インクジェット・インク、インクセットおよび印刷の方法
本発明は、ポリカルボジイミド基含有成分を含むインクジェット・インク、少なくとも１つの共反応性インク入りの１インクセットをはじめとする、このインクを含む様々なインクセット、ならびにインクおよびインクセットでの印刷方法に関する。インクが基材上へ印刷された時、ポリカルボジイミド基は化学反応して印刷画像の耐久性を高めることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バインダー添加剤としてポリカルボジイミド基含有化合物を含むインクジェット・インク、このインクと第２の共反応性インクとを含むインクセット、ならびにインクおよびインクセットでの印刷方法に関する。インクセットの共反応性成分は、インクが基材上へ印刷された時に化学反応して印刷画像の耐久性を高める。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷は、インクの小滴が紙のような印刷メディア上に溶着されて所望の画像を形成するノンインパクト印刷方法である。小滴は、マイクロプロセッサによって発生した電気信号に応答してプリントヘッドから射出される。かかる記録に使用されるインクは、例えば、良好な分散安定性、射出安定性、およびメディアへの良好な定着をはじめとする厳しい要求を課せられる。
【０００３】
インクジェットプリンターは、低コスト、高品質印刷を提供し、レーザープリンターなどの他のタイプのプリンターの評判の良い代替品になった。しかしながら、インクジェットプリンターは現在、レーザープリンターの速度およびレーザー印刷画像の耐久性に匹敵することができない。増加した耐久性のインクジェット印刷は非常に有利であろう。
【０００４】
米国特許公報（特許文献１）は、１ペンが水性ビヒクル中の塩化アルミニウムを含有し、第２ペンが水性ビヒクル中のカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）入り着色インクを含有する２ペン構造を記載している。基材上へ一緒にジェットされた時、ＣＭＣの不溶性塩が形成され、保護コーティングを生み出す。印刷は非常に水堅牢性であると報告された。
【０００５】
米国特許公報（特許文献２）は、アジリジンを含む第１の液体およびアジリジンと反応性のポリマーを含む第２の液体が順次に基材へ適用され、それによってアジリジン架橋ポリマーを形成するインクジェット印刷方法を記載している。良好なインク付着が報告された。
【０００６】
米国特許公報（特許文献３）は、第１の液体がアルファ−電子求引性基付きのエチレン系不飽和二重結合を有する第１の水溶性化合物を含み、第２の液体が第１の化合物に付加可能な活性水素を有する第２の水溶性化合物を含む液体組成物のセットを記載している。着色剤はどちらかの液体中に存在することができる。基材上へ一緒に印刷された時、第１および第２の液体は反応してポリマーフィルムを形成することができる。耐水性および耐摩耗性は優れていると報告されている。
【０００７】
米国特許公報（特許文献４）は、（１）ビヒクル中の、反応性モノマーまたはイソシアネートおよびエポキシ末端オリゴマーの群から選択されたオリゴマーと（２）ポリオールおよびポリビニルアルコールから選択された少なくとも１つの第２の成分と、塩基触媒とを含む２部定着剤を記載している。反応性モノマーまたはオリゴマーは印刷メディア上で第２の成分と反応してポリマーを形成する。水−、汚れ−および染み−堅牢度は高められると報告されている。
【０００８】
上に特定された刊行物のすべての開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される。
【０００９】
より物理的に耐久性のインクジェット画像を提供するインクおよび印刷方法に対するニーズが今もなお存在する。
【００１０】
【特許文献１】米国特許第４，６９４，３０２号明細書
【特許文献２】米国特許第６，０２０，３９７号明細書
【特許文献３】米国特許第６，５０３，３０７号明細書
【特許文献４】米国特許公開第２００２／０１５６１５３号明細書
【特許文献５】米国特許第４，９７７，２１９号明細書
【特許文献６】欧州特許出願公開第Ａ−０２７７３６１号明細書
【特許文献７】欧州特許出願公開第Ａ−０６２８５８２号明細書
【特許文献８】米国特許第５，０８１，１７３号明細書
【特許文献９】米国特許第５，０４７，５８８号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，１３６，００６号明細書
【特許文献１１】米国特許第５，３７３，０８０号明細書
【特許文献１２】欧州特許出願公開第Ａ−０２４１８０５号明細書
【特許文献１３】米国特許第４，４８７，９６４号明細書
【特許文献１４】欧州特許出願公開第Ａ−０２５９５１１号明細書
【特許文献１５】欧州特許出願公開第Ａ−０２７４４０２号明細書
【特許文献１６】米国特許第５，２５８，４８１号明細書
【特許文献１７】米国特許第５，３５２，４００号明細書
【特許文献１８】米国特許第６，１２１，４０６号明細書
【特許文献１９】米国特許第５，９２９，１８８号明細書
【特許文献２０】米国特許第６，２４８，８１９号明細書
【特許文献２１】米国特許第５，０８５，６９８号明細書
【特許文献２２】米国特許第５，５５４，７３９号明細書
【特許文献２３】米国特許第５，５７１，３１１号明細書
【特許文献２４】米国特許第５，６０９，６７１号明細書
【特許文献２５】米国特許第５，６７２，１９８号明細書
【特許文献２６】米国特許第５，６９８，０１６号明細書
【特許文献２７】米国特許第５，７０７，４３２号明細書
【特許文献２８】米国特許第５，７１８，７４６号明細書
【特許文献２９】米国特許第５，７４７，５６２号明細書
【特許文献３０】米国特許第５，７４９，９５０号明細書
【特許文献３１】米国特許第５，８０３，９５９号明細書
【特許文献３２】米国特許第５，８３７，０４５号明細書
【特許文献３３】米国特許第５，８４６，３０７号明細書
【特許文献３４】米国特許第５，８５１，２８０号明細書
【特許文献３５】米国特許第５，８６１，４４７号明細書
【特許文献３６】米国特許第５，８８５，３３５号明細書
【特許文献３７】米国特許第５，８９５，５２２号明細書
【特許文献３８】米国特許第５，９２２，１１８号明細書
【特許文献３９】米国特許第５，９２８，４１９号明細書
【特許文献４０】米国特許第５，９７６，２３３号明細書
【特許文献４１】米国特許第６，０５７，３８４号明細書
【特許文献４２】米国特許第６，０９９，６３２号明細書
【特許文献４３】米国特許第６，１２３，７５９号明細書
【特許文献４４】米国特許第６，１５３，００１号明細書
【特許文献４５】米国特許第６，２２１，１４１号明細書
【特許文献４６】米国特許第６，２２１，１４２号明細書
【特許文献４７】米国特許第６，２２１，１４３号明細書
【特許文献４８】米国特許第６，２７７，１８３号明細書
【特許文献４９】米国特許第６，２８１，２６７号明細書
【特許文献５０】米国特許第６，３２９，４４６号明細書
【特許文献５１】米国特許第６，３３２，９１９号明細書
【特許文献５２】米国特許第６，３７５，３１７号明細書
【特許文献５３】米国特許公開第２００１／００３５１１０号明細書
【特許文献５４】欧州特許出願公開第Ａ−１０８６９９７号明細書
【特許文献５５】欧州特許出願公開第Ａ−１１１４８５１号明細書
【特許文献５６】欧州特許出願公開第Ａ−１１５８０３０号明細書
【特許文献５７】欧州特許出願公開第Ａ−１１６７４７１号明細書
【特許文献５８】欧州特許出願公開第Ａ−１１２２２８６号明細書
【特許文献５９】国際公開第０１／１０９６３号パンフレット
【特許文献６０】国際公開第０１／２５３４０号パンフレット
【特許文献６１】国際公開第０１／９４４７６号パンフレット
【特許文献６２】欧州特許出願公開第Ａ−０５５６６４９号明細書
【特許文献６３】米国特許第５，２３１，１３１号明細書
【特許文献６４】米国特許第６，３０６，９９４号明細書
【特許文献６５】米国特許第５，８０１，７３８号明細書
【特許文献６６】米国特許第５，７５０，５９４号明細書
【特許文献６７】米国特許第５，７１３，９９３号明細書
【特許文献６８】米国特許第５，７５３，０１６号明細書
【特許文献６９】米国特許第６，２７７，１８４号明細書
【特許文献７０】欧州特許出願公開第Ａ−０９００８３１号明細書
【特許文献７１】米国特許第６，０４０，３５８号明細書
【特許文献７２】米国特許第５，５１９，０８５号明細書
【特許文献７３】国際公開第０３／０２９００７号パンフレット
【非特許文献１】「水性コーティングのための技術（Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅ Ｃｏａｔｉｎｇｓ）」の第８章、イー．ジェー．グラス（Ｅ．Ｊ．Ｇｌａｓｓ）編、ＡＣＳ（米国化学会）シンポジウム６６３、１９９７年
【非特許文献２】ジェー．ダブリュ．テイラー（Ｊ．Ｗ．Ｔａｙｌｏｒ）およびディ．アール．バセット（Ｄ．Ｒ．Ｂａｓｓｅｔｔ）著、「コーティングへのカルボジイミド化学の適用（Ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｒｂｏｄｉｉｍｉｄｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｔｏ Ｃｏａｔｉｎｇ）」
【非特許文献３】ウィリアムスおよびイブラヒム（Ｗｉｌｌｉａｍｓ ａｎｄ Ｉｂｒａｈｉｍ）著、ケミカル・レビューズ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ）、８１（１９８１年）、５８９〜６３６頁
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一態様に従って、本発明は、ビヒクルとビヒクル中に分散されたおよび／または溶解されたカルボジイミド基含有成分とを含むインクジェット・インクであって、カルボジイミド基含有成分がモノマー、オリゴマーもしくはポリマー分子、またはそれらの１つまたは複数の混合物を含み、分子当たり平均して少なくとも２個のカルボジイミド基を有するインクジェット・インクに関する。インクジェット・インクは、着色剤をさらに含むことによって着色していてもよいし、または着色剤を含有しなくても（無着色であっても）よい。着色していない場合、水性インクジェット・インクは好ましくは実質的にクリアである（インクセット中の着色インクにいかなる色違いも与えないために）。
【００１２】
本発明の別の態様に従って、少なくとも３つの異なる色に着色されたインクを含むインクセットであって、インクの少なくとも１つが上記のようなインクジェット・インクであり、および／またはインクセットが上記のような無着色のインクジェット・インクである別のインクをさらに含むインクセットが提供される。
【００１３】
本発明の別の態様に従って、少なくとも２つのインクを含む別のインクセットであって、インクの少なくとも１つが上記のようなインクジェット・インクであり、かつ、少なくとも１つの他のインクがビヒクルとカルボジイミド基と反応性の１つまたは複数の部位を含有する共反応性化学種とを含む共反応性インクであるインクセットが提供される。
【００１４】
本発明のさらに別の態様では、基材上へのインクジェット印刷方法であって、
（ａ）デジタルデータ信号に応答するインクジェットプリンターを提供する工程と、
（ｂ）印刷されるべき基材を、プリンターに装着する工程と、
（ｃ）上記のおよび以下にさらに詳細に記載のインク、または上記のおよび以下にさらに詳細に記載されるインクジェット・インクセットを、プリンターに装填する工程と、
（ｄ）デジタルデータ信号に応答して、インクまたはインクジェット・インクセットを用いて基材上へ印刷する工程と
を含む方法が提供される。
【００１５】
好ましい基材には、普通紙および布地が含まれる。
【００１６】
本発明のこれらのおよび他の特徴および利点は、次の詳細な説明を読むことで当業者によってより容易に理解されるであろう。明確にするため、別個の実施形態との関連で上および以下に記載される本発明のある種の特徴はまた、単一の実施形態と組み合わせて提供されてもよいことが理解されるべきである。逆に、簡潔にするため、単一の実施形態との関連で記載される本発明の様々な特徴はまた、別々にまたは任意のサブ組合せで提供されてもよい。さらに、単数形での言及はまた、特に文脈が具体的に明記しない限り複数形を含んでもよい（例えば、「ア」および「アン」は１つ、または１つまたは複数を意味してもよい）。さらに、範囲で提示される値への言及には、当該範囲内のそれぞれのおよびあらゆる値が含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（カルボジイミド基含有成分）
「カルボジイミド基含有成分」とは、分子当たり平均して少なくとも２個のカルボジイミド基を含む、１つまたは複数のモノマー、オリゴマーもしくはポリマー分子、またはそれらの１つまたは複数の混合物の組成物を意味する。
【００１８】
カルボジイミド基は、式（Ｉ）
−Ｎ＝Ｃ＝Ｎ− （Ｉ）
で一般に表される線状の三原子部分である。
窒素の少なくとも１つは、主鎖または他の架橋基に結合してまたはその中へ組み込まれて少なくとも２個のカルボジイミド基を有する分子をもたらすであろう。２個以上のカルボジイミド基を含有する分子は「ポリカルボジイミド」と言われ、便宜上「ｐＣＤＩ」と略記されるであろう。
【００１９】
一実施形態では、少なくとも２つの単位を含むポリカルボジイミドは式（ＩＩ）
Ｒ１−（Ｎ＝Ｃ＝Ｎ−Ｒ２−）ｘＮ＝Ｃ＝Ｎ−Ｒ１ （ＩＩ）
（式中、Ｒ１およびＲ２は独立して、好ましくは１〜２４個の炭素原子を有するアルキレンまたはアリーレンである）
で表すことができる。
【００２０】
特に具体的に明記しない限り、本明細書で（上記のまたは以下に示される）化学式および化学構造の任意のもので小文字ｘ、ｙまたはｎは正の整数を表すことが留意されるべきである。
【００２１】
式（ＩＩ）で記述されるポリカルボジイミドは、米国特許公報（特許文献５）および（特許文献６）（それらの開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に開示された。例えば、式（ＩＩ）（式中、Ｒ１＝ブチル、Ｒ２＝イソホロンおよびｘ＝３（中央値）である）のｐＣＤＩは、触媒としてホスホレンオキシドを使ってエステル溶媒中でブチルイソシアネートとイソホロンジイソシアネートとを反応させることによって製造することができる。鎖長は単および二官能性イソシアネートの比によって制御することができるが、中央ｘ値の周りに常に分布がある。
【００２２】
（特許文献７）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）は、式（ＩＩ）（式中、Ｒ１およびＲ２の両方とも芳香族である。例えば、Ｒ１＝フェニルおよびＲ２＝トリルである）のｐＣＤＩを開示している。
【００２３】
先に援用された（特許文献６）は、各分子がある脂肪族およびある芳香族カルボジイミドを含有する、混合脂肪族および芳香族ポリカルボジイミド架橋剤を開示している。
【００２４】
商業的に入手可能なｐＣＤＩの例には、ユカールンク（Ｕｃａｒｌｎｋ）（登録商標）ＸＬ−２９ＳＥ（ユニオン・カーバイド（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ））およびＥＸ−５５５８（スタール・ホランドｂｖ（Ｓｔａｈｌ Ｈｏｌｌａｎｄ ｂｖ）製）が挙げられる。ｐＣＤＩのさらなる例は、米国特許公報（特許文献８）、米国特許公報（特許文献９）、米国特許公報（特許文献１０）、米国特許公報（特許文献１１）、（特許文献１２）、米国特許公報（特許文献１３）、（特許文献１４）、（特許文献１５）、（特許文献６）、および米国特許公報（特許文献１６）（それらの開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に記載されている。
【００２５】
ポリカルボジイミドは、ポリマー主鎖に付けられた複数のカルボジイミド基付きポリマーであることができる。例えば、米国特許公報（特許文献１７）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）は、アルファ−メチルスチリル−イソシアネートから誘導されたポリマーおよび共重合体を開示している。かかるポリマーは式（ＩＩＩ）
【００２６】
【化１】
【００２７】
（式中、Ｒはアルキル、シクロアルキルまたはアリール基（好ましくは１〜２４個の炭素原子を有する）である）
で例示される。
【００２８】
ポリカルボジイミドは、式（ＩＶ）に示されるもののような、そして（非特許文献１）（非特許文献２）（それらの開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に記載されているように、分岐構造を有することができる。
【００２９】
【化２】
【００３０】
これらの分岐構造体は、多官能性分岐アミンをアルキルまたはアリールイソシアネートと反応させ、次に生じたウレア化合物をカルボジイミドへ脱水することによって製造される。分岐アミンはまた、デンドリマー・ポリカルボジイミドにつながる、４個以上のアミノ基を含有するデンドリマー・アミンであることができよう。このタイプの構造の利点は、ｐＣＤＩ化学種でのカルボジイミド基の数の分布が以前に記載されたそれらの化学種より狭いことである。
【００３１】
水性用途向けポリカルボジイミド化学種は、それらを水溶性または水分散性にさせる親水性基を含有する。これらの物質は、脂肪族または芳香族ジイソシアネートを縮合させ、次に線状カルボジイミドポリマー上の末端イソシアネート基を親水性化学種、例えば、アルキル−キャップしたポリエチレンオキシドと反応させることによって製造することができる。水相溶性ｐＣＤＩ化学種は、式（Ｖ）および（ＶＩ）に例示されるもののような化学種をもたらすために、脂肪族または芳香族イソシアネートから出発することによって製造することができる。
【００３２】
【化３】
【００３３】
米国特許公報（特許文献１８）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）は、前駆体のイソシアネート末端基が異なる親水特性のモノヒドロキシ化合物の混合物、例えば、ポリエチレンオキシドモノアルキルエーテルおよびポリプロピレンオキシドモノアルキルエーテルと反応している親水性ｐＣＤＩ化学種を記載している。
【００３４】
米国特許公報（特許文献１９）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）は、主鎖に独立して結合した少なくとも４つの分子鎖を含有するｐＣＤＩ化学種を記載している。分子鎖のそれぞれは少なくとも１個のカルボジイミド基を含有する。多官能性カルボジイミド化学種は、（ａ）少なくとも１個のカルボジイミド基および少なくとも１個のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物を（ｂ）ポリオール、ポリアミンおよび／または分子中に少なくとも４個のヒドロキシル、第一級アミノおよび／または第二級アミノ基を有するアミノアルコールと反応させることによって製造することができる。
【００３５】
米国特許公報（特許文献２０）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）は、カルボジイミド単位およびポリオール単位がウレタン結合によって交互に存在し、親水性単位が両分子末端に存在し、かかるカルボジイミド単位にウレタン結合によって結合しているような構造を有する、親水性に向けて変性されたポリカルボジイミド化合物を記載している。カルボジイミド単位およびポリオール単位の繰り返しの数は好ましくは１〜１０である。
【００３６】
商業的に入手可能な溶剤希釈型ポリカルボジイミド化学種の例は、ユカールンク（登録商標）架橋剤（Ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｒ）ＸＬ−２９ＳＥである。商業的に入手可能な水溶性ポリカルボジイミドの例は、多官能性カルボジイミドのカルボジライト（Ｃａｒｂｏｄｉｌｉｔｅ）（登録商標）Ｖシリーズである。商業的に入手可能な水分散性ポリカルボジイミドの例は、カルボジライト（登録商標）Ｅ−０２（日清紡績株式会社）である。
【００３７】
（カチオン性ポリカルボジイミド）
