JP2000510887A

JP2000510887A - 水性着色インク

Info

Publication number: JP2000510887A
Application number: JP09540820A
Authority: JP
Inventors: クレプスキー，ラリー，アール．; ラオ，プラブハカラ，エス．; スミス，テランス，ピー．; ウィルソン，ケネス，ディー．; クオ，リチャード，ジェイ．
Original assignee: ミネソタマイニングアンドマニュファクチャリングカンパニー
Priority date: 1996-05-16
Filing date: 1996-05-16
Publication date: 2000-08-22
Also published as: EP0898600A1; WO1997043351A1; AU5861596A

Abstract

(57)【要約】水性着色インクが開示される。このようなインクは、その中に新しい分散剤を有する、顔料粒子の水性分散液から形成される。分散液は、アミノ酸化合物と窒素反応性化合物との反応生成物から形成され、引き続く加水分解により、分散剤が顔料粒子と疎水的に相互作用する能力が提供される。結果的に得られるインクは、インクジェットおよびその他の印刷用途で使用するのに良く適している。

Description

【発明の詳細な説明】水性着色インク発明の分野本発明は、水性着色インク、特にインクジェット印刷用途で使用するように適合されたインクに関する。発明の背景近年、多くの用途におけるサーマルインクジェットプリンターの使用が、劇的に増加している。このようなプリンターは、典型的には一枚の紙またはフィルムである受容体上に、スプレーされる液体ベースのインクを利用して画像を作り出す。基本的な４色のインク（黒色、黄色、シアン、およびマゼンタ）を様々な組み合わせと濃度で使用することにより、事実上あらゆる色が印刷画像の部分として作り出せる。さらにインクジェット技術は、高解像度図形画像、特に電子印刷システムを使用して作成されるものに良く適している。このようなシステムは、典型的にはコンピュータ技術を利用して、画像、テキスト、図形などを作成、修正、および保存する。従来、インクジェットおよびその他のプリンターとともに使用されてきたインクの多くは、主として有機または水性キャリア液体に含まれる染料を有する。このようなインクは、特定用途では満足できる性能を提供するかもしれないが、このようなシステムは、戸外や同様に厳しい用途において必要な、光安定性および耐久性がない画像を作り出しがちなので、現在の趨勢はこのようなシステムから遠ざかる傾向にある。さらに有機ベースのキャリア液体の使用は、多数の環境的および材料取り扱い上の問題を引き起こす。むしろ印刷業界は、有機溶剤ベースのシステムに伴う問題を低減または除外するために、主として水性のインクを求めている。インクジェット用の水性着色インクを形成する最初の試みは、成功とは言い難かった。１つのアプローチでは、このようなインクは水性キャリア中の顔料粒子懸濁液を含んだ。あいにく懸濁された顔料は、凝集しがちであった。インクジェットプリンターは、非常に小さな（約８０μｍ未満程度）ジェットノズルを使用して、高解像度の画像を提供するので、結果的に生じる顔料凝集は、プリンターヘッドを制限したり詰まらせたりする傾向があった。ここではこの影響を、「目詰まり」と称する。さらにサーマルインクジェットシステムの場合、このようなインクは、材料がプリンターヘッドの加熱エレメントに付いて被覆する傾向にも悩まされる。これにより印刷ヘッドの熱効率が低下するため、より小さなインクの液滴が形成されて画像品質が低下する。この影響は、一般に「焦げ」と称される。上述の問題を克服するために、いくつかの水性インクジェットインクでは分散剤が使用される。１つのアプローチでは、親水性部分ならびに疎水性部分を含有する界面活性剤から分散剤が形成される。別のアプローチでは、親水性セグメントおよび疎水性セグメントを有するコポリマーが使用される。これらのアプローチの例は、例えば米国特許番号第4,597,794号、および米国特許番号第5,085,698 号などのように、技術分野で述べられている。上述のアプローチでは、界面活性剤またはポリマーの疎水性セグメントは、分散剤分子と、表面が疎水性傾向である有機ベース顔料との「疎水性」相互作用により、顔料に吸収される。この疎水性相互作用は、通常それほど強力ではない。その結果、サーマルインクジェットシステムでは、分散剤分子が顔料表面から脱着して、顔料粒子の凝集を許す可能性がある。その結果、印刷中にプリンターヘッドジェットノズルの目詰まりが生じることもある。ポリマー分散剤の使用を伴うその他の試みも、試みられている。例えば、水溶性ポリマーや粒子性ポリマー分散液も考察されているが、これらは部分的な成功をあげたにとどまる。特にこのようなシステムは、有望ではあるが、印刷したベタブロック画像が非均一になる傾向がある。長時間の印刷でより顕著になる画像の均一性欠如は、画像領域中の受容体表面が不完全にカバーされることから生じる。一般に「バンディング」と称されるこの問題は、印刷ジョブの過程で滴下する射出インクが、漸次より小さくなることから生じる。この影響は、印刷カートリッジ内の加熱エレメント上に、サーマル絶縁材が沈着して引き起こされる、焦げの結果と考えられる。その結果、インク中への熱伝達効率が低下するので、印刷工程に必要な適切な大きさのインクバブルを製造する機能が低下する。沈着物質が熱伝導性であっても、加熱中にヒーター表面の核形成行動を変化させて、バブル形成に悪影響を及ぼすこともあり得る。さらに噴射工程で高度に加熱された際、顔料粒子上に吸着されないあらゆる残留ポリマー材料の存在は、加熱エレメント上に沈着する性向があると思われるいくつかの理由がある。顔料粒子上に吸着されたポリマー分散剤分子は、高温において、加熱エレメントへの顔料粒子の接着力を増大させるかもしれない。加熱エレメント上への異物沈着は、ポリマー分散剤または顔料粒子のどちらであっても、上述の焦げと噴射問題の有害効果を与える。