JP2000239581A

JP2000239581A - インクジェットインク

Info

Publication number: JP2000239581A
Application number: JP2000034584A
Authority: JP
Inventors: John R Moffatt; ジョン・アール・モファット; Joseph W Tsang; ジョセフ・ダブリュ・ツァング
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1999-02-17
Filing date: 2000-02-14
Publication date: 2000-09-05
Also published as: EP1029902A1; US6177485B1; DE60012596T2; EP1029902B1; DE60012596D1

Abstract

(57)【要約】【課題】耐水性、耐汚れ性を改善するインクジェットイ
ンク。【解決手段】本発明は不飽和両性イオン界面活性剤を添
加剤として使用し、着色剤に誘導された１又は２以上の
ポリマーをそこに付加することによりインク特性を改善
する。添加剤は少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を
有し、不飽和アミンオキシド、不飽和ベタイン及び不飽
和ベタインスルホン酸塩から成る群から選択される。本
発明はプリント品質を維持しながら、良好な耐水性、水
堅牢性、耐汚れ性を示すインクを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、一般に、インク
ジェット用インクに関し、より詳細には、インクジェッ
ト用インクのにじみ(bleed)制御、水堅牢性、耐水性(wa
ter-fastness)及び汚れ耐性(smear-fastness)を改善す
るための、添加剤類、特に、高分子添加剤類に関する。

【０００２】

【従来技術】熱（サーマル）インクジェットプリンタ
は、コンピュータと併用される他方式のプリンタに比
べ、低コスト、高品質並びに比較的ノイズフリーの選択
をもたらすものである。該プリンタは、プレナムから入
るインクの出口を備えたチャンバ内に備えられた抵抗素
子を用いるものである。プレナムは、インク貯蔵容器に
接続されている。複数の抵抗素子は、プリントヘッドに
おいて１つのパターンを形成する。このパターンは、プ
リミティブと呼ばれるものである。各抵抗素子は、ノズ
ルプレートのノズルと一列に並べられており、それを通
してインクがプリント媒体の方へ噴射されるのである。
プリントヘッドと容器をまとめて組立てたものがインク
ジェットペンを構成する。

【０００３】動作に関しては、各抵抗素子が導伝体トレ
ースを通してマイクロプロセッサに接続されており、こ
の状態で、電流搬送信号が選択された１以上の素子を発
熱させる。この加熱によってチャンバにインクのバブル
が生成され、これがノズルを通してプリント媒体の方へ
噴射される。与えられたプリミティブにおいて、特定順
に、複数の該抵抗素子を点火して、英数字を形成し、ぬ
りつぶしを行い、且つその他のプリント機能を媒体上に
実現するのである。

【０００４】サーマルインクジェットプリンティングに
用いられるインクジェット用インクは、典型的には、着
色剤とベヒクル（媒質、vehicle）から成り、ベヒクル
は、しばしば、水と他の比較的低表面張力の液体を含有
する。着色剤は、水混和性染料であるかもしくは分散剤
を使ってインク中に分散される水不溶性顔料であってよ
い。

【０００５】インクがノズルを詰まらせないためには、
ノズルの密集公差(tight tolerances)（典型的に、直径
50mm）が必要である。さらに、インクカートリッジの寿
命を越える約1000万回の点火に耐えなければならない、
抵抗素子の反復点火のため、抵抗素子が汚損されること
がある。コゲーション(Kogation)は、この種の汚損に関
して用いる用語である。インク組成は、プリント媒体、
特に紙と相互作用して過度に拡がらずにそこに浸透でき
なければならない。インク組成は、紙上での汚れ及び水
に対して耐性でなければならない。最後に、別の色によ
る何らかの色の侵食が軽減されるか又はむしろ排除され
るよう、カラー間のにじみを制御しなければならない。

【０００６】多くのインクは、上述の特性の１又は２以
上を保有している。しかし、１つの特性の改善によっ
て、しばしば、別の特性が損なわれるため、これらの特
性の全てを有するインク組成はほとんど無い。従って、
市販されいるインクは、前述のそれぞれの特性において
少なくとも適切な性能を明示するインクを得ようとする
試みの妥協を象徴するものである。

【０００７】従って、諸研究は、コゲーションが少なく
且つクラスト形成（外皮凝固、crusting)が少ない（即
ち、デキャップ(decap)の改善）といった諸特性が改善
されたインク調合を開発するべく継続されている。改善
しようとしているその他の特性には、全てが他の必要な
特性の性能を犠牲にしないで得られる、高いエッジ尖鋭
性、高い光学濃度、速い乾燥時間、十分な水堅牢性、及
び優れた汚れ耐性が含まれる。

【０００８】インクジェット用インクの最近の進展は、
初期の水混和性染料類の代わりに顔料類を組み入れたこ
とである。しかし、顔料類は、定義によれば、水混和性
ではなく、従って分散剤の存在を必要とする。顔料類の
使用についてさらに検討を進めた結果、顔料の表面上に
アニオン又はカチオン性の何れかの官能基を形成するよ
う、顔料の表面処理を施すことで、水溶性の、従って分
散剤の必要性を要しない巨大分子発色団(macromolecula
r choromophore、MMC)が生成されることを確認した。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】研究は、水混和性にす
べく処理されているが、前述の諸特性の、全てでないと
しても、ほとんどを保持している顔料類の使用について
継続される。さらに、前述の諸特性を改善するのにも必
要であるところの水混和性染料を採用したインクも引き
続き要求されている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明により、着色剤
（顔料、巨大分子発色団又は染料）を含むインクジェッ
ト用インクの諸特性は、添加剤、特に不飽和界面活性剤
類から誘導された１又は２以上のポリマーをそこに付加
することにより改善される。不飽和界面活性剤（群）
は、少なくとも１つの炭素−炭素二重結合(C＝C)を有す
る。ポリマーは、単に、不飽和界面活性剤のポリマーで
あってよい。あるいは、当該ポリマーは、１又は２以上
のビニルモノマーと共重合されるか又はビニルモノマー
に基づく１又は２以上のポリマーが不飽和界面活性剤ポ
リマーと混合されてもよい。本願明細書で使用される
時、用語"共重合体"(copolymer)は、２又は３以上のモ
ノマーを共重合することにより誘導されるポリマー並び
にポリマーの混合物を包含するのに用いる。ビニルモノ
マー（群）又はポリマー（群）は、得られるポリマーの
諸特性を調整又は微調整する（tweak)のに用いられる。
例えば、ポリマーがより疎水性であるか又はその分子量
が高いほど、インクジェット用インクにより大きい水堅
牢性を付与することになる。

