JPH11269418A - ブロックコポリマ―分散剤含有インキジェット用水性インキ組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡便かつ安価な重合プロセスにより調製で
き、インキジェット用インキに対して改良された特性を
もたらす改良された分散安定性の分散剤を含有するイン
キジェット用インキ組成物を提供すること。 【解決手段】 インクジェットインク組成物は、水性ビ
ヒクルと、着色剤と、ＡＢ、ＡＢＡおよびＡＢＣブロッ
クコポリマーからなる群から選択されるブロックコポリ
マー分散剤であり、前記Ｂブロックは疎水性であって、
かつＢブロックの重量に基づいて少なくとも３０重量％
の特定の非アクリルモノマーを含む分散剤とを含有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水性顔料分散液に関
し、さらに詳しくは、ブロックコポリマー分散剤を含有
するインキジェットプリンター用水性インキ組成物に関
する。

【０００２】

【従来の技術】インキジェット印刷は、デジタル信号に
よって紙や透明フィルムなどの媒体支持体上にインキの
小滴が生成されるノンインパクトプリンティング法であ
る。インキの寿命期間中、顔料分散液を凝集および沈降
に関して安定とすることができる場合、その顔料は染料
とは異なり、耐光堅牢性、並びに耐水堅牢性(waterfast
ness) およびスミアやスマッジ(smear and smudge)に対
する防汚性をもたらす潜在性に対してインキにおいて好
ましい着色剤となる。

【０００３】感熱インキジェット印刷では、インキを抵
抗加熱によって蒸発させ、インキジェットプリントヘッ
ドのオリフィスを通して支持体に向け噴出させる。この
方法はファイヤリングとして知られており、加熱によっ
て水分が蒸発し、非常に速くかつ強烈な局所的組成変化
および温度上昇をもたらす。この現象は、プリントヘッ
ド寿命中に高周波で繰り返し発生する。さらに、オリフ
ィス領域でのインキ組成は、水分が蒸発するために水分
リッチから溶剤リッチへと急激に変化する。このため顔
料粒子がプリントヘッドのオリフィスの周りに凝集し、
ついには、インキの小滴が噴出されるプリンタ機構のオ
リフィスに栓をしてしまうようになる。これによって、
インキの小滴が誤った方向に送出され、あるいはインキ
の小滴の噴出が妨げられることになる。

【０００４】加えて、インキの最終的な使用に向けた所
望の物理的特性を付与するため、有機的性質の多くの添
加物が使用される。それらの例には、ポリマーバインダ
ー、増粘剤、チキソトロープ剤などが含まれる。特に、
浸透性の有機補助溶剤および界面活性剤は、インキを配
合する際に慣用に使用されて乾燥時間が改良される。こ
れらの成分は、分散安定性を著しく妨げる傾向にある。
さらに、これらの成分はインキ乾燥プロセスの間に濃縮
し、そして顔料の分散安定性に関してさらに多くの難題
がもたらされる。最終的な外観に対する均一性および色
の品質を維持するために、プロセス全体にわたるこのよ
うな変化に顔料の分散を適応させることが必要である。

【０００５】水性顔料分散液は当技術分野でよく知られ
ており、そしてペイントなどのフィルムを様々な支持体
に付着させるために商業的に使用されている。この顔料
分散液は、一般的に非イオン性またはイオン性技術のい
ずれかによって安定化される。非イオン性技術を使用す
る場合、顔料粒子は、水中に広がり、そしてエントロピ
ーまたは立体的な安定をもたらす水溶性の親水性セクシ
ョンを有するポリマーによって安定化される。この目的
に有用な代表的なポリマーには、ポリビニルアルコー
ル、セルロース系誘導体、エチレンオキシド変性フェノ
ール、およびエチレンオキシド／プロピレンオキシドポ
リマーが含まれる。非イオン性技術は、ｐＨの変化また
はイオンによる汚染に敏感ではないが、一方、最終製品
が感水性であるような多くの用途に対しては重大な不利
益をもたらす。

【０００６】イオン性技術では、中和されたアクリル
酸、マレイン酸、またはビニルスルホン酸などのイオン
含有モノマーからなるポリマーによって、顔料粒子が安
定化される。このポリマーでは、イオン斥力が凝集から
粒子を妨げる帯電二重層メカニズムによって安定化がも
たらされる。理想的には、指定された構造を通して立体
安定化力および帯電二重層の安定化力の両方をもたらす
ことのできるポリマー分散剤によって、はるかにより強
固な顔料の分散を形成することができるはずである。

【０００７】ランダム構造、ブロック構造、およびグラ
フト構造を有するポリマー分散剤が開示されている。例
えば、米国特許第４，５９７，７９４号には、顔料がポ
リマーに含有されているインキジェットプリンター用水
性インキ分散液について開示されており、このポリマー
は、顔料表面に付着するイオン性親水セグメントおよび
芳香族疎水性セグメントを有するものである。未審査の
日本国特開平６−１００，８１０号には、顔料で着色さ
れたインキ用の分散剤としてのグラフトコポリマーの使
用が開示されている。米国特許第５，０８５，６９８号
には、ＡＢまたはＢＡＢブロックポリマーの使用が開示
されている。ランダムポリマー分散剤は、従来の重合技
術によって容易にかつ安価に調製されることができ、そ
して商業的な多数の供給者から入手することが可能であ
る。構造化したポリマー分散剤の調製は、より困難で経
費もかさむが、通常は、改良された分散安定性がもたら
される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】したがって、簡便かつ
安価な重合プロセスにより調製されることができ、そし
てインキジェット用インキに対して改良された特性をも
たらす改良された分散安定性を提供する分散剤に対する
ニーズがある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の形態であ
るインキジェット用インキ組成物は、（ａ）水性ビヒク
ルと、（ｂ）着色剤と、（ｃ）ＡＢ、ＡＢＡおよびＡＢ
Ｃブロックコポリマーから成る群から選択されるブロッ
クコポリマー分散剤であり、前記Ｂブロックは疎水性で
あって、かつ

【００１０】

【化５】

【００１１】（但し、ＲはＣ₆ 〜Ｃ₂₀である置換または
非置換のアルキル基、アリール基、アラルキル基、また
はアルカリール基である）

【００１２】

【化６】

【００１３】（但し、Ｒ₁ はＣ₃ 〜Ｃ₂₀である置換また
は非置換のアルキル基、アリール基、アラルキル基、ま
たはアルカリール基である）、

【００１４】

【化７】

【００１５】（但し、Ｒ₁ は上記（２）に記載されるも
のである）、および

【００１６】

【化８】

【００１７】（但し、Ｒ₂ およびＲ₃ は、Ｒ₂ とＲ₃ の
両方ともがＨであることはないことを条件として、独立
に、Ｈ、あるいはＣ₃ 〜Ｃ₂₀である置換または非置換の
アルキル基、アリール基、アラルキル基、またはアルカ
リール基である）からなる群から選択される非アクリル
モノマーを、Ｂブロックの重量に基づいて少なくとも３
０重量％含むブロックコポリマー分散剤を含有すること
を特徴とする。

【００１８】本発明の第二の形態は、前記着色剤は顔料
であることを特徴とする上記のインキ組成物である。

【００１９】本発明の第三の形態は、第二の形態におけ
る顔料がインキ組成物全量に基づいて１〜１５重量％の
量で存在する有機顔料であることを特徴とする。

【００２０】本発明の第四の形態は、第一の形態におけ
るＢブロックが少なくとも３００の数平均分子量を有す
ることを特徴とする。

【００２１】本発明の第五の形態は、第一の形態におけ
る非アクリルモノマーが、（１）スチレン、アルファ−
メチルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルシクロヘキ
サン、ビニルトルエン、ビニルアニソール、ビニルビフ
ェニルおよびビニル２−ノルボルネンと、（２）ビニル
ｎ−プロピルエーテル、ビニルｔ−ブチルエーテル、ビ
ニルデシルエーテル、ビニルイソ−オクチルエーテル、
ビニルオクタデシルエーテルおよびビニルヘニルエーテ
ルと、（３）ビニルプロピオネート、ビニルブチレー
ト、ビニルｎ−デカノエート、ビニルステアレート、ビ
ニルラウレートおよびビニルベンゾエートと、（４）Ｎ
−ビニルカルバゾールおよびビニルフタルイミドとから
成る群から選択されることを特徴とする。

