(57)【要約】  本開示内容は、インクジェットプリントヘッドに用いる耐食性の改善された水性インクジェットインクに関し、（ａ）着色剤、（ｂ）水性ビヒクル、および（ｃ）特定のランダム親水性ポリマー添加剤を含み、ランダム親水性コポリマー添加剤が、親水性成分と任意の疎水性成分で構成されるランダムコポリマーを含み、疎水性成分が、メチルアクリレートおよび／または酢酸ビニルおよび／または炭素対酸素比が少なくとも約２．５の疎水性モノマーからなる群から選択されるモノマーを含み、疎水性成分が、ポリマー添加剤の重量を基準として、約４０重量％未満の濃度を有し、親水性成分が、約２．５未満の酸素に対する炭素の比を有する少なくとも１つの非酸性親水性モノマーと、イオン性酸性基を備え、約２．５未満の酸素に対する炭素の比を有し、ポリマー添加剤の重量を基準として、少なくとも１０％の量で存在するモノマーとを含み、インクジェットプリントヘッドが、インク流路を含み、その少なくとも一部が、ニッケルまたはニッケル合金等のニッケル含有金属で形成されている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性インクジェットインクおよびインクジェットプリントヘッドの組み合わせであって、前記インクジェットインクが、
（ａ）着色剤、
（ｂ）水性ビヒクル、および
（ｃ）ランダム親水性ポリマー添加剤を含み、
前記ランダム親水性コポリマー添加剤が、親水性成分と任意の疎水性成分で構成されるランダムコポリマーを含み、
前記親水性成分が、イオン性酸性基を有し、酸素に対する炭素の比が約２．５未満で、前記ポリマー添加剤の重量を基準として少なくとも１０％の量で存在するモノマーと；約２．５未満の酸素に対する炭素の比を有する少なくとも１つの非酸性親水性モノマーとを含み、
前記疎水性成分が、メチルアクリレート、酢酸ビニル、酸素に対する炭素の比が少なくとも約２．５の疎水性モノマーおよびこれらの混合物からなる群から選択されるモノマーを含み、
前記疎水性成分が、前記ポリマー添加剤の重量を基準として、約４０重量％未満の濃度を有し、
前記インクジェットプリントヘッドが、インク流路を含み、その少なくとも一部が、ニッケル含有金属で形成されている、水性インクジェットインクおよびインクジェットプリントヘッドの組み合わせ。
【請求項２】
前記イオン性酸性基を、カルボン酸、スルホン酸およびホスホン酸からなる群から選択してよい請求項１に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項３】
前記着色剤が、顔料分散液、自己分散性顔料、染料およびこれらの混合物からなる群から選択される請求項１に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項４】
前記着色剤が、顔料分散液である請求項３に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項５】
前記着色剤が、自己分散性顔料である請求項３に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項６】
少なくとも約２．５の酸素に対する炭素の比を有する前記疎水性モノマーが、ベンジルメタクリレート、ブチルメタクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、ラウリルエタクリレート、ステアリルメタクリレート、フェニルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、ｐ−トリルメタクリレート、ソルビルメタクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、フェニルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ｐ−トリルアクリレート、ソルビルアクリレート、スチレン、アルファ−メチルスチレン、置換スチレン、Ｎ−アルキルアクリルアミド、Ｎ−アルキルメタクリルアミド、ビニルブチレートおよびビニルベンゾエートからなる群から選択される請求項１に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項７】
少なくとも約２．５の酸素に対する炭素の比を有する前記疎水性モノマーが、ベンジルメタクリレート、ブチルメタクリレートまたはブチルアクリレートである請求項６に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項８】
約２．５未満の酸素に対する炭素の比を有する前記イオン性酸性基が、メタクリル酸、アクリル酸、マレイン酸、マレイン酸モノ−メチルエステル、マレイン酸モノ−エチルエステル、マレイン酸モノ−プロピルエステル、マレイン酸モノ−ブチルエステル、マレイン酸モノ−ペンチルエステル、マレイン酸モノ−ヘキシルエステル、フマル酸、フマル酸モノメチルエステル、フマル酸モノ−エチルエステル、フマル酸モノ−プロピルエステル、フマル酸モノ−ブチルエステル、フマル酸モノ−ペンチルエステル、フマル酸モノ−ヘキシルエステル、イタコン酸、イタコン酸モノ−メチルエステル、イタコン酸モノ−エチルエステル、イタコン酸モノ−プロピルエステル、イタコン酸モノ−ブチルエステル、イタコン酸モノ−ペンチルエステル、クロトン酸、コハク酸アクリロイルオキシエチル、アクリルアミド−グリコール酸、アクリルアミド−プロパンスルホン酸およびアクリルアミド−メチル−プロパンスルホン酸からなる群から選択される請求項２に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項９】
前記イオン性酸性基が、メタクリル酸またはアクリル酸である請求項８に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項１０】
約２．５未満の酸素に対する炭素の比を有する前記親水性モノマーが、エトキシトリエチレングリコールメタクリレート、（メトキシ−エトキシ）エチルアクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレートおよびヒドロキシプロピルアクリレートからなる群から選択される非イオン性、非酸性モノマーである請求項１に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項１１】
前記非イオン性、非酸性モノマーが、エトキシトリエチレングリコールメタクリレート、ポリエチレングリコールメタクリレートまたはヒドロキシエチルメタクリレートである請求項１０に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項１２】
水性インクジェットインクおよびインクジェットプリントヘッドの組み合わせであって、前記インクジェットインクが、
（ａ）着色剤、
（ｂ）水性ビヒクル、および
（ｃ）ランダム親水性ポリマー添加剤を含み、
前記ランダム親水性コポリマー添加剤が、親水性成分と任意の疎水性成分で構成されるランダムコポリマーを含み、
前記疎水性成分が、メチルアクリレート、酢酸ビニル、酸素に対する炭素の比が少なくとも約２．５の疎水性モノマーおよびこれらの混合物からなる群から選択されるモノマーを含み、
前記疎水性成分が、前記ポリマー添加剤の重量を基準として、約４０重量％未満の濃度を有し、前記親水性成分が、約２．５未満の酸素に対する炭素の比を有する少なくとも１つの非酸性親水性モノマーと；イオン性酸性基を備え、約２．５未満の酸素に対する炭素の比を有し、前記ポリマー添加剤の重量を基準として、少なくとも１０％の量で存在するモノマーとを含み、
約２．５未満の酸素に対する炭素の比を有する前記親水性モノマーが、以下の構造を有し、
【化１】