発明の要約前述の内容に鑑みて、顔料粒子の凝集または凝結を低下させ、噴射工程における加熱エレメント上への異物沈着を減少させる、インクジェット用の水性インクに対する必要性が存在する。長短両期間において安定性を提供する、インクに対する必要性もまた存在する。本発明は、インクジェットその他の印刷用途において、厳しい必要条件を満たす水性着色インクに関する必要性を取り扱う。より正確に言えば本発明は、顔料粒子が凝集する見込みを除外または低減するために、発明の分散剤が水性顔料分散液に組み込まれた、安定した水性着色インクに関する。このようなインクは、一般にａ）顔料粒子、およびｂ）Ｎ-置換アミノ酸ベースの分散剤の水性懸濁液を含む。より正確に言えば本発明のインクは、広義にはＮ-置換アミノ酸の反応生成物と述べられる化合物から形成される、分散剤を含むことができる。より正確には反応生成物は、窒素末端で炭素２〜20個の炭素鎖によって結合した、Ｎ-置換アスパラギン酸１等量以上から形成する化合物である。例えば一実施例では、２等量のマレイン酸ジアルキルをジアミノアルカンと反応させて、「ポリアスパラギン酸エステルDesmophen^TMＸP-7059」（以下Bayerと称するペンシルベニア州ピッツバーグのBayer Corporationから入手できる）などの生成物を作り出す。次に反応生成物を、アミノ酸の窒素原子（群）と反応できる、またはそれに付加される化合物と反応させる。これらの「窒素反応性化合物」の制限を意図しない例としては、アシル化剤（酸ハロゲン化物または酸無水物など）、ハロゲン化カルバモイル、ハロゲン化スルファモイル、アルキル化剤（ハロゲン化アルキル、アルキルメシレート、アルキルトシレート、硫酸アルキル、およびエポキシドなど）、イソシアネート、イソチオシアネート、およびスルホン化剤（ハロゲン化アルキルスルホニルまたはハロゲン化アリールスルホニルなど）が挙げられる。上で一般的に開示した各窒素反応性化合物は、分散剤と疎水性着色粒子との疎水性相互作用が可能な、疎水性領域を有する。一般に分散剤が着色粒子との間に達成できる疎水性相互作用は、各着色粒子の表面に、疎水性相互作用を通じて広がる分散剤上において、利用できるメチレン基または芳香族基などの基の数によって左右される。したがってあらゆる窒素反応性化合物上の炭素原子数、すなわちメチレン基または芳香族環の数は、水性キャリア液体中の分散剤の溶解性、水性着色インク中に分散する着色粒子の大きさ、および分散剤分子内の親水性部分と疎水性部分の相対量などの、いくつかの考察事柄に基づいて調節できる。疎水性部分は顔料との連結の役目を果たし、親水性部分は水性媒体中で顔料の分散と安定化の役目を果たす。親水性部分は、水性媒体方向に外側を向いており、アルカリ性水性媒体中では、部分的に溶媒和しイオン化する。したがって顔料粒子の外側は、顔料粒子の間に相互斥力を生じる親水性基で覆われるので、分散液の安定性が長期間にわたって保持できる。理想的には再凝集を最小化するため、加工中、粒子に適切な保護を提供するために、最大量の親水性部分が保持されるように、疎水性部分の量は、脱離せずに熱衝突を切り抜けるため、疎水性顔料粒子との十分な相互作用を提供するのに、過不足のないレベルに保たれるべきである。さらに不必要に大量の疎水性部分があると、結果的に水性媒体中での分散剤の溶解性が低下する。顔料粒子に吸収されない残留不溶性分散剤分子は、噴射工程中に加熱エレメント上に沈着する性向を高め、長時間にわたり安定した噴射を達成することが不可能になる場合もあるので、水性着色サーマルインクジェットインクでは、これが有害効果を及ぼすかもしれない。本発明の製品は、インクジェットおよびその他の印刷インクで顔料分散剤としての適用性がある。さらに製品の用途は分散剤に限られず、このようなインク中で、安定剤または界面活性剤としても使用できる。本発明のインクで用いる分散剤形成のために使用する反応は、「分散剤」と題した以下のセクションで述べる。さらに分散剤は、分子あたり少なくとも１つの陰イオン性カルボン酸官能基を含有する親水性部分を有するので、分散した顔料粒子は事実上高度に負に荷電するようになる。これにより分散した粒子間の非常に強い斥力のために、粒子の凝結が阻止されると考えられる。上述したように、噴射中に生成する高熱エネルギーが、高エネルギー粒子相互作用を頻繁に引き起こすため、粒子凝結の低下は望ましい。粒子凝結が低下すると、分散液安定性と有効期間が向上したインクが得られるので、さらに望ましい。本発明のインクは、多数の顔料とともに使用することもできる。特に発明のインクは、黒色、シアン、黄色、およびマゼンタ顔料とともに提供することもできる。個々の色濃度を変化させ、単色画像を重ねることにより、適切な基材上で事実上あらゆる色を提供することが可能である。電子図形画像システムと併用すれば、インクジェットプリンターを使用して、事実上、電子的に作成または保存できるあらゆる画像が再現できる。もちろん本発明が、上述した４色のインクに限られないことも理解すべきである。むしろ電子図形画像システムに適合した、あらゆる顔料または顔料の組み合わせを用いたインクがここで使用できる。したがって発明は、顔料粒子および式、（式中、Ｒは、アルキルアミン、アリールアミン、またはアラルキルアミンから一級アミノ基を除去して得られるアルキル、アリール、またはアラルキル基であり、ｍ=１〜６であり、Ｒ³およびＲ⁴は、水素または低級アルキルであり、Ｒ⁵は、アシル化剤、ハロゲン化カルバモイル、ハロゲン化スルファモイル、アルキル化剤、アルキル化（エポキシド）剤、イソ（チオ）シアネート、スルホン化剤、およびアズラクトン剤からなる群より選択される窒素反応性化合物の残基であり、Ｒ²⁰およびＲ²¹は、独立にアルキル、アリール、またはアラルキル基、または水素イオンと、リチウムと、ナトリウムと、カリウムと、アンモニウム、またはテトラアルキルアンモニウムとからなる群より選択される陽イオンである。）を有する分散剤の懸濁液を含む水性着色インクを提供する。発明は、顔料粒子に混合する前の上述の分散剤、このような顔料粒子と分散剤との懸濁液の製造方法、および基材上でのインク使用方法も提供する。以下の実施例を参照して、発明の側面をさらに明らかにする。