JP4712921B2

JP4712921B2 - インクジェットインクの顔料を形成する巨大分子発色団の精製方法とインクジェットインクの製造方法

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Publication number: JP4712921B2
Application number: JP30859598A
Authority: JP
Inventors: ジョゼフ・ダブリュー・ツァング; ジョン・アール・モファット
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1997-10-30
Filing date: 1998-10-29
Publication date: 2011-06-29
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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般に、インクジェットプリンタのためのインク組成物に関し、特に、精製された１又は２以上の巨大分子発色団（macromolecular chromophores、ＭＭＣ）を含有するインク組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水溶性染料の純度は、インクジェットインクの信頼性性能に対する最大の問題であることはよく知られている。市販の染料は、しばしば、サーマルインクジェットプリンタのような、ディジタルプリンティングの用途にとって望ましくない有機及び無機の不純物を顕著な量で含んでいる。残留不純物のため、抵抗体の表面上のコゲーション(kogation)およびノズルでのクラスト形成(crusting)に起因して信頼性性能が落ちる。水溶性染料に見出される幾つかの不純物は、塩化ナトリウムと硫酸ナトリウムである。
【０００３】
巨大分子発色団（ＭＭＣ）は、水可溶化基(water-solubilizing groups)がそれによって顔料粒子に共有結合される顔料の化学処理を通して誘導される。この種の着色剤は、水溶性であり且つ分散剤の使用を要せずに自己分散できるものである。
【０００４】
これらのＭＭＣの供給元は、Orient ChamicalsとCabot Corporationの２社がある。化学処理中に、反応しなかった開始物質と副産物がＭＭＣ上に残留すると見られる。化学分析を通して、不純物の量がインクジェット等級の染料を越えることが測定されている。クラスト形成は、市販のＭＭＣでは、特に顕著である。
【０００５】
インクジェット等級の染料を改質する(modify)ためには、現在、少なくとも２つのプロセスが知られている。これらには、(1)例えば、Donald J. Palmerに対するもので且つ本出願と同じ譲受人に譲渡された、１９８７年８月１１日付け米国特許第４，６８５，９６８号に開示される逆浸透と、(2)例えば、Donald E. Wenzel等に対するもので且つ本出願と同じ譲受人に譲渡された、１９８８年１１月２２日付け米国特許第４，７８６，３２７号に開示されるイオン交換が含まれる。どちらの場合も、それぞれのプロセスの主要目的は、染料と会合した対イオンの変更を生じさせることである。しかし、両特許とも、染料を精製するのに逆浸透の使用を提案している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の特許は、インクジェットインクに使われている染料を精製するのには確かに有用であるが、さらに最近の進展は、ＭＭＣの生成など、顔料、特に、ある形態に変更された顔料、の使用に帰着している。プロセスは、インクジェットの用途に向いた許容純度レベルまでＭＭＣを精製することが要求される。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、ＭＭＣの精製プロセスを提供するものである。該プロセスは、インクジェットの用途に許容できるレベルまでＭＭＣを精製するために限外ろ過法(ultrafiltration)の利用を包含する。精製によって、イオン化官能基と会合されない残留カチオン及びアニオンは、余剰塩のように、除去される。さらに、未反応開始物質と顔料の化学処理の結果生ずる反応副産物も除去される。前述の諸物質の除去の結果、インクジェット等級の着色剤とみられるＭＭＣが得られるのである。
