JP2015528838A - 顔料プレスケーキの製造方法およびその使用 - Google Patents

Abstract

顔料、粉砕剤、ポリエーテルアミン、およびビヒクルが粉砕に、次いでプレスケーキを形成するための粉砕剤およびビヒクルの除去にかけられる顔料プレスケーキの製造方法が提供される。このプレスケーキを、顔料分散系を形成するためにポリマー分散剤を使って水性ビヒクル中に分散させる方法と、水性インクジェットインクを形成するためのこの分散系の使用も開示される。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、その全体が参照により援用される、共に２０１２年６月２９日出願の、米国仮特許出願第６１／６６６３３１号明細書および同第６１／６６６３３９号明細書からの米国特許法第１１９条の下での優先権を主張するものである。

本開示は、顔料プレスケーキの製造方法および水性顔料分散系の製造での顔料プレスケーキの使用方法に関する。このようにして得られた分散系は、水性インクジェットインク、顔料入りペイントなどの製造に使用されてもよい。より具体的には、本開示は、粉砕工程を用いて顔料をポリエーテルアミンでコートすることによる顔料プレスケーキの製造方法に関する。

顔料の水性分散系は、インクジェット印刷において広く使用されている。顔料は水性ビヒクルに典型的には溶けないので、水性ビヒクル中の顔料の安定な分散系を生成するために、ポリマー分散剤または界面活性剤などの、分散剤を使用することが多くの場合必要とされる。

しかしながら、分散剤の使用は、分散系の粘度を、分散剤なしの場合よりも増加させる。インクジェットインクなどの、分散系のある種の最終使用用途は、粘度が限られている場合があり、従って分散剤が分散系中にあると、最終製品向けの分散系の調合自由度を低下させる可能性がある。

自己分散型顔料の使用は、長年の間当該技術分野で知られている。米国特許第２，４３９，４４２号明細書は、カーボンブラックが水に容易に、かつ、自発的に分散するようにコロイド特性を変えるために、カーボンブラック顔料が、次亜塩素酸ナトリウムの水溶液と発熱反応させられるか、または塩化ナトリウム溶液中で電気分解にかけられるか、または水酸化ナトリウム溶液に懸濁させられ、塩素ガスで処理される方法を開示している。米国特許第６，８５２，１５６号明細書は、分散環境下でのオゾンを使用するカーボンブラックの酸化方法を開示している。米国特許第６，１２０，５９４号明細書は、過酸化水素でのカーボンブラックの酸化を開示している。米国特許第６，４７１，７６４号明細書は、ある種のエーテルアミン分散型塩での顔料の処理を開示している。米国特許第６，９２６，７６８号明細書は、ある種のエーテルアミン塩での有機顔料の処理を開示している。

顔料表面に共有結合した親水性部分をもたらす化学反応によって顔料表面を改質することに焦点を合わせた多くのアプローチがあるが、キナクリドンマゼンタ、シアンおよびイエローなどの有機カラー顔料は、水性ビヒクルに容易に分散できる顔料を生成するために化学処理によって処理し、官能化することが本質的に困難である。

有機カラー顔料を着色剤として含有する安定な顔料分散系の有効な、操作するのが容易な、かつ、より低コストの製造方法が必要とされている。本開示は、親水性ポリエーテルアミンを顔料の表面に取り込み、したがって顔料と分散剤との相互作用を容易にし、安定な顔料分散系をもたらすためのコーティングプロセスから製造された顔料プレスケーキを使用することによる顔料分散系の製造方法を提供することによってこのニーズを満たすものである。

本開示の実施形態は、
（ａ）顔料、粉砕剤およびビヒクルを含む混合物を粉砕してプレミックスを形成する工程であって、前記粉砕剤が前記ビヒクルに不溶性であり、水に可溶性である、工程と、
（ｂ）式（Ｉ）：

［式中、各Ｑ¹、Ｑ²およびＱ³は独立して、−ＯＣＨ₂ＣＨ₂−または−ＯＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₃）−であり；Ｒ¹は、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキル、−ＣＨ₂ＣＨ（ＮＨ₂）（ＣＨ₃）またはＮＨ₂であり；各Ｒ²およびＲ³は独立して、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルまたは直結合（ｓｔｒａｉｇｈｔ ｂｏｎｄ）であり；各Ｒ⁴は、Ｈ、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルまたは−（Ｑ³）_q−ＮＨ₂であり；各Ｒ⁵は、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルまたは直結合であり；ｎは、０〜６０の整数であり；ｍは、２〜３０の整数であり；ｐは、０〜５の整数であり；各ｑは、０〜３０の整数である］
を有するポリエーテルアミンを前記プレミックスに加える工程と、
（ｃ）前記プレミックスおよび前記ポリエーテルアミンを一緒に粉砕する工程と；
（ｄ）水性媒体で洗浄して前記粉砕剤を除去してプレスケーキを形成する工程と
を含む顔料プレスケーキの製造方法を提供する。

別の実施形態は、粉砕剤が無機塩であることを規定する。

別の実施形態は、ｐが０であることを規定する。

別の実施形態は、Ｒ¹がＮＨ₂であることを規定する。

別の実施形態は、Ｑ¹が−ＯＣＨ₂ＣＨ₂−であることを規定する。

別の実施形態は、Ｑ²が−ＯＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₃）−であることを規定する。

別の実施形態は、ｎが０であることを規定する。

別の実施形態は、ｍが２〜１０であることを規定する。

別の実施形態は、Ｒ¹がＣＨ₃であることを規定する。

別の実施形態は、Ｒ¹が−ＣＨ₂ＣＨ（ＮＨ₂）（ＣＨ₃）であることを規定する。

別の実施形態は、
（ａ）顔料、粉砕剤およびビヒクルを含む混合物を粉砕してプレミックスを形成する工程であって、前記粉砕剤が前記ビヒクルに不溶性であり、水に可溶性である、工程と、
（ｂ）式（Ｉ）：

［式中、各Ｑ¹、Ｑ²およびＱ³は独立して、−ＯＣＨ₂ＣＨ₂−または−ＯＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₃）−であり；Ｒ¹は、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキル、−ＣＨ₂ＣＨ（ＮＨ₂）（ＣＨ₃）またはＮＨ₂であり；各Ｒ²およびＲ³は独立して、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルまたは直結合であり；各Ｒ⁴は、Ｈ、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルまたは−（Ｑ³）_q−ＮＨ₂であり；各Ｒ⁵は、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルまたは直結合であり；ｎは、０〜６０の整数であり；ｍは、２〜３０の整数であり；ｐは、０〜５の整数であり；各ｑは、０〜３０の整数である］
を有するポリエーテルアミンを前記プレミックスに加える工程と、
（ｃ）前記プレミックスおよび前記ポリエーテルアミンを一緒に粉砕する工程と；
（ｄ）水性媒体で洗浄して前記粉砕剤を除去してプレスケーキを形成する工程と；
（ｅ）水性ビヒクルおよびポリマー分散剤を、この順番にまたは任意の他の実行可能な順番に加え、工程（ｄ）からの前記プレスケーキを分散させて分散系（ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）を形成する工程と
を含む水性顔料分散系の製造方法を提供する。

