(57)【要約】本開示は、水性前処理組成物および水性インクジェットインクを含有するインク液セットを提供する。このインク液セットは、オフセットコーティングされた媒体上への印刷に特に適している。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）  インク凝集剤と、インク非凝集性ポリマーと、界面活性剤とを含む水性前処理組成物であって、前記インク凝集剤は、カチオン性ポリマー、多価金属塩、有機酸、およびそれらの混合物から選択される１種以上の構成要素である、水性前処理組成物；および
（ｂ）  架橋ポリマー顔料分散物と水性ビヒクルとを含む水性インクジェットインクであって、前記架橋顔料分散物は、前記顔料を高分子分散剤で分散させた後、架橋剤と反応させることによって製造される、水性インクジェットインク
を含むインクジェット印刷液セット。
【請求項２】
前記界面活性剤は、カチオン性、非イオン性および両性界面活性剤からなる群から選択される、請求項１に記載の液セット。
【請求項３】
前記インク非凝集性ポリマーは、水性ポリウレタン分散物である、請求項２に記載の液セット。
【請求項４】
前記カチオン性ポリマーは、ジアリルジアルキルアンモニウムモノマーの重合に由来する、請求項３に記載の液セット。
【請求項５】
前記多価金属塩は、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｒｕ、Ｃｏ、ＺｎおよびＧａ、ならびに、それらの混合物からなる群から選択される金属の塩である、請求項４に記載の液セット。
【請求項６】
前記多価金属塩は、Ｃａ塩である、請求項５に記載の液セット。
【請求項７】
オフセットコーティングされた媒体である基材上への印刷に使用される、請求項６に記載の液セット。
【請求項８】
オフセットコーティングされた厚紙である基材上への印刷に使用される、請求項６に記載の液セット。
【請求項９】
前記カチオン性ポリマーは、ポリアルキルアミンポリマーである、請求項３に記載の液セット。
【請求項１０】
前記多価金属塩は、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｒｕ、Ｃｏ、ＺｎおよびＧａ、ならびに、それらの混合物からなる群から選択される金属の塩である、請求項９に記載の液セット。
【請求項１１】
前記多価金属塩は、Ｃａ塩である、請求項１０に記載の液セット。
【請求項１２】
オフセットコーティングされた媒体である基材上への印刷に使用される、請求項１１に記載の液セット。
【請求項１３】
オフセットコーティングされた厚紙である基材上への印刷に使用される、請求項１１に記載の液セット。
【請求項１４】
前記カチオン性ポリマーは、エピクロロヒドリンから誘導されるエピクロロヒドリン−アミンポリマーおよびコポリマーである、請求項３に記載の液セット。
【請求項１５】
前記多価金属塩は、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｒｕ、Ｃｏ、ＺｎおよびＧａ、ならびに、それらの混合物からなる群から選択される金属の塩である、請求項１４に記載の液セット。
【請求項１６】
前記多価金属塩は、Ｃａ塩である、請求項１４に記載の液セット。
【請求項１７】
オフセットコーティングされた媒体である基材上への印刷に使用される、請求項１６に記載の液セット。
【請求項１８】
オフセットコーティングされた厚紙である基材上への印刷に使用される、請求項１６に記載の液セット。
【請求項１９】
前記カチオン性ポリマーは、四級化ビニルピリジンの重合に由来する、請求項３に記載の液セット。
【請求項２０】
前記多価金属塩は、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｒｕ、Ｃｏ、ＺｎおよびＧａ、ならびに、それらの混合物からなる群から選択される金属の塩である、請求項１５に記載の液セット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、米国特許法第１１９条の下、２０１７年１２月１８日付けで出願された米国仮特許出願第６２／５９９９９４号明細書からの優先権を主張する。
【０００２】
本開示は、水性前処理組成物および水性インクジェットインクを含有するインク液セットに関する。このインク液セットは、オフセットコーティングされた媒体上への印刷に特に適している。
【背景技術】
【０００３】
インクジェット印刷は、望ましい画像を形成するために、インクの液滴が紙などの基材に付着するノンインパクト印刷プロセスである。インクジェットプリンターは、フルカラー印刷のために、典型的にはシアン、マゼンタおよびイエローのインク（ＣＭＹ）を含むインクセットを備える。典型的には、インクセットは、ブラックインク（ＣＭＹＫ）も含み、ブラックインクは、最も一般的なインクである。しかしながら、媒体の限られたインク吸収性および表面疎水性のため、水性インクジェットインクは、従来、オフセットコーティングされた媒体上への印刷に適していない。オフセットコーティングされた媒体の疎水性コーティングは、通常、ポリマー樹脂と、カオリナイト、炭酸カルシウム、ベントナイトおよびタルクなどの添加剤との混合物である。コーティング処方は、重量、表面光沢、滑らかさおよび表面の低多孔性などの特定の品質を紙に付与する。結果として生じる低い多孔性は、インクビヒクルがアクセスする流路の減少を意味し、これは、蒸発によるインク乾燥に大きく依存することになる。更に、コーティング層の疎水性の性質により、印刷時に水性インクの濡れおよび広がりが低下し、これは、その後、媒体表面におけるインク液滴のパドリングを生じさせる可能性がある。直接オフセット媒体上に水性インクを印刷する場合、よりドットの広がりが少ないことおよび乾燥が遅いことの複合効果により、より多くの画像欠陥がもたらされる。最も明らかな欠陥には、これらの媒体における着色剤の不均一な付着が含まれる。着色剤の欠陥のこれらの不均一な付着は、モットリング、または合体、またはフレーミング、または正方効果の縁として様々に知られている。オフセット媒体の疎水性および低い多孔性による別の等しく容認できない効果は、インクの乾燥時間の増加であり、これは、隣接する色が混じり合う時間の増加となり、１つの色がその隣接する色に拡散する色間のにじみをもたらす。
【０００４】
これらの問題を克服するための一般的な解決手段の１つは、印刷前に、オフセットコーティングされた媒体をプライマーまたは前処理液で処理することである。別の解決手段は、プライマーを紙の製造プロセスに組み入れて、紙がインクジェットインクにより適合性を有するようにすることである。ほとんどのプライマーは、静電相互作用によってインク液滴を即時に析出または凝集させて、インク液滴を所定の位置に定着させ、複数のインク液滴の合体を防ぐように設計されている。しかしながら、インク液滴のこの即時の定着は、通常、その間のドットゲインを減少させる。その結果として、インクが低解像度で印刷される場合またはインク液滴がずれる場合、液滴の広がりが不十分であるため、印刷された画像が白抜けまたは白スジを示す傾向がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
