(57)【要約】【課題】様々なプリント基体上での持久性および強靱性、改善された光学密度、低い透き通しなどの改善された印刷性能を提供する改善されたインク組成物を提供する。【解決手段】インク組成物は、着色剤と、エポキシコポリマーラテックスなどの反応性ポリマーラテックスと、任意で含まれる散逸性ポリマーと、スルホン化ポリエステルなどの分散剤と、水などの液体ビヒクルと、を含む。インク組成物は、周囲温度で安定な液体であるが、加熱または液体ビヒクルの一部の除去によりゲルになる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色剤；
反応性ポリマーラテックス；
任意で含まれる散逸性ポリマー；
分散剤；および
液体ビヒクル
を含むインク組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してインク組成物に関し、さらに詳細には、不均一反応性（ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ  ｒｅａｃｔｉｖｅ）インク組成物に関する。なおいっそう詳細には、本発明は、着色剤と、反応性ラテックスと、ポリオールおよび／またはジオールと、スルホン化ポリエステルなどの分散剤と、水などの液体ビヒクルと、を含有するインク組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、相変化インク（「ホットメルトインク」および／または「ゲルインク」と呼ばれる場合もある）は周囲温度（ａｍｂｉｅｎｔ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）で固相であるが、圧電インクジェット印刷装置などのインクジェット印刷装置の高い操作温度では液相で存在する。ジェット操作温度で、液体インクの液滴は印刷装置から噴射され、直接または加熱された中間体転写ベルトまたはドラムを介してインクの液滴が記録用基体の表面と接触すると、インクの液滴は急速に凝固するかまたは固定化されて、凝固したインク液滴の所定のパターンを形成する。相変化インクは、米国特許第５４９６８７９号およびドイツ国特許公開番号ＤＥ４２０５６３６ＡＬおよびＤＥ４２０５７１３ＡＬ（これらの開示は全体として本発明の一部として参照される）に開示されているようなグラビア印刷などの他の印刷技術においても用いられる。
【０００３】
ゲルインクは、相変化インクの特別の種類とみなすことができる。ゲルインクにおいて、インク組成物は一般に低温で安定で、しばしば液体である組成物として存在するが、高温および／または水がインクから除去された場合に非常に高粘度の溶液を形成する。安定な液体から、依然として液体成分を含有する高粘度のゲルマトリックスへというタイプの相変化が起こる。従って、ゲルインクは、加熱された基体上に印刷するために使用できるか、あるいは輻射加熱器またはフューザーなどの加熱装置を使用する場合、低い温度の基体上に印刷するために使用できる。
【０００４】
カラー印刷用の相変化インクは、典型的には相変化インク適合性着色剤と組み合わせられた相変化インクキャリア組成物を含む。特定の実施形態において、一連の着色された相変化インクは、インクキャリア組成物を適合性減法原色（ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅ  ｐｒｉｍａｒｙ）着色剤と組み合わせることにより形成することができる。減法原色着色相変化インクは、４成分色素、すなわち、シアン、マゼンタ、イエローおよび黒を含み得るが、インクはこれらの４色に限定されるわけではない。これらの減法原色着色インクは、１つの色素または色素の混合物を用いることにより形成することができる。例えば、マゼンタはソルベントレッド染料の混合物を用いることにより得ることができ、あるいはコンポジットブラックはいくつかの染料を混合することにより得ることができる。米国特許第４８８９５６０号、第４８８９７６１号、および第５３７２８５２号は、用いられる減法原色着色剤はカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ソルベント染料、ディスパース染料、変性アシッドおよびダイレクト染料、およびベーシック染料のクラスの染料を含み得ることを教示している。着色剤はさらに、例えば、米国特許５２２１３３５、米国特許第５６２１０２２号（相変化インク組成物における特定種のポリマー染料の使用を開示する）に開示されているような顔料も含むことができる。
【０００５】
相変化インクは、郵便の消印、工業用マーキング、および標識付などの用途、ならびにオフィス用および特殊用途を含む製造用印刷用途のどちらにも使用されてきた。
【０００６】
相変化インクは、輸送、長期貯蔵などの間、室温で固相のままであるので、インクジェットプリンタに望ましい。加えて、液体インクジェットに関するインク蒸発の結果としてのノズルの目詰まりに関連する問題はほとんど解消され、従ってインクジェット印刷の信頼性が改善される。さらに、インク液滴が最終記録基体（例えば、紙、透明物質など）上に直接適用される相変化インクジェットプリンタにおいて、液滴は基体と接触すると直ちに凝固し、印刷媒体に沿ってのインクの移動が防止され、ドット品質が改善される。
【０００７】
相変化インクキャリア組成物としての使用に好適な組成物は公知である。かかる物質を開示している文献のいくつかの代表例としては、米国特許第３６５３９３２号、第４３９０３６９号、第４４８４９４８号、第４６８４９５６号、第４８５１０４５号、第４８８９５６０号、第５００６１７０号、第５１５１１２０号、第５３７２８５２号、および第５４９６８７９号、欧州特許公開番号０１８７３５２および０２０６２８６、ドイツ国特許公開ＤＥ４２０５６３６ＡＬおよびＤＥ４２０５７１３ＡＬ、およびＰＣＴ特許出願番号ＷＯ９４／０４６１９が挙げられる。適当なキャリア物質は、パラフィン、微結晶性ワックス、ポリエチレンワックス、エステルワックス、脂肪酸および他のワックス状物質、脂肪酸アミド含有物質、スルホンアミド物質、異なる天然源（例えば、トール油ロジンおよびロジンエステル）から製造される樹脂状物質、および多くの合成樹脂、オリゴマー、ポリマー、およびコポリマーを含み得る。
