JP2023076811A - 自己架橋ポリマー分散剤 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた顔料分散及び信頼性を達成しながら、広範囲の異なるタイプの顔料を分散させるために適用され得る、高効率分散剤を提供する。【解決手段】酸性基と、塩基と、疎水基と、立体親水性基と、を含む、コポリマーを含む、自己架橋ポリマー分散剤を提供する。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
２０２１年１１月２３日に出願され、本明細書においてその全体が参照により本明細書に組み込まれる、同一出願人による米国特許出願第１７／５３３，１９３号は、塩基性部分と、約４個～約４０個の炭素原子を有するアルキル基と、芳香族基と、立体親水性基と、を含む、コポリマーを含む、ポリマー分散剤を記載する。

本明細書に開示されるのは、自己架橋ポリマー分散剤であり、酸性基と、塩基と、疎水基と、立体親水性基と、を含む、コポリマーを含む。

また本明細書に開示されるのは、粒子と、ビヒクルと、任意選択的な界面活性剤と、以下の構造のコポリマーを含むポリマー分散剤と、を含む、組成物であり、

式中、ｍ_１は、１～約４００の整数であり、ｍ_２は、０～約８００の整数であり、ｍ_３は、１～約１５０の整数であり、ｍ_４は、１～約４００の整数であり、ｍ_５は、１～約６００の整数であり、Ｌ_１～Ｌ_５は、任意選択的な連結基であり、Ｌ_１は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｌ_２は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｌ_３は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｌ_４は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｌ_５は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｒ_１は、－（ＣＨ_２）_３－３９ＣＨ_３であり、Ｒ_２は、芳香族基であり、いくつかの実施形態では、Ｒ_２は、６個～約４０個の炭素原子を有する芳香族基であり、いくつかの実施形態では、式中Ｒ_２は、ベンジル、ナフタレニル、アントラセニル、テトラセニル、ペンタセニル、トリスチリルベンジル、及びピリジル基からなる群のメンバーから選択され、Ｒ_３は、－（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｍ（ＣＨ_２ＣＨＣＨ_３Ｏ）_ｎＲであり、ｍは、約１０～約４５０であり、ｎは、約０～約８０であり、Ｒは、Ｈ又はＣＨ_３であり、Ｒ_４は、塩基であり、いくつかの実施形態では、Ｒ_４は、アミン、ピリジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ヒスチジン、グアニジン、ホスファゼン塩基、アンモニウム塩基、ホスホニウム塩基、及びオニウム塩基からなる群のメンバーから選択される塩基であり、Ｒ_５は、酸性基であり、いくつかの実施形態では、Ｒ_５は、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、フェノール、及び芳香族硝酸塩からなる群のメンバーから選択される酸性基であり、Ｒ_１’、Ｒ_２’、Ｒ_３’、及びＲ_４’は、各々独立して、Ｈ、１個～約５個の炭素原子を有するアルキル基、及び６個～約３０個の炭素原子を有する芳香族基からなる群のメンバーから選択され、Ｒ_５’は、Ｈ、１個～約５個の炭素原子を有するアルキル基、６個～約３０個の炭素原子を有する芳香族基、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、フェノール、及び芳香族硝酸塩からなる群のメンバーから選択される酸性基並びにこれらの組み合わせからなる群のメンバーから選択される。いくつかの実施形態では、以下の式

及び

を使用して、分散剤成分を定義し、
式中、Ｍ_Ｒｉは、Ｒ_ｉ基の分子量であり、Ｍ_Ｒｉ’は、Ｒ_ｉ ^’基の分子量であり、ｉは、１～５である（つまりＲ_ｉ＝Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５である）。

また開示されるのは、水と、共溶媒と、任意選択的なワックス分散体と、任意選択的な結合剤樹脂であって、任意選択的な結合剤樹脂が、ラテックス樹脂又は水分散性ポリマーであり得る、任意選択的な結合剤樹脂と、界面活性剤と、顔料と、以下の構造のコポリマーを含むポリマー分散剤と、を含む、水性インクジェットインクであり、

式中、ｍ_１は、１～約４００の整数であり、ｍ_２は、０～約８００の整数であり、ｍ_３は、１～約１５０の整数であり、ｍ_４は、１～約４００の整数であり、ｍ_５は、１～約６００の整数であり、Ｌ_１～Ｌ_５は、任意選択的な連結基であり、Ｌ_１は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｌ_２は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｌ_３は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｌ_４は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｌ_５は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｒ_１は、－（ＣＨ_２）_３－３９ＣＨ_３であり、Ｒ_２は、６個～約４０個の炭素原子を有する芳香族基であり、いくつかの実施形態では、Ｒ_２は、ベンジル、ナフタレニル、アントラセニル、テトラセニル、及びペンタセニル、トリスチリルベンジル、及びピリジル基からなる群のメンバーから選択される芳香族基であり、Ｒ_３は、－（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｍ（ＣＨ_２ＣＨＣＨ_３Ｏ）_ｎＲであり、ｍは、約１０～約４５０であり、ｎは、約０～約８０であり、Ｒは、Ｈ又はＣＨ_３であり、Ｒ_４は、塩基であり、いくつかの実施形態では、Ｒ_４は、アミン、ピリジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ヒスチジン、グアニジン、ホスファゼン塩基、アンモニウム塩基、ホスホニウム塩基、及びオニウム塩基からなる群のメンバーから選択される塩基であり、Ｒ_５は、酸性基であり、いくつかの実施形態では、Ｒ_５は、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、フェノール、及び芳香族硝酸塩からなる群のメンバーから選択される酸性基であり、Ｒ_１’、Ｒ_２’、Ｒ_３’、及びＲ_４’は、各々、Ｈ、１～約５個の炭素原子を有するアルキル基、及び６個～約３０個の炭素原子を有する芳香族基からなる群のメンバから独立して選択され、Ｒ_５’は、Ｈ、１個～約５個の炭素原子を有するアルキル基、６個～約３０個の炭素原子を有する芳香族基、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、フェノール、及び芳香族硝酸塩からなる群のメンバーから選択される酸性基並びにこれらの組み合わせからなる群のメンバーから選択される。いくつかの実施形態では、以下の式

及び

を使用して、分散剤成分を定義し、
式中、Ｍ_Ｒｉは、Ｒ_ｉ基の分子量であり、Ｍ_Ｒｉ’は、Ｒ_ｉ ^’基の分子量であり、ｉは、１～５である（つまりＲ_ｉ＝Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５である）。

信頼性の高い顔料分散体は、水性インクジェットインク用途にとって重要な要素である。特定の顔料、例えば、カーボンブラックは、それらの高い比表面積及び／又は低表面電荷のために、水性媒体中に分散することが特に困難である。市販の分散剤で作製された様々なブラック顔料分散体が、水性インクジェットインクに組み込まれることが試みられてきた。しかしながら、結果として得られるインクは、多くの場合、加速エージング試験において不安定である、又はインク配合物の変動、特に共溶媒タイプのインク及び内容物に対する限定された耐性を有するなどの問題を示していた。

一方で多くの市販の分散剤は、特定の顔料を分散させるのに効率的であり得るが、親水性、形態、電荷、及び表面機能性などの異なるタイプの顔料にわたる特有の違いのため、それらは他のものにとって効果的ではない。低分散顔料は、貯蔵不安定性、ジェット詰まり、低光学密度を有し、被覆力の損失を示す水性インク又はコーティングの原因となり得る。顔料分散体の信頼性及び堅牢性を改善するために、ポスト架橋方法が用いられている。この方法では、ポスト架橋性分散剤を使用して、顔料分散体を調製し、次いで、エポキシド、カルボジイミド、シラン、及びイソシアネートなどの架橋剤で架橋する。

本明細書において参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第８，６８６，０８９号は、固体粒子及びポリマー分散剤を含む水性分散体を、要約において記載し、ポリマー分散剤は、Ａブロック及びＢブロックを含むブロックコポリマーであり、Ａブロックは、約５～約１８単位のブロックサイズを有するセグメントであり、以下の構造：ＣＨ_２＝ＣＲＣ（Ｏ）Ｏ（ＣＨＲ_１ＣＨ_２Ｏ）_ｎＲ_２を有するモノマーの少なくとも５０重量％を含み、式中、Ｒ及びＲ_１は、Ｈ、又はメチルであり、Ｒ_２は、１個～４個の炭素原子又はフェニルのアルキルであり、ｎは約１～約２０であり、Ｂブロックはイオン性モノマー及び少なくとも１つの疎水性モノマーを含むセグメントであり、分散剤は架橋性部分を含み、架橋性部分は、エポキシド、カルボジイミド、オキサゾリン、イソシアネート、及びシランからなる群から選択されるポスト架橋剤と架橋され、水性分散体が、少なくとも約８．０のｐＨを有する。

本明細書において参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第８，８７１，８５９号は、固体粒子及び構造化ビニルポリマー分散剤を含む水性分散体を要約において記載し、当該構造化ビニルポリマー分散剤は、少なくとも１つの親水性セグメント及び少なくとも１つの疎水性セグメントを含み、親水性セグメントが、少なくとも１つの架橋性部分を含み、架橋性部分が、水性インクビヒクル中で実質的に不溶性であるポスト架橋剤と架橋されている。

このタイプの方法は、いくつかの状況に好適であり得るが、この方法は、ポスト架橋合成及び追加の精製工程を伴い、それゆえ着色剤分散体調製プロセスのコスト及び複雑さを増加させる。

優れた顔料分散体の信頼性を求める別のアプローチは、ポスト架橋を介する顔料のカプセル化であり、架橋性モノマーで顔料コア粒子を分散することと、次いで他のモノマー又は架橋剤と架橋して、顔料コア粒子の周囲に保護シェルを形成することと、を伴う。