本明細書で以下に記載されるように、カチオン性ポリカルボジイミドは本発明のある種の実施形態にとって有利であり得る。かかる化学種は、図（ＩＸ）（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）に例示されるもののような第四級化アミノアルコールまたはアミンを、先に援用された米国特許公報（特許文献２０）および米国特許公報（特許文献１８）に記載されているもののようなビス−イソシアネート末端ｐＣＤＩと反応させることによって製造することができる。ビス−イソシアネート末端ｐＣＤＩは、さらに、式（ＶＩＩ）（ｆ）および（ｇ）に例示されるもののような第四級ジオールで鎖延長することができる。商業的に入手可能なビス−イソシアネート末端ｐＣＤＩの例は、日清紡績株式会社によって製造されているカルボジライト（登録商標）Ｖ−０５である。
【００３８】
【化４】
【００３９】
下の構造体（式（ＶＩＩＩ）〜（ＸＩＩＩ））は、様々な第四級ｐＣＤＩ化学種を例示するが、本コンセプトを限定することを決して意図するものではない。
【００４０】
【化５】
【００４１】
【化６】
【００４２】
【化７】
【００４３】
必要ならば、さらにより多くの第四級基を、図（ＸＩＩＩ）に示されるもののような末端官能化オリゴマーを反応させることによってビス−イソシアネート末端ｐＣＤＩの末端に結合させることができよう。この種のオリゴマーは、シラン−ブロックしたヒドロキシ官能性開始剤で開始してジメチルアミノメタクリレートのグループ移動重合によって製造することができる。いったんオリゴマーが製造されると、第三級アミン基をメチルまたはベンジル基で第四級化し、シラン保護ヒドロキシ基を脱保護することができる。
【００４４】
（ｐＣＤＩを含有するインクジェット・インク）
本発明の一態様は、ビヒクルとビヒクル中に分散されたおよび／または溶解されたカルボジイミド基含有成分とを含むインクジェット・インクに関する。インクは、着色剤をさらに含むことによって着色してもよいし、着色剤を含有しなくてよい（無着色でもよい）。無着色の場合、インクは好ましくは実質的にクリアである。場合により、インクは、当業者に一般に周知の性質の他の原料を含んでもよい。
【００４５】
カルボジイミド基含有成分は、様々な機能のために１つまたは複数の異なるキャパシティーでインク中に存在してもよい。例えば、カルボジイミド基含有成分は、不溶性着色剤（顔料のような）または他の不溶性インク成分のための高分子分散剤として存在することができる。このように、本明細書に記載されるカルボジイミド含有オリゴマーおよびポリマーは、反応性カチオン顔料分散系を調製するために使用することができよう。カルボジイミド基含有成分はまた、複数のペンダント・カルボジイミド基付き自己分散顔料粒子として存在してもよかろう。カルボジイミド基含有成分はまた、インク安定性、基材湿潤化および／またはブリード制御を助けるための界面活性剤として、および／または印刷画像の耐久性を改善するためのバインダーとして機能する「添加剤」として存在することもできる。
【００４６】
所与のインク中のｐＣＤＩの量は、適切な物理的性質を有する好適なインクを調合できる、かつ、ジェットできる程度に限定されない。しかしながら一般に、ｐＣＤＩは、インクの総重量を基準にして、約２０重量％以下、より典型的には約０．１〜約１０重量％の範囲で存在することができる。ｐＣＤＩが高分子である場合、分子量は好適な特性をインクに与える任意の値であることができるが、一般には約１００，０００未満、典型的には約１５，０００未満の数平均分子量であろう。
【００４７】
二価カルシウムもしくはマグネシウム、または三価アルミニウムなどの多価金属イオンを、アニオン性の共反応性インクを沈澱させるまたは定着させるためにｐＣＤＩインクに添加することができる。
【００４８】
ｐＣＤＩ含有インク用の着色剤は、染料もしくは顔料、またはポリマー・カプセル化染料もしくは顔料をはじめとする、任意の相溶性の非反応性着色剤であることができる。しかしながら一般に、水性ｐＣＤＩインク用の着色剤はカチオン性または中性であろう。
【００４９】
ｐＣＤＩ含有インクの機能は、ｐＣＤＩに共反応性化学種を静電気的に引き付けさせることによって高められるかもしれない。例えば、共反応性化学種がアニオン性である場合、ｐＣＤＩは、２つの化学種間に引力を生み出し、より有効な架橋を容易にするためにカチオン形で提供することができよう。また、着色剤を定着させ、それによって光学密度および彩度を上げるという追加便益もあり得る。
【００５０】
（ビヒクル）
ビヒクルはインク原料のための液体キャリアであり、水性または非水性であり得る。
【００５１】
用語「水性ビヒクル」は、水または水と少なくとも１つの水溶性有機溶剤（共溶剤）との混合物を意味する。好適な混合物の選択は、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、およびその上にインクが印刷されるであろう基材のタイプなどの、具体的な用途の要件に依存する。選択されてもよい水溶性有機溶剤の代表的な例は、米国特許公報（特許文献２１）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に開示されている。
【００５２】
水と水溶性溶剤との混合物が使用される場合、水性ビヒクルは典型的には約３０％〜約９５％水を含有し、残り（すなわち、約７０％〜約５％）は水溶性溶剤であろう。好ましい組成物は、水性ビヒクルの総重量を基準にして約６０％〜約９５％水を含有する。
【００５３】
水性ビヒクルは、界面活性剤またはグリコールエーテルおよび１，２−アルカンジオールなどの浸透剤を含めることによって速浸透性（急速乾燥性）にすることができる。グリコールエーテルには、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含まれる。１，２−アルカンジオールは好ましくは１，２−Ｃ４〜６アルカンジオール、最も好ましくは１，２−ヘキサンジオールである。好適な界面活性剤には、エトキシル化アセチレンジオール（例えば、エア・プロダクツ（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）製のサーフィノール（Ｓｕｒｆｙｎｏｌ）（登録商標）シリーズ）、エトキシル化第一級アルコール（例えば、シェル（Ｓｈｅｌｌ）製のネオドール（Ｎｅｏｄｏｌ）（登録商標）シリーズ）およびエトキシル化第二級アルコール（例えば、ユニオン・カーバイド製のターギトール（Ｔｅｒｇｉｔｏｌ）（登録商標）シリーズ）、スルホスクシネート（例えば、サイテック（Ｃｙｔｅｃ）製のエアロゾル（Ａｅｒｏｓｏｌ）（登録商標）シリーズ）、オルガノシリコーン（例えば、ウィットコ（Ｗｉｔｃｏ）製のシルウェット（Ｓｉｌｗｅｔ）（登録商標）シリーズ）およびフルオロ界面活性剤（例えば、本願特許出願人製のゾニール（Ｚｏｎｙｌ）（登録商標）シリーズ）が含まれる。
【００５４】
加えられるグリコールエーテルおよび１，２−アルカンジオールの量は適切に決定されなければならないが、インクの総重量を基準にして、典型的には約１〜約１５重量％、より典型的には約２〜約１０重量％の範囲にある。界面活性剤は、インクの総重量を基準にして、典型的には約０．０１〜約５％、好ましくは約０．２〜約２％の量で使用されてもよい。
【００５５】
「非水性ビヒクル」は、非水性溶剤、またはどちらかの溶剤が極性および／または非極性であり得る、かかる溶剤の混合物より実質的になるビヒクルを意味する。極性溶剤の例には、アルコール、エステル、ケトンおよびエーテル、特に、モノ−、ジ−およびトリ−プロピレングリコールのモノメチルエーテルおよびエチレン、ジエチレンおよびトリエチレングリコールのモノ−ｎ−ブチルエーテルなどのグリコールおよびポリグリコールのモノ−およびジ−アルキルエーテルが挙げられる。非極性溶剤の例には、少なくとも６個の炭素原子を有する脂肪族および芳香族炭化水素ならびに精油所蒸留製品および副産物をはじめとするそれらの混合物が挙げられる。
【００５６】
何の水も意図的に非水性ビヒクルに加えられない場合でさえ、幾らかの付随的な水が調合物中へ持ち込まれるかもしれないが、一般にこれは約２〜４％以下であろう。定義により、本発明の非水性インクは、非水性ビヒクルの総重量を基準にして約１０重量％以下、好ましくは約５重量％以下の水を有するであろう。
【００５７】
（着色剤）
着色剤は、インクビヒクルに可溶である（染料）または分散される（顔料）ことができる。
【００５８】
伝統的に、顔料は、高分子分散剤または界面活性剤などの分散剤を用いてビヒクル中の分散系へ安定化される。しかし最近になって、いわゆる「自己分散可能な」または「自己分散性の」顔料（本明細書では以下「ＳＤＰ」）が開発された。名前が暗示するように、ＳＤＰは分散剤なしに水、またはビヒクルに分散可能である。例えば、それらの開示がその内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される、米国特許公報（特許文献２２）、米国特許公報（特許文献２３）、米国特許公報（特許文献２４）、米国特許公報（特許文献２５）、米国特許公報（特許文献２６）、米国特許公報（特許文献２７）、米国特許公報（特許文献２８）、米国特許公報（特許文献２９）、米国特許公報（特許文献３０）、米国特許公報（特許文献３１）、米国特許公報（特許文献３２）、米国特許公報（特許文献３３）、米国特許公報（特許文献３４）、米国特許公報（特許文献３５）、米国特許公報（特許文献３６）、米国特許公報（特許文献３７）、米国特許公報（特許文献３８）、米国特許公報（特許文献３９）、米国特許公報（特許文献４０）、米国特許公報（特許文献４１）、米国特許公報（特許文献４２）、米国特許公報（特許文献４３）、米国特許公報（特許文献４４）、米国特許公報（特許文献４５）、米国特許公報（特許文献４６）、米国特許公報（特許文献４７）、米国特許公報（特許文献４８）、米国特許公報（特許文献４９）、米国特許公報（特許文献５０）、米国特許公報（特許文献５１）、米国特許公報（特許文献５２）、米国特許公報（特許文献５３）、（特許文献５４）、（特許文献５５）、（特許文献５６）、（特許文献５７）、（特許文献５８）、（特許文献５９）、（特許文献６０）および（特許文献６１）を参照されたい。
【００５９】
顔料は、自己分散性であるための界面処理によって（例えば、先に援用された（特許文献６１）を参照されたい）、伝統的な方法で分散剤での処理によって、または界面処理と分散剤とのある組合せによって分散系へ安定化されてもよい。
【００６０】
好ましくは、分散剤が用いられる場合、分散剤はランダムまたは構造化高分子分散剤である。好ましいランダムポリマーには、アクリルポリマーおよびスチレン−アクリルポリマーが含まれる。ＡＢ、ＢＡＢおよびＡＢＣブロック共重合体、分岐ポリマーおよびグラフトポリマーを含む構造化分散剤が最も好ましい。幾つかの有用な構造化ポリマーは、米国特許公報（特許文献２１）、（特許文献６２）および米国特許公報（特許文献６３）（それらの開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に開示されている。
【００６１】
カルボキシレートおよび第一級アミン官能性の両方を含有するブロック共重合体で製造された顔料分散系の例は、米国特許公報（特許文献６４）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に記載されている。
【００６２】
先行する分散系の例は主にアニオンで安定化される。カチオンで安定化される分散系の例には、塩化ベンジル、硫酸ジメチル、または塩化メチルで第四級化されたメタクリル酸メチルとメタクリル酸ジメチルアミノエチルとのブロックポリマーまたはメタクリル酸ベンジルとメタクリル酸ジメチルアミノエチルとのブロックポリマーなどの第四級ポリマーで製造されたものが挙げられる。かかる顔料分散系の調製は、米国特許公報（特許文献６５）、米国特許公報（特許文献６６）および米国特許公報（特許文献６７）（それらの開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に記載されている。
【００６３】
第四級自己分散顔料の例には、ペンダント第四級化アミン基付きのものが挙げられる。かかる顔料の製造は、米国特許公報（特許文献３４）および米国特許公報（特許文献４７）（それらの開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に記載されている。
【００６４】
乾燥形の代表的な市販顔料には、下記が含まれる。
【００６５】
【表１】
【００６６】
【表２】
【００６７】
加湿プレスケーキの形で入手可能な代表的な市販顔料には、ホイコフタール（Ｈｅｕｃｏｐｈｔｈａｌ）（登録商標）ブルー（Ｂｌｕｅ）ＢＴ−５８５−Ｐ、トルイジンレッドＹ（Ｔｏｌｕｉｄｉｎｅ Ｒｅｄ Ｙ）（シー．アイ．顔料レッド３（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ３）、クィンド（Ｑｕｉｎｄｏ）（登録商標）マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）（顔料レッド１２２）、マゼンタＲＶ−６８３１プレスケーキ（モベイ・ケミカル、ハーモン・ディビジョン、ニュージャージー州ヘイルドン（Ｍｏｂａｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｈａｒｍｏｎ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，Ｈａｌｅｄｏｎ，Ｎ．Ｊ．））、サンファスト（Ｓｕｎｆａｓｔ）ＲＴＭ．マゼンタ１２２（サン・ケミカル社、オハイオ州シンシナチ（Ｓｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．，Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，ＯＨ））、インド（Ｉｎｄｏ）（登録商標）ブリリアントスカーレット（Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ Ｓｃａｒｌｅｔ）（顔料レッド１２３、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．７１１４５）、トルイジンレッドＢ（Ｃ．Ｉ．顔料レッド３）、ワッチャング（Ｗａｔｃｈｕｎｇ）（登録商標）レッドＢ（Ｃ．Ｉ．顔料レッド４８）、パーマネントルビン（Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｒｕｂｉｎｅ）Ｆ６Ｂ１３−１７３１（顔料レッド１８４）、ハンサ（Ｈａｎｓａ）（登録商標）イエロー（Ｙｅｌｌｏｗ）（顔料イエロー９８）、ダラマー（Ｄａｌａｍａｒ）（登録商標）イエローＹＴ−８３９−Ｐ（顔料イエロー７４、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．１１７４１）、サンブライト（Ｓｕｎｂｒｉｔｅ）（登録商標）イエロー１７（サン・ケミカル社，オハイオ州シンシナチ）、トルイジンイエローＧ（Ｃ．Ｉ．顔料イエロー１）、顔料スカーレット（Ｃ．Ｉ．顔料レッド６０）、オーリックブラウン（Ａｕｒｉｃ Ｂｒｏｗｎ）（Ｃ．Ｉ．顔料ブラウン６）などが含まれる。カーボンブラックなどのブラック顔料は一般に水性プレスケーキの形では入手できない。
【００６８】
カチオン染料は典型的にはシアニン、アゾ、アゾメチン、キサンテン、トリフェニルメタン、メチン、ポリメチン、フタロシアニンなどの構造骨格を有する。カチオン染料には、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー（Ｂａｓｉｃ Ｙｅｌｌｏｗ）１、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー１１、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー１９、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー２１、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー２５、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー３３、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー３６，Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド（Ｂａｓｉｃ Ｒｅｄ）１、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド２、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド９、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１２、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１３、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド３８、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド３９、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド９２、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー（Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ）１、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー３、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー５、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー９、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー１９、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー２４、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー２５、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー２６、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー２８、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー４５、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー５４、およびＣ．Ｉ．ベーシックブルー６５が含まれる。これらの染料は、ブラックインクの調製用に組み合わせて使用されてもよい。
【００６９】
アニオン染料には、アシッドイエロー（Ａｃｉｄ Ｙｅｌｌｏｗ）１１、アシッドイエロー１７、アシッドイエロー２３、アシッドイエロー２５、アシッドイエロー２９、アシッドイエロー４２、アシッドイエロー４９、アシッドイエロー６１、アシッドイエロー７１、ダイレクトイエロー（Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ）１２、ダイレクトイエロー２４、ダイレクトイエロー２６、ダイレクトイエロー４４、ダイレクトイエロー８６、ダイレクトイエロー８７、ダイレクトイエロー９８、ダイレクトイエロー１００、ダイレクトイエロー１３０、ダイレクトイエロー８６、ダイレクトイエロー１３２、ダイレクトイエロー１４２、アシッドレッド（Ａｃｉｄ Ｒｅｄ）１、アシッドレッド６、アシッドレッド８、アシッドレッド３２、アシッドレッド３５、アシッドレッド３７、アシッドレッド５１、アシッドレッド５２、アシッドレッド８０、アシッドレッド８５、アシッドレッド８７、アシッドレッド９２、アシッドレッド９４、アシッドレッド１１５、アシッドレッド１８０、アシッドレッド２５４、アシッドレッド２５６、アシッドレッド２８９、アシッドレッド３１５、アシッドレッド３１７、ダイレクトレッド（Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ）１、ダイレクトレッド４、ダイレクトレッド１３、ダイレクトレッド１７、ダイレクトレッド２３、ダイレクトレッド２８、ダイレクトレッド３１、ダイレクトレッド６２、ダイレクトレッド７９、ダイレクトレッド８１、ダイレクトレッド８３、ダイレクトレッド８９、ダイレクトレッド２２７、ダイレクトレッド２４０、ダイレクトレッド２４２、ダイレクトレッド２４３，アシッドブルー（Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ）９、アシッドブルー２２、アシッドブルー４０、アシッドブルー５９、アシッドブルー９３、アシッドブルー１０２、アシッドブルー１０４、アシッドブルー１１３、アシッドブルー１１７、アシッドブルー１２０、アシッドブルー１６７、アシッドブルー２２９、アシッドブルー２３４、アシッドブルー２５４、ダイレクトブルー（Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ）６、ダイレクトブルー２２、ダイレクトブルー２５、ダイレクトブルー７１、ダイレクトブルー７８、ダイレクトブルー８６、ダイレクトブルー９０、ダイレクトブルー１０６、ダイレクトブルー１９９が含まれる。