【０００８】
公知の組成物および方法はそれらの意図される目的に適しているが、インクジェット印刷プロセス、例えば圧電インクジェット印刷プロセスなどに好適な相変化および他のインクに対する必要性が依然としてある。加えて、現在公知の相変化インクよりも低い温度で噴射することができ、これによりエネルギー使用を軽減し、インクの改善された熱安定性を可能にするインクが依然として必要とされる。また、噴射温度で望ましく低い粘度値を示し、これにより噴射頻度の増加を可能にするインクも依然として必要とされる。さらに、噴射温度で望ましく低い摩擦係数を示す画像をつくり、これによりインクがその上に印刷された基体がコピー機の自動書類搬送装置を通過する際の性能を改善し、またイメージの感触を改善し、場合によってはドライスミア（ｄｒｙ  ｓｍｅａｒ）特性を改善するインクについての必要性も依然としてある。パイル（ｐｉｌｅ）高さが減少したイメージを生成させるインクも必要とされている。加えて、改善されたスクラッチ耐性を有するイメージを生成するインクも必要とされる。さらに、改善された外観および感触を有するイメージを生成するインクも必要とされる。さらに、改善された性能および強靱性を有するイメージを生成するインクも必要とされる。高速印刷に好適で、これによりトランザクションおよびプロダクション印刷用途を可能にするインクも依然として必要とされる。
【特許文献１】米国特許第５４９６８７９号
【特許文献２】ドイツ国特許公開番号ＤＥ４２０５６３６ＡＬ
【特許文献３】ドイツ国特許公開番号ＤＥ４２０５７１３ＡＬ
【特許文献４】米国特許第４８８９５６０号
【特許文献５】米国特許第４８８９７６１号
【特許文献６】米国特許第５３７２８５２号
【特許文献７】米国特許第５２２１３３５号
【特許文献８】米国特許第５６２１０２２号
【特許文献９】米国特許第３６５３９３２号
【特許文献１０】米国特許第４３９０３６９号
【特許文献１１】米国特許第４４８４９４８号
【特許文献１２】米国特許第４６８４９５６号
【特許文献１３】米国特許第４８５１０４５号
【特許文献１４】米国特許第４８８９５６０号
【特許文献１５】米国特許第５００６１７０号
【特許文献１６】米国特許第５１５１１２０号
【特許文献１７】米国特許第５３７２８５２号
【特許文献１８】米国特許第５４９６８７９号
【特許文献１９】欧州特許公開番号０１８７３５２
【特許文献２０】欧州特許公開番号０２０６２８６
【特許文献２１】ドイツ国特許公開番号ＤＥ４２０５６３６ＡＬ
【特許文献２２】ドイツ国特許公開番号ＤＥ４２０５７１３ＡＬ
【特許文献２３】ＰＣＴ特許出願番号ＷＯ９４／０４６１９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
例えば、これらの様々なインクデザインにもかかわらず、改善されたインク組成物が依然として必要とされる。特に、改善されたインク組成物は、改善された印刷(ｐｒｉｎｔｉｎｇ）性能、例えば様々なプリント基体上での持久性および強靱性、改善された光学密度、低い透き通し（すなわち、印刷された基体の反対側からの外観）などを提供するために必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
特に、様々な前述した必要性その他は、次のものを含むインク組成物により提供される：
着色剤；
反応性ラテックス；
任意で含まれる散逸性ポリマー；
ポリエステル；および
液体ビヒクル。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の相変化インクは、相変化キャリアシステムまたは組成物を含有する。相変化キャリア組成物は、典型的には、直接印刷モードあるいは間接またはオフセット印刷転写システムに用いるためにデザインされている。相変化キャリア組成物は一般にインク組成物を低温での安定な液体組成物から高温または水および／または溶媒が除去された場合の高粘度ゲル組成物へと変化させることができる。
【００１２】
直接印刷モードにおいて、一実施形態における相変化キャリア組成物は、相変化インクが（１）記録用基体に直接印刷された後に周囲温度に冷却されたとき、最終記録用基体（例えば、紙、透明物質など）上に均一な厚さの薄膜で施用されること、（２）基体上に施用されたイメージが曲げられた際に割れないために十分な柔軟性を保持しつつ、延性であること、および（３）高度の耐光性、彩度、透明性、および熱安定性を有することを可能にする１以上の物質を含む。
【００１３】
オフセット印刷転写または間接印刷モードにおいて、一実施形態における相変化キャリア組成物は、直接印刷モードインクに望ましい特性だけでなく、例えば米国特許第５３８９９５８号（その開示は全体として本発明の一部として参照される）に記載されるような、かかるシステムにおける使用に望ましい流体および機械的性質を示す。
【００１４】
本発明のインク組成物は、一般に、着色剤と、反応性ラテックスと、ポリオールおよび／またはジオールであってもよい散逸性ポリマーと、スルホン化ポリエステルなどの分散剤と、水などの液体ビヒクルと、を包含する。
【００１５】
インク組成物の形成において用いられる反応性ラテックスは、好ましくはエポキシ含有（メタ）アクリレート系ポリマーラテックスである。実施形態において、ポリマーラテックスはホモポリマー、コポリマー、ターポリマー、または高級モノマー単位含有ポリマーであるのが好ましく、コポリマーラテックスが好ましい。ラテックスがコポリマーラテックスである実施形態において、コポリマーは好ましくは次の式のモノマー単位からなるランダムコポリマーである：
【００１６】
【化１】
2006169525.tif 000002
【００１７】