本明細書において参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第８，７１０，１１７号は、インクジェット印刷用の水性インク中で使用可能であり、優れた光学密度及び光沢を示し、及びブロンジングの発生という問題を防止する顔料を含有する架橋コア／シェルポリマー粒子を要約において記載し、ポリマー粒子は各々、架橋ポリマーからそれぞれ作製されたコア部分及びシェル部分を含み、顔料対顔料含有架橋コア／シェルポリマー粒子の重量比［（顔料の重量／顔料含有架橋コア／シェルポリマー粒子の重量）×１００］は、２５～７５である。

本明細書において参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第９，２００，１７０号は、要約において、水性ビヒクル及びカプセル化顔料分散体を含むインクジェットインクを記載する。顔料をカプセル化するためのプロセスが提供され、顔料は、水性溶媒系においてポリマー分散剤で分散される。顔料分散体中の遊離ポリマー分散剤は、顔料１グラム当たり０．１２グラム未満に制限される。次いで、この分散された顔料は、アクリレートモノマー、並びに任意選択的なアクリル及びビニルモノマーを添加し、重合することによってカプセル化される。カプセル化顔料分散体において、最終的なカプセル化顔料に対して見出された最終遊離ポリマー対ポリマーの重量比は、０．９未満である。遊離ポリマー分散剤は、遠心分離法によって測定され、最終遊離ポリマーは、密度勾配遠心分離法によって測定される。

これらのポストカプセル化方法は、堅牢な顔料分散体を調製するのに有効であり得るが、また複数の合成及び精製工程を含み、それゆえ分散製造プロセスのコスト及び複雑さを大幅に増加させる。

現在入手可能な分散剤は、それらの意図される目的に好適であり得る。しかしながら、改善された分散剤、特に水性インクジェットインク用の改善された分散剤に関する必要性が依然として存在する。多種多様な顔料を分散させるためにうまく用いることができる、改善された分散剤に対する更なる必要性が依然として存在する。優れた顔料分散及び信頼性を達成しながら、広範囲の異なるタイプの顔料を分散させるために適用され得る、高効率分散剤に対する更なる必要性が依然として存在する。

上記の米国特許及び特許出願公開のそれぞれの適切な構成要素及びプロセスの態様は、その実施形態において本開示のために選択され得る。更に、本出願全体を通して、様々な刊行物、特許、及び公開された特許出願は、特定の引用によって参照される。本出願において参照される刊行物、特許、及び公開された特許出願の開示は、本発明が関係する最新技術をより完全に説明するために、参照により本開示に組み込まれる。

自己架橋ポリマー分散剤が記載され、酸性基と、塩基と、疎水基と、立体親水性基と、を含む、コポリマーを含む。

更に記載されるのは、粒子と、ビヒクルと、任意選択的な界面活性剤と、以下の構造のコポリマーを含むポリマー分散剤と、を含む、組成物であり、

式中、ｍ_１は、１～約４００の整数であり、ｍ_２は、０～約８００の整数であり、ｍ_３は、１～約１５０の整数であり、ｍ_４は、１～約４００の整数であり、ｍ_５は、１～約６００の整数であり、Ｌ_１～Ｌ_５は、任意選択的な連結基であり、Ｌ_１は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｌ_２は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｌ_３は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｌ_４は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｌ_５は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｒ_１は、－（ＣＨ_２）_３－３９ＣＨ_３であり、Ｒ_２は、６個～約４０個の炭素原子を有する芳香族基であり、いくつかの実施形態では、Ｒ_２は、ベンジル、ナフタレニル、アントラセニル、テトラセニル、ペンタセニル、トリスチリルベンジル、及びピリジル基からなる群のメンバーから選択される芳香族基であり、Ｒ_３は、－（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｍ（ＣＨ_２ＣＨＣＨ_３Ｏ）_ｎＲであり、ｍは、約１０～約４５０であり、ｎは、約０～約８０であり、Ｒは、Ｈ又はＣＨ_３であり、Ｒ_４は、塩基であり、いくつかの実施形態では、Ｒ_４は、アミン、ピリジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ヒスチジン、グアニジン、ホスファゼン塩基、アンモニウム塩基、ホスホニウム塩基、及びオニウム塩基からなる群のメンバーから選択される塩基であり、Ｒ_５は、酸性基であり、いくつかの実施形態では、Ｒ_５は、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、フェノール、及び芳香族硝酸塩からなる群のメンバーから選択される酸性基であり、Ｒ_１’、Ｒ_２’、Ｒ_３’、及びＲ_４’は、各々、Ｈ、１～約５個の炭素原子を有するアルキル基、及び６個～約３０個の炭素原子を有する芳香族基からなる群のメンバーから独立して選択され、Ｒ_５’は、Ｈ、１個～約５個の炭素原子を有するアルキル基、６個～約３０個の炭素原子を有する芳香族基、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、フェノール、及び芳香族硝酸塩からなる群のメンバーから選択される酸性基並びにこれらの組み合わせからなる群のメンバーから選択される。いくつかの実施形態では、以下の式

及び

を使用して、分散剤成分を定義し、
式中、Ｍ_Ｒｉは、Ｒ_ｉ基の分子量であり、Ｍ_Ｒｉ’は、Ｒ_ｉ ^’基の分子量であり、ｉは、１～５である（つまりＲ_ｉ＝Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５である）。

更に記載されるのは、水と、共溶媒と、任意選択的なワックス分散体と、任意選択的な結合剤樹脂と、界面活性剤と、顔料と、以下の構造のコポリマーを含むポリマー分散剤と、を含む、水性インクジェットインクであり、

式中、ｍ_１は、１～約４００の整数であり、ｍ_２は、０～約８００の整数であり、ｍ_３は、１～約１５０の整数であり、ｍ_４は、１～約４００の整数であり、ｍ_５は、１～約６００の整数であり、Ｌ_１～Ｌ_５は、任意選択的な連結基であり、Ｌ_１は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｌ_２は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｌ_３は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｌ_４は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｌ_５は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｒ_１は、－（ＣＨ_２）_３－３９ＣＨ_３であり、Ｒ_２は、芳香族基であり、いくつかの実施形態では、Ｒ_２は、６個～約４０個の炭素原子を有する芳香族基であり、いくつかの実施形態では、Ｒ_２は、ベンジル、ナフタレニル、アントラセニル、テトラセニル、ペンタセニル、トリスチリルベンジル、及びピリジル基からなる群のメンバーから選択され、Ｒ_３は、－（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｍ（ＣＨ_２ＣＨＣＨ_３Ｏ）_ｎＲであり、ｍは、約１０～約４５０であり、ｎは、約０～約８０であり、Ｒは、Ｈ又はＣＨ_３であり、Ｒ_４は、塩基であり、いくつかの実施形態では、Ｒ_４は、アミン、ピリジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ヒスチジン、グアニジン、ホスファゼン塩基、アンモニウム塩基、ホスホニウム塩基、及びオニウム塩基からなる群のメンバーから選択される塩基であり、Ｒ_５は、酸性基であり、いくつかの実施形態では、Ｒ_５は、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、フェノール、及び芳香族硝酸塩からなる群のメンバーから選択される酸性基であり、Ｒ_１’、Ｒ_２’、Ｒ_３’、及びＲ_４’は、各々、Ｈ、１～約５個の炭素原子を有するアルキル基、及び６個～約３０個の炭素原子を有する芳香族基からなる群のメンバーから独立して選択され、Ｒ_５’は、Ｈ、１個～約５個の炭素原子を有するアルキル基、６個～約３０個の炭素原子を有する芳香族基、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、フェノール、及び芳香族硝酸塩からなる群のメンバーから選択される酸性基並びにこれらの組み合わせからなる群のメンバーから選択される。いくつかの実施形態では、以下の式

及び

を使用して、分散剤成分を定義し、
式中、Ｍ_Ｒｉは、Ｒ_ｉ基の分子量であり、Ｍ_Ｒｉ’は、Ｒ_ｉ ^’基の分子量であり、ｉは、１～５である（つまりＲ_ｉ＝Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５である）。

本実施形態による顔料分散体の自己架橋を示す図である。

酸性基、塩基、疎水基、及び立体基を含有するポリマー顔料分散剤が記載される。具体的な実施形態では、ポリマーは、ビニルポリマーであり、疎水基は、アルキル基及び／又は芳香族部分を含み、立体基は、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、及びこれらの組み合わせからなる群のメンバーから選択される。更に、酸性基及び塩基は、互いに相互作用して、顔料粒子表面に架橋ネットワークを形成し、広範囲の顔料の分散安定性を提供することができる。本分散剤は、顔料分散剤調製物中の従来の分散剤と同じ様式で使用することができる。本分散剤は、追加の精製を必要とせずに分子内／分子間電荷相互作用を介して、そのままで架橋分散体を形成し、それゆえ、追加の合成及び精製工程を必要とするポスト架橋性分散剤又は顔料カプセル化を超える利点を提供する。

本ポリマー分散剤は、任意の好適な又は所望の粒子状分散剤用途に対して使用することができる。本自己架橋ポリマー分散剤によって分散され得る粒子としては、酸化物粒子、金属粒子、染料、顔料、及びこれらの組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態では、本ポリマー分散剤は、シアン、マゼンタ、イエロー、ホワイト、又はブラック（ＣＭＷＹＫ）顔料分散体を作製するために使用される。本自己架橋分散剤で調製された顔料分散体は、従来の非架橋分散剤にわたる高共溶媒充填量でエージングすると、インク配合物中で優れた安定性を示す。高い共溶媒充填量とは、共溶媒が、インク配合物の総重量に基づいて、３０重量パーセントを上回る量で、インク組成物中に存在することを意味する。本自己架橋分散剤は、高光沢、画像堅牢性、優れたインク拡散特性、及びより低い湿度感度などの良好な印刷及びコーティング性能を提供しながら、非架橋対応物よりもインク配合物に対するより広い許容範囲を可能にする。本分散剤を作製するためのプロセスは、費用効果が高く、かつ製造可能である。