【００７０】
ブラック着色剤はまた、例えば、米国特許公報（特許文献６８）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に開示されているブラック染料のような染料であってもよい。ブラック着色剤はまた、例えば、先に援用された米国特許公報（特許文献６９）に開示されているような染料と顔料との組合せであってもよい。
【００７１】
（他の原料）
他の原料は、かかる他の原料がインクの安定性およびジェット性を妨げない、お決まりの実験によって容易に決定されるかもしれない程度までインクジェット・インク中へ調合されてもよい。かかる他の原料は一般的な意味で当該技術で周知である。
【００７２】
殺生剤が微生物の増殖を抑制するために使用されてもよい。
【００７３】
エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、イミノジ酢酸（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）、ならびにそれらの塩などの金属イオン封鎖（キレート）剤の包含は、例えば、重金属不純物の有害な影響を排除するために有利である場合がある。
【００７４】
インクは、ｐＣＤＩおよび共反応性化学種以外の相溶性ポリマーを含有することができる。オリゴマーまたはポリマーは、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系構造体をベースにすることができ、ポリマーまたはオリゴマー構造体には、ランダム、ブロック、分岐、星形またはデンドリマー構造体が含まれ得る。それらは、可溶性である、または分散系、ラテックスもしくはハイドロゾルとして存在することができる。ラテックスまたは分散系粒子は、均質なまたはコア／シェル構造を有することができる。
【００７５】
（インク特性）
落下速度、小滴の分離長さ、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よって大きな影響を受ける。インクジェット・インクは典型的には２５℃で約２０ｄｙｎ／ｃｍ〜約７０ｄｙｎ／ｃｍの範囲の表面張力を有する。粘度は２５℃で３０ｃＰほどに高いものである（３０ｃＰまたはそれ未満である）ことができるが、典型的には幾分それより低い。インクは物理的性質を有し、射出条件およびプリントヘッド・デザインに合わせられる。インクは、インクジェット装置で有意の程度に詰まらないように優れた貯蔵安定性を長期間有するべきである。さらに、インクは、それが接触するインクジェット印刷装置の部品を腐食するべきではなく、かつ、それは本質的に無臭で、非毒性であるべきである。
【００７６】
本発明のインクセットは、低粘度が必要とされる用途に特に有利であり得る。したがって、本発明インクの粘度（２５℃での）は約７ｃｐｓ未満、または約５ｃｐｓ未満、そしてさらに約３．５ｃｐｓ未満でさえあり得る。
【００７７】
（原料の割合）
上でおよび以下に記載される成分（共反応性成分）は、一般に上記のような、一般に当業者によって認められるような、所望のインク特性を達成するために様々な割合および組合せでインクを製造するために組み合わせることができる。幾つかの実験が特定の最終用途向けにインクを最適化するために必要である場合もあるが、かかる最適化は一般に当該技術分野で通常の技能内である。
【００７８】
例えば、インク中のビヒクルの量は、水性であろうとまたは非水性であろうと、インクの総重量を基準にして、典型的には約７０％〜約９９．８％、好ましくは約８０％〜約９９．８％の範囲にある。
【００７９】
着色インク中に、着色剤は一般に全インクの、約１２重量％以下の量で、より典型的には約０．１〜約９重量％の範囲で存在するであろう。分散剤は、不溶性着色剤の安定化のために必要とされる場合、着色剤の量を基準にしたレベルで用いられ、通常、重量比として表される。一般に、分散剤は約１：３〜約４：１の範囲の顔料対分散剤重量比で用いられる。
【００８０】
他の原料（添加剤）は、存在する場合、インクの総重量を基準にして、一般に約１５重量％未満を占める。界面活性剤は、添加される場合、一般にインクの総重量を基準にして約０．２〜約３重量％の範囲にある。ｐＣＤＩおよび共反応性化学種以外のポリマーは必要に応じて添加することができるが、インクの総重量を基準にして一般に約１５重量％未満であろう。
【００８１】
（インクセット）
本発明に従ったインクセットの１つは、インクの少なくとも１つがカルボジイミド基含有成分を含有する、上記のような水性インクジェット・インクである、好ましくは少なくとも３つの異なる色に着色されたインク（ＣＭＹなど）、好ましくは少なくとも４つの異なる色に着色されたインク（ＣＭＹＫなど）を含む。
【００８２】
あるいはまた、カルボジイミド基含有成分を含有するインクはいかなる着色剤も含有せず、上記の着色インクに加えて、インクセットがビヒクルとカルボジイミド基含有成分とを含む無着色インクジェット・インクである別のインクをさらに含むであろうことを意味する。
【００８３】
インクセットの他のインクは、染料、顔料またはそれらの組合せを着色剤として含有してもよい。かかる他のインクは、上記のようなビヒクルならびに他の成分および添加剤をベースにし、一般的な意味で、当業者に公知と考えられてもよい。
【００８４】
（共反応性インクセット）
本発明はさらに、少なくとも第１および第２のインクを含むインクジェット・インクセットであって、前記第１のインクが第１のビヒクルとｐＣＤＩ化学種（カルボジイミド基含有成分）とを含み、前記第２のインクが第２のビヒクルと「共反応性」化学種とを含むインクセットに関する。「共反応性」化学種は、それがｐＣＤＩ化学種のカルボジイミド部分と化学反応して共有結合を形成する１つまたは複数の部位を含有するので、そのように呼称される。第１および第２のインクが基材の同じ区域上へジェットされる時、２つのインクは混じり合い、共反応性化学種はｐＣＤＩ化学種と反応することができる。好ましくは、共反応性化学種は、ｐＣＤＩ化学種との反応が印刷画像に耐久性を与える少なくとも部分的に架橋したポリマーをもたらすように複数の共反応性基を含む。反応は一般に高温で加速され得るが、反応は好ましくはまた周囲温度で許容できる速度で起こるので、加熱は必要ではない。
【００８５】
本明細書で、「耐久性」または「堅牢度」への言及は、例えば、耐摩擦性（指摩擦）、水堅牢度（水滴）、汚れ堅牢度（ハイライトペンなでつけ）または布地上でのクロック堅牢度などの色除去に対する印刷画像の耐性を一般に意味する。
【００８６】
第１および第２のインクのどちらか１つまたは両方が着色剤をさらに含むことができる。第１および第２のインクが何の着色剤も含有しないケースでは、適用は一般に上塗りの形である。しかし典型的には、インキの少なくとも１つは着色剤を含有するであろう。一般に、インクセットは、着色剤入りの少なくとも３つのインクと着色剤なしの少なくとも１つのインクとを含むであろう。着色剤なしのインクは、ｐＣＤＩ化学種か共反応性化学種かのどちらかを含有し、着色剤入りのインクは、着色剤なしのインクに含有されない随伴化学種を含有するであろう。
【００８７】
共反応性インク中の着色剤は一般にアニオン性または中性であろう。着色剤上の親水性基がまたカルボジイミド反応性（例えば、カルボキシレートまたはアミン）である場合、着色剤はまた共反応性化学種（の１つ）として機能することもできる。
【００８８】
インクはまた、当該技術で周知であるような、および上記のような他の原料を含有することもできる。特定のインクジェットプリンターへのインク調合物の順応は、例えば、粘度および表面張力などの特性の適切なバランスを提供するために必要とされる場合がある。
【００８９】
共反応性インクの調合物での考慮は、単一カルボジイミド反応性基を含有する添加剤に関する。かかる一官能性添加剤はｐＣＤＩと反応し、潜在的な架橋サイトを固定することができる。幾つかのケースでは、インク層中への添加剤の結合は有益であるが、それは多官能性の共反応性化学種に利用可能な架橋サイトを減らす。一般に、共反応性インク中に存在するカルボジイミド反応性基の実質的にすべてが共反応性化学種に結合されるものであることが好ましい。
【００９０】
（共反応性化学種）
共反応性化学種は、好ましくは、カルボジイミド基と反応する複数の部位（１つまたは複数のタイプ）からなる物質である。共反応性化学種は、１インクでポリカルボジイミド化学種と一緒に混合された場合、不安定であり得る。従って、共反応性化学種とポリカルボジイミド化学種との組合せは別個のインクとしてジェットされ、混合は印刷された基材上で成し遂げられる。
【００９１】
カルボジイミド反応性基には、カルボキシル、ヒドロキシル、フェノール類、ベータ−ジケトン、チオール、ならびに第一級および第二級アミンなどの活性水素を持った基が含まれる。スルホネートおよびホスホネート基もまた、たいていは水なしである凝縮膜でカルボジイミドと反応するであろうが、反応はより遅い傾向がある。
【００９２】
好ましくは、共反応性化学種は、共反応性化学種とｐＣＤＩ化学種との反応が架橋した（耐久性の）印刷層をもたらすようにカルボジイミド基と反応するであろう２つ以上の部分を含む。共反応性化学種は多官能性分子、オリゴマーまたはポリマーであることができ、ビヒクルに可溶性であるかまたは別個の相として分散される（例えば、ラテックス、エマルジョン、またはハイドロゾル）ことができる。オリゴマーまたはポリマーは、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系構造体をベースにすることができ、ポリマーまたはオリゴマー構造体には、ランダム、ブロック、分岐、星形またはデンドリマー構造体が含まれ得る。ラテックスまたは分散系粒子は均質またはコア／シェル構造を有することができる。
【００９３】
共反応性化学種は、様々な機能のために１つまたは複数の異なるキャパシティーでインク中に存在してもよい。例えば、共反応性化学種は、不溶性着色剤（顔料のような）または他の不溶性インク成分用の高分子分散剤として存在することができる。共反応性化学種はまた、複数のペンダント共反応性基付き自己分散顔料粒子として存在してもよい。共反応性化学種はまた、「添加剤」として、界面活性剤としておよび／またはバインダーとして存在することもできる。
【００９４】
共反応性化学種は、単一タイプの共反応性部分または２つ以上の異なるタイプの共反応性部分の組合せであることができる。
【００９５】
カルボン酸は、極性環境でまたは第三級アミンの存在下に室温で１，３−カルボジイミド基と反応してアシルウレア結合を形成する。アミンは、カルボキシレートより遅い速度でではあるが、１，３−カルボジイミド基と反応してグアニジンをもたらす。ヒドロキシル、フェノール、ベータケト構造体およびメルカプタンをはじめとする他の活性水素基もまた１，３−カルボジイミド基と反応することが知られている。１，３−カルボジイミド化学の総説は（非特許文献３）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に執筆された。
【００９６】
所与のｐＣＤＩ化学種が活性水素化合物と反応する速度は多数の因子に依存する。脂肪族ｐＣＤＩは芳香族のものより（５０倍ほども）反応性であり、反応速度は、必要ならば、ＣＤＩ基の近くに立体障害を加えることによってさらに下げることができる。ｐＣＤＩは、カルボキシレートよりはるかに遅い速度でスルホネートおよびホスホネートと反応する。ｐＣＤＩとこれらの酸基の任意のものとの反応は、水の存在下ではるかに遅い。
【００９７】
カルボキシル化樹脂とｐＣＤＩとのより速い反応は弱酸性〜中性のｐＨで起こり、アルカリ性条件下では幾分より遅い。カルボキシレート化学種が中和される場合、第三級アミンが好ましい。アンモニアもまた使用できるが、過剰はｐＣＤＩの架橋能力のロスにつながり得る。ｐＣＤＩ化学種を含有するインクのｐＨは、良好な貯蔵安定性のために好ましくは７〜９の範囲にある。
【００９８】
ｐＣＤＩ化学種と共反応性化学種とが反応する所望の速度は、印刷されるアイテムの要件に依存する場合がある。幾つかの場合には非常に速い架橋が望ましい場合があり、例えば、印刷されるアイテムは印刷直後に水堅牢度または耐汚れ性を有する必要がある。このケースでは、幾らかの加熱によって加速される速い反応が有益であろう。しかしながら、共反応性化学種を含有するインクが反応性基付きポリマーラテックスまたは分散系を含有する場合、弱く付着した架橋粒子の層よりむしろ架橋した連続の印刷された層が得られるように架橋がかなりの程度まで進行する前にこれらの成分が合体することが望ましい場合がある。
【００９９】
（ポリアミン共反応性化学種）
共反応性化学種として好適な単量体ポリアミンには、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミンおよびオクタメチレンジアミンなどの、群ＮＨ２（ＣＨ２）ｎＮＨ２（ここで、ｎは２〜８の整数である）から選択されるメンバーが含まれる。ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、およびテトラエチレンペンタミンなどの、群Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２（ＮＨＣＨ２ＣＨ２）ｎＮＨ２（ここで、ｎは１〜４の整数である）から選択されるメンバーもまた含まれる。
【０１００】
共反応性化学種として有用な代表的な高分子ポリアミンには、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリジアリルアミン、ポリアリルアミン、ポリ（ビニルアミン−コ−ビニルアルコール）およびポリアルキレンポリアミンと脂肪族ジカルボン酸との反応によって製造されるポリアミノアミドが含まれる。最後の例は、ジエチレントリアミンとアジピン酸との反応によって製造されるポリアミノアミドである。
【０１０１】
他の有用なポリアミンには、ポリオールのアミン誘導体：米国特許公報（特許文献３）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に記載され、例示されている構造式Ｂ−１およびＢ−２で表される化合物をはじめとする、末端アミノ基を有するポリエチレンオキシド、およびグリセリンが含まれる。先に援用された米国特許公報（特許文献３）に記載され、例示されている構造式Ｂ−３で表される化合物をはじめとするエチレンイミンのポリマーもまた有用である。これらの物質に相当する市販製品には、例えば、バスフ社（ＢＡＳＦ Ｃｏ．）製のルパゾール（Ｌｕｐａｓｏｌ）（登録商標）ＦＧ、ルパゾール（登録商標）Ｇ２０水なし、ルパゾール（登録商標）Ｇ２０、ルパゾール（登録商標）Ｇ３５およびルパゾール（登録商標）ＷＦ、ならびに日本触媒株式会社製のエポミン（Ｅｐｏｍｉｎ）（登録商標）ＳＰ−００６、エポミン（登録商標）ＳＰ−０１２、エポミン（登録商標）ＳＰ−０１８、エポミン（登録商標）ＳＰ−２００、エポミン（登録商標）ＰＰ−０６１、エポミン（登録商標）ＰＰ−１０００が含まれる。
【０１０２】
他の有用なポリアミンにはまた、グルコサミン、グルコサミンの２量体、グルコサミンの３〜１０量体のアミノ糖；および糖構造体のオリゴマー、例えば、分子中に複数の第一級アミノ基を有する部分アセチル化物が含まれ得る。これらの化合物は、変性された化合物が水溶性であるという条件で構造の点で変性されてもよい。具体的な例は、先に援用された米国特許公報（特許文献３）に記載され、例示されている構造式Ｂ−４〜Ｂ−７で示される。
【０１０３】
（ポリカルボキシレート共反応性化学種）
ポリアクリル酸、アクリル酸−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸カリウム−アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリレートエステル共重合体およびアクリル酸−アクリレートエステル共重合体などのアクリル樹脂；スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリレートエステル共重合体、スチレン−アルファメチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−アルファメチルスチレン−アクリル酸−アクリレートエステル共重合体などのスチレン−アクリル樹脂；スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体；ならびに酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニル・エチレン共重合体、酢酸ビニル−マレエートエステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体および酢酸ビニル−アクリル酸共重合体などの酢酸ビニル共重合体；イソブチレン−マレイン酸樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、アルギン酸誘導体、カルボキシメチルセルロースまたはカルボキシメチルデンプン、カルボキシル化ポリエステル、カルボキシル化セルロース・アセテート・ブチレートおよびそれらの塩。
【０１０４】
（ポリベータ−ジケトン共反応性化学種）
例には、（特許文献７０）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に記載されているような、重合にメタクリロイルアセトンを添加してスチレン、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸エマルジョンラテックス中へ組み込まれたペンダント・ベータ−ケト基付きラテックス粒子が挙げられる。
【０１０５】
別の例には、米国特許公報（特許文献７１）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に記載されているように、５〜４０重量％の重合性ベータ−ジケトンと中和するとポリマーを可溶性にする５〜５０重量％の別の重合部分とを有する水分散性ベータ−ジケトン・アクリル共重合体が挙げられる。好ましいベータ−ジケトン・モノマーには、アセトアセトキシエチルメタクリレート、アセトアセタミドエチルメタクリレートおよびメタクリロイルアセトンが含まれるであろう。
【０１０６】
（ポリチオール共反応性化学種）
有用な水溶性ポリチオール化合物の例は、先に援用された米国特許公報（特許文献３）に記載され、例示されている構造式Ｂ−８〜Ｂ−１７で示される。
【０１０７】
（基材）
基材は、普通紙、処理紙、布地、ならびにポリ塩化ビニルおよびポリエステルなど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任意の好適な基材であり得る。
【０１０８】
（印刷方法）
本発明インクを適用する際に、１インクを先ず基材上へジェットし、その間に幾らかの遅れ（秒）付きで他方がそれに続くことができるか、またはインクを実質的に同時に適用することができよう。順序およびタイミングは適用のニーズに依存するであろう。例えば、多孔性基材については、ｐＣＤＩインクがカチオンイオン性であるかまたは多価カチオンを含有する場合には特にｐＣＤＩインクを先ず置き、共反応性着色インクがそれに続いて後者の基材中への浸透を制限することが有益である場合がある。これは、ブリードを制限し、より耐久性の架橋層だけでなく彩度ブーストも提供することができよう。不透過性基材については、共反応性カラーが先ず落下し、ｐＣＤＩインクがそれに続いて印刷層の最上層上に最大の耐久性を与えてもよい。２つのインクが実質的に同時にジェットされる場合、２つのインクの混合は最大になり、全層がより一様な架橋を有するであろう。