【０００８】
本発明のプロセスは、(a)巨大分子発色団の水溶液を生成し、(b)その水溶液に所望の対イオンを含有する一定量の液体を添加し、(c)その水溶液を限外ろ過にかけ、(d)ステップ(b)と(c)を繰り返すことの工程からなるものである。
【０００９】
上述のように精製されるＭＭＣから調製されたインクは、クラスト形成の低減、コゲーションの低減並びに長期のインク安定性の改善を含む、信頼性が顕著に改善されることを立証する。
【００１０】
【実施例】
巨大分子発色団（ＭＭＣ）は、水可溶化基が顔料粒子に共有結合される、顔料の化学処理によって誘導されるものである。この種の着色剤は水溶性であり、且つ顔料分散剤を使う必要はない。水性のインクジェットインクに顔料を分散させるには、現在のところ、そうした分散剤が必要である。現在、ＭＭＣは、アニオン型とカチオン型が利用できる。アニオンの場合、顔料粒子上にスルホン酸塩及びカルボン酸塩官能基を導入し、一方、カチオンの場合、その表面上にアンモニウム官能基を導入する。一方、その他の水可溶化官能基も用いてよく、現在、それらは、市販製品のＭＭＣに使われている。
【００１１】
アニオン型であれカチオン型であれ、官能基を望ましくないイオン及び高いイオン強度の(high ionic strength)ものと結合させる。スルホン酸塩又はカルボン酸塩官能基の場合、その官能基と結合されるカチオンは、通常、余剰ナトリウムカチオンである。アンモニウム官能基の場合、その官能基と結合されるアニオンは、通常、余剰塩化物アニオンである。前述の過剰イオン類は、それらの濃度が、ＭＭＣの化学量論及び電荷中性(charge neutrality)を超えるという理由から余剰であると考えられるのである。
【００１２】
本発明により、余剰ナトリウム等の、望ましくないカチオンと、余剰塩化物又は硫酸塩等の、望ましくないアニオンは、限外ろ過によって取り除かれる。精密（マイクロ）ろ過又は膜ろ過法としても知られている、限外ろ過プロセスは、ポリスルホン又は、Osmonics社から市販されているような、薄膜合成膜等の、従来の膜を使って実行される。使用される特殊膜は、除去されるべき不純物類の寸法に基づくものである。特に、当該膜は、分子量（重量平均）カットオフ（これは、例えば、ポリエチレングリコール(PEG)について校正して、２，０００から１２，０００の範囲）、又は０．０２から１μｍの範囲の、多孔度の何れかによって特徴付けられる。
【００１３】
本発明のプロセスのさらに別の特長としては、必要なイオンをＭＭＣの溶液に添加し
そしてイオン交換を起こさせることである。次いで、望ましくないイオンを限外ろ過によって除去する。イオン強度は、イオン強度がそれ以上変化しないことで定められるところの、平衡に到達する時の指標として使われるものである。イオン強度は、ｐＨによって又は浸透物(permeate)の電気伝導率によって測定できる。あるいは、濃縮物のイオン強度を測定してもよい。
【００１４】
次に、付加イオンを添加し、そして限外ろ過プロセスを繰り返す。そのサイクルを、それ以上の改善が見られなくなるまで、必要な回数繰り返す。ここで、改善とは、浸透物の（又は濃縮物）イオン強度の時間変化がないことを意味する。
【００１５】
（水溶液）溶液中の、即ち、濃縮物中のＭＭＣの量は、０．２から２５重量％の範囲内である。好ましくは、ＭＭＣの濃度は、５〜１５重量％の範囲にある。
【００１６】
意図されることは、ＭＭＣの化学量論的量を超える余剰イオンを、反対電荷をもつイオンと共に、本願発明のプロセスで除去して電気的中性を維持することである。イオン除去プロセスに加えて、ＭＭＣと結合されたイオンを必要ならさらに置換してもよい。
【００１７】
巨大分子顔料の表面改質によって粒子表面上にアニオン官能基が生成される時（アニオンＭＭＣ）、対イオンはカチオンでなければならない。一般に、カリウム、ナトリウム及び任意のアンモニウムベースのイオン（第４イオンを含む）は、アニオンＭＭＣに対する対イオンとして本発明の実施に用いてよい。本発明の実施に用いられるこれらのイオンのいくつかの種類としては、限定するものではないが、N,N',N''−置換及び未置換アンモニウムイオン、1,ω-アミノ酸類のN,N',N'',N'''−置換及び未置換アミド類、1,ω-アミノ酸類のN,N'−置換及び未置換ラクタム類、1,ω-アミノ酸類のN,N',N''−置換及び未置換エステル類、及び1,ω-アミノ酸類のN,N'−置換及び未置換ラクトン類がある。好ましい対イオンには、アンモニウム、ジエチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、テトラメチルアンモニウム及びジプロピルアンモニウムがある。
