JP2002532243A - 水系における疎水性粒子のための高分子電解質分散剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 水性媒体中で疎水性粒子に強力に吸着する分散剤について記載されている。この分散剤は、１種類以上の高分子電解質を含み、さらに疎水性炭化水素部分も含んでいる。この分散剤を含む懸濁液およびインクについても記載されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 発明の分野 本発明は、水系における疎水性粒子および顔料を含む微粒子のための分散剤に
関する。特に、本発明の分散剤は、インクジェット印刷用に用いられるインクと
して有用な顔料に用いることができる。

【０００２】 発明の背景 疎水性粒子を水に入れると凝集する傾向がある。この傾向が、水系における疎
水性粒子の分散液を得られ難いものにさせている。凝集の傾向を軽減するために
、混合物に分散剤が添加される。分散剤に疎水性と親水性の両方の部分があれば
、疎水性部分が疎水性粒子表面に引かれて、親水性部分は水に溶媒和する。

【０００３】 近年、サーマルインクジェットプリンタを様々な用途に用いることが非常に増
えてきている。かかるプリンタは、一般的に用紙またはフィルムであるレセプタ
ー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生成するものである。
４原色（ブラック、イエロー、シアンおよびマゼンタ、またはブラック、レッド
、ブルーおよびイエロー）およびホワイト顔料（ＴｉＯ₂のような）を様々な組
み合わせおよび濃度で用いることにより、印刷された画像の一部として目視上あ
らゆる色を生成することができる。さらに、インクジェット技術は、高解像度の
グラフィック画像、特に、電子印刷システムを用いて生成されるような画像に非
常に好適である。かかるシステムは、一般的に、コンピュータ技術を用いて、画
像、テキスト、グラフィックス等を作成、修正および記憶する。

【０００４】 インクジェットおよびその他プリンタに以前から用いられてきたインクの多く
が、有機系キャリア液体に含有された染料から主として構成されている。かかる
インクは特定の用途においては満足いく性能を与えるものであるが、かかる系は
屋外やこれに類似の厳しい用途に必要とされる光安定性や耐久性に劣る画像を生
成する傾向があるため、現在はかかる系から離れる傾向にある。さらに、有機系
キャリア液体を用いるには、環境上および材料取扱い上の制約がある。印刷業界
では、有機溶剤系に関連する制約を減じる、または排除する主に水系インクが求
められている。

【０００５】 インクは、水系キャリアにおいて顔料粒子の懸濁液を含んでいてもよい。しか
しながら、懸濁した顔料は凝集する傾向がある。インクジェットプリンタは、高
解像度の画像を与えるために、非常に小さなジェットノズル（ピコリットルの液
滴容量で約４０マイクロメートル未満）を利用するため、顔料凝集体はプリンタ
ヘッドを詰まらせたり、塞ぐ傾向がある。この影響をここでは「栓塞」と呼ぶ。
さらに、サーマルインクジェットシステムの場合には、ノズルにある発熱体によ
ってインクは高温（約３５０℃）に晒される。一般的なインクは高温では凝集が
加速される傾向にあり、プリンタヘッドの発熱体に付着して、これをコートする
恐れもある。これにより、プリントヘッドの熱効率が減じ、その結果、小さなイ
ンク液滴が形成されて、画像品質が劣ることになる。この影響は一般に「コゲー
ション」と呼ばれている。

【０００６】 上に述べた問題を克服するために、水系インクジェットインク中の顔料粒子を
、分散剤によって凝集から安定させることが行われている。ある一つの手法によ
れば、分散剤は、親水性部分と、異なる疎水性の顔料表面に吸着する疎水性部分
とを有する界面活性剤から形成された。他の手法としては、親水性セグメントと
疎水性セグメントを有するポリマーが用いられた。これらの手法の例は、米国特
許第４，５９７，７９４号および米国特許第５，０８５，６９８号に記載されて
いる。

【０００７】 上述の手法においては、界面活性剤またはポリマーの疎水性セグメントが、分
散剤分子と、疎水性となる傾向の表面を持つ有機系顔料との間の疎水性相互作用
によって顔料に吸着することができる。この疎水性相互作用は通常はあまり強く
ない。この吸引が弱いために、サーマルインクジェットシステムにおいては、分
散剤分子が顔料表面から離れて、顔料粒子が凝集してしまう。印刷中、これが起
こると、プリンタヘッドジェットノズルが栓塞する可能性がある。サーマルイン
クジェットシステムにおいて発生する熱が、疎水性顔料表面の分散剤の吸着を増
大させて、インクの安定性を向上させる可能性はあるが、栓塞およびコゲーショ
ンという問題が残る。

【０００８】 発明の概要 上述したことを考慮すると、疎水性粒子を強力に吸着し、粒子の凝集を防ぐ分
散剤が望まれている。また、安定性の増大した水系インクも望まれている。本発
明はかかる要望に取り組むものである。

【０００９】 本発明の一態様は、高分子電解質を含む少なくとも１つの末端ポリマー親水性
セグメントに結合した非重合炭化水素部分を含む疎水性セグメントを含む水系に
おいて疎水性粒子を分散させる分散剤を提供するものである。

【００１０】 本発明の他の実施形態は、本発明の分散剤が疎水性表面を有する粒子の水系分
散剤に組み込まれた安定な水系に関する。かかる系は、ａ）疎水性粒子と、ｂ）
高分子電解質を含む少なくとも１つの末端ポリマー親水性セグメントに結合した
、疎水性粒子表面に吸着可能な非重合炭化水素部分を含む疎水性セグメントを含
む分散剤とを含む。

【００１１】 本発明の変形実施形態は、炭化水素部分が、２つの対向する末端部を有し、高
分子電解質が、炭化水素部分の各末端部に付いている分散剤を提供する。

【００１２】 本発明の他の実施形態は、鎖状疎水性基末端親水性コポリマーと、多分岐親水
性コポリマーとの混合物を提供する。

【００１３】 本発明の特定の用途は、インクジェットおよびその他の印刷用途の厳しい要件
に合う安定な水系顔料インクに関する。こうしたインクにおいて、本発明の分散
剤を水系顔料分散液に組み込んで、疎水性顔料粒子の凝集を防ぐ。

【００１４】 本発明において、 「吸着」とは、原子、イオンまたは分子がその他の物質の表面に接合すること
を言う。 「分散剤／粒子複合体」とは、分散剤分子と、分散剤が吸着した粒子または微
粒子のことであり、複合体は一般に、粒子または微粒子に分散剤分子の複数の層
を有している。 「脂肪族基」または「脂肪族部分」、「長鎖脂肪族基／部分」とは、約６〜１
００個、好ましくは８〜２０個の炭素原子を有する鎖状、分岐、環状、置換また
は非置換の非極性炭化水素のことを言う。 「芳香族基」または「芳香族部分」とは、少なくとも１つのπ−共役環構造を
含む少なくとも１つの環状構造を有する約６〜１００、好ましくは８〜２０個の
炭素原子を有する非極性炭化水素のことを言う。 「炭化水素基」または「炭化水素部分」とは、脂肪族または芳香族基または部
分のことを言う。「バンディングむら」とは、インクを基材に印刷したときに生
じる低光学密度の目視されるすじまたは線のことを言う。 「イオン性」とは、電子を失う、または電子を貰って、正味の電荷を得て、水
のような極性媒体中でイオンを形成することのできる原子を有する中性分子のこ
とを言う。 「高分子電解質」、「高分子電解質の」、「電解質の」とは、イオン性成分を
含むオリゴマー、ポリマーまたはコポリマーのことであって、このオリゴマーま
たは（コ）ポリマーの水溶液は電流を導通する。 「オリゴマー」とは、約１０〜５０個のモノマー単位を有するポリマーのこと
を言う。 「ランダムコポリマー」とは、少なくとも２種類のモノマー単位、例えば、Ａ
とＢから構成され、モノマー単位の組み合わせの順がランダムなコポリマーのこ
とを言う。 「親水性セグメント」とは、分散剤の疎水性部分とは異なる、水溶性部分のポ
リマーを含む分散剤の一部（複数もあり）のことを言う。 「疎水性セグメント」とは、分散剤の親水性部分とは異なる、疎水性粒子の表
面と結合または接合する水不溶性の非極性部分から構成される分散剤分子の部分
のことを言う。疎水性セグメントは重合されておらず、単一の脂肪族または芳香
族前駆体、例えば、オクタデシルイソシアネートから誘導される。 「疎水性粒子」とは、非極性である、または非極性表面を持つ粒子のことを言
う。 「溶媒和」とは、溶解または懸濁した物質の粒子に対する溶媒、例えば、水へ
の強い親和性によって、粒子の表面に溶媒の密着した膜が得られる現象のことを
言う。 「末端部」とは、分散剤が２個以上の親水性セグメントを有する場合に、親水
性セグメントが常に有する、図２および３に示すような構造の疎水性セグメント
の末端基のことである。 「水溶性」とは、水溶液または分散液を形成する材料のような水に均一に分配
することのできる材料のことを言う。