式中、ＡおよびＢはコポリマーのランダム単位を表し、各Ｒ1は独立して水素またはメチル基であり、Ｒ2は約２〜約１２個の炭素原子を有するアルキルまたはアリール基、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシルなどであり、ｍおよびｎはそれぞれのポリマー単位のモルパーセントを表し、それぞれ約０．１〜約９９．９モルパーセントの範囲である。ただし、ｎとｍの合計はコポリマーの１００モルパーセントであるとする。このポリマーは一般にＡm−Ｂnとして表すことができるが、ＡおよびＢモノマー単位はポリマー中でランダムに分布し得る。
【００１８】
コポリマーについての上記式において、ＡおよびＢは好ましくは（メタ）アクリレート系モノマー種であり、これは置換されていても、置換されていなくてもよく、ここでＡおよびＢの少なくとも一方は１以上のエポキシ官能基を含む。本明細書において用いられる場合、（メタ）アクリレートはアクリレートまたはメタクリレートを意味するために用いられる。従って、メチル（メタ）アクリレートはメチルアクリレートまたはメチルメタクリレートを意味する。例えば、ＡおよびＢ（ＡおよびＢは同一でも異なっていてもよい）は、（メタ）アクリレート、１〜約１０個の炭素原子を有する置換または非置換アルキル鎖を有するアルキル（メタ）アクリレート、アリール基が置換または非置換フェニル基などであるアリール（メタ）アクリレートから独立して選択することができ；Ｂは、グリシジルアクリレートまたはグリシジルメタクリレートなど少なくとも１つのエポキシ官能基を包含する。好ましくは、Ａは（メタ）アクリレートであり、Ｂはエポキシ含有（メタ）アクリレートである。
【００１９】
コポリマーについての上記式において、ｎおよびｍはそれぞれのポリマー単位のモルパーセントを表す。好ましくは、ｎおよびｍのそれぞれは独立して、約０．１〜約９９．９モルパーセントであり、ｎとｍの合計は１００である。好ましくは、ｍは約６５〜約９５モルパーセントであり、ｎは約５〜約３５モルパーセントであり、ただし、ｍとｎの合計は１００モルパーセントである。
【００２０】
ラテックスは、好ましくは水などの適当な液体中のポリマーの懸濁液またはラテックスの形態において提供される。ラテックスは、例えば、固形分が約５または１０パーセント〜約４０または５０パーセントの範囲で提供されうるが、約２０〜約３０パーセント、または約２５パーセントが好ましい。コポリマーのガラス転移温度は好ましくは約１０〜約１５０℃であり、数平均分子量は好ましくは約１００００〜約２０００００グラム／モルであり、重量平均分子量は、好ましくは約２００００〜約７５００００グラム／モルであり、多分散性は好ましくは、ゲル透過クロマトグラフィーにより測定すると約１．５〜約２０である。ラテックス粒子サイズは好ましくは約２０〜約５００ｎｍである。
【００２１】
インク組成物は、任意に散逸性ポリマー（ｄｉｓｓｉｐａｔａｂｌｅ  ｐｏｌｙｍｅｒ）、または、保湿剤を含んでもよい。これは特にプリントヘッドが長時間アイドル状態で放置された後に一般に改善された噴射機能性を得るために、プリントヘッドノズルでの保水性を向上させるために使用できる。かかる散逸性ポリマーの例としては、これらに限定されないが、グリコールおよびグリセリンで始まるポリエーテルトリオールなどが挙げられる。具体例としては、例えば、プロポキシル化ポリオール、例えば、ＶＯＲＡＮＯＬ  ＣＰ４５０ポリオール（平均分子量が４５０であるグリセリンプロポキシル化ポリエーテルトリオール）およびＶＯＲＡＮＯＬ  ＣＰ３００ポリオール（平均分子量が３００であるグリセリンプロポキシル化ポリエーテルトリオール）挙げられる。好ましい散逸性ポリマーの実施形態は、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ）から入手可能なＶＯＲＡＮＯＬ３７０である。ＶＯＲＡＮＯＬ３７０は、１以上の次のものの混合物であると考えられる：
【００２２】
【化２】
2006169525.tif 000003
【００２３】
およびこのＶＯＲＡＮＯＬ（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．，Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈ．から入手可能）に基づく任意の他の可能な一価、二価、三価、および四価基中心基。ここで、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、およびｇはそれぞれエチレンオキシド繰り返し単位の数を表す整数であり、出発物質（全ての末端基はヒドロキシ基で終わる）の分子量は約１０４０である。
【００２４】
インク組成物はまた、好ましくは液体ビヒクル中の他のインク成分の分散を助ける分散剤および／または界面活性添加剤を含有する。使用できる分散剤の例としては、これらに限定されないが、水溶性ポリマー、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウムおよびポリメタクリル酸ナトリウム；アニオン性界面活性剤、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクタデシル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウムおよびステアリン酸カリウム；カチオン性界面活性剤、例えば、ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテートおよびラウリルトリメチルアンモニウムクロリド；両性界面活性剤、例えば、ラウリルジメチルアミンオキシド；非イオン性界面活性剤、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルおよびポリオキシエチレンアルキルアミン；無機塩、例えばリン酸三カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウムおよび炭酸バリウム；その混合物などが挙げられる。いくつかの好ましい実施形態において、分散剤は、ポリエステル、好ましくはスルホン化ポリエステルである。