発明の実施例顔料の選択：カラー画像印刷のための着色インクの組み合わせを配合する際の、一つの重量な考察事柄は、インク相互の適合性である。インクはともに混合され、または少なくとも印刷工程で二次的な色を生成する際、互いに接触するので、これは重量である。不適合性のインクをともに混合すると、癒着して、特にベタ塗り範囲ではまだらで非均一な表面を示す。これによって結果的に得られる印刷画像の品質は、大幅に低下する。このため多色印刷工程（４色工程など）で使用する場合、適合性の、または好ましくは同一の配合を使用して、様々な各着色インクを調合することが望ましい。もちろん各配合内では、顔料は異なる。しかしあいにく異なる顔料は、異なる表面特性を有しがちなので、同一分散剤を使用して、安定した顔料懸濁液が調合されるインクを形成することは、非常に困難なことが多い。それにもかかわらず、ここで述べる分散剤は、４種類の各一次印刷色の少なくとも１つの顔料と、適合性であることが分かった。黒色インクのためには、黒色顔料としてカーボンブラックが使用できる。本発明とともに使用するのに適切なカーボンブラックの選択は、主として表面酸化の考慮（高「揮発分」が好ましい）、および顔料の黒さ（漆黒とも称される）の程度に基づく。酸性のまたは表面処理された顔料は、強力な分散剤吸着のために適切な相互作用部位を提供する。高い表面酸化物含有量を有する顔料は、より親水性であるので分散がより容易である。黒さまたは漆黒性が高い顔料は、高品質の印刷画像を提供する。黄色インクのためには、ニッケルアゾ黄色顔料の使用が、いくつかの利点を提供する。第一にこのような顔料は、戸外環境で高度に耐久性のあるインクを提供する。第二にこのような顔料は、新しい分散剤と錯体結合を形成できるニッケルイオンを含有する。最後にこのような顔料は、高度な熱伝導度を提供すると考えられる。その結果、噴射工程中、加熱エレメント上に粒子の沈着が起きても、沈着したフィルムがインクの加熱効率を顕著に低下させないので、適切なバブル形成が可能である。マゼンタインクでは、戸外用途に適合した図形画像を製造することが非常に望ましいので、最重要な考察事項は耐光堅牢度である。キナクリドンマゼンタ顔料は、優れた耐光堅牢度を有することが知られているので、好ましいマゼンタ顔料の１つである。シアンインクでも、上の考察事項（すなわち耐光堅牢度、耐久性など）が当てはまる。シアン顔料としての銅フタロシアニンの使用には、様々な満足できる特性が見られるので、このような顔料を含むインクが好ましい一実施例である。分散剤：発明の分散剤は、液体分散液および懸濁液、特に水性分散液および懸濁液中で、疎水性物質（すなわち有機顔料など）の分散液を安定化するのに特に有用である。本発明の分散剤は、上で同定されたアミノ酸化合物と窒素反応性化合物との反応生成物でも良い。アミノ酸化合物と反応する窒素反応性化合物の置換基は、分散液中で安定化させる特定の組み合わせの表面および／または化合物の必要性に、結果的な分散剤の物理特性を合わせるようにして選択できる。発明の分散剤は、上で同定したアミノ酸化合物を窒素反応性化合物と反応させて調製できる。アミノ酸化合物と窒素反応性化合物との反応においては、溶解性と副産物の形成を避けるという双方の理由のため、アミノ酸化合物のエステルを利用することが通常必要である。アミノ酸化合物の例としては、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、グルタミン酸、リジン、メチオニン、プロリン、2-アミノアジピン酸、およびフェニルアラニンが挙げられが、これに限定されるものではない。モノ-Ｎ-置換アミノ酸化合物を利用して、発明の分散剤を調製することも可能である。アミノ酸化合物の例としては、Ｎ-メチルグリシン、Ｎ-ブチル-2-（３，５，７−トリメチル−１−アダマンチル）グリシン、Ｎ-フェニルグリシン、Ｎ-（2-シアノエチル）グリシン、Ｎ-メチル-(l)-アラニン、Ｎ-メチル-（d）- アラニン、Ｎ-メチル-（dl）-アラニン、2-（メチルアミノ）イソブチル酸、Ｎ- メチル-（d）-アスパラギン酸、Ｎ-ベンジル-（dl） -アスパラギン酸、サルコシン、イミノ二酢酸、エチレン-Ｎ,Ｎ’-二酢酸、イミダゾール-4,5-ジカルボン酸、L-チアゾリジン-4-カルボン酸、3,4-デヒドロ-（dl）-プロリン、ピロール- 2-カルボン酸、（dl）-プロリン、ジグリシン、Ｎ-メチル-（dl）-グルタミン酸、Ｎ-メチル-（d）-フェニルアラニン、Ｎ-メチル-（l）-ロイシン、Ｎ-（-メチル-（l）-ヒスチジン、Ｈ-メバル-ＯＨ、2,2’-（エチレンジアミノ）-二酪酸、Ｎ-シクロヘキシルーβ-アラニン、（+/-）-シス-2,3-ピペリジンジカルボン酸、シス-2,5-ピペリジンジカルボン酸、カルボキシエチル-γ-アミノ-酪酸、エチレンジアミン-Ｎ,Ｎ’-ジプロピオン酸、（＋/-）-シス-2-ピペラジンカルボン酸、Ｌ-トランス-ピロリジン-2,4-ジカルボン酸、2,2’-イミノビス（1-シクロペンタンカルボン酸）、シス-2-（エチルアミノ）-1-シクロヘキサンカルボン酸などのＮ-置換アミノ酸のＮ-置換アミノ酸エステルが挙げられるが、これに限定されるものではない。アルコールまたはチオールを含有するアミノ酸（例えばセリンまたはシステイン）と、上述の窒素反応性化合物との反応から生じる副産物を回避するために、反応ではこれらのアミノ酸の適切に保護された誘導体を利用することが必要である。アミノ酸を保護する方法は、技術分野で周知であり、ペプチドの調製においては広範に使用される。Ｎ-置換アミノ酸化合物の好ましい一例は、一般に「アスパラギン酸エステル」と称される種類の化合物である。これ以降、アスパラギン酸エステルは、一級アミンと、要すれば置換されたマレイン酸またはフマル酸エステルとの図式、（式中、Ｒは、アルキル、アリールまたはアラルキルアミンから、一級アミノ基を除去して得られるアルキル、アリール、またはアラルキル基であり、ｍ=１〜６であり、Ｒ¹およびＲ²は、アルキル、アリール、またはアラルキルであり、Ｒ³およびＲ⁴は、水素または低級アルキルである。）で示される反応の生成物として定義される。