【０１０９】
（好ましい実施形態）
本発明の範囲を限定することなく、下記は具体的な好ましい実施形態である。
１．少なくとも第１および第２のインクを含むインクジェット・インクセットであって、前記第１のインクが第１のビヒクルとｐＣＤＩ化学種とを含み、前記第２のインクが第２のビヒクルとｐＣＤＩ化学種と反応性の１つまたは複数の部位を含有する共反応性化学種とを含むインクセット。第１および第２のインクのどちらか１つまたは両方が着色剤を含有することができ、第１および第２のビヒクルのどちらか１つまたは両方が水性ビヒクルであり得る。
２．少なくとも第１および第２のインクを含むインクジェット・インクセットであって、前記第１のインクが第１のビヒクルとｐＣＤＩ化学種とを含み、前記第２のインクが第２のビヒクルと共反応性化学種とを含み、共反応性化学種が第２のビヒクルに可溶であるインクセット。好ましくは、共反応性化学種はｐＣＤＩ化学種と反応性の複数の部位を含み、ｐＣＤＩ反応性部分はカルボキシル、アミン、チオールおよびベータ−ジケトン基ならびにそれらの組合せから選択される。そして好ましくは、第２のビヒクルは水性ビヒクルである。第１および第２のインクのどちらか１つまたは両方が着色剤を含有し得る。
３．少なくとも第１および第２のインクを含むインクジェット・インクセットであって、前記第１のインクが第１のビヒクルとｐＣＤＩ化学種とを含み、前記第２のインクが第２のビヒクルと共反応性化学種とを含み、第２のビヒクルが水性ビヒクルであり、共反応性化学種が第２のビヒクル中に分散されたポリマー（ラテックス）であるインクセット。好ましくは、ラテックス共反応性化学種は分散系へイオンで安定化される。より好ましくは、ラテックスは、ｐＣＤＩ化学種と相互反応することができるアニオン性カルボキシレート部分で安定化される。ラテックスポリマーは好ましくは（スチレン）アクリル酸およびポリウレタンポリマーから選択される。第１および第２のインクのどちらか１つまたは両方が着色剤を含有し得る。
４．少なくとも第１および第２のインクを含むインクジェット・インクセットであって、前記第１のインクが第１のビヒクルとｐＣＤＩ化学種とを含み、前記第２のインクが第２のビヒクルと、その中に分散された顔料着色剤とｐＣＤＩ化学種と反応性の１つまたは複数の部位を含有する共反応性化学種とを含むインクセット。第２のビヒクルは好ましくは水性ビヒクルであり、顔料着色剤は好ましくはアニオンで、最も好ましくはアニオン性カルボキシル部分で安定化される。好ましい顔料分散系は、例えば、カルボキシレート基からなるアクリルポリマーと、結合した親水性基がカルボキシレートからなるＳＤＰとで分散された顔料を含む。顔料上のアニオン性の安定性付与基がカルボキシルなどの部分である場合、これらはまた、全体的にまたは部分的に、ｐＣＤＩ化学種との共反応性化学種として機能することもできる。ｐＣＤＩ化学種は、カルボキシレート含有共反応性化学種などのアニオン性の共反応性化学種との相互作用を高めるためにカチオン性のｐＣＤＩ化学種であり得る。
５．少なくとも第１および第２のインクを含むインクジェット・インクセットであって、前記第１のインクが第１のビヒクルとｐＣＤＩ化学種とを含み、前記第２のインクが第２のビヒクルと、可溶性着色剤とｐＣＤＩ化学種と反応性の１つまたは複数の部位を含有する共反応性化学種とを含むインクセット。第２のビヒクルは好ましくは水性ビヒクルであり、可溶性着色剤（染料）は好ましくはアニオン性である。染料がアニオン性カルボキシル部分などのｐＣＤＩ反応性部分からなる場合、これらはまた、全体的にまたは部分的に、ｐＣＤＩ化学種との共反応性化学種として機能することもできる。ｐＣＤＩ化学種は、アニオン性の共反応性化学種との相互作用を高めるためにカチオン性のｐＣＤＩ化学種であり得る。
６．少なくとも第１および第２のインクを含むインクジェット・インクセットであって、前記第１のインクが第１のビヒクルと、顔料着色剤とｐＣＤＩ化学種とを含み、前記第の２インクが第２のビヒクルとｐＣＤＩ化学種と反応性の１つまたは複数の部位を含有する共反応性化学種とを含むインクセット。顔料着色剤は好ましくはカチオンで安定化される。好ましい顔料分散系は、例えば、カチオンポリマーと、結合した親水性基がカチオン性基からなるＳＤＰとで分散された顔料を含む。第２のインクはアニオン性ラテックスポリマーをさらに含むことができる。
７．別の実施形態では、第１のビヒクルとｐＣＤＩ化学種とを含む（着色剤なしの）第１のインク；マゼンタ着色剤と、共反応性化学種と第２のビヒクルとを含む第２のインク；イエロー着色剤と、共反応性化学種と第３のビヒクルとを含む第３のインク；ならびにシアン着色剤と、共反応性化学種と第４のビヒクルとを含む第４インクを含むインクセットが提供される。好ましくは、マゼンタ、イエローおよびシアン着色剤は顔料である。場合により、ブラック着色剤と、共反応性化学種と第５のビヒクルとを含む第５のインクが存在する。ビヒクルはすべてのケースで水性ビヒクルであり得る。
【実施例】
【０１１０】
実施例で使用される市販原料には、ダウアノール（Ｄｏｗａｎｏｌ）（登録商標）ＰＭＡ、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ダウ（Ｄｏｗ））；ユカーリンクス（Ｕｃａｒｌｉｎｘ）（登録商標）ＸＬ−２９ＳＥ（５０％固形分）、溶剤希釈型ポリカルボジイミド（ユニオン・カーバイド）；カルボデライト（Ｃａｒｂｏｄｅｌｉｔｅ）（登録商標）Ｖ−０２−Ｌ２（４０％固形分）、水溶性ポリカルボジイミド（日清紡績株式会社）；カルボデライト（登録商標）Ｅ−０２（４０％固形分）、水分散性ポリカルボジイミド（日清紡績株式会社）；ＢＹＫ（登録商標）３４８界面活性剤（Ｂｙｋケミー（Ｂｙｋ Ｃｈｅｍｉｅ））；およびウィットコボンド（Ｗｉｔｃｏｂｏｎｄ）（登録商標）Ｗ２１３、水性のカチオン性ポリウレタン分散系（ユニロイヤル・ケミカル・カンパニー（Ｕｎｉｒｏｙａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ））が含まれる。
【０１１１】
（第１のインク（ｐＣＤＩを含有するインク１Ａ〜１Ｅ））
５つの無色ｐＣＤＩ含有インクを、次の配合表に従って原料を一緒に混合することによって調製した。
【０１１２】
【表３】
【０１１３】
（第２のインク（共反応性インク２Ａ〜２Ｄ））
ブラック顔料入りの２つの共反応性インクを次の配合表に従って調製した。ビヒクル成分を先ず一緒に混合し、次に分散系を十分に撹拌しながらゆっくり加えた。共反応性基は顔料に付随するカルボキシルであり、２Ｄのケースではアクリルラテックス中のカルボキシルである。ｐＨは７〜８の範囲にあった。
【０１１４】
【表４】
【０１１５】
分散系１は、分散剤がメタクリル酸／／メタクリル酸ベンジル／／エチルトリエチレングリコールメタクリレート（１３／／１５／／４）のブロック共重合体であることを除いては米国特許公報（特許文献７２）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）の実施例３に類似のやり方で調製したポリマー安定化カーボンブラック顔料分散系であった。分散剤用中和剤は水酸化カリウムであり、ｐＨを７〜８の範囲に維持した。最終分散系の顔料含有率を１５重量％であるように水添加によって調節した。分散剤は約５，０００の数平均分子量および約６，０００ｇ／モルの重量平均分子量を有し、そしてモノマーレベルを示された比を与えるように調節したことを除いては先に援用した米国特許公報（特許文献７２）に記載された「製造４」に類似のやり方で製造した。
【０１１６】
分散系２は、水中で３重量部（ＰＢＷ）の顔料を１部のグラフト共重合体分散剤とミルにかけることによって調製したカーボンブラック顔料のポリマー安定化分散系であった。グラフト共重合体分散剤はアクリル酸フェノキシエチル−ｇ−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、６６／４／３０であった。分散剤用中和剤はＮ，Ｎ−ジメチルエタノールアミンであり、ｐＨを７〜８の範囲に維持した。最終分散系中の顔料含有率を１５重量％であるように水で調節した。
【０１１７】
分散系３は製造供給元キャボット・コーポレーション（Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から受け取ったまま使用したカブ−Ｏ−ジェット（Ｃａｂ-Ｏ-Ｊｅｔ）（登録商標）３００（１５．５％自己分散カーボンブラック顔料入り水性分散系）であった。表面はグラフト化カルボキシレート基で変性されている。
【０１１８】
アクリルラテックスは、（特許文献７３）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に記載されている「分散バインダー」と同じものであり、水性分散系中に３６．１％ポリマー固形分を含有した。
【０１１９】
（印刷試験）
１４４０ｄｐｉモードで動作する２つのエプソン（Ｅｐｓｏｎ）３０００プリンターの黒ペンを用いて試験パターン１／２インチ幅および６インチ長さをギルバート（Ｇｉｌｂｅｒｔ）ボンド紙上へ印刷した。第１のインクを１プリンターのきれいなペン中へ装填し、第２のインクを他のプリンターのきれいにした黒ペン中へ装填した。試験ページを先ず１プリンターで印刷し（第１パス）、次に直ちに他のプリンター中へ供紙し（第２パス）、他のインクで刷り重ねた。各パス間の時間は約１５秒以下であった。各試行に使用したインクを次の表にまとめる。
【０１２０】
【表５】
【０１２１】
試行１、８、１５および２２は、着色インクでの、何の他の下塗り／上塗りもない比較試験であった。
【０１２２】
各試行からの試験ストリップを４つの等しい部分へカットし、印刷後直ちに次の通り処理した。
（ａ）周囲温度での風乾
（ｂ）１２０℃で１０分間のオーブン乾燥
（ｃ）８フィート毎分で集束輻射ヒーター下の通過、すると直ぐに印刷区域の温度は約２５０℃に達する
（ｄ）８フィート毎分で集束輻射ヒーター下の第２通過
【０１２３】
各ストリップについての後処理のタイプを試行番号後に「（ａ）」、「（ｂ）」、「（ｃ）」、または「（ｄ）」で示す。
【０１２４】
各ストリップに、印刷１０分後および印刷２４時間後に塩基性ハイ−リットル（ｈｉ−ｌｉｔｅｒ）（アベリー（Ａｖｅｒｙ）番号２４０ＸＸ）および酸性ハイ−リットル（アベリー番号０７７４Ｘ）でダブルストライクを与え、次の尺度によって汚れについて目視により評価した：５−非常に重度の汚れ；４−重度の汚れ；３−幾らかの汚れ；２−わずかな汚れ；１−非常にわずかな汚れ；０−汚れなし。改善された堅牢度（減少した汚れまたはブリード）は、架橋が起こったことの表れである。
【０１２５】
【表６】
【０１２６】
【表７】
【０１２７】
【表８】
【０１２８】
インク２Ａがギルバート・ボンド紙上に単独で印刷された場合、印刷直後に重度の汚れがあり、加熱および２４時間放置後でさえ、インクは依然として実質的に汚れた。インク１Ａでのインク２Ａの下刷りおよび刷り重ねは、印刷区域が熱にさらされた場合に特に汚れのかなりの減少をもたらした。インク１Ｂは汚れを減少させるのにさらにもっと有効であった。これらの条件下で、溶剤ベースのインク１Ｃは水性類似体ほど有効ではなかった。
【０１２９】
インク２Ｂからの結果は、インク１Ｂが最も有効な共反応性組合せであって、類似の傾向を示す。この組合せ（試行１１および１２）で、汚れは室温での一晩放置で、または直ちに加熱で実質的に減少しまたは除去された。
【０１３０】
ＳＤＰ分散系で製造されたインク２Ｃは、通常の顔料分散系で製造されたインク２Ａおよび２Ｂより悪い汚れ（試行１５）を示した。インク１Ａおよび１Ｂでインク２Ｃを定着させると、特に加熱後に、汚れの量を減らした（試行１６および１７）。ｐＣＤＩに加えて第四級ポリマーを含有するインク１Ｅは、さらにより良好な耐汚れ性を与えた（試行２０および２１）。
【０１３１】
カブ−Ｏ−ジェット顔料分散系およびアクリルラテックスを含有するインク２Ｄは、インク２Ｃより少ない汚れを示した（試行２２）。このインクをインク１Ｄまたは１Ｅで定着させると（試行２３〜２６）、しばしば汚れの除去をもたらした。何の汚れも印刷の１０分以内におよび風乾だけで観察されなかった試行２５は特に有利であった。
【０１３２】
４つの染料ベース・インクを、下の表の配合に従って調製した。
【０１３３】
【表９】
【０１３４】
【表１０】
【０１３５】
印刷物を以前の通り汚れについて再び試験した。さらに、サンプルの水堅牢度もまた、ページを４５°角度に保持しながら印刷区域一面に数滴の脱イオン水を走らせることによって１０分および２４時間で試験した。白い縁上への色のブリードの程度を、下記の尺度によって目視により格付けした。インクは好ましくは水堅牢性であり、それ故好ましくはほとんどまたは全くブリードを示さない。先に記載された顔料入りインクは一般に水堅牢性であり、個々に試験しなかった。染料インクは典型的にはそれほど水堅牢性ではない。
【０１３６】
水堅牢度格付け：５−非常に厳しいブリード；４−厳しいブリード；３−幾らかのブリード；２−わずかなブリード；１−非常にわずかなブリード；０−ブリードなし
【０１３７】
【表１１】
【０１３８】
【表１２】
【０１３９】
【表１３】
【０１４０】
印刷および乾燥後に、汚れ堅牢度および水堅牢度は、試行２７および３２で示されるようにインク３Ａおよび３Ｂについて不満足であった。加熱は取るに足りない改善を提供した。インク３Ｂへのアクリルラテックスの添加は、堅牢度特性に何の改善も行わなかった（試行２７および３２）。試行２８および２９、ならびに３３および３４は、インク３Ａおよび３Ｂの両方の上にまたは下にインク１Ｄを印刷すると、汚れ堅牢度および水堅牢度の両方で十分な改善をもたらし、印刷区域が風乾だけで非常に堅牢性であるのを可能にしたことを実証する。インク１Ｅ（ポリカルボジイミドおよび第四級ポリマーの両方を含有する）をインク３Ａか３Ｂかのどちらかの上に印刷すると（試行３０および３５）、それらが室温で、印刷後１０分以内に汚れ堅牢性および水堅牢性であるのを可能にした。改善された堅牢度はまた、他の染料含有インク３Ｃおよび３Ｄについても得られた。
【０１４１】
実施例は、本発明で規定されるインクを用いることによる堅牢度の有利な改善を実証する。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バインダー添加剤としてポリカルボジイミド基含有化合物を含むインクジェット・インク、このインクと第２の共反応性インクとを含むインクセット、ならびにインクおよびインクセットでの印刷方法に関する。インクセットの共反応性成分は、インクが基材上へ印刷された時に化学反応して印刷画像の耐久性を高める。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷は、インクの小滴が紙のような印刷メディア上に溶着されて所望の画像を形成するノンインパクト印刷方法である。小滴は、マイクロプロセッサによって発生した電気信号に応答してプリントヘッドから射出される。かかる記録に使用されるインクは、例えば、良好な分散安定性、射出安定性、およびメディアへの良好な定着をはじめとする厳しい要求を課せられる。
【０００３】
インクジェットプリンターは、低コスト、高品質印刷を提供し、レーザープリンターなどの他のタイプのプリンターの評判の良い代替品になった。しかしながら、インクジェットプリンターは現在、レーザープリンターの速度およびレーザー印刷画像の耐久性に匹敵することができない。増加した耐久性のインクジェット印刷は非常に有利であろう。
【０００４】
米国特許公報（特許文献１）は、１ペンが水性ビヒクル中の塩化アルミニウムを含有し、第２ペンが水性ビヒクル中のカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）入り着色インクを含有する２ペン構造を記載している。基材上へ一緒にジェットされた時、ＣＭＣの不溶性塩が形成され、保護コーティングを生み出す。印刷は非常に水堅牢性であると報告された。
【０００５】
米国特許公報（特許文献２）は、アジリジンを含む第１の液体およびアジリジンと反応性のポリマーを含む第２の液体が順次に基材へ適用され、それによってアジリジン架橋ポリマーを形成するインクジェット印刷方法を記載している。良好なインク付着が報告された。
【０００６】
米国特許公報（特許文献３）は、第１の液体がアルファ−電子求引性基付きのエチレン系不飽和二重結合を有する第１の水溶性化合物を含み、第２の液体が第１の化合物に付加可能な活性水素を有する第２の水溶性化合物を含む液体組成物のセットを記載している。着色剤はどちらかの液体中に存在することができる。基材上へ一緒に印刷された時、第１および第２の液体は反応してポリマーフィルムを形成することができる。耐水性および耐摩耗性は優れていると報告されている。
【０００７】
米国特許公報（特許文献４）は、（１）ビヒクル中の、反応性モノマーまたはイソシアネートおよびエポキシ末端オリゴマーの群から選択されたオリゴマーと（２）ポリオールおよびポリビニルアルコールから選択された少なくとも１つの第２の成分と、塩基触媒とを含む２部定着剤を記載している。反応性モノマーまたはオリゴマーは印刷メディア上で第２の成分と反応してポリマーを形成する。水−、汚れ−および染み−堅牢度は高められると報告されている。
【０００８】
上に特定された刊行物のすべての開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される。
【０００９】
より物理的に耐久性のインクジェット画像を提供するインクおよび印刷方法に対するニーズが今もなお存在する。
【００１０】
【特許文献１】米国特許第４，６９４，３０２号明細書
【特許文献２】米国特許第６，０２０，３９７号明細書
【特許文献３】米国特許第６，５０３，３０７号明細書
【特許文献４】米国特許公開第２００２／０１５６１５３号明細書
【特許文献５】米国特許第４，９７７，２１９号明細書
【特許文献６】欧州特許出願公開第Ａ−０２７７３６１号明細書
【特許文献７】欧州特許出願公開第Ａ−０６２８５８２号明細書
【特許文献８】米国特許第５，０８１，１７３号明細書
【特許文献９】米国特許第５，０４７，５８８号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，１３６，００６号明細書
【特許文献１１】米国特許第５，３７３，０８０号明細書
【特許文献１２】欧州特許出願公開第Ａ−０２４１８０５号明細書
【特許文献１３】米国特許第４，４８７，９６４号明細書
【特許文献１４】欧州特許出願公開第Ａ−０２５９５１１号明細書
【特許文献１５】欧州特許出願公開第Ａ−０２７４４０２号明細書
【特許文献１６】米国特許第５，２５８，４８１号明細書
【特許文献１７】米国特許第５，３５２，４００号明細書
【特許文献１８】米国特許第６，１２１，４０６号明細書
【特許文献１９】米国特許第５，９２９，１８８号明細書
【特許文献２０】米国特許第６，２４８，８１９号明細書
【特許文献２１】米国特許第５，０８５，６９８号明細書
【特許文献２２】米国特許第５，５５４，７３９号明細書
【特許文献２３】米国特許第５，５７１，３１１号明細書
【特許文献２４】米国特許第５，６０９，６７１号明細書
【特許文献２５】米国特許第５，６７２，１９８号明細書
【特許文献２６】米国特許第５，６９８，０１６号明細書
【特許文献２７】米国特許第５，７０７，４３２号明細書
【特許文献２８】米国特許第５，７１８，７４６号明細書
【特許文献２９】米国特許第５，７４７，５６２号明細書
【特許文献３０】米国特許第５，７４９，９５０号明細書
【特許文献３１】米国特許第５，８０３，９５９号明細書
【特許文献３２】米国特許第５，８３７，０４５号明細書
【特許文献３３】米国特許第５，８４６，３０７号明細書
【特許文献３４】米国特許第５，８５１，２８０号明細書
【特許文献３５】米国特許第５，８６１，４４７号明細書
【特許文献３６】米国特許第５，８８５，３３５号明細書
【特許文献３７】米国特許第５，８９５，５２２号明細書
【特許文献３８】米国特許第５，９２２，１１８号明細書
【特許文献３９】米国特許第５，９２８，４１９号明細書
【特許文献４０】米国特許第５，９７６，２３３号明細書