別の実施形態は、顔料分散系の上記の製造方法が、限外濾過工程を工程（ｅ）後にさらに含むことを規定する。

別の実施形態は、ポリマー分散剤が架橋性部分を含有することを規定する。

別の実施形態は、顔料分散系の上記の製造方法が、前記ポリエーテルアミンおよび前記架橋性部分を架橋剤と反応させる工程をさらに含むことを規定する。

別の実施形態は、架橋剤が、エポキシド、イソシアネート、カルボジイミド、Ｎ−メチロール、オキサゾリン、シラン、およびそれらの混合物からなる群から選択される１つ以上のメンバーであることを規定する。

さらに別の実施形態は、水性インクジェットビヒクルと水性顔料分散系とを含むインクジェットインクであって、前記水性顔料分散系が、
（ａ）顔料、粉砕剤およびビヒクルを含む混合物を粉砕してプレミックスを形成する工程であって、前記粉砕剤が前記ビヒクルに不溶性であり、水に可溶性である、工程と、
（ｂ）式（Ｉ）：

［式中、各Ｑ¹、Ｑ²およびＱ³は独立して、−ＯＣＨ₂ＣＨ₂−または−ＯＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₃）−であり；Ｒ¹は、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキル、−ＣＨ₂ＣＨ（ＮＨ₂）（ＣＨ₃）またはＮＨ₂であり；各Ｒ²およびＲ³は独立して、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルまたは直結合であり；各Ｒ⁴は、Ｈ、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルまたは−（Ｑ³）_q−ＮＨ₂であり；各Ｒ⁵は、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルまたは直結合であり；ｎは、０〜６０の整数であり；ｍは、２〜３０の整数であり；ｐは、０〜５の整数であり；各ｑは、０〜３０の整数である］
を有するポリエーテルアミンを前記プレミックスに加える工程と、
（ｃ）前記プレミックスおよび前記ポリエーテルアミンを一緒に粉砕する工程と；
（ｄ）水性媒体で洗浄して前記粉砕剤を除去してプレスケーキを形成する工程と；
（ｅ）水性ビヒクルおよびポリマー分散剤を、この順番にまたは任意の他の実行可能な順番に加え、工程（ｄ）からの前記プレスケーキを分散させて分散系を形成する工程と
を含む方法によって製造されるインクジェットインクを提供する。

本実施形態のこれらのおよび他の特徴および利点は、以下の詳細な説明を読むことで当業者によってより容易に理解されるであろう。明確にするために、別個の実施形態として上および下に記載される、開示される実施形態のある種の特徴はまた、単一実施形態で組み合わせて提供されてもよい。逆に、単一実施形態との関連で記載される開示される実施形態の様々な特徴はまた、別々にまたは任意の副次的組み合わせで提供されてもよい。

特に明記しないまたは定義しない限り、本明細書に用いられるすべての専門用語および科学用語は、本開示が関連する技術分野の当業者によって一般に理解される意味を有する。

特に明記しない限り、すべての百分率、比などは重量による。

量、濃度、または他の値もしくはパラメーターが、範囲、好ましい範囲または好ましい上限値および好ましい下限値のリストのいずれかとして与えられるとき、これは、範囲が別々に開示されているかどうかに関係なく、任意の範囲上限もしくは好ましい値と任意の範囲下限もしくは好ましい値との任意のペアから形成されるすべての範囲を具体的に開示するものと理解されるべきである。数値の範囲が本明細書に列挙される場合、特に明記しない限り、この範囲は、その終点、ならびにこの範囲内のすべての整数および分数を含むことを意図される。

用語「約」が値または範囲の終点を記載するのに用いられるとき、本開示は言及されるその具体的な値または終点を含むと理解されるべきである。

本明細書で用いるところでは、「含む」は、述べられる特徴、整数、工程、もしくは言及されるような成分の存在を明記するものと解釈されるべきであるが、１つ以上の特徴、整数、工程、もしくは成分、またはそれらの群の存在または追加を排除しない。さらに、用語「含む」は、用語「〜から本質的になる」および「からなる」によって包含される例を含むことを意図される。同様に、用語「〜から本質的になる」は、用語「からなる」によって包含される例を含むことを意図される。

本明細書で用いるところでは、用語「分散系」は、１つの相がバルク物質の全体にわたって分布する（多くの場合コロイドサイズ範囲の）細分された粒子から、分散された相または内相である粒子からなり、バルク物質が連続相または外相である２相システムを意味する。

本明細書で用いるところでは、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、もしくは部分的に水溶性の（すなわち、メチルエチルケトン）、有機溶媒（共溶媒）との混合物を意味する。

本明細書で用いるところでは、用語「Ｍｗ」は、重量平均分子量を意味する。

本明細書で用いるところでは、用語「Ｍｎ」は、数平均分子量を意味する。

本明細書で用いるところでは、用語「Ｐｄ」は、重量平均分子量を数平均分子量で割ったものである多分散性を意味する。

本明細書で用いるところでは、用語「ＧＰＣ」は、ゲル浸透クロマトグラフィーを意味する。

本明細書で用いるところでは、用語「Ｄ５０」は、粒度の分布の５０パーセンタイル（中央値）の体積粒子径を意味する。

本明細書で用いるところでは、用語「Ｄ９５」は、粒度の分布の９５パーセンタイルの体積粒子径を意味する。

本明細書で用いるところでは、用語「ｐｓｉ」は、圧力単位である重量ポンド毎平方インチを意味する。

本明細書で用いるところでは、用語「ｃＰｓ」は、粘度単位であるセンチホイズを意味する。

本明細書で用いるところでは、用語「ｍＮ・ｍ−１」は、表面張力単位であるミリニュートン毎メートルを意味する。

本明細書で用いるところでは、用語「ダイン／ｃｍ」は、表面張力単位であるダイン毎センチメートルを意味する。

本明細書で用いるところでは、用語「μＳ／ｃｍ」は、導電率単位であるマイクロジーメンス／センチメートルを意味する。

本明細書で用いるところでは、用語「ｍＰａ・ｓ」は、粘度単位であるミリパスカル秒を意味する。

本明細書で用いるところでは、用語「ＡＮ」は、酸価、ｍｇ ＫＯＨ／ｇの顔料を意味する。

本明細書で用いるところでは、用語「スルホラン」は、テトラメチレンスルホンを意味する。

本明細書で用いるところでは、「ＩＰＤＩ」は、イソホロンジイソシアネートを意味する。

本明細書で用いるところでは、「ＡＰＩＺ」は、アミノプロピルイミダゾールを意味する。

本明細書で用いるところでは、用語「ＥＤＴＡ」は、エチレンジアミン四酢酸を意味する。

本明細書で用いるところでは、用語「ＩＤＡ」は、イミノ二酢酸を意味する。

本明細書で用いるところでは、用語「ＥＤＤＨＡ」は、エチレンジアミン−ジ（ｏ−ヒドロキシフェニル酢酸）を意味する。

本明細書で用いるところでは、用語「ＮＴＡ」は、ニトリロ三酢酸を意味する。

本明細書で用いるところでは、用語「ＤＨＥＧ」は、ジヒドロキシエチルグリシンを意味する。

本明細書で用いるところでは、用語「ＣｙＤＴＡ」は、トランス−１，２−シクロヘキサンジアミン四酢酸を意味する。

本明細書で用いるところでは、用語「ＤＴＰＡ」は、ジエチレントリアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−五酢酸を意味する。

