(57)【要約】本開示は、液体ビヒクル、液体ビヒクル中に分散又は溶解された着色剤、及び前記液体ビヒクル中に分散された自己架橋性ラテックス粒子を含むインクジェットインクを含む組成物、方法、及びシステムを包含する。前記自己架橋性ラテックス粒子は、自己架橋性モノマーを少なくとも０．１重量％、自己架橋性ラテックス粒子の表面上に有していてよく、架橋サイトを自己架橋性ラテックス粒子の表面上に提供し、インクジェットインクを基材上に印刷した後、液体ビヒクル又は液体ビヒクル成分の少なくとも部分的な喪失によって、粒子内及び粒子間架橋ラテックスポリマーフィルムを形成することができる。
2012531490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットインク組成物であって、
ａ）液体ビヒクル、
ｂ）液体ビヒクル中に分散又は溶解された着色剤、及び
ｃ）前記液体ビヒクル中に分散された自己架橋性ラテックス粒子を含み、
前記自己自己架橋性ラテックス粒子が、
ｉ）少なくとも１つの疎水性モノマー、
ｉｉ）少なくとも１つの酸性モノマー、及び
ｉｉｉ）少なくとも１つの自己架橋性モノマーであって、少なくとも１つのケト基を含み且つ一般式
【化３】
2012531490.tif 000005
［式中、ＲはＨ又はＣＨ３であり、ＸはＯ又はＮＨであり、ＹはＣＨ２ＯＨ又は少なくとも１つのヘテロ原子を含有する環構造である］を有する少なくとも１つの自己架橋性モノマーを含み、
前記自己架橋性ラテックス粒子が、当該自己架橋性ラテックス粒子の表面で、前記自己架橋性モノマーを少なくとも０．１重量％有し、前記自己架橋性ラテックス粒子の表面上に架橋サイトを提供し、前記自己架橋性ラテックス粒子が、インクジェットインクを基材上に印刷した後、液体ビヒクル又は液体ビヒクル成分の少なくとも部分的な喪失によって、粒子内及び粒子間架橋ラテックスポリマーフィルムを形成する、インクジェットインク組成物。
【請求項２】
前記Ｙが環構造であり、当該環構造が、少なくとも１つのヘテロ原子を含み、以下の一般式
【化４】
2012531490.tif 000006
［式中、ＡはＯ、ＮＨ又はＳである］の１つを有する、請求項１に記載のインクジェットインク組成物。
【請求項３】
前記自己架橋性モノマーが、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１又は２に記載のインクジェットインク組成物。
【請求項４】
前記自己架橋性ラテックス粒子が、前記インク組成物中に約０．５重量％〜約４０重量％の範囲の量で存在し、約−４０℃〜約１２５℃の範囲のＴｇを有する、請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェットインク組成物。
【請求項５】
前記少なくとも１つの疎水性モノマーが、前記モノマーの９８重量％までであり、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、ブチルメタクリレート、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、ラウリルメタクリレート、オクタデシルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ビニルアセテート、メチルアクリレート、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、ラウリルアクリレート、オクタデシルアクリレート、イソボルニルアクリレート、スチレン、及びそれらの混合物からなる群から選択され、
前記少なくとも１つの酸性モノマーが、前記モノマーの約０．１重量％〜約３０重量％であり、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、ビニル安息香酸、それらの誘導体、及びそれらの混合物からなる群から選択され、
前記少なくとも１つの自己架橋性モノマーが、前記モノマーの約０．１重量％〜約２５重量％であり、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１から４のいずれか１項に記載のインクジェットインク組成物。
【請求項６】
前記自己架橋性ラテックス粒子が、前記インク組成物中に約３重量％〜約６重量％で存在し、前記自己架橋性ラテックス粒子のＴｇが、約１５℃〜約４５℃の範囲である、請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェットインク組成物。
【請求項７】
前記少なくとも部分的な喪失が、周囲条件で液体ビヒクル又は液体ビヒクル成分の蒸発によって、又は液体ビヒクル若しくは液体ビヒクル成分の加熱によって生じる、請求項１から６のいずれか１項に記載のインクジェットインク組成物。
【請求項８】
インクジェットインク印刷物を形成する方法であって、
請求項１から７のいずれか１項に記載のインクジェットインク組成物を基材上に印刷し、
前記液体ビヒクル又は液体ビヒクル成分の、前記基材上に印刷されたインクジェットインク組成物からの少なくとも部分的な喪失によって、粒子内及び粒子間架橋ラテックスポリマーフィルムを形成することを含む、方法。
【請求項９】