【００１１】本発明の添加剤によって、インクジェット
用インクの、とりわけサーマルインクジェット用インク
のにじみ制御性、水堅牢性、及び汚れ耐性が改善され
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】不飽和界面活性剤から誘導される
ポリマーの使用によって、着色剤が水不溶性顔料であろ
うと又は水混和性染料であろうと、インクジェット用イ
ンクの幾つかの特性が予想外に改善される。本願発明の
実施に用いられる不飽和界面活性剤類は、少なくとも１
つの炭素−炭素二重結合(C＝C)を有し且つ(1)不飽和ア
ミンオキシド類、不飽和ベタイン類、及び不飽和スルホ
ン酸ベタイン類を含む不飽和両性イオン界面活性剤類、
(2)不飽和カチオン界面活性剤類、及び(3)不飽和脂肪酸
類から成る群から選択されるものである。

【００１３】重合は、開始剤を使って、水中の遊離基重
合によって好都合に実行される。モノマー、開始剤およ
びそれらの濃度に関し、具体的な例を以下に説明する。

【００１４】１．ＯＯＡＯ及びその他のアミンオキシド
類の重合ＯＯＡＯ（N,N-ジメチル-N-(z-9-オクタデセニル)-N-ア
ミンオキシド）は、不飽和両性イオン界面活性剤の一例
である。この化合物は、先に開示されており、且つにじ
み制御におけるその実質的効果に関して開示されてい
る。例えば、JohnR. Moffattに対し且つ本願発明と同じ
譲受人に譲渡された１９９２年５月２６日付け米国特許
５，１１６，４０９号参照。

【００１５】ＯＯＡＯは、遊離基開始剤で、おそらく、
次の経路によって、水中で重合することを見出した。

【００１６】

【化１】

【００１７】例えば、水で溶かしたＯＯＡＯの２％溶液
は、温度＞80℃において0.2gのＫ₂Ｓ₂Ｏ₈を添加して5分
間攪拌すると、粘度の著しい減少（約一桁の大きさ）を
示した。水中では、単量体の両親媒性物質類は、低濃度
でミセルを形成するが、比較的高濃度で（且つ従って比
較的高粘度では）、おそらく、層状シートを形成する。

【００１８】本願発明の実施に有用な開始剤の例として
は、ペルオキソ硫酸塩(Ｓ₂Ｏ₈ ^-2)のナトリウム(Ｎ
ａ⁺)、カリウム(Ｋ⁺)、及びアンモニウム(ＮＨ₄ ⁺)塩が
ある。さらに、次のアゾ化合物を開始剤として用いても
よい。

【００１９】

【化２】

【００２０】

【化３】

【００２１】

【化４】

【００２２】これらの化合物は、それぞれ、1,1'-アゾ
ビス(シクロヘキサンカルボニトリル)(A)、4,4'-アゾ(4
-シアノ吉草酸)(B)、及び2,2'-アゾビス(2-エチルプロ
ピオンアミジン)ジヒドロクロリド(C）としても知られ
ているものである。本願発明にも有用なその他の開始剤
の例としては、2,2'-アゾビスイソブチロニトリル及び
2,2'-アゾビス[2(2-イミダゾリン2-イル)プロパン]ジヒ
ドロクロリドがある。

【００２３】開始剤の量は、全モノマー／水溶液に関
し、約０．０１〜１．５重量％の範囲にある。溶液中の
モノマーの量は、典型的には、約２重量％であり、その
結果、開始剤濃度の上限で、モノマーに対する開始剤の
比がほぼ1:1になる。

【００２４】アミンオキシド界面活性剤は、安定性、巨
大分子発色団類(MMC)の水堅牢性、耐水性及びにじみ制
御性という周知の諸特性によりサーマルインクジェット
プリンティングでは興味深いものである。それらは、障
壁層を含むペン材料に対しては、しばしば、その影響が
緩やかである。それらは、カルボキシル化巨大分子を水
堅牢性にすることができる。それらの界面活性剤から構
成されたオリゴマー類は、それらの単量体類似物と同様
に十分に又はそれらより優れて挙動するであろうことが
予期される。

【００２５】本願発明の実施に用いられるアミンオキシ
ド界面活性剤類は、以下に表され、ここで、Ｒ及びＲ’
は、他に関係なく、１から２０個の炭素原子を有する任
意のアルキル鎖であり、そしてnは、１から２０個の整
数である。

【００２６】

【化５】

【００２７】ＯＯＡＯに加えて、本願発明の実施に有用
に用いられるアミンオキシドの例としては、N,N-ジメチ
ル-N-ヘキサデセニル-N-アミンオキシド、N,N-ジメチル
-N-テトラデセニル-N-アミンオキシド、N,N-ジメチル-N
-ドデセニル-N-アミンオキシド、及びN,N-ジメチル-N-
デセニル-N-アミンオキシドがある。