それゆえ、費用効果の高い自己架橋ポリマー分散剤は、様々な粒子、いくつかの実施形態では、水性コーティング及び水性インク用途のための様々な顔料を分散させるのに好適であることが説明される。ポスト架橋分散剤及び顔料カプセル化方法とは対照的に、本分散剤は、従来の分散剤と同じ様式で使用することができる。図を参照すると、本実施形態による顔料分散体の自己架橋の図が示される。立体基によって提供される立体的安定性に起因して、分散された顔料粒子間の粒子間イオン相互作用が最小化され、顔料分散体の粘度を低減させるために有益である。立体反発性が、Ｒ_３立体基間など、図に示される。酸性基と塩基との間の強い分子内／分子間イオン相互作用を介する、原位置の本分散剤自己架橋は、水性インク中の高共溶媒含有量に対する安定性が向上した顔料分散体を提供する。自己架橋は、Ｒ_４ ^＋とＲ_５ ^－基の間などの電荷相互作用を介して図に示される。

いくつかの実施形態では、ポリマー分散剤は、酸性基、塩基、疎水基、及び立体基を含む。具体的な実施形態では、ポリマーは、ビニルポリマーであり、疎水基は、アルキル基及び／又は芳香族部分を含み、立体基は、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるメンバーである。

ポリマー分散剤は、酸性基を含有する。いくつかの実施形態では、酸性基（酸部分とも呼ばれる）は、カルボン酸、リン酸、スルホン酸、フェノール、芳香族硝酸塩、及びこれらの組み合わせからなる群のメンバーから選択される。

ポリマー分散剤は、塩基性部分としても記載される塩基を含有する。いくつかの実施形態では、塩基は、芳香族アミン、脂肪族アミン、ピリジン、及びこれらの組み合わせからなる群のメンバーから選択される。更なる実施形態では、塩基は、芳香族アミン、脂肪族アミン、ピリジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ヒスチジン、グアニジン、ホスファゼン塩基、アンモニウム塩基、ホスホニウム塩基、オニウム塩基、及びこれらの組み合わせからなる群のメンバーから選択される。

酸性基及び塩基は、ポリマー骨格中のいずれかに、又はポリマー分散剤の骨格に連結されたペンダント基として組み込まれ得る。いくつかの実施形態では、コポリマーポリマー分散剤は、骨格を含み、塩基性部分は、骨格に組み込まれるか、又は塩基性部分は、骨格に連結されたペンダント基である。

ポリマー分散剤は、アルキル基を含有する。いくつかの実施形態では、アルキル基は、約４個～約４０個の炭素原子を有するアルキル基を含む。

いくつかの実施形態では、疎水基は、約４個～約４０個の炭素原子を有するアルキル基、芳香族基、及びこれらの組み合わせからなる群のメンバーから選択される。いくつかの実施形態では、芳香族基は、ベンジル、ナフタレニル、アントラセニル、テトラセニル、ペンタセニル、トリスチリルベンジル、及びピリジニルからなる群から選択されるメンバーであり得る。

ポリマー分散剤は、立体親水性基を含有する。いくつかの実施形態では、立体親水性基は、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるメンバーを含む。いくつかの実施形態では、立体親水性基は、ポリエチレングリコールを含む。具体的な実施形態では、立体親水性基は、約５００～約２０，０００、又は約５００～約１１，０００、又は約５００～約５，０００の重量平均分子量を有するポリエチレングリコールを含む。

具体的な実施形態では、立体親水性基は、約５００～約５，０００の重量平均分子量を有するポリエチレングリコールを含む。ポリエチレングリコールは、約５００～約５，０００の重量平均分子量を有するいくつかの実施形態において、立体効果及び分散媒体との相溶性を介して安定性を提供する。

分子量は、通常の方法に従って、ゲル浸透クロマトグラフィ（gel permeation chromatography、ＧＰＣ）によって判定される。重量平均分子量は、ポリスチレン標準を使用したＧＰＣによって判定され得る。

分散剤ポリマーは、疎水基（アルキル及び／又は芳香族基）、立体親水性基、酸性部分、及び塩基性部分を含む。酸性基、塩基、芳香族基、及びアルキル基は、顔料親和性アンカーとして機能し、分散剤に広範囲の顔料に適用させる能力を持たせる。

いくつかの実施形態では、ポリマー分散剤は、以下の構造のコポリマーであり、

式中、ｍ_１は、１～約４００の整数であり、ｍ_２は、０～約８００の整数であり、ｍ_３は、１～約１５０の整数であり、ｍ_４は、１～約４００の整数であり、ｍ_５は、１～約６００の整数であり、Ｌ_１～Ｌ_５は、任意選択的な連結基であり、Ｌ_１は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｌ_２は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｌ_３は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｌ_４は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｌ_５は、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、Ｒ_１は、－（ＣＨ_２）_３－３９ＣＨ_３であり、Ｒ_２は、６個～約４０個の炭素原子を有する芳香族基であり、いくつかの実施形態では、Ｒ_２は、ベンジル、ナフタレニル、アントラセニル、テトラセニル、ペンタセニル、トリスチリルベンジル、及びピリジル基からなる群のメンバーから選択される芳香族基であり、Ｒ_３は、－（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｍ（ＣＨ_２ＣＨＣＨ_３Ｏ）_ｎＲであり、ｍは、約１０～約４５０であり、ｎは、約０～約８０であり、Ｒは、Ｈ又はＣＨ_３であり、Ｒ_４は、塩基であり、いくつかの実施形態では、Ｒ_４は、アミン、ピリジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ヒスチジン、グアニジン、ホスファゼン塩基、アンモニウム塩基、ホスホニウム塩基、及びオニウム塩基からなる群のメンバーから選択される塩基であり、Ｒ_５は、酸性基であり、いくつかの実施形態では、Ｒ_５は、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、フェノール、及び芳香族硝酸塩からなる群のメンバーから選択される酸性基であり、Ｒ_１’、Ｒ_２’、Ｒ_３’、及びＲ_４’は、各々、Ｈ、１～約５個の炭素原子を有するアルキル基、及び６個～約３０個の炭素原子を有する芳香族基からなる群のメンバーから独立して選択され、Ｒ_５’は、Ｈ、１個～約５個の炭素原子を有するアルキル基、６個～約３０個の炭素原子を有する芳香族基、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、フェノール、及び芳香族硝酸塩からなる群のメンバーから選択される酸性基並びにこれらの組み合わせからなる群のメンバーから選択される。いくつかの実施形態では、以下の式

及び

を使用して、分散剤成分を定義し、
式中、Ｍ_Ｒｉは、Ｒ_ｉ基の分子量であり、Ｍ_Ｒｉ’は、Ｒ_ｉ ^’基の分子量であり、ｉは、１～５である（つまりＲ_ｉ＝Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５である）。いくつかの実施形態では、ｍ_１は、１～約４００の整数であり、ｍ_２は、０～約８００の整数であり、ｍ_３は、１～約１５０の整数であり、ｍ_４は、１～約４００の整数であり、ｍ_５は、１～約６００の整数である。

それゆえ、いくつかの実施形態では、式

及び

を使用して、分散剤成分を定義し、
式中、Ｍ_Ｒ１は、Ｒ_１基の分子量であり、
Ｍ_Ｒ１’は、Ｒ_１’基の分子量であり、
Ｍ_Ｒ２は、Ｒ_２基の分子量であり、
Ｍ_Ｒ２’は、Ｒ_２’基の分子量であり、
Ｍ_Ｒｉは、Ｒ_ｉ基の分子量であり、
Ｍ_Ｒｉ’は、Ｒ_ｉ ^’基の分子量であり、
ｉは、１～５であり（つまりＲ_ｉ＝Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５）、
ｍ_１は、１～約４００の整数であり、ｍ_２は、０～約８００の整数であり、ｍ_３は、１～約１５０の整数であり、ｍ_４は、１～約４００の整数であり、ｍ_５は、１～約６００の整数である。

いくつかの実施形態では、ポリマー分散剤は、アルキルフェノールエトキシレート（alkyl phenol ethoxylate、ＡＰＥ）を含まない、つまりアルキルフェノールエトキシレートを含有せず、それゆえ環境に優しい非ＡＰＥ分散剤のカテゴリに本分散剤を配置する。

本明細書のポリマー分散剤は、製造可能な溶液重合プロセスによって合成することができる。分散剤は、設計によって多種多様なフィルム形成ポリマー樹脂及び結合剤と相溶性であるため、本ポリマー分散剤を使用して調製された顔料分散体は、水性インク又はコーティングが優れた貯蔵安定性、信頼性の高い噴射品質、及び向上した色強度を有することを可能にする。

本明細書のポリマー分散剤は、任意の好適な又は所望の組成物に対して使用することができる。いくつかの実施形態では、本明細書で提供されるのは、粒子と、ビヒクルと、任意選択的な界面活性剤と、本明細書で説明されるようなポリマー分散剤と、を含む組成物であり、いくつかの実施形態では、ポリマー分散剤は、以下の構造のコポリマーを含み、

式中、Ｒ_１’、Ｒ_２’、Ｒ_３’、Ｒ_４’、Ｒ_５’、ｍ_１、ｍ_２、ｍ_３、ｍ_４、ｍ_５、Ｌ_１、Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４、Ｌ_５、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、及びＲ_５は、上記で説明された通りである。

