizol 2153を使用した点を除き、実施例3の方法に従って電子インクを調製した。また顔料充填量は参照(実施例1)と比較して5〜10%増大された。
実施例7
次いで、実施例1〜6の実施例電子インクを「オフライン試験」でテストした−インクを3つの異なるDMA(70、85および100%)で被覆した−このオフライン試験は、分散剤のスクリーニング段階において行われた。最適な構成(顕著なDMA低減を示したインク)は印刷機上で試験した。この結果を対照(実施例1)と比較して図3に示す。
実施例8
実施例1〜6の実施例電子インクを「オフライン試験」でテストした−インクを3つの異なるDMA(70、85および100%)で被覆し、それらの光学濃度を測定した。結果を図3に示し、対照(実施例1)と比較した。このグラフは、顔料分散物(シナジストおよび分散剤)に基づくインクが、対照(実施例1)と比較して8から10%の間のDMAの低減を示すことを表している。
加えて、実施例6と実施例5の線は、顔料充填量の増大が光学濃度を改善し、実施例6のDMA低減が実施例5よりも高くなることを示している。
実施例9
実施例1、3〜5の実施例電子インク組成物は、上記した実施例の一つに従って調製される。インク組成物は実験室内でLFC=70pmho/cmに帯電され、印刷機上ではLFC=85pmho/cmに帯電される。濃度計を較正し、導電率を設定した後、色調節を行って現像電圧の低下を記録し、OD(光学濃度)が仕様の範囲内にあることを確認する。各々の試験における性能を得るために対照試料(実施例1)がある。この試験の目標は、顔料分散物に基づくインクがDMAを低減するかどうかを調べることである。
印刷機上の試験でDMAを測定する方法は幾つか存在する;この研究では、「DMA剥離」と呼ばれる方法が用いられた。
この試験の試験構成は、現像電圧450V±30Vであり、最初の転写において圧力は高くされる。次いで、上記した実施例の各々について、16の剥離物を4つの異なる光学濃度設定点(1.35、1.4、1.45、1.5)において印刷する。
実施例のDMAを測定するために、オペレーターは印刷機から出る時点で基材からインクを剥離させる。次いでオペレーターはそのインクを150℃のオーブンに導入して5時間でIsoparが蒸発するようにさせる。乾燥したインクのフィルムを秤量し;これはフィルムの重量(=mgでの重量)を印刷物の面積で分割する(34×20=cm単位の面積×16の剥離物)ことにより、DMAへと換算される。
加えて、OD(光学濃度)が各々の例の4枚の印刷物について、各印刷物の16〜20個所において測定される。これは実際のOD(平均値)に換算され、5つの出力となる。
これは5つの異なる光学濃度におけるDMAを与える。この出力値からリニアなプロットを構築し、その式を算出した(YをDMAとして、Xが実際のODを示す)。結果を図4に示し、対照試料(実施例1)と比較した。
次いで、生成した式を用いて1.45のODにおけるDMAを計算した(これは黄色のODについて標準的である)。結果を図5に示す。
このグラフは、これらの分散剤が、DMAの約8〜11%の低減を有する実施例電子インクをもたらすことを示している。
静電インク組成物、方法、および関連する側面について、特定の例を参照して説明してきたが、当業者は、開示された思想から逸脱することなしに、種々の修正、変更、省略、および代替を行うことが可能であることを理解するであろう。従って、組成物、方法、および関連する側面は、以下の特許請求の範囲によって限定されるものであることが意図されている。任意の従属項の特徴は、他の任意の従属項、および任意の独立項の特徴と組み合わせることができる。

Claims (15)

  1. シアン静電インク組成物であって:
    シアン顔料、塩基性分散剤、酸性基を有するフタロシアニン、樹脂、およびチャージディレクタを含み、
    シアン顔料が酸性基を有するフタロシアニンと異なり、
    シアン顔料が静電インク組成物の固形分の1重量%から30重量%を構成し、
    塩基性分散剤が静電インク組成物の固形分の1重量%から12重量%を構成し、且つ、
    シアン顔料:酸性基を有するフタロシアニンの重量:重量の存在比が20:1から1:1である、シアン静電インク組成物。
  2. シアン顔料がフタロシアニン顔料であり、酸性基を有するフタロシアニンと異なる、請求項1のシアン静電インク組成物。
  3. シアン顔料が、ピグメントブルー15:1、ピグメントブルー15:2、ピグメントブルー15:3、ピグメントブルー15:4、ピグメントブルー15:5、ピグメントブルー15:6、ピグメントグリーン7、およびピグメントブルー36から選択される、請求項1又は2に記載のシアン静電インク組成物。
  4. 酸性基を有するフタロシアニンが式(I)