前記インクジェットインク印刷物が、粒子内及び粒子間架橋ラテックスポリマーフィルムを含まない比較インクジェット印刷物に対して高められた耐性を示す、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記高められた耐性が、ハイライタースミア耐性、擦過抵抗、濡れスマッジ耐性、及び溶剤抵抗のそれぞれについての改善を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記自己架橋性ラテックス粒子が、インク組成物中に約０．５重量％〜約４０重量％で存在し、前記自己架橋性モノマーが、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、及びそれらの混合物からからなる群から選択される、請求項８から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記部分的な喪失が、周囲条件での液体ビヒクル又は液体ビヒクル成分の蒸発によって、又は液体ビヒクル若しくは液体ビヒクル成分の加熱によって起こる、請求項８から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
インクジェット印刷システムであって、
ａ）基材、
ｂ）請求項１から７のいずれか１項に記載のインクジェットインク組成物、及び
ｃ）前記インクジェットインク組成物を収容するリザーバと、前記インクジェットインク組成物を基材上に吐出するよう構成されているインクジェットプリントヘッドとを含むインクジェットプリンタ
を備えており、
前記インクジェットインク組成物が、前記インクジェットインク組成物を前記基材上に印刷した後、前記液体ビヒクル又は液体ビヒクル成分の少なくとも部分的な喪失によって、粒子内及び粒子間架橋ラテックスポリマーフィルムを形成するように配合されている、インクジェット印刷システム。
【請求項１４】
前記自己架橋性ラテックス粒子が、約３重量％〜約６重量％で前記インク組成物中に存在し、前記自己架橋性ラテックス粒子のＴｇが、約１５℃〜約４５℃の範囲である、請求項１３に記載のインクジェット印刷システム。
【請求項１５】
前記自己架橋性モノマーが、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１３又は１４に記載のインクジェット印刷システム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
インクジェット印刷が、様々な媒体表面、特に紙及び写真媒体基材上に画像を記録する人気のある手段となったことにはいくつかの理由がある。それらの理由のいくつかは、プリンタのノイズが小さいこと、高速記録が可能であること、及びマルチカラー記録が可能であることを含む。加えて、これらの利点は、比較的低コストで消費者が得ることができる。インクジェットインクの化学的性質に関しては、市販のインクジェットインクのほとんどが水ベースである。よって、その成分は一般に、多くの染料がそうであるように水溶性であるか、又は顔料がそうであるように水分散性である。さらに、インクジェットインクは、サーマル式インクジェット構造では一般的である高い周波数の噴射及び発射チャンバ再充填プロセスに対応する低い粘性を有する。
【０００２】
インクジェットインクの用途が進歩しているので、このような印刷システムの、現在進められている研究及び開発努力による改善の続行が求められる。
【０００３】
本発明の追加的な特徴及び利点は、添付の図面と関連して記載された以下の詳細な説明から明らかとなろう。当該添付の図面は、前記説明と共に本発明の特徴を例示的に例示する。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】例３に記載の対照インク試料のウィンドウクリーナー試験（上）及び乾燥擦過試験（下）の結果の写真である。
【図２ａ】例２に記載の自己架橋性ラテックス粒子を有するインク試料のウィンドウクリーナー試験の結果の写真である。
【図２ｂ】例２に記載の自己架橋性ラテックス粒子を有するインク試料乾燥擦過試験の結果の写真である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
以下、示される例示的な態様について述べる。ここでは特定の用語は、同じ事項を記載するために使用される。しかし、それが発明の範囲の制限を意図するものでないことを理解されたい。
【０００６】
本発明を開示し記述する前に、本開示が、ここに開示の特定のプロセスステップ及び材料に限定されるものではないことを理解されたい。それというのは、そのようなプロセスステップ及び材料は、いくらか変更可能であるからである。また、ここで使用される用語が、特定の態様のみを記載することを目的として使用されていることも理解されたい。用語は、限定を意図したものではなく、それというのは、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲及びそれと同等のものによってのみ限定されることが意図されているからである。
【０００７】
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される限りでは、「a」「an」及び「the」を付した単数形の語は、その内容が明確に別の事項を指示していない限り、複数を示すことに留意されたい。
【０００８】