Ｒの例としては、対応する一級アミンからアミノ基を除去して得られるメチル、エチル、ブチル、オクチル、ヘキサデシル、オクタデシル、フェニル、およびフェネチルなどの一価の基と、1,4-ジアミノブタン、1,6-ジアミノヘキサン、１ ,12-ジアミノドデカン、l,3-ジアミノペンタン、2-メチル-1,5-ペンタンジアミン、2,2,4-および2,4,4-トリメチル-1,6-ジアミノヘキサン、1-アミノ-3,3,5-トリメチル-5-アミノメチルシクロヘキサン、4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタン、および3,3-ジメチル-4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタンなどの、ジアミンから一級アミノ基を除去して得られる二価の基が挙げられる。Ｒのその他の例としては、Ｎ-エチルエチレンジアミン、Ｎ,Ｎ-ジブチルエチレンジアミン、3,3’-イミノビスプロピルアミン、トリエチレンテトラミン、およびスペルミジンなどの二級または三級アミノ基を含有する一級アミンから、一級アミノ基を除去して得られる基が挙げられる。Ｒのその他の例としては、4,7,10-トリオキサ-l,13-トリデカンジアミン、およびユタ州ソルトレークシティのHuntsman CorporationからJeffaｍineの商標の元に販売されるアミン末端ポリエーテルなどのポリエーテルアミンから、一級アミノ基を除去して得られる基が挙げられる。三価のＲ基の例は、トリス（2- アミノエチル）アミンから一級アミノ基を除去して得られる基である。Ｒ¹およびＲ²の例としては、メチル、エチル、プロピル、n-ブチル、t-ブチル、オクチル、ヘキサデシル、トリデカフルオロ-１-オクタノール、およびベンジルが挙げられる。Ｒ³およびＲ⁴の例としては、水素、メチル、およびエチルが挙げられる。その他の適切なアミン、およびそれから誘導されるアスパラギン酸エステルの例は、米国特許番号第5,243,012号および第5,236,741号に述べられている。本発明で有用な分散剤候補が結果的に得られる、アミノ酸化合物と窒素反応性化合物との反応を以下の式に示す。これらの分散剤候補の形成に続いて、水酸化物塩により分散剤候補を処理すると、エステル基ＣＯ₂Ｒ¹およびＣＯ₂Ｒ²の１つ以上の加水分解が生じて本発明の分散剤が形成する。式中、Ｒ、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴およびｍは、式Ｉについて既に定義したとおりであり、Ｒ⁵は、以下の発明実施例で同定した窒素反応性化合物の残基である。上の式で有用な窒素反応性化合物は、疎水性領域を生成する性能によって選択された、化合物の大きなグループを構成する。上述のように、これらの「窒素反応性化合物」の制限を意図しない例としては、アシル化剤（酸ハロゲン化物または酸無水物など）、ハロゲン化カルバモイル、ハロゲン化スルファモイル、アルキル化剤（ハロゲン化アルキル、アルキルメシレート、アルキルトシレート、アルキル硫酸塩、およびエポキシドなど）、イソシアネート、イソチオシアネート、およびスルホン化剤（ハロゲン化アルキルスルホニルまたはハロゲン化アリールスルホニルなど）が挙げられる。「アシル化剤」とは、アミノ酸と反応すると、上述の式II（式中、Ｒ⁵はＲ⁶ＣＯ（式中Ｒ⁶は、アルキル、アリール、またはアラルキル基でも良い。）でも良い。）を有する分散剤候補を生じる、窒素反応性化合物を意味する。Ｒ⁶の制限を意図しない例としては、プロピル、ヘキシル、オクチル、ウンデシル、オクタデシル、ペンタデカペフルオロヘプチル、フェニルエチルなどが挙げられる。「ハロゲン化カルバモイル」とは、アミノ酸と反応すると、上述の式II（式中、Ｒ⁵はＲ⁷Ｒ⁸ＮＣＯＲ⁶ＣＯ（式中Ｒ⁷またはＲ⁸は独立にアルキル、アリール、またはアラルキル基でも良い。）でも良い。）を有する分散剤候補を生じる、窒素反応性化合物を意味する。制限を意図しないＲ⁷およびＲ⁸の例としては、プロピル、ヘキシル、オクチル、ウンデシル、オクタデシル、ペンタデカペフルオロヘプチル、フェニルエチルなどが挙げられる。「ハロゲン化スルファモイル」とは、アミノ酸と反応すると、上述の式II（式中、Ｒ⁵はＲ⁹Ｒ¹⁰ＮＳＯ₂（式中Ｒ⁹またはＲ¹⁰は独立にアルキル、アリール、またはアラルキル基でも良い。）でも良い。）を有する分散剤候補を生じる、窒素反応性化合物を意味する。制限を意図しないＲ⁹およびＲ¹⁰の例としては、プロピル、ヘキシル、オクチル、ウンデシル、オクタデシル、ペンタデカペフルオロヘプチル、フェニルエチルなどが挙げられる。「アルキル化剤」とは、アミノ酸と反応すると、上述の式II（式中、Ｒ⁵はＲ¹ ¹ （式中Ｒ¹¹は、アルキル、またはアラルキル基でも良い。）でも良い。）を有する分散剤候補を生じる、窒素反応性化合物を意味する。制限を意図しないＲ¹ の例としては、プロピル、ヘキシル、オクチル、ウンデシル、オクタデシル、ペンタデカペフルオロヘプチル、フェニルエチルなどが挙げられる。「アルキル化（エポキシド）剤」とは、アミノ酸と反応すると、上述の式II（式中、Ｒ⁵はＲ¹²ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₂（式中Ｒ¹²は、アルキル、アリール、またはアラルキル基でも良い。）でも良い。）を有する分散剤候補を生じる、窒素反応性化合物を意味する。制限を意図しないＲ¹²の例としては、プロピル、ヘキシル、オクチル、ウンデシル、オクタデシル、ペンタデカペフルオロヘプチル、フェニルエチルなどが挙げられる。「イソ（チオ）シアネート」とは、アミノ酸と反応すると、上述の式II（式中、Ｒ⁵はＲ¹³ＮＨＣＹであり、（式中、ＹはそれぞれＯまたはＳでも良く、Ｒ¹³ は、アルキル、アリール、またはアラルキル基でも良い。）でも良い。）を有する分散剤候補を生じる、窒素反応性化合物を意味する。制限を意図しないＲ¹³の例としては、プロピル、ヘキシル、オクチル、ウンデシル、オクタデシル、ペンタデカペフルオロヘプチル、フェニルエチル、パラ-トルエンスルホニルなどが挙げられる。