2011515504.tif 000013
式中、ｎは、約０より大きい整数であり、
Ｒa、ＲbおよびＲdは、独立して、Ｈまたはアルキルであり、
Ｒcは、アルキルであり、
前記インクジェットプリントヘッドが、インク流路を有し、その少なくとも一部が、ニッケル含有金属で形成されている、水性インクジェットインクおよびインクジェットプリントヘッドの組み合わせ。
【請求項１３】
ｎが、約１〜約１０である請求項１２に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項１４】
ｎが、約１〜約４である請求項１２に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項１５】
前記非イオン性、非酸性モノマーが、エトキシトリエチレングリコールメタクリレート、（メトキシ−エトキシ）エチルアクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、グリシジルメタクリレートおよびグリシジルアクリレートからなる群から選択される請求項１２に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項１６】
前記ランダム親水性ポリマー添加剤の数平均分子量が約１，０００〜約１０，０００である請求項１に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項１７】
前記ランダム親水性ポリマー添加剤が、インクの総重量を基準として、約０．０１重量％〜約３重量％の量で存在していてよい請求項１に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項１８】
前記顔料対ランダム親水性ポリマー添加剤比が、約１：１〜約１：４０である請求項１に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項１９】
ランダム親水性ポリマー添加剤に対する前記顔料の比が、約１：６〜約１：４０である請求項１８に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項２０】
前記疎水性成分の濃度が、前記ポリマー添加剤の重量を基準として、約３０重量％未満である請求項１に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項２１】
前記イオン性酸性基が、前記ポリマー添加剤の重量を基準として、少なくとも２０重量％の量で存在している請求項１に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項２２】
前記インクが、水または水と少なくとも１つの水溶性有機溶媒（共溶媒）との混合物で構成されるビヒクルをさらに含む請求項１に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項２３】
前記着色剤が、カーボンブラック顔料を含む請求項１に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項２４】
前記カーボンブラック顔料が、自己分散性カーボンブラック顔料である請求項２３に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項２５】
前記自己分散性カーボンブラック顔料が、前記インクジェットインクの総重量を基準として、約０．０１〜約１０重量％の量で存在している請求項２４に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項２６】
前記耐食性が、添加剤を含まないインクジェットインクに比べると、少なくとも約１０％改善されている請求項１に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項２７】
請求項１に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせを含むインクジェットプリンタ。
【請求項２８】
水性インクジェットインクおよびインクジェットプリントヘッドの組み合わせであって、前記インクジェットインクが、
（ａ）着色剤、
（ｂ）水性ビヒクル、および
（ｃ）ランダム親水性ポリマー添加剤を含み、
前記ランダム親水性ポリマー添加剤が、以下の成分Ａ〜Ｃ：
Ａ．イオン性酸性基を有するモノマーからなる群から選択される少なくとも１０重量％の親水性モノマー、
Ｂ．式Ｉ
【化２】
2011515504.tif 000014
（式Ｉ）
のモノマーからなる群から選択される少なくとも２５重量％のモノマーまたはモノマーの組み合わせであって、
式中、ｎは０より大きい整数であり、Ｒa、ＲbおよびＲdは、独立して、Ｈまたはアルキルであり、Ｒcは、アルキルであり、
Ｃ．０〜４０重量％の疎水性モノマーまたはかかるモノマーの組み合わせ、
で構成されるランダムコポリマーであり、
モノマーＡ＋Ｂ＋Ｃの合計が、１００重量％に等しく、モノマーＡ＋Ｂの合計が、５５〜１００重量％である（モノマーの重量％は、前記ポリマー添加剤の重量を基準とする）、水性インクジェットインクおよびインクジェットプリントヘッドの組み合わせ。
【請求項２９】
モノマーＢ：Ａの重量比が、約１：１〜約１０：１の範囲内である請求項２８に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項３０】
モノマーＡおよびＣが、アクリルまたはメタクリルモノマーである請求項２８または２９に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【請求項３１】
前記疎水性モノマーが、前記ポリマー添加剤の重量を基準として、４０重量％までの量で存在する請求項１〜３０のいずれか一項に記載のインクジェットインク／プリントヘッドの組み合わせ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、米国仮特許出願第６１／０６２３５１号明細書（２００８年１月２５日出願）の優先権を主張する。その開示内容は、完全に記載されるかのように全ての目的について参照により本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００２】
本開示内容は、インクジェットインク、特に、改善された耐食性を有する水性インクジェットインクに関する。本開示内容は、ニッケルまたはニッケル合金を含むインクジェットプリントヘッドにおいて改善された耐食性を有するインクジェットインクの使用にさらに関する。
【０００３】
インクジェット印刷は非衝撃印刷プロセスであり、インク液滴を、紙等の基材に付着して、所望の画像を形成するものである。液滴は、マイクロプロセッサにより生成される電気信号に応答して、プリントヘッドから吐出される。インクジェットプリンタは、低コストで高品質の印刷を行うものであり、他のタイプのプリンタに代わって普及してきている。
【０００４】
インクジェットインクには、特に、色、噴射性、デキャップ時間（レイテンシー）、乾燥時間および貯蔵寿命をはじめとした、必要な特性が数多くある。しかしながら、ある特性を改善すると、他の特性を劣化させるため、これらの特性は両立しないことがよくある。
【０００５】
可溶（染料）および不溶（顔料）着色剤の両方が、インクジェットインクに用いられてきている。顔料は、染料インクより水堅牢かつ光堅牢な画像を与える傾向があるため有利である。
【０００６】