【００２２】本発明の第六の形態は、第一の形態におけ
るＡブロックが、イオン性でかつエチレン性不飽和モノ
マーを少なくとも５０重量％含有することを特徴とす
る。

【００２３】本発明の第七の形態は、第六の形態におけ
るイオン性モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、ク
ロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレ
イン酸、マレイン酸モノエステル、フマル酸、フマル酸
モノエステル、N,N −ジメチルアミノエチルメタクリレ
ート、N,N −ジエチルアミノエチルメタクリレート、ｔ
−ブチルアミノエチルメタクリレート、２−Ｎ−モルホ
リノエチルアクリレート、２−Ｎ−モルホリノエチルメ
タクリレート、４−アミノスチレン、２−ビニルピリジ
ン、４−ビニルピリジン、およびビニルイミダゾールか
らなる群から選択されることを特徴とする。

【００２４】本発明は、増粘剤、ラテックスエマルジョ
ン、界面活性剤などの水性添加物を含有する系において
広く相溶性を有する不溶性着色剤、特に顔料を含有する
安定な水性分散液を提供する。さらに、これらの顔料分
散液はきわめて柔軟であり、そしてインキの乾燥または
感熱インキジェットプリンターのファイヤリング条件な
どの系の変化に順応させることができる。これらの顔料
分散液は、凝集に対して良好な耐性を示し、かつ色の濃
さおよび光沢が増したものとなる。

【００２５】本発明の分散液は、その安定性が改良され
たものである。これらは一般的にインキジェットプリン
ター用の、そして特に感熱インキジェットプリンター用
の水性インキジェットインキ組成物としての使用に特に
適している。このインキジェット用インキ組成物は、顔
料をベースにした着色インキを包含する。

【００２６】このインキは、光安定性、耐スミア性、粘
性、表面張力、光学濃度、および耐クラスト性のバラン
スを提供するための特定のインキジェットプリンタに必
要とされる条件に適応させることが可能である。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明のインキ組成物は、必須の
３成分、即ち水性ビヒクル、着色剤、およびブロックコ
ポリマー分散剤を含有する。

【００２８】水性ビヒクル：インキジェット用インキの
場合、水性ビヒクルは、典型的に水と少なくとも１種類
の水混和性の有機助溶剤との混合物である。水混和性有
機助溶剤の代表的な例は、米国特許第５，０８５，６９
８号に開示されており、その開示をここに参照すること
により本明細書の一部をなすものとする。水と水混和性
有機溶剤との適切な混合物をどのように選択するかは、
所望の表面張力および粘性などの特定の用途、選択され
た顔料、顔料で着色されたインキジェット用インキの乾
燥時間、およびコーティングまたはインキが印刷される
媒体支持体のタイプに必要とされる条件に依存する。ジ
エチレングリコールと脱イオン水との混合物は、インキ
ジェット用インキの水性ビヒクルとして好ましく、その
組成物は、水性ビヒクルの全重量に基づいて、３０重量
％と９５重量％の間、好ましくは６０重量％と９５重量
％の間の水を含有する。

【００２９】着色剤:本発明において有用な着色剤は、
選択された水性ビヒクルに不溶性である顔料および染料
である。典型的に、このような染料は、当技術分野では
“分散染料”として知られている。顔料は、印刷プロセ
スの間を通して、微粒子または結晶状態で残存する着色
剤である。分散染料は、水性ビヒクルに不溶性である
が、印刷プロセス中のいくつかのポイントで可溶性にな
る着色剤である。

【００３０】本発明の好ましい実施形態では、着色剤は
顔料である。有用な顔料は、広く多岐にわたる有機顔料
および無機顔料を単独で、または組合せて含む。選択さ
れる顔料は、ブロックコポリマーと結合できるものでな
ければならない。顔料は、好ましくは、ポリマーとの結
合が可能な“結合サイト”を有する。商業的に入手可能
な多くの顔料は、その表面に非常に特定の官能基を有す
る。例えば、すべてのカーボンブラックは化学吸着した
酸素錯体を有し、初めはその表面の性質が酸性であるが
（例えばカルボキシル基、キノン基、ラクトン基、また
はフェノール基）、製造条件によってその酸性度が変化
する。顔料表面上のこれらの酸性基によって、アミンな
どの塩基性機能を有する分散剤用の結合サイトが提供さ
れる。顔料表面に官能基を含む他の顔料が知られてい
る。このような官能基は、顔料自体の組成に帰すもので
もよく、または、スルホン酸基、リン酸基、およびカル
ボン酸基、もしくはアミン型の塩基性基などの官能基を
含む化合物によって改質されている顔料の表面に起因す
るものであってもよい。さらに、ほとんどすべての有機
着色顔料および多くの表面処理化合物は、その構造にお
いて芳香族の特徴を有し、分散剤との付加的な双極子−
双極子相互作用のためのサイトを付与する。

【００３１】顔料粒子は、インキジェット印刷装置を通
して、特に通常１０ミクロンから５０ミクロンの範囲の
直径を有する噴出ノズルにおいて、インキが自由に流動
できるように充分小さいものであることが必要である。
この粒径は、微小な粒子のブラウン運動が粒子が静まる
のを妨げる助けとなる顔料の分散安定性にも影響を与え
るものである。色の濃さを最大にするために小さい粒子
を使用することも望まれる。有用な粒径の範囲は約０．
００５ミクロンから１５ミクロンである。好ましくは顔
料の粒径は０．００５ミクロンから５ミクロンの範囲、
そして最も好ましくは０．０１ミクロンから０．３ミク
ロンの範囲である。

【００３２】本発明を実施するにあたり、金属または金
属酸化物の微粒子を顔料として使用してもよい。例え
ば、金属および金属酸化物は、インキジェット用磁性イ
ンキの調製に適している。シリカ、アルミナ、チタニア
などの微細粒径の酸化物も選択することができる。さら
に、銅、鉄、スチール、アルミニウム、および合金など
の微細に分割された金属粒子は、適切な用途のために選
択することもできる。

【００３３】本発明の実施に使用される代表的な市販の
乾燥顔料およびプレスケーキ顔料が米国特許第５，０８
５，６９８号に開示されており、ここに参照することに
より本明細書の一部をなすものとする。

【００３４】有機顔料の場合、インキは、ほとんどの感
熱インキジェット印刷用途に対する全インキ組成物の重
量に基づいて、顔料を約３０重量％まで含有してもよい
が、一般的には、約１から１５重量％、好ましくは約１
〜８重量％の範囲内である。無機顔料が選択される場
合、そのインキは有機顔料を用いた同様のインキよりも
高い重量パーセンテージの顔料を含有する傾向があり、
そして、無機顔料は一般的に有機顔料よりも高い比重を
有することから、約５０％ほどに高い含有量であっても
よい。

【００３５】分散染料：インキに使用される分散染料の
色および量は、主として選択のいかんにより、インキに
よって達成される所望の印刷の色、染料の純度、および
その着色力によって主に変化するものである。染料が低
濃度であると、色に充分な鮮明度を与えることができな
い。濃度が高いとプリントヘッドの性能が劣るか、また
は許容できない暗色が生じる結果になる。分散染料は、
インキの全重量に基づいて、０．０１から２０重量％、
好ましくは０．０５から８重量％、より好ましくは１か
ら５重量％の量で存在させてもよい。本発明に有用な分
散染料は、当業者に知られているものであり、そして米
国特許第５，０５３，４９５号、同第５，２０３，９１
２号、および同第５，１０２，４４８号に開示されてお
り、そのすべてはここに参照することにより本明細書の
一部をなすものとする。