【００１８】
用語N,N',N''-置換及び未置換アンモニウムイオン類は、3個までの異なった（置換又は未置換）アルキル及び／又はアリール置換を有する任意の置換又は未置換アンモニウムを包含するものとする。各アルキル又はアリール基に対する好ましい炭素原子数は、１〜３０炭素原子の間である。
【００１９】
用語1,ω-アミノ酸類のN,N',N'',N'''-置換及び未置換アミド類は、１〜２０個の炭素原子から成る炭素骨格(carbon backbone)と4個までの異なった置換又は未置換アルキル及び／又はアリール置換とを有する1,ω-アミノ酸の任意の置換又は未置換アミドを包含するものとする。4個の全てのＲ基について合計した炭素原子数は、１〜４０個の炭素原子の間である。
【００２０】
用語1,ω-アミノ酸類のN,N'-置換及び未置換ラクタム類は、１〜２０個の炭素原子から成る炭素骨格と、１〜２０個の炭素原子から成るラクタム環と、２個までの異なった置換又は未置換アルキル及び／又はアリール置換とを有する1,ω-アミノ酸の任意の置換又は未置換ラクタムを包含するものとする。各置換に対する好ましい炭素原子数は、１〜２０個の炭素原子の間である。
【００２１】
用語1,ω-アミノ酸類のN,N',N''-置換及び未置換エステル類は、１〜２０個の炭素原子から成る炭素骨格と3個までの異なった置換又は未置換アルキル及び／又はアリール置換とを有する1,ω-アミノ酸の全ての置換エステルを包含するものとする。全ての置換について合計した炭素原子数は、１〜３０個の炭素原子の間である。耐水性を改善するためには、この種類の分子においてN−置換部位の１つはH（水素）を包含すべきである。
【００２２】
用語1,ω-アミノ酸類のN,N'-置換及び未置換ラクトン類は、１〜２０個の炭素原子数から成る炭素骨格と、１〜２０個の炭素原子から成るラクトン環、2個までの異なった置換又は未置換アルキル及びアリール置換を有するω-アミノ酸の全ての置換ラクトンを包含するものとする。全ての置換について合計した炭素原子数は、１〜２０個の炭素原子の間である。
【００２３】
マクロ分子顔料の表面改質によってその粒子の表面にカチオン官能基が形成される時（アニオンＭＭＣ）、その対イオンはアニオンでなければならない。本発明の実施に用いられるアニオン対イオンは、限定するものではないが、ハライド、硝酸塩、リン酸塩、アリール又はアレーン・スルホン酸塩、カルボン酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、ホウ酸塩、四ホウ酸塩、四フッ化ホウ素酸塩、メタン・スルホン酸塩、トルエン・スルホン酸塩、亜リン酸塩、ホスホン酸塩、ヘキサフッ化ホスホン酸塩、ホスフィン、ホスフェン(phosphene)、フェノラート、過塩素酸塩、タングステン酸塩、モリブデン酸塩、水酸化物、硫酸塩及びケイ酸塩イオンが含まれる。
【００２４】
本願明細書における濃度は、別途指定されない限り、全て重量パーセントで表示する。全成分の純度は、インクジェットインクとして通常の商業実践に用いられるそれである。
【００２５】
発明のプロセスを使わなければ、デキャップ(decap)、コゲーション及びクラスト形成を含む多くの信頼度問題に遭遇するが、これは、本願発明のプロセスを使えば、排除されるか、又は実質的に低減される。
【００２６】
ＭＭＣが精製されると、次には、それをインクジェットインクの調製に使われるその他の一般的な成分と結合させてよい。当該インクは、ベヒクルに加えて、精製ＭＭＣを含有する。発明の実施において有用なインクの典型的な組成は、ＭＭＣ（約０．５〜２０重量％）、１または２以上の共溶媒（０〜約５０重量％）、１または２以上の水溶性界面活性剤／両親媒性物質（０〜約４０重量％）、１または２以上の高分子量コロイド（０〜約３重量％）及び水（バランスをとる量）を含むものである。
【００２７】