【特許文献４１】米国特許第６，０５７，３８４号明細書
【特許文献４２】米国特許第６，０９９，６３２号明細書
【特許文献４３】米国特許第６，１２３，７５９号明細書
【特許文献４４】米国特許第６，１５３，００１号明細書
【特許文献４５】米国特許第６，２２１，１４１号明細書
【特許文献４６】米国特許第６，２２１，１４２号明細書
【特許文献４７】米国特許第６，２２１，１４３号明細書
【特許文献４８】米国特許第６，２７７，１８３号明細書
【特許文献４９】米国特許第６，２８１，２６７号明細書
【特許文献５０】米国特許第６，３２９，４４６号明細書
【特許文献５１】米国特許第６，３３２，９１９号明細書
【特許文献５２】米国特許第６，３７５，３１７号明細書
【特許文献５３】米国特許公開第２００１／００３５１１０号明細書
【特許文献５４】欧州特許出願公開第Ａ−１０８６９９７号明細書
【特許文献５５】欧州特許出願公開第Ａ−１１１４８５１号明細書
【特許文献５６】欧州特許出願公開第Ａ−１１５８０３０号明細書
【特許文献５７】欧州特許出願公開第Ａ−１１６７４７１号明細書
【特許文献５８】欧州特許出願公開第Ａ−１１２２２８６号明細書
【特許文献５９】国際公開第０１／１０９６３号パンフレット
【特許文献６０】国際公開第０１／２５３４０号パンフレット
【特許文献６１】国際公開第０１／９４４７６号パンフレット
【特許文献６２】欧州特許出願公開第Ａ−０５５６６４９号明細書
【特許文献６３】米国特許第５，２３１，１３１号明細書
【特許文献６４】米国特許第６，３０６，９９４号明細書
【特許文献６５】米国特許第５，８０１，７３８号明細書
【特許文献６６】米国特許第５，７５０，５９４号明細書
【特許文献６７】米国特許第５，７１３，９９３号明細書
【特許文献６８】米国特許第５，７５３，０１６号明細書
【特許文献６９】米国特許第６，２７７，１８４号明細書
【特許文献７０】欧州特許出願公開第Ａ−０９００８３１号明細書
【特許文献７１】米国特許第６，０４０，３５８号明細書
【特許文献７２】米国特許第５，５１９，０８５号明細書
【特許文献７３】国際公開第０３／０２９００７号パンフレット
【非特許文献１】「水性コーティングのための技術（Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅ Ｃｏａｔｉｎｇｓ）」の第８章、イー．ジェー．グラス（Ｅ．Ｊ．Ｇｌａｓｓ）編、ＡＣＳ（米国化学会）シンポジウム６６３、１９９７年
【非特許文献２】ジェー．ダブリュ．テイラー（Ｊ．Ｗ．Ｔａｙｌｏｒ）およびディ．アール．バセット（Ｄ．Ｒ．Ｂａｓｓｅｔｔ）著、「コーティングへのカルボジイミド化学の適用（Ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｒｂｏｄｉｉｍｉｄｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｔｏ Ｃｏａｔｉｎｇ）」
【非特許文献３】ウィリアムスおよびイブラヒム（Ｗｉｌｌｉａｍｓ ａｎｄ Ｉｂｒａｈｉｍ）著、ケミカル・レビューズ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ）、８１（１９８１年）、５８９〜６３６頁
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一態様に従って、本発明は、ビヒクルとビヒクル中に分散されたおよび／または溶解されたカルボジイミド基含有成分とを含むインクジェット・インクであって、カルボジイミド基含有成分がモノマー、オリゴマーもしくはポリマー分子、またはそれらの１つまたは複数の混合物を含み、分子当たり平均して少なくとも２個のカルボジイミド基を有するインクジェット・インクに関する。インクジェット・インクは、着色剤をさらに含むことによって着色していてもよいし、または着色剤を含有しなくても（無着色であっても）よい。着色していない場合、水性インクジェット・インクは好ましくは実質的にクリアである（インクセット中の着色インクにいかなる色違いも与えないために）。
【００１２】
本発明の別の態様に従って、少なくとも３つの異なる色に着色されたインクを含むインクセットであって、インクの少なくとも１つが上記のようなインクジェット・インクであり、および／またはインクセットが上記のような無着色のインクジェット・インクである別のインクをさらに含むインクセットが提供される。
【００１３】
本発明の別の態様に従って、少なくとも２つのインクを含む別のインクセットであって、インクの少なくとも１つが上記のようなインクジェット・インクであり、かつ、少なくとも１つの他のインクがビヒクルとカルボジイミド基と反応性の１つまたは複数の部位を含有する共反応性化学種とを含む共反応性インクであるインクセットが提供される。
【００１４】
本発明のさらに別の態様では、基材上へのインクジェット印刷方法であって、
（ａ）デジタルデータ信号に応答するインクジェットプリンターを提供する工程と、
（ｂ）印刷されるべき基材を、プリンターに装着する工程と、
（ｃ）上記のおよび以下にさらに詳細に記載のインク、または上記のおよび以下にさらに詳細に記載されるインクジェット・インクセットを、プリンターに装填する工程と、
（ｄ）デジタルデータ信号に応答して、インクまたはインクジェット・インクセットを用いて基材上へ印刷する工程と
を含む方法が提供される。
【００１５】
好ましい基材には、普通紙および布地が含まれる。
【００１６】
本発明のこれらのおよび他の特徴および利点は、次の詳細な説明を読むことで当業者によってより容易に理解されるであろう。明確にするため、別個の実施形態との関連で上および以下に記載される本発明のある種の特徴はまた、単一の実施形態と組み合わせて提供されてもよいことが理解されるべきである。逆に、簡潔にするため、単一の実施形態との関連で記載される本発明の様々な特徴はまた、別々にまたは任意のサブ組合せで提供されてもよい。さらに、単数形での言及はまた、特に文脈が具体的に明記しない限り複数形を含んでもよい（例えば、「ア」および「アン」は１つ、または１つまたは複数を意味してもよい）。さらに、範囲で提示される値への言及には、当該範囲内のそれぞれのおよびあらゆる値が含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（カルボジイミド基含有成分）
「カルボジイミド基含有成分」とは、分子当たり平均して少なくとも２個のカルボジイミド基を含む、１つまたは複数のモノマー、オリゴマーもしくはポリマー分子、またはそれらの１つまたは複数の混合物の組成物を意味する。
【００１８】
カルボジイミド基は、式（Ｉ）
−Ｎ＝Ｃ＝Ｎ− （Ｉ）
で一般に表される線状の三原子部分である。
窒素の少なくとも１つは、主鎖または他の架橋基に結合してまたはその中へ組み込まれて少なくとも２個のカルボジイミド基を有する分子をもたらすであろう。２個以上のカルボジイミド基を含有する分子は「ポリカルボジイミド」と言われ、便宜上「ｐＣＤＩ」と略記されるであろう。
【００１９】
一実施形態では、少なくとも２つの単位を含むポリカルボジイミドは式（ＩＩ）
Ｒ１−（Ｎ＝Ｃ＝Ｎ−Ｒ２−）ｘＮ＝Ｃ＝Ｎ−Ｒ１ （ＩＩ）
（式中、Ｒ１およびＲ２は独立して、好ましくは１〜２４個の炭素原子を有するアルキレンまたはアリーレンである）
で表すことができる。
【００２０】
特に具体的に明記しない限り、本明細書で（上記のまたは以下に示される）化学式および化学構造の任意のもので小文字ｘ、ｙまたはｎは正の整数を表すことが留意されるべきである。
【００２１】
式（ＩＩ）で記述されるポリカルボジイミドは、米国特許公報（特許文献５）および（特許文献６）（それらの開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に開示された。例えば、式（ＩＩ）（式中、Ｒ１＝ブチル、Ｒ２＝イソホロンおよびｘ＝３（中央値）である）のｐＣＤＩは、触媒としてホスホレンオキシドを使ってエステル溶媒中でブチルイソシアネートとイソホロンジイソシアネートとを反応させることによって製造することができる。鎖長は単および二官能性イソシアネートの比によって制御することができるが、中央ｘ値の周りに常に分布がある。
【００２２】
（特許文献７）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）は、式（ＩＩ）（式中、Ｒ１およびＲ２の両方とも芳香族である。例えば、Ｒ１＝フェニルおよびＲ２＝トリルである）のｐＣＤＩを開示している。
【００２３】
先に援用された（特許文献６）は、各分子がある脂肪族およびある芳香族カルボジイミドを含有する、混合脂肪族および芳香族ポリカルボジイミド架橋剤を開示している。
【００２４】
商業的に入手可能なｐＣＤＩの例には、ユカールンク（Ｕｃａｒｌｎｋ）（登録商標）ＸＬ−２９ＳＥ（ユニオン・カーバイド（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ））およびＥＸ−５５５８（スタール・ホランドｂｖ（Ｓｔａｈｌ Ｈｏｌｌａｎｄ ｂｖ）製）が挙げられる。ｐＣＤＩのさらなる例は、米国特許公報（特許文献８）、米国特許公報（特許文献９）、米国特許公報（特許文献１０）、米国特許公報（特許文献１１）、（特許文献１２）、米国特許公報（特許文献１３）、（特許文献１４）、（特許文献１５）、（特許文献６）、および米国特許公報（特許文献１６）（それらの開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に記載されている。
【００２５】
ポリカルボジイミドは、ポリマー主鎖に付けられた複数のカルボジイミド基付きポリマーであることができる。例えば、米国特許公報（特許文献１７）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）は、アルファ−メチルスチリル−イソシアネートから誘導されたポリマーおよび共重合体を開示している。かかるポリマーは式（ＩＩＩ）
【００２６】
【化１】
【００２７】
（式中、Ｒはアルキル、シクロアルキルまたはアリール基（好ましくは１〜２４個の炭素原子を有する）である）
で例示される。
【００２８】
ポリカルボジイミドは、式（ＩＶ）に示されるもののような、そして（非特許文献１）（非特許文献２）（それらの開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に記載されているように、分岐構造を有することができる。
【００２９】
【化２】
【００３０】
これらの分岐構造体は、多官能性分岐アミンをアルキルまたはアリールイソシアネートと反応させ、次に生じたウレア化合物をカルボジイミドへ脱水することによって製造される。分岐アミンはまた、デンドリマー・ポリカルボジイミドにつながる、４個以上のアミノ基を含有するデンドリマー・アミンであることができよう。このタイプの構造の利点は、ｐＣＤＩ化学種でのカルボジイミド基の数の分布が以前に記載されたそれらの化学種より狭いことである。
【００３１】
水性用途向けポリカルボジイミド化学種は、それらを水溶性または水分散性にさせる親水性基を含有する。これらの物質は、脂肪族または芳香族ジイソシアネートを縮合させ、次に線状カルボジイミドポリマー上の末端イソシアネート基を親水性化学種、例えば、アルキル−キャップしたポリエチレンオキシドと反応させることによって製造することができる。水相溶性ｐＣＤＩ化学種は、式（Ｖ）および（ＶＩ）に例示されるもののような化学種をもたらすために、脂肪族または芳香族イソシアネートから出発することによって製造することができる。
【００３２】
【化３】
【００３３】
米国特許公報（特許文献１８）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）は、前駆体のイソシアネート末端基が異なる親水特性のモノヒドロキシ化合物の混合物、例えば、ポリエチレンオキシドモノアルキルエーテルおよびポリプロピレンオキシドモノアルキルエーテルと反応している親水性ｐＣＤＩ化学種を記載している。
【００３４】
米国特許公報（特許文献１９）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）は、主鎖に独立して結合した少なくとも４つの分子鎖を含有するｐＣＤＩ化学種を記載している。分子鎖のそれぞれは少なくとも１個のカルボジイミド基を含有する。多官能性カルボジイミド化学種は、（ａ）少なくとも１個のカルボジイミド基および少なくとも１個のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物を（ｂ）ポリオール、ポリアミンおよび／または分子中に少なくとも４個のヒドロキシル、第一級アミノおよび／または第二級アミノ基を有するアミノアルコールと反応させることによって製造することができる。
【００３５】
米国特許公報（特許文献２０）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）は、カルボジイミド単位およびポリオール単位がウレタン結合によって交互に存在し、親水性単位が両分子末端に存在し、かかるカルボジイミド単位にウレタン結合によって結合しているような構造を有する、親水性に向けて変性されたポリカルボジイミド化合物を記載している。カルボジイミド単位およびポリオール単位の繰り返しの数は好ましくは１〜１０である。
【００３６】
商業的に入手可能な溶剤希釈型ポリカルボジイミド化学種の例は、ユカールンク（登録商標）架橋剤（Ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｒ）ＸＬ−２９ＳＥである。商業的に入手可能な水溶性ポリカルボジイミドの例は、多官能性カルボジイミドのカルボジライト（Ｃａｒｂｏｄｉｌｉｔｅ）（登録商標）Ｖシリーズである。商業的に入手可能な水分散性ポリカルボジイミドの例は、カルボジライト（登録商標）Ｅ−０２（日清紡績株式会社）である。
【００３７】
（カチオン性ポリカルボジイミド）
本明細書で以下に記載されるように、カチオン性ポリカルボジイミドは本発明のある種の実施形態にとって有利であり得る。かかる化学種は、図（ＩＸ）（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）に例示されるもののような第四級化アミノアルコールまたはアミンを、先に援用された米国特許公報（特許文献２０）および米国特許公報（特許文献１８）に記載されているもののようなビス−イソシアネート末端ｐＣＤＩと反応させることによって製造することができる。ビス−イソシアネート末端ｐＣＤＩは、さらに、式（ＶＩＩ）（ｆ）および（ｇ）に例示されるもののような第四級ジオールで鎖延長することができる。商業的に入手可能なビス−イソシアネート末端ｐＣＤＩの例は、日清紡績株式会社によって製造されているカルボジライト（登録商標）Ｖ−０５である。
【００３８】
【化４】
【００３９】
下の構造体（式（ＶＩＩＩ）〜（ＸＩＩＩ））は、様々な第四級ｐＣＤＩ化学種を例示するが、本コンセプトを限定することを決して意図するものではない。
【００４０】
【化５】
【００４１】
【化６】
【００４２】
【化７】
【００４３】
必要ならば、さらにより多くの第四級基を、図（ＸＩＩＩ）に示されるもののような末端官能化オリゴマーを反応させることによってビス−イソシアネート末端ｐＣＤＩの末端に結合させることができよう。この種のオリゴマーは、シラン−ブロックしたヒドロキシ官能性開始剤で開始してジメチルアミノメタクリレートのグループ移動重合によって製造することができる。いったんオリゴマーが製造されると、第三級アミン基をメチルまたはベンジル基で第四級化し、シラン保護ヒドロキシ基を脱保護することができる。
【００４４】
（ｐＣＤＩを含有するインクジェット・インク）
本発明の一態様は、ビヒクルとビヒクル中に分散されたおよび／または溶解されたカルボジイミド基含有成分とを含むインクジェット・インクに関する。インクは、着色剤をさらに含むことによって着色してもよいし、着色剤を含有しなくてよい（無着色でもよい）。無着色の場合、インクは好ましくは実質的にクリアである。場合により、インクは、当業者に一般に周知の性質の他の原料を含んでもよい。
【００４５】
カルボジイミド基含有成分は、様々な機能のために１つまたは複数の異なるキャパシティーでインク中に存在してもよい。例えば、カルボジイミド基含有成分は、不溶性着色剤（顔料のような）または他の不溶性インク成分のための高分子分散剤として存在することができる。このように、本明細書に記載されるカルボジイミド含有オリゴマーおよびポリマーは、反応性カチオン顔料分散系を調製するために使用することができよう。カルボジイミド基含有成分はまた、複数のペンダント・カルボジイミド基付き自己分散顔料粒子として存在してもよかろう。カルボジイミド基含有成分はまた、インク安定性、基材湿潤化および／またはブリード制御を助けるための界面活性剤として、および／または印刷画像の耐久性を改善するためのバインダーとして機能する「添加剤」として存在することもできる。
【００４６】
所与のインク中のｐＣＤＩの量は、適切な物理的性質を有する好適なインクを調合できる、かつ、ジェットできる程度に限定されない。しかしながら一般に、ｐＣＤＩは、インクの総重量を基準にして、約２０重量％以下、より典型的には約０．１〜約１０重量％の範囲で存在することができる。ｐＣＤＩが高分子である場合、分子量は好適な特性をインクに与える任意の値であることができるが、一般には約１００，０００未満、典型的には約１５，０００未満の数平均分子量であろう。
【００４７】
二価カルシウムもしくはマグネシウム、または三価アルミニウムなどの多価金属イオンを、アニオン性の共反応性インクを沈澱させるまたは定着させるためにｐＣＤＩインクに添加することができる。
【００４８】
ｐＣＤＩ含有インク用の着色剤は、染料もしくは顔料、またはポリマー・カプセル化染料もしくは顔料をはじめとする、任意の相溶性の非反応性着色剤であることができる。しかしながら一般に、水性ｐＣＤＩインク用の着色剤はカチオン性または中性であろう。
【００４９】
ｐＣＤＩ含有インクの機能は、ｐＣＤＩに共反応性化学種を静電気的に引き付けさせることによって高められるかもしれない。例えば、共反応性化学種がアニオン性である場合、ｐＣＤＩは、２つの化学種間に引力を生み出し、より有効な架橋を容易にするためにカチオン形で提供することができよう。また、着色剤を定着させ、それによって光学密度および彩度を上げるという追加便益もあり得る。
【００５０】
（ビヒクル）
ビヒクルはインク原料のための液体キャリアであり、水性または非水性であり得る。
【００５１】
用語「水性ビヒクル」は、水または水と少なくとも１つの水溶性有機溶剤（共溶剤）との混合物を意味する。好適な混合物の選択は、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、およびその上にインクが印刷されるであろう基材のタイプなどの、具体的な用途の要件に依存する。選択されてもよい水溶性有機溶剤の代表的な例は、米国特許公報（特許文献２１）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に開示されている。
【００５２】
水と水溶性溶剤との混合物が使用される場合、水性ビヒクルは典型的には約３０％〜約９５％水を含有し、残り（すなわち、約７０％〜約５％）は水溶性溶剤であろう。好ましい組成物は、水性ビヒクルの総重量を基準にして約６０％〜約９５％水を含有する。
【００５３】
水性ビヒクルは、界面活性剤またはグリコールエーテルおよび１，２−アルカンジオールなどの浸透剤を含めることによって速浸透性（急速乾燥性）にすることができる。グリコールエーテルには、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含まれる。１，２−アルカンジオールは好ましくは１，２−Ｃ４〜６アルカンジオール、最も好ましくは１，２−ヘキサンジオールである。好適な界面活性剤には、エトキシル化アセチレンジオール（例えば、エア・プロダクツ（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）製のサーフィノール（Ｓｕｒｆｙｎｏｌ）（登録商標）シリーズ）、エトキシル化第一級アルコール（例えば、シェル（Ｓｈｅｌｌ）製のネオドール（Ｎｅｏｄｏｌ）（登録商標）シリーズ）およびエトキシル化第二級アルコール（例えば、ユニオン・カーバイド製のターギトール（Ｔｅｒｇｉｔｏｌ）（登録商標）シリーズ）、スルホスクシネート（例えば、サイテック（Ｃｙｔｅｃ）製のエアロゾル（Ａｅｒｏｓｏｌ）（登録商標）シリーズ）、オルガノシリコーン（例えば、ウィットコ（Ｗｉｔｃｏ）製のシルウェット（Ｓｉｌｗｅｔ）（登録商標）シリーズ）およびフルオロ界面活性剤（例えば、本願特許出願人製のゾニール（Ｚｏｎｙｌ）（登録商標）シリーズ）が含まれる。