印刷媒体表面により高品質の印刷画像を生成する、より安定で信頼性の高い前処理組成物が依然として必要とされている。本開示は、インク凝集剤およびインク非凝集性ポリマーを含有する前処理組成物を有するインク液セットを提供することにより、この要求を満たす。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態は、（ａ）インク凝集剤と、インク非凝集性ポリマーと、界面活性剤とを含む水性前処理組成物であって、前記インク凝集剤は、カチオン性ポリマー、多価金属塩、有機酸およびこれらの混合物から選択される１種以上の構成要素である、水性前処理組成物；および（ｂ）架橋ポリマー顔料分散物と水性ビヒクルとを含む水性インクジェットインクであって、前記架橋顔料分散物は、前記顔料を高分子分散剤で分散させた後、架橋剤と反応させることによって製造される、水性インクジェットインクを含むインクジェット印刷液セットを提供する。
【０００７】
一実施形態は、界面活性剤が、カチオン性、非イオン性および両性界面活性剤からなる群から選択されることを提供する。
【０００８】
一実施形態は、インク非凝集性ポリマーが水性ポリウレタン分散物であることを提供する。
【０００９】
一実施形態は、前記カチオン性ポリマーがジアリルジアルキルアンモニウムモノマーの重合に由来することを提供する。
【００１０】
一実施形態は、多価金属塩が、Ｃａ、Ｂａ、Ｒｕ、Ｃｏ、ＺｎおよびＧａ、ならびに、それらの混合物からなる群から選択される金属の塩であることを提供する。
【００１１】
一実施形態は、多価金属塩がＣａ塩であることを提供する。
【００１２】
一実施形態は、液セットが、オフセットコーティングされた媒体である基材上への印刷に使用されることを提供する。
【００１３】
一実施形態は、液セットが、オフセットコーティングされた厚紙である基材上への印刷に使用されることを提供する。
【００１４】
一実施形態は、カチオン性ポリマーがポリアルキルアミンポリマーであることを提供する。
【００１５】
一実施形態は、カチオン性ポリマーが、エピクロロヒドリンから誘導されるエピクロロヒドリン−アミンポリマーおよびコポリマーであることを提供する。
【００１６】
更に別の実施形態は、カチオン性ポリマーが四級化ビニルピリジンの重合に由来することを提供する。
【００１７】
本実施形態のこれらおよび他の特徴および利点は、以下の詳細な説明を読むことで当業者により容易に理解されるであろう。明確化のために別々の実施形態として前述および後述される開示された実施形態の特定の特徴は、単一の実施形態において組み合わせでも提供され得る。反対に、単一の実施形態に関連して記載される開示される実施形態の様々な特徴は、別々にまたは任意の部分組み合わせでも提供され得る。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
特に明記または定義しない限り、本明細書において使用される全ての技術用語および科学用語は、本開示が属する技術分野の当業者によって一般に理解されている意味を有する。
【００１９】
特に明記されない限り、全てのパーセント、部、比率などは、重量基準である。
【００２０】
量、濃度または他の値若しくはパラメーターが上位の好ましい値および下位の好ましい値の範囲、好ましい範囲またはリストとして与えられる場合、これは、範囲が別個に開示されているかどうかにかかわらず、任意の上位範囲限界または好ましい値と、任意の下位範囲限界または好ましい値との任意の対から形成される全ての範囲を具体的に開示していると理解されるべきである。ある範囲の数値が本明細書において列挙される場合、特に明記しない限り、その範囲は、その終点ならびにその範囲内の全ての整数および分数を包含することを意図する。
【００２１】
用語「約」が値または範囲の端点を表すのに用いられる場合、本開示は、言及される特定の値または端点を含むと理解されるべきである。
【００２２】
本明細書において使用される場合、「分散」という用語は、１つの相がバルク物質全体に分布している微細粒子（多くの場合にコロイドの大きさの範囲において）からなる２相系を意味し、粒子は、分散された相または内相であり、且つバルク物質は、連続相または外相である。
【００２３】
本明細書において使用される場合、「分散剤」という用語は、多くの場合、コロイドの大きさの極めて微細な固体粒子の均一且つ最大の分離を促進するために懸濁媒体に加えられた界面活性剤を意味する。顔料の場合、分散剤は、最も多くの場合、ポリマー分散剤であり、通常、分散剤および顔料は、分散器材を使用して混ぜ合わされる。
【００２４】
本明細書において使用される場合、「水性ビヒクル」という用語は、水または水と少なくとも１つの水溶性若しくは部分的に水溶性（即ちメチルエチルケトン）の有機溶媒（共溶媒）との混合物を意味する。
【００２５】
本明細書において使用される場合、「実質的に」という用語は、相当な程度、ほとんど全てであることを意味する。
【００２６】
本明細書において使用される場合、「ダイン／ｃｍ」という用語は、１センチメートル当たりのダイン、表面張力単位を意味する。
【００２７】
本明細書において使用される場合、「ｃＰ」という用語は、粘度単位であるセンチポアズを意味する。
【００２８】
明確に述べられる場合のみを除いて、本明細書における材料、方法および例は、例示的なものにすぎず、限定することを意図しない。
【００２９】
更に、文脈上特に明記されない限り、単数形での言及は、複数形も含み得る（例えば、「１つの（ａ）」および「１つの（ａｎ）」は、１つまたは１つ以上を指し得る）。
【００３０】
インク非凝集性ポリマー
前処理溶液は、定着剤で「析出」または「崩壊」せず、且つインクと凝集しない、相溶性を有するポリマーバインダーを含む。そのようなポリマーバインダーは、「インク非凝集性ポリマー」と呼ばれる。いくつかの適切な相溶性のインク非凝集性ポリマーバインダーとしては、例えば、アクリル、ウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリビニル、ポリエーテル、ポリアミンおよびセルロース構造に基づく非イオン性水溶性ポリマーまたはアクリルラテックス、ポリウレタン分散物、酢酸ビニルコポリマーラテックス、ポリエステルおよびポリアミド分散物などの分散ポリマーが挙げられる。これらのポリマーは、限定するものではないが、フリーラジカル、グループトランスファー、イオン、ＲＡＦＴ、縮合および他のタイプの重合を含む任意の公知のプロセスによって製造することができる。
【００３１】