アミノ酸と反応する窒素反応性化合物が、イソ（チオ）シアネートである場合、始めに形成された（チオ）尿素生成物は、通常環化反応を経て、反応式、（式中、Ｙはイソシアネート化合物ではＯであり、またはイソチオシアネート化合物ではＳである。）に示すヒダントイン生成物の少なくともいくつかを形成することを当業者は理解するであろう。Ｙが酸素の場合、酸素含有ヒダントイン環が形成する。イソチオシアネート化合物では、式IIの尿素基中の酸素がイオウで置換され、結果的にイオウ含有ヒダントイン環が得られる。この発明において、イソ（チオ）シアネート分散剤候補に言及する場合、ヒダントイン環化副産物も指すことを当業者は理解するであろう。これらの式IIIのヒダントイン環化副産物も、本発明の分散剤候補として作用し、下で述べるように、上の式IIの候補と同様に加水分解を受ける。「スルホン化剤」とは、アミノ酸と反応すると、上述の式II（式中、Ｒ⁵はＲ¹ ⁴ ＳＯ₂（式中Ｒ¹⁴は、アルキル、アリール、またはアラルキル基でも良い。）でも良い。）を有する分散剤候補を生じる、窒素反応性化合物を意味する。制限を意図しないＲ¹⁴の例としては、プロピル、ヘキシル、オクチル、ウンデシル、オクタデシル、ペンタデカペフルオロヘプチル、フェニルエチル、パラトリルなどが挙げられる。「アズラクトン剤」とは、アミノ酸と反応すると、Ｒ⁵を文章で表現するには複雑すぎる式、（式中、Ｒ¹⁵は、水素またはメチルであり、Ｒ¹⁶およびＲ¹⁷は、独立に水素、アルキル、またはアリールであり、Ｒ¹⁸は、アルキル基（チオ結合を有するアルキル基を含む）、アリール基、オリゴマー基（例えば、分子量100〜10,000のポリオキシアルキレン）またはフッ化アルキル（例えば、水素原子の少なくとも40%がフッ素で置換された、フッ素重量20〜765の高度にフッ化されたアルキル基）であり、Ｒ¹⁹は、ＨまたはＲ¹⁸であり、ｎは、０または１である。）を有する分散剤候補を生じる、窒素反応性化合物を意味する。式IIを有するあらゆる分散剤候補化合物は、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウムなどの水酸化物塩、または水酸化テトラメチルアンモニウムまたは水酸化テトラブチルアンモニウムなどのテトラ置換水酸化アンモニウムで処理して、エステル基ＣＯ₂Ｒ¹およびＣＯ₂Ｒ²の１つ以上の加水分解を引き起こすことができる。時には、例えばベンジルエステルの水素化分解、または三級ブチルエステルの酸触媒性除去のような技術分野で周知のその他の方法で、基Ｒ¹およびＲ²を除去することが望ましい場合もある。式IIを有する分散剤候補化合物のこの処理によって、式IIがＲ¹およびＲ²で反応した、式Ｖ、（式中、Ｒ²⁰およびＲ²¹は、独立にそれぞれＲ¹またはＲ²、または水素イオン、リチウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウムなどの陽イオン、またはテトラメチルアンモニウムまたはテトラブチルアンモニウムなどのテトラアルキルアンモニウムである。）を有する本発明の分散剤化合物が製造される。本発明の実施と処理では、本発明の化合物を形成する反応ステップに直接関与しない基は、最終的な分散剤の必要条件に適した望ましい物理特性を満たすように置換されても良い。これは許容されるばかりでなく、適合された分散剤の形成において高度に望ましい、または必須の場合もある。個々の置換基がこのような広範な置換に耐える場合、これらは基と称される。例えば「アルキル基」という用語は、エステル結合またはエーテル結合と、非置換のアルキルと、ハロゲン、シアノ、カルボン酸エステル、スルホネートエステルまたは塩などの有用な置換があるアルキルとを許容する。「アルキル」または「アルキル部分」という用語を使用する場合、用語はメチル、エチル、プロピル、ブチル、シクロヘキシル、イソオクチル、ドデシルなどの非置換のアルキルのみを含む。インク：インクは、上述の顔料および分散剤に加え、顔料懸濁剤として主に水を含む。このようなインクは、典型的には様々な特性を提供するために、さらに別の添加剤も含む。例えばインクの乾燥速度を調節するために、アルコール性ポリオールを使用しても良い。適切なアルコール性ポリオールとしては、例えば、ポリエチリグリコールおよびポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコールと、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2,6-ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、およびジエチレングリコールなどのアルキレン基が炭素原子２〜６個を有するアルキレングリコールと、グリセロールと、エチレングリコールモノメチルまたはモノエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルまたはエチルエーテル、およびトリエチレングリコールモノメチルまたはモノエチルエーテルなどのアルコール性ポリオールの低級アルキルエーテルとが挙げられる。ウェッティングして、インクシステムの表面張力を低下させるのに有用な、界面活性剤を提供することもできる。上に加えて、技術分野で一般に知られているその他のインク添加剤を使用しても良い。これらの添加剤としては、水溶性有機補助溶剤、湿潤剤、殺生剤、防カビ薬、消泡剤、腐食防止剤、粘度調節剤、ｐＨ緩衝剤、浸透剤、金属イオン封鎖剤などが挙げられる。インク加工顔料分散液を加工するための現在の配合技術では、多数の加工技術が使用される。このような一技術では、超音波エネルギーを利用して混合と粒子の解膠を達成する。別の技術では、ボールミル、サンドミルまたは磨砕機などの媒体ミルを利用する。媒体ミルは、顔料粒子の凝集を壊す高強度のマイクロ剪断と、カスケーディングに顔料混合物をさらすことで、認容できる顔料分散液を達成する。しかし媒体ミル加工システムは、媒体摩耗生成物汚染などの不都合を被ることが多い。さらに媒体ミル内の流速を特定レベル以上に上げると、結果的に得られる分散液は不均一になり、材料のほとんどが十分に加工されないままシステムから出ていく。