【００５４】
加えられるグリコールエーテルおよび１，２−アルカンジオールの量は適切に決定されなければならないが、インクの総重量を基準にして、典型的には約１〜約１５重量％、より典型的には約２〜約１０重量％の範囲にある。界面活性剤は、インクの総重量を基準にして、典型的には約０．０１〜約５％、好ましくは約０．２〜約２％の量で使用されてもよい。
【００５５】
「非水性ビヒクル」は、非水性溶剤、またはどちらかの溶剤が極性および／または非極性であり得る、かかる溶剤の混合物より実質的になるビヒクルを意味する。極性溶剤の例には、アルコール、エステル、ケトンおよびエーテル、特に、モノ−、ジ−およびトリ−プロピレングリコールのモノメチルエーテルおよびエチレン、ジエチレンおよびトリエチレングリコールのモノ−ｎ−ブチルエーテルなどのグリコールおよびポリグリコールのモノ−およびジ−アルキルエーテルが挙げられる。非極性溶剤の例には、少なくとも６個の炭素原子を有する脂肪族および芳香族炭化水素ならびに精油所蒸留製品および副産物をはじめとするそれらの混合物が挙げられる。
【００５６】
何の水も意図的に非水性ビヒクルに加えられない場合でさえ、幾らかの付随的な水が調合物中へ持ち込まれるかもしれないが、一般にこれは約２〜４％以下であろう。定義により、本発明の非水性インクは、非水性ビヒクルの総重量を基準にして約１０重量％以下、好ましくは約５重量％以下の水を有するであろう。
【００５７】
（着色剤）
着色剤は、インクビヒクルに可溶である（染料）または分散される（顔料）ことができる。
【００５８】
伝統的に、顔料は、高分子分散剤または界面活性剤などの分散剤を用いてビヒクル中の分散系へ安定化される。しかし最近になって、いわゆる「自己分散可能な」または「自己分散性の」顔料（本明細書では以下「ＳＤＰ」）が開発された。名前が暗示するように、ＳＤＰは分散剤なしに水、またはビヒクルに分散可能である。例えば、それらの開示がその内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される、米国特許公報（特許文献２２）、米国特許公報（特許文献２３）、米国特許公報（特許文献２４）、米国特許公報（特許文献２５）、米国特許公報（特許文献２６）、米国特許公報（特許文献２７）、米国特許公報（特許文献２８）、米国特許公報（特許文献２９）、米国特許公報（特許文献３０）、米国特許公報（特許文献３１）、米国特許公報（特許文献３２）、米国特許公報（特許文献３３）、米国特許公報（特許文献３４）、米国特許公報（特許文献３５）、米国特許公報（特許文献３６）、米国特許公報（特許文献３７）、米国特許公報（特許文献３８）、米国特許公報（特許文献３９）、米国特許公報（特許文献４０）、米国特許公報（特許文献４１）、米国特許公報（特許文献４２）、米国特許公報（特許文献４３）、米国特許公報（特許文献４４）、米国特許公報（特許文献４５）、米国特許公報（特許文献４６）、米国特許公報（特許文献４７）、米国特許公報（特許文献４８）、米国特許公報（特許文献４９）、米国特許公報（特許文献５０）、米国特許公報（特許文献５１）、米国特許公報（特許文献５２）、米国特許公報（特許文献５３）、（特許文献５４）、（特許文献５５）、（特許文献５６）、（特許文献５７）、（特許文献５８）、（特許文献５９）、（特許文献６０）および（特許文献６１）を参照されたい。
【００５９】
顔料は、自己分散性であるための界面処理によって（例えば、先に援用された（特許文献６１）を参照されたい）、伝統的な方法で分散剤での処理によって、または界面処理と分散剤とのある組合せによって分散系へ安定化されてもよい。
【００６０】
好ましくは、分散剤が用いられる場合、分散剤はランダムまたは構造化高分子分散剤である。好ましいランダムポリマーには、アクリルポリマーおよびスチレン−アクリルポリマーが含まれる。ＡＢ、ＢＡＢおよびＡＢＣブロック共重合体、分岐ポリマーおよびグラフトポリマーを含む構造化分散剤が最も好ましい。幾つかの有用な構造化ポリマーは、米国特許公報（特許文献２１）、（特許文献６２）および米国特許公報（特許文献６３）（それらの開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に開示されている。
【００６１】
カルボキシレートおよび第一級アミン官能性の両方を含有するブロック共重合体で製造された顔料分散系の例は、米国特許公報（特許文献６４）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に記載されている。
【００６２】
先行する分散系の例は主にアニオンで安定化される。カチオンで安定化される分散系の例には、塩化ベンジル、硫酸ジメチル、または塩化メチルで第四級化されたメタクリル酸メチルとメタクリル酸ジメチルアミノエチルとのブロックポリマーまたはメタクリル酸ベンジルとメタクリル酸ジメチルアミノエチルとのブロックポリマーなどの第四級ポリマーで製造されたものが挙げられる。かかる顔料分散系の調製は、米国特許公報（特許文献６５）、米国特許公報（特許文献６６）および米国特許公報（特許文献６７）（それらの開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に記載されている。
【００６３】
第四級自己分散顔料の例には、ペンダント第四級化アミン基付きのものが挙げられる。かかる顔料の製造は、米国特許公報（特許文献３４）および米国特許公報（特許文献４７）（それらの開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に記載されている。
【００６４】
乾燥形の代表的な市販顔料には、下記が含まれる。
【００６５】
【表１】
【００６６】
【表２】
【００６７】
加湿プレスケーキの形で入手可能な代表的な市販顔料には、ホイコフタール（Ｈｅｕｃｏｐｈｔｈａｌ）（登録商標）ブルー（Ｂｌｕｅ）ＢＴ−５８５−Ｐ、トルイジンレッドＹ（Ｔｏｌｕｉｄｉｎｅ Ｒｅｄ Ｙ）（シー．アイ．顔料レッド３（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ３）、クィンド（Ｑｕｉｎｄｏ）（登録商標）マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）（顔料レッド１２２）、マゼンタＲＶ−６８３１プレスケーキ（モベイ・ケミカル、ハーモン・ディビジョン、ニュージャージー州ヘイルドン（Ｍｏｂａｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｈａｒｍｏｎ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，Ｈａｌｅｄｏｎ，Ｎ．Ｊ．））、サンファスト（Ｓｕｎｆａｓｔ）ＲＴＭ．マゼンタ１２２（サン・ケミカル社、オハイオ州シンシナチ（Ｓｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．，Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，ＯＨ））、インド（Ｉｎｄｏ）（登録商標）ブリリアントスカーレット（Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ Ｓｃａｒｌｅｔ）（顔料レッド１２３、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．７１１４５）、トルイジンレッドＢ（Ｃ．Ｉ．顔料レッド３）、ワッチャング（Ｗａｔｃｈｕｎｇ）（登録商標）レッドＢ（Ｃ．Ｉ．顔料レッド４８）、パーマネントルビン（Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｒｕｂｉｎｅ）Ｆ６Ｂ１３−１７３１（顔料レッド１８４）、ハンサ（Ｈａｎｓａ）（登録商標）イエロー（Ｙｅｌｌｏｗ）（顔料イエロー９８）、ダラマー（Ｄａｌａｍａｒ）（登録商標）イエローＹＴ−８３９−Ｐ（顔料イエロー７４、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．１１７４１）、サンブライト（Ｓｕｎｂｒｉｔｅ）（登録商標）イエロー１７（サン・ケミカル社，オハイオ州シンシナチ）、トルイジンイエローＧ（Ｃ．Ｉ．顔料イエロー１）、顔料スカーレット（Ｃ．Ｉ．顔料レッド６０）、オーリックブラウン（Ａｕｒｉｃ Ｂｒｏｗｎ）（Ｃ．Ｉ．顔料ブラウン６）などが含まれる。カーボンブラックなどのブラック顔料は一般に水性プレスケーキの形では入手できない。
【００６８】
カチオン染料は典型的にはシアニン、アゾ、アゾメチン、キサンテン、トリフェニルメタン、メチン、ポリメチン、フタロシアニンなどの構造骨格を有する。カチオン染料には、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー（Ｂａｓｉｃ Ｙｅｌｌｏｗ）１、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー１１、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー１９、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー２１、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー２５、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー３３、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー３６，Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド（Ｂａｓｉｃ Ｒｅｄ）１、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド２、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド９、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１２、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１３、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド３８、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド３９、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド９２、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー（Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ）１、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー３、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー５、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー９、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー１９、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー２４、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー２５、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー２６、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー２８、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー４５、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー５４、およびＣ．Ｉ．ベーシックブルー６５が含まれる。これらの染料は、ブラックインクの調製用に組み合わせて使用されてもよい。
【００６９】
アニオン染料には、アシッドイエロー（Ａｃｉｄ Ｙｅｌｌｏｗ）１１、アシッドイエロー１７、アシッドイエロー２３、アシッドイエロー２５、アシッドイエロー２９、アシッドイエロー４２、アシッドイエロー４９、アシッドイエロー６１、アシッドイエロー７１、ダイレクトイエロー（Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ）１２、ダイレクトイエロー２４、ダイレクトイエロー２６、ダイレクトイエロー４４、ダイレクトイエロー８６、ダイレクトイエロー８７、ダイレクトイエロー９８、ダイレクトイエロー１００、ダイレクトイエロー１３０、ダイレクトイエロー８６、ダイレクトイエロー１３２、ダイレクトイエロー１４２、アシッドレッド（Ａｃｉｄ Ｒｅｄ）１、アシッドレッド６、アシッドレッド８、アシッドレッド３２、アシッドレッド３５、アシッドレッド３７、アシッドレッド５１、アシッドレッド５２、アシッドレッド８０、アシッドレッド８５、アシッドレッド８７、アシッドレッド９２、アシッドレッド９４、アシッドレッド１１５、アシッドレッド１８０、アシッドレッド２５４、アシッドレッド２５６、アシッドレッド２８９、アシッドレッド３１５、アシッドレッド３１７、ダイレクトレッド（Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ）１、ダイレクトレッド４、ダイレクトレッド１３、ダイレクトレッド１７、ダイレクトレッド２３、ダイレクトレッド２８、ダイレクトレッド３１、ダイレクトレッド６２、ダイレクトレッド７９、ダイレクトレッド８１、ダイレクトレッド８３、ダイレクトレッド８９、ダイレクトレッド２２７、ダイレクトレッド２４０、ダイレクトレッド２４２、ダイレクトレッド２４３，アシッドブルー（Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ）９、アシッドブルー２２、アシッドブルー４０、アシッドブルー５９、アシッドブルー９３、アシッドブルー１０２、アシッドブルー１０４、アシッドブルー１１３、アシッドブルー１１７、アシッドブルー１２０、アシッドブルー１６７、アシッドブルー２２９、アシッドブルー２３４、アシッドブルー２５４、ダイレクトブルー（Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ）６、ダイレクトブルー２２、ダイレクトブルー２５、ダイレクトブルー７１、ダイレクトブルー７８、ダイレクトブルー８６、ダイレクトブルー９０、ダイレクトブルー１０６、ダイレクトブルー１９９が含まれる。
【００７０】
ブラック着色剤はまた、例えば、米国特許公報（特許文献６８）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に開示されているブラック染料のような染料であってもよい。ブラック着色剤はまた、例えば、先に援用された米国特許公報（特許文献６９）に開示されているような染料と顔料との組合せであってもよい。
【００７１】
（他の原料）
他の原料は、かかる他の原料がインクの安定性およびジェット性を妨げない、お決まりの実験によって容易に決定されるかもしれない程度までインクジェット・インク中へ調合されてもよい。かかる他の原料は一般的な意味で当該技術で周知である。
【００７２】
殺生剤が微生物の増殖を抑制するために使用されてもよい。
【００７３】
エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、イミノジ酢酸（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）、ならびにそれらの塩などの金属イオン封鎖（キレート）剤の包含は、例えば、重金属不純物の有害な影響を排除するために有利である場合がある。
【００７４】
インクは、ｐＣＤＩおよび共反応性化学種以外の相溶性ポリマーを含有することができる。オリゴマーまたはポリマーは、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系構造体をベースにすることができ、ポリマーまたはオリゴマー構造体には、ランダム、ブロック、分岐、星形またはデンドリマー構造体が含まれ得る。それらは、可溶性である、または分散系、ラテックスもしくはハイドロゾルとして存在することができる。ラテックスまたは分散系粒子は、均質なまたはコア／シェル構造を有することができる。
【００７５】
（インク特性）
落下速度、小滴の分離長さ、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よって大きな影響を受ける。インクジェット・インクは典型的には２５℃で約２０ｄｙｎ／ｃｍ〜約７０ｄｙｎ／ｃｍの範囲の表面張力を有する。粘度は２５℃で３０ｃＰほどに高いものである（３０ｃＰまたはそれ未満である）ことができるが、典型的には幾分それより低い。インクは物理的性質を有し、射出条件およびプリントヘッド・デザインに合わせられる。インクは、インクジェット装置で有意の程度に詰まらないように優れた貯蔵安定性を長期間有するべきである。さらに、インクは、それが接触するインクジェット印刷装置の部品を腐食するべきではなく、かつ、それは本質的に無臭で、非毒性であるべきである。
【００７６】
本発明のインクセットは、低粘度が必要とされる用途に特に有利であり得る。したがって、本発明インクの粘度（２５℃での）は約７ｃｐｓ未満、または約５ｃｐｓ未満、そしてさらに約３．５ｃｐｓ未満でさえあり得る。
【００７７】
（原料の割合）
上でおよび以下に記載される成分（共反応性成分）は、一般に上記のような、一般に当業者によって認められるような、所望のインク特性を達成するために様々な割合および組合せでインクを製造するために組み合わせることができる。幾つかの実験が特定の最終用途向けにインクを最適化するために必要である場合もあるが、かかる最適化は一般に当該技術分野で通常の技能内である。
【００７８】
例えば、インク中のビヒクルの量は、水性であろうとまたは非水性であろうと、インクの総重量を基準にして、典型的には約７０％〜約９９．８％、好ましくは約８０％〜約９９．８％の範囲にある。
【００７９】
着色インク中に、着色剤は一般に全インクの、約１２重量％以下の量で、より典型的には約０．１〜約９重量％の範囲で存在するであろう。分散剤は、不溶性着色剤の安定化のために必要とされる場合、着色剤の量を基準にしたレベルで用いられ、通常、重量比として表される。一般に、分散剤は約１：３〜約４：１の範囲の顔料対分散剤重量比で用いられる。
【００８０】
他の原料（添加剤）は、存在する場合、インクの総重量を基準にして、一般に約１５重量％未満を占める。界面活性剤は、添加される場合、一般にインクの総重量を基準にして約０．２〜約３重量％の範囲にある。ｐＣＤＩおよび共反応性化学種以外のポリマーは必要に応じて添加することができるが、インクの総重量を基準にして一般に約１５重量％未満であろう。
【００８１】
（インクセット）
本発明に従ったインクセットの１つは、インクの少なくとも１つがカルボジイミド基含有成分を含有する、上記のような水性インクジェット・インクである、好ましくは少なくとも３つの異なる色に着色されたインク（ＣＭＹなど）、好ましくは少なくとも４つの異なる色に着色されたインク（ＣＭＹＫなど）を含む。
【００８２】
あるいはまた、カルボジイミド基含有成分を含有するインクはいかなる着色剤も含有せず、上記の着色インクに加えて、インクセットがビヒクルとカルボジイミド基含有成分とを含む無着色インクジェット・インクである別のインクをさらに含むであろうことを意味する。
【００８３】
インクセットの他のインクは、染料、顔料またはそれらの組合せを着色剤として含有してもよい。かかる他のインクは、上記のようなビヒクルならびに他の成分および添加剤をベースにし、一般的な意味で、当業者に公知と考えられてもよい。