【００２８】本願発明の範囲内に含まれるものとして
は、ＯＯＡＯモノマーから構成された二量体及び三量体
の分子力学的シミュレーションから容易に予想される構
造がある。これらは、これらの小オリゴマー類でさえ、
疎水基がその内部で集塊化され且つ水溶性アミンオキシ
ドのＮ−Ｏ極性部分が大量の水環境(bulk water enviro
nment）の方へ出ているという点においてミセル疑似特
性を有することを示すものである。これらの種類の分子
は、ピグメント・レッド１２２（Pigment Red 122 (Col
or Index No.73915)）又はピグメント・イエロー７４
（Pigment Yellow 74 (Color Index No.11741)）又はCa
boJet 300のような巨大分子発色団、等のような顔料粒
子の周りに極めて容易にセルを形成することができると
いうことを観察することは可能である。上に引用した顔
料は、例えば、Sun Chemical社（オハイオ州シンシナテ
ィ）から市販されている。巨大分子発色団類は、例え
ば、米国特許第５，７４９，９５２号、第５，５７１，
３１１号及び第５，６３０，８６８号、国際出願公開Ｗ
Ｏ／９６／１８６９５、ＷＯ９６／１８６９６、ＷＯ９
７／４８７６９及び欧州特許公開ＥＰ６８８８３６Ａに
開示されている。

【００２９】水に溶かした重量で２％のＯＯＡＯを重量
で２％のＮａＳ₂Ｏ₈で処理すると、１５２ｎｍという粒
子サイズと０．９３ｃｐｓの粘度を示し、一方、Ｎａ₂
Ｓ₂Ｏ ₈の代わりに、重量で０．２％のＮａ₂ＳＯ₄を用い
る以外、同一のやり方で処理されたＯＯＡＯは、60ｎｍ
という粒子サイズを示す。このことで強く示唆されるこ
とは、ＯＯＡＯは、これらの条件下で小オリゴマーに重
合するということである。

【００３０】ＯＯＡＯ及びその他のアミンオキシド類の
もつ疎水特性、重合の容易性及び自己可溶化は、インク
ジェット用インクのポリマーに有用であろうことが予期
される。例えば、生ずるポリマーの性能を高めるため
に、その他のモノマーをアミンオキシド重合プロセスに
組み入れてもよい。前述のその他のモノマーは、アクリ
ル酸塩、メタクリル酸塩、及びビニルエーテル類を含
む、ビニルモノマー類である。そのようなモノマー類の
特定例には、次のものが含まれる。

【００３１】

【化６】

【００３２】

【化７】

【００３３】

【化８】

【００３４】

【化９】

【００３５】

【化１０】

【００３６】

【化１１】

【００３７】

【化１２】

【００３８】

【化１３】

【００３９】

【化１４】

【００４０】

【化１５】

【００４１】

【化１６】

【００４２】

【化１７】

【００４３】

【化１８】

【００４４】

【化１９】

【００４５】

【化２０】

【００４６】

【化２１】

【００４７】

【化２２】

【００４８】

【化２３】

【００４９】

【化２４】

【００５０】

【化２５】

【００５１】

【化２６】

【００５２】化６から化２６に記載した上述の化合物の
名称は以下の表に記す。

【００５３】

【表１】

【００５４】ポリマー添加物（群）は、１つ以上のビニ
ルポリマー類を使うかもしくは使わないで重合してよ
い。ポリマー添加物におけるビニルモノマーの量は、全
ポリマーの0（ゼロ）から約99 wt%の範囲にある。

【００５５】2.その他のモノマー類の重合上述のようなアミンオキシド類の使用に加えて、次のモ
ノマー類も上述のアミンオキシド類と共にもしくはそれ
らの代わりに用いてもよい。これらのモノマー類には、
下記のものが含まれる。（１）不飽和ベタイン類：

【００５６】

【化２７】

【００５７】ここで、Ｒ、Ｒ’及びｎは、上で定義され
た通りであり、そしてｍは、１から２０の範囲の整数で
あり、好ましくは３である。本願発明の実施に有用な不
飽和ベタイン類の例としては、N,N-ジメチル-N-(4-z-ド
デセニル)-N-アンモニオエタンカルボン酸塩、N,N-ジメ
チル-N-テトラデセニル-N-アンモニオエタンカルボン酸
塩、N,N-ジメチル-N-ヘキサデセニル-N-アンモニオエタ
ンカルボン酸塩、N,N-ジメチル-N-オクタデセニル-N-ア
ンモニオエタンカルボン酸塩、及びN,N-ジメチル-N-デ
セニル-N-アンモニオエタンカルボン酸塩がある。

【００５８】(2)不飽和ベタインスルホン酸塩類

【００５９】

【化２８】

【００６０】ここで、Ｒ、Ｒ’、ｎ及びｍは、上で定義
された通りである。本願発明の実施に有用な不飽和ベタ
インスルホン酸塩類の例としては、N,N-ジメチル-N-(4-
z-ドデセニル)-N-アンモニオプロパンスルホン酸塩、N,
N-ジメチル-N-テトラデセニル-N-アンモニオプロパンス
ルホン酸塩、N,N-ジメチル-N-ヘキサデセニル-N-アンモ
ニオプロパンスルホン酸塩、N,N-ジメチル-N-オクタデ
セニル-N-アンモニオプロパンスルホン酸塩、及びN,N-
ジメチル-N-デセニル-N-アンモニオプロパンスルホン酸
塩がある。

【００６１】(3)不飽和脂肪酸類

【００６２】

【化２９】

【００６３】ここで、Ｒ、Ｒ’及びｎは、上で定義され
た通りである。本願発明の実施に有用な不飽和脂肪酸類
の例としては、パルミトレイン酸塩(palmiteolate)、オ
レイン酸塩(oleate)、リニオレート（lineolate）、リ
ノール酸塩(linolenate)、リシネライジン酸塩(ricinel
adate)、リシノール酸塩(ricinolenate)がある。