【００２５】
実施形態において、インク組成物について選択されるポリマーまたは高分子分散剤を、安定化作用を提供するための量、またはそれより多い量において添加することができる。このように、例えば、その成分はインクを安定化するために必要であるより高い割合で添加することができ、これにより粘度調節剤として作用する。
【００２６】
ポリエステルが分散剤として用いられる場合、ポリエステル分散剤は最も好ましくはスルホン化ポリエステルである。スルホン化ポリエステルは任意の適当な酸およびアルコールから形成することができる。好ましくは、ポリエステルは１以上のテレフタレートおよび１以上のグリコールから誘導される。例えば、ポリエステルは、例えば３種のグリコール成分を包含する反応から誘導することができる。本発明の最も好ましい実施形態において、ポリエステルは、ジメチルテレフタレート、ジメチル５−スルホイソフタル酸ナトリウム、プロパンジオール、ジエチレングリコールおよびジプロピレンブリコールの反応から誘導されるスルホン化ポリエステルである。
【００２７】
本発明において用いることができるスルホン化エステルのさらなる例は、米国特許第５５９３８０７号および第５９４５２４５号に記載されており、例えば、ナトリウムスルホン化ポリエステル、さらに具体的には、ポリ（１，２−プロピレン−ソジオ５−スルホイソフタレート）、ポリ（ネオペンチレン−ソジオ５−スルホイソフタレート）、ポリ（ジエチレン−ソジオ５−スルホイソフタレート）、コポリ（１，２−プロピレン−ソジオ５−スルホイソフタレート）−コポリ−（１，２−プロピレン−テレフタレート−フタレート）、コポリ（１，２−プロピレン−ジエチレン−ソジオ５−スルホイソフタレート）−コポリ−（１，２−プロピレン−ジエチレン−テレフタレート−フタレート）、コポリ（エチレン−ネオペンチレン−ソジオ５−スルホイソフタレート）−コポリ−（エチレン−ネオペンチレン−テレフタレート−フタレート）、およびコポリ（プロポキシル化ビスフェノールＡ）−コポリ−（プロポキシル化ビスフェノールＡ−ソジオ５−スルホイソフタレート）が挙げられる。
【００２８】
スルホン化ポリエステルは、実施形態においては次の式により表されてもよく、またはｎおよびｐセグメントが分離しているそのランダムコポリマーであってもよい。
【００２９】
【化３】
2006169525.tif 000004
【００３０】
式中、Ｒは例えば２〜約２５個の炭素原子を有するアルキレン、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン、オキシアルキレンジエチレンオキシドなどであり；Ｒ’は例えば約６〜約３６個の炭素原子を有するアリーレン、例えばベンジレン、ビスフェニレン、ビス（アルコキシ）ビスフェノレンなどであり；Ｘは適当な対イオン、例えばナトリウムなどのアルカリ金属などを表し；ｐおよびｎは、ポリマー全体が約１０〜約２００００の繰り返しセグメントを含有するようなそれぞれのランダムに繰り返すセグメントのモルパーセントを表す。アルカリスルホポリエステルは、例えば、約１５００〜約５００００グラム／モルの数平均分子量（Ｍｎ）を有し、約６０００グラム／モル〜約１５００００グラム／モルの重量平均分子量（Ｍｗ）を有する（ゲル浸透クロマトグラフィーにより、ポリスチレンを標準として使用して測定）。好ましくは、上記式におけるｎおよびｐは、約１から約９９、例えば約３または５〜約９５または約９７のモルパーセントを表し、ｎ＋ｐ＝１００となるように選択される。好ましくは、実施形態において、ｎは約９６モルパーセントであり、ｐは約４モルパーセントである。
【００３１】
インク組成物は液体ビヒクルも含む。液体ビヒクルは、１以上の水または溶媒を含むことができ、例えばジオールまたはポリオールまたは水と水溶性補助溶媒のブレンドを含む。均一なビヒクルを得るために可溶化剤第三補助溶媒を使用するならば、水溶性が限定されている補助溶媒を使用することができる。液体ビヒクルは、インク組成物が室温（典型的には約２０℃）で安定な液体状態のままであるが、加熱および／または水または液体含量の一部を除去することによりゲル状態に変化することを確実にするのに役立つ。望ましいならば、液体ビヒクルは完全に水として、完全にジオールおよび／またはポリオール（ラテックス成分中に存在し得る水を除く）、または水とジオールおよび／またはポリオールの組み合わせのいずれかとして提供することができる。
【００３２】
ジオールおよび／またはポリオールが含まれる場合、選択された液体または液体の混合物は、他のインク成分と適合性（ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ）であるように選択され、現実に極性または非極性のいずれかであり得る。適当な液体の具体例としては、極性液体、例えば、グリコールエーテル、エステル、アミド、アルコールなどが挙げられ、その具体例は、ブチルカルビトール、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、１−フェノキシ−２−プロパノール、ジブチルフタレート、ジブチルセバセート、１−ドデカノールなど、ならびにその混合物が挙げられる。他の適当な例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジメチロールプロピオン酸、ショ糖、ポリテトラメチレングリコール（ＭＷ＜約３０００）、ポリプロピレングリコール（ＭＷ＜約３０００）、ポリエステルポリオール（ＭＷ＜約３０００）、ポリエチレングリコール（ＭＷ＜約３０００）、ペンタエリスリトール、トリエタノールアミン、グリセリン、１，６−ヘキサンジオール、Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジエタノールアミン、トリメチロールプロパン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’、Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシプロピル）エテエチレンジアミンなどを包含する。いくつかの好ましい実施形態において、ジエチレングリコールが用いられる。