インク非凝集性ポリマーは、化学的に結合させるかまたは物理的に吸収させるかのいずれかで非イオン性安定剤をポリマー中に組み込むことによって形成することができる。非イオン性反応性成分の例としては、エチレンオキシド誘導体、アクリルアミド、ヒドロキシエチル置換モノマー、ビニルピロリドン、エチレンイミンなどが挙げられる。組み込みは、重合工程中またはラテックスポリマーを調製する重合工程後に行うことができる。エチレンオキシド非イオン性成分の場合、置換は、非イオン性の安定性を付与するのに十分な（−ＣＨ2−ＣＨ2Ｏ−）n単位を有するグリコールを組み込む形態を取ることができる。例えば、ポリウレタンは、非イオン性ポリウレタンに組み込まれたアルキルポリエチレングリコールを有し得る。非イオン性成分は、その特性が上述した安定性試験を満たす限り、非イオン性ラテックスポリマー中の主成分であり得る。
【００３２】
非イオン性ラテックスポリマーは、ポリマー中に組み込まれたイオン性成分も有し得る。例えば、酸などのポリウレタンイオン性成分は、ポリウレタン反応で使用することができ、具体的な酸の例は、ジメチロールプロピオン酸である。アシルアミドおよびヒドロキシエチル置換非イオン性ラテックスポリマーについては、イオン源は（メタ）アクリル酸からのものであり得る。非イオン性ラテックスポリマー／多価カチオン性溶液の不安定性をもたらすイオン性成分とインク凝集剤との錯化の可能性のため、非イオン性ラテックスポリマー中のイオン性成分の量には制限が存在する。非イオン性成分とイオン性成分とのバランスにより、上述したような安定した溶液が得られなければならない。
【００３３】
存在する場合、インク非凝集性ポリマーは、有利には、インクの総重量を基準として少なくとも約０．３％、典型的には少なくとも約０．６％のレベルで使用される。上限は、前処理液の粘度または他の物理的制限によって決定される。より典型的な実施形態では、前処理液の総重量を基準として約２５％以下、更に最も典型的には約２０％以下のインク非凝集性ポリマーが前処理組成物中に存在する。
【００３４】
インク凝集剤
前処理溶液は、インク中の着色剤または他の成分と共に「析出」または「崩壊」するインク凝集剤を含む。いくつかの適切なインク凝集剤としては、カチオン性ポリマーおよびコポリマー、多価金属塩ならびに有機酸が挙げられる。
【００３５】
前処理組成物中のカチオン性ポリマーおよびコポリマーは、反対に帯電しているアニオン性顔料分散物およびアニオン性バインダー分子を基材に引き付けて定着させる。カチオン群には、他のいずれよりも多様な分子構造が存在する。そのようなカチオン性樹脂は、主なポリマー主鎖に対してまたはポリマー鎖の側基として電荷基を組み込むことができ、通常、四級アンモニウム基を含むため、ｐＨレベルに関係なく形式的な正電荷が存在する。スルホニウムまたはホスホニウム基を含むカチオン性ポリマーも合成されている。酸性媒体中でカチオン特性を獲得する用途では弱電解質バージョンが使用され、これらは、一級、二級若しくは三級アミノ基またはそれらの混合物を含むポリアミンに基づく。調製手法は、多くの場合、単純な水溶液中での且つ油中水型エマルジョンとしての鎖成長および段階成長メカニズムによる重合ならびに既存のポリマーの変性を網羅する。
【００３６】
前処理コーティングにおいて使用するためのカチオン性ポリマーとしては、限定するものではないが、ジアリルジメチルアンモニウムクロリドなどのジアリルジアルキルアンモニウムモノマーのポリマーおよびコポリマー（ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド（ＰＤＡＤＭＡＣ）等）；ポリアクリルオキシエチルジメチルアンモニウムクロリドまたはポリアクリルアミドエチルジメチルアンモニウムクロリドなどのカチオン性アクリレートおよびアクリルアミドのポリマーおよびコポリマー；ポリメチルビニルピリジンクロリドなどの四級化ビニルピリジンのポリマーおよびコポリマー；ポリアルキルアミンおよび四級アンモニウムのポリマーおよびコポリマー；直鎖および分岐ポリエチレンイミン；ポリビニルアミン；ならびにエピハロヒドリン−アミンポリマー、フランスのＳＮＦ  Ｉｎｃ．のＦＬＯＱＵＡＴ（登録商標）ＦＬ２６５０およびＷｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤｅｌのＡｓｈｌａｎｄ  ＩｎｃのＫＹＭＥＮＥ（登録商標）５５７ＬＸポリマーなどのエピクロロヒドリンから誘導されたポリマーおよびコポリマーを挙げることができる。そのような系中のコモノマーは、ポリマー分子の柔軟性、疎水性または機械的特性を変更するものから構成され得る。更に、基材への付着性を強化するために反応性および／または自己縮合性モノマーが入れられ得る。
【００３７】
元々備わっているカチオン特性を有する天然起源のポリマーも存在するか、またはカチオン性高分子電解質を得るためにポリマーが変性され得る。これらのうちの最も有力なものは、キトサンである。他の例としては、カチオン性デンプン、カチオン性ポリマー変性クラフトリグニンならびにカチオン性グラフト化アミロペクチン、グアーガムおよび多糖が挙げられる。
【００３８】
「多価」は、２以上の酸化状態を示し、元素「Ｚ」については、典型的にはＺ2+、Ｚ3+、Ｚ4+などと記載される。簡潔にするために、多価カチオンは、本明細書ではＺxとして言及され得る。多価カチオンは、前処理水溶液に実質的に可溶性であり、好ましくは実質的にイオン化された状態で（溶液中に）存在するため、これらは、織物が前処理溶液にさらされる際にフリーであり、織物と相互作用できる形態である。
【００３９】
Ｚxとしては、これらに限定されるものではないが、以下の元素の多価カチオンが挙げられる：Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ。別の実施形態では、多価カチオンは、Ｃａ、Ｂａ、Ｒｕ、Ｃｏ、ＺｎおよびＧａの少なくとも１つを含む。更に別の実施形態では、多価カチオンは、Ｃａ、Ｂａ、Ｒｕ、Ｃｏ、ＺｎおよびＧａの少なくとも１つを含む。好ましくは、多価カチオンは、Ｃａである。
【００４０】
Ｚxは、塩の形態で添加することによりまたはアルカリの形態で添加することにより前処理溶液中に組み込むことができ、前処理溶液のｐＨの調整において塩基として使用され得る。
【００４１】
関連するアニオン性材料は、任意の一般的なアニオン性材料、特にハロゲン化物、硝酸塩および硫酸塩から選択することができる。アニオンの形態は、多価カチオンが前処理水溶液に溶解するように選択される。多価カチオン塩は、それらの水和形態で使用することができる。前処理溶液において、１種以上の多価カチオン塩が使用され得る。
【００４２】
Ｃａについて、好ましい多価カチオン塩は、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、硝酸カルシウム水和物およびこれらの混合物である。
【００４３】
凝集剤としての有機酸は、インクのｐＨを下げ、顔料分散物および他のインク成分を凝固させることにより、インク液滴を析出させる。酸の具体的な例は、ポリアクリル酸、酢酸、グリコール酸、マロン酸、マレイン酸、アスコルビン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、スルホン酸、オルトリン酸、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ピリジンカルボン酸、クマル酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸およびこれらの化合物の誘導体である。ポリアクリル酸および酢酸が特に好ましい。