【００１５】 本発明のさらなる態様については、以下の図面および詳細な説明を参照するこ
とにより明らかとなろう。

【００１６】 詳細な説明 本発明の水溶性分散剤は、１種類またはそれ以上の水溶性高分子電解質を含む
。高分子電解質は、親水性ホモポリマーまたは親水性ランダムコポリマーを含み
、ホモポリマーを構成するモノマー、およびコポリマーを構成する少なくとも１
つのモノマーがイオン化可能である。分散剤は、非極性の非重合疎水性炭化水素
セグメントをさらに含んでおり、この疎水性セグメントは疎水性表面を有する粒
子に吸着することができる。分散剤は水不溶性のセグメントを含んでいるが、分
散剤は水溶性であって、水溶性分散液を形成する。

【００１７】 分散液系に添加すると、分散剤を様々な長さとすることのできる親水性セグメ
ントが、分散液に立体および静電安定性を与え、一方、疎水性セグメントが、疎
水性粒子表面へ分散剤に吸着（固定）させる。

【００１８】 親水性セグメントにより与えられる立体および静電安定性は、個々の分散剤／
粒子複合体間の強固な相互反発作用によるものである。こうした反発力は、イオ
ン性官能基を含有する親水性セグメントによるものであり、各分散剤／粒子複合
体が効果的によく帯電される。イオン性基は、カチオン性またはアニオン性とす
ることができるが、通常、すべて同種の電荷を持つものでなければならない。同
様の電荷だと、複合体が互いに反発し合って、粒子の凝集を防ぐ。上述したよう
に、インクジェット中に生成される高い熱エネルギーを中和するために、粒子凝
集に対する抵抗性があるのが望ましい。このエネルギーは、粒子に常に強力な相
互作用を生じさせて、凝集へと導くものである。凝集は、インク分散安定性およ
び貯蔵安定性を減じる可能性があることから、粒子の凝集を減じるのはさらに望
ましいことである。反発力が、長い間、例えば、少なくとも１年にわたって、分
散安定性を与える手助けとなる。

【００１９】 分散剤の親水性高分子電解質セグメントは鎖状または分岐していてもよい。高
分子電解質は、酸性基のような少なくとも１つのイオン性モノマー成分を含み、
水性媒体中で電解質である。電解質およびイオン性部分を与えることのできる好
適なモノマー材料としては、これに限られるものではないが、アクリル酸、２−
アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸（ＡＭＰＳ）、スルホプ
ロピルアクリレートの塩、無水マレイン酸、無水イタコン酸、β−カルボキシエ
チルアクリレート、ビニルアズラクトン−グリコール酸付加物、スチレンスルホ
ン酸ナトリウム、またはこれら材料の組み合わせが例示される。

【００２０】 ２個以上の官能性基を有する連鎖移動剤（ＣＴＡ）を用いて、分散剤分子の親
水性および疎水性セグメントを結合することができる。ＣＴＡは、ポリマー親水
性高分子電解質セグメントの長さを調節する。親水性セグメントを形成する前駆
体材料と反応するＣＴＡの量を変えて、ポリマー親水性セグメントの長さを変更
することができる。ＣＴＡの濃度を増やすと、鎖の長さが短くなる。ＣＴＡがポ
リマー親水性セグメントと反応して、重合が終了した後、連鎖移動剤と接触して
いる未反応の官能性基が、反応性のある疎水性部分と反応して、分散剤の疎水性
セグメントを形成する。

【００２１】 ＣＴＡ官能性基を疎水性反応物質と反応させる第２の工程は、連鎖移動剤自身
が、脂肪族または芳香族部分を含む疎水性セグメントの前駆体である場合には省
くことができる。本発明の分散剤は、疎水性高分子電解質を、かかる疎水性連鎖
移動剤により連鎖停止することにより調製される。この方法によって、多官能性
連鎖移動剤を用いて、末端に高分子電解質を有する複数の分岐を含む分散剤を合
成することができる。

【００２２】 好適な脂肪族または芳香族の鎖を有する単官能性の連鎖移動剤としては、アル
キル置換フェニルメルカプタン、アリル末端アルカン、アルキルメルカプトナフ
タレン、アルキルメルカプトチオフェン、またはこれらの材料の組み合わせが例
示される。その他の単官能性ＣＴＡとしては、例えば、オクチルブロミド、１，
１−ジブロモオクタンおよび１，１，１−トリブロモオクタデカンのような末端
ブロモ−置換アルカンが挙げられる。これらの材料としては、イソオクチルメル
カプトプロピオネート、ｎ−テトラデシルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプ
タン、ｎ−テトラデシルブロミド、ｎ−オクチルブロミドおよびハロゲン化アル
キルが例示される。これらのＣＴＡは、図１に示すタイプの構造を与える。

【００２３】 多官能性連鎖移動剤としては、トリメチロールプロパントリ（３−メルカプト
プロプリオネート）、ペンタエリスリトールテトラ（３−メルカプトプロプリオ
ネート）またはこれらの材料の組み合わせが例示される。多官能性ＣＴＡはまた
、α，ω−メルカプトアルカンまたはα，ω−アリルアルカンから誘導すること
もできる。これに限られるものではないが、１，１０−ジメルカプトデカン、１
，１４−ジメルカプトテトラデカン、１，１０−ジアリルデカンが例示される。
その他のＣＴＡは、α，ω−ハロゲン置換アルカンを含む。例えば、（α，α，
α，ω，ω，ω−ヘキサブロモ）デカンである。これらは、図２および３に示す
タイプの分散剤を与える。

【００２４】 疎水性炭化水素鎖を与える連鎖移動剤を含む疎水性反応物質は、１つの基当た
り合計で約６〜１００個、好ましくは８〜２０個の炭素原子を与え、好ましくは
脂肪族である。炭化水素基は、置換基が非極性である限りは、鎖状または分岐、
非置換または置換されていてもよい。

【００２５】 疎水性セグメントは、分散剤の疎水性粒子表面への強固な疎水性吸着を与える
。一般に、分散剤と疎水性粒子によりなされる疎水性相互作用の程度は、各疎水
性粒子の表面に広がる分散剤の疎水性セグメントにあるメチレンまたは芳香族基
にような疎水性官能基の数によって異なる。

【００２６】 疎水性セグメントおよびその官能基を選択して、安定化する特定の分散液のニ
ーズに合うように、得られる分散剤の物理化学的特性を作り上げる。疎水性セグ
メント中の炭素原子の数を調節して、分散剤の全体の水溶解性を損なうことなく
粒子吸着を最大にするように選ぶことができる。例えば、分散剤の溶解度を高め
るには、炭化水素基の長さを短くすればよい。

【００２７】 分散剤中の親水性と疎水性の相対量は、疎水性セグメントに付いた親水性高分
子電解質の数を変えることにより調節することもできる。分散剤における高分子
電解質の数および位置は、例えば、疎水性炭化水素部分の反応性のある連鎖停止
官能基の数、位置および種類により決まる。一般に、親水性セグメントの位置が
、疎水性粒子と相互作用するのに必要な疎水性の濃度または程度を妨げない限り
は、そして、親水性セグメントが、分散剤／粒子複合体を水系に分散するのを維
持すべく十分にイオン性で溶媒和する限りは、どのような構造であっても作用す
る。