本明細書のポリマー分散剤は、限定されるものではないが、顔料を含む任意の好適な又は所望の粒子を分散させるために使用することができる。いくつかの実施形態では、組成物が提供され、粒子と、ビヒクルと、任意選択的な界面活性剤と、本明細書に説明されるようなポリマー分散剤と、を含み、粒子は、顔料である。更なる実施形態では、粒子は、ブラック顔料、カーボンブラック顔料、ホワイト顔料、シアン顔料、マゼンタ顔料、イエロー顔料、及びこれらの組み合わせからなる群のメンバーから選択される顔料である。ある実施形態では、粒子は、カーボンブラック顔料である。

組成物は、任意の好適な又は所望のビヒクルを含むことができる。いくつかの実施形態では、ビヒクルは、水である。更なる実施形態では、ビヒクルは、水及び共溶媒を含む。ある実施形態では、ビヒクルは、水及び共溶媒を含み、共溶媒は、組成物の総重量に基づいて、いくつかの実施形態では、インク組成物の総重量に基づいて、３０重量パーセントを上回る高い量で存在する。

組成物は、界面活性剤を更に含み得る。いくつかの実施形態では、界面活性剤は、アルキルエステル、芳香族エステル、シロキサンポリエーテル、エトキシル化アセチレンジオール、アルコールエトキシレート、及びこれらの組み合わせからなる群のメンバーである。他の実施形態では、界面活性剤は、シロキサンポリエーテル、エトキシル化アセチレンジオール、アルコールエトキシレート、及びこれらの組み合わせからなる群のメンバーから選択される。

いくつかの実施形態では、水性インクジェットインクは、水と、共溶媒と、任意選択的なワックス分散体と、任意選択的な結合剤樹脂と、界面活性剤と、顔料と、本明細書で説明されるようなポリマー分散剤と、を含んで説明され、いくつかの実施形態では、ポリマー分散剤は、以下の構造のコポリマーを含み、

式中、Ｒ_１’、Ｒ_２’、Ｒ_３’、Ｒ_４’、Ｒ_５’、ｍ_１、ｍ_２、ｍ_３、ｍ_４、ｍ_５、Ｌ_１、Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４、Ｌ_５、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、及びＲ_５は、上記で説明された通りである。

本明細書のインク組成物は、水のみからなり得るか、又は水及び共溶媒、保湿剤などと称される水溶性又は水混和性成分（以下、共溶媒）の混合物を含むことができ、例えば、脂肪族アルコール、芳香族アルコール、ジオール、グリコールエーテル、ポリグリコールエーテル、一級脂肪族アルコール、二級脂肪族アルコール、１，２－アルコール、１，３－アルコール、１，５－アルコール、エチレングリコールアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルエーテル、メトキシル化グリセロール、エトキシル化グリセロール、ポリエチレングリコールアルキルエーテルの高級同族体などを含み、具体的な例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、１，５－ペンタンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、２－エチル－２－ヒドロキシメチル－１，３－プロパンジオール、３－メトキシブタノール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、２，４－ヘプタンジオールなどを含む、アルコール及びアルコール誘導体、また、アミド、エーテル、尿素、置換尿素、例えば、チオ尿素、エチレン尿素、アルキル尿素、アルキルチオ尿素、ジアルキル尿素、及びジアルキルチオ尿素など、カルボン酸及びこれらの塩、例えば、２－メチルペンタン酸、２－エチル－３－プロピルアクリル酸、２－エチル－ヘキサン酸、３－エトキシプロピオン酸など、エステル、有機硫化物、有機スルホキシド、スルホン（スルホランなど）、カルビトール、ブチルカルビトール、セロソルブ（cellusolve）、エーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、エーテル誘導体、ヒドロキシエーテル、アミノアルコール、ケトン、Ｎ－メチルピロリドン、２－ピロリジノン、シクロヘキシルピロリドン、アミド、スルホキシド、ラクトン、高分子電解質、メチルスルホニルエタノール、イミダゾール、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン、ベタイン、糖、例えば、１－デオキシ－Ｄ－ガラクチトール、マンニトール、イノシトールなど、置換及び非置換ホルムアミド、置換及び非置換アセトアミド、並びに他の水溶性物質又は水混和性物質、並びにこれらの混合物も好適である。いくつかの実施形態では、共溶媒は、１，２－プロパンジオール、エチレングリコール、Ｎ－メチルピロリドン、メトキシル化グリセロール、エトキシル化グリセロール、及びこれらの混合物からなる群のメンバーから選択される。

水と水溶性又は水混和性有機溶媒液との混合物が液体ビヒクルとして選択される場合、水対有機共溶媒比の範囲は、任意の好適な又は所望の比であり得、いくつかの実施形態では約１００：０～約３０：７０、又は約９７：３～約４０：６０、又は約９５：５～約６０：４０である。液体ビヒクルの非水成分は、概して、水の沸点（１００℃）よりも高い沸点を有する保湿剤又は共溶媒として機能する。選択される共溶媒は、相分離せずに水と混合するものであり、それゆえ、水と相溶性のある極性を有する共溶媒が選択される。インクビヒクルの有機成分はまた、インクの表面張力を変更させ、インクの粘度を変更させ、着色剤を溶解若しくは分散させ、及び／又はインクの乾燥特性に影響を与えるように機能し得る。いくつかの実施形態では、インクは、溶媒系インク中にあるようなプラスチック媒体よりも紙基材に引き付けられる。

インク配合物中で使用される水溶性又は水混和性有機物は、表面張力、乾燥、レベリングなどを助けることができる。いくつかの実施形態では、水は、配合物の５０％超を構成し、いくつかの実施形態では、水は、約６０～約７０％のインク組成物を含む。したがって、本明細書のインク組成物は、主に水性である。

ある実施形態では、共溶媒は、スルホラン、メチルエチルケトン、イソプロパノール、２－ピロリジノン、ポリエチレングリコール、及びこれらの混合物からなる群から選択される。

液体ビヒクルの総量は、任意の好適な又は所望の量で提供され得る。いくつかの実施形態では、液体ビヒクルは、インク組成物の総重量に基づいて、約７５～約９７重量パーセント、約８０～約９５重量パーセント、又は約８５～約９５重量パーセントの量でインク組成物中に存在する。

いくつかの実施形態では、水性インクジェットインクは、本明細書で説明されるような顔料及びポリマー分散剤を含み、顔料及びポリマー分散剤は、顔料分散体の形態でともに提供される。

いくつかの実施形態では、水性インクジェットインクは、アルキルフェノールエトキシレートを含まない。

水性インクジェットインクは、本明細書に記載の顔料を含む、水性インクジェットインク技術分野で既知の任意の好適な又は所望の顔料を含むことができる。いくつかの実施形態では、顔料は、カーボンブラックである。

粒径は、実際の顔料粒子と同じ体積を有する等価球の直径によって定義される。Ｄｘは、分散体中の粒子のｘ％が体積分布に基づくサイズよりも小さいことを表し、例えば、Ｄ１０は、媒体中の粒子の１０％がこのサイズよりも小さいことを表す。Ｍｖは、媒体中の顔料粒子の体積平均径である。いくつかの実施形態では、粒子は、粒子状又は顔料分散体の形態で提供され得る。いくつかの実施形態では、着色剤分散体は、約２０～約５００ナノメートル（ｎｍ）、又は約２０～約４００ｎｍ、又は約３０～約３００ｎｍの体積加重平均径を有する。いくつかの実施形態では、分散体は、粒子を含み、いくつかの実施形態では、顔料、本明細書で説明されるようなポリマー分散剤、及び任意選択的な界面活性剤を含む。粒径（体積加重平均径）は、動的光散乱粒径分析装置、例えば、ＮＡＮＯＴＲＡＣ ＦＬＥＸ又はＭａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒを介して室温で測定される。分析装置を、１７３^°の角度において後方散乱モードで操作した。試料を、測定前に、脱イオン水で希釈し、２５℃で１２０秒間平衡化した。