【００４４】
前処理組成物
インク非凝集性ポリマーは、インク凝集剤と組み合わされて前処理溶液を形成する。このようにして形成されるインク非凝集性ポリマー／インク凝集剤溶液は、コーティングされた媒体の処理を可能にするために、溶液としてまたは安定エマルジョンとして安定でなければならない。インク非凝集性ポリマーがゲル化するか、またはそのエマルジョンが例えば多価カチオン塩溶液などのインク凝集剤の存在下で析出する場合、それは、前処理添加剤として使用することができない。インク非凝集性ポリマーがインク凝集剤の存在下で安定であるか否かを決定するためのスクリーニング試験は、１０重量％のポリマー（乾量基準）と１５重量％の硝酸カルシウム四水和物とを混合し、溶液／エマルジョンが安定であるか否かを観察することである。安定性は、周囲温度（約２５℃）において１０分および２４時間で観察される。インク非凝集性ポリマー成分は、安定なインク非凝集性ポリマー／多価カチオン溶液／エマルジョン混合物を与えなくてはならない。
【００４５】
いくつかの適切な相溶性を有するインク非凝集性ポリマーバインダーとしては、例えば、アクリル、ウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリビニル、ポリエーテル、ポリアミンおよびセルロースの構造に基づく非イオン性水溶性ポリマーまたはアクリルラテックス、ポリウレタン分散物、酢酸ビニルコポリマーラテックス、ポリエステルおよびポリアミド分散物を含む分散ポリマーが挙げられる。これらのポリマーは、限定するものではないが、フリーラジカル、グループトランスファー、イオン、ＲＡＦＴ、縮合および他のタイプの重合を含む任意の公知のプロセスによって製造することができる。
【００４６】
インク非凝集性ポリマーは、化学的に結合させるかまたは物理的に吸収させるかのいずれかで非イオン性安定剤をポリマー中に組み込むことによって形成することができる。非イオン性反応性成分の例としては、エチレンオキシド誘導体、アクリルアミド、ヒドロキシエチル置換モノマー、ビニルピロリドン、エチレンイミンなどが挙げられる。組み込みは、重合工程中またはラテックスポリマーを調製する重合工程後に行うことができる。エチレンオキシド非イオン性成分の場合、置換は、非イオン性での安定性を付与するのに十分な（−ＣＨ2−ＣＨ2Ｏ−）n単位を有するグリコールを組み込む形態を取ることができる。例えば、ポリウレタンは、非イオン性ポリウレタンに組み込まれたアルキルポリエチレングリコールを有し得る。非イオン性成分は、その特性が上述した安定性試験を満たす限り、非イオン性ラテックスポリマー中の主成分であり得る。
【００４７】
非イオン性ラテックスポリマーは、ポリマーに組み込まれたイオン性成分も有し得る。例として、ポリウレタンについては、酸などのイオン性成分をポリウレタン反応で使用することができ、具体的な酸の例は、ジメチロールプロピオン酸である。アシルアミドおよびヒドロキシエチル置換非イオン性ラテックスポリマーについては、イオン源は（メタ）アクリル酸からのものであり得る。非イオン性ラテックスポリマー／多価カチオン溶液の不安定性をもたらすイオン性成分とインク凝集剤との錯化の可能性のため、非イオン性ラテックスポリマー中のイオン性成分の量には制限が存在する。非イオン性成分とイオン性成分とのバランスにより、上述したような安定した溶液が得られなければならない。
【００４８】
存在する場合、インク非凝集性ポリマーは、有利には、インクの総重量を基準として少なくとも約０．３％、典型的には少なくとも約０．６％のレベルで使用される。上限は、前処理液の粘度または他の物理的制限によって決定される。より典型的な実施形態では、前処理液の総重量を基準として約２５％以下、更に最も典型的には約２０％以下のインク非凝集性ポリマーが前処理組成物中に存在する。
【００４９】
前処理溶液中の他の任意選択的な成分としては、限定するものではないが、保湿剤および殺生物剤を挙げることができる。殺生物剤は、微生物の分解を防止する。それらの選択および使用は、当該技術分野で広く周知である。適切な保湿剤は、以降で更に詳細に説明されるカラーインクジェットインクにおける使用に適したものと同じである。
【００５０】
溶液は、インク凝集剤による十分な注入および／または基材のコーティングを得るのに十分なインク凝集剤含有量および他の成分を含む必要がある。典型的には、前処理は、少なくとも約０．５重量％のインク凝集剤を含み、使用される具体的なインク凝集剤の溶解限度までの量を使用することができる。好ましくは、前処理は、約１重量％〜約３０重量％のインク凝集剤を含む。インク非凝集性ポリマーとインク凝集剤との合計総重量は、最大約４５重量％であり得る。
【００５１】
前処理組成物は、界面活性剤を更に含み得る。いくつかの適切な界面活性剤には、両性ポリマーと混和性の界面活性剤、即ち混合された際に析出物または凝集物を形成しないものが含まれる。いくつかの有用な界面活性剤には、カチオン性、非イオン性および両性の界面活性剤が含まれる。いくつかの適切なカチオン性界面活性剤としては、例えば、ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド、セチルトリメチルアンモニウムブロミド、セチルトリメチルピリジニウムクロリドなどの四級化アンモニウムまたはピリジニウム界面活性剤が挙げられる。いくつかの適切な非イオン性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のＳｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）シリーズ）、エトキシル化一級アルコール（例えば、ＳｈｅｌｌのＮｅｏｄｏｌ（登録商標）シリーズ）および二級アルコール（例えば、Ｕｎｉｏｎ  ＣａｒｂｉｄｅのＴｅｒｇｉｔｏｌ（登録商標）シリーズ）、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（登録商標）ブロックコポリマー界面活性剤、スルホサクシネート（例えば、ＣｙｔｅｃのＡｅｒｏｓｏｌ（登録商標）シリーズ）、オルガノシリコーン（例えば、ＷｉｔｃｏのＳｉｌｗｅｔ（登録商標）シリーズ）およびフルオロ界面活性剤（例えば、ＤｕＰｏｎｔのＺｏｎｙｌ（登録商標）シリーズ）が挙げられる。特定のｐＨ範囲内でカチオン性である両性界面活性剤も使用することができる。この場合、液体組成物のｐＨは、界面活性剤の等電点よりも低く調整しなければならない。有用な双性イオン性界面活性剤のいくつかの例としては、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−テトラデシルアミンオキシド（ＮＴＡＯ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルＮ−ヘキサデシルアミンオキシド（ＮＨＡＯ）および関連するアミンオキシド化合物が挙げられる。別の例は、Ｎ−ドデシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルグリシンである。更に別の例としては、リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホン酸塩、レシチンなど、およびホスホン酸塩エステル（ホスホミエリン等）が挙げられる。界面活性剤は、前処理液の総重量を基準として典型的には約０．１〜約１０％、より典型的には約０．５〜約５％の量で使用することができる。