【００２８】 分散剤分子の分子量は、１００，０００まで、好ましくは５０，０００、より
好ましくは２５，０００未満、最も好ましくは１５，０００〜３５，０００の範
囲である。

【００２９】 分散剤の設計および合成は、最終的に、直径２５０ナノメートル（ｎｍ）未満
、好ましくは２００ｎｍ未満、最も好ましくは１００〜１５０ｎｍの粒子／分散
剤複合体の安定なコロイド分散液となるようなものが好ましい。

【００３０】 分散剤化合物を形成する反応工程に直接含まれない反応材料にある官能性基を
さらに反応させて、最終分散剤の所望の物理化学特性の要件に適合させてもよい
。これによって、調整済みの分散剤を形成することができる。

【００３１】 分散剤の調製は、熱遊離基開始プロセスとして通常実施される。好適な熱活性
遊離基開始剤としては、デュポンケミカル社（デラウェア州、ウィルミントン）
よりＶＡＺＯ５２という商品名で入手可能なアゾ開始剤および和光ケミカル米国
（バージニア州、リッチモンド）よりＷＡＫＯという商品名で入手可能なアゾ開
始剤が例示される。

【００３２】 疎水性連鎖移動剤として単官能性メルカプタンを用いて調製される本発明の分
散剤としては好ましくは次のものが挙げられる。 ａ）ｎ−ドデシル−末端ポリ（ＡＭＰＳ−コ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド
） ｂ）ｎ−オクチル−末端ポリ（ＡＭＰＳ−コ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド
） ｃ）ｎ−テトラデシル−末端ポリ（ＡＭＰＳ−コ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルア
ミド） ｄ）ｎ−ドデシル−末端ポリ（ＡＭＰＳ−コ−スルホプロピルアクリレート、Ｋ
塩） ｅ）ｎ−オクチル−末端ポリ（ＡＭＰＳ−コ−スルホプロピルアクリレート、Ｋ
塩） ｆ）テトラデシル−末端ポリ（ＡＭＰＳ−コ−スルホプロピルアクリレート、Ｋ
塩） ｇ）ｔ−ドデシル−末端ポリ（ＡＭＰＳ−コ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド
） （ｔ−ドデカンはイソマーの混合物である） ｈ）ｔ−ドデシル−末端ポリ（ＡＭＰＳ−コ−スルホプロピルアクリレート、Ｋ
塩） ｉ）ｌ−ドデシル−末端ポリ（ＡＭＰＳ−コ−スルホプロピルアクリレート、Ｋ
塩） ｊ）オクタデシル−末端ポリ（ＡＭＰＳ−コ−スルホプロピルアクリレート、Ｋ
塩） ｋ）ｎ−テトラデシル−末端ポリ（ＡＭＰＳ−コ−スルホプロピルアクリレート
、Ｋ塩） ｌ）イソオクチル−末端ポリ（ＡＭＰＳ−コ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド
）

【００３３】 本発明の分散剤はまた、上記（ａ）〜（ｌ）に挙げた鎖状疎水性基末端親水性
コポリマーと、上述の多官能性連鎖移動剤を用いて連鎖停止させることにより得
られる多分岐親水性（コ）ポリマーの混合物を含む組成物を含んでいてもよい。
本発明に有用な分散剤混合物は、例えば、分岐連鎖移動剤（例えば、ペンタエリ
スリトールテトラ（３−メルカプトプロプリオネート）と鎖状連鎖移動剤（例え
ば、ｎ−オクチルメルカプタン）の両方の存在下でＡＭＰＳとＮＮＤＭＡを共重
合することにより調製することができる。理論に拘束されることは望むところで
はないが、得られる混合物は、ペンタエリスリトールテトラ（３−メルカプトプ
ロプリオネート）分子の１，２，３または４末端チオール基との反応により停止
された１，２，３および４のポリマー鎖の統計的分布を有するペンタエリスリト
ールテトラ（３−メルカプトプロプリオネート）核分子の混合物と混合されたｎ
−オクチルチオール基により連鎖停止されたポリマーを含有するものと予測され
る。この種類の分散剤混合物の有用な特性は、存在する各連鎖移動剤の量により
制御することができる。例えば、鎖状コポリマー（ｎ−オクチルメルカプチル−
末端コポリマー）が、疎水性部分を有する唯一のコポリマーを有するため、この
構成要素の比率を高めると、その結果、分散される疎水性粒子に結合した分子の
数が増える。

【００３４】 分散剤混合物は次のようにして調製した。 ｍ）トリメチロールプロパントリ（３−メルカプトプロピオネート）とオクチル
メルカプタンの２．５：１の重量比の存在下でＡＭＰＳとＮＮＤＭＡの共重合 ｎ）トリメチロールプロパントリ（３−メルカプトプロピオネート）とオクチル
メルカプタンの２．５：１の重量比の存在下でＡＭＰＳとスルホプロピルアクリ
ル酸カリウム塩の共重合 ｏ）ペンタエリスリトールテトラ（３−メルカプトプロピオネート）とオクチル
メルカプタンの２：１の重量比の存在下でＡＭＰＳとスルホプロピルアクリル酸
カリウム塩の共重合、および ｐ）ペンタエリスリトールテトラ（３−メルカプトプロピオネート）とオクチル
メルカプタンの２：１の重量比の存在下でＡＭＰＳとＮＮＤＭＡの共重合

【００３５】 インク系 本発明の分散剤には、インクジェットおよびその他印刷インクにおける顔料分
散剤としての用途がある。本発明のインクは、様々な顔料により形成することが
できる。特に、本発明のインクに、ブラック、シアン、イエロー、マゼンタ、レ
ッド、ブルー、グリーンおよびホワイト顔料を与えてもよい。個々の色密度およ
び重ねる単色画像を変えることによって、適切な基材に目視上あらゆる色を与え
ることができる。電子グラフィック画像システムと組み合わせると、電子的に作
成または記憶可能な目視上あらゆる画像をインクジェットプリンタを用いて再生
することができる。当然のことながら、本発明は上述の４色のインクに限定され
るものではない。むしろ、電子グラフィック画像システムと互換性のあるいかな
る顔料または顔料の組み合わせを用いたインクを用いても構わない。

【００３６】 ブラックインクについては、カーボンブラックをブラック顔料として用いても
よい。本発明に用いるのに好適なカーボンブラックの選択は、表面酸化および顔
料の黒度（ジェットネスとも呼ばれる）の程度という要因に主に基づく。酸性ま
たは表面処理済の顔料は、強固な分散剤吸着に好適な相互作用部位を提供する。
黒度またはジェットネスの程度の高い顔料は高品質の印刷画像を与える。

【００３７】 イエローインクについては、ニッケルアゾイエロー顔料を用いるといくつかの
利点が得られる。第１に、かかる顔料は、屋外の環境で極めて耐久性のあるイン
クを提供することである。第２に、かかる顔料はニッケルイオンを含有しており
、これが、新規な分散剤と錯結合を形成することができることである。最後に、
かかる顔料は、高度の熱伝導性を与えると考えられることである。その結果、ジ
ェットプロセス中に発熱体に粒子が付着しても、付着した膜がインクの発熱効率
を大幅に減じることはなく、適正な泡形成が行われる。

【００３８】 マゼンタインクについては、主たる要件は、屋外での用途に適用できるグラフ
ィック画像を生成するのに非常に望ましいことから、光堅牢度である。キナクリ
ドンマゼンタ顔料は、良好な光堅牢度を有することが知られており、従って好ま
しいマゼンタ顔料の一つである。

【００３９】 シアンインクについては、上記の要件（すなわち、光堅牢度、耐久性等）が同
様に適用される。シアン顔料として銅フタロシアニンを用いて様々な十分な特性
が得られるため、かかる顔料を含むインクが一つの好ましい実施形態である。