ここで用いる限り、「液体ビヒクル」、「ビヒクル」又は「液体媒体」は、流体であって、その中で、本開示の着色剤が、インクジェットインクを形成するよう分散可能又は溶解可能であるものを指す。液体ビヒクルは当分野で公知であり、広範にわたるインクビヒクルを本開示の態様に応じて使用することができる。そのようなインクビヒクルは、様々な異なる薬剤の混合物を含んでいてよく、それには、限定されることなく、界面活性剤、有機溶剤及び共溶剤、緩衝剤、殺生物剤、増粘剤、金属イオン封鎖剤、安定剤、耐コゲーション剤、並びに水が含まれる。液体ビヒクル自体の一部ではないが、着色剤に加えて、液体ビヒクルは、固体添加物、例えば、ポリマー、ラテックス、ＵＶ硬化材料、可塑剤、塩等の添加物を担持することができる。加えて、「水性液体ビヒクル」又は「水性ビヒクル」という語は、溶剤として水を含む液体ビヒクルを指す。
【０００９】
ここで用いる限り、「液体ビヒクル成分」は、液体ビヒクル中に存在する任意の溶剤、共溶剤、及び／又は液体を指す。
【００１０】
ここで用いる限り、「着色剤」は、染料、顔料及び／又は本開示の態様により調製される液体ビヒクル中に懸濁又は溶解されていてよい他の粒子を含んでいてよい。染料は典型的には水溶性であり、よって、いくつかの態様での使用のために望ましい。しかし、別の態様では、顔料を使用することもできる。使用できる顔料は、自己分散性顔料及び別個の分散剤、例えば分散されたポリマーによって分散された標準的な顔料を含む。自己分散性顔料は、小さい分子、ポリマーの類又は電荷によって化学的に表面修飾されているものを含む。この化学的修飾は、顔料を液体ビヒクル中で分散された状態にすること及び／又はそのような状態を実質的に維持することを助成する。顔料は、ポリマー、オリゴマー又は界面活性剤であってよい別個の添加物によって、例えば液体ビヒクル中で分散されていてもよく、且つ／又は顔料を液体ビヒクル中で分散された状態にすること及び／若しくはそのような状態を実質的に維持することを助成する物理的なコーティングを利用する顔料であってよい。
【００１１】
ここで用いる限り、「顔料」は一般に、顔料着色剤、磁気粒子、アルミナ、シリカ及び／若しくは他のセラミックス、有機金属、又は他の不透明粒子を含み、そのような粒子が色を提供するか否かには関係ない。よって、本説明では主として顔料着色剤の使用を説明してはいるが、「顔料」との語は、顔料着色剤のみならず、有機金属、フェライト、セラミックス等の他の顔料を記述するためにより概括的に使用することができる。しかし、特定の一態様では、顔料は顔料着色剤である。
【００１２】
ここで用いる限り、「染料」は、インクの色に関与する、典型的には水溶性の個々の化合物、錯体又は分子を指す。この語には、インクの色全体に影響を与えるが、それ自身が顕著な色を有するものではない染料も含まれる。例えば、ブラックインクは、１つ以上のブラック染料を含有していてよいが、より自然なブラックの色を可能にするためのイエロー染料を含有していてもよい。
【００１３】
ここで用いる限り、Ｔｇは、Ｆｏｘの式：すなわち、コポリマーＴｇ＝１／（Ｗａ／（ＴｇＡ）＋Ｗｂ（ＴｇＢ）＋．．．）、［式中、Ｗａ＝モノマーＡのコポリマー中の重量分率であり、ＴｇＡが、モノマーＡのホモポリマーでのＴｇ値、Ｗｂ＝モノマーＢの重量分率であり、ＴｇＢがモノマーＢのホモポリマーのＴｇ値等である］によって計算されるガラス転移温度である。
【００１４】
ここで用いる限り、「喪失」は、インク中に存在する自己架橋性ラテックス粒子の架橋を起こさせる、印刷後の液体ビヒクル又は１つ以上の液体ビヒクル成分のインクジェットインクからの除去を指す。この除去は、蒸発に、吸収及び／又は加熱によるものであってよい。加えて、この除去は、任意の化学的な反応／共沸による作用を含む相互作用によって容易になり得る。加えて、「部分喪失」は、インク中に存在する自己架橋性ラテックス粒子の架橋の際に、液体ビヒクル又は１つ以上の液体ビヒクル成分の少なくとも一部の存在が維持され（、一部が喪失により除去され）る喪失を指す。
【００１５】
「粒子内及び粒子間」架橋ラテックスポリマーフィルムとは、単一の粒子による架橋及び隣接する粒子の架橋の両方が粒子の少なくとも一部で起こることを指す。
【００１６】
「比較例の」インクジェットインク又はインクジェット印刷物と言う場合、インクの場合には自己架橋性ラテックス粒子を、印刷物の場合には粒子内及び粒子間架橋ラテックスポリマーフィルムを含まないことを除き、本開示のインクジェットインク又はインクジェット印刷と全て同じ成分を含むものとして定義される。それ以外の全てはインク又は印刷において同様であり、例えば、他のモノマー含有率は比例して釣り合いがとれ、ラテックスの濃度も比例して釣り合いがとれている。
【００１７】
ここで用いる限り、「約」という語は、所与の値が、その終点を「少し上回る」又は「少し下回る」ものとなり得るようにすることによって、数値範囲の終点に柔軟性を持たせるために使用されている。この語の柔軟性の度合いは、特定の変数によって影響され得るものであり、当業者の知識の範囲内で、経験及びここでの関連記述に基づいて決定され得るものである。
【００１８】
ここで用いる限り、複数の事項、構造的な要素、組成的な要素及び／又は材料は、便宜上、一般的な１つの羅列として示す場合がある。しかし、このような羅列は、そこに示された各要素が別個の且つ唯一の要素として個々に識別されるように解釈されるべきである。よって、そのような列記の個々の要素は、逆のことを指示する記載がなければ、共通の群におけるそれらの指示のみに基づいて、同じ羅列の他の任意の要素の事実上の同等物として解釈されるべきではない。
【００１９】