【００３６】ブロックコポリマー：本発明のブロックコ
ポリマー分散剤は、ＡＢ、ＡＢＡ、またはＡＢＣ構造２
２のいずれかを有する。従来技術で慣用であるとおり、
各文字はブロックを参照するために使用され、異なる文
字は異なるモノマー組成を有するブロックを示し、そし
て同じ文字は同じモノマー組成を有するブロックに用い
られる。したがって、ＡＢブロックコポリマーは２個の
ブロックが異なるジブロックである。ＡＢＡブロックコ
ポリマーは３個のブロックであるが、２個の異なるブロ
ックのみ（即ち２個のＡブロックは同じである）を含
む。ＡＢＣブロックコポリマーも３個のブロックを含む
が、３個のすべてのブロックが互いに異なるものであ
る。

【００３７】概して、どのブロックコポリマーが使用さ
れようともＢブロックは疎水性であり、かつ着色剤と結
合することができる。Ａブロックは親水性であり、かつ
水性ビヒクルに可溶である。第３ブロック（Ａブロック
またはＣブロックのいずれか）は任意選択であり、そし
てポリマーの疎水性と親水性のバランスを微調整するた
めに使用することができる。親水性ブロックと同じ組成
を有してもよく、それゆえＡＢＡか、またはＡかＢのい
ずれかと異なる組成を有してもよく、それゆえＡＢＣで
ある。

【００３８】疎水性ブロックのサイズは、顔料表面に効
果的な結合が生じるように充分に大きいことが必要であ
る。数平均分子量は少なくとも３００、好ましくは少な
くとも５００であることが所望される。親水性ブロック
も、安定した分散のための立体安定化メカニズムおよび
静電安定化メカニズムをもたらすのに充分大きいことが
必要であり、そして、ポリマー全体が水性ビヒクルに可
溶であるように、疎水性ブロックのサイズと均衡を保た
れるべきである。

【００３９】疎水性ブロックは、下記の（１）〜（４）
からなる群から選択される非アクリルモノマーを、Ｂブ
ロックの重量に基づいて少なくとも３０重量％含有す
る。

【００４０】

【化９】

【００４１】（但し、ＲはＣ₆ 〜Ｃ₂₀である置換または
非置換のアルキル基、アリール基、アラルキル基、また
はアルカリール基である。“置換”という用語は、例え
ばヒドロキシ、アミノ、エステル、酸、アシロキシ、ア
ミド、ニトリル、ハロゲン、ハロアルキル、アルコキシ
を含む重合プロセスを妨害しない１個または２個以上の
置換基を含有する、アルキル基、アリール基、アラキル
基、またはアルカリール基を意味するものとして本明細
書で使用される。有用なモノマーのいくつかの具体例に
は、スチレン、アルファ−メチルスチレン、ビニルナフ
タレン、ビニルシクロヘキサン、ビニルトルエン、ビニ
ルアニソール、ビニルビフェニル、ビニル２−ノルボル
ネンなどが含まれる）

【００４２】

【化１０】

【００４３】（但し、Ｒ₁ はＣ₃ 〜Ｃ₂₀である置換また
は非置換のアルキル基、アリール基、アラルキル基、ま
たはアルカリール基である。“置換”という用語は、上
記のものと同様の意味で使用され、そしてヒドロキシ、
アミノ、エステル、酸、アシロキシ、アミド、ニトリ
ル、ハロゲン、ハロアルキル、アルコキシなどの置換基
が含まれる。有用なモノマーのいくつかの具体例には、
ビニルｎ−プロピルエーテル、ビニルｔ−ブチルエーテ
ル、ビニルデシルエーテル、ビニルイソ−オクチルエー
テル、ビニルオクタデシルエーテル、ビニルフェニルエ
ーテルなどが含まれる）

【００４４】

【化１１】

【００４５】（但し、Ｒ₁ は上記の通りである。有用な
モノマーのいくつかの具体例には、ビニルプロピオネー
ト、ビニルブチレート、ビニルｎ−デカノエート、ビニ
ルステアレート、ビニルラウレート、ビニルベンゾエー
トなどが含まれる）

【００４６】

【化１２】

【００４７】（但し、Ｒ₂ およびＲ₃ は、Ｒ₂ とＲ₃ の
両方ともがＨであることはないことを条件として、Ｈ、
並びにＣ₃ 〜Ｃ₂₀である置換または非置換のアルキル
基、アリール基、アラルキル基、およびアルカリール基
からなる群から独立して選択される。“置換”という用
語は、上記のものと同じ意味で使用され、そしてヒドロ
キシ、アミノ、エステル、酸、アシロキシ、アミド、ニ
トリル、ハロゲン、ハロアルキル、アルコキシなどの置
換基が含まれる。有用なモノマーの具体例には、Ｎ−ビ
ニルカルバゾール、ビニルフタルイミドなどが含まれ
る）疎水性ブロックは、他のエチレン性不飽和モノマ
ー、即ちアクリルモノマーも含有して、ガラス転移温度
（Ｔｇ）などの分散剤ポリマーの物理的特性を変更す
る。有用なモノマーには、Ｃ₁ 〜Ｃ₂₀であるアクリル
酸、またはメタクリル酸のエステルが含まれてもよく、
例えばメチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−
ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレー
ト、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ
−ブチルメタクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、
２−エチルヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメ
タクリレートなどである。

【００４８】疎水性ブロックは、ブロックコポリマーの
全重量に基づいて、以下に列挙されるような親水性モノ
マーを２０重量％まで、好ましくは１０重量％以下含有
することも可能であり、そしてさらに、疎水性ブロック
と顔料との結合相互作用を強化する官能基を有するモノ
マーを、ブロックコポリマーの全重量に基づいて３０重
量％まで含有してもよい。例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルア
ミノエチルアクリレートなどのアミノ基を有するモノマ
ーを疎水性部分に導入して、表面に酸性基を有する顔料
と結合させることもできる。塩基性表面を有する顔料の
場合は、２−アクリルアミド−２−プロパンスルホン酸
などの酸基を有するモノマーを、疎水性部分に導入して
もよい。

【００４９】親水性ブロックは、エチレン性不飽和モノ
マーから調製される。このブロックは、選択された水性
ビヒクルに可溶性であることが必要であり、そして親水
性ブロックの全重量に基づいて、イオン化できるモノマ
ーを１００重量％まで、好ましくは少なくとも５０重量
％含有してもよい。イオン性モノマーの選択は、選択さ
れる用途に対する所望のインキのイオン特性による。陰
イオンブロックコポリマー分散剤の場合、イオン性モノ
マーは主として酸基、または酸前駆体基を含有するモノ
マーである。有用なモノマーの具体例には、アクリル
酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、イタコン
酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステ
ル、フマル酸、フマル酸モノエステルなどが含まれる。
モノマー上の酸基は、アニオン重合またはグループ移動
重合などの活性水素に敏感な重合プロセス用にブロック
されてもよい。ブロック基は重合の後に除去される。ブ
ロック基を除去した後にアクリル酸またはメタクリル酸
を発生するブロックされたモノマーの具体例には、トリ
メチルシリルアクリレート、トリメチルシリルメタクリ
レート、１−ブトキシエチルアクリレート、１−ブトキ
シエチルメタクリレート、１−エトキシエチルアクリレ
ート、１−エトキシエチルメタクリレート、２−テトラ
ヒドロピラニルアクリレート、および２−テトラヒドロ
ピラニルメタクリレートが含まれる。

【００５０】陽イオンブロックコポリマー分散剤の場
合、親水性部分に好ましいイオン性モノマーはアミン含
有モノマーである。アミン基は、第一級、第二級、ある
いは第三級アミン基、またはこれらの混合物であっても
よい。アミン含有モノマーの具体例には、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミ
ノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチ
ルメタクリレート、ｔ−ブチルアミノエチルメタクリレ
ート、２−Ｎ−モルホリノエチルアクリレート、２−Ｎ
−モルホリノエチルメタクリレート、４−アミノスチレ
ン、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、ビニル
イミダゾールなどが含まれる。代わりに、官能モノマー
または官能ポリマーをアミンと反応させてアミン基を発
生させてもよく、例えば、グリシジルメタクリレートの
コポリマーをジメチルアミンと反応させてもよい。