【００４０】 分散剤の選択：顔料粒子には通常、分散剤に結合部位を与えるための表面官能
性基がないため、分散剤は、水性環境において、疎水性固体顔料表面と相互作用
する疎水性部位を有しているのが好ましい。本発明の分散剤は、顔料粒子と相互
作用する疎水性部分を与える。１つまたは複数の親水性セグメントは、コロイド
顔料分散液に効果的な静電および立体安定性を与える。分散液の安定性はまた、
分散剤−粒子吸引が、特に高温で、粒子−粒子吸引よりも強いと向上する。

【００４１】 通常、顔料粒子は、分散剤を単一の分子としてではなく、多層として支持する
。分散剤の炭化水素部分が粒子に吸着すると、第２の分散剤分子の吸着が促され
て、これが、吸着した分散剤層の平衡厚さに達するまで続くため、これが生じる
。

【００４２】 分散剤、顔料およびインクのその他の成分の相容性もまた考慮に入れなければ
ならない。同じレセプター表面に適用される異なる着色顔料に用いられる分散剤
は、好ましくは熱力学的に可溶でなければならず、レセプター表面に付着したと
きにインクの凝集を防ぐために同種のイオン電荷を有していなければならない。

【００４３】 副分散剤を用いて、主たる分散剤として用いられる本発明の分散剤の安定効果
を向上させてもよい。

【００４４】 インク：上述した顔料および分散剤に加えて、インクは、顔料を分散する媒体
として水を含んでいるのが好ましい。かかるインクは、様々な特性を与えるため
に、通常、添加剤もさらに含んでいる。例えば、ポリオールを用いると、インク
の乾燥速度を制御することができる。好適なポリオールとしては、例えば、ポリ
エチレングリコールおよびポリプロピレングリコールのようなポリアルキレング
リコール；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、ヘキシレングリコ
ールおよびジエチレングリコールのようなアルキレン基が２〜６個の炭素原子を
有するアルキレングリコール；グリセロール；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のようなアル
コール性ポリオールの低級アルキルエーテルが挙げられる。ジエチレングリコー
ルが最も好ましいポリオールである。顔料を濡らし、インク系の表面張力を減じ
る界面活性剤も用いることができる。上記のものに加えて、一般に業界に知られ
たその他のインク添加剤もまた用いてよい。例えば、水溶性有機助溶媒、湿潤薬
（上に挙げたポリオールに加えて）、殺生物剤、殺菌剤、消泡剤、腐蝕防止剤、
粘度調節剤、ｐＨバッファ、浸透液、金属イオン封鎖剤等が挙げられる。

【００４５】 インク処理：顔料分散液の処理のための現在のコンパウンディング技術は数多
くの処理技術を用いている。このような技術の一つに、混合および微粒子の解膠
を行うために超音波エネルギーを利用するものがある。その他の技術には、ボー
ルミル、サンドミルまたはアトライターのような媒体ミルを用いるものがある。
媒体ミルは、顔料混合物に高強度マイクロシェアリングおよびカスケーディング
を施して、顔料粒子の凝集体を破砕することにより、許容される顔料分散液を得
るものである。しかしながら、媒体ミル処理システムには、媒体摩耗生成物汚染
をはじめとする欠点があることが多い。さらに、媒体ミルの流量をあるレベルよ
り上げると、得られる粉砕および分散液が不均一となって、材料の多くが、十分
に処理されないままシステムから離れていってしまう。

【００４６】 さらに他の処理方法において、顔料分散液は、約１５０マイクロメートル〜約
１０００マイクロメートルの直径を有する一連の小さなノズルに押し込むことが
できる。かかるシステムは、高流体速度で非常な高圧に耐えることができるもの
でなければならない。かかるシステムには、ａ）直径の減少していくオリフィス
をもつ「くさび」構成、ｂ）オリフィスがキャビテーション増大デバイスを有す
る「くさび」構成およびｃ）分散液噴流が少なくとも２つの要素に分離されて、
各噴流がオリフィスを通過してジェットをつくり、ジェット噴流が互いに衝突す
ることにより再結合する「衝突ジェット」構成の３つの異なる構成が用いられる
。これらのシステムはそれぞれ、水系顔料インクを処理すると満足いく結果をも
たらすことが分かった。

【００４７】 本発明において、顔料、分散剤、補助の界面活性剤、水、ＤＥＧおよびその他
添加剤を含む顔料インク処方をまず、ヒルミキサー社（ニュージャージー州、パ
ターソン）より入手可能な、ヘッドを通したプロペラからの吸引を増やすために
、「グレープフルーツ型」のヘッドを備えた渦巻状プロペラを有する高速衝突ホ
モジナイザーであるヒルミキサー（型番４０００番プラス、ＡＣドライブ）にて
高剪断条件下で混合する。剪断混合を、約２０００ｒｐｍの中速で行った。場合
によっては、固体濃度を１５〜２５重量％まで希釈した後に、ＰＣＴ公開第ＷＯ
９６／１４９２５号に記載された「衝突ジェット」プロセスによりインクに微粒
子粉砕を行った。処理済み濃度は、ＤＥＧ：水の重量比が２０：８０〜１２．５
：８７．５、好ましくは１２．５：８７．５のＤＥＧ／水混合物で固体が４％と
なるまで希釈されたものであった。

【００４８】 実施例 本発明を以下の実施例により説明する。

【００４９】 試験方法 分散剤の分子量 分散剤の分子量を、ウォーターズ社（マサチューセッツ州、ミルフォード）よ
りＵＬＴＲＡＨＹＤＲＯＧＥＬという商品名で入手可能なゲル浸透クロマトグラ
フィーを用いて溶出により求めた。直線の１０００、５００および２５０のカラ
ムを、０．１Ｍのトリスアミン緩衝液（トリスヒドロキシメチルアミノメタン）
と、０．２ＭのＬｉＮＯ₃を含む溶出溶液と共に用い、ヒューレットパッカード
インスツルメンツ（カリフォルニア州、パロアルト）よりＨＰ１０３７Ａという
商品名で入手可能な屈折率検出器によりモニタリングした。分子量の計算は、分
子量範囲が２．８×１０⁵〜２００のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）および
酸化ポリエチレン（ＰＥＯ）標準を用いて行った較正に基づくものであった。

【００５０】 熱安定性 処理済インクをすべて、特に断りのない限りは、４重量％の固体の強度とした
。この固体には、顔料、界面活性剤および補助の分散剤のようなその他の不揮発
性添加剤が含まれている。処理およびろ過後に得られたインクを、ガラスビン（
長さ８．９ｃｍ×直径２．５４ｃｍ）に注いで、取付け金属蓋で緩く覆って、液
体の大半（通常、水中１２．５重量％のジエチレングリコール（ＤＥＧ））がイ
ンク中に保持されるようにした。これを６０℃〜６５℃のオーブンで１週間（特
に断りのない限り）静置させた。６０℃で固体の分離が生じなかった場合、イン
クは熱的に安定と考えられた。目視検査によって、凝集も、インクから浮いて分
離された固体の小さな層も観察されなかった場合は、ビンを１２０℃のオーブン
に移して、固体の分離が生じていないか少なくとも２日後に検査した。１２０℃
で２日以上経ってもインクに固体の分離がなかった場合には、極めて安定と考え
られた。

【００５１】 Ｅｎｃａｄ ＮＯＶＡＪＥＴ ＩＩＩプリンタでの印刷品質 Ｅｎｃａｄ社（カリフォルニア州、サンディエゴ）よりＮＯＶＡＪＥＴ ＩＩ
Ｉという商品名で入手可能なサーマルインクジェットプリンタを用いて、３Ｍ社
（ミネソタ州、セントポール）よりＳＣＯＴＣＨ−ＣＡＬという商品名で入手可
能なビニルレセプターシートにインクを印刷した。印刷の準備に際しては、プリ
ントヘッドを清浄にし、プリンタに漏れがないかチェックし、カートリッジに試
験するインクを詰めた。印刷の品質を、大きな書式ブロック（３０ｃｍ×９０ｃ
ｍ）を覆う色に不均一なところがないか、バンディングむらがないか、そして基
材への接合について、繰り返し目視で判断した。