本明細書で用いるところでは、用語「ＧＥＤＴＡ」は、グリコールエーテルジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸を意味する。

本明細書で用いるところでは、Ｐｒｏｘｅｌ^TM ＧＸＬは、Ｌｏｎｚａ Ｌｔｄ．，Ｂａｓｅｌ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄによって供給される抗菌剤である。

特に記載のない限り、上記の化学薬品は、Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）または実験室化学薬品の他の同様な供給業者から入手された。

さらに、単数形での言及にはまた、文脈が具体的にそうではないと述べない限り複数が含まれる（例えば、冠詞「ａ」および「ａｎ」は、１つ、または１つ以上を意味してもよい）。

一実施形態では、本開示は、
（ａ）顔料、粉砕剤およびビヒクルを含む混合物を粉砕してプレミックスを形成する工程であって、前記粉砕剤が前記ビヒクルに不溶性であり、水に可溶性である、工程と、
（ｂ）式（Ｉ）：

［式中、各Ｑ¹、Ｑ²およびＱ³は独立して、−ＯＣＨ₂ＣＨ₂−または−ＯＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₃）−であり；Ｒ¹は、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキル、−ＣＨ₂ＣＨ（ＮＨ₂）（ＣＨ₃）またはＮＨ₂であり；各Ｒ²およびＲ³は独立して、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルまたは直結合であり；各Ｒ⁴は、Ｈ、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルまたは−（Ｑ³）_q−ＮＨ₂であり；各Ｒ⁵は、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルまたは直結合であり；ｎは、０〜６０の整数であり；ｍは、２〜３０の整数であり；ｐは、０〜５の整数であり；各ｑは、０〜３０の整数である］
を有するポリエーテルアミンを前記プレミックスに加える工程と、
（ｃ）前記プレミックスおよび前記ポリエーテルアミンを一緒に粉砕する工程と；
（ｄ）水性媒体で洗浄して前記粉砕剤を除去してプレスケーキを形成する工程と
を含む顔料プレスケーキの製造方法を提供する。

工程（ａ）では、顔料、粉砕剤、およびビヒクルは、機械的に粉砕されるかまたは一緒に混練される。ビヒクルは典型的には、水に可溶性な有機溶媒である。好適な有機溶媒には、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、トリエチレングリコール、ジエチレングリコールおよびジプロピレングリコールなどのＣ₂〜Ｃ₆ジオール；メタノール、エタノールおよびプロパノールなどのＣ₁〜Ｃ₈アルコール；ホルムアミド、ジメチルホルムアミドおよびＮ−メチルピロリドンなどのアミド；ならびにスルホランおよびジメチルスルホキシドなどのスルホキシドが挙げられるが、それらに限定されない。粉砕剤はビヒクルに不溶性であり、水に可溶性である。「不溶性の」は、２５℃で、１リットルの溶媒、例えば、ビヒクルへの、０．００５グラム未満の溶質、例えば、粉砕剤の溶解度を有することを意味する。「可溶性の」は、１リットルの溶媒、例えば、水への、０．００５グラム以上の溶質、例えば、粉砕剤の溶解度を有することを意味する。典型的な粉砕剤は、微粉化された塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム、塩化カルシウム、塩化アルミニウム、塩化亜鉛および塩化第二鉄などの、適切なサイズの顆粒無機塩である。典型的には、粉砕剤対顔料の重量比は、３：１〜２０：１である。より典型的には、粉砕剤対顔料の重量比は、６：１〜１０：１である。

工程（ｂ）では、式（Ｉ）：

［式中、各Ｑ¹、Ｑ²およびＱ³は独立して、−ＯＣＨ₂ＣＨ₂−または−ＯＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₃）−であり；Ｒ¹は、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキル、−ＣＨ₂ＣＨ（ＮＨ₂）（ＣＨ₃）またはＮＨ₂であり；各Ｒ²およびＲ³は独立して、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルまたは直結合であり；各Ｒ⁴は、Ｈ、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルまたは−（Ｑ³）_q−ＮＨ₂であり；各Ｒ⁵は、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルまたは直結合であり；ｎは、０〜６０の整数であり；ｍは、２〜３０の整数であり；ｐは、０〜５の整数であり；各ｑは、０〜３０の整数である］
を有するポリエーテルアミンが、工程（ａ）からのプレミックスに加えられる。ポリエーテルアミン対顔料の重量比は、典型的には１：１０００〜１：５；より典型的には１：５０〜１：２０である。

工程（ｃ）では、プレミックスおよびポリエーテルアミンが、ステンレス製水平混合容器で一般に行われる粉砕にかけられる。多くの場合粉砕は最初に、一温度で行われ、混合を容易にするために温度を上げるまたは下げながら完了するまで続く。十分な粉砕は通常、３０分〜３０時間の期間上記の条件下に粉砕した後に達成される。当業者は、粉砕のための好適な厚さの混合物を形成するために顔料とポリエーテルアミンとの特定のパーリング（ｐａｒｉｎｇ）に基づいて、使用されるべき粉砕剤およびビヒクルの量を容易に決定することができる。

工程（ｃ）中に、粉砕または混練は、ポリエーテルアミンを顔料表面に付着させる。ポリエーテルアミンは、顔料に化学結合しないが、その代わりに顔料表面上へ物理的に取り込まれる。こうして顔料表面の特性は、顔料表面に付着しているポリエーテルアミンによって変えられる。ポリエーテルアミンの親水性質は、それが付着した顔料と分散剤との間の相互作用を容易にして安定な分散系を形成することができる。

工程（ｄ）では、工程（ｃ）の生成物が、粉砕剤およびビヒクルを除去するために水性媒体で洗浄される。この水性媒体は典型的には、水または水と、メタノール、エタノール、もしくは他のＣ₃〜Ｃ₄アルコールなどの有機溶媒との混合物である。十分な攪拌が一般に、粉砕剤を溶解させるために必要とされる。多くの場合、粉砕剤をイオン化させてその除去を容易にするためにｐＨを調整することが必要である。典型的には、このプロセスを容易にするために温水が用いられるかまたは熱が加えられる。混合物は、処理された顔料のプレスケーキを与えるために、濾過、次いで追加の洗浄によって分離される。洗浄は通常、濾液の導電率を測定することによってモニターされる。濾液の導電率が２５０μＳ／ｃｍよりも下に下がったときに、洗浄は十分であると見なされる。

別の実施形態では、本開示は、工程（ｅ）を顔料プレスケーキの上記の製造方法に組み入れることによる水性顔料分散系の製造方法を提供する。

工程（ｅ）では、工程（ｄ）からのプレスケーキが、顔料分散系を形成するために分散させられる。これは、水性ビヒクルおよびポリマー分散剤を、この順番にまたは任意の他の実行可能な順番に加えること、プレスケーキを分散させることによって行われる。高速分散機（ＨＳＤ）がこの工程に特に好適である。５００ｒｐｍ〜４０００ｒｐｍ、より典型的には２０００ｒｐｍ〜３５００ｒｐｍで運転される、高剪断流体処理装置が、所望の分散化を達成するための最適剪断を提供する。典型的には分散化は、１〜２０パスの間パスツーパス・モード（ｐａｓｓ−ｔｏ−ｐａｓｓ ｍｏｄｅ）で１５，０００ｐｓｉ以下の圧力下に行われる。