【００６４】(4)不飽和カチオン界面活性剤類：

【００６５】

【化３０】

【００６６】ここで、Ｒ、Ｒ’及びｎは、上で定義され
た通りであり、そしてX^-は、Cl^-、Br^-、I^-、トシラー
ト、リン酸塩、硫酸塩、又はメシラートのような、対イ
オンである。本願発明の実施に有用な不飽和カチオン界
面活性剤類の例としては、N,N,N-トリメチル-N-(z-オク
タデセニル)アンモニウムクロリド、N,N,N-トリメチル-
N-ヘキサデセニルアンモニウムクロリド、N,N,N-トリメ
チル-N-テトラデセニルアンモニウムクロリド、N,N,N-
トリメチル-N-ドデセニルアンモニウムクロリド、及び
N,N,N-トリメチル-N-デセニルアンモニウムクロリドが
ある。

【００６７】アミンオキシド類に関するように、そのモ
ノマー類は、再度、上に開示したものと同じ開始剤を使
って、水中での遊離基重合によって重合させる。これら
のモノマー類は、上記と同一の濃度で、上に挙げたビニ
ルモノマー類の１つ以上と共重合させてもよい。

【００６８】アルカリ性及び酸性ハイライター類(acid
high-lighters)に対する汚れ耐性性能は、これらの小オ
リゴマー類をCaboJet 300（Cabot社）から入手可能な化
学的に修飾されたカーボンブラック顔料）に添加するこ
とにより改善されることを見出している。例えば、４重
量％のCaboJet 300、８重量％のグリセロール、８重量
％の1,5-ペンタンジオール及び１重量％のＯＯＡＯオリ
ゴマーから構成されたインクは、オリゴマーの無いイン
クに比較して３３％程度まで汚れ性が改善された。汚れ
耐性は、プリントサンプルを1乃至3秒間加圧加熱した後
現れた。100%の水堅牢性は、3分の乾燥時間後に観察さ
れた。

【００６９】このように、ＯＯＡＯの重合又はアルケン
基を有するその他の双性イオン界面活性剤は、それ自体
で、又は熱式インクジェットインクに用いられる、アク
リル酸塩、メタクリル酸塩、及びビニルエーテル類のよ
うな、ビニルモノマー類から成るその他のコポリマーに
組み込まれる時に、汚れ耐性、水堅牢性、にじみ制御
性、及び耐用性を改善することが期待される。ビニルポ
リマー類とのOOAOおよびその他の不飽和界面活性剤の共
重合によって、レーザ印刷に用いられるものに類似した
融解、フュージング(fusing)プロセスが可能となる。本
質的に、フューザ(fuser)技術は、プリント後処理であ
り、この場合、プリントしたページを、しばらくの間、
ポリマーのガラス遷移温度(Tｇ)以上に加熱する。従っ
て、そのマトリックスは、物理的に１つのものとして融
解された、ポリマー、着色剤類、及び媒体から構成され
る。

【００７０】3.上述の高分子添加剤採用のインクその他のインクジェット用インクに関するように、本願
発明のインクは、媒質と着色剤から成る。上述の高分子
添加剤は、にじみが制御されている水堅牢性、耐水性で
且つ汚れ耐性のあるインクを実現するためにインクに添
加されるものである。

【００７１】本発明の高分子添加剤の濃度は、全インク
組成の約０．２５から１５重量％の範囲にあり、好まし
くは、約０．５〜８重量％の範囲にある。

【００７２】上述の高分子添加剤に加えて、当分野で周
知のように、その他の種々の添加剤がインクに含まれて
いる。前述の補足的添加剤は、特殊用途に使えるように
インクの諸特性を最適化するのに採用されるものであ
る。例えば、熟練した当業者に周知のように、殺生物剤
をインク組成に用いて微生物の成長を阻害してよく、ED
TAのような金属イオン封鎖剤を含有させて重金属不純物
の有害な影響を排除してよく、さらに緩衝液を用いてイ
ンクのpHを調節してもよい。粘度調節剤及び他のアクリ
ル又は非アクリル系高分子のようなその他の既知添加剤
を添加してインク組成の各種特性を要望されるように改
善してもよい。全成分の純度は、インクジェット用イン
ク調合の慣用的商業的実践に通常採用されている純度で
ある。

【００７３】着色剤は、１つ以上の顔料かもしくは１つ
以上の染料の何れかを含む。顔料を用いる場合、分散剤
を使うか又はその顔料を化学的に修飾する。顔料と共に
用いられる分散剤類は、例えば、S.-H.Ma et al.に対す
る米国特許第５，０８５，９６８号に開示されている。
顔料の化学的修飾は、例えば、米国特許第５，８９１，
９３４号（1997年10月2日付けSerial No.08/955,477）
及び米国特許第５，８９１，２３２号（1997年10月28日
付けSerial No.08/958,948）に開示されている。