媒体ミリングシステムに伴う問題は、ホモジナイザーおよび乳化剤を使用することで、少なくとも部分的には解決できる。これらのシステムは一般に、個体と液体のプレミックスを表面に衝突させて、またはそれ自身に衝突させて機能する。あいにくこのような高圧装置は、顔料粒子が磨耗性であることと、顔料凝集構造の大きさが比較的大きく、このようなシステムにより処理される混合物が押し出される狭い間隙に詰まることから、顔料分散液の加工には不適切と考えられる。このような目詰まりは、濾過または前処理によって顔料凝集の大きさを小さくし、高圧加工の使用前に顔料が十分に分散するようにすることで、少なくとも部分的には回避できる。さらに別の加工法では、直径が約150pmsから約1000μｍ程度の一連の小さなノズルから、顔料分散液を押し出すこともできる。このようなシステムは、高い流体速度での非常な高圧に耐えなくてはならない。このようなシステムの３つの異なる構成が使用できる。 a）開口部直径が逓減する「ウエッジ」構成、b）開口部がキャビテーション向上装置を有する「ウエッジ」構成、およびｃ）分散液流を少なくとも２つの要素に分けて、それぞれの流れを開口部に通過させてジェットを発生し、それらを互いに衝突させてジェット流を再結合する「衝撃ジェット」構成。水性着色インクを加工した際、これらの各システムは、満足できる結果を生じることが分かった。「ウェッジ」構成または「衝撃ジェット」構成のどちらかを使用して、約15重量％の濃度でインクを加工した後、脱イオン水とジエチレングリコールを追加して希釈し、特定のジエチレングリコール対水比で、約4％濃度の最終インク濃度にする。希釈ステップでは、分散液は剪断ミキサー（例えばマサチューセッツ州イーストロングメドーのSilverson Machines Inc.から入手できる）を使用して、中速で水とジエチレングリコールを順次添加しながら混合する。分散液の凝結を防止するために、ジエチレングリコールの添加はゆっくりと行われる。希釈ステップに続き、例えば５ミクロンWhatman Po1ycap36ＨＤカートリッジタイプフィルター（ミシガン州アンアーバーのArbor Technologyから入手できる）を使用して、インクを濾過する。フィルターにインクを送り込むのには、Mast erflex嬬動ポンプ（イリノイ州バリントンのBarnant Co．から入手できる）などのポンプが使用できる。バックプレッシャー約３psiで、流速毎分約120mlが好ましい。実施例１-６分散剤候補および分散剤の調製実施例１：アミド（アシル化剤）分散剤候補および分散剤の調製 200ｇの酢酸エチル中の46ｇのアスパラギン酸エステル（Bayerから入手できる #XP 7059）、および22.3ｇのトリエチルアミン（ウィスコンシン州ミルウォーキのAldrich Chemical Co.から入手できる）の撹拌した溶液に、40ｇの酢酸エチル中の42ｇの塩化デカノイル（Aldrichより入手できる）の溶液を滴下した。２日後に混合物を濾過して塩酸トリエチルアミンを除去し、溶液を50mLずつの水、10 ％塩酸溶液、飽和水性炭酸水素ナトリウム溶液、および食塩水で続けて洗浄した。硫酸マグネシウム上で溶液を乾燥させて濾過し、溶剤を蒸発させ、残った油を 70mLのエタノールと80mLの５規定水酸化ナトリウムの溶液に溶解した。室温で一晩撹拌後、75mLの水を添加し、溶液を100mLずつの酢酸エチルで２回抽出した。減圧下で水性溶液を濃縮した。２〜３ｇのサンプルを110℃で３時間加熱して、固形分百分率を測定した。次に十分な水を添加して、望む生成物の40％水溶液を作成した。実施例２：アルキル化剤分散剤候補および分散剤の調製 100mLのＮ,Ｎ-ジメチルホルムアミド中の46ｇのアスパラギン酸エステル（Bay erから入手できる#XP 7059）、53.6の１-ヨードデカン（Aldrichから入手できる）、および25ｇの炭酸カリウム混合物を60℃で３日間撹拌し、次に500mLの水中に注いだ。分離した油状生成物を500mLずつの水および食塩水で洗浄し、次に300mLのジエチルエーテルに溶解した。硫酸マグネシウム上で溶液を乾燥させて濾過し、溶剤を蒸発させて残った油を150mLのエタノール、50mLの水、および72mLの５規定水酸化ナトリウムの溶液に溶解した。室温で一晩撹拌した後、溶液を減圧下で約 100mLに濃縮し、50mLの水を添加して、溶液を50mLずつの酢酸エチルで２回抽出した。水性溶液を減圧下で濃縮した。2〜3ｇのサンプルを110℃で３時間加熱して、固形分百分率を測定した。次に十分な水を添加して、望む生成物の48％水溶液を作成した。実施例３：スルホン化剤分散剤候補および分散剤の調製 180ｇの酢酸エチル中の88ｇのアスパラギン酸エステル（Bayerから入手できる #XP 7059）、および39ｇのトリエチルアミン（Aldrichから入手できる）の攪拌した溶液に、45ｇの酢酸エチル中の81ｇの1-塩化オクタンスルホニル（Aldrich より入手できる）の溶液を滴下した。４日後に混合物を濾過して塩酸トリエチルアミンを除去し、溶液を200mLずつの水で２回、および150mLずつの飽和水性炭酸水素ナトリウム溶液２回で続けて洗浄した。硫酸マグネシウム上で溶液を乾燥させて濾過し、溶剤を蒸発させ、残った油を250mLのエタノールと104mLの５規定水酸化ナトリウムの溶液に溶解した。室温で一晩撹拌後、減圧下で約150mLに水性溶液を濃縮し、250mLずつのトルエンで３回抽出した。水性溶液を減圧下で濃縮した。2〜3ｇのサンプルを110℃で４時間加熱して、固形分百分率を測定した。次に十分な水を添加して、望む生成物の49％水溶液を作成した。実施例４：ヒダントインイソシアネート分散剤候補の調製 200ｇの酢酸エチル中の111ｇのアスパラギン酸エステル（Bayerから入手できる#XP 7059）、および３９ｇのトリエチルアミン（Aldrichから入手できる）の撹拌した溶液に、75ｇのオクチルイソシアネート（Aldrichより入手できる）を滴下した。４日後に溶剤を蒸発させて残留生成物が得られ、ＮＭＲ分光法により尿素添加生成物とヒダントイン環化生成物（比率=〜1:2）の混合物であることが示された。