任意選択的に、分散系は、工程（ｅ）後の限外濾過工程によってさらに精製される。限外濾過は、任意の従来型クロス−フロー中空繊維膜で実施することができる。典型的には、膜は、０．７５ｍｍよりも大きい、より典型的には１ｍｍよりも大きい内径の繊維を有する。膜を構築するための好適な商業的に入手可能な材料には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスルホン、ポリフッ化ビニリデン、およびセラミックが挙げられる。

ポリエーテルアミン
本開示のポリエーテルアミンは、当業者によって容易に製造され得るかまたは商業的供給源から入手可能である。例えば、Ｈｕｎｔｓｍａｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｔｅｘａｓ，Ｕ．Ｓ．Ａ．）は、式（Ｉ）：

［式中、Ｑ¹、Ｑ²、Ｑ³、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、ｎ、ｍ、ｐおよびｑは、上に定義された通りである］
のポリエーテルアミンの多くを供給している。

単独のまたは組み合わせた、多種多様な有機および無機顔料が、インク、とりわけインクジェットインクを製造するために分散剤ポリマーで分散されてもよい。用語「顔料」は本明細書で用いるところでは、分散剤で分散され、分散剤の存在下に分散条件下に処理されることを必要とする不溶性着色剤を意味する。着色剤にはまた、分散染料が含まれる。分散プロセスは、安定な分散した顔料をもたらす。顔料粒子は、インクジェット印刷装置を通して、とりわけ約１０ミクロン〜約５０ミクロンの範囲の直径を通常有する噴出ノズルでインクの自由流れを可能にするために十分に小さい。粒径はまた、インクの寿命の全体にわたって決定的に重要であり、顔料分散安定性にも影響を及ぼす。極めて小さい粒子のブラウン運動は、粒子の凝集を防ぐのに役立つであろう。小さい粒子を最大色強度および光沢のために使用することがまた望ましい。有用な粒径の範囲は典型的には約０．００５ミクロン〜約１５ミクロンである。典型的には、顔料粒径は、約０．００５〜約５ミクロン、最も典型的には約０．００５〜約１ミクロンの範囲であるべきである。動的光散乱によって測定されるような平均粒径は約５００ｎｍ未満、典型的には約３００ｎｍ未満である。

選択された顔料は乾燥形態または湿潤形態で使用されてもよい。例えば、顔料は通常水性媒体中で製造され、生じた顔料は水−湿潤プレスケーキとして得られる。プレスケーキ形態では、顔料は、それが乾燥形態にあるようには凝集しない。従って、水−湿潤プレスケーキ形態での顔料は、乾燥形態での顔料ほどプレミックスプロセスにおいて解凝集するために多くの混合エネルギーを必要としない。代表的な市販の乾燥顔料は、米国特許第５，０８５，６９８号明細書にリストされている。

インクジェットインクに有用な色特性を持った顔料の幾つかの例には、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ１５：３およびＰｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：４からのシアン顔料；Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１２２およびＰｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２０２からのマゼンタ顔料；Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１４、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ９５、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １１０、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １１４、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １２８およびＰｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５５からの黄色顔料；Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ ５、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ ３４、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ ４３、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ ６２、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ４９：２、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １１２、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １４９、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７８、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １８８、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５５、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２６４およびＰｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２６９からの赤色顔料；Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ １、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ２、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７およびＰｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ３６からの緑色顔料；Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ ６０、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ３、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １９、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ３２、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ３６およびＰｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ３８からの青色顔料；ＴｉＯ₂およびＺｎＯなどの白色顔料；ならびに黒色顔料カーボンブラックが挙げられる。本明細書で用いられる顔料名および省略形は、Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｄｙｅｒｓ ａｎｄ Ｃｏｌｏｕｒｉｓｔｓ（Ｂｒａｄｆｏｒｄ，Ｙｏｒｋｓｈｉｒｅ，ＵＫ）によって確立され、Ｔｈｅ Ｃｏｌｏｒ Ｉｎｄｅｘ、第３版、１９７１年に公表されている顔料の「Ｃ．Ｉ．」名称である。

有機顔料の場合、インクは、総インク重量を基準にして重量で、約３０％以下、典型的には０．１％〜約２５％、より具体的には０．２５％〜１０％の顔料を含有してもよい。無機顔料が選択される場合、無機顔料が一般に有機顔料より高い密度を有するので、インクは、有機顔料を用いる匹敵するインクでよりも高い重量百分率の顔料を含有する傾向があろう。

分散剤
ポリマー分散剤は、ランダムポリマーまたは構造化ポリマーであってもよい。典型的には、ポリマー分散剤は、疎水性モノマーと親水性モノマーとのコポリマーである。「ランダムポリマー」は、各モノマーの分子がポリマー骨格中にランダムに配置されているポリマーを意味する。好適なランダムポリマー分散剤に関する参考文献については、米国特許第４，５９７，７９４号明細書を参照されたい。「構造化ポリマー」は、ブロック、分岐、グラフトまたは星形構造を有するポリマーを意味する。構造化ポリマーの例には、米国特許第５，０８５，６９８号明細書に開示されているものなどのＡＢまたはＢＡＢブロックコポリマー；欧州特許第０５５６６４９号明細書に開示されているものなどのＡＢＣブロックコポリマー；および米国特許第５，２３１，１３１号明細書に開示されているものなどのグラフトポリマーが挙げられる。使用することができる他のポリマー分散剤は、例えば、米国特許第６，１１７，９２１号明細書、米国特許第６，２６２，１５２号明細書、米国特許第６，３０６，９９４号明細書および米国特許第６，４３３，１１７号明細書に記載されている。

分散剤とポリエーテルアミンとの架橋
ポリマー分散剤は、架橋性官能部分を含有することができる。ポリエーテルアミン上のアミノ基は、架橋性官能部分である。ポリマー分散剤およびポリエーテルアミンは従って架橋剤と反応することができる。ポリマー分散剤中に存在する好適な架橋性官能基および架橋剤中に存在してもよいコンパニオン架橋基が下表で特定される。

ポリマー分散剤およびポリエーテルアミン上の架橋性部分対架橋剤上の架橋基のモル比は、１５：１〜１：１．５、典型的には９：１〜１：１．１、最も典型的には８：１〜１：１である。モル比を計算する際には、ポリマー分散剤およびポリエーテルアミン上のすべての架橋性部分、および架橋剤上のすべての架橋基が含められる。

インクビヒクル
本開示の顔料入りインクは、水性キャリア媒体としても知られる、インクビヒクル、典型的には水性インクジェットビヒクル、または水性ビヒクルを含む。

インクビヒクルは、水性分散系および任意選択の添加剤のための液体キャリア（または媒体）である。用語「水性インクビヒクル」は、水または水と共溶媒もしくは保湿剤と一般に言われる１つ以上の有機の、水溶性ビヒクル成分との混合物からなるインクビヒクルを意味する。好適な混合物の選択は、所望の表面張力および粘度、選択された顔料、顔料入りインクジェットインクの乾燥時間、ならびにインクが印刷される紙の種類などの、具体的な用途の要件に依存する。当該技術分野では、共溶媒が印刷された基材上でのインクの浸透および乾燥を助けることができるときに、それは浸透剤と言われることもある。