【００８４】
（共反応性インクセット）
本発明はさらに、少なくとも第１および第２のインクを含むインクジェット・インクセットであって、前記第１のインクが第１のビヒクルとｐＣＤＩ化学種（カルボジイミド基含有成分）とを含み、前記第２のインクが第２のビヒクルと「共反応性」化学種とを含むインクセットに関する。「共反応性」化学種は、それがｐＣＤＩ化学種のカルボジイミド部分と化学反応して共有結合を形成する１つまたは複数の部位を含有するので、そのように呼称される。第１および第２のインクが基材の同じ区域上へジェットされる時、２つのインクは混じり合い、共反応性化学種はｐＣＤＩ化学種と反応することができる。好ましくは、共反応性化学種は、ｐＣＤＩ化学種との反応が印刷画像に耐久性を与える少なくとも部分的に架橋したポリマーをもたらすように複数の共反応性基を含む。反応は一般に高温で加速され得るが、反応は好ましくはまた周囲温度で許容できる速度で起こるので、加熱は必要ではない。
【００８５】
本明細書で、「耐久性」または「堅牢度」への言及は、例えば、耐摩擦性（指摩擦）、水堅牢度（水滴）、汚れ堅牢度（ハイライトペンなでつけ）または布地上でのクロック堅牢度などの色除去に対する印刷画像の耐性を一般に意味する。
【００８６】
第１および第２のインクのどちらか１つまたは両方が着色剤をさらに含むことができる。第１および第２のインクが何の着色剤も含有しないケースでは、適用は一般に上塗りの形である。しかし典型的には、インキの少なくとも１つは着色剤を含有するであろう。一般に、インクセットは、着色剤入りの少なくとも３つのインクと着色剤なしの少なくとも１つのインクとを含むであろう。着色剤なしのインクは、ｐＣＤＩ化学種か共反応性化学種かのどちらかを含有し、着色剤入りのインクは、着色剤なしのインクに含有されない随伴化学種を含有するであろう。
【００８７】
共反応性インク中の着色剤は一般にアニオン性または中性であろう。着色剤上の親水性基がまたカルボジイミド反応性（例えば、カルボキシレートまたはアミン）である場合、着色剤はまた共反応性化学種（の１つ）として機能することもできる。
【００８８】
インクはまた、当該技術で周知であるような、および上記のような他の原料を含有することもできる。特定のインクジェットプリンターへのインク調合物の順応は、例えば、粘度および表面張力などの特性の適切なバランスを提供するために必要とされる場合がある。
【００８９】
共反応性インクの調合物での考慮は、単一カルボジイミド反応性基を含有する添加剤に関する。かかる一官能性添加剤はｐＣＤＩと反応し、潜在的な架橋サイトを固定することができる。幾つかのケースでは、インク層中への添加剤の結合は有益であるが、それは多官能性の共反応性化学種に利用可能な架橋サイトを減らす。一般に、共反応性インク中に存在するカルボジイミド反応性基の実質的にすべてが共反応性化学種に結合されるものであることが好ましい。
【００９０】
（共反応性化学種）
共反応性化学種は、好ましくは、カルボジイミド基と反応する複数の部位（１つまたは複数のタイプ）からなる物質である。共反応性化学種は、１インクでポリカルボジイミド化学種と一緒に混合された場合、不安定であり得る。従って、共反応性化学種とポリカルボジイミド化学種との組合せは別個のインクとしてジェットされ、混合は印刷された基材上で成し遂げられる。
【００９１】
カルボジイミド反応性基には、カルボキシル、ヒドロキシル、フェノール類、ベータ−ジケトン、チオール、ならびに第一級および第二級アミンなどの活性水素を持った基が含まれる。スルホネートおよびホスホネート基もまた、たいていは水なしである凝縮膜でカルボジイミドと反応するであろうが、反応はより遅い傾向がある。
【００９２】
好ましくは、共反応性化学種は、共反応性化学種とｐＣＤＩ化学種との反応が架橋した（耐久性の）印刷層をもたらすようにカルボジイミド基と反応するであろう２つ以上の部分を含む。共反応性化学種は多官能性分子、オリゴマーまたはポリマーであることができ、ビヒクルに可溶性であるかまたは別個の相として分散される（例えば、ラテックス、エマルジョン、またはハイドロゾル）ことができる。オリゴマーまたはポリマーは、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系構造体をベースにすることができ、ポリマーまたはオリゴマー構造体には、ランダム、ブロック、分岐、星形またはデンドリマー構造体が含まれ得る。ラテックスまたは分散系粒子は均質またはコア／シェル構造を有することができる。
【００９３】
共反応性化学種は、様々な機能のために１つまたは複数の異なるキャパシティーでインク中に存在してもよい。例えば、共反応性化学種は、不溶性着色剤（顔料のような）または他の不溶性インク成分用の高分子分散剤として存在することができる。共反応性化学種はまた、複数のペンダント共反応性基付き自己分散顔料粒子として存在してもよい。共反応性化学種はまた、「添加剤」として、界面活性剤としておよび／またはバインダーとして存在することもできる。
【００９４】
共反応性化学種は、単一タイプの共反応性部分または２つ以上の異なるタイプの共反応性部分の組合せであることができる。
【００９５】
カルボン酸は、極性環境でまたは第三級アミンの存在下に室温で１，３−カルボジイミド基と反応してアシルウレア結合を形成する。アミンは、カルボキシレートより遅い速度でではあるが、１，３−カルボジイミド基と反応してグアニジンをもたらす。ヒドロキシル、フェノール、ベータケト構造体およびメルカプタンをはじめとする他の活性水素基もまた１，３−カルボジイミド基と反応することが知られている。１，３−カルボジイミド化学の総説は（非特許文献３）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に執筆された。
【００９６】
所与のｐＣＤＩ化学種が活性水素化合物と反応する速度は多数の因子に依存する。脂肪族ｐＣＤＩは芳香族のものより（５０倍ほども）反応性であり、反応速度は、必要ならば、ＣＤＩ基の近くに立体障害を加えることによってさらに下げることができる。ｐＣＤＩは、カルボキシレートよりはるかに遅い速度でスルホネートおよびホスホネートと反応する。ｐＣＤＩとこれらの酸基の任意のものとの反応は、水の存在下ではるかに遅い。
【００９７】
カルボキシル化樹脂とｐＣＤＩとのより速い反応は弱酸性〜中性のｐＨで起こり、アルカリ性条件下では幾分より遅い。カルボキシレート化学種が中和される場合、第三級アミンが好ましい。アンモニアもまた使用できるが、過剰はｐＣＤＩの架橋能力のロスにつながり得る。ｐＣＤＩ化学種を含有するインクのｐＨは、良好な貯蔵安定性のために好ましくは７〜９の範囲にある。
【００９８】
ｐＣＤＩ化学種と共反応性化学種とが反応する所望の速度は、印刷されるアイテムの要件に依存する場合がある。幾つかの場合には非常に速い架橋が望ましい場合があり、例えば、印刷されるアイテムは印刷直後に水堅牢度または耐汚れ性を有する必要がある。このケースでは、幾らかの加熱によって加速される速い反応が有益であろう。しかしながら、共反応性化学種を含有するインクが反応性基付きポリマーラテックスまたは分散系を含有する場合、弱く付着した架橋粒子の層よりむしろ架橋した連続の印刷された層が得られるように架橋がかなりの程度まで進行する前にこれらの成分が合体することが望ましい場合がある。
【００９９】
（ポリアミン共反応性化学種）
共反応性化学種として好適な単量体ポリアミンには、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミンおよびオクタメチレンジアミンなどの、群ＮＨ２（ＣＨ２）ｎＮＨ２（ここで、ｎは２〜８の整数である）から選択されるメンバーが含まれる。ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、およびテトラエチレンペンタミンなどの、群Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２（ＮＨＣＨ２ＣＨ２）ｎＮＨ２（ここで、ｎは１〜４の整数である）から選択されるメンバーもまた含まれる。
【０１００】
共反応性化学種として有用な代表的な高分子ポリアミンには、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリジアリルアミン、ポリアリルアミン、ポリ（ビニルアミン−コ−ビニルアルコール）およびポリアルキレンポリアミンと脂肪族ジカルボン酸との反応によって製造されるポリアミノアミドが含まれる。最後の例は、ジエチレントリアミンとアジピン酸との反応によって製造されるポリアミノアミドである。
【０１０１】
他の有用なポリアミンには、ポリオールのアミン誘導体：米国特許公報（特許文献３）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に記載され、例示されている構造式Ｂ−１およびＢ−２で表される化合物をはじめとする、末端アミノ基を有するポリエチレンオキシド、およびグリセリンが含まれる。先に援用された米国特許公報（特許文献３）に記載され、例示されている構造式Ｂ−３で表される化合物をはじめとするエチレンイミンのポリマーもまた有用である。これらの物質に相当する市販製品には、例えば、バスフ社（ＢＡＳＦ Ｃｏ．）製のルパゾール（Ｌｕｐａｓｏｌ）（登録商標）ＦＧ、ルパゾール（登録商標）Ｇ２０水なし、ルパゾール（登録商標）Ｇ２０、ルパゾール（登録商標）Ｇ３５およびルパゾール（登録商標）ＷＦ、ならびに日本触媒株式会社製のエポミン（Ｅｐｏｍｉｎ）（登録商標）ＳＰ−００６、エポミン（登録商標）ＳＰ−０１２、エポミン（登録商標）ＳＰ−０１８、エポミン（登録商標）ＳＰ−２００、エポミン（登録商標）ＰＰ−０６１、エポミン（登録商標）ＰＰ−１０００が含まれる。
【０１０２】
他の有用なポリアミンにはまた、グルコサミン、グルコサミンの２量体、グルコサミンの３〜１０量体のアミノ糖；および糖構造体のオリゴマー、例えば、分子中に複数の第一級アミノ基を有する部分アセチル化物が含まれ得る。これらの化合物は、変性された化合物が水溶性であるという条件で構造の点で変性されてもよい。具体的な例は、先に援用された米国特許公報（特許文献３）に記載され、例示されている構造式Ｂ−４〜Ｂ−７で示される。
【０１０３】
（ポリカルボキシレート共反応性化学種）
ポリアクリル酸、アクリル酸−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸カリウム−アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリレートエステル共重合体およびアクリル酸−アクリレートエステル共重合体などのアクリル樹脂；スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリレートエステル共重合体、スチレン−アルファメチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−アルファメチルスチレン−アクリル酸−アクリレートエステル共重合体などのスチレン−アクリル樹脂；スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体；ならびに酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニル・エチレン共重合体、酢酸ビニル−マレエートエステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体および酢酸ビニル−アクリル酸共重合体などの酢酸ビニル共重合体；イソブチレン−マレイン酸樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、アルギン酸誘導体、カルボキシメチルセルロースまたはカルボキシメチルデンプン、カルボキシル化ポリエステル、カルボキシル化セルロース・アセテート・ブチレートおよびそれらの塩。
【０１０４】
（ポリベータ−ジケトン共反応性化学種）
例には、（特許文献７０）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に記載されているような、重合にメタクリロイルアセトンを添加してスチレン、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸エマルジョンラテックス中へ組み込まれたペンダント・ベータ−ケト基付きラテックス粒子が挙げられる。
【０１０５】
別の例には、米国特許公報（特許文献７１）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に記載されているように、５〜４０重量％の重合性ベータ−ジケトンと中和するとポリマーを可溶性にする５〜５０重量％の別の重合部分とを有する水分散性ベータ−ジケトン・アクリル共重合体が挙げられる。好ましいベータ−ジケトン・モノマーには、アセトアセトキシエチルメタクリレート、アセトアセタミドエチルメタクリレートおよびメタクリロイルアセトンが含まれるであろう。
【０１０６】
（ポリチオール共反応性化学種）
有用な水溶性ポリチオール化合物の例は、先に援用された米国特許公報（特許文献３）に記載され、例示されている構造式Ｂ−８〜Ｂ−１７で示される。
【０１０７】
（基材）
基材は、普通紙、処理紙、布地、ならびにポリ塩化ビニルおよびポリエステルなど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任意の好適な基材であり得る。
【０１０８】
（印刷方法）
本発明インクを適用する際に、１インクを先ず基材上へジェットし、その間に幾らかの遅れ（秒）付きで他方がそれに続くことができるか、またはインクを実質的に同時に適用することができよう。順序およびタイミングは適用のニーズに依存するであろう。例えば、多孔性基材については、ｐＣＤＩインクがカチオンイオン性であるかまたは多価カチオンを含有する場合には特にｐＣＤＩインクを先ず置き、共反応性着色インクがそれに続いて後者の基材中への浸透を制限することが有益である場合がある。これは、ブリードを制限し、より耐久性の架橋層だけでなく彩度ブーストも提供することができよう。不透過性基材については、共反応性カラーが先ず落下し、ｐＣＤＩインクがそれに続いて印刷層の最上層上に最大の耐久性を与えてもよい。２つのインクが実質的に同時にジェットされる場合、２つのインクの混合は最大になり、全層がより一様な架橋を有するであろう。
【０１０９】
（好ましい実施形態）
本発明の範囲を限定することなく、下記は具体的な好ましい実施形態である。
１．少なくとも第１および第２のインクを含むインクジェット・インクセットであって、前記第１のインクが第１のビヒクルとｐＣＤＩ化学種とを含み、前記第２のインクが第２のビヒクルとｐＣＤＩ化学種と反応性の１つまたは複数の部位を含有する共反応性化学種とを含むインクセット。第１および第２のインクのどちらか１つまたは両方が着色剤を含有することができ、第１および第２のビヒクルのどちらか１つまたは両方が水性ビヒクルであり得る。
２．少なくとも第１および第２のインクを含むインクジェット・インクセットであって、前記第１のインクが第１のビヒクルとｐＣＤＩ化学種とを含み、前記第２のインクが第２のビヒクルと共反応性化学種とを含み、共反応性化学種が第２のビヒクルに可溶であるインクセット。好ましくは、共反応性化学種はｐＣＤＩ化学種と反応性の複数の部位を含み、ｐＣＤＩ反応性部分はカルボキシル、アミン、チオールおよびベータ−ジケトン基ならびにそれらの組合せから選択される。そして好ましくは、第２のビヒクルは水性ビヒクルである。第１および第２のインクのどちらか１つまたは両方が着色剤を含有し得る。
３．少なくとも第１および第２のインクを含むインクジェット・インクセットであって、前記第１のインクが第１のビヒクルとｐＣＤＩ化学種とを含み、前記第２のインクが第２のビヒクルと共反応性化学種とを含み、第２のビヒクルが水性ビヒクルであり、共反応性化学種が第２のビヒクル中に分散されたポリマー（ラテックス）であるインクセット。好ましくは、ラテックス共反応性化学種は分散系へイオンで安定化される。より好ましくは、ラテックスは、ｐＣＤＩ化学種と相互反応することができるアニオン性カルボキシレート部分で安定化される。ラテックスポリマーは好ましくは（スチレン）アクリル酸およびポリウレタンポリマーから選択される。第１および第２のインクのどちらか１つまたは両方が着色剤を含有し得る。
４．少なくとも第１および第２のインクを含むインクジェット・インクセットであって、前記第１のインクが第１のビヒクルとｐＣＤＩ化学種とを含み、前記第２のインクが第２のビヒクルと、その中に分散された顔料着色剤とｐＣＤＩ化学種と反応性の１つまたは複数の部位を含有する共反応性化学種とを含むインクセット。第２のビヒクルは好ましくは水性ビヒクルであり、顔料着色剤は好ましくはアニオンで、最も好ましくはアニオン性カルボキシル部分で安定化される。好ましい顔料分散系は、例えば、カルボキシレート基からなるアクリルポリマーと、結合した親水性基がカルボキシレートからなるＳＤＰとで分散された顔料を含む。顔料上のアニオン性の安定性付与基がカルボキシルなどの部分である場合、これらはまた、全体的にまたは部分的に、ｐＣＤＩ化学種との共反応性化学種として機能することもできる。ｐＣＤＩ化学種は、カルボキシレート含有共反応性化学種などのアニオン性の共反応性化学種との相互作用を高めるためにカチオン性のｐＣＤＩ化学種であり得る。
５．少なくとも第１および第２のインクを含むインクジェット・インクセットであって、前記第１のインクが第１のビヒクルとｐＣＤＩ化学種とを含み、前記第２のインクが第２のビヒクルと、可溶性着色剤とｐＣＤＩ化学種と反応性の１つまたは複数の部位を含有する共反応性化学種とを含むインクセット。第２のビヒクルは好ましくは水性ビヒクルであり、可溶性着色剤（染料）は好ましくはアニオン性である。染料がアニオン性カルボキシル部分などのｐＣＤＩ反応性部分からなる場合、これらはまた、全体的にまたは部分的に、ｐＣＤＩ化学種との共反応性化学種として機能することもできる。ｐＣＤＩ化学種は、アニオン性の共反応性化学種との相互作用を高めるためにカチオン性のｐＣＤＩ化学種であり得る。
６．少なくとも第１および第２のインクを含むインクジェット・インクセットであって、前記第１のインクが第１のビヒクルと、顔料着色剤とｐＣＤＩ化学種とを含み、前記第の２インクが第２のビヒクルとｐＣＤＩ化学種と反応性の１つまたは複数の部位を含有する共反応性化学種とを含むインクセット。顔料着色剤は好ましくはカチオンで安定化される。好ましい顔料分散系は、例えば、カチオンポリマーと、結合した親水性基がカチオン性基からなるＳＤＰとで分散された顔料を含む。第２のインクはアニオン性ラテックスポリマーをさらに含むことができる。
７．別の実施形態では、第１のビヒクルとｐＣＤＩ化学種とを含む（着色剤なしの）第１のインク；マゼンタ着色剤と、共反応性化学種と第２のビヒクルとを含む第２のインク；イエロー着色剤と、共反応性化学種と第３のビヒクルとを含む第３のインク；ならびにシアン着色剤と、共反応性化学種と第４のビヒクルとを含む第４インクを含むインクセットが提供される。好ましくは、マゼンタ、イエローおよびシアン着色剤は顔料である。場合により、ブラック着色剤と、共反応性化学種と第５のビヒクルとを含む第５のインクが存在する。ビヒクルはすべてのケースで水性ビヒクルであり得る。
【実施例】
【０１１０】
実施例で使用される市販原料には、ダウアノール（Ｄｏｗａｎｏｌ）（登録商標）ＰＭＡ、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ダウ（Ｄｏｗ））；ユカーリンクス（Ｕｃａｒｌｉｎｘ）（登録商標）ＸＬ−２９ＳＥ（５０％固形分）、溶剤希釈型ポリカルボジイミド（ユニオン・カーバイド）；カルボデライト（Ｃａｒｂｏｄｅｌｉｔｅ）（登録商標）Ｖ−０２−Ｌ２（４０％固形分）、水溶性ポリカルボジイミド（日清紡績株式会社）；カルボデライト（登録商標）Ｅ−０２（４０％固形分）、水分散性ポリカルボジイミド（日清紡績株式会社）；ＢＹＫ（登録商標）３４８界面活性剤（Ｂｙｋケミー（Ｂｙｋ Ｃｈｅｍｉｅ））；およびウィットコボンド（Ｗｉｔｃｏｂｏｎｄ）（登録商標）Ｗ２１３、水性のカチオン性ポリウレタン分散系（ユニロイヤル・ケミカル・カンパニー（Ｕｎｉｒｏｙａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ））が含まれる。