実施例５：ヒダントインイソ（チオ）シアネート剤分散剤候補および分散剤調製 225ｇの酢酸エチル中の99ｇのアスパラギン酸エステル（Bayerから入手できる #XP 7059）の撹拌した溶液に、85ｇのp-トルエンスルホニルイソシアネート（Al drichより入手できる）を滴下した。２日後に溶剤を蒸発させて残留生成物が得られ、ＮＭＲ分光法により尿素添加生成物とヒダントイン環化生成物（比率=〜3 :1）の混合物であることが示された。この物質を200mLのエタノールと86mLの５規定水酸化ナトリウムの溶液に溶解した。室温で２日間撹拌後、減圧下で約150m Lに溶液を濃縮し、150mLのトルエンで抽出した。2〜3ｇのサンプルを110℃で４時間加熱して、固形分百分率を測定した。次に十分な水を添加して、望む生成物の75％水溶液を作成した。実施例６：アズラクトン分散剤候補および分散剤の調製８オンスのガラス瓶に、Bayerからのアスパラギン酸エステル#XP 7059を25.3 ｇと、ビニルジメチルアズラクトン（ニュージャージー州プリンストンのSNPEから入手できる）を15.3ｇ充填した。びんを密封し、50℃のオーブンに24時間入てから取り出して、室温に10日間放置した。次に１０ｇの2-（メチルチオ）エチルアミン（ニューハンプシャー州ウインダムのLancaster Synthesis Inc.から入手できる）を添加して、発熱反応を引き起こした。反応混合物を室温に一晩放置してから、75mLのエタノールと 44mLの５規定水酸化ナトリウムの溶液に溶解した。室温に一晩放置した後、溶液を100mLずつのトルエンで２回抽出した。水性溶液を減圧下で濃縮した。2〜3ｇのサンプルを110℃で３時間加熱して、固形分百分率を測定した。次に十分な水を添加して、望む生成物の50％水溶液を作成した。実施例７-19：これらの各実施例では、表１に示すインク濃縮液を水性ジエチレングリコール（ＤＥＧ）懸濁液媒体に入れた。顔料対ＤＥＧ／Ｈ₂Ｏの比率は、表１に示す実施例毎に異なった。各実施例のためのインク濃縮液は、表１に示す重量／重量比でＤＥＧ/水の混合物中に懸濁した。約12〜15ｇのトリトンX-100界面活性剤に続けて、50ｇの15 ％分散剤エマルジヨンを添加した。各実施例のための分散剤も表１示した。剪断粉砕機（Hi11ミキサー）内で混合物を完全に剪断して、15％原液を得た。 Hillミキサーは、プロペラからヘッドを通る吸引力の向上のために、グレープフルーツ型ヘッドが付いた螺旋プロペラから構成される高速衝撃ホモジナイザーミキサーである。ミキサーモーターの定格は、可能出力10,000 rpｍでIHPである。プロペラ速度は4000 rpｍまでで、前進または後退方向に動き、粉砕には双方のモードを使用した。原液を（上述の）衝撃ジェット加工を使用して加工し、上述のように濾過して、沈殿、上清透明度、および分散液安定性について試験し、結果は全て表１に示した。同等物この発明の範囲と精神を逸脱することなく、この発明に様々な修正と変更が可能であることは、当業者には明らかである。この発明は、ここで述べた実施例および例によって不当な制限を受けず、このような例および実施例は、例証のみを目的とするものであって、発明の範囲は、以下の請求の範囲で述べる請求項によってのみ制限されるものとする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者スミス，テランス，ピー. アメリカ合衆国，ミネソタ 55125，ウッドベリー，アベルディーンカーブ 7056 (72)発明者ウィルソン，ケネス，ディー. アメリカ合衆国，ミネソタ 55082，スティルウォーター，マイナーアベニューノース 7610 (72)発明者クオ，リチャード，ジェイ. アメリカ合衆国，ミネソタ 55119，セントポール，ウォーブラーレーン 1999

Claims

【特許請求の範囲】 1. ａ）顔料粒子、およびｂ）式、（式中、Ｒは、アルキルアミン、アリールアミン、またはアラルキルアミンから一級アミノ基を除去して得られるアルキル、アリール、またはアラルキル基であり、ｍ=１〜６であり、Ｒ³およびＲ⁴は、水素または低級アルキルであり、Ｒ⁵は、アシル化剤、ハロゲン化カルバモイル、ハロゲン化スルファモイル、アルキル化剤、アルキル化（エポキシド）剤、イソ（チオ）シアネート、スルホン化剤、およびアズラクトン剤からなる群より選択される窒素反応性化合物の残基であり、Ｒ²⁰およびＲ²¹は、独立にアルキル、アリール、またはアラルキル基、または水素イオンと、リチウムと、ナトリウムと、カリウムと、アンモニウム、またはテトラアルキルアンモニウムとからなる群より選択される陽イオンである。）を有する分散剤の懸濁液を含む水性着色インク。 2. 分散剤が、式、（式中、Ｒ¹およびＲ²は、独立に、アルキル、アリール,またはアラルキル基である。）に従ったアミノ酸化合物と窒素反応性化合物との反応生成物である請求項１に記載の水性着色インク。 3. アミノ酸化合物が、アスパラギン酸エステルを含む請求項２に記載の水性着色インク。 4. アスパラギン酸エステルが、モノまたはビスアスパラギン酸エステルを含む請求項３に記載の水性着色インク。 5. Ｒ⁵が、Ｒ⁶ＣＯ（式中、Ｒ⁶は、アルキル、アリール、またはアラルキル基である。）、Ｒ⁷Ｒ⁸ＮＣＯ（式中、Ｒ⁷またはＲ⁸は、独立にアルキル、アリール、またはアラルキル基である。）、Ｒ⁹Ｒ¹⁰ＮＳＯ₂（式中、Ｒ⁹またはＲ¹⁰は、独立にアルキル、アリール、またはアラルキル基である。）、アルキルまたはアラルキル基であるＲ¹¹、Ｒ¹²ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₂(式中、Ｒ¹²は、アルキル、アリール、またはアラルキル基である。）、Ｒ¹³ＮＨＣＹ（式中、ＹはそれぞれＯまたはＳであり、Ｒ¹³は、アルキル、アリール、またはアラルキル基でも良い。）、およびＲ¹⁴ＳＯ₂（式中Ｒ¹⁴は、アルキル、アリール、またはアラルキル基である。）からなる群より選択される請求項１に記載の水性着色インク。 6. Ｒ⁵が式、（式中、Ｒ¹⁵は水素またはメチルであり、Ｒ¹⁶およびＲ¹⁷は、独立に水素、アルキル、またはアリールでありＲ¹⁸は、アルキル基、アリール基、オリゴマー基、またはフッ化アルキル基であり、Ｒ¹⁹は、ＨまたはＲ¹⁸であり、ｎは、０または１である。）