水溶性有機溶媒および保湿剤の例には、アルコール、ケトン、ケト−アルコール、エーテルならびにチオジグリコール、スルホラン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンおよびカプロラクタムなどのその他のもの；エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、トリメチレングリコール、ブチレングリコールおよびヘキシレングリコールなどのグリコール；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのオキシエチレンまたはオキシプロピレンの付加ポリマー；グリセロールおよび１，２，６−ヘキサントリオールなどのトリオール；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルなどの、多価アルコールの低級アルキルエーテル；ジエチレングリコールジメチルまたはジエチルエーテルなどの、多価アルコールの低級ジアルキルエーテル；ウレアおよび置換ウレアが挙げられる。

水と、ジエチレングリコールなどの、多価アルコールとの混合物が水性インクビヒクルとして典型的である。水とジエチレングリコールとの混合物の場合には、インクビヒクルは通常、３０重量％水および７０％ジエチレングリコール〜９５％水および５重量％ジエチレングリコール、より典型的には６０％水および４０％ジエチレングリコール〜９５％水および５％ジエチレングリコールを含有する。百分率は、インクビヒクルの総重量を基準としている。水とブチルカルビトールとの混合物もまた有効なインクビヒクルである。

インク中のインクビヒクルの量は、インクの総重量を基準として重量で、典型的には７０％〜９９．８％、より典型的には８０％〜９９．８％の範囲にある。

インクビヒクルは、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（速乾性）であるよう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。典型的な１，２−アルカンジオールは、Ｃ₄〜Ｃ₆アルカンジオールであり、１，２−ヘキサンジオールが最も典型的である。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、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓから商業的に入手可能なＳｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）シリーズ）、エトキシル化アルキル第一級アルコール（例えば、Ｓｈｅｌｌから商業的に入手可能なＮｅｏｄｏｌ（登録商標）シリーズ）およびエトキシル化アルキル第二級アルコール（例えば、Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅから商業的に入手可能なＴｅｒｇｉｔｏｌ（登録商標）シリーズ）、スルホスクシネート（例えば、Ｃｙｔｅｃから商業的に入手可能なＡｅｒｏｓｏｌ（登録商標）シリーズ）、オルガノシリコーン（例えば、Ｗｉｔｃｏから商業的に入手可能なＳｉｌｗｅｔ（登録商標）シリーズ）およびフルオロ界面活性剤（例えば、ＤｕＰｏｎｔから商業的に入手可能なＺｏｎｙｌ（登録商標）シリーズ）が含まれる。

添加さ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典型的には、インクの総重量を基準として、１重量％〜１５重量％、より典型的には２重量％〜１０重量％の範囲にある。界面活性剤が、インクの総重量を基準として重量で、典型的には０．０１％〜５％、より典型的には０．２％〜２％の量で使用されてもよい。

他の添加剤
他の原料、添加剤は、かかる他の原料がインクジェットインクの安定性および出射性を妨げない程度まで、インクジェットインク中へ調合されてもよい。これは、当業者による所定の実験によって容易に決定され得る。

エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、イミノ二酢酸（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（またはキレート）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、有利であり得る。

ポリマーが、耐久性または他の特性を向上させるためのインクに添加されてもよい。ポリマーは、ビヒクルにまたは分散形態に可溶性であることができ、イオン性または非イオン性であることができる。可溶性ポリマーには、線状ホモポリマーおよびコポリマーまたはブロックポリマーが含まれる。それらはまた、グラフトもしくは分岐ポリマー、星型およびデンドリマーなどの構造化ポリマーであることができる。分散ポリマーには、例えば、ラテックスおよびヒドロゾルが含まれてもよい。ポリマーは、フリーラジカル、群間移動、イオン、縮合および他のタイプの重合を含むが、それらに限定されない任意の公知方法によって製造されてもよい。それらは、溶液重合法、乳化重合法、または懸濁重合法によって製造されてもよい。典型的なクラスのポリマー添加物には、アニオン性アクリルポリマー、スチレン−アクリルポリマーおよびポリウレタンポリマーが含まれる。

ポリマーが存在するとき、そのレベルは典型的には、インクの総重量を基準として、約０．０１重量％〜約３重量％である。この上限は、インク粘度または他の物理的制限によって決定される。

殺生物剤が微生物の増殖を抑えるために使用されてもよい。

充填剤、可塑剤、顔料、カーボンブラック、シリカゾル、他のポリマー分散系および公知の均染剤、湿潤剤、消泡剤、安定剤、ならびに所望の最終用途向けに知られている他の添加剤がまた、分散系へ組み入れられてもよい。

インク特性
ジェット速度、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く影響される。顔料入りインクジェットインクは典型的には、２５℃で約２０ｍＮ．ｍ^-1〜約７０ｍＮ．ｍ^-1の範囲の表面張力を有する。粘度は２５℃で３０ｍＰａ．ｓほどに高いものであることができるが、典型的には幾分より低い。インクは、広範囲の噴出条件、材料構成ならびにノズルの形状およびサイズに適合する物理的特性を有する。インクは、インクジェット装置において有意な程度に閉塞しないように長期間優れた貯蔵安定性を有するべきである。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ｇを腐食するべきではなく、それは、本質的に無臭および非毒性であるべきである。

いかなる特定の粘度範囲またはプリントヘッドにも制限されないが、本開示のインクはより低粘度用途に特に好適である。従って、本開示のインクの（２５℃での）粘度は、約７ｍＰａ．ｓ未満、または約５ｍＰａ．ｓ未満、さらにより有利には、約３．５ｍＰａ．ｓ未満であってもよい。

以下の実施例は、それらに限定されることなく、本開示の特定の実施形態を例示する。

［実施例］
粒径測定
分散系、顔料およびインクについての粒径は、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ／Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ（Ｍｏｎｔｇｏｍｅｒｙｖｉｌｌｅ ＰＡ）製のＭｉｃｒｏｔｒａｃ（登録商標）ＵＰＡ １５０分析計を用いる動的光散乱によって測定した。

この技法は、粒子の速度分布と粒径との間の関係をベースとしている。レーザー発生光は、各粒子から散乱され、粒子ブラウン運動によってＤｏｐｐｌｅｒシフトする。シフトした光とシフトしていない光との間の周波数差を増幅し、デジタル化し、解析して粒度分布を導き出す。結果を、Ｄ５０、またはＤ９５として報告する。

酸価（Ａｃｉｄ Ｎｕｍｂｅｒ）の測定
本開示では、酸価は、ミリグラム（ｍｇ）ＫＯＨ毎顔料１グラムとして（１グラムの顔料を滴定するために必要とされるｍｇ ＫＯＨ）として表される。顔料の酸価を測定するために、８０％の水と２０％のエタノールとの５０グラムの混合物を、５グラムの乾燥顔料に加え、次いで十分な量の水性ＫＯＨ（１１．７Ｎ）を加えてｐＨを少なくとも１１．０にする。結果として生じるスラリーを、ｐＨをモニターし、記録しながら、水性ＨＣｌ（０．５Ｍ）で撹拌下に滴定する。このようにして得られるｐＨトレースは、２つの変曲点を有し、第１変曲点（典型的にはほぼｐＨ８）は、溶液中の過剰のＫＯＨを中和するために必要とされる酸の量を表し、第２変曲点（典型的にはほぼｐＨ５）は、過剰のＫＯＨと顔料上の酸性基を中和するために消費されたＫＯＨとの両方を中和するために必要とされる酸の量を表す。これらの２つの変曲点の間で加えられたＨＣｌのミリモル数が、顔料上の酸のミリモル数に相当する。このミリモル数にＫＯＨの分子量を乗じ、滴定された試料中の顔料の元の重量（グラム）で割ると、ｍｇ ＫＯＨ毎顔料１グラムの単位での顔料についての酸価を与える。