【００３３】
実施形態において、反応性ラテックスのポリマー材料の種類および量およびインク組成物の少なくとも１つの他の成分、例えば液体ビヒクルは、周囲温度より高い高温で互いに反応するように選択される。このように、例えば、反応性ラテックスのポリマー材料および液体ビヒクルは、少なくとも４０℃、好ましくは少なくとも６０℃で互いに反応するように選択され、ここで液体ビヒクルまたはその特定の成分は少なくとも５％、好ましくは少なくとも１０％またはそれ以上の量で存在する。
【００３４】
液体ビヒクル成分はインク中で任意の所望のまたは有効な量で存在する。一実施形態において、液体ビヒクル成分は、インクの約５から約６０重量％の量で存在し；別の実施形態において、液体ビヒクル成分はインクの約１０から約５５重量％の量で存在し；さらに別の実施形態において、液体ビヒクル成分は、インクの約２０から約５０重量％の量で存在する。しかしながら、これらの範囲外の量も所望により使用できる。
【００３５】
インク組成物は、着色剤、好ましくは自己分散可能な着色剤も含有する。その着色剤がインクビヒクル中に溶解または分散できれば、染料、顔料、その混合物などの任意の所望の、または有効な着色剤をインクにおいて用いることができる。キャリア組成物を、従来のインク着色剤物質、例えば、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ソルベント染料、ディスパース染料、変性アシッドおよびダイレクト染料、ベーシック染料、スルファー染料、バット染料などとの組み合わせにおいて用いることができる。適当な染料の例としては、ネオザポンレッド４９２（ＢＡＳＦ）；オラゾールレッドＧ（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）；ダイレクトブリリアントピンクＢ（Ｃｒｏｍｐｔｏｎ  ＆  Ｋｎｏｗｌｅｓ）；アイゼンスピロンレッドＣ−ＢＨ（保土谷化学工業）；カヤノールレッド３ＢＬ（日本化薬）；レバノール（Ｌｅｖａｎｏｌ）ブリリアントレッド３ＢＷ（Ｍｏｂａｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）；レバダーム（Ｌｅｖａｄｅｒｍ）レモンイエロー（Ｍｏｂａｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）；スピリットファーストイエロー３Ｇ；アイゼンスピロンイエローＣ−ＧＮＨ（保土谷化学）；シリウススープライエローＧＤ１６７；カルタゾールブリリアントイエロー４ＧＦ（Ｓａｎｄｏｚ）；ペルガゾール（Ｐｅｒｇａｓｏｌ）イエローＣＧＰ（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）；オラゾールブラックＲＬＰ（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）；サビニル（Ｓａｖｉｎｙｌ）ブラックＲＬＳ（Ｓａｎｄｏｚ）；ダーマカーボン（Ｄｅｒｍａｃａｒｂｏｎ）２ＧＴ（Ｓａｎｄｏｚ）；ピラゾールブラックＢＧ（ＩＣＩ）；モーファースト（Ｍｏｒｆａｓｔ）ブラックＣｏｎｃ．Ａ（Ｍｏｒｔｏｎ−Ｔｈｉｏｋｏｌ）；ダイアアゾール（Ｄｉａａｚｏｌ）ブラックＲＮ  Ｑｕａｄ（ＩＣＩ）；オラゾールブルーＧＮ（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）；サビニルブルーＧＬＳ（Ｓａｎｄｏｚ）；ルクソールブルーＭＢＳＮ（Ｍｏｒｔｏｎ−Ｔｈｉｏｋｏｌ）；セブロン（Ｓｅｖｒｏｎ）ブルー５ＧＭＦ（ＩＣＩ）；バサシッドブルー７５０（ＢＡＳＦ）、ネオザポンブラックＸ５１［Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ，Ｃ．Ｉ．１２１９５］（ＢＡＳＦ）、スダンブルー６７０［Ｃ．Ｉ．６１５５４］（ＢＡＳＦ）、スダンイエロー１４６［Ｃ．Ｉ．１２７００］（ＢＡＳＦ）、スダンレッド４６２［Ｃ．Ｉ．２６０５０］（ＢＡＳＦ）、Ｃｒｏｍｐｔｏｎ  ａｎｄ  Ｋｎｏｗｌｅｓから得られるイントラサーム（Ｉｎｔｒａｔｈｅｒｍ）イエロー３４６、Ｃ．Ｉ．ディスパースイエロー２３８、ネプチューンレッドベースＮＢ５４３（ＢＡＳＦ、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｒｅｄ４９）、ＢＡＳＦから得られるネオペンブルー（Ｎｅｏｐｅｎ）ＦＦ−４０１２、ＩＣＩから得られるランプロノール（Ｌａｍｐｒｏｎｏｌ）ブラックＢＲ（Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ３５）、モートンモープラス（Ｍｏｒｔｏｎ  Ｍｏｒｐｌｕｓ）マゼンタ３６（Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｒｅｄ１７２）、米国特許第６２２１１３７号（この開示は全体として本発明の一部として参照される）などに開示されている金属フタロシアニン着色剤などが挙げられる。ポリマー染料も使用でき、例えば米国特許第５６２１０２２号および第５２３１１３５号に開示されているものおよび、例えば、Ｍｉｌｌｉｋｅｎ  ＆  Ｃｏｍｐａｎｙからミリケンインクイエロー８６９、ミリケンインクブルー９２、ミリケンインクレッド３５７、ミリケンインクイエロー１８００、ミリケンインクブラック８９１５−６７、アンカットリアクタントオレンジＸ−３８、アンカットリアクタントブルーＸ−１７、およびアンカットリアクタントバイオレットＸ−８０などとして商業的に入手可能なものなども使用できる。
【００３６】