【００５１】非イオン性の親水性モノマーまたは水溶性
モノマーを都合良く使用して、疎水性／親水性バランス
を微調整し、かつブロックコポリマーの溶解特性を調整
することもできる。これらは、疎水性ブロックもしくは
親水性ブロック、またはＡＢＣブロックコポリマーのＣ
ブロックなど第３の別のブロックのいずれかへと容易に
共重合されて、所望の効果を達成することができる。こ
のモノマーは、以下の式を有する。

【００５２】

【化１３】

【００５３】（但し、ｍ＝１〜５０であり、かつＲ₄ は
Ｈおよび炭素原子１〜４個のアルキル基からなる群から
選択される。このようなコモノマーの有用な具体例に
は、ビニル２−メトキシエチルエーテル、ビニル２（２
−エトキシエトキシ）エチルエーテルなどが含まれ
る。）

【００５４】

【化１４】

【００５５】（但し、ｎ＝０または１であり、ｎ＝１の
場合、Ｘは、炭素原子１〜９個の基に連結するアルキ
ル、アリール、またはアルカリールジラジカルである。
またｍ＝１〜５０であって、Ｒ₅ はＨまたはＣＨ₃ 、そ
してＲ₆ はＨおよび炭素原子１〜４個のアルキル基から
なる群から選択される。このようなコモノマーの有用な
具体例には、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−
ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピル
アクリレート、２−（２−メトキシエトキシ）エチルア
クリレート、２−（２−メトキシエトキシ）エチルメタ
クリレート、エトキシトリエチレングリコールメタクリ
レート、メトキシポリエチレングリコール（分子量２０
０〜１００）モノメタクリレート、ポリエチレングリコ
ール（分子量２００〜１０００）モノメタクリレートが
含まれる）他の慣用的に使用されるエチレン性不飽和に
されたモノマーは、親水性部分に共重合させることもで
きる。この場合、選択された水性ビヒクルにおいて親水
性部分の溶解特性が劇的に変化しない濃度で用いられる
ことを条件とする。有用な具体例には、炭素原子１〜１
２個のアルキル基を有するアルキルアクリレートおよび
アルキルメタクリレートが含まれ、例えばメチルアクリ
レート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、
エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメ
タクリレートなど、並びにアクリルアミドおよびメタク
リルアミドである。

【００５６】本発明のブロックコポリマーを製造する最
も効率的な方法は、中間体としてマクロモノマーを使用
することにより、複数のブロックを同時に連続的に作る
ことである。末端の重合可能な二重結合を有するマクロ
モノマーは、ブロックコポリマーのブロックの一つにな
り、そして初めに調製される。次いでそれを第２ブロッ
ク用に選択されたモノマーと共重合させる。ＡＢＡおよ
びＡＢＣトリブロックコポリマーの場合、第１ブロック
として親水性マクロモノマーの合成から始めるのが好ま
しいことは明らかである。ＡＢブロックコポリマーの場
合、疎水性マクロモノマーまたは親水性マクロモノマー
のいずれかが、合成において有効な第１段階となる。マ
クロモノマーは、フリーラジカル重合法によって最も都
合よく調製されるものであり、追加の破砕機構によって
連鎖移動を可能にする触媒性連鎖移動剤または有機連鎖
移動剤として、コバルト(II)およびコバルト(III) 錯体
が用いられる。有機連鎖移動剤には、ダイマー、アルフ
ァ−メチルスチレンダイマー、および関連化合物を含ん
だ、硫化アリル、臭化アリル、ビニル末端基を有するメ
タクリルレートオリゴマーが含まれる。コバルト錯体
は、生成されるポリマーの分子量、したがってブロック
コポリマーの第１ブロックのサイズを制御するのに有効
であるばかりでなく、非常に高いパーセンテージのマク
ロモノマーを含有するポリマー組成物を生成するために
も作用するので、本発明を実施するうえで好ましい。好
ましいコバルト連鎖移動剤は、米国特許第４，６８０，
３５２号、同第５，３２４，８７９号、および同第４，
７２２，９８４号に開示されている。コバルト連鎖移動
剤は、約１×^10-8M 〜⁵ ×^10-3Ｍの濃度範囲で使用され
ることができる。最適な濃度は所望の分子量によって変
化し、そして重合技術分野の当業者によって、通常の実
験を通して得ることができる。連鎖移動剤を提示される
範囲の濃度で使用することによって、分子量が５００〜
５０，０００、好ましくは１，０００〜１０，０００の
範囲のマクロモノマーを都合よく調製することができ
る。

【００５７】ブロックコポリマーは、ＰＣＴ国際公開番
号ＷＯ９６／１５１５７（１９９６年６月）に教示され
るようにマクロモノマーを介して合成される。ここにそ
の開示を参照することにより本明細書の一部をなすもの
とする。第２ブロックの分子量またはサイズは、第１ブ
ロックに対する相対モル比によって決定される。本発明
に有用なブロックコポリマーは、重量平均分子量が約
１，０００〜５０，０００、好ましくは２，０００〜２
０，０００である。

【００５８】上記の方法によって調製されたＡＢブロッ
クコポリマーは、重合性の二重結合によってその末端が
終結し、そしてモノマーの他の基とさらに重合されて上
記の方法における従来のフリーラジカル重合を介してＡ
ＢＡまたはＡＢＣブロックコポリマーを形成する。

【００５９】多くの慣用の有機溶媒が、マクロモノマー
およびブロックコポリマーの両方を調製するためにその
重合媒体として適している。これらには、メタノール、
エタノール、ｎ−プロパノールおよびイソプロパノール
などのアルコール、アセトン、ブタノン、ペンタノンお
よびヘキサノンなどのケトン、テトラヒドロフラン、ジ
エチルエーテル、および慣用的に入手可能なセロソルブ
およびカルビトールなどのエチレングリコールモノアル
キルエーテル、エチレングリコールジアルキルエーテ
ル、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、お
よびポリエチレングリコールジアルキルエーテルなどの
エーテル、酢酸、プロピオン酸、および酪酸のアルキル
エステル、エチレングリコールなどのグリコール、並び
にこれらの混合物が含まれるが、これらに限定されるも
のではない。エタノールおよびイソプロパノールなどの
低分子量アルコールと、アセトンなどの低分子量ケトン
との混合物は、酸の含有量が高いマクロモノマーの調製
に特に有用である。

【００６０】いかなる慣用的に使用されるアゾ重合開始
剤も、それが溶媒とモノマー混合物の溶液に溶解し、か
つ重合温度において適正半減期を有するものである場
合、マクロモノマーとブロックコポリマーの両方を調製
するのに適している。本明細書中で使用される“適正半
減期”とは、約１０分〜約４時間の半減期である。この
ような開始剤の具体例には、２，２´−アゾビス（イソ
ブチロニトリル）、２，２´−アゾビス（２，４−ジメ
チルバレロニトリル）、２，２´−アゾビス（メチルブ
チロニトリル）、および１，１´−アゾビス（シアノシ
クロヘキサン）が含まれる。中でも、ベンゾイルペルオ
キサイド、ラウロイルペルオキサイドを含む他の非アゾ
開始剤を、それらがマクロモノマーに対する反応条件下
で連鎖移動剤と逆の反応をしないことを条件として、使
用することもできる。