好適な顔料の例としては、ブラック顔料、ホワイト顔料、シアン顔料、マゼンタ顔料、イエロー顔料などが挙げられる。更に、顔料は、有機粒子又は無機粒子であり得る。好適な無機顔料としては、カーボンブラックが挙げられる。しかしながら、酸化チタン、コバルトブルー（ＣｏＯ－Ａｌ_２０_３）、クロムイエロー（ＰｂＣｒ０_４）、及び酸化鉄などの他の無機顔料が好適であり得る。好適切有機顔料としては、例えば、ジアゾ顔料及びモノアゾ顔料などアゾ顔料、多環式顔料（例えば、フタロシアニンブルー及びフタロシアニングリーンなどフタロシアニン顔料）、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、ピラントロン顔料、及びキノフタロン顔料）、不溶性染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート及び酸性染料型キレート）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、ＰＲ１６８などアントアントロン顔料などが挙げられる。フタロシアニンブルー及びグリーンの代表例としては、銅フタロシアニンブルー、銅フタロシアニングリーン、及びそれらの誘導体（ピグメントブルー１５、ピグメントグリーン７、及びピグメントグリーン３６）が挙げられる。キナクリドンの代表例としては、ピグメントオレンジ４８、ピグメントオレンジ４９、ピグメントレッド１２２、ピグメントレッド１９２、ピグメントレッド２０２、ピグメントレッド２０６、ピグメントレッド２０７、ピグメントレッド２０９、ピグメントバイオレット１９、及びピグメントバイオレット４２が挙げられる。アントラキノンの代表例としては、ピグメントレッド４３、ピグメントレッド１９４、ピグメントレッド１７７、ピグメントレッド２１６、及びピグメントレッド２２６が挙げられる。ペリレンの代表例としては、ピグメントレッド１２３、ピグメントレッド１４９、ピグメントレッド１７９、ピグメントレッド１９０、ピグメントレッド１８９、及びピグメントレッド２２４が挙げられる。チオインジゴイドの代表例としては、ピグメントレッド８６、ピグメントレッド８７、ピグメントレッド８８、ピグメントレッド１８１、ピグメントレッド１９８、ピグメントバイオレット３６、及びピグメントバイオレット３８が挙げられる。複素環イエローの代表例としては、ピグメントイエロー１、ピグメントイエロー３、ピグメントイエロー１２、ピグメントイエロー１３、ピグメントイエロー１４、ピグメントイエロー１７、ピグメントイエロー６５、ピグメントイエロー７３、ピグメントイエロー７４、ピグメントイエロー９０、ピグメントイエロー１１０、ピグメントイエロー１１７、ピグメントイエロー１２０、ピグメントイエロー１２８、ピグメントイエロー１３８、ピグメントイエロー１５０、ピグメントイエロー１５１、ピグメントイエロー１５５、及びピグメントイエロー２１３が挙げられる。このような顔料は、ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｅｎｇｅｌｈａｒｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、及びＳｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎなど多くの供給元から粉末又はプレスケーキの形態で市販されている。使用され得るブラック顔料の例としては、炭素顔料が挙げられる。炭素顔料は、許容可能な光学濃度及び印刷特性を提供する、任意の市販の炭素顔料であり得る。本系及び方法での使用に好適な炭素顔料は、カーボンブラック、グラファイト、ガラス状炭素、木炭、及びそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。このような炭素顔料は、チャンネル法、コンタクト法、ファーネス法、アセチレン法、又はサーマル法など種々の既知の方法で製造することができ、Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｃｏｌｕｍｂｉａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｅｖｏｎｉｋ、及びＥ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている。好適なカーボンブラック顔料としては、ＭＯＮＡＲＣＨ１４００、ＭＯＮＡＲＣＨ１３００、ＭＯＮＡＲＣＨ１１００、ＭＯＮＡＲＣＨ１０００、ＭＯＮＡＲＣＨ９００、ＭＯＮＡＲＣＨ８８０、ＭＯＮＡＲＣＨ８００、ＭＯＮＡＲＣＨ７００、ＣＡＢ－Ｏ－ＪＥＴ２００、ＣＡＢ－Ｏ－ＪＥＴ３００、ＲＥＧＡＬ、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ、ＥＬＦＴＥＸ、ＭＯＧＵＬ、及びＶＵＬＣＡＮ顔料などＣａｂｏｔ社製の顔料、ＲＡＶＥＮ５０００及びＲＡＶＥＮ３５００などＣｏｌｕｍｂｉａｎ社製の顔料、カラーブラックＦＷ２００、ＦＷ２、ＦＷ２Ｖ、ＦＷ１、ＦＷ１８、ＦＷ Ｓ１６０、ＦＷ Ｓ１７０、スペシャルブラック６、スペシャルブラック５、スペシャルブラック４Ａ、スペシャルブラック４、ＰＲＩＮＴＥＸ Ｕ、ＰＲＩＮＴＥＸ １４０Ｕ、ＰＲＩＮＴＥＸ Ｖ、及びＰＲＩＮＴＥＸ １４０ＶなどＥｖｏｎｉｋ社製の顔料が挙げられるが、これらに限定されない。上記の顔料リストは、未改質顔料微粒子、小分子付着顔料微粒子、及びポリマー分散型顔料微粒子を含む。他の顔料、並びにそれらの混合物も選択され得る。顔料の粒径は、液体ビヒクル中の粒子の安定したコロイド状懸濁を可能にし、かつインクがサーマルインクジェットプリンタ又は圧電インクジェットプリンタで使用されるときにインクチャンネルの目詰まりを防止するために可能な限り小さいことが所望される。

顔料などの粒子は、任意の所望の量又は有効な量でインク組成物中に存在し得、いくつかの実施形態では、顔料は、インク組成物の総重量に基づいて、約０．０５～約１５重量パーセント、又は約０．１～約１０重量パーセント、又は約１～約５重量パーセントの量で存在し得る。

開示されたインクはまた、ワックス分散体の形態で提供され得るワックスを含有し得る。任意の好適な又は所望のワックスを選択することができ、最終生成物に依存する。

いくつかの実施形態では、ワックスは、ポリオレフィン、カルナウバワックス、コメワックス、カンデリラワックス、ウルシワックス、ホホバ油、蜜蝋、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、微結晶ワックス、フィッシャートロプシュワックス、ステアリルステアレート、ベヘン酸ベヘニル、ステアリン酸ブチル、オレイン酸プロピル、グリセリドモノステアレート、グリセリドジステアレート、ベヘン酸ペンタエリストリトールテトラ、ジエチレングリコールモノステアレート、ジプロピレングリコールジステアレート、ジグリセリルジステアレート、トリグリセリルテトラステアレート、モノステアリン酸ソルビタン、ポリエチレンワックス、エステルワックス、アミドワックス、脂肪酸、脂肪族アルコール、脂肪族アミド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。

ワックスは、存在する場合、任意の好適な又は所望の量で水性インク組成物中に存在し得る。いくつかの実施形態では、ワックスは、ワックス分散体の形態で存在し、ワックス分散体は、水性インク組成物の総重量に基づいて、約０～約１０重量パーセント、又は約０．１～約５重量パーセント、又は約０．１～約２重量パーセントの量で水性インク組成物中に存在する。

開示されたインクはまた、ラテックス又は水性分散体の形態で提供され得る結合剤樹脂を含有し得る。任意の好適な又は所望の結合剤樹脂が選択され得、最終生成物に依存する。

いくつかの実施形態では、結合剤樹脂は、スチレン、置換スチレン、及びそれらの誘導体からなる群のメンバーから選択される。結合剤樹脂は、いくつかの実施形態では、少なくとも１つのモノマーの重合によって調製された樹脂であり、いくつかの実施形態では、モノマーは、スチレン、ジエン、アクリレートエステル、酢酸ビニル、及びこれらの混合物からなる群から選択されるフリーラジカル反応性オレフィン化合物である。いくつかの実施形態では、結合剤樹脂は、米国特許第５，４５５，３１５号に記載されているような樹脂であり、本明細書においてその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

開示されたインクはまた、ラテックス、水分散性樹脂、及び水溶性樹脂の形態などの樹脂を含み得る。任意の好適な又は所望の樹脂を選択することができる。いくつかの実施形態では、樹脂は、ベンゼン、カルボン酸、アルキルアクリレート、及びこれらの組み合わせからなる群のメンバーから選択される。

樹脂は、任意の好適な又は所望の量で水性インクジェットインク中に存在し得る。いくつかの実施形態では、樹脂は、インク組成物の総重量に基づいて、約１～約１０、又は約３～約８、又は約４～約６重量パーセントの量でインクジェットインク中に存在する。

開示されたインクはまた、界面活性剤を含有し得る。好適な界面活性剤の例としては、イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、双性イオン性界面活性剤など、並びにこれらの混合物が挙げられる。好適な界面活性剤の例としては、アルキルポリエチレンオキシド、アルキルフェニルポリエチレンオキシド、ポリエチレンオキシドブロックコポリマー、アセチレンポリエチレンオキサイド、ポリエチレンオキシド（ジ）エステル、ポリエチレンオキシドアミン、プロトン化ポリエチレンオキシドアミン、プロトン化ポリエチレンオキシドアミド、ジメチコンコポリオール、置換アミンオキシドなどが挙げられ、具体的な例としては、塩酸塩、ラウリルアミンの酢酸塩、ココナッツアミン、ステアリルアミン、ロジンアミンなどの第一級、第二級、及び第三級アミン塩化合物；塩化ラウリルトリメチルアンモニウム、塩化セチルトリメチルアンモニウム、塩化ベンジルトリブチルアンモニウム、塩化ベンザルコニウムなど第四級アンモニウム塩タイプ化合物；塩化セチルピリジニウム、臭化セチルピリジニウムなどピリジニウム塩タイプ化合物；ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、アセチレンアルコール、アセチレングリコールなど非イオン性界面活性剤、並びに、２－ヘプタデセニル－ヒドロキシエチルイミダゾリン、ジヒドロキシエチルステアリルアミン、ステアリルジメチルベタイン、及びラウリルヒドロキシエチルベタインなど他の界面活性剤；フルオロ界面活性剤など、並びにこれらの混合物が挙げられる。非イオン性界面活性剤の更なる例としては、ポリアクリル酸、メタロース、メチルセルロース、エチルセルロース、プロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ジアルキルフェノキシポリ（エチレンオキシ）エタノールが挙げられ、Ｒｈｏｎｅ－ＰｏｕｌｅｎｃからＩＧＥＰＡＬ ＣＡ－２１０（商標）、ＩＧＥＰＡＬ ＣＡ－５２０（商標）、ＩＧＥＰＡＬ ＣＡ－７２０（商標）、ＩＧＥＰＡＬ ＣＯ－８９０（商標）、ＩＧＥＰＡＬ Ｃ０－７２０（商標）、ＩＧＥＰＡＬ Ｃ０－２９０（商標）、ＩＧＥＰＡＬ ＣＡ－２１ＯＴＭ（商標）、ＡＮＴＡＲＯＸ８９０（商標）、及びＡＮＴＡＲＯＸ８９７（商標）が挙げられる。好適な非イオン性界面活性剤の他の例としては、ＳＹＮＰＥＲＯＮＩＣ（商標）ＰＥ／Ｆ、（例えばＳＹＮＰＥＲＯＮＩＣ（商標）ＰＥ／Ｆ １０８）として市販されているものを含む、ポリエチレンオキシド及びポリプロピレンオキシドのブロックコポリマーが挙げられる。好適なアニオン性界面活性剤の他の例としては、硫酸塩及びスルホン酸塩、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルナフタレンスルフェート、ジアルキルベンゼンアルキルスルフェート及びスルホネート、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能なアブニット酸などの酸、Ｄａｉｉｃｈｉ Ｋｏｇｙｏ Ｓｅｉｙａｋｕから入手可能なＮＥＯＧＥＮ Ｒ（商標）、ＮＥＯＧＥＮ ＳＣ（商標）、これらの組み合わせなどが挙げられる。好適なアニオン性界面活性剤の他の例としては、ＤＯＷＦＡＸ（商標）２Ａ１、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙからのアルキルジフェニルオキシドジスルホン酸塩、及び／又はＴａｙｃａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｊａｐａｎ）からの、分枝鎖ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムであるＴＡＹＣＡ ＰＯＷＥＲ ＢＮ２０６０が挙げられる。通常、正電荷を持つ、好適なカチオン性界面活性剤の他の例としては、アルキルベンジルジメチル塩化アンモニウム、ジアルキルベンゼンアルキル塩化アンモニウム、ラウリルトリメチル塩化アンモニウム、アルキルベンジルメチル塩化アンモニウム、アルキルベンジルジメチル臭化アンモニウム、塩化ベンザルコニウム、セチル臭化ピリジニウム、Ｃ１２、Ｃ１５、Ｃ１７、トリメチル臭化アンモニウム、四級化ポリオキシエチルアルキルアミンのハロゲン化物塩、ドデシルベンジルトリエチル塩化アンモニウム、Ａｌｋａｒｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能であるＭＩＲＡＰＯＬ（商標）及びＡＬＫＡＱＵＡＴ（商標）、Ｋａｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能であるＳＡＮＩＺＯＬ（商標）（塩化ベンザルコニウム）など、並びにこれらの混合物が挙げられる。任意の２種以上の界面活性剤の混合物を使用することができる。

