特許 6105612 分岐ポリウレタンをバインダーとして含有する水性インクジェットインク

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6105612

(24)【登録日】2017年3月10日

(45)【発行日】2017年3月29日

(54)【発明の名称】分岐ポリウレタンをバインダーとして含有する水性インクジェットインク

(51)【国際特許分類】

   C09D 11/322 20140101AFI20170316BHJP

   B41M 5/00 20060101ALI20170316BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20170316BHJP

【ＦＩ】

   C09D11/322

   B41M5/00 120

   B41J2/01 501

【請求項の数】20

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2014-540101(P2014-540101)

(86)(22)【出願日】2012年11月1日

(65)【公表番号】特表2015-502992(P2015-502992A)

(43)【公表日】2015年1月29日

(86)【国際出願番号】US2012063121

(87)【国際公開番号】WO2013067225

(87)【国際公開日】20130510

【審査請求日】2015年10月29日

(31)【優先権主張番号】61/554,060

(32)【優先日】2011年11月1日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390023674

【氏名又は名称】イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー

【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】特許業務法人 谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】チャールズ ティー．ベルグ

(72)【発明者】

【氏名】シャオチン リー

(72)【発明者】

【氏名】アンソニー ダブリュ．クルース

(72)【発明者】

【氏名】ワイフォン リュー アントン

【審査官】 小久保 敦規

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１４０６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０２２１３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２５４７４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５１８２４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０９Ｄ １１／００−１３／００

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水性ビヒクルに分散された顔料と、ポリウレタンバインダーとを含む水性インクジェットインクであって、前記バインダーが、前記インク中のいかなるポリマー分散剤とも異なり、そして前記バインダーが式Ｉ：

【化1】

［式中、各Ｙは、−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨＷ¹Ｎ（Ｃ＝Ｏ）ＯＲ²、−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨＷ¹ＮＣＯ、−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ（ＣＨ₂）_mＳｉ（Ｒ⁴）₃またはＨであり；
各Ｘは、Ｏ、ＳまたはＮＲ³であり；
各Ｒ¹は、それぞれ１つまたは複数の親水性基で置換された、Ｃ₁〜Ｃ₂₀アルキル、Ｃ₆〜Ｃ₄₀アリール、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミドまたはポリウレタンであり（但し、各Ｒ¹は、一般式：-（ＣＨ₂-ＣＨ₂-Ｏ）_n-、（式中、ｎは、４以上７０以下である）の構造を有していない）；
各Ｒ²は、Ｃ₁〜Ｃ₂₀アルキル、Ｃ₃〜Ｃ₂₀置換アルキル、Ｃ₆〜Ｃ₄₀アリールまたはＣ₉〜Ｃ₄₀置換アリールであり；
各Ｒ³は、Ｈ、Ｃ₁〜Ｃ₂₀アルキル、Ｃ₃〜Ｃ₂₀置換アルキル、Ｃ₆〜Ｃ₄₀アリールまたはＣ₉〜Ｃ₄₀置換アリールであり；
各Ｒ⁴は独立して、Ｈ、Ｃ₁〜Ｃ₂₀アルキル、Ｃ₃〜Ｃ₂₀置換アルキル、Ｃ₆〜Ｃ₄₀アリール、Ｃ₉〜Ｃ₄₀置換アリールまたはＯＲ⁵であり；
各Ｒ⁵は独立して、Ｈ、Ｃ₁〜Ｃ₂₀アルキルまたはＣ₆〜Ｃ₄₀アリールであり；
各Ｗ¹は独立して、Ｃ₄〜Ｃ₂₀アルキル、Ｃ₄〜Ｃ₂₀置換アルキル、Ｃ₆〜Ｃ₂₀シクロアルキル、Ｃ₆〜Ｃ₂₀置換シクロアルキル、Ｃ₆〜Ｃ₄₀アリールまたはＣ₉〜Ｃ₄₀置換アリールであり；
各Ｗ²は、Ｃ₁〜Ｃ₂₀アルキルまたはＣ₂〜Ｃ₂₀置換アルキルであり；
ｍは、１〜１５の整数であり；
ｎは、１〜２００の整数である］
の一般構造を有する、水性インクジェットインク。

【請求項2】

ＸがＯである、請求項１に記載のインク。

【請求項3】

Ｗ¹がＣ₄〜Ｃ₂₀アルキルである、請求項２に記載のインク。

【請求項4】

Ｙが−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨＷ¹Ｎ（Ｃ＝Ｏ）ＯＲ²である、請求項３に記載のインク。

【請求項5】

Ｒ²がＣ₁〜Ｃ₂₀アルキルである、請求項４に記載のインク。

【請求項6】

Ｒ¹が、１つまたは複数の親水性基で置換されたＣ₁〜Ｃ₂₀アルキルである、請求項５に記載のインク。

【請求項7】

前記親水性基が、カルボキシレ−ト、スルホネート、ホスフェートまたは第四級アミンである、請求項６に記載のインク。

【請求項8】

前記親水性基がカルボキシレ−トである、請求項７に記載のインク。

【請求項9】

Ｗ¹がＣ₆〜Ｃ₄₀アリールである、請求項２に記載のインク。

【請求項10】

Ｙが−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨＷ¹Ｎ（Ｃ＝Ｏ）ＯＲ²である、請求項９に記載のインク。