顔料もインクの着色剤として好適である。好適な顔料の例としては、バイオレットトナーＶＴ−８０１５（Ｐａｕｌ  Ｕｈｌｉｃｈ）；パリオゲンバイオレット５１００（ＢＡＳＦ）；パリオゲンバイオレット５８９０（ＢＡＳＦ）；パーマネントバイオレットＶＴ２６４５（Ｐａｕｌ  Ｕｈｌｉｃｈ）：ヘリオゲングリーンＬ８７３０（ＢＡＳＦ）；アーガイルグリーンＸＰ−１１１−Ｓ（Ｐａｕｌ  Ｕｈｌｉｃｈ）；ブリリアントグリーントナーＧＲ０９９１（Ｐａｕｌ  Ｕｈｌｉｃｈ）；リソールスカーレットＤ３７００（ＢＡＳＦ）；トルイジンレッド（Ａｌｄｒｉｃｈ）；スカーレットフォアサーモプラストＮＳＤ  ＰＳ  ＰＡ（Ｕｇｉｎｅ  Ｋｕｈｌｍａｎｎ  ｏｆ  Ｃａｎａｄａ）；Ｅ．Ｄ．トルイジンレッド（Ａｌｄｒｉｃｈ）；リソールルビントナー（Ｐａｕｌ  Ｕｈｌｉｃｈ）；リソールスカーレット４４４０（ＢＡＳＦ）；ボン（Ｂｏｎ）レッドＣ（Ｄｏｍｉｎｉｏｎ  Ｃｏｌｏｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ）；ロイヤルブリリアントレッドＲＤ−８１９２（Ｐａｕｌ  Ｕｈｌｉｃｈ）；オラセットピンクＲＦ（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）；パリオゲンレッド３８７１Ｋ（ＢＡＳＦ）；パリオゲンレッド３３４０（ＢＡＳＦ）；リソールファーストスカーレットＬ４３００（ＢＡＳＦ）；ヘリオゲンブルーＬ６９００、Ｌ７０２０（ＢＡＳＦ）；ヘリオゲンブルーＫ６９０２、Ｋ６９１０（ＢＡＳＦ）；ヘリオゲンブルーＤ６８４０、Ｄ７０８０（ＢＡＳＦ）；スダンブルーＯＳ（ＢＡＳＦ）；ネオペンブルーＦＦ４０１２（ＢＡＳＦ）；ＰＶファーストブルーＢ２Ｇ０１（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｈｏｅｃｈｓｔ）；イルガライトブルーＢＣＡ（Ｃｉａ−Ｇｅｉｇｙ）；パリオゲンブルー６４７０（ＢＡＳＦ）；スーダンＩＩＩ（赤橙色）（Ｍａｔｈｅｓｏｎ，Ｃｏｌｅｍｅｎ  Ｂｅｌｌ）；スダンＩＩ（オレンジ）（Ｍａｔｈｅｓｏｎ，Ｃｏｌｅｍｅｎ  Ｂｅｌｌ）；スダンオレンジＧ（Ａｌｄｒｉｃｈ）、スダンオレンジ２２０（ＢＡＳＦ）；パリオゲンオレンジ３０４０（ＢＡＳＦ）；オルトオレンジＯＲ２６７３（Ｐａｕｌ  Ｕｈｌｉｃｈ）；パリオゲンイエロー１５２、１５６０（ＢＡＳＦ）；リソールファーストイエロー０９９１Ｋ（ＢＡＳＦ）；パリオトールイエロー１８４０（ＢＡＳＦ）；ノボパームイエローＦＧＬ（Ｈｏｅｃｈｓｔ）；パーマネントイエローＹＥ０３０５（Ｐａｕｌ  Ｕｈｌｉｇｈ）；ルモゲンイエローＤ０７９０（ＢＡＳＦ）；Ｓｕｃｏ−イエローＬ１２５０（ＢＡＳＦ）；Ｓｕｃｏ−イエローＤ１３５５（ＢＡＳＦ）；Ｓｕｃｏ−ファーストイエローＤ１３５５、Ｄ１３５１（ＢＡＳＦ）；ホスタパーム（Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ）ピンクＥ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｈｏｅｃｈｓｔ）；ファナル（Ｆａｎａｌ）ピンクＤ４８３０（ＢＡＳＦ）；シンクアシア（Ｃｉｎａｕｑｓｉａ）マゼンタ（Ｄｕ  Ｐｏｎｔ）；パリオゲンブラックＬ００８４（ＢＡＳＦ）；ピグメントブラックＫ８０１（ＢＡＳＦ）；およびカーボンブラック、例えばリーガル（ＲＥＧＡＬ）３３０（Ｃａｂｏｔ）、カーボンブラック５２５０、カーボンブラック５７５０（Ｃｏｌｕｍｂｉａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）、ＩＪＸ−１５７（Ｃａｂｏｔ）などが挙げられる。
【００３７】
減法混色の原色以外の他のインクカラーが、郵便の消印または工業用マーキングおよび標識付などの用途に望ましく、本発明はこれらの要求に適用可能である。さらに、赤外線（ＩＲ）または紫外線（ＵＶ）吸収色素も、製品の「不可視」コーディングまたはマーキングなどの用途において使用されるインク中に配合することができる。かかる赤外および紫外線吸収色素の例は、例えば、米国特許第５３７８５７４号、第５１４６０８７号、第５１４５５１８号、第５５４３１７７号、第５２２５９００号、第５３０１０４４号、第５２８６２８６号、第５２７５６４７号、第５２０８６３０号、第５２０２０２６５号、第５２７１７６４号、第５２５６１９３号、第５３８５８０３号、および第５５５４４８０号に開示されている。
【００３８】
着色剤は、所望の色または色相を得るために望ましい、もしくは有効な量でインク中に存在する。典型的には、着色剤はインクの少なくとも約０．１重量％、好ましくはインクの少なくとも約０．２重量％、さらに好ましくはインクの少なくとも約０．５重量％、典型的にはインクの約５０重量％以下、好ましくはインクの約２０重量％以下、さらに好ましくはインクの約１０重量％以下の量で存在する。しかしながら、この量は特定の印刷の要求に応じてこれらの範囲外でもあり得る。
【００３９】
インク組成物は、好ましくは約１０重量％より多い最終固形分を有する。有利には、インク組成物は、約１５重量％以上、さらに好ましくは約２０重量％以上の固形分を有し得る。インク組成物はまた、好ましくは約８０重量％未満の最終水分含量を有する。有利には、インク組成物は約７０重量％未満、さらに好ましくは約６０重量％未満の水分含量を有し得る。
【００４０】
実施形態において、インク組成物中の固体添加剤の割合は、周囲温度より高い高温で、液体状態からゲル状態への相転移をインク組成物にもたらすために選択される。従って、例えば、インク組成物は約３０℃以上、好ましくは約４０℃以上または約５０℃以上の温度で液体状態からゲル状態への相転移を示す。
【００４１】
インク組成物は任意の望ましい、もしくは適当な方法により調製することができる。例えば、インク成分は混合され、続いて一実施形態においては少なくとも約５０℃の温度、また別の実施形態においては約１００℃以下の温度に加熱され（温度はこれらの範囲外であり得る）、均一なインク組成物が得られるまで撹拌し、続いてインクを周囲温度（典型的には約２０から約２５℃）に冷却することができる。
【００４２】