【００７４】着色剤として顔料を使う場合、１つ以上の
次の顔料は発明の実施において有用である；但し、この
作表は、発明を限定しようとするものではない。次の顔
料は、BASFから入手できるものである：Paliogen（商
標） Orange, Heliogen（商標） Blue L 6901F, Heliog
en（商標） Blue NBD 7010, Heliogen（商標） Blue K7
090, Heliogen（商標） Blue L 7101F, Paliogen（商
標） Blue L 6470, Heliogen（商標） Green K 8683,
及びHeliogen（商標） Green L 9140。次の顔料はCabot
から入手可能：Monarch（商標） 1400, Monarch（商標⁾
1300, Monarch（商標） 1100, Monarch（商標）1000,
Monarch（商標） 900, Monarch（商標） 880, Monarch
（商標） 800, 及びMonarch（商標） 700。次の顔料はC
iba-Geigyから入手可能：Chromophtal（商標） Yellow
3G, Chromophtal（商標） Yellow GR, Chromophtal（商
標） Yellow 8G, Igrazin（商標） Yellow 5GT, Igrali
te（商標） Rubine 4BL, Manastral（商標） Magenta,
Monastral（商標） Scarlet, Monastral（商標） Vio
let R, Monastral（商標） Red B,及びMonastral（商
標） Violet Maroon B。次の顔料はColumbianから入手
可能：Raven 7000, Raven5750, Raven 5250, Raven 500
0, 及びRaven 3500。次の顔料はDegussaから入手可能：
Color Black FW 200, Color Black FW 2, Color Black
FW 2V, Color Black FW 1, Color Black FW 18, Color
Black S 160, Color Black S 170, Special Black 6, S
pecial Black 5, Special Black 4A, Special Black 4,
Printex U, Printex V, Printex 140U, 及びPrintex 1
40V。次の顔料はDuPontから入手可能：Tipure（商標）
R-101。次の顔料はHeubachから入手可能：Dalamar（商
標）Yellow YT-858-D及びHeucophthal（商標） Blue G
XBT-583D。次の顔料はHoechstから入手可能：Permanent
Yellow GR, Permanent Yellow G, Permanent Yellow D
HG, Permanent Yellow NCG-71, Permanent Yellow GC,
Hansa Yellow RA, Hansa Brilliant Yellow 5GX-02, Ha
nsa Yellow-X, Novoperm（商標） Yellow HR,Novoperm
（商標） Yellow FGL, Hansa Brilliant Yellow 10GX,
Permanent Yellow G3R-01, Hostaperm（商標） Yellow
H4G, Hostaperm（商標） Yellow H3G,Hostaperm（商
標） Orange GR, Hostaperm（商標） Scarlet GO,及びP
ermanentRubine F6B。次の顔料はMobayから入手可能：Q
uindo（商標） Magenta, Indofast（商標） Brilliant
Scarlet, Quindo（商標） Red R6700, Quindo（商標）
Red R6713,及び Indofast（商標） Violet。次の顔料
はSun Chemから入手可能：L74-1357 Yellow, L75-1331
Yellow,及びL75-2577 Yellow, YGD 9374 Yellow, YHD 9
123 Yellow, YCD 9296 yellow, YFD 1100 Yellow, QHD
6040 Magenta, QFD 1180 Magenta, RFD 3217 Magenta,
QFD 1146 Magenta, RFD 9364 Magenta, QFD 9334 Magen
ta, BCD 6105 Cyan, BCD 9448 Cyan, BCD 6060 Cyan, B
FD 5002 Cyan,BFD 1121 Cyan,及びLHD 9303 Black。

【００７５】巨大分子発色団類の例には、Cabojet 200
とCabojet 300（Cabot Corporation(Billerica, MA)か
ら市販）、及びMicrojet Black CW（Orient Chemical
(Osaka, Japan)から市販）が含まれる。また、MMCsに関
する上記特許（上に挙げた、米国特許第5,749,952号；
第5,571,311号；第5,630,868号及び国際公開WO 96/1869
5, WO 96/18696, WO 97/48769、及び欧州公開EP688836
A）にも述べられている。

【００７６】染料を使う場合、１又は２以上の次の染料
は発明の実施において有用である。但し、この作表は、
発明を限定しようとするものではない：ニトロソ(CI Nu
mbers 10000-10299)、ニトロ(CI Numbers 10300-1099
9)、モノアゾ(CI Numbers 11000-19999)、ジスアゾ(CI
Numbers 20000-29999)、トリスアゾ(CI Numbers 30000-
34999)、ポリアゾ(CI Numbers 35000-36999)、アゾイッ
ク(CI Numbers 37000-39999)、スチルベン(CI Numbers
40000-40799)、カロテノイド(CI Numbers 40800-4099
9)、ジフェニルメタン(CI Numbers 41000-41999)、トリ
アリールメタン(CINumbers 42000-44999)、キサンテン
(CI Numbers 45000-45999)、アクリジン(CINumbers 460
00-46999)、キノリン(CI Numbers 47000-47999)、メチ
ン及びポリメチン(CI Numbers 48000-48999)、チアゾー
ル(CI Numbers 49000-49399)、インダミン及びインドフ
ェノール(CI Numbers 49400-49999)、アジン(CI Number
s 50000-50999)、オキサジン(CI Numbers 51000-5199
9)、チアジン(CI Numbers 52000-52999)、硫黄(CI Numb
ers 53000-54999)、ラクトン(CI Numbers 55000-5599
9)、アミノケトン(CI Numbers 56000-56999)、ヒドロキ
シケトン(CI Numbers 57000-57999)、アントラキノン(C
I Numbers 58000-72999)、インジゴイド(CI Numbers730
00-73999)、フタロシアニン(CI Numbers 74000-7499
9)、天然有機色素(CI Numbers 75000-75999)、酸化基剤
(CI Numbers 76000-76999)、及び無機色素(CI Numbers
77000-77999)。前出の染料は、Society of Dyers and C
olorists, Yorkshire, England (1971)によって発行さ
れたColor Index, Vol.4, 3rd Ed.に表示されているも
のである。