任意選択的な界面活性剤は、任意の所望の又は有効な量で存在することができ、いくつかの実施形態では、界面活性剤は、インク組成物の総重量に基づいて約０．０１～約５重量パーセントの量で存在する。界面活性剤は、場合によっては分散剤と称されることに留意されたい。

本自己架橋ポリマー分散剤は、他のポスト架橋剤と相溶性である。任意選択的に、インク組成物は、ポスト架橋剤を更に含むことができる。いくつかの実施形態では、架橋剤は、有機アミン、ジヒドロキシ芳香族化合物、イソシアネート、過酸化物、金属酸化物など、並びにこれらの混合物である。架橋は、インク組成物から生成された画像の物理的特性を更に向上させることができる。架橋剤は、任意の所望の又は有効な量、いくつかの実施形態では、インク組成物の総重量に基づいて、約０．１～約２０重量パーセント、又は５～約１５重量パーセントの量で存在し得る。

インク組成物は、添加剤を更に含むことができる。インク組成物に含まれ得る任意選択的な添加剤としては、殺生物剤、殺真菌剤、酸又は塩基などのｐＨ制御剤、リン酸塩、カルボン酸塩、亜硫酸塩、アミン塩、緩衝液など、ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）などの金属イオン封鎖剤、粘度調整剤、レベリング剤など、並びにこれらの混合物が挙げられる。

いくつかの実施形態では、インク組成物は、低粘度組成物である。「低粘度」という用語は、少なくとも１，０００センチポアズ（ｃｐｓ）の粘度を有する傾向がある、スクリーン印刷インクなどの従来の高粘度インクとは対照的に使用される。具体的な実施形態では、本明細書に開示されるインクは、約３０℃の温度において、約１００ｃｐｓ以下、約５０ｃｐｓ以下、又は約２０ｃｐｓ以下、又は約２～約３０ｃｐｓの粘度を有するが、粘度はこれらの範囲外であり得る。インクジェット印刷用途で使用されるとき、インク組成物は、概して、インクジェット印刷プロセスにおける使用に好適な粘度である。例えば、熱インクジェット印刷用途の場合、室温（すなわち、約２５℃）では、インク粘度は、少なくとも約１センチポアズ、約１０センチポアズ以下、約７センチポアズ以下、約５センチポアズ以下であるが、粘度は、これらの範囲外であり得る。圧電インクジェット印刷の場合、噴射温度において、インク粘度は、少なくとも約２センチポアズ、少なくとも約３センチポアズ、約２０センチポアズ以下、約１５センチポアズ以下、又は約１０センチポアズ以下であるが、粘度は、これらの範囲外であり得る。噴射温度は、約２０～２５℃の低さであり得、及び約７０℃程度、約５０℃程度、又は約４０℃程度であり得るが、噴射温度は、これらの範囲外であり得る。

ある実施形態では、本明細書のインク組成物は、約３０℃の温度において、約２～約２０センチポアズの粘度を有する。

インク組成物は、成分を単純に混合することによって、任意の好適なプロセスによって調製することができる。１つのプロセスでは、インクを得るには、インク成分の全てを一緒に混合し、混合物を濾過することが必要である。インクは、成分を混合し、所望される場合には加熱し、濾過し、続いて任意の所望の追加添加剤を混合物に添加し、均質な混合物が取得されるまで、いくつかの実施形態では、約５～約１０分、室温で緩やかに振盪しながら混合することによって、調製することができる。代替的に、任意選択的なインク添加剤は、インク調製プロセス中に他のインク成分と混合することができ、このインク調製プロセスは、任意の所望の手順（例えば、全ての成分を混合し、所望される場合には加熱し、濾過する）によって行われる。

本明細書で開示されるようなインク組成物を撮像パターンで基材に塗布することを含むプロセスもまた本明細書に開示される。本明細書に開示されるインク組成物をオーバーコートとして基材に塗布することを含むプロセスもまた開示され、オーバーコートは、透明であり得か、着色され得るか、又はこれらの組み合わせであり得る。

インク組成物は、インク組成物をインクジェット印刷装置に組み込み、インクの液滴を基材上に撮像パターンで射出させることを伴うプロセスにおいて使用することができる。具体的な実施形態では、印刷装置は、サーマルインクジェットプロセスを用い、ノズル内のインクは、撮像パターンで選択的に加熱され、それによってインクの液滴が撮像パターンで射出される。別の実施形態では、印刷装置は、音響インクジェットプロセスを用い、インクの液滴は、音響ビームによって撮像パターンで射出される。更に別の実施形態では、印刷装置は、圧電インクジェットプロセスを用い、インクの液滴は、圧電振動要素の振動によって撮像パターンで射出される。任意の好適な基材が用いられ得る。

具体的な実施形態では、本明細書のプロセスは、本明細書に開示されるように調製されたインクをインクジェット印刷装置に組み込むことと、インク液滴を中間転写部材上に撮像パターンで射出することと、溶媒を部分的又は完全に除去するために画像を加熱することと、インクを中間転写部材から最終記録基材に撮像パターンで転写することと、を含む。具体的な実施形態では、中間転写部材は、最終記録シートの温度を上回り、印刷装置内のインクの温度を下回る温度まで加熱される。オフセット又は間接印刷プロセスはまた、例えば、米国特許第５，３８９，９５８号に開示され、その開示は、参照により本明細書に完全に組み込まれる。１つの具体的な実施形態では、印刷装置は、圧電印刷プロセスを用い、インクの液滴は、圧電振動要素の振動によって撮像パターンで射出される。

任意の好適な基材又は記録シートを、最終記録シートとして用いることができ、これらとしては、ＸＥＲＯＸ（登録商標）４０２４紙、ＸＥＲＯＸ（登録商標）Ｉｍａｇｅ Ｓｅｒｉｅｓ紙、Ｃｏｕｒｔｌａｎｄ４０２４ＤＰ紙、罫線入りノート紙、ボンド紙などの普通紙、Ｓｈａｒｐ Ｃｏｍｐａｎｙ製シリカコート紙、ＪｕＪｏ製紙、ＨＡＭＭＥＲＭＩＬＬ ＬＡＳＥＲＰＲＩＮＴ（登録商標）紙などのシリカコート紙、透明材料、布地、テキスタイル製品、プラスチック、ポリマーフィルム、金属及び木材などの無機基質などが挙げられる。いくつかの実施形態では、基材は、三次元基材を含む。いくつかの実施形態では、基材は、カテーテル、温度計、心臓ステント、プログラマブルペースメーカー、他の医療用装置、メニュー、食品包装材料、化粧用具及び化粧品、並びに任意の他の所望の三次元基材を含む。更なる実施形態では、基材は、カスタマイズ可能なデジタル印刷されたＩＤコード、短期印刷可能材料、三次元医療用基材及び任意の他の所望の三次元基材を含む。

いくつかの実施形態では、水性インクジェットインク組成物は、インクが、ＮＡＮＯＴＲＡＣ ＦＬＥＸによって測定されるインクの新鮮な顔料粒径及び６０℃において３日間のエージング後のインクの顔料粒径によって特徴付けられるエージング安定性を示すインクを提供する。

新鮮な顔料分散体又はインクは、室温で新たに調製された分散体又はインクを意味する。６０℃における３日間のエージングは、顔料分散体又はインクを、６０℃の温度で３日間、密閉されたガラス容器内に保持することを意味する。

以下の実施例は、本開示の様々な種類を更に定義するために提示される。これらの実施例は、例示のみを意図しており、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。また、別途記載のない限り、割合及び百分率は重量による。

分散剤２は、ＤＩＳＰＥＸ（登録商標）Ｕｌｔｒａ ＰＸ ４５７５としてＢＡＳＦから入手可能な市販のブロックポリマー分散剤である。

実施例１
ポリマー分散剤の合成。１．０グラムのアスビシソブチロニトリルを、窒素下で８２℃に予熱した５００ミリリットルのフラスコ中の２５グラムのイソプロパノールに溶解した。５グラムのステアリルメタクリレート、２．５グラムのベンジルメタクリレート、４グラムの［３－（ジメチルアミノ）プロピル］メタクリルアミド、２グラムのメタクリル酸、及び３６グラムのポリ（エチレングリコール）メチルエーテルメタクリレート（水中５０重量パーセント、重量平均分子量約３，６００）を、１００グラムのイソプロパノールに溶解した。取得されたモノマー溶液を、２ミリリットル／分の速度で５００ミリリットルフラスコ内に供給した。全てのモノマーを供給した後、重合を８２℃で４時間保持した。その後、溶媒を真空下で除去し、水を添加して、分散剤溶液の固形分を２０重量パーセントに調整した。