【００６１】ブロックコポリマーを水性ビヒクルに可溶
なものとするため、親水性部分にイオン性基の塩を生成
することが必要である。酸基の塩は、それらを中和剤で
中和することによって調製される。有用な塩基の具体例
には、アルカリ金属の水酸化物（水酸化リチウム、水酸
化ナトリウム、および水酸化カリウム）、アルカリ金属
の炭酸塩および重炭酸塩（炭酸ナトリウム、炭酸カリウ
ム、重炭酸ナトリウム、および重炭酸カリウム）、有機
アミン（モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチ
ルアミン、モルホリン、Ｎ−メチルモルホリン）、有機
アルコールアミン（Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミ
ン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、モノエタノールア
ミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン）、
アンモニウム塩（水酸化アンモニウム、水酸化テトラア
ルキルアンモニウム）、およびピリジンが含まれる。陽
イオンブロックコポリマー分散剤の場合、アミン基は、
有機酸および無機酸を含む酸で中和される。有用な酸の
具体例には、有機酸（酢酸、プロピオン酸、ギ酸、シュ
ウ酸）、ヒドロキシル化酸（(hydroxylated acids)グリ
コール酸、乳酸）、ハロゲン化酸（塩化水素酸、臭化水
素酸）、および無機酸（硫酸、リン酸、硝酸）が含まれ
る。ヨウ化メチル、臭化メチル、塩化ベンジル、メチル
ｐ−トルエンスルホネート、エチルｐ−トルエンスルホ
ネート、硫酸ジメチルなどのアルキル化剤を使用してア
ミン基をテトラアルキルアンモニウム塩に転化すること
によって陽イオン基を調製することもできる。

【００６２】ブロックコポリマーは、インキの全重量に
基づいて０．１〜３０％、好ましくは０．５〜８％の量
で存在する。ポリマーの量が非常に高くなると、所望の
インクの粘度を維持することが困難になる。不充分なブ
ロックポリマーが存在すると、顔料粒子の分散安定性に
悪影響がもたらされる。

【００６３】添加剤：用途に必要な条件に応じて、イン
キの特性を変化させるために様々な種類の水性添加剤を
使用することができる。その例としては、融合助剤、可
溶性ポリマーおよび分散性ラテックスエマルジョンを含
むポリマーバインダー、増粘剤、チキソトロピック剤、
界面活性剤、コーティング補助剤、殺生剤、金属イオン
封鎖剤などが含まれる。

【００６４】本発明の分散液のインキジェット用インキ
用途の場合、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性
剤、非イオン界面活性剤、または両性界面活性剤を、イ
ンキの全重量に基づいて０．０１〜５％、好ましくは
０．２〜２％の量で存在させることができる。有用な界
面活性剤の例は、米国特許第５，２２１，３３４号に開
示されており、その開示をここに参照することにより本
明細書の一部をなす。Dowicides （登録商標）（ミシガ
ン州、Midland 、Dow Chemical）、Nuosept （登録商
標）（ニュージャージー州、Piscataway、Huls Americ
a, Inc.）、Omidines（登録商標）（コネチカット州、C
heshire、Olin Corp.）、Nopcocides（登録商標）（ペ
ンシルバニア州、Ambler、Henkel Corp.）、Troysans
（登録商標）（ニュージャージー州、Newark、Troy Che
mical Corp. ）および安息香酸ナトリウムなどの殺生
剤、ＥＤＴＡなどの金属イオン封鎖剤、並びに保湿剤、
粘度調整剤、およびその他のポリマーなどの他の既知の
添加剤が添加されてインキ組成物の様々な特性を改良す
ることもできる。

【００６５】インキの特性および調製：本発明のインキ
組成物は、他のインキジェット用インキと類似する方法
によって調製することができる。一般的に、顔料の分散
液を濃縮した形態で形成することが所望されており、そ
して引き続き所望の添加剤を含有する適当な液体で希釈
される。まず、選択した１種類あるいは複数種類の顔料
または分散染料とポリマー分散剤とを水性ビヒクル中で
予備混合し、次いでその顔料または分散染料を分散また
は解凝集することによって、顔料の分散液を調製する。
分散工程は、水平小型粉砕機、ボールミル、２本のロー
ルを備えるロールミル、磨砕機において、またはその混
合物を、少なくとも５，０００ｐｓｉ（約３５０ｋｇ／
ｃｍ² ）の液体圧力で液体ジェット相互作用チャンバ内
の複数のノズルに通すことによって達成されて、水性ビ
ヒクル中に顔料粒子の均一分散液を製造することができ
る。

【００６６】インキ滴の速度、液滴の体積、および流動
安定性は、インキの表面張力および粘度によって非常に
影響を受ける。インキジェット印刷システムでの使用に
適当な顔料で着色したインキジェット用インキは、２０
℃で約２０ｄｙｎｅ／ｃｍ〜約８０ｄｙｎｅ／ｃｍの範
囲内の、より好ましくは２５ｄｙｎｅ／ｃｍ〜約７５ｄ
ｙｎｅ／ｃｍの範囲内の表面張力を有する。許容できる
インキの粘度は２０℃で１００ｃＰ以下であり、好まし
くは約１．０ｃＰ〜約２０．０ｃＰの範囲内である。

【００６７】

【実施例】手順１ （対照ポリマー）ｔ−ブチルスチレン、スチレン、およ
びメタクリル酸が２７／１８／５５重量％であるランダ
ムコポリマー 本発明のブロックコポリマーの対照として、米国特許第
４，５９７，７９４号に従いランダムポリマーを調製し
た。

【００６８】

【表１】

【００６９】温度計、スターラー、追加の漏斗、還流冷
却器、および反応混合物を覆う窒素ブランケットを維持
するための手段が取り付けられた５００ｍＬのフラスコ
に、部分１の混合物を充填した。混合物を還流温度まで
加熱し、そして約１０分間還流させた。部分２の溶液を
添加した。続いて、反応混合物を約９１℃で還流温度に
保持しながら、部分３および４を同時に添加した。部分
３および４の添加は３時間かけて終了させた。この反応
混合物を約８５℃の温度で１時間還流した。部分５の溶
液を添加した。反応混合物をさらに１時間還流させた。
約１１４ｇの揮発物が回収されるまで混合物を蒸留し、
そして２−ピロリドン７５．０ｇを添加して、４３％の
ポリマー溶液２０５ｇを得た。このランダムコポリマー
は、ポリメチルメタクリレートを標準液として使用した
メチル化試料でのゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィ（ＧＰＣ）によって測定された重量平均分子量が２
７，２２８であり、そして数平均分子量が１３，７７１
であった。

【００７０】手順２ マクロモノマーメタクリル酸の調製

【００７１】

【表２】

【００７２】温度計、スターラー、追加の漏斗、還流冷
却器、および反応物を覆う窒素ブランケットを維持する
ための手段が取り付けられた２リットルのフラスコに、
部分１の混合物を充填した。混合物を還流温度に加熱
し、そして約２０分間還流した。この反応混合物を還流
温度に保持しながら、部分２および３を同時に添加し
た。部分２の添加は４時間かけて終了させ、そして部分
３の添加は４時間半かけて終了させた。還流をさらに２
時間続け、そして溶液を室温に冷却した。

【００７３】得られたマクロモノマー溶液は、澄んだ薄
いポリマー溶液であり、そして固形含有量は約３６．０
％であった（反応中に少量の溶媒が蒸発した）。このマ
クロモノマーは、ポリメチルメタクリレートを標準液と
して使用したメチル化マクロモノマー試料でのゲルパー
ミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）によって測定
された重量平均分子量が１，３８４であり、そして数平
均分子量が１，７３４であった。

【００７４】手順３ マクロモノマーからのｔ−ブチルスチレン−ｃｏ−スチ
レン−ｂ−メタクリル酸ＡＢブロックコポリマー（２７
／１８／／５５重量％）の調製

【００７５】

【表３】

【００７６】温度計、スターラー、追加漏斗、還流冷却
器、および反応混合物を覆う窒素ブランケットを維持す
るための手段が取り付けられた５００ｍＬのフラスコ
に、部分１の混合物を充填した。混合物を還流温度に加
熱し、そして約１０分間還流した。部分２の溶液を添加
した。続いて、反応混合物を還流温度に保持しながら、
部分３および４を同時に添加した。部分３および４の添
加は３時間かけて終了させた。この反応混合物を１時間
還流した。部分５の溶液を添加した。反応混合物をさら
に１時間還流した。揮発物約１１７ｇが回収されるまで
混合物を蒸留し、そして２−ピロリドンを７５．０ｇ添
加して、４１．８％のポリマー溶液２３９．０ｇを得
た。このブロックコポリマーは、ポリメチルメタクリレ
ートを標準液として使用したメチル化試料でのゲルパー
ミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）によって測定
された重量平均分子量は４，９８３であり、そして数平
均分子量は２，５６３であった。