【００５２】
インク水性ビヒクル
適切な水性ビヒクル混合物の選択は、所望の表面張力および粘度、選択された着色剤、インクの乾燥時間ならびにインクが印刷される基材の種類などの特定の用途の要件に依存する。本開示において利用され得る水溶性有機溶媒の代表的な例は、米国特許第５，０８５，６９８号明細書において開示されるものである。
【００５３】
水と水溶性溶媒との混合物が使用される場合、典型的には、水性ビヒクルは、約３０％〜約９５％の水を含むことになり、残りの残部（即ち約７０％〜約５％）は、水溶性溶媒である。本開示の組成物は、水性ビヒクルの総重量に基づいて約６０％〜約９５％の水を含むことができる。
【００５４】
インクの水性ビヒクルの量は、典型的には、インクの総重量に基づいて約７０％〜約９９．８％、より典型的には約８０％〜約９９．８％の範囲にある。
【００５５】
界面活性剤は、典型的には、インクの総重量に基づいて約０．０１％〜約５％、特に約０．２％〜約２％の量で使用され得る。
【００５６】
顔料
本明細書において使用される場合、「顔料」という用語は、分散剤によって分散され、分散剤の存在下において分散条件下で処理されることを必要とする不溶性着色剤を意味する。着色剤は、分散された染料も含む。分散プロセスは、安定な分散された顔料をもたらす。
【００５７】
選択された顔料は、乾燥形態または湿潤形態で使用され得る。例えば、顔料は、通常、水性媒体中で製造され、得られた顔料は、水湿潤プレスケーキとして得られる。プレスケーキの形態では、顔料は、乾燥形態で凝集する程度に凝集しない。そのため、水で湿った状態のプレスケーキ形態の顔料は、予備混合プロセスにおいて脱凝集するために、乾燥形態での顔料と同程度に多くの混合エネルギーを必要としない。代表的な市販の乾燥顔料は、米国特許第５，０８５，６９８号明細書に列挙されている。
【００５８】
インクジェットインクに有用な色特性を有する顔料のいくつかの例としては、ピグメントブルー１５：３およびピグメントブルー１５：４のシアン顔料；ピグメントレッド１２２およびピグメントレッド２０２のマゼンタ顔料；ピグメントイエロー１４、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のイエロー顔料；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のレッド顔料；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のグリーン顔料；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のブルー顔料；ＴｉＯ2およびＺｎＯなどのホワイト顔料；ならびにブラック顔料カーボンブラックが挙げられる。本明細書において使用される顔料名および省略形は、Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｄｙｅｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｌｏｕｒｉｓｔｓ，Ｂｒａｄｆｏｒｄ，Ｙｏｒｋｓｈｉｒｅ，ＵＫによって確立され、Ｔｈｅ  Ｃｏｌｏｒ  Ｉｎｄｅｘ，Ｔｈｉｒｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，１９７１で公開された顔料の「Ｃ．Ｉ．」表示である。
【００５９】
本開示の顔料は、自己分散（または自己分散性）顔料でもあり得る。自己分散顔料（または「ＳＤＰ」）という用語は、顔料粒子の表面が、別の分散剤なしで顔料が水性ビヒクルにおいて安定して分散されることを可能にする親水性の分散性を付与する基で化学的に改質されている顔料粒子を意味する。「安定して分散された」とは、顔料が微細に分けられ均一に分布され、粒子成長および凝集に耐性であることを意味する。
【００６０】
ＳＤＰは、官能基または官能基を含有する分子を顔料の表面上にグラフトすることにより、物理的処理（真空プラズマなど）により、または化学処理（例えば、オゾン、次亜塩素酸などでの酸化）により調製され得る。単一の種類または複数の種類の親水性官能基が１つの顔料粒子に結合され得る。親水性基は、水性ビヒクル中に分散される場合、ＳＤＰに負電荷をもたらすカルボキシレート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を伴う。ＳＤＰの製造方法は、周知であり、例えば米国特許第５５５４７３９号明細書および米国特許第６８５２１５６号明細書に見ることができ、これらは、完全に記載されているかのように参照により本明細書に組み込まれる。
【００６１】
ＳＤＰは、カーボンブラックに基づくものなどの黒色であり得るか、または着色顔料であり得る。インクジェットインクに有用な色特性を有する顔料の例としては、ピグメントブルー１５：３およびピグメントブルー１５：４（シアン用）；ピグメントレッド１２２およびピグメントレッド２０２（マゼンタ用）；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（イエロー用）；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（レッド用）；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３６２６４（グリーン用）；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（ブルー用）；ならびにカーボンブラックが挙げられる。しかしながら、これらの顔料のいくつかは、ＳＤＰとしての調製に好適ではない場合がある。着色剤は、それらの「Ｃ．Ｉ．」によって本明細書において表される。
【００６２】
本開示のＳＤＰは、ある度合いの官能基化を有することができ、この場合、アニオン性基の密度は、顔料表面の１平方メートル当たり約３．５μモル未満（３．５μモル／ｍ2）、より特には約３．０μモル／ｍ2未満である。また、約１．８μモル／ｍ2未満、より特に約１．５μモル／ｍ2未満の官能基化の度合いが適切であり、ＳＤＰの所定の特定の種類に好ましい場合がある。
【００６３】
分散後の有用な粒径の範囲は、典型的には約０．００５マイクロメートル〜約１５マイクロメートルである。典型的には、顔料粒径は、約０．００５マイクロメートル〜約５マイクロメートル；特に約０．００５マイクロメートル〜約１マイクロメートルの範囲であるべきである。動的光散乱によって測定される平均粒径は、約５００ｎｍ未満、典型的には約３００ｎｍ未満である。