ポリマー１：ＩＰＤＩ／Ｔ６５０／ＡＰＩＺ
２Ｌの反応器に、１６５．９ｇのポリＴＨＦ６５０（ＢＡＳＦによって供給される）、４４９．７ｇのスルホラン（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって供給される、５％Ｐｒｏｇｌｙｄｅ^TM ＤＭＭ）、０．３９ｇのジブチルスズジラウレートおよび９６．２ｇのジメチロールプロピオン酸を装入した。反応混合物を７２℃に加熱した。この混合物に、２３８．４ｇのＩＰＤＩを２５分間にわたって、次いで３０ｇのスルホランを加えた。反応物を２．５時間８０℃に保持した。測定％ＮＣＯ含有率は０．８８％であった。反応混合物に２４．４ｇのＡＰＩＺを１０分にわたって加えた。反応物を１時間８０℃に保持し、測定％ＮＣＯ含有率は０．３％であった。８０℃でもう１時間後に、ポリウレタン溶液を、水性ＫＯＨ（４５％、８０．４ｇ）と２８１．５ｇの水との混合物、次いで追加の６３５．６ｇの水および２．０ｇのＰｒｏｘｅｌ^TM ＧＸＬを加えることによって高速混合下に反転させた。結果として生じるポリウレタン分散系は、１３０．２ｃＰｓの粘度、２７．４３％の固形分、８．８１のｐＨ、５０９４のＧＰＣによる数平均分子量（Ｍｎ）および２．２１のＰＤを有した。

顔料表面の改質
顔料１〜８を、下に記載されるように様々なポリエーテルアミンでの処理にかけた。

顔料１
シグマブレード混練アームを備えた１ガロンのステンレス製水平ミキサー（Ｂａｋｅｒ Ｐｅｒｋｉｎｓ，Ｍｏｄｅｌ ＡＮ４−２）に、１２５ｇのＰｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ２６９（ＰＲ ２６９、Ｔｒｕｓｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌによって供給されるＴＲＣ２６９−０２のような）、９１２．５ｇの微粉化塩化ナトリウム（Ｃａｒｇｉｌｌによって供給される）、１８７．５ｇのジエチレングリコールおよび２５ｇのＪｅｆｆａｍｉｎｅ（登録商標）Ｄ−２３０（Ｈｕｎｔｓｍａｎによって供給される）を装入した。加熱ジャケットの温度を１５０℃に設定し、混合物を６時間混練した。加熱ジャケットの温度を６０℃に下げ、混合物を追加の１７時間３５分間混練した。

２つの別個の４リットルのガラスビーカー中で、５５０ｇの混練した混合物を２リットルの温水に混ぜ込み、激しくかき混ぜながら攪拌した。希釈混合物のｐＨを１．０未満に調整し、混合物を９８℃に加熱し、２時間その温度に保持した。

両ビーカーからの顔料スラリーを濾過し、濾液の導電率が１２０μＳ／ｃｍに達するまで脱イオン水で洗浄して塩および溶媒を除去して２９．１％の固形分を含有する顔料プレスケーキを得た。

顔料２
シグマブレード混練アームを備えた１ガロンのステンレス製水平ミキサー（Ｂａｋｅｒ Ｐｅｒｋｉｎｓ，Ｍｏｄｅｌ ＡＮ４−２）に、１２５ｇのＰＲ ２６９（Ｔｒｕｓｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌによって供給されるＴＲＣ ２６９−０２のような）、９１２．５ｇの微粉化塩化ナトリウム（Ｃａｒｇｉｌｌによって供給される）、１８７．５ｇのジエチレングリコールおよび２５ｇのＪｅｆｆａｍｉｎｅ（登録商標）Ｄ−４００（Ｈｕｎｔｓｍａｎによって供給される）を装入した。加熱ジャケットの温度を１５０℃に設定し、混合物を６時間混練した。加熱ジャケットの温度を６０℃に下げ、混合物を追加の１８時間混練した。

２つの別個の４リットルのガラスビーカー中で、５５０ｇの混練した混合物を２リットルの温水に混ぜ込み、激しくかき混ぜながら攪拌した。希釈混合物のｐＨを１．０未満に調整し、混合物を９８℃に加熱し、２時間その温度に保持した。

両ビーカーからの顔料スラリーを濾過し、濾液の導電率が４５０μＳ／ｃｍに達するまで脱イオン水で洗浄して塩および溶媒を除去して３１．８％の固形分を含有する顔料プレスケーキを得た。

顔料３
シグマブレード混練アームを備えた１ガロンのステンレス製水平ミキサー（Ｂａｋｅｒ Ｐｅｒｋｉｎｓ，Ｍｏｄｅｌ ＡＮ４−２）に、１２５ｇのＰｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １８４（ＰＲ １８４、Ｔｒｕｓｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌによって供給されるＴＲＣ １８４−０１のような）、９１２．５ｇの微粉化塩化ナトリウム（Ｃａｒｇｉｌｌによって供給される）、１８７．５ｇのジエチレングリコールおよび２５ｇのＪｅｆｆａｍｉｎｅ（登録商標）Ｄ−４００（Ｈｕｎｔｓｍａｎによって供給される）を装入した。加熱ジャケットの温度を１２５℃に設定し、混合物を６時間混練した。加熱ジャケットの温度を６０℃に下げ、混合物を追加の１８時間混練した。

２つの別個の４リットルのガラスビーカー中で、５５０ｇの混練した混合物を２リットルの温水に混ぜ込み、激しくかき混ぜながら攪拌した。希釈混合物のｐＨを１．０未満に調整し、混合物を９８℃に加熱し、２時間その温度に保持した。

両ビーカーからの顔料スラリーを濾過し、濾液の導電率が４６０μＳ／ｃｍに達するまで脱イオン水で洗浄して塩および溶媒を除去した。フィルターケーキを一晩乾燥するに任せて５１．７％の固形分を含有する顔料プレスケーキを得た。

顔料４
シグマブレード混練アームを備えた１ガロンのステンレス製水平ミキサー（Ｂａｋｅｒ Ｐｅｒｋｉｎｓ，Ｍｏｄｅｌ ＡＮ４−２）に、１２５ｇのＰｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １４６（ＰＲ １４６、Ｃａｐｐｅｌｌｅ Ｐｉｇｍｅｎｔｓによって供給されるＮａｐｈｔｈｏｌ Ｃａｒｍｉｎｅ ４６３５Ｃのような）、９６２．５ｇの微粉化塩化ナトリウム（Ｃａｒｇｉｌｌによって供給される）、１５０．０ｇのジエチレングリコールおよび２５ｇのＪｅｆｆａｍｉｎｅ（登録商標）Ｄ−２３０（Ｈｕｎｔｓｍａｎによって供給される）を装入した。加熱ジャケットの温度を１２５℃に設定し、混合物を６時間混練した。加熱ジャケットの温度を６０℃に下げ、混合物を追加の２０時間混練した。