実施例２
顔料分散体の調製。２０部のシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック顔料（Ｃｌａｒｉａｎｔ製のＰＶ Ｆａｓｔ Ｂｌｕｅ ＢＧ－ＮＩＰ、Ｉｎｋ Ｊｅｔ Ｍａｇｅｎｔａ Ｅ ０２、Ｉｎｋ Ｊｅｔ Ｙｅｌｌｏｗ ４Ｇ、Ｂｉｒｌａ Ｃａｒｂｏｎ製のＲａｖｅｎ１１８０）、２０部の実施例１の分散剤溶液（２５重量パーセント）、及び６０部の水を均質化した。得られた分散体を、４００部のジルコニアビーズ（０．３ミリメートル）と混合し、塗料シェーカを使用して、毎分８２０回転（ｒｐｍ）で３時間粉砕して、顔料分散体を得る。

実施例３
シアンインクの調製。５１部の実施例２の顔料分散体（１１．３３重量パーセントの顔料）、２５部の１，２－プロパンジオール、６部の１，２－ヘキサンジオール、４部のラテックス樹脂（４４重量パーセントの固体）（ＢＡＳＦから入手可能なＪｏｎｃｒｙｌ（登録商標）５３７アクリルエマルション）、１部の界面活性剤（ＢＹＫ－３４５１）、０．１部のＰｒｏｘｅｌ（登録商標）（イソチアゾリノン、１，２－ベンズイソチアゾリン－３－オン、防腐剤）、１部のワックス分散体（０３５重量パーセントの固体）（Ｊｏｎｃｒｙｌ（登録商標）Ｗａｘ－３５）、及び６部の水を混合し、１マイクロメートルのガラス膜フィルタを通して濾過して、任意の粗粒子を除去した。取得されたインクを、様々なインク特性評価及び初期のＤｉｍａｔｉｘ印刷試験に供した。

実施例４
マゼンタインクの調製。５１部の実施例２の顔料分散体（１１．３３重量パーセントの顔料）、２５部の１，２－プロパンジオール、６部の１，２－ヘキサンジオール、４部のラテックス樹脂（４４重量パーセントの固体）（ＢＡＳＦから入手可能なＪｏｎｃｒｙｌ（登録商標）５３７アクリルエマルション）、１部の界面活性剤（ＢＹＫ－３４５１）、０．１部のＰｒｏｘｅｌ（登録商標）、１部のワックス分散体（０．３５重量パーセントの固体）（Ｊｏｎｃｒｙｌ（登録商標）Ｗａｘ－３５）、及び６部の水を混合し、１マイクロメートルのガラス膜フィルタを通して濾過して、任意の粗粒子を除去した。取得されたインクを、様々なインク特性評価及び初期のＤｉｍａｔｉｘ印刷試験に供した。

実施例５
イエローのインクの調製。５１部の実施例２の顔料分散体（１１．３３重量パーセントの顔料）、２５部の１，２－プロパンジオール、６部の１，２－ヘキサンジオール、４部のラテックス樹脂（４４重量パーセントの固体）（ＢＡＳＦから入手可能なＪｏｎｃｒｙｌ（登録商標）５３７アクリルエマルション）、１部の界面活性剤（ＢＹＫ－３４５１）、０．１部のＰｒｏｘｅｌ（登録商標）、１部のワックス分散体（０．３５重量パーセントの固体）（Ｊｏｎｃｒｙｌ（登録商標）Ｗａｘ－３５）、及び６部の水を混合し、１マイクロメートルのガラス膜フィルタを通して濾過して、任意の粗粒子を除去した。取得されたインクを、様々なインク特性評価及び初期のＤｉｍａｔｉｘ印刷試験に供した。

実施例６
ブラックインクの調製。５１部の実施例２の顔料分散体（１１．３３重量パーセントの顔料）、２５部の１，２－プロパンジオール、６部の１，２－ヘキサンジオール、４部のラテックス樹脂（４４重量パーセントの固体）（ＢＡＳＦから入手可能なＪｏｎｃｒｙｌ（登録商標）５３７アクリルエマルション）、１部の界面活性剤（ＢＹＫ－３４５１）、０．１部のＰｒｏｘｅｌ（登録商標）、１部のワックス分散体（０．３５重量パーセントの固体）（Ｊｏｎｃｒｙｌ（登録商標）Ｗａｘ－３５）、及び６部の水を混合し、１マイクロメートルのガラス膜フィルタを通して濾過して、任意の粗粒子を除去した。取得されたインクを、様々なインク特性評価及び初期のＤｉｍａｔｉｘ印刷試験に供した。

比較実施例７
市販のブロックコポリマー分散剤を使用したブラックインクの調製。ＤＩＳＰＥＸ（登録商標）Ｕｌｔｒａ ＰＸ ４５７５としてＢＡＳＦから入手可能な市販のブロックポリマー分散剤を除く、５１部の実施例２の顔料分散体（１１．３３重量パーセントの顔料）、２８．５部の１，２－プロパンジオール、２．５部の１，２－ヘキサンジオール、９部のラテックス樹脂（４４重量パーセントの固体）（ＢＡＳＦから入手可能なＪｏｎｃｒｙｌ（登録商標）５３７アクリルエマルション）、１部の界面活性剤（ＢＹＫ－３４５１）、０．１部のＰｒｏｘｅｌ（登録商標）、１部のワックス分散体（０．３５重量パーセントの固体）（Ｊｏｎｃｒｙｌ（登録商標）Ｗａｘ－３５）、及び６部の水を混合し、１マイクロメートルのガラス膜フィルタを通して濾過して、任意の粗粒子を除去した。取得されたインクを、様々なインク特性評価及び初期のＤｉｍａｔｉｘ印刷試験に供した。

特性評価結果。

インク安定性。インクを６０℃のオーブン内に保持し、続いてＮａｎｏｔｒａｃ粒径分析装置を使用して、特定のエージング時間後に粒径を測定することによって、促進された貯蔵安定性を判定した。「Ｎａｎｏｔｒａｃ」は、Ｍｉｃｒｏｔｒａｃによって作製された粒子径分析装置のモデル名である。これは、動的光散乱技術を使用する。表１は、本実施形態の顔料分散剤を含有する顔料分散体を含む、実施例３のシアンインクの顔料粒径を示す。

表２は、本実施形態の顔料分散剤を含有する顔料分散体を含む、実施例４のマゼンタインクの顔料粒径を示す。

表３は、本実施形態の顔料分散剤を含有する顔料分散体を含む、実施例５のイエローインクの顔料粒径を示す。

表４は、本実施形態の顔料分散剤を含有する顔料分散体を含む、実施例６のブラックインクの顔料粒径を示す。

表５は、市販のブロックコポリマー分散剤を含有する顔料分散体を含む、比較例７のブラックインクの顔料粒径を示す。

様々な上記で開示された及び他の特徴及び機能、又はこれらの代替物が、多くの他の異なるシステム又は用途に望ましく組み合わされ得ることが理解されるであろう。また、様々な現在予期されない、又は先行例のない代替、修正、変形、又は改善が、その後、当業者によって行われ得、これらもまた、以下の「特許請求の範囲」によって包含されることが意図されている。特許請求の範囲に具体的に列挙されない限り、特許請求の範囲の工程又は構成要素は、本明細書又は任意の他の特許請求の範囲から、いかなる特定の順序、数、位置、サイズ、形状、角度、色、又は材料に関して、暗示又は意味されるべきではない。

Claims (20)

1. 自己架橋ポリマー分散剤であって、
   コポリマーであって、
   酸性基と、
   塩基と、
   疎水基と、
   立体親水性基と、を含む、コポリマーを含む、自己架橋ポリマー分散剤。
2. 前記酸性基が、カルボン酸、リン酸、スルホン酸、フェノール、芳香族硝酸塩、及びこれらの組み合わせからなる群のメンバーから選択される、請求項１に記載のポリマー分散剤。
3. 前記塩基が、芳香族アミン、脂肪族アミン、ピリジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ヒスチジン、グアニジン、ホスファゼン塩基、アンモニウム塩基、ホスホニウム塩基、オニウム塩基、及びこれらの組み合わせからなる群のメンバーから選択される、請求項１に記載のポリマー分散剤。
4. 前記疎水基が、約４個～約４０個の炭素原子を有するアルキル基、芳香族基、及びこれらの組み合わせからなる群のメンバーから選択される、請求項１に記載のポリマー分散剤。
5. 前記立体親水性基が、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるメンバーを含む、請求項１に記載のポリマー分散剤。
6. 前記立体親水性基が、約５００～約２０，０００の重量平均分子量を有するポリエチレングリコールを含む、請求項１に記載のポリマー分散剤。
7. 前記コポリマーが、以下の構造のものであり、
   

   