【００６４】
インク中に存在する顔料の量は、インクの総重量を基準として典型的には約０．１重量％〜約２５重量％の範囲、より典型的には約０．５重量％〜約１０重量％の範囲である。無機顔料が選択される場合、無機顔料が一般的に有機顔料よりも高い密度を有するため、インクは、有機顔料を用いる同等のインクにおけるよりも高い重量百分率の顔料を含有する傾向があるであろう。
【００６５】
分散顔料のためのポリマー分散剤
非自己分散顔料のためのポリマー分散剤は、ランダムまたは構造化ポリマーであり得る。典型的には、ポリマー分散剤は、疎水性モノマーと親水性モノマーとのコポリマーである。「ランダムポリマー」は、それぞれのモノマーの分子がポリマー主鎖においてランダムに配列されるポリマーを意味する。好適なランダムポリマー分散剤の参照については、米国特許第４，５９７，７９４号明細書を参照されたい。「構造化ポリマー」は、ブロック、分岐、グラフトまたはスター構造を有するポリマーを意味する。構造化ポリマーの例としては、米国特許第５，０８５，６９８号明細書に開示されるものなどのＡＢまたはＢＡＢブロックコポリマー；欧州特許第０５５６６４９号明細書に開示されるものなどのＡＢＣブロックコポリマー；および米国特許第５，２３１，１３１号明細書に開示されるものなどのグラフトポリマーが挙げられる。使用できる他のポリマー分散剤は、例えば、米国特許第６，１１７，９２１号明細書、米国特許第６，２６２，１５２号明細書、米国特許第６，３０６，９９４号明細書および米国特許第６，４３３，１１７号明細書に記載されており、これらは、完全に記載されているかのように参照により本明細書に組み込まれる。
【００６６】
また、「ランダムポリマー」は、ポリウレタンも含む。ポリウレタン分散剤が、顔料を分散させた後に架橋されて顔料分散物を形成する、米国特許出願公開第２０１２／０２１４９３９号明細書において開示されるポリウレタン分散剤が特に有用である。
【００６７】
インクポリマーバインダー
バインダーは、インク配合物に添加されるポリマー化合物またはポリマー化合物の混合物である。バインダーは、例えば、印刷された材料により大きい耐久性を与えるなど、印刷された材料に特性を付与することができる。インクジェットインクにおけるバインダーとして使用される典型的なポリマーとしては、ポリウレタン分散物およびポリウレタン溶液、アクリル、スチレンアクリル、スチレンブタジエン、スチレンブタジエンアクリロニトリル、ネオプレン、エチレンアクリル酸、エチレン酢酸ビニルエマルジョン、ラテックスなどが挙げられる。バインダーは、溶液であり得るか、またはカルボン酸、硫黄含有酸、アミン基および他の類似のイオン性基などのイオン性置換基を有することによってエマルジョンとして安定化され得る。ポリエチレンオキシドを含むものなどの非イオン性の性質の共安定剤も存在し得る。代わりに、バインダーは、外的な界面活性剤により安定化され得る。バインダーは、単独でまたは他のバインダーと組み合わせて使用することができる。典型的には、バインダーは、ポリウレタンである。バインダーは、典型的にはインクの総重量を基準として少なくとも０．２重量％の量でインク中に存在する。
【００６８】
典型的には、バインダーは、前述のポリウレタン分散剤と異なり、着色剤に非反応性である。バインダーは、典型的には、顔料分散系の調製中ではなく、最終調合段階中にインクに加えられる。
【００６９】
他のインク添加剤
他の成分、添加剤は、こうした他の成分がインクジェットインクの安定性および噴射性を妨げない程度でインクジェットインクに配合され得る。これは、当業者により、日常の実験によって容易に測定され得る。
【００７０】
通常、界面活性剤は、表面張力および湿潤特性を調整するためにインクに加えられる。適切な界面活性剤としては、前述のビヒクルの項において開示されたものが挙げられる。典型的には、界面活性剤は、インクの総重量に基づいて約３重量％までの量、より典型的には１重量％までの量で使用される。
【００７１】
エチレンジアミン四酢酸、イミノ二酢酸、エチレンジアミン−ジ（ｏ−ヒドロキシフェニル酢酸）、ニトリロトリ酢酸、ジヒドロキシエチルグリシン、トランス−１，２−シクロヘキサンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−五酢酸およびグリコレテルジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸ならびにこれらの塩などの封止（またはキレート）剤を含むことは、例えば、重金属不純物の有害作用を除去することに有益であり得る。
【００７２】
ポリマーは、インクに加えられて耐久性または他の特性を改善することができる。ポリマーは、ビヒクルにおいてまたは分散された形態において可溶性であり得、イオン性または非イオン性であり得る。可溶性ポリマーは、直鎖型ホモポリマーおよびコポリマーまたはブロックポリマーを含む。また、これらは、グラフトまたは分岐型ポリマー、スターおよびデンドリマーを含む構造化ポリマーであり得る。分散されたポリマーとしては、例えば、ラテックスおよびハイドロゾルを挙げることができる。ポリマーは、任意の周知のプロセスによって作製され得、これらに限定されるものではないが、フリーラジカル、基転移、イオン性、縮合および他の種類の重合が挙げられる。ポリマーは、溶液、乳化または懸濁重合プロセスによって作製され得る。典型的な分類のポリマー添加剤としては、アニオン性アクリル、スチレン−アクリルおよびポリウレタンポリマーが挙げられる。
【００７３】
ポリマーが存在する場合、その濃度は、インクの総重量に基づいて典型的には約０．０１重量％〜約１０重量％である。上限は、インク粘度または他の物理的制限によって決定される。
【００７４】
インクセット
「インクセット」という用語は、インクジェットプリンターが備えられて噴出する全ての個々のインクまたは他の液体を意味する。典型的には、インクセットは、少なくとも３つの異なって着色されたインクを含む。例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）インクは、ＣＭＹインクセットを形成する。より典型的には、インクセットは、例えば、ＣＭＹＫインクセットを形成するためにＣＭＹインクセットにブラック（Ｋ）インクを加えることにより、少なくとも４つの異なって着色されたインクを含む。インクセットのマゼンタ、イエローおよびシアンインクは、典型的には水性インクであり、着色剤として染料、顔料またはこれらの組合せを含むことができる。こうした他のインクは、一般的な意味において当業者に周知である。
【００７５】
典型的なＣＭＹＫインクに加えて、インクセットは、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ならびに薄いシアンおよび薄いマゼンタなどの高強度の色および軽強度の色のインクの組合せなどの異なって着色されたインクを含む１つ以上の「色域拡大」インクを更に含むことができる。こうした他のインクは、一般的な意味において当業者に知られている。