【００７７】手順４ （対照ポリマー）スチレン、メチルメタクリレート、お
よびメタクリル酸が２５．０／２９．２／４５．８重量
％であるランダムコポリマー

【００７８】

【表４】

【００７９】温度計、スターラー、追加漏斗、還流冷却
器、および反応混合物を覆う窒素ブランケットを維持す
るための手段が取り付けられた５００ｍＬのフラスコ
に、部分１の混合物を充填した。混合物を還流温度に加
熱し、そして約１０分間還流させた。部分２の溶液を添
加した。続いて、反応混合物を約９２℃の還流温度に保
持しながら、部分３および４を同時に添加した。部分３
および４の添加は３時間かけて終了させた。この反応混
合物を約８２℃で１時間還流した。部分５の溶液を添加
した。反応混合物をさらに１時間還流した。揮発物約１
３６ｇが回収されるまで混合物を蒸留し、そして２−ピ
ロリドンを９８．０ｇ添加して、４２．５％のポリマー
溶液２８０ｇを得た。このランダムコポリマーは、ポリ
メチルメタクリレートを標準液として使用したメチル化
試料でのゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰ
Ｃ）によって測定された重量平均分子量は３１，００２
であり、そして数平均分子量は１６，５００であった。

【００８０】手順５ ここでは、マクロモノマーからの、ブロックコポリマー
であるスチレン−ｃｏ−メチルメタクリレート−ｂ−メ
タクリル酸（２５．０／２９．２／／４５．８重量％）
の調製を示す。

【００８１】

【表５】

【００８２】温度計、スターラー、追加漏斗、還流冷却
器、および反応混合物を覆う窒素ブランケットを維持す
るための手段が取り付けられた５００ｍＬのフラスコ
に、部分１の混合物を充填した。混合物を還流温度に加
熱し、そして約１０分間還流した。部分２の溶液を添加
した。続いて、反応混合物を還流温度に保持しながら、
部分３および４を同時に添加した。部分３および４の添
加は３時間かけて終了させた。この反応混合物を１時間
還流した。部分５の溶液を添加した。反応混合物をさら
に１時間還流した。揮発物約１２９ｇが回収されるまで
混合物を蒸留し、そして２−ピロリドンを９８．０ｇ添
加して、４４．０％のポリマー溶液２７０ｇを得た。こ
のブロックコポリマーは、ポリメチルメタクリレートを
標準液として使用したメチル化試料でのゲルパーミエー
ションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）によって測定された
重量平均分子量が６，６３９であり、そして数平均分子
量は２，８７１であった。

【００８３】手順６ マクロモノマーであるエトキシトリエチレングリコール
メタクリレート−ｃｏ−メタクリル酸（１５．０／８
５．０重量％）の調製

【００８４】

【表６】

【００８５】温度計、スターラー、追加漏斗、還流冷却
器、および反応物を覆う窒素ブランケットを維持するた
めの手段が取り付けられた３リットルのフラスコに、部
分１の混合物を充填した。混合物を還流温度に加熱し、
そして約２０分間還流した。部分２の溶液を添加した。
続いて、反応混合物を約７２℃の還流温度に保持しなが
ら、部分３および４を同時に添加した。部分３の添加は
４時間かけて終了させ、そして部分４の添加は９０分か
けて終了させた。部分４の添加が終了したら、部分５の
添加を開始し、そして７５分かけて終了させた。部分６
を、この添加の過程を通して反応混合物を還流温度に保
持しながら、７５分間かけて添加した。還流をさらに１
時間続け、そして溶液を室温に冷却した。

【００８６】得られたマクロモノマー溶液は、澄んで薄
いポリマー溶液であり、そして固形含有量は約３３．９
％であった。このマクロモノマーは、エトキシトリエチ
レングリコールメタクリレート１５％およびメタクリル
酸８５％を含有し、そしてポリメチルメタクリレートを
標準液として使用したメチル化マクロモノマー試料での
ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）によ
って測定された重量平均分子量が３，１５０であり、そ
して数平均分子量が１，８８０であった。

【００８７】手順７ マクロモノマーからの、ｔ−ブチルスチレン−ｃｏ−ス
チレン−ｂ−エトキシトリエチレングリコールメタクリ
レート−ｃｏ−メタクリル酸ＡＢブロックコポリマー
（２４．０／１５．６／／９．１／５１．４重量％）の
調製

【００８８】

【表７】

【００８９】温度計、スターラー、追加漏斗、還流冷却
器、および反応混合物を覆う窒素ブランケットを維持す
るための手段が取り付けられた５００ｍＬのフラスコ
に、部分１の混合物を充填した。混合物を還流温度に加
熱し、そして約１０分間還流した。部分２の溶液を添加
した。続いて、反応混合物を還流温度に保持しながら、
部分３および４を同時に添加した。部分３および４の添
加は３時間かけて終了させた。この反応混合物を１時間
還流した。部分５の溶液を添加した。反応混合物をさら
に１時間還流した。揮発物約１４５．４ｇが回収される
まで混合物を蒸留し、そして２−ピロリドンを６９．２
ｇ添加して、４１．１％のポリマー溶液２２５．４ｇを
得た。このブロックコポリマーは、ポリスチレンを標準
液として使用したメチル化試料でのゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィ（ＧＰＣ）によって測定された重量
平均分子量が５，０７６であり、そして数平均分子量は
２，５７７であった。

【００９０】手順８ マクロモノマーからの、ｔ−ブチルスチレン−ｃｏ−メ
チルメタクリレート−ｂ−エトキシトリエチレングリコ
ールメタクリレート−ｃｏ−メタクリル酸ＡＢブロック
コポリマー（２１．５／３６．９／／６．２／３５．３
重量％）の調製

【００９１】

【表８】

【００９２】温度計、スターラー、追加漏斗、還流冷却
器、および反応混合物を覆う窒素ブランケットを維持す
るための手段が取り付けられた５００ｍＬのフラスコ
に、部分１の混合物を充填した。混合物を還流温度に加
熱し、そして約１０分間還流した。部分２の溶液を添加
した。続いて、反応混合物を還流温度に保持しながら、
部分３および４を同時に添加した。部分３および４の添
加は３時間かけて終了させた。この反応混合物を１時間
還流した。部分５の溶液を添加した。反応混合物をさら
に１時間還流した。揮発物約１２５．９ｇが回収される
まで混合物を蒸留し、そして２−ピロリドンを７５．９
ｇ添加して、４２．４％のポリマー溶液２３０．０ｇを
得た。このブロックコポリマーは、ポリスチレンを標準
液として使用したメチル化試料でのゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィ（ＧＰＣ）によって測定された重量
平均分子量が６，０２１であり、そして数平均分子量は
３，２５６であった。

【００９３】手順９ マクロモノマーからの、スチレン−ｃｏ−シクロヘキシ
ルメタクリレート−ｂ−エトキシトリエチレングリコー
ルメタクリレート−ｃｏ−メタクリル酸ＡＢブロックコ
ポリマー（１６．９／３４．０／／７．４／４１．７重
量％）の調製