濃度、量及び他の数値データは、ここでは範囲の形式で表現され又は表され得る。このような範囲の形式は、単に便宜及び簡素化のために使用されており、よって、そのような範囲の限界として明確に示された数値のみを含むのではなく、その範囲内に含まれる個々の数値又は副次的な範囲の全てを、各数値及び副次的な範囲が明確に示されているかのように含むと柔軟に解釈されるべきであると理解されたい。例示するなら、「約１重量％〜約５重量％」という数値範囲は、１重量％〜約５重量％の明確に示された値のみを含むばかりでなく、指示された範囲内にある個々の値及び副次的な範囲をも含むと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及び４といった個々の値、及び１〜３、２〜４及び３〜５といった副次的な範囲である。同じことが、１つの数値のみを示す範囲についても云える。さらに、このような解釈は、範囲の大きさ又は記述される性質に関係なく適用されるべきである。
【００２０】
特定のインクジェットインク印刷システムにおいて自己架橋性ラテックス粒子を使用することにより、耐性のあるインクジェット画像を提供することができることが認識されている。これに鑑み、本開示は、インクジェットインクの用途において自己架橋性ラテックス粒子を利用する組成物、方法、及びシステムについてなされたものである。本願の組成物、関連する方法、又は関連するシステムを議論する際、これらの議論のそれぞれが、これらの各態様に応用可能であると考えることができ、その態様との関連で明確に議論されているか否かには関係がないことに留意されたい。よって、例えば、インクジェットインク中に存在する自己架橋性ラテックス粒子を議論する場合、そのような自己架橋性ラテックス粒子は、インクジェットインク印刷物を形成するための方法において使用することもできるし、その逆もあり得る。
【００２１】
以上の定義及び上記の議論を踏まえて、インクジェットインクは、液体ビヒクル、液体ビヒクル中に分散又は溶解された着色剤、及び前記液体ビヒクル中に分散された自己架橋性ラテックス粒子を含む。自己架橋性ラテックス粒子は、ｉ）少なくとも１つの疎水性モノマー、ｉｉ）少なくとも１つの酸性モノマー、及びｉｉｉ）少なくとも１つの自己架橋性モノマーを含んでいてよく、前記少なくとも１つの自己架橋性モノマーが、少なくとも１つのケト基を含み、一般式
【００２２】
【化１】
2012531490.tif 000003
【００２３】
［式中、ＲはＨ又はＣＨ３であり、ＸはＯ又はＮＨであり、ＹはＣＨ２ＯＨ又は少なくとも１つのヘテロ原子を含有する環構造である］を有する。加えて、自己架橋性ラテックス粒子は、自己架橋性ラテックス粒子の表面上に架橋サイトを提供する自己架橋性モノマーを少なくとも０．１重量％、自己架橋性ラテックス粒子の表面で有していてよい。架橋サイトは、基材上にインクジェットインクを印刷した後、液体ビヒクル又は液体ビヒクル成分の少なくとも部分的な喪失により、粒子内及び粒子間架橋ラテックスポリマーフィルムを形成することができる。
【００２４】
インクジェットインク印刷物を形成する方法は、上述のインクジェットインク組成物を基材上に印刷し、液体ビヒクル又は液体ビヒクル成分の少なくとも部分的な喪失によって粒子内及び粒子間架橋ラテックスポリマーフィルムを形成することを含んでいてよい。
【００２５】
インクジェット印刷システムは、基材、上述のインクジェットインク組成物、及びインクジェットインク組成物を収容するリザーバを有するインクジェットプリンタを含んでいてよく、前記プリンタは、インクジェットインク組成物を基材上に吐出するよう構成されたインクジェットプリントヘッドを含む。加えて、インクジェットインク組成物は、粒子内及び粒子間架橋ラテックスポリマーフィルムを、インクジェットインク組成物を基材上に印刷した後、液体ビヒクル又は液体ビヒクル成分の少なくとも部分的な喪失によって、形成するように配合されていてよい。
【００２６】
一態様では、式Ｉについて、環構造が少なくとも１つのヘテロ原子を含み、以下の一般式
【００２７】
【化２】
2012531490.tif 000004
【００２８】
［式中、ＡがＯ、ＮＨ、又はＳである］の１つを有する。別の態様では、自己架橋性モノマーは、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、及びそれらの混合物からなる群から選択され得る。
【００２９】
自己架橋性ラテックス粒子は一般に、自己架橋性ラテックス粒子の表面上に、自己架橋性ラテックス粒子の表面上に架橋サイトを提供する自己架橋性モノマーを少なくとも０．１重量％有し、一態様では、自己架橋性ラテックス粒子は、表面上に自己架橋性モノマーを約０．１重量％〜２０重量％有していてよい。別の態様では、自己架橋性ラテックス粒子は、表面上に自己架橋性モノマーを約３重量％〜約７重量％有していてよい。
【００３０】
疎水性モノマーは、ポリマー中に９８重量％まで、例えば、一態様では、５０重量％〜９８重量％存在していてよい。高Ｔｇポリマー中で重合可能な疎水性モノマーは、非限定的に、スチレン、ｐ−メチルスチレン、メチルメタクリレート、ヘキシルアクリレート、ヘキシルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、オクタデシルアクリレート、オクタデシルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、塩化ビニルベンジル、イソボルニルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、２−フェノキシエチルメタクリレート、エトキシ化ノニルフェノールメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、トリデシルメタクリレート、アルコキシル化テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソデシルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、それらの組合せ、それらの誘導体及びそれらの混合物を含む。