これらのインクは、インクジェット記録装置に用いられ、そのいくつかのタイプの中に、ニッケルまたはニッケル合金等のニッケル含有金属で形成されたインク流路を備えたインクジェットプリントヘッドがある。そこで用いるインクが水性インクジェットインクであるときは、ニッケルは、長期接触によりインクへと溶出し、金属腐食となる恐れがある。金属の腐食によって、インク液滴の放出および付着の精度が損なわれる恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ニッケルまたはニッケル合金等のニッケル含有金属を含むプリントヘッドに用いるときに、インク性能に影響を与えることなく、改善された耐食性を有するインクジェットインクが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示内容は、水性インクジェットインクおよびインクジェットプリントヘッドの組み合わせを提供するものであり、インクジェットインクは、
（ａ）着色剤、
（ｂ）水性ビヒクル、および
（ｃ）ランダム親水性ポリマー添加剤を含み、ランダム親水性コポリマー添加剤は、親水性成分と任意の疎水性成分で構成されるランダムコポリマーであり、親水性成分は、イオン性酸性基を有し、酸素に対する炭素の比が約２．５未満で、ポリマー添加剤の重量を基準として少なくとも１０％の量で存在するモノマー（モノマーＡ）と、約２．５未満の酸素に対する炭素の比を有する少なくとも１つの非酸性親水性モノマー（モノマーＢ）とを含み、疎水性成分は、メチルアクリレート、酢酸ビニル、炭素対酸素比が少なくとも約２．５の疎水性モノマーおよびこれらの混合物からなる群から選択されるモノマー（モノマーＣ）を含み、疎水性成分は、ポリマー添加剤の重量を基準として、約４０重量％未満の濃度を有し、インクジェットプリントヘッドは、インク流路を含み、その少なくとも一部が、ニッケルまたはニッケル合金等のニッケル含有金属で形成されている、水性インクジェットインクおよびインクジェットプリントヘッドの組み合わせを提供する。ポリマー添加剤中の酸性基は、カルボン酸、スルホン酸およびホスホン酸からなる群から選択してよい。
【０００９】
典型的に、着色剤は、顔料分散液、自己分散性顔料および染料からなる群から選択される。
【００１０】
耐食性は、添加剤を含まないインクジェットインクに比べると、少なくとも約１０％改善される。
【００１１】
本開示内容の典型的な実施形態において、インク中のポリマー添加剤は、成分Ａ〜Ｃで構成されるランダムコポリマーであり、
Ａ．イオン性酸性基を有するモノマー、より典型的には、イオン性酸性基を有するアクリルまたはメタクリルモノマーからなる群から選択される少なくとも１０重量％の親水性モノマー（上に定義したとおり）、
Ｂ．以下の構造
【００１２】
【化１】
2011515504.tif 000002
【００１３】
のモノマーからなる群から選択される少なくとも２５重量％の非酸性モノマーまたはモノマーの組み合わせであって、
式中、ｎは０より大きい、典型的に１〜１０、より典型的に１〜４の整数であり、Ｒa、ＲbおよびＲdは、独立して、Ｈまたはアルキルであり、Ｒcは、アルキルであり、
Ｃ．０〜４０重量％の疎水性モノマー（上に定義したとおり）またはかかるモノマーの組み合わせ、より典型的には、疎水性アクリルまたはメタクリルモノマーであって、
モノマーＡ＋Ｂ＋Ｃの合計が、１００重量％に等しく、モノマーＡ＋Ｂの合計が、約５５〜１００重量％であり（モノマーの重量％は、ポリマー添加剤の重量を基準とする）、モノマーＢ：Ａの重量比が、約１：１〜約１０：１の範囲内である。
【００１４】
本開示内容はまた、上述したインクジェットインクおよびインクジェットプリントヘッドの組み合わせを含むインクジェットプリンタも提供する。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本開示内容のランダム親水性ポリマー添加剤は、このポリマー添加剤の存在により悪影響を受けない噴射特性、印刷信頼性、印刷画像品質および貯蔵安定性を有し、同時に、改善された耐食性を有するインクジェットインクに利用することができる。本開示内容のランダムポリマーは、ブロックおよびグラフトポリマーよりも耐食性を改善するのにより有効であることが分かっている。それらは、インク流路を備えたインクジェットプリントヘッドを含むインクジェットプリンタに用いてよく、インク通路の少なくとも一部は、ニッケルまたはニッケル合金等のニッケル含有金属を含む。
【００１６】
ランダム親水性ポリマー添加剤
ランダム親水性ポリマー添加剤は、後述するモノマーの共重合により形成されたランダムコポリマーである。ランダム親水性ポリマー添加剤は、インクビヒクルに可溶または分散性で、親水性成分と任意の疎水性成分とを含むものとして一般に特徴付けることができる。
【００１７】
疎水性成分は、メチルアクリレート、酢酸ビニル、炭素対酸素比が少なくとも約２．５の疎水性モノマーおよびこれらの混合物からなる群から選択されるモノマーを含む。疎水性成分は、ポリマー添加剤の重量を基準として、０重量％〜約４０重量％未満、より典型的には、約３０重量％未満、最も典型的には、約１５重量％未満の濃度を有する。疎水性成分が、約４０重量％を超える濃度を有すると、ポリマー添加剤の親和性が高すぎるため、例えば、顔料表面またはプラスチックインク流路に存在していてもよい他の疎水性表面上での吸着が増大し、ニッケルまたはニッケル合金をコートし、防食するのに利用できるポリマーの量が不十分となると考えられる。
【００１８】
親水性成分は、ポリマー添加剤の量を基準として、少なくとも約１０％、より典型的に少なくとも約２０％、さらにより典型的に少なくとも約２５％、最も典型的に少なくとも約３０％の量で存在する、酸素に対する炭素の比が約２．５未満の少なくとも１つの非酸性親水性モノマーと、酸素に対する炭素の比が約２．５未満のイオン性酸性基を有する親水性モノマーとを含む。約１０％未満のイオン性酸性基の量だと、ニッケルまたはニッケル合金表面と配位する酸性基の数が減るものと考えられる。逆に、量が多すぎると、ポリマー添加剤は、インクの水性部分において溶解度が大きくなりすぎるため、ニッケルまたはニッケル合金を含むインクチャネルの表面に堆積しないものと考えられる。ニッケルまたはニッケル合金を含む表面へのポリマー添加剤の吸着が不十分なレベルだと、これら表面の腐食からの保護が不十分となり得る。酸性基は、カルボン酸、スルホン酸およびホスホン酸からなる群から選択してよい。
【００１９】
典型的に、ランダム親水性ポリマー添加剤は、天然ポリマーでも、その誘導体でもない。モノマーの混合物を用いて、疎水性および親水性成分をそれぞれ形成してよい。
【００２０】
酸素に対する炭素の比が少なくとも約２．５のある典型的な疎水性モノマー（本明細書では「モノマーＣ」とも呼ばれる）としては、例えば、ベンジルメタクリレート、ブチルメタクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、ラウリルエタクリレート、ステアリルメタクリレート、フェニルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、ｐ−トリルメタクリレート、ソルビルメタクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、フェニルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ｐ−トリルアクリレート、ソルビルアクリレート、スチレン、アルファ−メチルスチレン、置換スチレン、Ｎ−アルキルアクリルアミド、Ｎ−アルキルメタクリルアミド、酪酸ビニルおよび安息香酸ビニルが挙げられる。より典型的に、炭素対酸素比が少なくとも約２．５の疎水性モノマーとしては、ベンジルメタクリレート、ブチルメタクリレートまたはブチルアクリレートが挙げられる。
【００２１】