【００５２】 これらの実施例において言及した材料はすべて、特に断らない限りアルドリッ
チケミカル社（ウィスコンシン州、ミルウォーキー）より入手可能である。

【００５３】 分散剤の合成 分散剤Ａ ｎ−オクチル−メルカプチル−末端ポリ（２−アクリルアミド−２−メチル−１
−プロパンスルホン酸−コ−スルホプロピルアクリル酸カリウム） ２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸（ＡＭＰＳ）７５
グラム（ｇ）とスルホプロピルアクリル酸カリウム７５ｇを、ジメチルホルムア
ミド（ＤＭＦ）４００ｇと水１００ｇの混合物に溶解した。このモノマー混合物
に窒素を５０泡／分の速度で２０分間流した後、エバンスケメティクス、ハンプ
シャーケミカル社（マサチューセッツ州、レキシントン）より入手可能なｎ−オ
クタンチオール１ｇを、デュポンケミカル社（デラウェア州、ウィルミントン）
よりＶＡＺＯ５２として入手可能なアゾ熱開始剤７ｇと共にモノマー混合物に溶
解した。モノマー溶液の入った容器を５５℃で３６時間機械的に振とうした。得
られたポリマー溶液を、２リットルのアセトンに加えて、ポリマーを沈殿させた
。ポリマーを約３００ミリリットルのアセトンで２回の増分で洗った。溶媒をデ
カンテーションで除去した後、残りの固体を乾燥し、水に溶解して３０〜３５重
量％の溶液を得た。

【００５４】 分散剤Ｂ イソオクチル−メルカプチル−プロピオニル−末端ポリ（２−アクリルアミド−
２−メチル−１−プロパンスルホン酸−コ−スルホプロピルアクリル酸カリウム
） ｎ−オクタンチオールの代わりにイソオクチルメルカプトプロピオネート１．
５ｇを用いた以外は、分散剤Ａと同様にして分散剤Ｂを作成した。

【００５５】 分散剤Ｃ ｎ−テトラデシル−３−メルカプチルイソオクチルプロピオネート−末端ポリ（
２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸−コ−ジメチルアク
リルアミド（ＮＮＤＭＡ）） ＡＭＰＳ６０ｇとＮＮＤＭＡ３０ｇを、ＤＭＦ１５０ｇとアセトニトリル１５
０ｇの混合物中に溶解した。溶液に窒素を５０泡／分の速度で２０分間流した後
、ｎ−テトラデシルメルカプタン１．３７ｇ、続いてＶＡＺＯ５２開始剤を３．
７５ｇ溶液に溶解した。モノマー溶液の入った容器を５５℃で３６時間機械的に
振とうした。得られたポリマー溶液を、１．５Ｌのアセトンに加えて、ポリマー
を沈殿させた。ポリマーを約３００ｍＬのアセトンで２回の増分で洗った。溶媒
をデカンテーションにより除去した。得られたポリマーを乾燥し、水に溶解して
３０〜３５重量％の溶液を得た。

【００５６】 分散剤Ｄ トリメチロールプロパントリ（３−メルカプトプロピオネート）−末端ポリ（Ａ
ＭＰＳ−コ−ＮＮＤＭＡ）とｎ−オクチルメルカプタン−末端ポリ（ＡＭＰＳ−
コ−ＮＮＤＭＡ）の混合物 ＡＭＰＳ２０ｇとＮＮＤＭＡ１０ｇをＤＭＦとアセトニトリルの重量比１：１
の混合物１００ｇに溶解し、約５０泡／分の速度で２０分間窒素を流した。次に
、トリメチロールプロパントリ（３−メルカプトプロピオネート）０．２８ｇと
、ｎ−オクチルメルカプタン０．０４ｇを加え（多−対単−官能性連鎖移動剤の
重量比を２．５〜１とし）、次にＶＡＺＯ５２開始剤を１．２４ｇ加えた。均一
な溶液をサーモスタット水浴中にて５５℃で３６時間振とうして、ポリマー混合
物を得た。混合ポリマー溶液を、５００ｍＬのアセトンに加えて、ポリマーを沈
殿させた。沈殿物を約１００ミリリットルのアセトンで２回の増分で洗った。溶
媒をデカンテーションで除去し、ポリマー混合物を乾燥し、水に溶解して約３０
重量％の溶液を得た。

【００５７】 分散剤は、（１）トリメチロールプロパントリ−（３−メルカプトプロピオネ
ート）−末端（ポリ（ＡＭＰＳ−コ−ＮＮＤＭＡ））と（２）ｎ−オクチル−末
端（ポリ（ＡＭＰＳ−コ−ＮＮＤＭＡ））の少なくとも２つの構造の混合物を含
んでいたと考えられる。単官能性ｎ−オクチルメルカプタン−末端鎖は、疎水性
粒子が相互作用する疎水性セグメントを与えるものと考えられる。親水性多官能
性コポリマーは、分散液に静電および立体安定性を与えるものと考えられる。単
官能性鎖はまた、多官能性コポリマーの濃度を希釈して、多官能性コポリマーの
分子交絡または架橋を減じるものと考えられる。交絡や架橋があると、不溶の網
（ゲル）が形成される恐れがある。

【００５８】 分散剤Ｅ トリメチロールプロパントリ（３−メルカプトプロピオネート）−末端ポリ（Ａ
ＭＰＳ−コ−スルホプロピルアクリル酸カリウム）とｎ−オクチルメルカプタン
−末端ポリ（ＡＭＰＳ−コ−スルホプロピルアクリル酸カリウム）の混合物 モノマー組成物を、ＡＭＰＳ１２．５ｇ（２０ｇの代わりに）、スルホプロピ
ルアクリル酸カリウム１２．５ｇ（ＮＮＤＭＡ１０ｇの代わりに）、三官能性メ
ルカプタン０．２３ｇ（０．２８ｇの代わりに）および単官能性メルカプタン０
．０２４ｇ（０．０４ｇの代わりに）（多−対単−官能性連鎖移動剤の重量比を
２．５〜１とする）に変えた以外は分散剤Ｄと同様にして分散剤Ｅを作成した。

【００５９】 分散剤Ｄについての同じ仮説が分散剤Ｅにも当てはまる。

【００６０】 分散剤Ｆ ペンタエリスリトールテトラ（３−メルカプトプロピオネート）−末端ポリ（Ａ
ＭＰＳ−コ−スルホプロピルアクリル酸カリウム）とｎ−オクチルメルカプタン
−末端ポリ（ＡＭＰＳ−コ−スルホプロピルアクリル酸カリウム）の混合物 ＡＭＰＳ１２．５ｇとスルホプロピルアクリル酸カリウム１２．５ｇを、ＤＭ
Ｆ７５ｇと水２５ｇの混合物中に溶解した。得られた溶液に、窒素を５０泡／分
の速度で２０分間流した。次に、ペンタエリスリトールテトラ（３−メルカプト
プロピオネート）０．１９ｇと、ｎ−オクチルメルカプタン０．２８ｇを加え（
多−対単−官能性連鎖移動剤の重量比を２〜１とし）、次にＶＡＺＯ５２開始剤
１．２４ｇを加えた。全ての固体が溶解し、溶液が均一になった後、溶液を５５
℃で２時間振とうしたところ重合がなされた。分散剤Ｄと同様の方法で、ポリマ
ーをアセトン中で沈殿することにより単離し、乾燥し、水に溶解した。

【００６１】 分散剤は、（１）ペンタエリスリトールテトラ（３−メルカプトプロピオネー
ト）−末端（ポリ（ＡＭＰＳ−コ−スルホプロピルアクリル酸カリウム）と（２
）ｎ−オクチルメルカプタン−末端（ポリ（ＡＭＰＳ−コ−スルホプロピルアク
リル酸カリウム）の少なくとも２つの構造の混合物を含んでいたと考えられる。
単官能性ｎ−オクチルメルカプタン−末端鎖は、疎水性粒子が相互作用する疎水
性セグメントを与えるものと考えられる。親水性多官能性コポリマーは、分散液
に静電および立体安定性を与えるものと考えられる。単官能性鎖はまた、多官能
性コポリマーの濃度を希釈して、多官能性コポリマーの分子交絡または架橋を減
じるものと考えられる。交絡や架橋があると、不溶の網（ゲル）が形成される恐
れがある。