【００７６】
典型的なインクセットは、マゼンタ、イエロー、シアンおよびブラックインクを含み、ブラックインクは、水性ビヒクルおよび自己分散カーボンブラック顔料を含む本開示によるインクである。特に、マゼンタ、イエローおよびシアンインクのそれぞれの着色剤は、染料である。
【００７７】
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非常に影響を受ける。典型的には、顔料系インクジェットインクは、２５℃で約２０ダイン／ｃｍ〜約４５ダイン／ｃｍの範囲の表面張力を有する。粘度は、２５℃で３０ｃＰと高いことができるが、典型的にはかなりより低く、より典型的には２５℃で１０ｃＰ未満である。インクは、広範囲の放出条件、即ちピエゾ素子の駆動周波数またはドロップオンデマンド型デバイス若しくは連続デバイスにおけるサーマルヘッドの放出条件ならびにノズルの形状およびサイズと適合する物理的特性を有する。インクは、インクジェット装置においてかなりの程度詰まらないように長期間にわたり優れた貯蔵安定性を有するべきである。更に、インクは、接触するインクジェット印刷装置のパーツを腐食してはならず、且つ基本的に無臭および無毒性でなければならない。
【００７８】
いかなる特定の粘度範囲またはプリントヘッドにも限定されないが、本発明のインク液セットは、サーマルプリントヘッドによって必要とされるものなどのより低い粘度の用途に特に適している。そのため、２５℃での本発明のインクの粘度は、約７ｃＰ未満、典型的には約５ｃＰ未満、より典型的には約３．５ｃＰ未満であり得る。サーマルインクジェットアクチュエーターは、インク液滴を放出する瞬間的な加熱／泡形成に依存し、一般的には、液滴形成のこの機構は、より低い粘度のインクを必要とする。
【００７９】
基材
本開示のインクは、紙および織物などの一般的な印刷基材に印刷され得る。本開示のインク液セットは、オフセットコーティングされた媒体およびコーティングされた媒体などの低多孔性媒体上への印刷に最も有利である。
【００８０】
一般的には、オフセットコーティングされた媒体およびコーティングされた媒体は、水性インクジェットインクに対して不十分な受容性を有することが知られている。これらの紙は、疎水コーティング層の１つ以上の層のカレンダー加工および／または塗布のために低い表面多孔性を有する。そのような表層平滑手順およびコーティングは、従来の印刷ペーストの高い粘着性に耐えることができ、且つ／または疎水性トナー粒子を受容することができる紙を提供する。しかしながら、結果として生じる低い多孔性は、インクビヒクルがアクセスする流路の減少を意味し、蒸発によるインク乾燥により大きく依存することになる。更に、コーティング層の疎水性の性質により、印刷時に水性インクの濡れおよび広がりが低下し、これは、その後、媒体表面におけるインク液滴のパドリングを生じさせる可能性がある。直接オフセット媒体上に水性インクを印刷する場合、より少ない点延展およびより遅い乾燥の組み合わされた効果は、より多くの画像欠陥に結びつく。最も明らかな欠陥は、これらの媒体における着色剤の不均一な付着を含む。着色剤の欠陥のこれらの不均一な付着は、モットリング、または合体、またはフレーミング、または正方効果の縁として様々に知られている。オフセット媒体の疎水性および低い多孔性による別の等しく容認できない結果は、インクの乾燥時間の増加であり、これは、隣接する色が混じり合う時間の増加となり、１つの色がその隣接する色に拡散する色間のにじみをもたらす。こうした画像欠陥は、湿潤インク滴と相互作用して着色剤を固定化する、多くの場合に無色である、化学プレコーティングまたは前処理を適用することによって緩和され得る。化学的に固定化することで、色間のにじみにおける着色剤の不均一な呈色または移動の画像欠陥を効果的に解決することができる。
【実施例】
【００８１】
本発明を以下の実施例により更に例示するが、本発明は、これらに限定されず、特に注釈しない限り、部およびパーセントは、重量によるものである。
【００８２】
成分および略語
ＤＢＴＬ＝ジブチルスズジラウレート
ＤＭＰＡ＝ジメチロールプロピオン酸
ＩＰＤＩ＝イソホロンジイソシアネート
Ｔｅｒａｔｈａｎｅ（登録商標）６５０−Ｉｎｖｉｓｔａ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）のポリエーテルジオール。
ＰｒｉｎｔＲｉｔｅ（登録商標）ＤＰ３７５−Ｌｕｂｒｉｚｏｌ（Ｗｉｃｋｌｉｆｆｅ，ＯＨ）のインク非凝集性ポリマー、ポリウレタン分散物。
ＦＬＯＱＵＡＴ（登録商標）ＦＬ２６５０−フランスのＳＮＦ  Ｉｎｃ．のインク凝集性のカチオン性ポリマー。
Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）４４０−Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，ＰＡ）の非イオン性界面活性剤。
Ｃａｐｓｔｏｎｅ（登録商標）ＦＳ３５−Ｃｈｅｍｏｕｒｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）の非イオン性フッ素系界面活性剤。
【００８３】
特に明記しない限り、上述の化学物質は、Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）または他の同様の研究用薬品の供給業者から入手した。
【００８４】
分散剤
Ｔｅｒａｔｈａｎｅ（登録商標）６５０（３００ｇ）、ＤＭＰＡ（１８０ｇ）、スルホラン（８７６ｇ）およびＤＢＴＬ（０．１２ｇ）を窒素雰囲気下において、添加漏斗、冷却器および攪拌機を備えた、乾燥したアルカリおよび酸を含まないフラスコに加えた。得られた混合物を６０℃まで加熱し、完全に混合した。この混合物に、フラスコに取り付けられた添加漏斗を介してＩＤＰＩ（４３８ｇ）を加え、次いで添加漏斗の全ての残留ＩＤＰＩをスルホラン（１５ｇ）でフラスコに濯いだ。反応混合物の温度を８５℃まで上昇させ、イソシアネートの含有量が０．８％以下になるまで８５℃に維持した。次いで、温度を６０℃まで冷却し、６０℃に維持し、モルホリン（３０ｇ）を、添加漏斗を介して５分間かけて加え、次いで添加漏斗の残留モルホリンをスルホラン（５ｇ）でフラスコに濯いだ。温度を６０℃で１時間保持した後、ＫＯＨ水溶液（１７５５ｇ、３重量％）を、添加漏斗を介して１０分間かけて加え、次いで脱イオン水（２０７ｇ）を加えた。混合物を６０℃で１時間維持し、室温まで冷却して、２５％の固形物を有するポリウレタン分散剤を得た。
【００８５】
顔料分散物
架橋したシアン、マゼンタおよびイエローの顔料分散物を、下の表１に列挙されている顔料と、上で調製した分散剤とを使用して、米国特許出願公開第２０１４００４５９７５号明細書（これは、完全に記載されているかのように参照により本明細書に組み込まれる）に記載されている方法に従って調製した。
【００８６】
【表１】