酸素に対する炭素の比が約２．５未満のイオン性酸性基を備えたある好適なモノマー（本明細書では「モノマーＡ」とも呼ばれる）としては、例えば、メタクリル酸、アクリル酸、マレイン酸、マレイン酸モノ−メチルエステル、マレイン酸モノ−エチルエステル、マレイン酸モノ−プロピルエステル、マレイン酸モノ−ブチルエステル、マレイン酸モノ−ペンチルエステル、マレイン酸モノ−ヘキシルエステル、フマル酸、フマル酸モノメチルエステル、フマル酸モノ−エチルエステル、フマル酸モノ−プロピルエステル、フマル酸モノ−ブチルエステル、フマル酸モノ−ペンチルエステル、フマル酸モノ−ヘキシルエステル、イタコン酸、イタコン酸モノ−メチルエステル、イタコン酸モノ−エチルエステル、イタコン酸モノ−プロピルエステル、イタコン酸モノ−ブチルエステル、イタコン酸モノ−ペンチルエステル、クロトン酸、コハク酸アクリロイルオキシエチル、アクリルアミド−グリコール酸、アクリルアミド−プロパンスルホン酸およびアクリルアミド−メチル−プロパンスルホン酸が挙げられる。メタクリル酸等の酸素に対する炭素の比が約２．５未満の酸モノマーが典型的に好ましい。
【００２２】
酸素に対する炭素の比が約２．５未満のある好適な非酸性親水性モノマー（本明細書では「モノマーＢ」とも呼ばれる）としては、典型的に、例えば、エトキシトリエチレングリコールメタクリレート、（メトキシ−エトキシ）エチルアクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレートまたはヒドロキシプロピルアクリレートから選択される非イオン性、非酸性モノマーが挙げられる。より典型的には、酸素に対する炭素の比が約２．５未満の親水性非イオン性、非酸性モノマーとしては、エトキシトリエチレングリコールメタクリレート、ポリエチレングリコールメタクリレートまたはヒドロキシエチルメタクリレートが挙げられる。
【００２３】
具体的な実施形態において、非酸性親水性モノマーは以下の構造を有する。
【００２４】
【化２】
2011515504.tif 000003
【００２５】
式中、
ｎは、約０より大きい整数であり、より典型的には、ｎは約１〜約１０、さらにより典型的には約１〜約４であり、
Ｒa、ＲbおよびＲdは、独立して、Ｈまたはアルキルであり、
Ｒcはアルキルである。
【００２６】
この構造により表わされる典型的なモノマーとしては、例えば、エトキシトリエチレングリコールメタクリレート、（メトキシ−エトキシ）エチルアクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、グリシジルメタクリレートまたはグリシジルアクリレートが挙げられる。
【００２７】
典型的に、これらのポリマーの数平均分子量は、約１，０００〜約１０，０００、より典型的には、約３，５００〜約６，５００である。
【００２８】
本開示内容の一実施形態において、特定のランダムコポリマーが、ニッケル含有インクジェットプリントヘッド中のニッケル腐食の量を減じるのに特に有用であることが分かっている。これらのポリマーは、以下のモノマーＡ〜Ｃの共重合により得られる。
Ａ．イオン性酸性基（上述したもののいずれかを含む）を有するモノマー、より典型的には、イオン性酸性基を有するアクリルまたはメタクリルモノマーからなる群から選択される少なくとも１０重量％の親水性モノマー、
Ｂ．以下の構造
【００２９】
【化３】
2011515504.tif 000004
【００３０】
のモノマーからなる群から選択される少なくとも２５重量％のモノマーまたはモノマーの組み合わせであって、
式中、ｎは０より大きい、典型的に１〜１０、より典型的に１〜４の整数であり、Ｒa、ＲbおよびＲdは、独立して、Ｈまたはアルキルであり、Ｒcは、アルキルであり、
Ｃ．０〜４０重量％の疎水性モノマーまたはかかるモノマーの組み合わせ（上述したもののいずれかを含む）、より典型的には、疎水性アクリルまたはメタクリルモノマーであって、
モノマーＡ＋Ｂ＋Ｃの合計が、１００重量％に等しく、モノマーＡ＋Ｂの合計が、５５〜１００重量％であり（モノマーの重量％は、ポリマー添加剤の重量を基準とする）、モノマーＢ：Ａの重量比が、約１：１〜約１０：１の範囲内である。
【００３１】
ランダム親水性ポリマー添加剤の酸性基は、典型的に、塩基により、塩形態まで、部分または完全中和される。有用な塩基としては、アルカリ金属水酸化物（水酸化リチウム、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウム）、アルカリ金属炭酸塩および重炭酸塩（炭酸および重炭酸ナトリウムおよびカリウム）、有機アミン（モノ−、ジ−、トリ−メチルアミン、モルホリン、Ｎ−メチルモルホリン）、有機アルコールアミン（Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、モノ−、ジ−、トリ−エタノールアミン）、アンモニウム塩（水酸化アンモニウム、水酸化テトラ−アルキルアンモニウム）およびピリジンが例示される。
【００３２】
ランダム親水性ポリマー添加剤は、インク総重量を基準として、約０．０１重量％〜約３重量％、より典型的には、約０．１０重量％〜約１．０重量％の量で存在してよい。上限は、インク粘度またはインクジェットペンによるインク液滴の適切な形成に必要なその他の物理的な制限により決まる。下限は、所望の色濃度を画像に付与するのに必要な着色剤の種類および量により決まる。このように、少量のカーボンブラックを含むインクは、有効な腐食低減に必要なポリマー添加剤の量は低量である。
【００３３】
顔料対ランダム親水性ポリマー添加剤の重量比は、典型的に、約１：１〜約１：４０、より典型的には、約１：６〜約１：４０、さらにより典型的には、約１：１０〜約１：４０、最も典型的には、約１：２０〜約１：４０である。顔料対ランダム親水性ポリマー添加剤の重量比がこれより低いと、腐食特性におけるさらなる改善はなされないであろう。一方、ポリマー含量を増やすと、粘度が高くなる、または塩含量が増えて、インクレイテンシーの悪化につながって、インクジェットノズルからのインク液滴の適正な形成を妨げる恐れがある。顔料対ランダム親水性ポリマー添加剤の重量比がこれより高いと、腐食の削減が不十分となる。
【００３４】
インクジェットインク組成物
本開示のインクジェットインク、および一般にインクジェットインクは、ビヒクル、着色剤および任意のその他の成分、例えば、界面活性剤、バインダー、緩衝剤、殺生物剤等を含む。インクビヒクルは、着色剤および任意の添加剤のための液体キャリア（または媒体）である。インク着色剤とは、色を与えるインクの任意および全ての種のことを指す。インク着色剤は、単色種または最終インク色を集合的に定義する複数色種としてもよい。典型的な着色剤は、染料、顔料分散液または自己分散性顔料であってよい。
【００３５】
ビヒクル
本発明のインクは、水性ビヒクルを含む。「水性ビヒクル」という用語は、水、または水と、共溶媒または保湿剤と一般的に呼ばれている１つまたは複数の有機水溶性ビヒクル成分との混合物を含むビヒクルのことを指す。当技術分野では、共溶媒が、印刷基材上のインクの浸透および乾燥を補助できるときは、浸透剤と呼ばれることがある。
【００３６】
水溶性有機溶媒および保湿剤としては、アルコール、ケトン、ケト−アルコール、エーテルおよびその他、例えば、チオジグリコール、スルホラン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンおよびカプロラクタム、グリコール、例えば、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、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、トリメチレングリコール、ブチレングリコールおよびヘキシレングリコール、オキシエチレンまたはオキシプロピレンの付加ポリマー、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等、トリオール、例えば、グリセロールおよび１，２，６−ヘキサントリオール、多価アルコールの低級アルキルエーテル、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、多価アルコールの低級ジアルキルエーテル、例えば、ジエチレングリコールジメチルまたはジエチルエーテル、ウレアおよび置換ウレアが例示される。