好ましい実施形態において、反応性ラテックスを除くインク組成物成分は、混合され、続いて混合しながら反応性ラテックスを添加して、最終インク組成物を得る。かくして、例えば、まず着色剤と、ポリオールおよび／またはジオールと、スルホン化ポリエステルなどの分散剤と、水などの液体ビヒクルと、を混合し、続いて反応性ラテックス中に撹拌しながら添加することにより、インク組成物を調製することができる。実施形態において、スルホン化ポリエステルなどのインク成分を分散させるために必要な高い温度で不安定なラテックスもあるので、ラテックスは残りのインク成分が混合された後に添加される。しかしながら、特定のラテックスが高温安定性を示す場合、インク成分は、例えば全成分を一緒に一工程で混合することによる等、異なる順序で組み合わせることができる。
【００４３】
このようにして形成されたインク組成物は、室温（典型的には約２０℃）で安定な液体状態であるが、加熱および／または水または液体含量の一部の除去によりゲル状態に変化する。例えば、実施形態において、インク組成物は２５℃で約２から約３０ｍＰａ・ｓの範囲、好ましくは約４から約１５ｍＰａ・ｓの範囲の粘度を有する。さらに、インク組成物が反応性ラテックスと他のインク組成物間の反応を引き起こすために加熱される場合、粘度はそれに応じて増大する。
【００４４】
上記のインク組成物は、印刷プロセス、特に圧電印刷プロセスにおいて有利に使用することができる。印刷プロセスは、一般に、上記インク組成物をインクジェット印刷装置中に組み入れ、インクの液滴を記録基体上に像様パターンにおいて噴射させることを含む。一実施形態において、印刷装置は、インクの液滴が圧電振動素子の振動により像様パターンにおいて噴射させられる圧電印刷プロセスを採用する。上記インクは、他のインクジェット印刷プロセス、例えばアコースティックインクジェット印刷、サーマルインクジェット印刷、コンティニュアスフローまたは偏向（ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）インクジェット印刷などにおいて用いることもできる。インク組成物は、熱転写印刷プロセスなどのインクジェット印刷プロセス以外の印刷プロセスにおいても用いることもできる。
【００４５】
上記インク組成物は、直接印刷インクジェットプロセス用装置において用いることができ、ここにおいて、加熱されたインク液滴が記録基体上に像様パターンにおいて噴射される場合、記録基体は最終記録基体である。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おいて用いることもでき、ここにおいて、インクの液滴が記録基体上に像様パターンにおいて噴射される場合、記録基体は中間転写部材であり、像様パターンのインクはその後中間転写部材から最終記録基体上に転写される。さらにもう一つ別の実施形態は、上記インク組成物をインクジェット印刷装置中に組み入れ、必要に応じてインクを加熱し、インクの液滴を中間転写部材上に像様パターンにおいて噴射させ、中間転写部材からの像様パターンのインクを最終記録基体に転写することを含むプロセスに関する。オフセットまたは間接印刷プロセスは、例えば、米国特許第５３８９９５８号、第５０９９２５６号、および第４５３８１５６号において開示されている。
【００４６】
一実施形態において、直接印刷プロセスによるか、または間接印刷プロセスによるかの何れかでインクイメージを最終基体上に置いた後、かくして形成されたイメージにインクがゲル状態である温度、すなわち、インクのゲル化点から融点の間の温度での定着（ｆｕｓｉｎｇ）部材を適用することによりイメージを定着させる。インクの最終基体中への浸透の程度を制御でき、最終記録基体の反対側の表面上のインクイメージの透き通しを軽減するのを助けることができるので、記録基体が紙などの多孔質である場合、この実施形態が特に好適である。ある特定の実施形態において、印刷プロセスは、インクの液滴が印刷装置から最終基体上に直接噴射され、続いてインクのゲル化点より低い温度であるが、インクの融点より高い温度で最終基体へイメージを定着させる直接印刷プロセスである。直接印刷プロセスは、例えば、米国特許第５１９５４３０号、第４７４５４２０号、第４８８９７６１号、および第５７６１５９７号に開示されている。
【００４７】
もう一つ別の実施形態において、直接印刷プロセスによるか、または間接印刷プロセスによるかのいずれかでインクイメージを最終基体上に置いた後、かくして形成されたイメージをインクが液体状態である温度で定着させる。インクのゲル化点より低い温度での定着により基体中へインクを制御可能に流入させる、および／または非多孔質最終記録基体上に適切に吸収させるができるので、この実施形態は、最終記録基体が非多孔質、例えば透明シートストックなどである場合に特に好適である。さらに、高い温度でのインクの定着はインクを所定の位置で硬化させる。一実施形態において、印刷プロセスは、インクの液滴が印刷装置から最終基体上に直接噴射され、続いてインクのゲル化点より高い温度でイメージを最終基体に融着させる直接印刷プロセスである。直接印刷プロセスは、例えば、米国特許第５１９５４３０号、第４７４５４２０号、第４８８９７６１号、および第５７６１５９７号に開示されている。
【００４８】