【００３１】
酸性モノマーは、ポリマー中に約０．１重量％〜約３０重量％まで存在していてよい。高Ｔｇポリマー中で使用することができる酸性モノマーは、非限定的に、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、ジメチルアクリル酸、無水マレイン酸、マレイン酸、ビニルスルホン酸塩、シアノアクリル酸、ビニル酢酸、アリル酢酸、エチリジン酢酸、プロピリジン酢酸、クロトン酸、フマル酸、イタコン酸、ソルビン酸、アンゲリカ酸、桂皮酸、スチリルアクリル酸、シトラコン酸、グルタコン酸、アコニット酸、フェニルアクリル酸、アクリロキシプロピオン酸、アコニット酸、フェニルアクリル酸、アクリロキシプロピオン酸、ビニル安息香酸、Ｎ−ビニルこはくアミド酸、メサコン酸、メタクロイルアラニン、アクリロイルヒドロキシグリシン、スルホエチルメタクリル酸、スルホプロピルアクリル酸、スチレンスルホン酸、スルホエチルアクリル酸、２−メタクリロイルオキシメタン−１−スルホン酸、３−メタクリルオキシプロパン−ｌ−スルホン酸、３−（ビニルオキシ）プロパン−ｌ−スルホン酸、エチレンスルホン酸、ビニル硫酸、４−ビニルフェニル硫酸、エチレンホスホン酸、ビニルリン酸、ビニル安息香酸、２−アクリルアミド−２−メチル−ｌ−プロパンスルホン酸、それらの組合せ、それらの誘導体及びそれらの混合物を含む。
【００３２】
一般に、自己架橋性ラテックス粒子は、エマルジョン（乳化）重合技術、例えばバッチプロセス、セミバッチプロセス又はミニエマルジョン（mini-emulsion）プロセスによって調製することができる。このような自己架橋性ラテックス粒子は、少なくとも１つの自己架橋性モノマーと共に、疎水性モノマー及び酸性モノマーを使用して製造することができる。一態様では、自己架橋性ラテックス粒子は、全モノマーの９８重量％までの量で存在する少なくとも１つの疎水性モノマーであって、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、ブチルメタクリレート、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、ラウリルメタクリレート、オクタデシルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ビニルアセテート、メチルアクリレート、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、ラウリルアクリレート、オクタデシルアクリレート、イソボルニルアクリレート、スチレン、及びそれらの混合物からなる群から選択されるもの；全モノマーの約０．１重量％〜約３０重量％の量で存在する少なくとも１つの酸性モノマーであって、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、ビニル安息香酸、それらの誘導体、及びそれらの混合物からなる群から選択されるもの；並びに全モノマーの約０．１重量％〜約２５重量％の量で存在する少なくとも１つの自己架橋性モノマー（式Ｉ）から重合することができる。前記モノマーは、一態様では、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、及びそれらの混合物からなる群から選択することができる。
【００３３】
一般に、自己架橋性ラテックス粒子は、インク組成物中に約０．５重量％〜約４０重量％の範囲の量で存在していてよい。一態様では、自己架橋性ラテックス粒子は、インク組成物中に約３重量％〜約６重量％の範囲の量で存在していてよい。上述のように、上記範囲は、全ての副次的な範囲を含む。例えば、自己架橋性ラテックス粒子は、インク組成物中に約１重量％〜約１５重量％、約１重量％〜約５重量％、約３重量％〜約４０重量％、約３重量％〜約１５重量％等で存在していてよい。
【００３４】
加えて、自己架橋性ラテックス粒子は、約−４０℃〜約１２５℃範囲のＴｇを有していてよい。一態様では、自己架橋性ラテックス粒子のＴｇは、約１５℃〜約４５℃の範囲であってよい。上述のように、上記範囲は副次的な範囲を含む。例えば、自己架橋性ラテックス粒子は、約０℃〜約７５℃、約０℃〜約４５℃、約１５℃〜約７５℃、約２０℃〜約４０℃等のＴｇを有していてよい。
【００３５】
一般に、自己架橋性粒子は、媒体基材上に印刷されると、液体ビヒクル又は液体ビヒクル成分の喪失又は部分的な喪失によって、粒子内及び粒子間架橋ラテックスポリマーフィルムを形成することができる。ここで議論しているように、前記除去は、蒸発、加熱、吸収等を含む様々な手段によって生じさせることができる。一態様では、前記喪失又は部分的な喪失は、液体ビヒクル又は液体ビヒクル成分の蒸発によって生じさせることができるし、又は液体ビヒクル又は液体ビヒクル成分の加熱によって生じさせることができる。別の局面では、印刷されたインクを加熱することができる。この加熱は、液体ビヒクル又は液体ビヒクル成分少なくとも部分的な喪失を生じさせるのに十分な温度にするものであってよい。一態様では、印刷されたインクは、少なくとも７０℃の温度に加熱することができる。別の態様では、印刷されたインクは、少なくとも（低くとも）５０℃の温度に加熱することができる。上述のように、上記範囲は副次的な範囲を含む。例えば、印刷されたインクは、少なくとも３０℃、少なくとも４０℃、少なくとも６０℃等の温度に加熱することができる。