【００３７】
一般に浸透剤として作用する共溶媒としては、高級アルキルグリコールエーテルおよび／または１，２−アルカンジオールが例示される。グリコールエーテルとしては、例えば、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−イソ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−イソ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、１−メチル−１−メトキシブタノール、プロピレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−イソ−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテルおよびジプロピレングリコールモノ−イソプロピルエーテルが挙げられる。１，２−アルカンジオール浸透剤としては、例えば、１，２−（Ｃ5〜Ｃ8）アルカンジオール、特に、１，２−ペンタンジオールおよび１，２−ヘキサンジオールが挙げられる。
【００３８】
水性ビヒクルは、典型的に、約６５重量％〜約９５％重量の水を含有し、残部（すなわち、約３５％〜約５％）は、有機水溶性ビヒクル成分である。インク中の水性ビヒクルの量は、典型的に、合計インクの約７５重量％〜約９９．８重量％の範囲内である。
【００３９】
着色剤
インク着色剤は、顔料分散液、自己分散性顔料、染料またはこれらの混合物を含む。原料顔料は、インクビヒクルに不溶で、典型的に、非分散性であり、安定な分散液を形成するには処理しなければならない。顔料粒子のことを指す用語であって、その表面が、親水性分散性付与基により化学的に変性されていて、別個の分散剤なしで水性ビヒクル中での安定な分散を可能とする自己分散性顔料（「ＳＤＰ」）着色剤が、本開示内容においては、特に有用である。特に、本開示内容においては、親水性分散性付与表面基はイオン性であり、さらに、分散性付与表面基はアニオン性である。
【００４０】
ＳＤＰは、官能基または官能基を含有する分子を、上述した顔料の表面に、物理的処理（例えば、真空プラズマ）により、または化学的処理（例えば、オゾン、次亜塩素酸等）により、グラフト化することにより作製してよい。単一の種類または複数の種類の親水性官能基を、１つの顔料粒子にボンドしてよい。
【００４１】
最も一般的には、分散性付与基のアニオン性部分は、水性ビヒクルに分散させると、ＳＤＰに負電荷を与えるカルボキシレート（カルボキシルとも呼ばれる）またはスルホネート基である。カルボキシレートまたはスルホネート基は、通常、一価および／または二価のカチオン性対イオンと結合する。
【００４２】
自己分散性顔料は、例えば、米国特許第５，５７１，３１１号明細書、米国特許第５，６０９，６７１号明細書、米国特許第５，９６８，２４３号明細書、米国特許第５，９２８，４１９号明細書、米国特許第６，３２３，２５７号明細書、米国特許第５，５５４，７３９号明細書、米国特許第５，６７２，１９８号明細書、米国特許第５，６９８，０１６号明細書、米国特許第５，７１８，７４６号明細書、米国特許第５，７４９，９５０号明細書、米国特許第５，８０３，９５９号明細書、米国特許第５，８３７，０４５号明細書、米国特許第５，８４６，３０７号明細書、米国特許第５，８９５，５２２号明細書、米国特許第５，９２２，１１８号明細書、米国特許第６，１２３，７５９号明細書、米国特許第６，２２１，１４２号明細書、米国特許第６，２２１，１４３号明細書、米国特許第６，２８１，２６７号明細書、米国特許第６，３２９，４４６号明細書、米国特許第６，３３２，９１９号明細書、米国特許第６，３７５，３１７号明細書、米国特許第６，２８７，３７４号明細書、米国特許第６，３９８，８５８号明細書、米国特許第６，４０２，８２５号明細書、米国特許第６，４６８，３４２号明細書、米国特許第６，５０３，３１１号明細書、米国特許第６，５０６，２４５号明細書および米国特許第６，８５２，１５６号明細書に記載されている。
【００４３】
ＳＤＰの商業的供給源としては、Ｃａｂｏｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ，ＭＡ，ＵＳＡ、Ｔｏｙｏ  Ｉｎｋ  ＵＳＡ  ＬＬＣ，Ａｄｄｉｓｏｎ，ＩＬ，ＵＳＡおよびＯｒｉｅｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ，Ｋｅｎｉｌｗｏｒｔｈ，ＮＪ，ＵＳＡが挙げられる。
【００４４】
表面処理の量（官能化度）は変えることができる。官能化度（単位表面積当たりのＳＤＰの表面に存在する親水性基の量）が、顔料表面１平方メートル当たり約３．５μｍｏｌ（３．５μｍｏｌ／ｍ2）未満、より典型的には、約３．０μｍｏｌ／ｍ2未満のとき、有利な（高い）光学密度を達成することができる。約１．８μｍｏｌ／ｍ2未満、さらに、約１．５μｍｏｌ／ｍ2未満の官能化度も好適であり、ＳＤＰの特定の種類にとって、より典型的である。
【００４５】
典型的な実施形態において、ＳＤＰ表面のアニオン性官能基は、主に、カルボキシル基またはカルボキシルとヒドロキシル基の組み合わせである。さらにより典型的には、アニオン分散性付与基は、顔料表面に直接付加しており、主に、カルボキシル基またはカルボキシルとヒドロキシルの組み合わせである。
【００４６】
アニオン分散性付与基が顔料表面に直接付加しているより典型的なＳＤＰは、例えば、米国特許第６，８５２，１５６号明細書に記載された方法により作製してよい。この公報に記載された方法により処理されたカーボンブラックは、塩基により中和されて、非常に安定な水中分散液を与える高表面活性水素含量を有する。この方法の着色顔料への適用も可能である。
【００４７】
処方インクに用いるＳＤＰのレベルは、所望の光学密度を、印刷画像に付与するのに典型的に必要なレベルである。典型的に、ＳＤＰレベルは、インクの約０．０１〜約１０重量％の範囲である。
【００４８】
本開示内容の他の実施形態において、分散剤、特に、アニオン性分散剤による処理により、顔料を水性ビヒクル中の分散液へと安定させる。本明細書で用いる「分散剤（ｄｉｓｐｅｒｓａｎｔ）」という用語は、当該技術分野において同じく用いられる「分散剤（ｄｉｓｐｅｒｓｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）」および「懸濁剤」と、通常、同義である。
【００４９】
インクジェットインクに有用な色の特性を備えた顔料としては、（シアン）ピグメントブルー１５：３およびピグメントブルー１５：４、（マゼンタ）ピグメントレッド１２２およびピグメントレッド２０２、（イエロー）ピグメントイエロー１４、ピグメントイエロー７４、ピグメントイエロー９５、ピグメントイエロー１１０、ピグメントイエロー１１４、ピグメントイエロー１２８およびピグメントイエロー１５５、（レッド）ピグメントオレンジ５、ピグメントオレンジ３４、ピグメントオレンジ４３、ピグメントオレンジ６２、ピグメントレッド１７、ピグメントレッド４９：２、ピグメントレッド１１２、ピグメントレッド１４９、ピグメントレッド１７７、ピグメントレッド１７８、ピグメントレッド１８８、ピグメントレッド２５５およびピグメントレッド２６４、（グリーン）ピグメントグリーン１、ピグメントグリーン２、ピグメントグリーン７およびピグメントグリーン３６、（ブルー）ピグメントブルー６０、ピグメントバイオレット３、ピグメントバイオレット１９、ピグメントバイオレット２３、ピグメントバイオレット３２、ピグメントバイオレット３６およびピグメントバイオレット３８ならびに（ブラック）カーボンブラックが例示される。着色剤は、本明細書においては、Ｓｏｃｉｅｔｙ  Ｄｙｅｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｌｏｕｒｉｓｔｓ，  Ｂｒａｄｆｏｒｄ，  Ｙｏｒｋｓｈｉｒｅ，  ＵＫにより「Ｃ．Ｉ．」表示で参照されており、Ｔｈｅ  Ｃｏｌｏｒ  Ｉｎｄｅｘ，Ｔｈｉｒｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，１９７１年に公開されている。顔料の商業的供給源は、当該技術分野において通常周知されている。