【００７７】着色剤の濃度は、全インク組成の約０．０
１〜８重量％の範囲にあり、好ましくは、約０．０１〜
３重量％の範囲にある。

【００７８】ベヒクルは、１又は２以上の共溶媒と水か
ら構成される。共溶媒は、インクジェットプリンティン
グに通常用いられる１又は２以上の、有機の、水混和性
溶媒を含む。本発明の実施に使用される共溶媒の種類と
しては、限定するものではないが、脂肪族アルコール
類、芳香族アルコール類、ジオール類、グリコールエー
テル類、ポリ（グリコール）エーテル類、カプロラクタ
ム類、ホルムアミド類、アセトアミド類、及び長鎖アル
コール類がある。本発明の実施に用いられる化合物の例
としては、限定するものではないが、30炭素以下の第一
級脂肪族アルコール類、30炭素以下の第一級芳香族アル
コール類、30炭素以下の第二級脂肪族アルコール類、30
炭素以下の第二級芳香族アルコール類、30炭素以下の1,
2-アルコール類、30炭素以下の1,3-アルコール類、30炭
素以下の1,ω-アルコール類、エチレングリコールアル
キルエーテル類、プロピレングリコールアルキルエーテ
ル類、ポリ（エチレングリコール）アルキルエーテル
類、ポリ（エチレングリコール）アルキルエーテル類の
比較的高い同族体類、ポリ（プロピレングリコール）ア
ルキルエーテル類、ポリ（プロピレングリコール）アル
キルエーテル類の比較的高い同族体類、N-アルキルカプ
ロラクタム類、未置換カプロラクタム類、置換ホルムア
ミド類、未置換ホルムアミド類、置換アセトアミド類、
及び未置換アセトアミド類がある。本発明の実施におい
て好ましく用いられる共溶媒の特定例には、限定するも
のではないが、N-メチルピロリドン、1,5-ペンタンジオ
ール、2-ピロリドン、ジエチレングリコール、1,3-(2-
メチル)-プロパンジオール、1,3,5-(2-メチル)-ペンタ
ントリオール、テトラメチレンスルホン、3-メトキシ-3
-メチルブタノール、グリセロール、及び1,2-アルキル
ジオール類がある。

【００７９】共溶媒の濃度は、インクの約０．０１〜３
０重量％の範囲にあり、好ましくは、全インク組成の約
１〜１５重量％の範囲にある。

【００８０】インク組成のバランスは、水によって調整
する。

【００８１】産業上の応用性不飽和アミンオキシド類、不飽和脂肪酸類、ベタインス
ルホン酸塩、及び不飽和カチオン界面活性剤類から形成
された高分子添加剤含有のインクは、水堅牢性、汚れ耐
性、及びにじみ制御性を改善するものとしてインクジェ
ット用インクとしての用途を見出すものと期待される。

【００８２】以上、特殊な高分子添加剤類を含むインク
ジェット印刷用のインクを開示した。明らかな特質の種
々の変更並びに修正を行ってよく、且つ該変更及び修正
の全ては、添付請求の範囲内に帰属するものと考えられ
るということは、熟練した当業者には明らかとなろう。

【００８３】以上、本発明の実施例について詳述した
が、以下、本発明の各実施態様の例を示す。

【００８４】（実施態様１）着色剤とベヒクルとから成
るインクジェットプリント用のインクジェットインクに
おいて、前記インクジェットインクはさらに不飽和両性
イオン界面活性剤類と不飽和脂肪酸類と不飽和カチオン
界面活性剤類とから成る群から選択される不飽和界面活
性剤から誘導された少なくとも１つのポリマーから成る
高分子添加剤を含み、前記不飽和界面活性剤が少なくと
も１つの炭素ー炭素二重結合を有することを特徴とする
インクジェットインク。

【００８５】（実施態様２）前記不飽和両性イオン界面
活性剤が不飽和アミンオキシド類、不飽和ベタイン類及
び不飽和ベタインスルホン酸塩類から成る群から選択さ
れることを特徴とする前項(1)記載のインクジェットイ
ンク。

【００８６】（実施態様３）前記不飽和アミンオキシド
は以下の式で表わされることを特徴とする前項(2)記載
のインクジェットインク。

【化３１】ここで、Ｒ及びＲ’は、1から20個の炭素原子を有する
任意のアルキル鎖であり、そしてｎは、1から20の整
数。

【００８７】（実施態様４）前記不飽和アミンオキシド
が、N,N-ジメチル-N-(z-9-オクタデセニル)-N-アミンオ
キシド、N,N-ジメチル-N-ヘキサデセニル-N-アミンオキ
シド、N,N-ジメチル-N-テトラデセニル-N-アミンオキシ
ド、N,N-ジメチル-N-ドデセニル-N-アミンオキシド、及
びN,N-ジメチル-N-デセニル-N-アミンオキシドから成る
群から選択されることを特徴とする前項(3)記載のイン
クジェットインク。

【００８８】（実施態様５）前記不飽和ベタインが、以
下の式で表わせることを特徴とする前項(2)記載のイン
クジェットインク。

【化３２】ここで、Ｒ及びＲ’は、1から20個の炭素原子を有する
任意のアルキル鎖、nは、1から20の整数、そしてmは、1
から20の範囲の整数。

【００８９】（実施態様６）前記不飽和ベタインが、N,
N-ジメチル-N-(4-z-ドデセニル)-N-アンモニオエタンカ
ルボン酸塩、N,N-ジメチル-N-テトラデセニル-N-アンモ
ニオエタンカルボン酸塩、N,N-ジメチル-N-ヘキサデセ
ニル-N-アンモニオエタンカルボン酸塩、N,N-ジメチル-
N-オクタデセニル-N-アンモニオエタンカルボン酸塩、
及びN,N-ジメチル-N-デセニル-N-アンモニオエタンカル
ボン酸塩から成る群から選択されることを特徴とする前
項(5）記載のインクジェットインク。