【００６２】 分散剤Ｇ ペンタエリスリトールテトラ（３−メルカプトプロピオネート）−末端ポリ（Ａ
ＭＰＳ−コ−ＮＮＤＭＡ）とｎ−オクチルメルカプタン−末端ポリ（ＡＭＰＳ−
コ−ＮＮＤＭＡ）の混合物 （１）モノマー組成物が、ＡＭＰＳ２０ｇ、ＮＮＤＭＡ１０ｇ、ペンタエリス
リトールテトラ（３−メルカプトプロピオネート）０．３２２ｇおよびｎ−オク
チルメルカプタン０．０４８３ｇ（多−対単−官能性連鎖移動剤の重量比を２〜
１とする）であり、（２）溶剤混合物が、ＤＭＦ／アセトニトリル１：１の１０
０ｇの溶剤混合物であり、（３）均一溶液の重合条件がＶＡＺＯ５２開始剤１．
２ｇを用いて５５℃で３６時間であった以外は、分散剤Ｆと同様にして分散剤Ｇ
を作成した。

【００６３】 分散剤Ｆについての同じ仮説が分散剤Ｇにも当てはまる。

【００６４】 分散剤Ｈ ｎ−オクタデシル−メルカプチル−ポリ（ＡＭＰＳ−コ−ＮＮＤＭＡ） ＡＭＰＳ２０ｇを（７５ｇの代わりに）用い、ＮＮＤＭＡ１０ｇを（スルホプ
ロピルアクリル酸カリウム７５ｇの代わりに）用い、ジメチルホルムアミド５０
ｇを（４００ｇの代わりに）用い、アセトニトリル５０ｇを（水１００ｇの代わ
りに）用い、ｎ−オクタデシルメルカプタン０．６９ｇを（ｎ−オクタンチオー
ル１ｇの代わりに）用い、ＶＡＺＯ５２を１．２４ｇ（７ｇの代わりに）用いた
以外は、分散剤Ａと同様にして分散剤Ｈを作成した。

【００６５】

【表１】

【００６６】 インクの処方 分散剤の効率を評価するために、一般化された手順を用いて顔料インクを調製
した。顔料は、補助の界面活性剤および分散剤の存在下でジエチレングリコール
（ＤＥＧ）の水溶液中に分散させた。通常、顔料対分散剤の重量比は３：２〜３
：１であった。補助の界面活性剤を加えて、インクの表面張力を調整し、プリン
タノズルを通過するジェット能を補助し、レセプター表面を濡らした。界面活性
剤はまた、分散液系に安定性も与える。顔料表面を濡らすように設計された超分
散剤を任意で入れた。ジエチレングリコールは湿潤薬として作用した。

【００６７】 インクの粉砕 用いる水の量が約１０％までの各インク処方に対応する成分を、ヒルミキサー
社（ニュージャージー州、パターソン）より入手可能な、ヘッドを通したプロペ
ラからの吸引を増やすために、「グレープフルーツ型」のヘッドを備えた渦巻状
プロペラを有する高速衝突ホモジナイザーであるヒルミキサー（型番４０００番
プラス、ＡＣドライブ）にて周囲温度および圧力で高剪断条件下で混合した。ミ
キサーモーターは１０，０００ｒｐｍの容量を有する１ＨＰのものである。粉砕
に用いるプロペラの速度は約２，０００ｒｐｍ（前方または反転）までとした。
許容される水を用いて、ミキサーを濯ぎ、粉砕操作後、接着しているインク濃縮
物を集めた。

【００６８】 得られた濃縮物は、粉砕し難い高粘度のペーストを形成しないよう固体が１５
〜２０重量％であるのが好ましかった。

【００６９】 上述のヒルミキサー粉砕プロセスのみを用いて実施例３〜６のインクを調製し
、ろ過はしなかった。実施例１および２のインクは、まずヒルミキサー粉砕を行
って、インクを直径数ミクロンのノズルから高速で噴射するジェット衝突プロセ
スを濃縮物に行うという二工程でインクを処理することにより得られた。このジ
ェット衝突プロセスによって、顔料凝集物は小さい凝集体へと剪断されて、解凝
集により表面積が増大する結果、分散液をさらに多く吸収する。

【００７０】 実施例１（マゼンタインク） サンケミカル社（オハイオ州、シンシナティ）よりＳＵＮＦＡＳＴマゼンタプ
レスケーク１２２、４２８−００１０（固体３２％）という商品名で入手可能な
キナクリドンマゼンタ顔料１００グラムを、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）４
４．６ｇと水１００ｇの混合物に懸濁させた。ゼネカピグメント・アンド・アデ
ィッティブス（英国、マンチェスター、ブラックリー）よりＳＯＬＳＰＥＲＳＥ
２７０００という商品名で入手可能な非イオン性芳香族エトキシレートポリマー
超分散剤５グラムを加え、次に、ユニオンカーバイドプラスティックス社（イン
ディアナ州、ゲーリー）よりＴＲＩＴＯＮ Ｘ−１００という商品名で入手可能
なアルカリールポリエーテルアルコール界面活性剤４ｇを加えた。この混合物に
、ヒルミキサー社（ニュージャージー州、パターソン）より入手可能なヒルミキ
サーにおいて約２０００ｒｐｍで２時間、高速粉砕を施した。分散液Ａの３３．
１重量％溶液（固体２２．１ｇ）６５ｇを顔料懸濁液に加え、高速粉砕をさらに
１時間続けた。追加の水１００ｇを粉砕中に加えて、約１５重量％の固体濃縮物
を得た。ＰＣＴ公開第ＷＯ９６／１４９２５号に記載された衝突ジェットプロセ
スにて６０〜９０分間、インク濃縮物に微粒子粉砕を施した。得られた濃縮物を
、アーバテクノロジー（ミシガン州アナーバ）より入手可能なＷｈａｔｍａｎ
Ｐｏｌｙｃａｐ３６ＨＤカートリッジタイプフィルタのような０．５〜１．０μ
ｍのフィルターによりろ過して、さらに１２．５：８７．５のＤＥＧ：水の混合
物で希釈して約４重量％の固体インクとした。

【００７１】 インクは６０℃および１２０℃で熱的に安定であった。

【００７２】 インク中の顔料粒子の粒子サイズは、コールター社（フロリダ州、ハイアリー
）よりコールターＮ＋という商品名で入手可能なサブミクロン粒子分析器により
測定したところ、１００〜１５０ナノメートルであった。

【００７３】 インクを、Ｅｎｃａｄ ＮＯＶＡＪＥＴ ＩＩＩの幅広フォーマットプリンタ
のプリンタヘッドからＳＣＯＴＣＨＣＡＬレセプターシート上に噴射したところ
、均一な色で、バンディングむらがなく、基材に接合した３０ｃｍ×９０ｃｍの
マゼンタ印刷ができた。二日間にわたって断続的に印刷を行った。

【００７４】 実施例２（マゼンタインク） この実施例では、少なくとも１つの末端イオン性部分と、少なくとも１つの末
端炭化水素部分とを有するデンドリックポリマーを含む副補助分散剤を組み込ん
でいる。これは、ここに参考文献として組み込まれる同時係属出願ＵＳＳＮ第０
９／２１６，１６５（特許弁護士名簿番号第５４２７９ＵＳＡ１Ａ）に開示され
ている。本実施例においては、第３世代官能性超分岐ポリマー副分散剤を用いた
。