インク調製に際して１または２以上の共溶媒をベヒクルに添加してもよい。本発明の実施に使用される共溶媒の種類としては、限定するものではないが、脂肪族アルコール類、芳香族アルコール類、ジオール類、グリコールエーテル類、ポリ（グリコール）エーテル類、カプロラクタム類、ホルムアミド類、アセトアミド類及び長鎖アルコール類がある。本発明の実施に用いられる化合物の例としては、限定するものではないが、３０個またはそれ以下の炭素原子からなる第一級脂肪族アルコール類、３０個またはそれ以下の炭素原子からなる第一級芳香族アルコール類、３０個またはそれ以下の炭素原子からなる第二級脂肪族アルコール類、３０個またはそれ以下の炭素原子からなる第二級芳香族アルコール類、３０個またはそれ以下の炭素原子からなる1,2-アルコール類、３０個またはそれ以下の炭素原子からなる1,3-アルコール類、３０個またはそれ以下の炭素原子からなる1,ω-アルコール類、エチレングリコールアルキルエーテル類、プロピレングリコールアルキルエーテル類、ポリ（エチレングリコール）アルキルエーテル類、ポリ（エチレングリコール）アルキルエーテル類の比較的高い同族体類、ポリ（プロピレングリコール）アルキルエーテル類、ポリ（プロピレングリコール）アルキルエーテル類の比較的高い同族体類、N-アルキルカプロラクタム類、未置換カプロラクタム類、置換ホルムアミド類、未置換ホルムアミド類、置換アセトアミド類及び未置換アセトアミド類がある。本発明の実施において好ましく用いられる共溶媒の特定の例としては、これらに本発明は限定されるものではないが、1,5-ペンタンジオール、2-ピロリドン、2-エチル-2-ヒドロキシメチル-1,3-プロパンジオール、ジエチレングリコール、3-メトキシブタノール、及び1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノンがある。共溶媒の濃度は、０〜約５０重量％の範囲にあってよく、好ましくは約０．１〜１５重量％がよい。
【００２８】
インクのベヒクルの調製に際して水溶性界面活性剤を用いてよい。便宜上、界面活性剤の例を２つのカテゴリ：(1)非イオン性と両性及び(2)イオン性に分けられる。前者の種類には、Union Carbideから入手できるアルキルポリエチレンオキシドである、TERGITOL；Rohm & Haas Co.から入手可能なアルキルフェニルポリエチレンオキシドの界面活性剤である、TRITON；BRIJ；PLURONIC（ポリエチレンオキシドのブロック共重合体類）；及びSURFYNOL（Air Productsから入手できるアセチレン系ポリエチレンオキシド類）；POE（ポリエチレンオキシド）エステル類；POEジエステル類；POEアミン類；プロトン化POEアミン類；POEアミド類；及びジメチコン共重合体類がある。置換アミンオキシド類のようなイオン性界面活性剤は、本発明の実施において有用である。米国特許第５，１０６.４１６号、"Bleed Alleviation Using Zwitterionic Surfactants and Cationic Dyes"は、上に挙げたほとんどの界面活性剤をさらに詳しく開示している。非イオン性両親媒性物質／界面活性剤は、イオン性界面活性剤よりさらに好ましいものである。本発明の実施において好ましく用いられる両親媒性物質／界面活性剤の特定の例としては、本願発明はこれらに限定されるものではないが、イソ−ヘキサデシルエチレンオキシド２０、SURFYNOL CT-111、TERGITOL 15-S-7及びN,N-ジメチル-N-ドセシルアミンオキシド、N,N-ジメチル-N-テトラデシルアミンオキシド、N,N-ジメチル-N-ヘキサデシルアミンオキシド、N,N-ジメチル-N-オクタデシルアミンオキシド、及びN,N-ジメチル-N-(Z-9-オクタデセニル)-N-アミンオキシドのようなアミンオキシド類がある。両親媒性物質／界面活性剤の濃度は、０〜約４０重量％の範囲にあってよく、好ましくは２．５重量％である。
【００２９】
光学濃度を改良するために、天然又は合成資源から誘導した０〜約３重量％の間の少なくとも１つの高分子量コロイドを、随意にインク組成物に添加してよい。高分子量コロイドの添加により、印刷品質が改善される。本発明の実施において用いられる高分子量コロイドの例としては、本発明はこれらに限定されるものではないが、アルギン酸塩、マンヌロン酸、カラジーナン、グアーガム、キサンタンガム、デキストラン、キチン、キトサン、カルボキシメチルセルロース、ニトロメチルセルロース及びそれらの全ての誘導体がある。これらのコロイドは、米国特許第５，１３３，８０３号、"High Molecular Weight Colloids which Control Bleed"に開示されている。本発明の実施に使われる好ましい高分子量コロイドには、これらに本願発明が限定されるものではないが、低粘度のアルギン酸ナトリウムが含まれる。本発明のインクにおける高分子量成分コロイドの好ましい濃度は、約０．２５重量％である。