【００５０】
分散剤は任意の好適なアニオン分散剤とすることができ、例えば、前述した米国特許第４，５９７，７９４号明細書、同第５，０８５，６９８号明細書および同第５，５１９，０８５号明細書および同第６，１４３，８０７号明細書に開示されているようなものである。また、分散剤は、例えば、米国特許第５，７０８，０９５号明細書、同第６，１３６，８９０号明細書および米国特許出願公開第２００５／００９０５９９号明細書に開示されたアニオン分散剤とすることができる。
【００５１】
アニオン性分散剤のアニオン性部分は、主にカルボキシル基であり、他の典型的な実施形態においては、アニオン性分散剤のアニオン性部分は、カルボキシル基のみから実質的になる。
【００５２】
顔料分散液を調製するには、顔料および分散剤を予め混合してから、ミリング工程において分散または解膠する。予備混合物は、ミリング工程にウェットミリング操作が含まれるときは、水性キャリア媒体（例えば、水と、任意で水混和性溶媒）を含む。ミリングは、２本ロールミル、媒体ミル、水平ミニミル、ボールミル、アトライタで実施する、または水性予備混合物を、液体ジェット相互作用チャンバ内の複数のノズルに、少なくとも５，０００ｐｓｉの液体圧力で通すことにより、水性キャリア媒体（マイクロフルイダイザー）中の顔料粒子の均一な分散液を生成してもよい。あるいは、加圧下で、分散剤および顔料をドライミリングすることにより濃縮物を調製してもよい。媒体ミル用の媒体は、ジルコニア、ＹＴＺ（登録商標）（株式会社ニッカトー（日本、大阪））およびナイロンをはじめとする一般的に入手可能な媒体から選択される。これらの分散プロセスは、一般的な意味で、当該技術分野において周知であり、米国特許第５，０２２，５９２号明細書、同第５，０２６，４２７号明細書、同第５，３１０，７７８号明細書、同第５，８９１，２３１号明細書、同第５，６７９，１３８号明細書、同第５，９７６，２３２号明細書および米国特許出願公開第２００３／００８９２７７号明細書に立証されている。出来上がった状態の顔料分散液は、典型的に、濃縮形態（分散濃縮物）であり、所望の添加剤を含有する好適な液体により後に希釈されて、最終インクが作製される。
【００５３】
分散後の有用な粒径の範囲は、典型的に、約０．００５ミクロン〜約１５ミクロンである。好ましくは、顔料粒径は、約０．００５〜約５ミクロンの範囲、最も好ましくは、約０．００５〜約１ミクロンでなければならない。動的光散乱により測定される平均粒径は、約５００ｎｍ未満、好ましくは約３００ｎｍ未満である。
【００５４】
処方インクに用いる顔料のレベルは、所望の光学密度を印刷画像に付与するのに必要なレベルである。典型的に、顔料レベルは、約０．０１重量％〜約１０重量％の範囲、より典型的には約１重量％〜約９重量％である。
【００５５】
本開示内容の他の実施形態において、染料は、インク着色剤として用いてよい。ある好適な染料としては、スルホネートおよびカルボキシレート基を典型的に有するアニオン性染料およびポリメチンおよびアリールカルボニウム基を典型的に有するカチオン性染料が挙げられる。反応性染料を用いてもよい。ある有用な染料は、米国特許第５，０９８，４７５号明細書に開示されている。
【００５６】
上述したインク着色剤のいずれの混合物を用いてもよい。
【００５７】
その他の成分
その他の成分を、インクジェットインクに処方してもよく、かかるその他の成分が、インクの安定性および噴射性を妨害しない程度とする。これは、所定の実験により容易に求められる。かかるその他の成分は、一般的な意味では、当技術分野で周知である。
【００５８】
一般的に、界面活性剤をインクに添加して、表面張力および湿潤特性を調整する。好適な界面活性剤としては、エトキシル化アセチレンジオール（例えば、Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ製Ｓｕｒｆｙｎｏｌｓ（登録商標）シリーズ）、エトキシル化第１級（例えば、Ｓｈｅｌｌ製Ｎｅｏｄｏｌ（登録商標）シリーズ）および第２級（例えば、Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ製Ｔｅｒｇｉｔｏｌ（登録商標）シリーズ）アルコール、スルホコハク酸（例えば、Ｃｙｔｅｃ製Ａｅｒｏｓｏｌ（登録商標）シリーズ）、オルガノシリコーン（例えば、Ｗｉｔｃｏ製Ｓｅｌｗｅｔ（登録商標）シリーズ）およびフルオロ界面活性剤（例えば、ＤｕＰｏｎｔ製Ｚｏｎｙｌ（登録商標）シリーズ）が挙げられる。界面活性剤は、典型的に、約５％までの量で、より典型的には、２％以下の量で用いられる。
【００５９】
エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、イミノ二酢酸（ＩＤＡ）、エチレンジアミン−ジ（ｏ−ヒドロキシフェニル酢酸）（ＥＤＤＨＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、ジヒドロキシエチルグリシン（ＤＨＥＧ）、トランス−１，２−シクロヘキサンジアミン四酢酸（ＣｙＤＴＡ）、ジエチレントリアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−五酢酸（ＤＴＰＡ）およびグリコールエーテルジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸（ＧＥＤＴＡ）およびこれらの塩等の金属イオン封鎖剤（またはキレート化剤）を含めると、例えば、重金属不純物の有害な影響を排除するのに有利である。
【００６０】
例えば、カチオン比を調節するために、キレート化剤以外の塩を用いてもよい。殺生物剤を用いて、微生物の成長を抑えてもよい。
【００６１】
インク特性
噴射速度、液滴の分離長さ、液滴サイズおよび流れ安定性は、インクの表面張力および粘度に大きく影響される。顔料インクジェットインクの表面張力は、典型的に、２５℃で約２０ｍＮ．ｍ-1〜約７０ｍＮ．ｍ-1である。粘度は、２５℃で３０ｍＰａ．ｓと高くすることができるが、典型的にはこれよりやや低い。インクは、広い範囲の吐出条件、材料構造、ノズルの形状およびサイズと適合する物理特性を有している。インクは、インクジェット装置をかなりの程度詰まらせないよう、長期間にわたって良好な貯蔵安定性を有していなければならない。さらに、インクは、接触するインクジェット印刷装置の部品を腐食してはならず、実質的に無臭かつ無毒でなければならない。
【００６２】
何らかの特定の粘度範囲に限定されないが、これらのインクは、低粘度用途に特に好適である。このように、これらのインクの粘度（２５℃）は、約７ｍＰａ．ｓ未満、約５ｍＰａ．ｓ未満、さらに、有利には、約３．５ｍＰａ．ｓ未満とすることができる。ｐＨは、典型的に、５〜９の間、より典型的には、６．５〜８．０の間である。これらのインクは、ニッケルまたはニッケル合金を含むインク流路を含むプリントヘッドに有用である。
【００６３】
インクセット