【００７５】 パーストープポリオール社（オハイオ州、トレド）よりＢＯＬＴＯＲＮ Ｈ３
０という商品名で入手可能な第３世代の超分岐ポリエステルポリオール（Ｍｗ３
５７０、ＯＨ官能性３２）２００ｇとｐ−トルエンスルホン酸１重量％を、攪拌
器と窒素ガス入口を備えた三つ口反応器に入れた。ポリマーが溶融するまで、反
応器を１４０℃まで加熱した。Ｍａｌｍｓｔｒｏｍ、Ｅ．，Ｊｏｈａｎｎｓｓｏ
ｎ、Ｍ．，およびＨｕｌｔ、Ａ．，高分子、２８、１６９８−１７０３（１９９
５年）を参照のこと。溶融ポリマーを連続的に攪拌しながら、ポリマーの３．２
モル当量またはポリマーの遊離水酸基の１０モル％であるステアリン酸２５重量
％を加えた。連続的に攪拌しつつ、キシレンを頻繁に加えながら混合物を反応さ
せて、共沸水の除去を促した。反応中、反応器に窒素流を連続的に流して、キシ
レン／水共沸混合物の除去を促した。反応２時間後、窒素を止めて、反応器を真
空につないで小分子および揮発物を除去した。残った粘性の褐色液体を室温まで
冷やしながら固化した。約１００％の収量が得られた。

【００７６】 上記反応からの第３世代のポリエステルポリオールの固化したステアリル誘導
体１５０グラムを、攪拌器、凝縮器および窒素ガス入口を備えた三つ口フラスコ
において、当量のジグリムと混合した。溶解した固体が透明な溶液を形成するま
で、混合物を１００℃まで加熱した。透明な溶液に、固体総充填量に基づいて、
無水コハク酸（残りの遊離−ＯＨ基１当量）６３重量％、続いて１，８−ジアザ
ビシクロ［５．４．０］ウンデス−７−エン（ＤＢＵ）（１〜２モル）２重量％
を加えた。混合物を１００℃で３６時間連続して攪拌した。透明な液体を周囲温
度（２５℃）で過剰のヘキサンで凝集させた。得られたイエローペーストを、温
ヘキサン（４５〜５０℃）で数回洗って、確実に未反応の無水物を除去した。得
られた残渣を４８時間空気乾燥し、真空下で６０℃で２４時間さらに乾燥させた
。得られた固体（官能性超分岐ポリマー処方）を水に溶解し、十分な量のアンモ
ニア水を加えて中和して、未反応の水酸基と反応させた。３０〜４０重量％の固
体溶液をこのようにして調製した。十分なアンモニア水を溶液に加えてｐＨ９〜
１０とした。

【００７７】 サンケミカル社（オハイオ州、シンシナティ）よりＳＵＮＦＡＳＴマゼンタプ
レスケーク４２８−５０２４（固体４０．５％）という商品名で入手可能なキナ
クリドンマゼンタ顔料３００グラムを、ＤＥＧ１００ｇと水５００ｇの混合物に
懸濁させた。分散剤Ｂの２４．７重量％溶液（固体１８ｇ）７３グラムを、次に
ＴＲＩＴＯＮ Ｘ−１００を１０ｇ加えた。得られた混合物に、ヒルミキサーに
て約２０００ｒｐｍで３時間粉砕を行った。次に、第３世代超分岐補助分散剤の
３６重量％水溶液４２ｇを加えた。水１００グラムを加え、粉砕をさらに１時間
続けた。

【００７８】 得られたインク濃縮物を、実施例１に記載した通りに、衝突ジェットプロセス
において微粒子粉砕し、ろ過して、約４重量％の固体インクとなるまで希釈した
。

【００７９】 インクは６０℃および１２０℃で熱的に安定であった。

【００８０】 粒子サイズをコールターＮ＋サブミクロン粒子分析器により測定したところ、
１００〜１５０ｎｍであった。

【００８１】 インクを、Ｅｎｃａｄ ＮＯＶＡＪＥＴ ＩＩＩの幅広フォーマットプリンタ
のプリンタヘッドからＳＣＯＴＣＨＣＡＬレセプターシート上に噴射したところ
、均一な色で、バンディングむらがなく、基材に接合した３０ｃｍ×９０ｃｍの
マゼンタ印刷ができた。

【００８２】 目視検査により判断したところ、インクは実施例１のインクよりも安定性が増
大し、印刷画像の品質がより良くなっていた。

【００８３】 実施例３（マゼンタインク） サンケミカルよりＳＵＮＦＡＳＴマゼンタプレスケーク４２８−５０２４（固
体４０．５％）という商品名で入手可能なキナクリドンマゼンタ顔料２０グラム
を、ＤＥＧ３０ｇと水１６０ｇの混合物に懸濁させた。分散剤Ｅの２５重量％固
体溶液を約３０ｇ加えた。得られた混合物に、ヒルミキサーにて約２０００ｒｐ
ｍで２時間粉砕を行った。この混合物に、出発材料がパーストープポリオール社
（オハイオ州、トレド）よりＢＯＬＴＯＲＮ Ｈ５０という商品名で入手可能な
第５世代ポリオールであり、ステアリン酸２５重量％（５０ｇ）がポリマーの３
〜４モル当量であった以外は、実施例２の第３世代デンドリックポリマーと同様
にして調製した第５世代超分岐ポリマーの３８重量％固体水溶液（７．４ｇの固
体）１９．５ｇを加えた。粉砕をさらに１時間続けてから、混合物を、約４重量
％の固体インクとなるまでＤＥＧ１２．５重量％水溶液で希釈した。

【００８４】 インクは６０℃で熱的に安定であった。

【００８５】 実施例４（マゼンタインク） インク濃縮物がマゼンタ顔料２０ｇ、ＤＥＧ１２．５重量％水溶液約２００ｇ
、分散剤Ｆの２５％溶液（固体７．５ｇ）約３０ｇ、ＴＲＩＴＯＮ Ｘ−１００
を２ｇ、第３世代デンドリックポリマー３８％溶液（固体２．５ｇ）６．６ｇで
作成した以外は、実施例３に記載したのと同様にして、１２．５％ＤＥＧ水溶液
中４重量％固体のインク濃縮物を調製した。

【００８６】 インクは６０℃で熱的に安定であった。

【００８７】 実施例５（シアンインク） サンケミカルよりＳＵＮＦＡＳＴシアンプレスケーク４９９−１２８１（固体
３６％）という商品名で入手可能な銅フタロシアニンシアン顔料２７グラムおよ
び分散剤Ｈの２５％溶液（固体４．５ｇ）１８ｇを、ＤＥＧ２７ｇと水１６０ｇ
の混合物に懸濁させた。エアプロダクツ（ペンシルバニア州、アレンタウン）よ
りＳＵＲＦＹＮＯＬ ＣＴ−１３６という商品名で入手可能なアセチレンジオー
ル−アニオン性界面活性剤ブレンド（粉砕助剤／界面活性剤として作用する）２
グラムを加えた。この混合物に、ヒルミキサーにて約２０００ｒｐｍで２時間高
剪断粉砕を行った。実施例２に記載した第３世代デンドリックポリマー溶液の３
８％固体溶液６．６ｇを加えた（固体２．５ｇ）。粉砕をさらに１時間続けて、
約１５重量％の固体インク濃縮物を得た。