【００３０】
本発明の要件に矛盾しないで、様々な種類の添加剤をインクに採用して、特定用途に使えるようインク組成の諸特性を最適化してよい。例えば、熟練した当業者に周知のように、殺生物剤をインク組成に用いて微生物の成長を阻害してよく、EDTAのような金属イオン封鎖剤を含有させて重金属不純物の有害な影響を排除してよく、さらに緩衝液を用いてインクのpHを制御してもよい。粘度調節剤及び他のアクリル又は非アクリル系高分子のようなその他の既知添加剤を添加してインク組成の各種特性を思うように改善してもよい。
【００３１】
インクは、本明細書に開示するように対イオンを交換後、ベヒクルの種々の成分を結合させ且つそれらをマクロ分子の発色団と混ぜ合わせて調製する。
【００３２】
ここに開示される対イオンと置換された着色剤を含有するインクは、高いエッジ尖鋭度、高い光学濃度、速い乾燥時間、高い耐水性、及び高い耐汚れ性を立証するものである。
【００３３】
実施例
表１において、精製及び交換プロセスに使用した膜を示す例を挙げる。表２は、膜精製前後の分析結果を（100万分の1（ppm））列挙する。
【００３４】
【実施例１】
膜装置に2リットルの１０重量％のCabojet 300の溶液（対イオンとしてナトリウムを用いて十分カルボキシル化されたＭＭＣ）を充填した。ポリエチレングリコールについて２，０００で分子量がカットオフされた固有の薄膜組成から成る限外ろ過膜を使用した。ナトリウム対イオンに代えて置き換えられるよう１０グラムの０．５Ｍ水酸化カリウム溶液をその濃縮物に付加した。その溶液のｐＨが８時間内で約８〜９に落ちた後、この処置を３回反復した。浸透物と濃縮物を不純物に関して分析し、それらを次の表２に表示した。精製した物質を膜装置で濃縮し、Cabojet 300のカリウム型として収集した。
【００３５】
【実施例２】
膜装置に2リットルの１０重量％のCabojet 300の溶液を充填した。ポリエチレングリコールについて１２，０００で分子量がカットオフされた固有お薄膜組成から成る限外ろ過膜を使用した。ナトリウム対イオンに代えて置き換えられるよう１０グラムの０．５Ｍ水酸化カリウム溶液をその濃縮物に付加した。その溶液のｐＨが8時間内で約８〜９に落ちた後、この処置を３回反復した。浸透物と濃縮物を不純物に関して分析し、それらを表２に表示する。精製した物質を膜装置で濃縮し、Cabojet 300のカリウム型として収集した。
【００３６】
【実施例３】
膜装置に2リットルの１０重量％のCabojet 300の溶液を充填した。ポリエチレングリコールについて１２，０００で分子量がカットオフされた固有の薄膜組成から成る限外ろ過膜を使用した。ナトリウム対イオンに代えて置き換えられるよう５グラムの１０重量％テトラメチルアンモニウムヒドロオキシド溶液を濃縮物に添加した。その溶液のｐＨが8時間内で約８〜９に落ちた後、この処置を３回反復した。浸透物と濃縮物を不純物に関して分析し、それらを表２に表示した。精製した物質を膜装置で濃縮し、Cabojet 300のテトラメチルアンモニウム（ＴＭＡ）型として収集した。
【００３７】
【実施例４】
膜装置に2リットルの１０重量％のCabojet 300の溶液を充填した。ポリエチレングリコールについて１２，０００で分子量がカットオフされた固有の薄膜組成から成るろ過膜を使用した。ナトリウム対イオンに代えて置き換えられるよう５グラムのジメチルアミンを濃縮物に添加した。その溶液のｐＨが８時間内で約８〜９に落ちた後、この処置を３回反復した。浸透物と濃縮物を不純物に関して分析し、それらを表２に表示した。精製した物質を膜装置で濃縮し、Cabojet 300のジメチルアンモニウム(ＤＭＡ)型として収集した。
【００３８】
【実施例５】
膜装置に2リットルの１０重量％のCabojet 300の溶液（対イオンとしてナトリウムを用いてスルホン化されたＭＭＣ）を充填した。ポリエチレングリコールについて２，０００で分子量がカットオフされた固有の薄膜組成から成る限外ろ過膜を使用した。ナトリウム対イオンに代えて置き換えられるよう１０グラムの１Ｍ水酸化カリウム溶液をその濃縮物に付加した。その溶液のｐＨが８時間内で約８〜９に落ちた後、この処置を３回反復した。浸透物と濃縮物を不純物に関して分析し、それらを表２に表示した。精製した物質を膜装置で濃縮し、Cabojet 300のカリウム型として収集した。