【００９０】（実施態様７）前記不飽和ベタインスルホ
ン酸塩が以下の式で表わされることを特徴とする前項
(2)記載のインクジェットインク。

【化３３】ここで、Ｒ及びＲ’は、1から20個の炭素原子を有する
任意のアルキル鎖、nは、1から20の整数、そしてmは、1
から20の範囲の整数。

【００９１】（実施態様８）前記不飽和ベタインスルホ
ン酸塩が、N,N-ジメチル-N-(4-z-ドデセニル)-N-アンモ
ニオプロパンスルホン酸塩、N,N-ジメチル-N-テトラデ
セニル-N-アンモニオプロパンスルホン酸塩、N,N-ジメ
チル-N-ヘキサデセニル-N-アンモニオプロパンスルホン
酸塩、N,N-ジメチル-N-オクタデセニル-N-アンモニオプ
ロパンスルホン酸塩、及びN,N-ジメチル-N-デセニル-N-
アンモニオプロパンスルホン酸塩から成る群から選択さ
れることを特徴とする前項(7)記載のインクジェットイ
ンク。

【００９２】（実施態様１０）前記不飽和脂肪酸が以下
の式に表わされるものであることを特徴とする前項(1)
記載のインクジェットインク。

【化３４】ここで、Ｒ及びＲ’は、1から２０個の炭素原子を有す
る任意のアルキル鎖であり、そしてｎは、1から20の整
数。

【００９３】（実施態様１０）前記不飽和脂肪酸が、パ
ルミトレイン酸塩(palmiteolate)、オレイン酸塩(oleat
e)、リネオラート（lineolate)、リノール酸塩(linolen
ate)、リシネライジン酸塩(ricineladate)、及びリシノ
ール酸塩(ricinolenate)から成る群から選択されること
を特徴とする前項(9)記載のインクジェットインク。

【００９４】（実施態様１１）前記不飽和カチオン界面
活性剤が、以下の式で表わさせることを特徴とする前項
(1)記載のインクジェットインク。

【化３５】ここで、Ｒ及びＲ’は、1から20個の炭素原子を有する
任意のアルキル鎖、nは、1から20の整数、そしてXは、C
l^-、Br^-、I^-、トシラート、リン酸塩、硫酸塩、又はメ
シラートから成る群から選択される対イオン。

【００９５】（実施態様１２）前記不飽和カチオン界面
活性剤が、N,N,N-トリメチル-N-(z-オクタデセニル)ア
ンモニウムクロリド、N,N,N-トリメチル-N-ヘキサデセ
ニルアンモニウムクロリド、N,N,N-トリメチル-N-テト
ラデセニルアンモニウムクロリド、N,N,N-トリメチル-N
-ドデセニルアンモニウムクロリド、及びN,N,N-トリメ
チル-N-デセニルアンモニウムクロリドから成る群から
選択されることを特徴とする前項(11)記載のインクジェ
ットインク。

【００９６】（実施態様１３）前記高分子添加剤が、前
記インクジェットインクの約０．２５〜１５重量％の範
囲内の濃度で前記インクが存在することを特徴とする前
項(1)記載のインクジェットインク。

【００９７】（実施態様１４）前記濃度は前記インクジ
ェットインクの約０．５〜８重量％の範囲内であること
を特徴とする前項(13)記載のインクジェットインク。

【００９８】（実施態様１５）前記高分子添加剤が、さ
らに、少なくとも１つのビニルモノマーを、前記高分子
添加剤の０〜約９９重量％の量で含有することを特徴と
する前項(1)記載のインクジェットインク。

【００９９】（実施態様１６）前記少なくとも１つのビ
ニルモノマーが、アクリル酸塩類、メタクリル酸塩類、
及びビニルエーテル類から成る群から選択されることを
特徴とする前項(15)記載のインクジェットインク。

【０１００】（実施態様１７）着色剤と媒質とから成る
インクジェットインクの水堅牢性、汚れ耐性、及びにじ
み制御性を改善する方法において、不飽和両性イオン界
面活性剤類と、不飽和脂肪酸類と、不飽和カチオン界面
活性剤類とから成る群から選択される不飽和界面活性剤
から誘導された少なくとも１つのポリマーから成る高分
子添加剤の有効量を前記インクジェットインクに添加す
るステップを設けて成り、前記の不飽和界面活性剤が少
なくとも１つの炭素−炭素二重結合を有することを特徴
とする方法。

【０１０１】（実施態様１８）前記両性イオン界面活性
剤が、不飽和アミンオキシド類、不飽和ベタイン類、及
び不飽和ベタインスルホン酸塩類から成る群から選択さ
れることを特徴とする前項(17)記載の方法。

【０１０２】（実施態様１９）前記不飽和アミンオキシ
ドは以下の式で表わされることを特徴とする前項(18)記
載の方法。

【化３６】ここで、Ｒ及びＲ'は、1から20個の炭素原子を有する任
意のアルキル鎖であり、そしてnは、1から20の整数。

【０１０３】（実施態様２０）前記不飽和アミンオキシ
ドが、N,N-ジメチル-N-(z-9-オクタデセニル)-N-アミン
オキシド、N,N-ジメチル-N-ヘキサデセニル-N-アミンオ
キシド、N,N-ジメチル-N-テトラデセニル-N-アミンオキ
シド、N,N-ジメチル-N-ドデセニル-N-アミンオキシド、
及びN,N-ジメチル-N-デセニル-N-アミンオキシドから成
る群から選択されることを特徴とする前項(19)記載の方
法。