【００８８】 インク濃縮物は６０℃で熱的に安定であった。

【００８９】 実施例６（シアンインク） 分散剤Ｈの代わりに分散剤Ｇを用いた以外は実施例５と同様の方法で実施例６
を調製した。

【００９０】 インク濃縮物は６０℃で熱的に安定であった。

【００９１】 実施例７（マゼンタインク） サンケミカルよりＳＵＮＦＡＳＴマゼンタプレスケーク４２８−５０２４（固
体３５．４％）という商品名で入手可能なキナクリドンマゼンタ顔料６０グラム
を、ＤＥＧ９０ｇと水４８０ｇの混合物に懸濁させた。ＴＲＩＴＯＮ Ｘ−１０
０を５ｇ加えた。分散剤Ｅの２５重量％固体溶液約１２ｇを加え、続いて同時係
属出願ＵＳＳＮ第０９／２１６，１６１（特許弁護士名簿番号第５４２７８ＵＳ
Ａ３Ａ）に分散剤Ａとして挙げられている分散剤の２５重量％固体溶液３０ｇを
加えた。得られた混合物に、ヒルミキサーにて約２０００ｒｐｍで２時間粉砕を
行った。この混合物に、出発材料がパーストープポリオール社（オハイオ州、ト
レド）よりＢＯＬＴＯＲＮ Ｈ５０という商品名で入手可能な第５世代ポリオー
ルであり、ステアリン酸２５重量％（５０ｇ）がポリマーの３〜４モル当量であ
った以外は、実施例２の第３世代デンドリックポリマーと同様にして調製した第
５世代超分岐ポリマーの３８重量％固体水溶液（７．４ｇの固体）１９．５ｇを
加えた。粉砕をさらに１時間続けてから、混合物を、約４重量％の固体インクと
なるまでＤＥＧ１２．５重量％水溶液で希釈した。

【００９２】 インクは６０℃および１２０℃で熱的に安定であった。

【００９３】 粒子サイズをコールターＮ＋サブミクロン粒子分析器により測定したところ、
約７０ｎｍであった。

【００９４】 本発明の他の実施形態は添付の請求項の範囲に含まれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 単一の分岐親水性高分子電解質セグメントと、長鎖脂肪族疎水性セグメントと
を有する本発明による分散剤を示す概略線図である。

【図２】 長鎖脂肪族疎水性セグメントの各端部に分岐親水性高分子電解質セグメントを
有する本発明による分散剤を示す概略線図である。

【図３】 分岐脂肪族疎水性セグメントの各分岐末端に分岐親水性高分子電解質セグメン
トを有する本発明による分散剤を示す概略線図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｆ 220/56 Ｃ０８Ｆ 220/56 220/58 220/58 Ｃ０８Ｌ 33/14 Ｃ０８Ｌ 33/14 33/24 33/24 101/14 101/14 Ｃ０９Ｄ 11/00 Ｃ０９Ｄ 11/00 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，Ｚ Ｗ (72)発明者 アブリアマン，アーメッド エス． アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427 (72)発明者 ガッダム，バブー エヌ． アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427 Ｆターム(参考） 4D077 AA03 AB05 AB06 AC05 BA02 DC48Y DC59Y DD05Y DD09Y DD19Y DE04Y DE16Y DE24Y DE29Y 4J002 AA00W BG07X BG12X FD20 GH01 4J011 NA25 NA26 NB04 NB05 NC04 4J039 AD12 BA04 BC39 BC60 BE01 BE22 4J100 AL08Q AM19Q AM21P BA56P BA56Q CA04 FA03 FA04 JA07 【要約の続き】

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高分子電解質を含む少なくとも１つの末端ポリマー親水性セ
   グメントに結合した炭化水素部分を含む非重合疎水性セグメントを含む、水系に
   おいて疎水性粒子を分散させる分散剤。
2. 【請求項２】 前記ポリマー親水性セグメントがホモポリマーを含む請求項
   １記載の分散剤。
3. 【請求項３】 前記ポリマー親水性セグメントがランダムコポリマーを含む
   請求項１記載の分散剤。
4. 【請求項４】 前記疎水性セグメントおよび親水性セグメントが連鎖移動剤
   により結合されている請求項１記載の分散剤。
5. 【請求項５】 前記炭化水素部分が８〜２０個の炭素原子を含む請求項１記
   載の分散剤。
6. 【請求項６】 数平均分子量が１５，０００〜３５，０００である請求項１
   記載の分散剤。
7. 【請求項７】 前記親水性セグメントが、２−アクリルアミド−２−メチル
   −１−プロパンスルホン酸およびＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドモノマー含有
   のコポリマーを含む請求項１記載の分散剤。
8. 【請求項８】 前記親水性セグメントが、２−アクリルアミド−２−メチル
   −１−プロパンスルホン酸およびスルホプロピルアクリル酸カリウム塩モノマー
   含有のポリマーを含む請求項１記載の分散剤。
9. 【請求項９】 前記疎水性セグメント前駆体が、脂肪族または芳香族部分を
   含む連鎖移動剤である請求項１記載の分散剤。
10. 【請求項１０】 前記連鎖移動剤が、イソオクチルメルカプトプロピオネー
    ト、ｎ−テトラデシルメルカプタン、トリ（３−メルカプトプロピオネート）、
    ｎ−オクチルメルカプタンおよびテトラ（３−メルカプトプロピオネート）から
    なる群より選択される請求項９記載の分散剤。
11. 【請求項１１】 前記疎水性セグメントが、２つの対向する末端部を有する
    炭化水素部分を有し、高分子電解質が、前記炭化水素部分の各末端部に付いてい
    る請求項１記載の分散剤。
12. 【請求項１２】 請求項１記載の分散剤と、多分岐親水性（コ）ポリマーの
    混合物を含む分散剤組成物。
13. 【請求項１３】 単官能性連鎖移動剤ｎ−オクチルメルカプタンと、トリメ
    チロプロパントリ（３−メルカプトプロプリオネート）およびペンタエリスリト
    ールテトラ（３−メルカプトプロプリオネート）からなる群より選択された多官
    能性連鎖移動剤との存在下で、２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパン
    スルホン酸と、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドを共重合することにより調製さ
    れた請求項１２記載の分散剤混合物。
14. 【請求項１４】 多官能性連鎖移動剤対単官能性連鎖移動剤の重量％比が２
    ：１〜２．５：１である請求項１３記載の分散剤混合物。
15. 【請求項１５】 ｎ−オクチルメルカプタンと、トリメチロプロパントリ（
    ３−メルカプトプロプリオネート）およびペンタエリスリトールテトラ（３−メ
    ルカプトプロプリオネート）からなる群より選択された連鎖移動剤との存在下で
    、２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸と、スルホプロピ
    ルアクリル酸カリウム塩を共重合することにより調製された請求項１３記載の分
    散剤混合物。
16. 【請求項１６】 多官能性連鎖移動剤対単官能性連鎖移動剤の重量％比が２
    ：１〜２．５：１である請求項１５記載の分散剤混合物。
17. 【請求項１７】 請求項１記載の分散剤と、疎水性粒子を含む水性懸濁液。
18. 【請求項１８】 ａ）顔料粒子と、 ｂ）疎水性表面に吸着可能な炭化水素部分を含む疎水性セグメントであって、
    高分子電解質を含む少なくとも１つの末端親水性セグメントに結合した疎水性セ
    グメントを含む水系において疎水性粒子を分散する分散剤との懸濁液を含む水系
    顔料インク。
19. 【請求項１９】 補助分散剤をさらに含む請求項１８記載の水系顔料インク
    。
20. 【請求項２０】 前記補助分散剤が、少なくとも１つのイオン性部分と、少
    なくとも１つの末端非重合疎水性炭化水素部分とをさらに含む誘導されたデンド
    リックポリマーを含む請求項１８記載の水系顔料インク。
21. 【請求項２１】 前記デンドリックポリマーが第３世代または第５世代超分
    岐ポリオールである請求項２０記載の水系顔料インク。
22. 【請求項２２】 前記顔料粒子および分散剤分子が、直径２５０マイクロメ
    ートル未満の粒子／分散剤複合体を形成する請求項１８記載の水系顔料インク。
23. 【請求項２３】 前記顔料が、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン、レ
    ッド、ブルー、グリーンおよびホワイト顔料からなる群より選択される請求項１
    ８記載の水系顔料インク。
24. 【請求項２４】 前記ブラック顔料が、カーボンブラック顔料を含む請求項
    ２３記載の水系顔料インク。
25. 【請求項２５】 前記イエロー顔料が、ニッケルアゾ顔料を含む請求項２３
    記載の水系顔料インク。
26. 【請求項２６】 前記シアン顔料が、フタロシアン酸銅顔料を含む請求項２
    ３記載の水系顔料インク。
27. 【請求項２７】 前記マゼンタ顔料が、キナクリドン顔料を含む請求項２３
    記載の水系顔料インク。