【００３９】
【実施例６】
膜装置に2リットルの１０重量％のCabojet 30の0溶液（対イオンとしてナトリウムを用いて十分カルボキシル化されたＭＭＣ）を充填した。０．２μｍという平均多孔率を有するＰＴＦＥフロオロカーボン(Teflon)から成る限外ろ過膜を使用した。ナトリウム対イオンに代えて置き換えられるよう１０グラムの０．５Ｍ水酸化カリウム溶液を濃縮物に添加した。その溶液のｐＨが８時間内で約８〜９に落ちた後、この処置を３回反復した。浸透物と濃縮物を不純物に関して分析し、それらを表２に表示した。精製した物質を膜装置で濃縮し、Cabojet 300のカリウム型として収集した。
【００４０】
【表１】

【００４１】
【表２】

【００４２】
表２における結果は、ナトリウムカチオンのかなりの低減並びに亜硝酸塩、硝酸塩及び硫酸塩アニオン（不純物）の実質的に完全な排除を示すものである。
【００４３】
印刷試験の結果
膜−精製ＭＭＣから調製したインクは、信頼性、例えば、デキャップ、において著しい改善を示した。デキャップ時間は、同じベヒクル組成において５〜１０秒から６０秒を上回る値に延長された。コゲーションの改善も観察された。
【００４４】
産業上の応用性
本願明細書記載のプロセスによって精製される巨大分子発色団は、インクジェットプリント技術用として用途を見出すことが期待される。
【００４５】
以上、デキャップ及びコゲーションの影響を受けにくくしたインクジェットインク用として巨大分子発色団を精製するプロセスを開示した。種々の変更並びに修正を発明の精神から逸脱することなく行ってよく、且つ該変更及び修正の全ては、特許請求の範囲によって限定されているように、本願発明の範囲内に帰属するものと考えられるということは、熟練した当業者には明らかな事項である。
【００４７】
以上、本発明の実施例について詳述したが、以下、本発明の各実施態様の例を示す。
（実施態様１）アニオン又はカチオン官能基の何れかを有し、表面が化学的に変更された顔料から成る巨大分子発色団を精製するプロセスにおいて、前記官能基は望ましくない対イオンがそれと結合されているものであり、次の（イ）から（ニ）のステップからなることを特徴とするインクジェットインクの顔料を形成する巨大分子発色団の精製方法。
（イ）前記巨大分子発色団の水溶液を生成し、
（ロ）前記水溶液に所望の対イオンを含有するある量の液体を添加し、
（ハ）前記水溶液を膜限外ろ過にかけて浸透物と濃縮物を生成させ、前記巨大分子発色団が前記濃縮物に含まれ、
（ニ）（ロ）と（ハ）の工程を繰り返し、前記巨大分子発色団と結合された望ましくない対イオンが少なくとも部分的に前記の所望の対イオンと置換される。
（実施態様２）前記水溶液は約２から１０重量％の範囲内で前記巨大分子発色団を含有することを特徴とする前項(1)のインクジェットインクの顔料を形成する巨大分子発色団の精製方法。
（実施態様３）前記官能基は、アニオンであることを特徴とする前項(1)記載のインクジェットインクの顔料を形成する巨大分子発色団の精製方法。
（実施態様４）前記官能基は、カルボン酸塩又はスルホン酸塩から成る群から選択され、前記望ましくない対イオンが余剰ナトリウムであり、且つ前記の望ましい対イオンが、N,N',N''-置換アンモニウムイオン類、N,N',N''-未置換アンモニウムイオン類、1,ω-アミノ酸類のN,N',N'',N'''-置換アミド類、1,ω-アミノ酸類のN,N',N'',N'''-未置換アミド類、1,ω-アミノ酸類のN,N'-置換ラクタム類、1,ω-アミノ酸類のN,N'-未置換ラクタム類、1,ω-アミノ酸類のN,N',N''-置換エステル類、1,ω-アミノ酸類のN,N',N''-未置換エステル類、1,ω-アミノ酸類のN,N'-置換ラクトン類、1,ω-アミノ酸類のN,N'-未置換ラクトン類、カリウム、アンモニウム及びナトリウムから成る群から選択されるカチオンであることを特徴とする前項(3)記載のインクジェットインクの顔料を形成する巨大分子発色団の精製方法。
（実施態様５）前記官能基はカチオンであることを特徴とする前項(1)記載のインクジェットインクの顔料を形成する巨大分子発色団の精製方法。