【０１０４】（実施態様２１）前記不飽和ベタインが、
以下の式で表わされることを特徴とする前項(18)記載の
方法。

【化３７】ここで、Ｒ及びＲ’は、1から２０個の炭素原子を有す
る任意のアルキル鎖、nは、1から20の整数、そしてm
は、1から20の範囲の整数。

【０１０５】（実施態様２２）前記不飽和ベタインが、
N,N-ジメチル-N-(4-z-ドデセニル)-N-アンモニオエタン
カルボン酸塩、N,N-ジメチル-N-テトラデセニル-N-アン
モニオエタンカルボン酸塩、N,N-ジメチル-N-ヘキサデ
セニル-N-アンモニオエタンカルボン酸塩、N,N-ジメチ
ル-N-オクタデセニル-N-アンモニオエタンカルボン酸
塩、及びN,N-ジメチル-N-デセニル-N-アンモニオエタン
カルボン酸塩から成る群から選択されることを特徴とす
る前項(21)記載の方法。

【０１０６】（実施態様２３）前記不飽和ベタインスル
ホン酸塩は以下の式で表わされることを特徴とする前項
(18)記載の方法。

【化３８】ここで、Ｒ及びＲ’は、1から２０個の炭素原子を有す
る任意のアルキル鎖、nは、1から20の整数、そしてm
は、1から20の範囲の整数。

【０１０７】（実施態様２３）前記不飽和ベタインスル
ホン酸塩が、N,N-ジメチル-N-(4-z-ドデセニル)-N-アン
モニオプロパンスルホン酸塩、N,N-ジメチル-N-テトラ
デセニル-N-アンモニオプロパンスルホン酸塩、N,N-ジ
メチル-N-ヘキサデセニル-N-アンモニオプロパンスルホ
ン酸塩、N,N-ジメチル-N-オクタデセニル-N-アンモニオ
プロパンスルホン酸塩、及びN,N-ジメチル-N-デセニル-
N-アンモニオプロパンスルホン酸塩から成る群から選択
されることを特徴とする前項(22)記載の方法。

【０１０８】（実施態様２５）前記不飽和脂肪酸が、以
下の式で表わされることを特徴とする前項(17)記載の方
法。

【化３９】ここで、Ｒ及びＲ’は、1から20個の炭素原子を有する
任意のアルキル鎖であり、そしてnは、1から20の整数。

【０１０９】（実施態様２６）前記不飽和脂肪酸が、パ
ルミトレイン酸塩(palmiteolate)、オレイン酸塩(oleat
e)、リネオレート（lineolate）、リノール酸塩(linole
nate)、リシネライジン酸塩(ricineladate)、及びリシ
ノール酸塩(ricinolenate)から成る群から選択されるこ
とを特徴とする前項(25)記載の方法。

【０１１０】（実施態様２７）前記不飽和カチオン界面
活性剤が、以下の式で表わされることを特徴とする前項
(17)記載の方法。

【化４０】ここで、Ｒ及びＲ’は、1から20個の炭素原子を有する
任意のアルキル鎖、nは、1から20の整数、そしてXは、C
l^-、Br^-、I^-、トシラート、リン酸塩、硫酸塩、又はメ
シラートから成る群から選択される対イオン。

【０１１１】（実施態様２８）前記不飽和カチオン界面
活性剤が、N,N,N-トリメチル-N-(z-オクタデセニル)ア
ンモニウムクロリド、N,N,N-トリメチル-N-ヘキサデセ
ニルアンモニウムクロリド、N,N,N-トリメチル-N-テト
ラデセニルアンモニウムクロリド、N,N,N-トリメチル-N
-ドデセニルアンモニウムクロリド、及びN,N,N-トリメ
チル-N-デセニルアンモニウムクロリドから成る群から
選択されることを特徴とする前項(27)記載の方法。

【０１１２】（実施態様２９）前記高分子添加剤が、前
記インクジェットインクの約０．２５〜１５重量％の範
囲内の濃度で前記インク中に存在することを特徴とする
前項(17)記載の方法。

【０１１３】（実施態様３０）前記濃度が、前記インク
ジェットインクの約０．５〜８重量％の範囲内であるこ
とを特徴とする前項(29)記載の方法。

【０１１４】（実施態様３１）前記高分子添加剤が、さ
らに、少なくとも１つのビニルモノマーを、前記高分子
添加剤の０〜約９９重量％の量で含有することを特徴と
する前項(17)記載の方法。

【０１１５】（実施態様３２）前記少なくとも１つのビ
ニルモノマーが、アクリル酸塩類、メタクリル酸塩類、
及びビニルエーテル類から成る群から選択されることを
特徴とする前項(31)記載の方法。

【０１１６】（実施態様３３）前記高分子添加剤が、前
記の不飽和界面活性剤のモノマーの遊離基重合によって
形成されることを特徴とする前項(17)記載の方法。

【０１１７】（実施態様３４）前記重合が、ペルオキソ
硫酸塩のナトリウム、カリウム、及びアンモニウム塩及
びアゾ化合物から成る群から選択される開始剤の存在で
行われることを特徴とする前項(33)記載の方法。

【０１１８】（実施態様３５）前記開始剤を、前記モノ
マーの溶液の約０．０１〜１．５重量％の範囲内の量で
添加することを特徴とする前項(34)記載の方法。

フロントページの続き (72)発明者ジョセフ・ダブリュ・ツァングアメリカ合衆国オレゴン州コーバリスノウスウエスト・エリザベス・ドライブ 515

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】着色剤とベヒクルとから成るインクジェッ
トプリント用のインクジェットインクにおいて、前記イ
ンクジェットインクはさらに不飽和両性イオン界面活性
剤類と不飽和脂肪酸類と不飽和カチオン界面活性剤類と
から成る群から選択される不飽和界面活性剤から誘導さ
れた少なくとも１つのポリマーから成る高分子添加剤を
含み、前記不飽和界面活性剤が少なくとも１つの炭素ー
炭素二重結合を有することを特徴とするインクジェット
インク。