【００９４】

【表９】

【００９５】温度計、スターラー、追加漏斗、還流冷却
器、および反応混合物を覆う窒素ブランケットを維持す
るための手段が取り付けられた５００ｍＬのフラスコ
に、部分１の混合物を充填した。混合物を還流温度に加
熱し、そして約１０分間還流した。部分２の溶液を添加
した。続いて、反応混合物を還流温度に保持しながら、
部分３および４を同時に添加した。部分３および４の添
加は３時間かけて終了させた。この反応混合物を１時間
還流した。部分５の溶液を添加した。反応混合物をさら
に１時間還流した。揮発物約１２４．３ｇが回収される
まで混合物を蒸留し、そして２−ピロリドンを７２．０
ｇ添加して、４４．６％のポリマー溶液２３１．０ｇを
得た。このブロックコポリマーは、ポリスチレンを標準
液として使用したメチル化試料でのゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィ（ＧＰＣ）によって測定された重量
平均分子量が４，７９３であり、そして数平均分子量が
２，４６８であった。

【００９６】手順１０ マクロモノマーからの、ｔ−ブチルスチレン−ｃｏ−メ
チルメタクリレート−ｂ−エトキシトリエチレングリコ
ールメタクリレート−ｃｏ−メタクリル酸（３３．５／
２２．０／／６．７／３７．８重量％）の調製

【００９７】

【表１０】

【００９８】温度計、スターラ、追加漏斗、還流冷却
器、および反応混合物を覆う窒素ブランケットを維持す
るための手段が取り付けられた５００ｍＬのフラスコ
に、部分１の混合物を充填した。混合物を還流温度に加
熱し、そして約１０分間還流した。部分２の溶液を添加
した。続いて、反応混合物を還流温度に保持しながら、
部分３および４を同時に添加した。部分３および４の添
加は３時間かけて終了させた。この反応混合物を１時間
還流した。部分５の溶液を添加した。反応混合物をさら
に１時間還流した。揮発物約１１２．８ｇが回収される
まで混合物を蒸留し、そして２−ピロリドンを７１．１
ｇ添加して、４２．２％のポリマー溶液２２９．０ｇを
得た。このブロックコポリマーは、ポリスチレンを標準
液として使用したメチル化試料でのゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィ（ＧＰＣ）によって測定された重量
平均分子量が７，０１６であり、そして数平均分子量は
３，５９８であった。

【００９９】実施例１（対照） 手順１のランダムコポリマーを、そのポリマー１０５．
７ｇを水酸化カリウム溶液（脱イオン水中４５．５％）
３３．０ｇおよび脱イオン水３１５．３ｇと混合するこ
とによって、均質な１０％ポリマー溶液を得るまで中和
した。ついで、ポリマー溶液を、ＦＷ１８カーボンブラ
ック（ニュージャージー州、Allendale、Degussa Corp.
）９０．８ｇ、Proxel（登録商標）Ｇ（デラウェア
州、Wilmington 、Zeneca Inc. ）６．０ｇ、および脱
イオン水４９．２ｇと混合し、そして機械的に０．５時
間撹拌した。ついでマイクロフリュイダイザー（マサチ
ューセッツ州、Watham、Microfluidics Corp. ）を使用
し、この混合物を、液体圧力約１０，０００ｐｓｉ（約
７００ｋｇ／ｃｍ² ）下で相互作用チャンバ内に通すこ
とによって処理した。この混合物は、多数の処理を経た
後でも粘性があり、そして粒子が粗いままであった。非
常に乏しい分散能力を示した。

【０１００】実施例２ 手順３のブロックコポリマーを、そのポリマー１２７．
５５ｇを水酸化カリウム溶液（脱イオン水中４５．５
％）３４．０ｇおよび脱イオン水３３８．４５ｇと混合
することによって、均質な１０％ポリマー溶液を得るま
で中和した。ポリマー溶液のｐＨは８．６であった。つ
いで、ポリマー溶液を、ＦＷ１８カーボンブラック１０
０ｇ、Proxel（登録商標）Ｇ６．６ｇ、および脱イオン
水６０．１ｇと混合し、そして機械的に０．５時間撹拌
した。ついで、マイクロフリュイダイザーを使用し、こ
の混合物を、液体圧力約１０，０００ｐｓｉ（約７００
ｋｇ／ｃｍ² ）下で相互作用チャンバ内に５回通すこと
によって処理した。特に、全く同一の組成を有するラン
ダムコポリマーを完全に分散させることができなかった
実施例１に比べて非常に良く処理された。得られた顔料
の分散液は、その顔料濃度が１５％であり、そしてBroo
khaven BI-90分粒器(particle sizer)で測定した平均粒
径は１３０ｎｍであった。

【０１０１】実施例３ 手順４のランダムコポリマーを、そのポリマー１１６．
２７ｇを水酸化カリウム溶液（脱イオン水中４５．５
％）３８．０ｇおよび脱イオン水３４５．７３ｇと混合
させることによって、均質な１０％ポリマー溶液を得る
まで中和した。ポリマー溶液のｐＨは８．６であった。
ついで、ポリマー溶液を、ＦＷ１８カーボンブラック１
００ｇ、Proxel Ｇ６．６ｇ、および脱イオン水６０．
１ｇと混合し、そして機械的に０．５時間撹拌した。つ
いで、マイクロフリュイダイザーを使用し、この混合物
を、液体圧力約１０，０００ｐｓｉ（約７００ｋｇ／ｃ
ｍ²）下で相互作用チャンバ内に５回通すことによって
処理した。この分散液はきわめて粘性が高く、そして処
理後約３０分で完全にゲル化した。これは、このランダ
ムコポリマーは非常に劣る分散剤であったことを示す。

【０１０２】実施例４ 手順５のブロックコポリマーを、そのポリマー１３０．
９ｇを水酸化カリウム溶液（脱イオン水中４５．５％）
３２．８ｇおよび脱イオン水４１２．３ｇと混合させる
ことによって、均質な１０％ポリマー溶液を得るまで中
和した。ついで、ポリマー溶液を、ＦＷ１８カーボンブ
ラック１１５．２ｇ、Proxel Ｇ７．６ｇ、および脱イ
オン水６９．２ｇと混合し、そして機械的に１時間撹拌
した。ついで、マイクロフリュイダイザーを使用し、こ
の混合物を、液体圧力約１０，０００ｐｓｉ（約７００
ｋｇ／ｃｍ² ）下で相互作用チャンバ内に５回通すこと
によって処理した。得られた顔料の分散液は、その顔料
濃度が１５％であり、そしてBrookhaven BI-90分粒器で
測定した平均粒径は１１８ｎｍであった。

【０１０３】実施例５ 手順７のブロックコポリマーを、そのポリマー４８．６
８ｇを水酸化カリウム溶液（脱イオン水中４５．５％）
１５．７ｇおよび脱イオン水１３６．５９ｇと混合する
ことによって、均質な１０％ポリマー溶液を得るまで中
和した。ポリマー溶液のｐＨは８．２であった。つい
で、ポリマー溶液を、ＦＷ１８カーボンブラック４０．
０ｇ、および脱イオン水１５９．０ｇと混合し、そして
機械的に０．５時間撹拌した。ついでマイクロフリュイ
ダイザーを使用し、この混合物を、液体圧力約１０，０
００ｐｓｉ（約７００ｋｇ／ｃｍ² ）下で相互作用チャ
ンバ内に５回通すことによって処理した。得られた顔料
の分散液は、その顔料濃度が１０％であり、そしてBroo
khaven BI-90分粒器で測定した平均粒径は１０７ｎｍで
あった。ｐＨは８．７４であった。

【０１０４】実施例６ 手順８のブロックコポリマーを、そのポリマー４７．２
ｇを水酸化カリウム溶液（脱イオン水中４５．５％）１
１．５６ｇおよび脱イオン水１４２．７０ｇと混合する
ことによって、均質な１０％ポリマー溶液を得るまで中
和した。約８５℃で約４時間加熱することによって、ポ
リマーを完全に溶解させた。ポリマー溶液のｐＨは９．
０であった。ポリマー溶液を、ＦＷ１８カーボンブラッ
ク４０．０ｇ、および脱イオン水１５８．８ｇと混合
し、そして機械的に０．５時間撹拌した。ついで、マイ
クロフリュイダイザーを使用し、この混合物を、液体圧
力約１０，０００ｐｓｉ（約７００ｋｇ／ｃｍ² ）下で
相互作用チャンバ内に５回通すことによって処理した。
得られた顔料の分散液は、その顔料濃度が１０％であ
り、そしてBrookhaven BI-90分粒器で測定した平均粒径
は１１０ｎｍであった。ｐＨは８．１であった。