   式中、ｍ_１が、１～約４００の整数であり、
   ｍ_２が、０～約８００の整数であり、
   ｍ_３が、１～約１５０の整数であり、
   ｍ_４が、１～約４００の整数であり、
   ｍ_５が、１～約６００の整数であり、
   Ｌ_１～Ｌ_５が、任意選択的な連結基であり、
   Ｌ_１が、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、
   Ｌ_２が、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、
   Ｌ_３が、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、
   Ｌ_４が、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、
   Ｌ_５が、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、
   Ｒ_１が、－（ＣＨ_２）_３－３９ＣＨ_３であり、
   Ｒ_２が、６個～約４０個の炭素原子を有する芳香族基であり、
   Ｒ_３が、－（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｍ（ＣＨ_２ＣＨＣＨ_３Ｏ）_ｎＲであり、ｍが、約１０～約４５０であり、ｎが、約０～約８０であり、Ｒが、Ｈ又はＣＨ_３であり、
   Ｒ_４が、アミン、ピリジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ヒスチジン、グアニジン、ホスファゼン塩基、アンモニウム塩基、ホスホニウム塩基、及びオニウム塩基からなる群のメンバーから選択される塩基であり、
   Ｒ_５が、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、フェノール、及び芳香族硝酸塩からなる群のメンバーから選択される酸性基であり、
   Ｒ_１’、Ｒ_２’、Ｒ_３’、及びＲ_４’が、各々独立して、Ｈ、１個～約５個の炭素原子を有するアルキル基、及び６個～約３０個の炭素原子を有する芳香族基からなる群のメンバーから選択され、Ｒ_５’が、Ｈ、１個～約５個の炭素原子を有するアルキル基、６個～約３０個の炭素原子を有する芳香族基、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、フェノール、及び芳香族硝酸塩からなる群のメンバーから選択される酸性基並びにこれらの組み合わせからなる群のメンバーから選択される、請求項１に記載のポリマー分散剤。
8. 式
   

   

   及び
   

   

   を使用して、前記分散剤成分を定義し、
   式中、Ｍ_Ｒ１が、Ｒ_１基の分子量であり、
   Ｍ_Ｒ１’が、Ｒ_１’基の分子量であり、
   Ｍ_Ｒ２が、Ｒ_２基の分子量であり、
   Ｍ_Ｒ２’が、Ｒ_２’基の分子量であり、
   Ｍ_Ｒｉが、Ｒ_ｉ基の分子量であり、
   Ｍ_Ｒｉ’が、Ｒ_ｉ ^’基の分子量であり、
   ｉが、１～５であり（つまりＲ_ｉ＝Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５）、
   ｍ_１が、１～約４００の整数であり、ｍ_２が、０～約８００の整数であり、ｍ_３が、１～約１５０の整数であり、ｍ_４が、１～約４００の整数であり、ｍ_５が、１～約６００の整数である、請求項１に記載のポリマー分散剤。
9. 組成物であって、
   粒子と、
   ビヒクルと、
   任意選択的な界面活性剤と、
   以下の構造のコポリマーを含む、ポリマー分散剤と、を含み、
   

   

   式中、ｍ_１が、１～約４００の整数であり、
   ｍ_２が、０～約８００の整数であり、
   ｍ_３が、１～約１５０の整数であり、
   ｍ_４が、１～約４００の整数であり、
   ｍ_５が、１～約６００の整数であり、
   Ｌ_１～Ｌ_５が、任意選択的な連結基であり、
   Ｌ_１が、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、
   Ｌ_２が、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、
   Ｌ_３が、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、
   Ｌ_４が、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、
   Ｌ_５が、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、
   Ｒ_１が、－（ＣＨ_２）_３－３９ＣＨ_３であり、
   Ｒ_２が、６個～約４０個の炭素原子を有する芳香族基であり、
   Ｒ_３が、－（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｍ（ＣＨ_２ＣＨＣＨ_３Ｏ）_ｎＲであり、ｍが、約１０～約４５０であり、ｎが、約０～約８０であり、Ｒが、Ｈ又はＣＨ_３であり、
   Ｒ_４が、アミン、ピリジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ヒスチジン、グアニジン、ホスファゼン塩基、アンモニウム塩基、ホスホニウム塩基、及びオニウム塩基からなる群のメンバーから選択される塩基であり、
   Ｒ_５が、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、フェノール、及び芳香族硝酸塩からなる群のメンバーから選択される酸性基であり、
   Ｒ_１’、Ｒ_２’、Ｒ_３’、及びＲ_４’が、各々独立して、Ｈ、１個～約５個の炭素原子を有するアルキル基、及び６個～約３０個の炭素原子を有する芳香族基からなる群のメンバーから選択され、Ｒ_５’が、Ｈ、１個～約５個の炭素原子を有するアルキル基、６個～約３０個の炭素原子を有する芳香族基、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、フェノール、及び芳香族硝酸塩からなる群のメンバーから選択される酸性基並びにこれらの組み合わせからなる群のメンバーから選択される、組成物。
10. 前記粒子が、顔料である、請求項９に記載の組成物。
11. 前記粒子が、ブラック顔料、カーボンブラック顔料、ホワイト顔料、シアン顔料、マゼンタ顔料、イエロー顔料、及びこれらの組み合わせからなる群のメンバーから選択される、請求項９に記載の組成物。
12. 式
    

    

    及び
    

    

    を使用して、前記分散剤成分を定義し、
    式中、Ｍ_Ｒ１が、Ｒ_１基の分子量であり、
    Ｍ_Ｒ１’が、Ｒ_１’基の分子量であり、
    Ｍ_Ｒ２が、Ｒ_２基の分子量であり、
    Ｍ_Ｒ２’が、Ｒ_２’基の分子量であり、
    Ｍ_Ｒｉが、Ｒ_ｉ基の分子量であり、
    Ｍ_Ｒｉ’が、Ｒ_ｉ ^’基の分子量であり、
    ｉが、１～５であり（つまりＲ_ｉ＝Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５）、
    ｍ_１が、１～約４００の整数であり、ｍ_２が、０～約８００の整数であり、ｍ_３が、１～約１５０の整数であり、ｍ_４が、１～約４００の整数であり、ｍ_５が、１～約６００の整数である、請求項９に記載の組成物。
13. 前記ビヒクルが、水である、請求項９に記載の組成物。
14. 前記ビヒクルが、水及び共溶媒を含む、請求項９に記載の組成物。
15. 前記ビヒクルが、水及び共溶媒を含み、前記共溶媒が、前記組成物の総重量に基づいて、３０重量パーセントを上回る高い量で存在する、請求項９に記載の組成物。
16. 前記任意選択的な界面活性剤が存在し、前記任意選択的な界面活性剤が、アルキルエステル、芳香族エステル、シロキサンポリエーテル、エトキシル化アセチレンジオール、アルコールエトキシレート、及びこれらの組み合わせからなる群のメンバーである、請求項９に記載の組成物。
17. 水性インクジェットインクであって、
    水と、
    共溶媒と、
    任意選択的なワックス分散体と、
    任意選択的な結合剤樹脂と、
    界面活性剤と、
    顔料と、
    以下の構造のコポリマーを含む、ポリマー分散剤と、を含み、
    

    

    式中、ｍ_１が、１～約４００の整数であり、
    ｍ_２が、０～約８００の整数であり、
    ｍ_３が、１～約１５０の整数であり、
    ｍ_４が、１～約４００の整数であり、
    ｍ_５が、１～約６００の整数であり、
    Ｌ_１～Ｌ_５が、任意選択的な連結基であり、
    Ｌ_１が、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、
    Ｌ_２が、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、
    Ｌ_３が、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、
    Ｌ_４が、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、
    Ｌ_５が、エーテル、尿素、エポキシ、エステル、アミド、酸素、硫黄、炭素、及び約１個～約６個の炭素原子のアルキル鎖からなる群のメンバーから選択される連結基であり、
    Ｒ_１が、－（ＣＨ_２）_３－３９ＣＨ_３であり、
    Ｒ_２が、６個～約４０個の炭素原子を有する芳香族基であり、
    Ｒ_３が、－（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｍ（ＣＨ_２ＣＨＣＨ_３Ｏ）_ｎＲであり、ｍが、約１０～約４５０であり、ｎが、約０～約８０であり、Ｒが、Ｈ又はＣＨ_３であり、
    Ｒ_４が、アミン、ピリジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ヒスチジン、グアニジン、ホスファゼン塩基、アンモニウム塩基、ホスホニウム塩基、及びオニウム塩基からなる群のメンバーから選択される塩基であり、
    Ｒ_５が、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、フェノール、及び芳香族硝酸塩からなる群のメンバーから選択される酸性基であり、
    Ｒ_１’、Ｒ_２’、Ｒ_３’、及びＲ_４’が、各々独立して、Ｈ、１個～約５個の炭素原子を有するアルキル基、及び６個～約３０個の炭素原子を有する芳香族基からなる群のメンバーから選択され、Ｒ_５’が、Ｈ、１個～約５個の炭素原子を有するアルキル基、６個～約３０個の炭素原子を有する芳香族基、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、フェノール、及び芳香族硝酸塩からなる群のメンバーから選択される酸性基並びにこれらの組み合わせからなる群のメンバーから選択される、水性インクジェットインク。
18. 式
    

    

    及び
    

    

    を使用して、前記分散剤成分を定義し、
    式中、Ｍ_Ｒ１が、Ｒ_１基の分子量であり、
    Ｍ_Ｒ１’が、Ｒ_１’基の分子量であり、
    Ｍ_Ｒ２が、Ｒ_２基の分子量であり、
    Ｍ_Ｒ２’が、Ｒ_２’基の分子量であり、
    Ｍ_Ｒｉが、Ｒ_ｉ基の分子量であり、
    Ｍ_Ｒｉ’が、Ｒ_ｉ ^’基の分子量であり、
    ｉが、１～５であり（つまりＲ_ｉ＝Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５）、
    ｍ_１が、１～約４００の整数であり、ｍ_２が、０～約８００の整数であり、ｍ_３が、１～約１５０の整数であり、ｍ_４が、１～約４００の整数であり、ｍ_５が、１～約６００の整数である、請求項１６に記載の水性インクジェットインク。
19. 前記インクが、アルキルフェノールエトキシレートを含まない、請求項１６に記載の水性インクジェットインク。
20. 前記顔料が、カーボンブラックである、請求項１６に記載の水性インクジェットインク。
    

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