２つの別個の４リットルのガラスビーカー中で、５５０ｇの混練した混合物を２リットルの温水に混ぜ込み、激しくかき混ぜながら攪拌した。希釈混合物のｐＨを１．０未満に調整し、混合物を９８℃に加熱し、２時間その温度に保持した。

両ビーカーからの顔料スラリーを濾過し、濾液の導電率が４３０μＳ／ｃｍに達するまで脱イオン水で洗浄して塩および溶媒を除去した。フィルターケーキを、一晩空気を流しながらフード中で乾燥するに任せて９２．２％の固形分を含有する顔料プレスケーキを得た。

顔料５
シグマブレード混練アームを備えた１ガロンのステンレス製水平ミキサー（Ｂａｋｅｒ Ｐｅｒｋｉｎｓ，Ｍｏｄｅｌ ＡＮ４−２）に、１２５ｇのＰＲ １４６（Ｃａｐｐｅｌｌｅ Ｐｉｇｍｅｎｔｓによって供給されるＮａｐｈｔｈｏｌ Ｃａｒｍｉｎｅ ４６３５Ｃのような）、９６２．５ｇの微粉化塩化ナトリウム（Ｃａｒｇｉｌｌによって供給される）、１５０．０ｇのジエチレングリコールおよび２５ｇのＪｅｆｆａｍｉｎｅ（登録商標）Ｄ−４００（Ｈｕｎｔｓｍａｎによって供給される）を装入した。加熱ジャケットの温度を１２５℃に設定し、混合物を６時間混練した。加熱ジャケットの温度を６０℃に下げ、混合物を追加の１８時間混練した。

２つの別個の４リットルのガラスビーカー中で、５５０ｇの混練した混合物を２リットルの温水に混ぜ込み、激しくかき混ぜながら攪拌した。希釈混合物のｐＨを１．０未満に調整し、混合物を９８℃に加熱し、２時間その温度に保持した。

両ビーカーからの顔料スラリーを濾過し、濾液の導電率が８０μＳ／ｃｍに達するまで脱イオン水で洗浄して塩および溶媒を除去した。フィルターケーキを、一晩空気を流しながらフード中で乾燥するに任せて９８．４％の固形分を含有する顔料プレスケーキを得た。

顔料６
シグマブレード混練アームを備えた１ガロンのステンレス製水平ミキサー（Ｂａｋｅｒ Ｐｅｒｋｉｎｓ，Ｍｏｄｅｌ ＡＮ４−２）に、１２５ｇのＰＲ ２６９（Ｔｒｕｓｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌによって供給されるＴＲＣ ２６９−０２のような）、９８７．５ｇの微粉化塩化ナトリウム（Ｃａｒｇｉｌｌによって供給される）、１５０．０ｇのジエチレングリコールおよび２５ｇのＳｕｒｆｏｎａｍｉｎｅ（登録商標）Ｌ−１００（Ｈｕｎｔｓｍａｎによって供給される）を装入した。加熱ジャケットの温度を１２５℃に設定し、混合物を６時間混練した。加熱ジャケットの温度を６０℃に下げ、混合物を追加の１８時間混練した。

２つの別個の４リットルのガラスビーカー中で、５５０ｇの混練した混合物を２リットルの温水に混ぜ込み、激しくかき混ぜながら攪拌した。希釈混合物のｐＨを１．０未満に調整し、混合物を９８℃に加熱し、２時間その温度に保持した。

両ビーカーからの顔料スラリーを濾過し、濾液の導電率が４５０μＳ／ｃｍに達するまで脱イオン水で洗浄して塩および溶媒を除去した。フィルターケーキを一晩乾燥するに任せて５５．０％の固形分を含有する顔料プレスケーキを得た。

顔料７
シグマブレード混練アームを備えた１ガロンのステンレス製水平ミキサー（Ｂａｋｅｒ Ｐｅｒｋｉｎｓ，Ｍｏｄｅｌ ＡＮ４−２）に、１２５ｇのＰＲ ２６９（Ｔｒｕｓｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌによって供給されるＴＲＣ ２６９−０２のような）、９８７．５ｇの微粉化塩化ナトリウム（Ｃａｒｇｉｌｌによって供給される）、１５０．０ｇのジエチレングリコールおよび２５ｇのＳｕｒｆｏｎａｍｉｎｅ（登録商標）Ｌ−３００（Ｈｕｎｔｓｍａｎによって供給される）を装入した。加熱ジャケットの温度を１２５℃に設定し、混合物を６時間混練した。加熱ジャケットの温度を６０℃に下げ、混合物を追加の２０時間混練した。

２つの別個の４リットルのガラスビーカー中で、５５０ｇの混練した混合物を２リットルの温水に混ぜ込み、激しくかき混ぜながら攪拌した。希釈混合物のｐＨを１．０未満に調整し、混合物を９８℃に加熱し、２時間その温度に保持した。

両ビーカーからの顔料スラリーを濾過し、濾液の導電率が１０μＳ／ｃｍに達するまで脱イオン水で洗浄して塩および溶媒を除去した。フィルターケーキを一晩乾燥するに任せて５３．９％の固形分を含有する顔料プレスケーキを得た。

顔料８
顔料８は、顔料１〜７の製造についてのものと同様の手順を用いてＰｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２（ＰＲ １２２、Ｓｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌによって供給される）およびＪｅｆｆａｍｉｎｅ（登録商標）Ｔ４０３（Ｈｕｎｔｓｍａｎによって供給される）を使用して製造した。

顔料分酸系の製造
以下の手順を用いてマゼンタ分散系を製造した。上に製造した顔料１〜８を、Ｂｕｈｌｅｒ ＰＭＬ Ｍｉｌｌを用いてポリマー１を使って分散させた。このプロセスは、典型的には２０〜３０％の顔料ローディングのプレミックスで始まり、２．５の顔料／分散剤（Ｐ／Ｄ）比を有する最終分散剤レベルをターゲットにした。２．５のＰ／Ｄは、顔料に関して４０％分散剤レベルに相当する。任意選択的に、共溶媒を、プレミックス段階での顔料濡れおよび分散剤の溶解ならびにミリング段階中の粉砕の容易さを促進するために全体分散系調合物の１０％で添加した。他の同様な共溶媒が好適であるが、トリエチレングリコールモノブチルエーテル（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌから供給されるようなＴＥＢ）が選り抜きの共溶媒であった。分散剤を、水への溶解度および溶解を容易にするためにＫＯＨで前もって中和した。プレミックス段階中に、顔料レベルを典型的には２３〜２５％に維持した。プレミックスをその後典型的には１〜２時間Ｓｉｌｖｅｒｓｏｎ（Ｍｏｄｅｌ Ｎｏ．）回転子／固定子装置で処理し、その後に固形分を、最適媒体ミル粉砕条件のために脱イオン水の添加によってミリング段階中に約１６〜２２％にその後下げた。典型的には２〜３時間であった、ミリング段階の完了後に、分散系中の顔料レベルを、脱イオン水での希釈によって約１０〜１５％に下げた。

同様に、ＰＲ ２６９およびＰＲ １８４を顔料として、ポリマー１を分散剤として使用する２つの対照分散系を製造した。これらの顔料は、どのポリエーテルアミンでも処理されなかった。