    であり、式中R、R、R、R、R1'、R2'、R3'、R4'、R1''、R2''、R3''、R4''、R1'''、R2'''、R3'''、R4'''は各々独立してHおよび酸性基から選択され、R、R、R、R、R1'、R2'、R3'、R4'、R1''、R2''、R3''、R4''、R1'''、R2'''、R3'''、R4'''の少なくとも一つは酸性基である、請求項3のシアン静電インク組成物。
  5. 、R、R、R、R1'、R2'、R3'、R4'、R1''、R2''、R3''、R4''、R1'''、R2'''、R3'''、R4'''は各々独立して、Hおよびカルボキシル基および硫酸塩基から選択される酸性基である、請求項4のシアン静電インク組成物。
  6. 、R3'、R3''、およびR3'''は各々、カルボキシル基および硫酸塩基から選択される酸性基であり、およびR、R、R、R1'、R2'、R4'、R1''、R2''、R4''、R1'''、R2'''、R4'''は各々Hである、請求項4のシアン静電インク組成物。
  7. シアン顔料:酸性基を有するフタロシアニンの重量:重量の存在比が20:1から10:3である、請求項1〜6の何れか1項に記載のシアン静電インク組成物。
  8. 塩基性分散剤は全塩基価(TBN)が少なくとも5mgKOH/g材料である、請求項1〜7の何れか1項に記載のシアン静電インク組成物。
  9. 塩基性分散剤が式(II)

    のものであり、式中、R、RおよびRがアミン含有頭部基、炭化水素尾部基、および水素から選択され、
    式中、R、RおよびRの少なくとも一つが炭化水素尾部基を含み、そして
    、RおよびRの少なくとも一つがアミン含有頭部基を含む、請求項1〜8の何れか1項に記載のシアン静電インク組成物。
  10. 炭化水素尾部基が式(III)
    P−L− 式(III)
    のものであり、式中、Pはポリイソブチレンであるかまたはこれを含み、そしてLは単結合、−(CH)−、ここでnは0から5、−O−、−NH−、および−(CH)(CMe)(CH)−から選択されるものであり、また、
    アミン含有頭部基が式(IV)
    (CH)[(CH)NH(CH)](CH)−NH 式(IV)
    のものであり、式中、mは少なくとも1、oは0、1または2、pは1または2、qは0から10の整数、rは0から10である、請求項9に記載のシアン静電インク組成物。
  11. 塩基性分散剤がトリメチルアンモニウム塩に結合されたプロピルアミド末端で封止されたリシノール酸エステルを含む、請求項1〜10の何れか1項に記載のシアン静電インク組成物。
  12. シアン静電インク組成物の製造方法であって:
    シアン顔料、塩基性分散剤および酸性基を有するフタロシアニン、樹脂、およびチャージディレクタを組み合わせて静電インク組成物を形成し、
    シアン顔料が酸性基を有するフタロシアニンと異なり、
    シアン顔料が静電インク組成物の固形分の1重量%から30重量%を構成し、
    塩基性分散剤が静電インク組成物の固形分の重量%から12重量%を構成し、且つ、
    シアン顔料:酸性基を有するフタロシアニンの重量:重量の存在比が20:1から1:1であることを含む方法。
  13. 方法が、シアン顔料、分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンを混合して顔料分散物を形成し;そして次いで
    樹脂を顔料分散物に添加し、そして顔料分散物を樹脂と共に粉砕することを含み、そしてここでチャージディレクタが、シアン顔料、分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンと、顔料分散物を樹脂と共に粉砕する前、粉砕の間、または粉砕後に組み合わせられて静電インク組成物を形成する、請求項12のシアン静電インク組成物の製造方法。
  14. 顔料、分散剤、および酸性基を有するフタロシアニンを混合して顔料分散物を形成することが、顔料、分散剤、酸性基を有するフタロシアニン、および液体キャリアを粉砕することを含む、請求項13のシアン静電インク組成物の製造方法。
  15. 請求項1〜11の何れか1項に記載のシアン静電インク組成物がその上に印刷されてなる印刷媒体。
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