2021508346.tif 000002
【００８７】
インクジェットインク
インク−Ｃおよびインク−Ｙは、２−ピロリドンと、グリコールと、界面活性剤とを含有する標準的なインクジェットビヒクル中で架橋分散物ＸＬ−ＣおよびＸＬ−Ｙを使用して調製した。
【００８８】
【表２】
2021508346.tif 000003
【００８９】
前処理溶液
硝酸カルシウム塩をインク凝集剤として、Ｐｒｉｎｔｒｉｔｅ（登録商標）ＤＰ３７５をインク非凝集性ポリマーとして用いて前処理溶液を調製し、下の表３に列挙した。
【００９０】
【表３】
2021508346.tif 000004
【００９１】
カチオン性ポリマーＦＬＱＵＡＲＴ（登録商標）ＦＬ２６５０をインク凝集剤として用いた前処理溶液を調製し、下の表４に列挙した。
【００９２】
【表４】
2021508346.tif 000005
【００９３】
前処理溶液のコーティング、印刷および画質評価
調査には、Ｏｊｉ  Ｐａｐｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎによって供給されたＯｊｉ「Ｎｅｗａｇｅ  Ｂｌａｎｃ」マットアート紙と、ＵＰＭ−Ｋｙｍｍｅｎｅ  Ｃｏｒｐ．，Ｈｅｌｓｉｎｋｉ，Ｆｉｎｌａｎｄによって供給されたＵＰＭ  Ｆｉｎｅｓｓ光沢紙の２つのオフセット媒体を選択した。１つの新聞媒体、Ｈｏｌｍｅｎ  ＡＢ，Ｓｖｅｒｉｇｅ，Ｓｗｅｄｅｎによって供給されたＨｏｌｍｅｎ  ＰＬＵＳ７２も選択した。Ｐａｍａｒｃｏ  Ｇｌｏｂａｌ  Ｇｒａｐｈｉｃｋｓ，Ｒｏｓｅｌｌｅ，ＮＪのＰａｍａｒｃｏハンドインクプルーファーを使用して、２〜１０グラム／ｍ2の範囲のウェットコーティング重量で、選択した媒体に前処理溶液を塗布した。コーティングを塗布した後、印刷する前に媒体を室温で少なくとも２４時間乾燥させた。
【００９４】
シアンおよびグリーンの７ｃｍ×３．５ｃｍの第１および第２のベタ印刷領域を得るために、ＧｅｌＳｐｒｉｎｔｅｒ  ＧＸ  ｅ５５５０Ｎ（Ｒａｓｔｅｒ）プリンタドライバを搭載したＲｉｃｏｈ  Ｉｐｓｉｏ  ＧＸ  ｅ５５００＃４４４２を使用して、前処理コーティングありおよびなしの指定の媒体に２つのパターンを印刷した。この試験にはインク−Ｃおよびインク−Ｙを使用した。
【００９５】
印刷画質は、ＤｕＰｏｎｔ  Ａｐｐｅａｒａｎｃｅ  Ａｎａｌｙｚｅｒ（ＤＡＡ）を使用したモットリング評価法で定量的に評価した。この方法の詳細は、米国特許第６，４３８，２５６号明細書に記載されている。ＤＡＡ分析では、３つの異なるモットリング測定値、ＤｕＰｏｎｔ外観値（ＤＡＶ２）、ＤｕＰｏｎｔモットリング測定値（ＤＭＭ）およびＤｕＰｏｎｔモットリング値（ＤＭＶ）が得られる。ＤＡＶ２は、画像のグレーレベルの標準偏差を平均グレースケール値で割って直接計算され、ＤＡＶ２は、微細なまたは短い距離のモットリングに対して最も敏感である。ＤＭＭ値の計算は、細かいスケールおよび大きいスケールのモットリング／不均一性の両方を組み込むように調整し、ＤＭＶは、明暗のわずかな違いでも再現性を有する測定のための更なる改良である。ＤＭＭおよびＤＭＶの計算は、共に視覚およびモットリングの評価に一致するように最適化されている。モットリング値が３０未満のサンプルについて、特に装置間の再現性がある繰り返し可能な測定にＤＭＶが最も適しているが、それ以外では、ＤＭＶおよびＤＭＭは、本質的に同じであるとみなすべきである。したがって、ＤＭＭデータのみを記録した。ＤＭＭの値が低いほど、モットリングが少なく、画質が優れていることを示す。ＤＡＡ装置は、典型的には１．９９×２．６６インチの領域にわたって分析する。残念ながら、ほとんどの印刷は、かなりのバンディングを有しており、対象の小さい領域（０．３５×２．１５インチの面積）を特性評価した。シアンおよびグリーンのカラーブロックのＤＭＭデータの領域を下の表５にまとめる。
【００９６】
【表５】
2021508346.tif 000006
【００９７】
ＤＭＭデータは、インク非凝集性ＰｒｉｎｔｒｉｔｅTMＤＰ３７５ポリマーおよび界面活性剤が存在する本発明の実施例が、ポリマーと界面活性剤とを含まない比較例よりも優れた画質を有していたことを示している。
【００９８】
前処理溶液である比較Ｂ、実施例Ｂおよび実施例Ｃを、上述した選択したオフセット媒体へのコーティングと同じコーティングプロセスを使用して、Ｈｏｌｍｅｎ  ＡＢ，Ｓｖｅｒｉｇｅ  Ｓｗｅｄｅｎによって供給された新聞媒体であるＨｏｌｍｅｎ  ＰＬＵＳ７２上にコーティングした。その後、前処理ありおよび前処理なしのＨｏｌｍｅｎ  ＰＬＵＳ７２紙を、実験室用印刷システムを用いて印刷した。この印刷システムでは、固定式のＫｙｏｃｅｒａ（Ｋｙｏｔｏ，Ｊａｐａｎ）ＫＪ４Ｂプリントヘッドから、下にある回転シリンダーに保持されている用紙にインク−Ｃが噴射された。６００×６００ｄｐｉの設定で５ｃｍ×２ｃｍのベタカラーブロックを印刷し、色および画質を評価した。光学濃度（ＯＤ）値は、Ｘ−Ｒｉｔｅ濃度計を使用して測定した。画質（ＩＱ）は、印刷方向に沿った白いストリークの数を観察することによって調べた。
【００９９】
Ｈｏｌｍｅｎ  ＰＬＵＳ７２のＯＤデータおよび画像評価を下の表６にまとめる。
【０１００】
【表６】
2021508346.tif 000007
【０１０１】
全てのコーティング溶液の上の印刷は、コーティングなしの紙の上の印刷よりも高いＯＤを有する。しかし、比較Ｂの溶液では、インクの凝固に起因する少ないインクの浸透および拡散の結果として、多数の白いストリークが発生した。本発明の実施例Ｂおよび実施例Ｃは、驚くべきことに、高いＯＤを維持しながらも白いストリークのない改善されたインクカバレッジを示した。
【０１０２】
前処理溶液である比較例Ｃ、実施例Ｄ、実施例Ｅ、実施例Ｆおよび実施例Ｇを、上述したものと同じコーティングプロセスを使用して、オフセット媒体であるＵＰＭ  Ｆｉｎｅｓｓ光沢紙上にコーティングした。その後、Ｋｙｏｃｅｒａのプリントヘッド印刷システムを使用して、画像のベタブロックをインク−Ｃで印刷した。光学濃度（ＯＤ）値は、Ｘ−Ｒｉｔｅ濃度計を使用して測定した。ベタブロックのＩＱは、画像の粒状性を１〜３の範囲で採点することにより評価した。３は、粒状性が見られず、最も優れていた。２は、中程度の粒状性を示した。１は、斑状の画像であり、多くの白いストリークを有しており、最も悪かった。結合していない分離しているインク液滴を用いた画像もノズルの５％のみ噴射することにより印刷した。媒体上でのインク液滴の広がりおよび浸透を測定するために単一のインク液滴の直径を記録した。
【０１０３】
【表７】
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【０１０４】
表７に示される粒状性評価データのように、本発明の実施例は、改善された画質を示した。インク液滴サイズの測定は、本発明の実施例による改善された広がりおよび濡れも示した。
【国際調査報告】
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