から選択される請求項１に記載の水性着色インク。 7. Ｒ⁵がＲ¹³ＮＨＣＹであり、ＹがＳまたはＯである場合、式、に従った環化反応の結果、ヒダントインベースの分散剤が生じる請求項５に記載の水性着色インク。 8. エステル基ＣＯ₂Ｒ¹およびＣＯ₂Ｒ²の１つ以上の加水分解を引き起こすために、式の反応生成物が、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、テトラ置換水酸化アンモニウム、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される水酸化物塩と反応する請求項２に記載の水性着色インク。 9. 界面活性剤をさらに含む請求項１に記載の水性着色インク。 10．アルコール性ポリオールをさらに含む請求項１に記載の水性着色インク。 11．アルコール性ポリオールが、エチレングリコールを含む請求項10に記載の水性着色インク。 12．顔料が、黒色、黄色、マゼンタ、およびシアン顔料からなる群より選択される請求項１に記載の水性着色インク。 13．黒色顔料が、カーボンブラック顔料を含む請求項12に記載の水性着色インク。 14．黄色顔料が、ニッケルアゾ黄色顔料を含む請求項12に記載の水性着色インク。 15．マゼンタ顔料が、キナクリドンマゼンタ顔料を含む請求項12に記載の水性着色インク。 16．シアン顔料が、銅フタロシアニン顔料を含む請求項12に記載の水性着色インク。 17．分散剤が顔料粒子と疎水的に相互作用し、水と親水的に相互作用する請求項１に記載の水性着色インク。 18．式、（式中、Ｒは、アルキルアミン、アリールアミン、またはアラルキルアミンから一級アミノ基を除去して得られるアルキル、アリール、またはアラルキル基であり、ｍ=１〜６であり、Ｒ³およびＲ⁴は、水素または低級アルキルであり、Ｒ⁵は、アシル化剤、ハロゲン化カルバモイル、ハロゲン化スルファモイル、アルキル化剤、アルキル化（エポキシド）剤、イソ（チオ）シアネート、スルホン化剤、およびアズラクトン剤からなる群より選択される窒素反応性化合物の残基であり、Ｒ²⁰およびＲ²¹は、独立にアルキル、アリール、またはアラルキル基、または水素イオンと、リチウムと、ナトリウムと、カリウムと、アンモニウム、またはテトラアルキルアンモニウムとからなる群より選択される陽イオンである。）を有する分散剤。 19．顔料粒子を式、（式中、Ｒは、アルキルアミン、アリールアミン、またはアラルキルアミンから一級アミノ基を除去して得られるアルキル、アリール、またはアラルキル基であり、ｍ=１〜６であり、Ｒ³およびＲ⁴は、水素または低級アルキルであり、Ｒ⁵は、アシル化剤、ハロゲン化カルバモイル、ハロゲン化スルファモイル、アルキル化剤、アルキル化（エポキシド）剤、イソ（チオ）シアネート、スルホン化剤、およびアズラクトン剤からなる群より選択される窒素反応性化合物の残基であり、Ｒ²⁰およびＲ²¹は、独立にアルキル、アリール、またはアラルキル基、または水素イオンと、リチウムと、ナトリウムと、カリウムと、アンモニウム、またはテトラアルキルアンモニウムとからなる群より選択される陽イオンである。）を有する分散剤と混合するステップを含む、分散剤が顔料粒子と疎水的に相互作用し、水と親水的に相互作用する水性着色インクの調製方法。 20．顔料粒子、および式、（式中、Ｒは、アルキルアミン、アリールアミン、またはアラルキルアミンから一級アミノ基を除去して得られるアルキル、アリール、またはアラルキル基であり、ｍ=１〜６であり、Ｒ³およびＲ⁴は、水素または低級アルキルであり、Ｒ⁵は、アシル化剤、ハロゲン化カルバモイル、ハロゲン化スルファモイル、アルキル化剤、アルキル化（エポキシド）剤、イソ（チオ）シアネート、スルホン化剤、およびアズラクトン剤からなる群より選択される窒素反応性化合物の残基であり、Ｒ²⁰およびＲ²¹は、独立にアルキル、アリール、またはアラルキル基、または水素イオンと、リチウムと、ナトリウムと、カリウムと、アンモニウム、またはテトラアルキルアンモニウムとからなる群より選択される陽イオンである。）を有する分散剤を含むインクを基材上に付着させるステップを含む、水性着色インクの使用方法。 21．顔料粒子、および式、（式中、Ｒは、アルキルアミン、アリールアミン、またはアラルキルアミンから一級アミノ基を除去して得られるアルキル、アリール、またはアラルキル基であり、ｍ=１〜６であり、Ｒ³およびＲ⁴は、水素または低級アルキルであり、Ｒ⁵は、アシル化剤、ハロゲン化カルバモイル、ハロゲン化スルファモイル、アルキル化剤、アルキル化（エポキシド）剤、イソ（チオ）シアネート、スルホン化剤、およびアズラクトン剤からなる群より選択される窒素反応性化合物の残基であり、Ｒ²⁰およびＲ²¹は、独立にアルキル、アリール、またはアラルキル基、または水素イオンと、リチウムと、ナトリウムと、カリウムと、アンモニウム、またはテトラアルキルアンモニウムとからなる群より選択される陽イオンである。）を有する分散剤を含むインク。 22．顔料粒子、および顔料粒子と疎水的に相互作用する、式、（式中、Ｒは、アルキルアミン、アリールアミン、またはアラルキルアミンから一級アミノ基を除去して得られるアルキル、アリール、またはアラルキル基であり、ｍ=１〜６であり、Ｒ³およびＲ⁴は、水素または低級アルキルであり、Ｒ⁵は、アシル化剤、ハロゲン化カルバモイル、ハロゲン化スルファモイル、アルキル化剤、アルキル化（エポキシド）剤、イソ（チオ）シアネート、スルホン化剤、およびアズラクトン剤からなる群より選択される窒素反応性化合物の残基であり、Ｒ²⁰およびＲ²¹は、独立にアルキル、アリール、またはアラルキル基、または水素イオンと、リチウムと、ナトリウムと、カリウムと、アンモニウム、またはテトラアルキルアンモニウムとからなる群より選択される陽イオンである。）を有する組成物を含む分散剤を含む、疎水的に相互作用する顔料および分散剤の組み合わせ。 23．顔料粒子が黒色、黄色、マゼンタ、およびシアン顔料からなる群より選択される請求項22に記載の組み合わせ。