定着は、任意の望ましいか、または有効な方法、例えば、電子写真の分野において一般的に公知の方法によることができる。一方法は、定着部材を定着しようとするイメージに適用して定着させることを必要とする。特定の実施形態において、定着部材は加熱される。定着部材は、任意の望ましいかまたは好適な構造、例えばドラムまたはローラー、ベルトまたはウェブ、平面またはプラテンなどの外形であり得る。定着部材は、任意の望ましい、もしくは好適な方法、例えば定着部材中または付近にヒーターを設けることなどにより加熱することができる。任意に、フューザーオイルなどの液体の層を定着前に定着部材に適用することができる。定着部材は、任意の望ましい、もしくは適当な方法、例えば最終記録基体を、定着部材および、ドラムまたはローラー、ベルトまたはウェブ、平面またはプラテンなどの任意の望ましいかまたは有効な外形を有し得るバック部材により形成されたニップ中に通すことによりイメージに適用することができる。定着は、任意の望ましい、もしくは有効なニップ圧で行うことができる。一実施形態においては少なくとも約５ポンド／平方インチ(約３５ｋＰａ）、もう一つ別の実施形態においては少なくとも約２５０ポンド／平方インチ(約１７２４ｋＰａ）、さらにもう一つ別の実施形態においては、少なくとも約５００ポンド／平方インチ(約３４４７ｋＰａ）であり、一実施形態においては約２０００ポンド／平方インチ(約１３７９０ｋＰａ）以下、別の実施形態においては約１０００ポンド／平方インチ以下(約６８９５ｋＰａ）、さらに別の実施形態においては約８５０ポンド／平方インチ(約５８６１ｋＰａ）以下で行うことができるが、圧力はこれらの範囲外であり得る。
【００４９】
定着の他の方法、例えば輻射定着（圧力なしに熱が加えられる）、電磁波照射、フラッシュ定着（例えば、米国特許第４７８８１２３号に記載）、冷圧（ｃｏｌｄ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）定着とそれに続いて任意の所望の方法により熱を加える方法なども採用することができる。
【実施例】
【００５０】
本発明を以下の実施例および比較例を参照してさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるのではない。以下の実施例および比較例において、全ての「部」は特に記載しない限り重量基準である。
【００５１】
実施例１−反応性ポリマーラテックスの調製
エポキシ樹脂、ポリ（メチルメタクリレート−グリシジルメタクリレート）を、インク組成物の形成において使用するために調製する。２Ｌのビュッヒ（Ｂｕｃｈｉ）リアクター中、ラウリル硫酸ナトリウム（２．２７ｇ）および水（１１５４ｇ）の混合物を３５００ｒｐｍで１時間窒素パージ下で混合する。この混合物に、メチルメタクリレート（１０８．７ｇ）およびグリシジルメタクリレート（７．５ｇ）を添加し、６５℃に加熱する。過硫酸アンモニウム（１．３６ｇ）の水（２．５ｇ）中開始剤溶液を添加し、５分以内に発熱が観察され、これにより１５分かけて浴温が約７０℃になる。メチルメタクリレート（２１７．３ｇ）およびグリシジルメタクリレート（１５ｇ）の混合物を１．２５ｇ／分の速度で滴下し、その後、反応混合物を６５℃でさらに９０分間連続して加熱する。リアクターの内容物を次いで撹拌しながら室温に冷却し、取り出し、次の性質を有するラテックスを得る：
ＤＳＣ（１０℃／分）；ＴGo＝１１６℃；ＴGm＝１２１℃；Ｍｎ＝１６５５００；Ｍｗ＝６１３５００；ｄｐ＝３．７１；エマルジョンの粒子サイズ＝１０４ｎｍ。
【００５２】
実施例２−反応性ラテックスインク組成物の調製
４．８６部のＣａｂｏｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｍａｓｓ）から入手可能な自己分散可能なカーボンブラック（ＩＪＸ−１５７）、２５．００部のＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なボラノール（Ｖｏｌａｎｏｌ）３７０、１６．７７部のスルホン化ポリエステルの３０％溶液、および２．２８部の水を混合することによりインク組成物を調製する。スルホン化ポリエステルは、下記の式を有する。：
【００５３】
【化４】
2006169525.tif 000005
【００５４】
式中、Ｒはプロピレングリコール、ジエチレングリコールおよびジプロピレングリコールの混合物であり、ｎは９６モル％であり、ｐは４モル％である。
【００５５】
成分を均一に混合した後、５１．０９部の実施例１のコポリマーラテックス（２５％固体溶液）をマグネティックスターラーで撹拌しながら添加する。最終インク組成物（１０．９１ｇ）は１５０ｓ-1で２１ｍＰａ・ｓの粘度を有する。粘度は温度の上昇により減少するが、その後、約７０℃より高い温度で４０００ｍＰａ・ｓ以上に急激に増大する。
【００５６】
インク組成物は周囲温度で安定な液体であるが、高温（約７０℃）で高粘度ゲルを形成する。光学密度および透き通し値（ｓｈｏｗｔｈｒｏｕｇｈ  ｖａｌｕｅ）を得るために、ドローダウン試験技術を用いてインク組成物を試験する。このドローダウン試験は、水平ドローダウンボードおよび２．５ドローダウンロッドを使用する。少量のインクを紙の上方のプラスチックシート上に置き；ドローダウンロッドを次いでインクおよび無被覆の紙上にころがして、インクの一定の層を紙に適用する。光学密度および透き通しは、ＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ  ＳｐｅｃｔｒｏＳｃａｎを用いて測定する。光学密度は、紙の前面でインクがどれだけ黒いかの測定値であり、理想的なインクは１．４より高い光学密度を有する。透き通しは、インクがどれほど紙の裏側を黒くするかの測定値であり、ここにおいて理想的なインクは０．１３未満の透き通しを有する。インク組成物の透き通しおよび光学密度を次の表に示す：
【００５７】
【表１】
2006169525.tif 000006
【００５８】
上記データはドローダウン試験を用いて得られるが、インク組成物は、圧電インクジェットプリンタなどの通常のプリンタ中で噴射された場合に良好な光学密度、最小の透き通し、高い印刷品質、および優れた性能および堅牢性を示すことが予想される。
【００５９】
インク組成物の粘度は室温、１５０ｌ／ｓで２１ｍＰａ・ｓである。インク組成物の粘度は、温度が約７０℃まで上昇する際に実質的に一定のままである。７０から８０℃の間で、インク組成物の粘度は急激に４５００ｍＰａ・ｓ以上に増大する。粘度は次いで約１００℃まで加熱を続けるとともにゆっくりと減少する。粘度、光学密度および透き通しデータは、反応性ラテックスインク組成物がゲルインクと比較してより強いフィルム強度を示し、フィルム形成温度まで粘度が急激に増大し、高い温度でフィルム形成を開始することを示す。