インクジェットインクは、通常、セットで用いられる。インクセットは、少なくとも２つの異なる着色インク、より典型的には、少なくとも３つの異なる着色インク、例えば、シアン、マゼンタおよびイエロー（ＣＭＹ）、より一般的には、少なくとも４つの異なる着色インク、例えば、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラック（ＣＭＹＫ）を含む。インクセットは、上述したとおり、１種類以上のインクを利用する。
【００６４】
典型的なＣＭＹＫインクに加えて、インクセットは、１つ以上の「色域の広がる」インクをさらに含んでいてもよく、オレンジインク、グリーンインク、レッドインクおよび／またはブルーインク、ライトシアンおよびライトマゼンタ等のフルストレングスおよびライトストレングスインクの組み合わせをはじめとする、異なる着色インクが含まれる。
【００６５】
印刷方法
本開示内容のインクは、少なくともその一部がニッケル含有金属で形成されている１つ以上のインクジェットインク流路または通路を有するインクジェットプリントヘッド、典型的に、圧電インクジェットプリントヘッドを含む任意の好適なインクジェットプリンタで印刷してよい。
【００６６】
ニッケル含有金属は、ニッケル単体またはニッケルとニッケル以外の金属を含有する合金（ニッケル合金）であってよい。その他の金属としては、ニッケル含有合金において、鉄、炭素、クロム、モリブデン、銅、アルミニウム、チタン、ニオブ、タンタル、コバルト、タングステンシリコン、窒素、硫黄、マンガン等が例示される。ニッケル含量は特に限定されない。例えば、ニッケル含量は、１〜９９．５重量％の範囲内であってよい。典型例において、ニッケル含量は、１０〜７０重量％の範囲内である。ニッケル含有合金は、例えば、ニッケルと鉄を含有する合金（ニッケル−鉄合金）であってよい。ニッケル−鉄合金としては４２合金が例示される。４２合金において、ニッケル含量は、約４２％、残部が鉄である。ニッケル合金は、金属以外の成分を含有していてもよい。
【００６７】
インクを基材上に噴射するのに用いるインクジェットプリントヘッドの構成は、特に限定されず、インクジェットプリンタに従来から用いられているものと同じものとすることができる。例えば、インクジェットプリンタは、例えば、米国特許第６，６４８，４６３号明細書に示されるように構成されるニッケル含有インクジェットプリントヘッドを備えたヘッドユニット、例えば、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色インクの充填された交換可能なインクカートリッジ用の収容部も含むヘッドユニットを含んでいてよい。ニッケル含有インクジェットプリントヘッドはまた、交換可能なインクジェットカートリッジに一体形成されていて、ヘッド／カートリッジの組み合わせ全体が、プリンタに着脱可能に装着されていてもよい。インクジェットプリントヘッドに用いるインク噴射方法も本明細書においては限定されず、圧電素子方法、サーマルバブルジェット方法および静電引力方法が、より一般的に実現性のあるいくつかのものである。
【００６８】
ニッケルまたはニッケル合金を含むインクジェットチャネルを有する圧電インクジェットプリントヘッドについては、その開示内容が本明細書に参照により援用される前述した米国特許第６，６４８，４６３号明細書および米国特許出願公開第２００７／０１９１５０７号明細書により詳細に記載されている。
【００６９】
基材は、一般的な電子写真感光紙等の普通紙、処理済み用紙、例えば、写真品質インクジェット紙、テキスタイル、およびポリ塩化ビニルやポリエステル等のポリマーフィルムを含む非多孔性基材をはじめとする好適な基材とすることができる。
【００７０】
以下の実施例は本開示を例示するものであるが、それに限定されない。
【実施例】
【００７１】
手順：プラスチック表面からの排出を求めるための試験手順
容量６０ｍＬの高密度ポリエチレンの清浄なＮａｌｇｅｎｅ（登録商標）ボトルに、約３０ｍＬの試験インク液体を入れた。試料を少なくとも１２時間静置した後、ボトルを逆さにして、インク液滴が、容器の下半分に流れるようにした。約５分間流した後、インクで既に濡れた表面に残った残渣インクの程度を、ボトルを逆さにする前に、インクで既に濡れたボトルの表面の半分にある残渣インク液滴の数を数えることにより、以下の評価尺度に従って評価した。
【００７２】
【表１】
2011515504.tif 000005
【００７３】
ポリマーを以下の手順を用いて調製した：
ポリマー１
３リットルのフラスコは、メカニカルスターラー、温度計、窒素入口、乾燥管出口および添加漏斗を備えていた。テトラヒドロフラン（ＴＦＨ）７６０ｇをフラスコに入れた。アセトニトリル１．０Ｍ溶液中触媒テトラブチルアンモニウムｍ−クロロベンゾエート０．８２ｇを添加した。開始剤１，１−ビス（トリメチルシリルオキシ）−２−メチルプロペン２４．０ｇを注入した。供給Ｉ［アセトニトリル１．０Ｍ溶液中テトラブチルアンモニウムｍ−クロロベンゾエート０．４ｇおよびＴＨＦ５ｇ］を開始し、１５分間にわたって添加した。供給ＩＩ［トリメチルシリルメタクリレート２２５ｇ、エトキシトリエチレングリコールメタクリレート３７７ｇ］を４５分間にわたって添加した。２５０分で、１００ｇのメタノールを上記の溶液に添加し、蒸留を始めた。蒸留の第１の段階の間に、約４４０ｇの溶媒を除去したところ、４９．７％固形分のポリマーが得られた。２−ピロリドン１８７ｇをフラスコに添加した。さらに４００ｇの溶媒を蒸留した後、２２５ｇの２−ピロリドンを添加して、数平均分子量約５，８００の約４８％固形分のポリマーを作製した。調製したポリマーは、親水性成分について２．４の酸素に対する炭素の比、７４重量％の親水性成分および２６重量％のイオン性酸性基を有していた。ポリマーは、疎水性成分は含有していない。
【００７４】
ポリマー１ａ
約４１．３ｇのポリマー１溶液を、約６．８ｇの４５％水酸化カリウム水溶液および５１．８ｇの水と混合して、約２０重量パーセントの濃度で、エトキシトリエチレングリコールメタクリレート−コ−メタクリル酸（７４／２６重量比）の水性ポリマー溶液を得た。
【００７５】
ポリマー１ｂ
約４１．３ｇのポリマー１溶液を、約２３．１ｇのトリエタノールアミンおよび５５．６ｇの水と混合して、約２０重量パーセントの濃度で、エトキシトリエチレングリコールメタクリレート−コ−メタクリル酸（７４／２６重量比）の水性ポリマー溶液を得た。
【００７６】
ポリマー２
３リットルのフラスコは、メカニカルスターラー、温度計、窒素入口、乾燥管出口および添加漏斗を備えていた。テトラヒドロフラン（ＴＦＨ）１１７２ｇをフラスコに入れた。アセトニトリル１．０Ｍ溶液中触媒テトラブチルアンモニウムｍ−クロロベンゾエート０．８ｍｌｇを添加した。開始剤１，１−ビス（トリメチルシリルオキシ）−２−メチルプロペン２３．８ｇを注入した。供給Ｉ［アセトニトリル１．０Ｍ溶液中テトラブチルアンモニウムｍ−クロロベンゾエート０．４ｍｌおよびＴＨＦ５ｇ］を開始し、１３０分間にわたって添加した。供給ＩＩ［トリメチルシリルメタクリレート２２６ｇおよび２−（トリメチルシリルオキシ）エチルメタクリレート５８７ｇ］を４５分間にわたって添加した。１５０分で、２８５ｇのメタノールを上記の溶液に添加し、蒸留を始めた。蒸留の第１の段階の間に、１２３４ｇの材料を除去した。４２１ｇの２−ピロリドンをフラスコに添加した。さらに４５ｇの溶媒を蒸留した後、１５０ｇの２−ピロリドンおよび０．３ｇのジクロロ酢酸を添加した。さらに７４ｇの溶媒を蒸留した後、数平均分子量約５，６９５の約４５％固形分のポリマーを作製した。調製したポリマーは、親水性成分について２．０の炭素対酸素比、７４重量％の親水性成分および２６重量％のイオン性酸性基を有していた。ポリマーは、疎水性成分は含有していない。
【００７７】
ポリマー２ａ