【００３６】
上述のように、架橋は、印刷の実質的に直後に開始し得、例えば、印刷後数秒で、液体ビヒクル又は液体ビヒクル成分は喪失、例えば蒸発し始める。さらに、架橋は、一般に、約２秒〜約２４時間の範囲の時間にわたり継続することを理解されたい。一態様では、この時間は約２秒〜約２時間の範囲である。
【００３７】
加えて、液体ビヒクルは、喪失を増大させる共溶剤を含んでいていよい。一態様では、インクは、１００℃未満の沸点を有する揮発性有機共溶剤を含有していてよい。別の態様では、揮発性有機共溶剤は、７５℃未満の沸点を有していてよい。さらに別の態様では、揮発性有機共溶剤は、５０℃未満の沸点を有していてよい。揮発性共溶剤の例は、非限定的に、２−ピロリドン、Ｎ−メチルピロリドン、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，５−ヘキサンジオール及びプロピレングリコールジメチルエーテル、並びにそれらの混合物を含む。さらに、液体ビヒクルは、喪失を増大させる共溶剤の混合物を含んでいてよい。一態様では、液体ビヒクルは、正の共沸混合物、つまり、共沸混合物の沸点が、共沸混合物を形成する個々の共溶剤のいずれの沸点よりも小さい共沸混合物を形成する少なくとも２つの共溶剤を含む。
【００３８】
上述のように、ここで述べる耐性は、インクジェット印刷後に、インク中の液体ビヒクル又は液体ビヒクル成分が喪失される際に起こる自己架橋性ラテックス粒子の架橋によって達成される。一態様では、前記インクジェットインク印刷物は、粒子内及び粒子間架橋ラテックスポリマーフィルムを含まないインクジェットインク印刷物に対して、高められた耐性を示すことができる。高められた耐性は、ハイライタースミア耐性、擦過抵抗、濡れスマッジ耐性、溶剤抵抗、又はそれらの組合せを含んでいてよい。相対的な比較は、概括的には、自己架橋性ラテックス粒子を有する本願のインクと、自己架橋性粒子を有していない、つまり粒子内及び粒子間架橋ラテックスポリマーフィルムを形成しない比較インクとの比較を指す。比較インクは、自己架橋性粒子を除いた、本開示のインクと同じ通例の成分を有していてよい、つまり、比較インクは、共重合された自己架橋性モノマーなしで他のモノマー濃度を比例して増加させたラテックスポリマーを含む。この場合、本願のインクと比較インクとの相違は、本願のラテックス粒子中の自己架橋性モノマーの存在と、比較インクのラテックス粒子中の自己架橋性モノマーの不存在とによるものであり、これにより、比較インクに対する本開示のインクのより大きな耐性に関する客観的な比較が可能となる。
【００３９】
本開示は、インクジェットインクの耐性の向上にも関する。この耐性の改善は、例えば、以下に述べる擦過抵抗試験及びウィンドウクリーナー試験によって示される、改善されたハイライタースミア耐性、擦過抵抗、濡れスマッジ耐性及び溶剤抵抗を包含する。一般に、擦過抵抗及びウィンドウクリーナー試験は、より典型的なハイライタースミア耐性試験及び濡れスマッジ耐性試験と比較してより積極的（攻撃的）な試験であり、つまり、ウィンドウクリーナー試験で使用される溶剤はハイライター流体よりも攻撃的であるし、擦過抵抗試験は、ハイライターの先端よりも摩耗作用の大きい材料を使用する。よって、ウィンドウクリーナー及び擦過抵抗試験においてより優れた性能を示すインクジェットインクは、ハイライタースミア耐性及び濡れスマッジ耐性試験におけるさらにより良い性能を示す。
【００４０】
加えて、ここに記載の自己架橋性ラテックス粒子はさらに、界面活性剤の付加によって安定させることができることに留意されたい。よって、一態様では、ラテックス粒子はさらに、重合プロセスの際の反応性の界面活性剤の付加を含んでいてよい。一般に、反応性の界面活性剤は、ポリマー粒子の表面に共有結合することができる水性部分を含有する。加えて、そのような反応性の界面活性剤は、ラテックス粒子の表面が反応性の界面活性剤を含むように、重合の際に、適切な有機の基、例えば、ビニル基を介して組み込むことができる。一般に、反応性の界面活性剤は、ポリマー粒子を水性の媒体中で分散させ且つ／又は安定化させることができる親水性基を含有していてよい。親水性基は、アニオン性、カチオン性、ノニオン性又は両性イオン性であってよい。例えば、適切なアニオン性基は、スルホネート、フォスフォネート及びカルボキシレート基を含み、適切なカチオン性基は、アミン基を含み、適切なノニオン性基は、ポリエチレン酸化物、イミダゾール及びアミノ基を含む。よって、一態様では、反応性の界面活性剤は、Rhodiaから市販の界面活性剤のSIPOMER（登録商標）シリーズを含む官能化エチレングリコールアクリレートであってよい。反応性の界面活性剤の他の非限定的な例は、日本の第一工業製薬株式会社から市販のHITENOL（商標）（ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルアンモニウムスルフェート）及びNOIGEN（商標）（ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル）反応性の界面活性剤；Henkelから市販のTREM（登録商標）（スルホコハク酸塩）；及びオランダのUniqemaから市販のMAXEMUL（登録商標）（アニオン性のフォスフェートエステル）反応性の界面活性剤を含む。上に列記した材料のいくつかの適切な等級は、HITENOL BC-20、NOIZENR N-30、TREML T-40、並びにMAXEMUL 6106及び6112を含んでいてよい。