【０１０５】実施例７ 手順９のブロックコポリマーを、そのポリマー４４．８
ｇを水酸化カリウム溶液（脱イオン水中４５．５％）１
１．９４ｇおよび脱イオン水１４３．２６ｇと混合させ
ることによって、均質な１０％ポリマー溶液を得るまで
中和した。ポリマー溶液のｐＨは９．０であった。ポリ
マー溶液を、ＦＷ１８カーボンブラック４０．０ｇ、お
よび脱イオン水１６０．０ｇと混合し、そして機械的に
０．５時間撹拌した。ついでマイクロフリュイダイザー
を使用し、この混合物を、液体圧力約１０，０００ｐｓ
ｉ（約７００ｋｇ／ｃｍ² ）下で相互作用チャンバ内に
５回通すことによって処理した。得られた顔料の分散液
は、その顔料濃度が１０％であり、そしてBrookhaven B
I-90分粒器で測定したその平均粒径は１１０ｎｍであっ
た。ｐＨは８．５であった。

【０１０６】実施例８ 手順１０のブロックコポリマーを、そのポリマー４７．
４ｇを水酸化カリウム溶液（脱イオン水中４５．５％）
１２．２７ｇおよび脱イオン水１４１．８ｇと混合させ
ることによって、均質な１０％ポリマー溶液を得るまで
中和した。ポリマー溶液のｐＨは９．０であった。ポリ
マー溶液を、ＦＷ１８カーボンブラック４０．０ｇ、お
よび脱イオン水１５８．５ｇと混合し、そして機械的に
１時間撹拌した。ついで、マイクロフリュイダイザーを
使用し、この混合物を、液体圧力約１０，０００ｐｓｉ
（約７００ｋｇ／ｃｍ² ）下で相互作用チャンバ内に５
回通すことによって処理した。得られた顔料の分散液
は、その顔料濃度が１０％であり、そしてBrookhaven B
I-90分粒器で測定した平均粒径は１１２ｎｍであった。
ｐＨは８．４であった。

【０１０７】印刷試験 実施例２および４の顔料分散液濃縮物をビヒクル溶液で
薄め、以下の組成を有するインキを作製した。

【０１０８】

【表１１】

【０１０９】実施例５〜実施例８の顔料分散液濃縮物を
ビヒクル溶液で薄め、以下のインキ組成物を作製した。

【０１１０】

【表１２】

【０１１１】感熱インキジェット用ペンにインキを充填
し、そしてHewlett Packard DeskJet インキジェットプ
リンター（カリフォルニア州、Palo Alto 、Hewlett Pa
ckard Co. ）を用いてGilbert ボンド紙（木綿２５％、
オハイオ州、Dayton、Mead Co.）上に印刷した。インキ
試料を、それぞれが−２０℃で４時間および７０℃で４
時間からなる４つの温度サイクルにかけた後、インキの
安定性を、BrookhavenBI-90分粒器を使用して、粒径の
変化、デルタｎｍにより測定した。その結果を表１３に
要約する。

【０１１２】

【表１３】

【０１１３】実施例２および実施例４〜８から調製され
たすべてのインキは、滑らかに印刷した。印刷物は、高
い光学濃度から非常に高い光学濃度を有し、かつエッジ
は鮮明であった。さらに、手順１および４（対照）で調
製されたポリマーは顔料を分散させることさえできなか
ったが、これらの実施例から調製されたすべてのインキ
は安定していた。

【０１１４】

【発明の効果】本発明は、簡便かつ安価な重合プロセス
により調製でき、インキジェット用インキに対して改良
された特性をもたらす改良された分散安定性の分散剤を
含有するインキジェット用インキ組成物を提供すること
ができる。本発明にしたがうインキは、特定のインキジ
ェットプリンタに必要とされる条件に適応させることが
可能であり、光安定性、耐スミア性、粘性、表面張力、
光学濃度、および耐クラスト性の良好なバランスを具え
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル フライド アメリカ合衆国 18428 ペンシルヴァニ ア州 ハウレイ エイチシー１ ボックス 217イー (72)発明者 チャールズ トーマス バーグ アメリカ合衆国 48306 ミシガン州 ロ シェスター ヒルズ モホーク レーン 2948

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）水性ビヒクルと、 （ｂ）着色剤と、 （ｃ）ＡＢ、ＡＢＡ、およびＡＢＣブロックコポリマー
   からなる群から選択されたブロックコポリマー分散剤で
   あり、前記Ｂブロックは疎水性であって、かつ 【化１】 （但し、ＲはＣ₆ 〜Ｃ₂₀である置換または非置換のアル
   キル基、アリール基、アラルキル基、またはアルカリー
   ル基である）、 【化２】 （但し、Ｒ₁ はＣ₃ 〜Ｃ₂₀である置換または非置換のア
   ルキル基、アリール基、アラルキル基、またはアルカリ
   ール基である）、 【化３】 （但し、Ｒ₁ は上記（２）に記載されるものである）、
   および 【化４】 （但し、Ｒ₂ およびＲ₃ は、Ｒ₂ とＲ₃ の両方ともがＨ
   であることはないことを条件として、独立に、Ｈ、ある
   いはＣ₃ 〜Ｃ₂₀である置換または非置換のアルキル基、
   アリール基、アラルキル基、またはアルカリール基であ
   る）からなる群から選択される非アクリルモノマーを、
   Ｂブロックの重量に基づいて少なくとも３０重量％含む
   ブロックコポリマー分散剤を含有することを特徴とする
   インキジェット用インキ組成物。
2. 【請求項２】 前記着色剤は顔料であることを特徴とす
   る請求項１記載のインキ組成物。
3. 【請求項３】 前記顔料は、全インキ組成物全量に基づ
   いて１〜１５重量％の量で存在する有機顔料であること
   を特徴とする請求項２記載のインキ組成物。
4. 【請求項４】 前記Ｂブロックは、少なくとも３００の
   数平均分子量を有することを特徴とする請求項１記載の
   インキ組成物。
5. 【請求項５】 前記非アクリルモノマーは、（１）スチ
   レン、アルファ−メチルスチレン、ビニルナフタレン、
   ビニルシクロヘキサン、ビニルトルエン、ビニルアニソ
   ール、ビニルビフェニル、およびビニル２−ノルボルネ
   ンと、（２）ビニルｎ−プロピルエーテル、ビニルｔ−
   ブチルエーテル、ビニルデシルエーテル、ビニルイソ−
   オクチルエーテル、ビニルオクタデシルエーテル、およ
   びビニルフェニルエーテルと、（３）ビニルプロピオネ
   ート、ビニルブチレート、ビニルｎ−デカノエート、ビ
   ニルステアレート、ビニルラウレート、およびビニルベ
   ンゾエートと、（４）Ｎ−ビニルカルバゾール、および
   ビニルフタルイミドとからなる群から選択されることを
   特徴とする請求項１記載のインキ組成物。
6. 【請求項６】 前記Ａブロックは、イオン性でかつエチ
   レン性不飽和モノマーを少なくとも５０重量％含有する
   ことを特徴とする請求項１記載のインキ組成物。
7. 【請求項７】 前記イオン性モノマーは、アクリル酸、
   メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モ
   ノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、フ
   マル酸、フマル酸モノエステル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミ
   ノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチ
   ルメタクリレート、ｔ−ブチルアミノエチルメタクリレ
   ート、２−Ｎ−モルホリノエチルアクリレート、２−Ｎ
   −モルホリノエチルメタクリレート、４−アミノスチレ
   ン、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、および
   ビニルイミダゾールからなる群から選択されることを特
   徴とする請求項６記載のインキ組成物。