約４５ｇのポリマー２溶液を、約６ｇの４５％水酸化カリウム水溶液および４７ｇの水と混合して、約２０重量パーセントの濃度で、２−ヒドロキシエチルメタクリレート−コ−メタクリル酸（７４／２６重量比）の水性ポリマー溶液を得た。
【００７８】
ポリマー２ｂ
約４５ｇのポリマー２溶液を、約２．９ｇのトリエタノールアミンおよび５２．２ｇの水と混合して、約２０重量パーセントの濃度で、２−ヒドロキシエチルメタクリレート−コ−メタクリル酸（７４／２６重量比）の水性ポリマー溶液を得た。
【００７９】
ポリマー３
ポリマー３は、米国特許第５，５１９，０８５号明細書（完全に規定されるかのように全ての目的について参照により本明細書に援用される）に記載された「調製４」と同様の方法で、モノマーレベルは、約２３／／５９／／１８（またはモル比約１２／／１５／／４）の重量比を与えるように調節して、メタクリル酸−ブロック−ベンジルメタクリレート−ブロック−エチルトリエチレングリコールメタクリレートによる構造化ブロックコポリマーであった。ポリマーを、水酸化カリウムで中和した。水を添加して、約２０重量パーセントの最終ポリマー濃度とした。調製したポリマーは、疎水性成分については５．０の炭素対酸素比、親水性成分については２．４の炭素対酸素比、疎水性成分については５９重量％、親水性成分については１８重量％およびイオン性酸性基２３重量％を有する。
【００８０】
ポリマー４は、約４０／３０／３０の重量比のｎ−ブチルアクリレート−コ−エチルトリエチレングリコールメタクリレート−コ−ポリエチレングリコールメタクリレートのランダムコポリマーであった。５リットルのフラスコは、メカニカルスターラー、温度計、Ｎ２入口、乾燥管出口および添加漏斗を備えていた。エトキシトリエチレングリコールメタクリレート６０ｇ、ｎ−ブチルアクリレート８０ｇ、Ｂｉｓｏｍｅｒ  Ｓ１０Ｗ  ＭＰＥＧ１０００、１２０ｇおよびイソプロピルアルコール７９０ｇをフラスコに入れ、加熱還流した。エトキシトリエチレングリコールメタクリレート２４１ｇ、ｎ−ブチルアクリレート３２０ｇおよびＢｉｓｏｍｅｒ  Ｓ１０Ｗ  ＭＰＥＧ１０００、４８０ｇを１８０分間にわたって添加した。開始剤Ｖａｚｏ−５２、１０ｇ、メチルエチルケトン３０ｇおよびイソプロピルアルコール３０ｇを同時に開始し、２１０分間にわたって添加した。第１の開始剤供給が完了したら、Ｖａｚｏ−５２、１５ｇ、メチルエチルケトン４５ｇおよびイソプロピルアルコール４５ｇの第２の開始剤供給を開始し、１０分間にわたって添加した。反応を還流でさらに１１０分間保持した。２−ピロリドン７５０ｇを反応フラスコに加えた。溶液を加熱還流し、１０８６ｇの揮発性溶媒を蒸留した。さらに３４０ｇの２０ピロリドンをフラスコに添加して、約４３％が固形分で、数平均分子量が６６３８のポリマーを作製した。水を添加して、約２０重量パーセントの最終ポリマー濃度とした。調製したポリマーは、疎水性成分については３．５の炭素対酸素比、第１の親水性成分については２．４の炭素対酸素比および第２の親水性成分については２．１、疎水性成分については４０重量％、親水性成分については６０重量％およびイオン性酸性基０重量％を有する。
【００８１】
ポリマー５
供給ＩＩが、トリメチルシリルメタクリレート２２５ｇ、エトキシトリエチレングリコールメタクリレート３７７ｇ、ベンジルメタクリレート５．０ｇを含有していた以外は、ポリマー１について記載した通りにしてポリマー５を調製した。調製したポリマーは、疎水性成分については５．０の炭素対酸素比、親水性成分については２．４の炭素対酸素比、疎水性成分については１重量％およびイオン性酸性基２６重量％を有する。
【００８２】
ポリマー５ａ
約４１．３ｇのポリマー５溶液を、約６．８ｇの４５％水酸化カリウム水溶液および５１．８ｇの水と混合して、約２０重量パーセントの濃度で、ベンジルメタクリレート−コ−エトキシトリエチレングリコールメタクリレート−コ−メタクリル酸（１／７３／２６重量比）の水性ポリマー溶液を得た。
【００８３】
顔料分散液
カーボンブラック（Ｄｅｇｕｓｓａ製Ｎｉｐｅｘ（登録商標）１６０）を、米国特許第６，８５２，１５６号明細書に記載された方法に従って、オゾンで酸化し、表面に直接付加したカルボン酸基を作製した。水酸化リチウムを処理中に用いて、処理済み顔料を中和し、表面酸性基を塩形態に変換した。中和した混合物を、限外濾過により精製して、遊離酸、塩および汚染物質を除去した。混合物の伝導度が安定し、比較的一定のままとなるまで、顔料を脱イオン水により繰り返し洗うことにより、精製プロセスを行った。
【００８４】
回収後、自己分散性カーボンブラック顔料の１５重量パーセント分散液が得られた。
【００８５】
実施例１：
以下の成分を混合により化合した後、２．５ミクロンのフィルタを通してろ過して、特大サイズの材料を除去することにより、インクを作製した。成分量は、インクの合計重量の重量パーセントである。
【００８６】
【表２】
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【００８７】
腐食試験を、ＡＳＴＭ  Ｇ−５−９４（アノード分極）により、摂氏６０度で、作用電極としてニッケル合金４２を用いて実施した。４００ｍＶで、１平方センチメートル当たりのマイクロアンペアの電流密度により示される腐食速度を以下の表２に示す。
【００８８】
【表３】
2011515504.tif 000007
【００８９】
インク処方Ａは、ポリマー添加剤を含有せず、対照例である。本開示内容に含まれるインク処方Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥは、表４に示すとおり安定であり、耐食性の改善を示している。比較例の添加剤、ポリマー４（疎水性成分４０重量％およびイオン性酸性基０重量％）およびホウ酸ナトリウムを含むインク処方ＧおよびＨは、改善された耐食性を示すが、これらの添加剤はインクを不安定にする。ポリマー添加剤、ポリマー３（５９重量％の疎水性成分）を含むインク処方Ｆは良好な耐食性を有していない。
【００９０】
表３に示す成分を混合して化合することにより、濃縮インク処方を調製した。これらのインクの貯蔵安定性を、摂氏７０度で、１週間の加速条件下で求めた。結果を表４に示す。結果としての粘度および／または粒径の大きな増加は、これらの処方の不安定性を示している。
【００９１】
【表４】
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【００９２】
【表５】
2011515504.tif 000009
【００９３】
インクの疎水性表面への接着力を、プラスチック表面からの排出を測定する上述した手順を用いて試験した。結果を表５に示す。
【００９４】
【表６】
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【００９５】
実施例２：
表６に示す以下の成分を化合した後、２．５ミクロンのフィルタを通してろ過し、過大サイズの材料を除去することにより、インクを作製した。成分量は、インクの合計重量の重量パーセントである。
【００９６】
【表７】
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【００９７】
腐食試験を、ＡＳＴＭ  Ｇ−５−９４（アノード分極）により、摂氏２５度で、作用電極としてニッケル合金４２を用いて実施した。４００ｍＶで、１平方センチメートル当たりのマイクロアンペアの電流密度により示される腐食速度を以下の表７に示す。
【００９８】
【表８】
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【国際調査報告】
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