（実施態様６）前記官能基はアンモニウムであり、前記望ましくない対イオンが余剰塩化物又は硫酸塩であり、且つ前記望ましい対イオンは、ハライド、硝酸塩、リン酸塩、アリールスルホン酸、アレーンスルホン酸、カルボン酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、ホウ酸塩、四ホウ酸塩、四フッ化ホウ素酸塩、メタンスルホン酸塩、トルエンスルホン酸塩、亜リン酸塩、ホスホン酸塩、ヘキサフッ化ホスホン酸塩、ホスフィン、ホスフェン、フェノラート、過塩素酸塩、タングステン酸塩、モリブデン酸塩、水酸化物、硫酸塩及びケイ酸塩イオンから成る群から選択されることを特徴とする前項(5)記載のインクジェットインクの顔料を形成する巨大分子発色団の精製方法。
（実施態様７）前記膜は、ポリエチレングリコールに関して２，０００から１２，０００で与えられる範囲の分子量カットオフか又は約０．０２から１μｍの多孔度範囲のカットオフの何れかを有することを特徴とする前項(1)記載のインクジェットインクの顔料を形成する巨大分子発色団の精製方法。
（実施態様８）前記精製方法は、前記濃縮物又は前記浸透物の何れかのイオン強度を測定することにより監視され、前記イオン強度においてもはや感知し得る変化が何ら起こらない時に、終結されることを特徴とする前項(1)記載のインクジェットインクの顔料を形成する巨大分子発色団の精製方法。
（実施態様９）アニオン又はカチオン官能基の何れかを有するようその表面が化学的に変更された顔料から成る巨大分子発色団と、余剰対イオン、未反応開始物質、前記顔料の前記化学的処理から清々される各種反応副産物及びそれらの混合物から成る群から選択される不純物を含有する水溶液を生成し、前記水溶液を膜限外ろ過にかけて浸透物と濃縮物に分離させ、前記巨大分子発色団が前記濃縮物に且つ前記不純物が前記浸透物に含まれるものであり、所望の純度を有する精製巨大分子発色団を生成させるのに十分な回数だけ前記膜限外ろ過をおこない、前記精製巨大分子発色団にインクの構成成分を付加してインクジェットインクを調製するインクジェットインクの製造方法。
（実施態様１０）前記インクジェットインクは、０から約５０重量％の少なくとも１つの共溶媒と０から約４０重量％の少なくとも１つの水溶性界面活性剤／両親媒性物質と０から約３重量％の少なくとも１つの高分子量コロイドと約０．５から２０重量％の前記巨大分子発色団と水とを含有することを特徴とする前項(9)記載のインクジェットインクの製造方法。
（実施態様１１）前記巨大分子発色団の前記アニオン又はカチオン官能基に関して電気的中性を得るのに要する化学量論的量の対イオンを越える前記余剰対イオンをろ過して前記浸透物にすることを特徴とする前項(9)記載のインクジェットインクの製造方法。

Claims

アニオン又はカチオン官能基の何れかを有するように表面が化学的に変更された顔料から成る巨大分子発色団及び不純物を精製する方法であって、前記官能基が、望ましくない対イオンと結合しており、前記方法が、
（ａ）前記巨大分子発色団及び前記不純物の水溶液を生成すること、
（ｂ）前記水溶液に所望の対イオンを含有するある量の液体を添加すること、
（ｃ）前記水溶液を膜限外ろ過にかけて浸透物と濃縮物を生成させることであって、前記巨大分子発色団が前記濃縮物に含まれ、前記不純物が前記浸透物に含まれる、前記浸透物と濃縮物を生成させること、
（ｄ）前記工程（ｂ）及び（ｃ）を繰り返し、前記巨大分子発色団に結合していた望ましくない対イオンを少なくとも部分的に前記所望の対イオンと置換すること、
を包含し、
前記不純物が、余剰対イオン、未反応開始物質、顔料の化学的変更から生じる反応副産物及びその混合物から成る群から選択され、
前記所望の対イオンが、N,N',N''-置換アンモニウムイオン、N,N',N''-未置換アンモニウムイオン、1,ω-アミノ酸のN,N',N'',N'''-置換アミド、1,ω-アミノ酸のN,N',N'',N'''-未置換アミド、1,ω-アミノ酸のN,N'-置換ラクタム、1,ω-アミノ酸のN,N'-未置換ラクタム、1,ω-アミノ酸のN,N',N''-置換エステル、1,ω-アミノ酸のN,N',N''-未置換エステル、1,ω-アミノ酸のN,N'-置換ラクトン、1,ω-アミノ酸のN,N'-未置換ラクトン、カリウムイオン及びアンモニウムイオンから成る群から選択されるカチオンであるか、又は硝酸イオン、リン酸イオン、アリールスルホン酸イオン、アレーンスルホン酸イオン、カルボン酸イオン、炭酸イオン、炭酸水素イオン、ホウ酸イオン、四ホウ酸イオン、四フッ化ホウ素酸イオン、メタンスルホン酸イオン、トルエンスルホン酸イオン、亜リン酸イオン、ホスホン酸イオン、ヘキサフッ化ホスホン酸イオン、ホスフィンイオン、ホスフェンイオン、フェノラートイオン、過塩素酸イオン、タングステン酸イオン、モリブデン酸イオン、水酸化物イオン及びケイ酸塩イオンから成る群から選択されるアニオンであり、且つ前記望ましくない対イオンが余剰ナトリウムイオン、余剰塩化物イオン又は余剰硫酸イオンである、方法。