印刷信頼性の試験
これらの分散系を、４．２％の顔料濃度をターゲットにして標準インクジェットインクビヒクルを使用してインクへ調合した。各インクをＨＰ９４０カートリッジに満たし、ＨＰ ８０００プリンター（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ Ｃｏ．）を用いて印刷した。信頼性試験は、いかなるプリントヘッド・メンテナンスも行うことなく８０ページについて試験画像を繰り返し印刷することからなった。１０ページの印刷毎に、ノズルチェックパターンを印刷し、発射しない（なくなっている）プリントヘッド中のノズルの数をカウントする。このプリントヘッドは約１，０５６個のノズルを有する。なくなっているノズルの数は、印刷信頼性の尺度として用いられる。ノズルチェックパターンからなくなっているノズルが少なければ少ないほど、印刷信頼性はより良好である。

表１に示されるように、ポリエーテルアミンで処理された顔料を使って製造されたインクを含有する、実施例１〜８は、８０ページの印刷後に少数のノズルアウトがあった。ポリエーテルアミンでのいかなる処理もない顔料を使って製造された、対照例は、８０ページの印刷後に多数のノズルアウトがあった。

Claims (20)

1. （ａ）顔料、粉砕剤およびビヒクルを含む混合物を粉砕してプレミックスを形成する工程であって、前記粉砕剤が前記ビヒクルに不溶性であり、水に可溶性である、工程と、
   （ｂ）式（Ｉ）：
   ［式中、各Ｑ¹、Ｑ²およびＱ³は独立して、−ＯＣＨ₂ＣＨ₂−または−ＯＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₃）−であり；Ｒ¹は、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキル、−ＣＨ₂ＣＨ（ＮＨ₂）（ＣＨ₃）またはＮＨ₂であり；各Ｒ²およびＲ³は独立して、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルまたは直結合であり；各Ｒ⁴は、Ｈ、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルまたは−（Ｑ³）_q−ＮＨ₂であり；各Ｒ⁵は、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルまたは直結合であり；ｎは、０〜６０の整数であり；ｍは、２〜３０の整数であり；ｐは、０〜５の整数であり；各ｑは、０〜３０の整数である］
   を有するポリエーテルアミンを前記プレミックスに加える工程と、
   （ｃ）前記プレミックスおよび前記ポリエーテルアミンを一緒に粉砕する工程と；
   （ｄ）水性媒体で洗浄して前記粉砕剤を除去してプレスケーキを形成する工程と
   を含む顔料プレスケーキの製造方法。
2. 前記粉砕剤が無機塩である、請求項１に記載の方法。
3. ｐが０である、請求項２に記載の方法。
4. Ｒ¹がＮＨ₂である、請求項３に記載の方法。
5. Ｑ¹が−ＯＣＨ₂ＣＨ₂−である、請求項４に記載の方法。
6. Ｑ²が−ＯＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₃）−である、請求項５に記載の方法。
7. ｎが０である、請求項６に記載の方法。
8. ｍが２〜１０である、請求項７に記載の方法。
9. Ｒ¹がＣＨ₃である、請求項３に記載の方法。
10. Ｑ¹が−ＯＣＨ₂ＣＨ₂−である、請求項９に記載の方法。
11. Ｑ²が−ＯＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₃）−である、請求項１０に記載の方法。
12. Ｒ¹が−ＣＨ₂ＣＨ（ＮＨ₂）（ＣＨ₃）である、請求項３に記載の方法。
13. Ｑ¹が−ＯＣＨ₂ＣＨ₂−である、請求項１２に記載の方法。
14. Ｑ²が−ＯＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₃）−である、請求項１３に記載の方法。
15. （ａ）顔料、粉砕剤およびビヒクルを含む混合物を粉砕してプレミックスを形成する工程であって、前記粉砕剤が前記ビヒクルに不溶性であり、水に可溶性である、工程と、
    （ｂ）式（Ｉ）：
    ［式中、各Ｑ¹、Ｑ²およびＱ³は独立して、−ＯＣＨ₂ＣＨ₂−または−ＯＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₃）−であり；Ｒ¹は、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキル、−ＣＨ₂ＣＨ（ＮＨ₂）（ＣＨ₃）またはＮＨ₂であり；各Ｒ²およびＲ³は独立して、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルまたは直結合であり；各Ｒ⁴は、Ｈ、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルまたは−（Ｑ³）_q−ＮＨ₂であり；各Ｒ⁵は、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルまたは直結合であり；ｎは、０〜６０の整数であり；ｍは、２〜３０の整数であり；ｐは、０〜５の整数であり；各ｑは、０〜３０の整数である］
    を有するポリエーテルアミンを前記プレミックスに加える工程と、
    （ｃ）前記プレミックスおよび前記ポリエーテルアミンを一緒に粉砕する工程と；
    （ｄ）水性媒体で洗浄して前記粉砕剤を除去してプレスケーキを形成する工程と；
    （ｅ）水性ビヒクルおよびポリマー分散剤を、この順番にまたは任意の他の実行可能な順番に加え、工程（ｄ）からの前記プレスケーキを分散させて分散系を形成する工程と
    を含む水性顔料分散系の製造方法。
16. 限外濾過工程を工程（ｅ）後にさらに含む、請求項１５に記載の方法。
17. 前記ポリマー分散剤が架橋性部分を含有する、請求項１５に記載の方法。
18. 前記ポリエーテルアミンおよび前記架橋性部分を架橋剤と反応させる工程をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
19. 前記架橋剤が、エポキシド、イソシアネート、カルボジイミド、Ｎ−メチロール、オキサゾリン、シラン、およびそれらの混合物からなる群から選択される１つ以上のメンバーである、請求項１８に記載の方法。
20. 水性インクジェットビヒクルと水性顔料分散系とを含むインクジェットインクであって、前記水性顔料分散系が、
    （ａ）顔料、粉砕剤およびビヒクルを含む混合物を粉砕してプレミックスを形成する工程であって、前記粉砕剤が前記ビヒクルに不溶性であり、水に可溶性である、工程と、
    （ｂ）式（Ｉ）：
    ［式中、各Ｑ¹、Ｑ²およびＱ³は独立して、−ＯＣＨ₂ＣＨ₂−または−ＯＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₃）−であり；Ｒ¹は、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキル、−ＣＨ₂ＣＨ（ＮＨ₂）（ＣＨ₃）またはＮＨ₂であり；各Ｒ²およびＲ³は独立して、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルまたは直結合であり；各Ｒ⁴は、Ｈ、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルまたは−（Ｑ³）_q−ＮＨ₂であり；各Ｒ⁵は、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキルまたは直結合であり；ｎは、０〜６０の整数であり；ｍは、２〜３０の整数であり；ｐは、０〜５の整数であり；各ｑは、０〜３０の整数である］
    を有するポリエーテルアミンを前記プレミックスに加える工程と、
    （ｃ）前記プレミックスおよび前記ポリエーテルアミンを一緒に粉砕する工程と；
    （ｄ）水性媒体で洗浄して前記粉砕剤を除去してプレスケーキを形成する工程と；
    （ｅ）水性ビヒクルおよびポリマー分散剤を、この順番にまたは任意の他の実行可能な順番に加え、工程（ｄ）からの前記プレスケーキを分散させて分散系を形成する工程と
    を含む方法によって製造されるインクジェットインク。