【００４１】
本開示のインクジェットインク組成物は、多くの種類の記録媒体の基材上で使用するのに適したものであってよく、その基材は、ビニル媒体、セルロースベースの紙媒体、様々な布材料、ポリマーの材料（その非限定的な例は、ポリエステル白色フィルム又はポリエステル透明フィルムを含む）、写真用紙（その非限定的な例は、紙の片面又は両面に延伸されたポリエチレン又はポリプロピレンを含む）、金属、及び／又はその混合物或いはその複合材料を含む。適切な金属材料の非限定的な例は、例えば、アルミニウム、銀、スズ、銅、それらの合金の少なくとも１つ及び／又はそれらの混合物からなるフォイル形態の金属である。
【００４２】
形成することができるいくつかの可能な自己架橋性ラテックス粒子に関してこれらのパラメータを導入すると、例えばインク等の分散液流体の議論は、これらのポリマーをいかに本開示の態様による使用のために実施することができるかを例示するのに有用である。典型的には、インクは、液体ビヒクル中で分散された着色剤を含んでいてよい。ここに記載の自己架橋性ラテックス粒子と共に使用することができる典型的な液体ビヒクル配合物は、水、及び任意に、噴射構造に応じて全体中に０．１重量％〜３０重量％で存在する１つ以上の共溶剤を含んでいてよい。さらに、１つ以上の非イオン性、カチオン性、及び／又はアニオン性の界面活性剤が任意に、０．０１重量％〜１０．０重量％の範囲で存在していてよい。配合物の残部は、純水、又は他の当分野で知られたビヒクル成分、例えば殺生物剤、増粘剤、ｐＨ調節のための材料、金属イオン封鎖剤、防腐剤、及びこれらに類するものであってよい。一態様では、液体ビヒクルは、主として水であってよい。
【００４３】
使用することができる共溶剤の類は、脂肪族アルコール、芳香族アルコール、ジオール、グリコールエーテル、ポリグリコールエーテル、カプロラクタム、ホルムアミド、アセトアミド、及び長鎖アルコールを含む有機共溶剤を含んでいてよい。そのような化合物の例は、第１級脂肪族アルコール、第２級脂肪族アルコール、１，２−アルコール、１，３−アルコール、１，５−アルコール、エチレングリコールアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルエーテル、ポリエチレングリコールアルキルエーテルのより高次のホモログ（同族体）（Ｃ６−Ｃ１２）、Ｎ−アルキルカプロラクタム、未置換カプロラクタム、置換及び未置換ホルムアミド、置換及び未置換アセトアミド、並びにこれらに類するものを含む。使用することができる溶剤の特定の例は、トリメチロールプロパン、２−ピロリジノン、及び１，５−ペンタンジオールである。
【００４４】
インク配合物の分野の当業者によって公知であって、アルキルポリエチレン酸化物、アルキルフェニルポリエチレン酸化物、ポリエチレン酸化物ブロックコポリマー、アセチレン系ポリエチレン酸化物、ポリエチレン酸化物（ジ）エステル、ポリエチレン酸化物アミン、プロトン化ポリエチレン酸化物アミン、プロトン化ポリエチレン酸化物アミド、ジメチコンコポリオール、置換アミン酸化物及びこれらに類するものであってよい、多くの界面活性剤の１つ以上も使用することができる。ここに開示の配合物に添加される界面活性剤の量は、０重量％〜１０．０重量％の範囲であってよい。液体ビヒクル中で使用可能として説明している界面活性剤が、ラテックス粒子の表面に付着されるものとして説明されている前記界面活性剤と同じではない（多くの同じ界面活性剤を両方の目的のために使用することができるが）ことに留意されたい。
【００４５】
本開示の配合物に矛盾なく、特定の用途に対しインク組成物の特性を最適化するために様々な他の添加物を使用することができる。この添加物の例は、有害な微生物の成長を阻止するために添加されるものである。この添加物は、殺生物剤、殺菌剤、及びインク配合物中でごく普通に使用される他の微生物用薬剤（microbial agents）であってよい。適切な微生物用薬剤の例は、非限定的に、NUOSEPT（登録商標）（Nudex,Inc.）、UCARCIDE（商標）（Unioncarbide Corp.）、VANCIDE（登録商標）（R.T.Vanderbilt Co.）、PROXEL（登録商標）（ICIAmerica）及びそれらの組合せを含む。
【００４６】
金属イオン封鎖剤、例えばＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）を、重金属不純物の不都合な作用を排除するために含んでいてよく、緩衝剤溶液は、インクのｐＨを調整するために使用することができる。例えば、０重量％〜２．０重量％で使用することができる。増粘剤及び緩衝剤、並びに所望に応じてインクの特性を変更するために当業者に知られた他の添加物も存在していてよい。このような添加物は、０重量％〜２０．０重量％で存在していてよい。
【実施例】
【００４７】