前記水溶液が、前記巨大分子発色団を２から１０重量％の範囲内で含有する、請求項１に記載の方法。
前記官能基が、アニオン性である、請求項１に記載の方法。
前記官能基が、カルボン酸塩又はスルホン酸塩から成る群から選択される、請求項３に記載の方法。
前記官能基が、カチオン性である、請求項１に記載の方法。
前記官能基がアンモニウムである、請求項５に記載の方法。
前記膜が、ポリエチレングリコールに関して、２，０００から１２，０００で与えられる範囲の分子量カットオフか、又は０．０２から１μｍの多孔度範囲のカットオフの何れかを有する、請求項１に記載の方法。
前記精製方法が、前記濃縮物又は前記浸透物の何れかのイオン強度を測定することにより監視され、前記イオン強度においてもはや感知し得る変化が何ら起こらない時に完了する、請求項１に記載の方法。
改善された信頼性を有するインクジェットインクを製造する方法であって、
（ａ）以下の成分
（ｉ）アニオン又はカチオン官能基の何れかを有するようにその表面が化学的に変更された顔料から成り且つ前記官能基が望ましくない対イオンと結合している巨大分子発色団、及び
（ｉｉ）余剰対イオン、未反応開始物質、前記顔料の前記化学的変更から生じる反応副産物、及びそれらの混合物から成る群から選択される不純物
を含んで成る水溶液を生成すること、
（ｂ）前記水溶液に所望の対イオンを含有するある量の液体を添加すること、
（ｃ）前記水溶液を膜限外ろ過にかけて浸透物と濃縮物に分離することであって、前記巨大分子発色団が前記濃縮物に且つ前記不純物が前記浸透物に含まれる、前記浸透物と濃縮物に分離すること、
（ｄ）所望の純度を有する精製巨大分子発色団が生成するのに十分な回数だけ前記工程（ｂ）及び（ｃ）を繰り返し、前記巨大分子発色団に結合していた望ましくない対イオンを少なくとも部分的に前記所望の対イオンと置換すること、及び
（ｅ）前記精製巨大分子発色団にインクの構成成分を付加して、インクジェットインクを調製すること、
を包含し、前記所望の対イオンが、N,N',N''-置換アンモニウムイオン、N,N',N''-未置換アンモニウムイオン、1,ω-アミノ酸のN,N',N'',N'''-置換アミド、1,ω-アミノ酸のN,N',N'',N'''-未置換アミド、1,ω-アミノ酸のN,N'-置換ラクタム、1,ω-アミノ酸のN,N'-未置換ラクタム、1,ω-アミノ酸のN,N',N''-置換エステル、1,ω-アミノ酸のN,N',N''-未置換エステル、1,ω-アミノ酸のN,N'-置換ラクトン、1,ω-アミノ酸のN,N'-未置換ラクトン、カリウムイオン及びアンモニウムイオンから成る群から選択されるカチオンであるか、又は硝酸イオン、リン酸イオン、アリールスルホン酸イオン、アレーンスルホン酸イオン、カルボン酸イオン、炭酸イオン、炭酸水素イオン、ホウ酸イオン、四ホウ酸イオン、四フッ化ホウ素酸イオン、メタンスルホン酸イオン、トルエンスルホン酸イオン、亜リン酸イオン、ホスホン酸イオン、ヘキサフッ化ホスホン酸イオン、ホスフィンイオン、ホスフェンイオン、フェノラートイオン、過塩素酸イオン、タングステン酸イオン、モリブデン酸イオン、水酸化物イオン及びケイ酸塩イオンから成る群から選択されるアニオンであり、前記望ましくない対イオンが余剰ナトリウムイオン、余剰塩化物イオン又は余剰硫酸イオンである、方法。
前記インクジェットインクが、
（ａ）０から５０重量％の少なくとも１つの共溶媒、０から４０重量％の少なくとも１つの水溶性界面活性剤／両親媒性物質、及び０から３重量％の少なくとも１つの高分子量コロイド、
（ｂ）０．５から２０重量％の前記巨大分子発色団、及び
（ｃ）水、
を含んで成る、請求項９に記載の方法。
前記巨大分子発色団の前記アニオン又はカチオン官能基を電気的に中性とするのに必要となる化学量論的な量よりも多い前記余剰対イオンをろ過して前記浸透物にする、請求項９に記載の方法。