【０１１１】
（第１のインク（ｐＣＤＩを含有するインク１Ａ〜１Ｅ））
５つの無色ｐＣＤＩ含有インクを、次の配合表に従って原料を一緒に混合することによって調製した。
【０１１２】
【表３】
【０１１３】
（第２のインク（共反応性インク２Ａ〜２Ｄ））
ブラック顔料入りの２つの共反応性インクを次の配合表に従って調製した。ビヒクル成分を先ず一緒に混合し、次に分散系を十分に撹拌しながらゆっくり加えた。共反応性基は顔料に付随するカルボキシルであり、２Ｄのケースではアクリルラテックス中のカルボキシルである。ｐＨは７〜８の範囲にあった。
【０１１４】
【表４】
【０１１５】
分散系１は、分散剤がメタクリル酸／／メタクリル酸ベンジル／／エチルトリエチレングリコールメタクリレート（１３／／１５／／４）のブロック共重合体であることを除いては米国特許公報（特許文献７２）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）の実施例３に類似のやり方で調製したポリマー安定化カーボンブラック顔料分散系であった。分散剤用中和剤は水酸化カリウムであり、ｐＨを７〜８の範囲に維持した。最終分散系の顔料含有率を１５重量％であるように水添加によって調節した。分散剤は約５，０００の数平均分子量および約６，０００ｇ／モルの重量平均分子量を有し、そしてモノマーレベルを示された比を与えるように調節したことを除いては先に援用した米国特許公報（特許文献７２）に記載された「製造４」に類似のやり方で製造した。
【０１１６】
分散系２は、水中で３重量部（ＰＢＷ）の顔料を１部のグラフト共重合体分散剤とミルにかけることによって調製したカーボンブラック顔料のポリマー安定化分散系であった。グラフト共重合体分散剤はアクリル酸フェノキシエチル−ｇ−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、６６／４／３０であった。分散剤用中和剤はＮ，Ｎ−ジメチルエタノールアミンであり、ｐＨを７〜８の範囲に維持した。最終分散系中の顔料含有率を１５重量％であるように水で調節した。
【０１１７】
分散系３は製造供給元キャボット・コーポレーション（Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から受け取ったまま使用したカブ−Ｏ−ジェット（Ｃａｂ-Ｏ-Ｊｅｔ）（登録商標）３００（１５．５％自己分散カーボンブラック顔料入り水性分散系）であった。表面はグラフト化カルボキシレート基で変性されている。
【０１１８】
アクリルラテックスは、（特許文献７３）（その開示は、その内容全体を記載したものとしてあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される）に記載されている「分散バインダー」と同じものであり、水性分散系中に３６．１％ポリマー固形分を含有した。
【０１１９】
（印刷試験）
１４４０ｄｐｉモードで動作する２つのエプソン（Ｅｐｓｏｎ）３０００プリンターの黒ペンを用いて試験パターン１／２インチ幅および６インチ長さをギルバート（Ｇｉｌｂｅｒｔ）ボンド紙上へ印刷した。第１のインクを１プリンターのきれいなペン中へ装填し、第２のインクを他のプリンターのきれいにした黒ペン中へ装填した。試験ページを先ず１プリンターで印刷し（第１パス）、次に直ちに他のプリンター中へ供紙し（第２パス）、他のインクで刷り重ねた。各パス間の時間は約１５秒以下であった。各試行に使用したインクを次の表にまとめる。
【０１２０】
【表５】
【０１２１】
試行１、８、１５および２２は、着色インクでの、何の他の下塗り／上塗りもない比較試験であった。
【０１２２】
各試行からの試験ストリップを４つの等しい部分へカットし、印刷後直ちに次の通り処理した。
（ａ）周囲温度での風乾
（ｂ）１２０℃で１０分間のオーブン乾燥
（ｃ）８フィート毎分で集束輻射ヒーター下の通過、すると直ぐに印刷区域の温度は約２５０℃に達する
（ｄ）８フィート毎分で集束輻射ヒーター下の第２通過
【０１２３】
各ストリップについての後処理のタイプを試行番号後に「（ａ）」、「（ｂ）」、「（ｃ）」、または「（ｄ）」で示す。
【０１２４】
各ストリップに、印刷１０分後および印刷２４時間後に塩基性ハイ−リットル（ｈｉ−ｌｉｔｅｒ）（アベリー（Ａｖｅｒｙ）番号２４０ＸＸ）および酸性ハイ−リットル（アベリー番号０７７４Ｘ）でダブルストライクを与え、次の尺度によって汚れについて目視により評価した：５−非常に重度の汚れ；４−重度の汚れ；３−幾らかの汚れ；２−わずかな汚れ；１−非常にわずかな汚れ；０−汚れなし。改善された堅牢度（減少した汚れまたはブリード）は、架橋が起こったことの表れである。
【０１２５】
【表６】
【０１２６】
【表７】
【０１２７】
【表８】
【０１２８】
インク２Ａがギルバート・ボンド紙上に単独で印刷された場合、印刷直後に重度の汚れがあり、加熱および２４時間放置後でさえ、インクは依然として実質的に汚れた。インク１Ａでのインク２Ａの下刷りおよび刷り重ねは、印刷区域が熱にさらされた場合に特に汚れのかなりの減少をもたらした。インク１Ｂは汚れを減少させるのにさらにもっと有効であった。これらの条件下で、溶剤ベースのインク１Ｃは水性類似体ほど有効ではなかった。
【０１２９】
インク２Ｂからの結果は、インク１Ｂが最も有効な共反応性組合せであって、類似の傾向を示す。この組合せ（試行１１および１２）で、汚れは室温での一晩放置で、または直ちに加熱で実質的に減少しまたは除去された。
【０１３０】
ＳＤＰ分散系で製造されたインク２Ｃは、通常の顔料分散系で製造されたインク２Ａおよび２Ｂより悪い汚れ（試行１５）を示した。インク１Ａおよび１Ｂでインク２Ｃを定着させると、特に加熱後に、汚れの量を減らした（試行１６および１７）。ｐＣＤＩに加えて第四級ポリマーを含有するインク１Ｅは、さらにより良好な耐汚れ性を与えた（試行２０および２１）。
【０１３１】
カブ−Ｏ−ジェット顔料分散系およびアクリルラテックスを含有するインク２Ｄは、インク２Ｃより少ない汚れを示した（試行２２）。このインクをインク１Ｄまたは１Ｅで定着させると（試行２３〜２６）、しばしば汚れの除去をもたらした。何の汚れも印刷の１０分以内におよび風乾だけで観察されなかった試行２５は特に有利であった。
【０１３２】
４つの染料ベース・インクを、下の表の配合に従って調製した。
【０１３３】
【表９】
【０１３４】
【表１０】
【０１３５】
印刷物を以前の通り汚れについて再び試験した。さらに、サンプルの水堅牢度もまた、ページを４５°角度に保持しながら印刷区域一面に数滴の脱イオン水を走らせることによって１０分および２４時間で試験した。白い縁上への色のブリードの程度を、下記の尺度によって目視により格付けした。インクは好ましくは水堅牢性であり、それ故好ましくはほとんどまたは全くブリードを示さない。先に記載された顔料入りインクは一般に水堅牢性であり、個々に試験しなかった。染料インクは典型的にはそれほど水堅牢性ではない。
【０１３６】
水堅牢度格付け：５−非常に厳しいブリード；４−厳しいブリード；３−幾らかのブリード；２−わずかなブリード；１−非常にわずかなブリード；０−ブリードなし
【０１３７】
【表１１】
【０１３８】
【表１２】
【０１３９】
【表１３】
【０１４０】
印刷および乾燥後に、汚れ堅牢度および水堅牢度は、試行２７および３２で示されるようにインク３Ａおよび３Ｂについて不満足であった。加熱は取るに足りない改善を提供した。インク３Ｂへのアクリルラテックスの添加は、堅牢度特性に何の改善も行わなかった（試行２７および３２）。試行２８および２９、ならびに３３および３４は、インク３Ａおよび３Ｂの両方の上にまたは下にインク１Ｄを印刷すると、汚れ堅牢度および水堅牢度の両方で十分な改善をもたらし、印刷区域が風乾だけで非常に堅牢性であるのを可能にしたことを実証する。インク１Ｅ（ポリカルボジイミドおよび第四級ポリマーの両方を含有する）をインク３Ａか３Ｂかのどちらかの上に印刷すると（試行３０および３５）、それらが室温で、印刷後１０分以内に汚れ堅牢性および水堅牢性であるのを可能にした。改善された堅牢度はまた、他の染料含有インク３Ｃおよび３Ｄについても得られた。
【０１４１】
実施例は、本発明で規定されるインクを用いることによる堅牢度の有利な改善を実証する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビヒクルと該ビヒクル中に分散されたおよび／または溶解されたカルボジイミド基含有成分とを含むインクジェット・インクであって、前記カルボジイミド基含有成分がモノマー、オリゴマーもしくはポリマー分子、またはそれらの１つまたは複数の混合物を含み、分子当たり平均して少なくとも２個のカルボジイミド基を有することを特徴とするインクジェット・インク。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェット・インクであって、
２５℃で約２０ｄｙｎ／ｃｍ〜約７０ｄｙｎ／ｃｍの範囲の表面張力、および２５℃で３０ｃＰまたはそれ未満の粘度を有することを特徴とするインクジェット・インク。
【請求項３】
請求項２に記載のインクジェット・インクであって、
２５℃で約７ｃＰ未満の粘度を有することを特徴とするインクジェット・インク。
【請求項４】
請求項１に記載のインクジェット・インクであって、
前記ビヒクルが、水性ビヒクルであり、そして前記インクが、該水性ビヒクル中に分散されたおよび／または溶解された着色剤をさらに含むことを特徴とするインクジェット・インク。
【請求項５】
請求項４に記載のインクジェット・インクであって、
前記着色剤が、高分子分散剤で前記水性ビヒクル中に分散されていることを特徴とするインクジェット・インク。
【請求項６】
請求項５に記載のインクジェット・インクであって、
前記高分子分散剤が、カルボジイミド基含有成分を含むことを特徴とするインクジェット・インク。
【請求項７】
請求項１に記載のインクジェット・インクであって、
バインダー添加剤として前記カルボジイミド基含有成分を含むことを特徴とするインクジェット・インク。
【請求項８】
請求項１〜３および請求項７のいずれか一項に記載のインクジェット・インクであって、
着色剤を含有しないことを特徴とするインクジェット・インク。
【請求項９】
少なくとも３つの異なる色に着色されたインクジェット・インクを含むインクジェット・インクセットであって、
（ａ）着色インクジェット・インクの少なくとも１つが、請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクジェット・インクであり、および／または
（ｂ）前記インクジェット・インクセットが、実質的に無色である請求項８に記載のインクジェット・インクを、第４のインクジェット・インクとしてさらに含むことを特徴とするインクジェット・インクセット。
【請求項１０】
少なくとも２つのインクジェット・インクを含むインクジェット・インクセットであって、
（ａ）前記インクジェット・インクの少なくとも１つが、請求項１〜８のいずれか一項に記載のインクジェット・インクを第１のインクジェット・インクとするものであり、かつ
（ｂ）少なくとも１つの他のインクジェット・インクが、第２のビヒクルと、該第２のビヒクル中に分散されたおよび／または溶解された共反応性化学種（ｃｏ−ｒｅａｃｔｉｖｅ ｓｐｅｃｉｅｓ）とを含む第２のインクジェット・インクであって、該共反応性化学種が、カルボジイミド基と反応性の１つまたは複数の部位を含むことを特徴とするインクジェット・インクセット。
【請求項１１】
請求項１０に記載のインクセットであって、
前記第２のインクジェット・インクが、着色剤をさらに含むことを特徴とするインクセット。
【請求項１２】
請求項１０に記載のインクセットであって、
前記第１のインクが、着色剤を含有しないことを特徴とするインクセット。
【請求項１３】
少なくとも３つの異なる色に着色されたインクジェット・インクを含む請求項１０に記載のインクセットであって、
異なる色に着色されたインクジェット・インクの少なくとも１つが、前記第２のインクジェット・インクであり、
異なる色に着色されたインクジェット・インクの少なくとも１つが、第３のインクジェット・インクであって、該第３のインクジェット・インクが、第３のビヒクルを含み、該第３のビヒクルが、その中に分散されたおよび／または溶解された着色剤と共反応性化学種とを含み、該共反応性化学種が、カルボジイミド基と反応性の１つまたは複数の部位を含み、
異なる色に着色されたインクジェット・インクの少なくとも１つが、第４のインクジェット・インクであって、該第４のインクジェット・インクが、第４のビヒクルを含み、該第４のビヒクルが、その中に分散されたおよび／または溶解された着色剤と共反応性化学種とを含み、該共反応性化学種が、カルボジイミド基と反応性の１つまたは複数の部位を含むことを特徴とするインクセット。
【請求項１４】
基材上へのインクジェット印刷方法であって、
（ａ）デジタルデータ信号に応答するインクジェットプリンターを提供する工程と、
（ｂ）印刷されるべき基材を、該プリンターに装着する工程と、
（ｃ）請求項１〜８のいずれか一項に記載のインクまたは請求項１０〜１３のいずれか一項に記載のインクジェット・インクセットを、前記プリンターに装填する工程と、
（ｄ）デジタルデータ信号に応答して、インクまたはインクジェット・インクセットを用いて基材上へ印刷する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記基材が普通紙であることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記基材が布地であることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１】
ビヒクルと該ビヒクル中に分散されたおよび／または溶解されたカルボジイミド基含有成分とを含むインクジェット・インクであって、前記カルボジイミド基含有成分がモノマー、オリゴマーもしくはポリマー分子、またはそれらの１つまたは複数の混合物を含み、分子当たり平均して少なくとも２個のカルボジイミド基を有することを特徴とするインクジェット・インク。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェット・インクであって、
２５℃で約２０ｄｙｎ／ｃｍ〜約７０ｄｙｎ／ｃｍの範囲の表面張力、および２５℃で３０ｃＰまたはそれ未満の粘度を有することを特徴とするインクジェット・インク。
【請求項３】
請求項２に記載のインクジェット・インクであって、
２５℃で約７ｃＰ未満の粘度を有することを特徴とするインクジェット・インク。
【請求項４】
請求項１に記載のインクジェット・インクであって、
前記ビヒクルが、水性ビヒクルであり、そして前記インクが、該水性ビヒクル中に分散されたおよび／または溶解された着色剤をさらに含むことを特徴とするインクジェット・インク。
【請求項５】
請求項４に記載のインクジェット・インクであって、
前記着色剤が、高分子分散剤で前記水性ビヒクル中に分散されていることを特徴とするインクジェット・インク。
【請求項６】
請求項５に記載のインクジェット・インクであって、
前記高分子分散剤が、カルボジイミド基含有成分を含むことを特徴とするインクジェット・インク。
【請求項７】
請求項１に記載のインクジェット・インクであって、
バインダー添加剤として前記カルボジイミド基含有成分を含むことを特徴とするインクジェット・インク。
【請求項８】
請求項１〜３および請求項７のいずれか一項に記載のインクジェット・インクであって、
着色剤を含有しないことを特徴とするインクジェット・インク。
【請求項９】
少なくとも３つの異なる色に着色されたインクジェット・インクを含むインクジェット・インクセットであって、
（ａ）着色インクジェット・インクの少なくとも１つが、請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクジェット・インクであり、および／または
（ｂ）前記インクジェット・インクセットが、実質的に無色である請求項８に記載のインクジェット・インクを、第４のインクジェット・インクとしてさらに含むことを特徴とするインクジェット・インクセット。
【請求項１０】
少なくとも２つのインクジェット・インクを含むインクジェット・インクセットであって、
（ａ）前記インクジェット・インクの少なくとも１つが、請求項１〜８のいずれか一項に記載のインクジェット・インクを第１のインクジェット・インクとするものであり、かつ
（ｂ）少なくとも１つの他のインクジェット・インクが、第２のビヒクルと、該第２のビヒクル中に分散されたおよび／または溶解された共反応性化学種（ｃｏ−ｒｅａｃｔｉｖｅ ｓｐｅｃｉｅｓ）とを含む第２のインクジェット・インクであって、該共反応性化学種が、カルボジイミド基と反応性の１つまたは複数の部位を含むことを特徴とするインクジェット・インクセット。
【請求項１１】
請求項１０に記載のインクセットであって、
前記第２のインクジェット・インクが、着色剤をさらに含むことを特徴とするインクセット。
【請求項１２】
請求項１０に記載のインクセットであって、
前記第１のインクが、着色剤を含有しないことを特徴とするインクセット。
【請求項１３】
少なくとも３つの異なる色に着色されたインクジェット・インクを含む請求項１０に記載のインクセットであって、
異なる色に着色されたインクジェット・インクの少なくとも１つが、前記第２のインクジェット・インクであり、
異なる色に着色されたインクジェット・インクの少なくとも１つが、第３のインクジェット・インクであって、該第３のインクジェット・インクが、第３のビヒクルを含み、該第３のビヒクルが、その中に分散されたおよび／または溶解された着色剤と共反応性化学種とを含み、該共反応性化学種が、カルボジイミド基と反応性の１つまたは複数の部位を含み、
異なる色に着色されたインクジェット・インクの少なくとも１つが、第４のインクジェット・インクであって、該第４のインクジェット・インクが、第４のビヒクルを含み、該第４のビヒクルが、その中に分散されたおよび／または溶解された着色剤と共反応性化学種とを含み、該共反応性化学種が、カルボジイミド基と反応性の１つまたは複数の部位を含むことを特徴とするインクセット。
【請求項１４】
基材上へのインクジェット印刷方法であって、
（ａ）デジタルデータ信号に応答するインクジェットプリンターを提供する工程と、
（ｂ）印刷されるべき基材を、該プリンターに装着する工程と、
（ｃ）請求項１〜８のいずれか一項に記載のインクまたは請求項１０〜１３のいずれか一項に記載のインクジェット・インクセットを、前記プリンターに装填する工程と、
（ｄ）デジタルデータ信号に応答して、インクまたはインクジェット・インクセットを用いて基材上へ印刷する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記基材が普通紙であることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記基材が布地であることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【公表番号】特表２００７−５１４８０９（Ｐ２００７−５１４８０９Ａ）
【公表日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５３９８３６（Ｐ２００６−５３９８３６）
【出願日】平成１６年１１月１０日（２００４．１１．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０３７５９５
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０４９７４４
【国際公開日】平成１７年６月２日（２００５．６．２）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月１０日（２００４．１１．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０３７５９５
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０４９７４４
【国際公開日】平成１７年６月２日（２００５．６．２）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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