以下の例に、現在分かっている本開示の態様を示す。よって、この例は、本開示を限定するものとして理解されるべきではなく、単に本開示の組成物をいかに製造するかを教示するために示されるものである。よって、代表的な数の組成物及びその製造方法をここに開示する。
【００４８】
例１−自己架橋性ラテックス粒子の合成
スチレンのモノマー（３３２ｇ）、テトラヒドロフルフリルメタクリレート（６０ｇ）、及びメタクリル酸（８ｇ）を、Uniquemaからの反応性の界面活性剤MAXEMUL 6106（２ｇ）を含有する水（１６０ｍｌ）中で乳化する。開始剤溶液を、過硫酸カリウム（１．３９ｇ）を水（１６０ｍｌ）中に溶解することによって調製する。水（１１６０ｍｌ）を９０℃に加熱し、その際、開始剤溶液３２ｍｌを添加する。続いて、乳化されたモノマー溶液及び残りの開始剤溶液を同時に添加し、これらは、それぞれ３３分及び３５分の時間にわたり添加される。この反応混合物を９０℃の温度で約２．５時間の時間維持し、その後、周囲温度に冷却する。ｐＨを、５０％水酸化カリウム溶液によって８．５に調節する。反応混合物を、２００メッシュフィルタで濾過し、自己架橋性ラテックス粒子を約２０．４重量％固体で得る。
【００４９】
例２−例１の自己架橋性ラテックス粒子を含むインクの調製
インク噴射可能な組成物を、例１の自己架橋性ラテックス粒子 ６重量％固体を液体ビヒクル中に分散させることによって調製する。液体ビヒクルは、有機共溶剤２０重量％、界面活性剤０．５重量％、殺生物剤０．５重量％及び残部の水を含む。インクは、色を提供するための顔料約３％も含有する。
【００５０】
例３−対照インクの調製
自己架橋性ユニットを有さない対照ラテックスを、例１と同様にテトラヒドロフルフリルメタクリレートモノマーを除去することによって調製する。テトラヒドロフルフリルメタクリレートの損失を補償するために、残りのモノマーを、例１中で列記した比が（比例して）維持されるそれぞれの量で増加させる。分離したら、対照ラテックスを例２の液体ビヒクルに添加し、テトラヒドロフルフリルメタクリレートモノマーが存在しないことにより自己架橋性能がないこと以外、自己架橋性ラテックス粒子インクと同じ構成を有する対照インクを提供する。
【００５１】
例４−耐性試験
例３の対照インク及び例２の本開示によって調製されたインクを、インクジェットペンに充填し、Hewlett-Packardのプリンタにより印刷した。これらは、ビニル媒体上に印刷した。印刷後、インクに対して、擦過試験及びウィンドウクリーナー試験を行った。
【００５２】
乾燥擦過試験は、リニア摩耗試験機（具体的には、TABER（登録商標）リニア摩耗試験機Model 5750）で行った。このリニア摩耗試験機のアームは、各媒体試料を直線状の動きで前後に制御されたストローク速度及び長さでストロークし、リニア摩耗試験機のヘッドが媒体試料の輪郭に沿って動く。リニア摩耗試験機のアームのシャフトには、２５０グラムの重りが追加され、荷重が一定にされる。具体的には、擦過試験のために、ストロークヘッド若しくは「摩耗材（wearaser）」がリニア摩耗試験機のアームの端部に取り付けられる。ストローキングヘッドは、鉛筆付き消しゴムのサイズ及び形状を有しており、１／４インチ直径のコンタクトパッチを有する。ストローキングヘッド（具体的にはCALIBRASE（登録商標）CS-10）は、低〜中程度の摩耗作用の摩耗性を有する。ストローキングヘッドは、各媒体試料上を１０回前後にストロークする。擦過された媒体試料を色耐性について判定した。
【００５３】
溶剤耐性を、ウィンドウクリーナーを使用して試験し、それをリニア摩耗試験機（具体的には、TABER（登録商標）リニア摩耗試験機-Model 5750）を用いて行った。リニア摩耗試験機のアームは、各媒体試料を直線状の動きで前後に制御されたストローク速度及び長さでストロークし、このリニア摩耗試験機のヘッドが媒体試料の輪郭に沿って動く。リニア摩耗試験機のアームのシャフトには、２５０グラムの重りを追加して、荷重を一定にした。具体的には、ウィンドウクリーナー試験のために、布（具体的には、TABER（登録商標）Crocking Cloth）で覆われたアクリル性フィンガー（具体的には、TABER（登録商標）のCrock Meter Kit）を、リニア摩耗試験機のアームの端部に取り付けた。WINDEX（登録商標）ウィンドウクリーナーを、前記布に装着し、アクリル性フィンガーの布で覆われた端部を、前後に５回、各媒体試料でストロークさせた。擦過された媒体試料を色耐性について判定した。
【００５４】
試験後、インクを、視覚的に合格又は不合格として評価した。合格の評価は、インクが、基材の少なくとも５０％の被覆率を維持している場合に付与し、不合格の評価は、インクが基材の５０％未満の被覆率を維持している場合に付与した。
【００５５】
図１、２ａ及び２ｂより明らかなように、対照インクは、擦過試験及びウィンドウクリーナー試験の両方について不合格評価を受け（図１）、自己架橋性ラテックス粒子含有インクは、両試験について合格評価を受けた（図２ａ、２ｂ）。
【００５６】
本開示は、特定の好ましい態様を参照して記述されているが、当業者は、本開示の思想から逸脱することがなければ、様々な変形、変更及び置換が可能であることを理解するであろう。したがって、本発明は、以下の特許請求の範囲によってのみ限定されることが意図されている。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【国際調査報告】
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