【請求項11】

Ｒ²がＣ₁〜Ｃ₂₀アルキルである、請求項１０に記載のインク。

【請求項12】

Ｒ¹が、１つまたは複数の親水性基で置換されたＣ₁〜Ｃ₃₀₀アルキルである、請求項１１に記載のインク。

【請求項13】

前記親水性基が、カルボキシレ−ト、スルホネート、ホスフェートまたは第四級アミンである、請求項１２に記載のインク。

【請求項14】

前記親水性基がカルボキシレ−トである、請求項１３に記載のインク。

【請求項15】

前記顔料が自己分散性顔料である、請求項１に記載のインク。

【請求項16】

ＸがＯであり、Ｗ¹がＣ₄〜Ｃ₂₀アルキルである、請求項１５に記載のインク。

【請求項17】

Ｙが−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨＷ¹Ｎ（Ｃ＝Ｏ）ＯＲ²であり、Ｒ²がＣ₁〜Ｃ₂₀アルキルである、請求項１６に記載のインク。

【請求項18】

Ｒ¹が、１つまたは複数の親水性基で置換されたＣ₁〜Ｃ₂₀アルキルである、請求項１７に記載のインク。

【請求項19】

前記親水性基が、カルボキシレ−ト、スルホネート、ホスフェートまたは第四級アミンである、請求項１８に記載のインク。

【請求項20】

前記親水性基がカルボキシレ−トである、請求項１９に記載のインク。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１１年１１月１日出願の米国仮特許出願第６１／５５４０６０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。

【0002】

本開示は、水性ビヒクルと、顔料とバインダーとしての分岐ポリウレタンとを含有する新規水性インクジェットインクに関する。

【背景技術】

【0003】

顔料粒子の水性分散系は、インクジェットインク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、顔料が液体ビヒクルに分散されているので、インクが貯蔵されている間にまたはインクが使用されている、たとえば、印刷されている間に顔料粒子は顔料の分散の中で塊になるまたは凝集する傾向がある。

【0004】

当該技術分野では顔料分散系の安定性を向上させることを目的として努力されてきた。これまでの分散系安定性を向上させようとする努力には、分散系を製造するために用いられる方法の改良、新規分散剤の開発、ならびに分散剤と顔料粒子との間、および分散剤と水性ビヒクルとの間の相互作用の探査が含まれる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

インクジェット用途向けの非常に安定な、より高品質のインクが必要とされている。ポリウレタン分散剤およびバインダーの改良は、インクジェットインクの改良に大きく貢献してきたが、現在の分散剤およびバインダーは依然として、インクジェット用途向けに必要とされる不可欠な安定性、プリントノズル健全性および寿命をインクに与えない。耐久性、堅牢度および光学密度（ＯＤ）などの印刷インクの特性は依然として改良を必要している。本開示は、分岐ポリウレタンをバインダーとして有するインクジェットインク組成物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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

ある実施形態は、水性ビヒクルと、顔料と顔料を水性ビヒクルに分散させるための分散剤とを含む水性顔料分散系であって、分散剤が、式Ｉ：

【0007】

【化1】

［式中、各Ｙは、−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨＷ^１Ｎ（Ｃ＝Ｏ）ＯＲ^２、−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨＷ^１ＮＣＯ、−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ（ＣＨ_２）_ｍＳｉ（Ｒ^４）_３またはＨであり；
各Ｘは、Ｏ、ＳまたはＮＲ^３であり；
各Ｒ^１は、それぞれ１つまたは複数の親水性基で置換された、Ｃ_１〜Ｃ_２０アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_４０アリール、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミドまたはポリウレタンであり；
各Ｒ^２は、Ｃ_１〜Ｃ_２０アルキル、Ｃ_３〜Ｃ_２０置換アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_４０アリールまたはＣ_９〜Ｃ_４０置換アリールであり；
各Ｒ^３は、Ｈ、Ｃ_１〜Ｃ_２０アルキル、Ｃ_３〜Ｃ_２０置換アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_４０アリールまたはＣ_９〜Ｃ_４０置換アリールであり；
各Ｒ^４は独立して、Ｈ、Ｃ_１〜Ｃ_２０アルキル、Ｃ_３〜Ｃ_２０置換アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_４０アリール、Ｃ_９〜Ｃ_４０置換アリールまたはＯＲ^５であり；
各Ｒ^５は独立して、Ｈ、Ｃ_１〜Ｃ_２０アルキルまたはＣ_６〜Ｃ_４０アリールであり；
各Ｗ^１は独立して、Ｃ_４〜Ｃ_２０アルキル、Ｃ_４〜Ｃ_２０置換アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_２０シクロアルキル、Ｃ_６〜Ｃ_２０置換シクロアルキル、Ｃ_６〜Ｃ_４０アリールまたはＣ_９〜Ｃ_４０置換アリールであり；
各Ｗ^２は、Ｃ_１〜Ｃ_２０アルキルまたはＣ_２〜Ｃ_２０置換アルキルであり；
ｍは、１〜１５の整数であり；
ｎは、１〜２００の整数である］
の一般構造を有するポリウレタンである分散系を提供する。

【0008】

別の実施形態は、ＸがＯであるものを提供する。

【0009】

別の実施形態は、Ｗ^１がＣ_４〜Ｃ_２０アルキルであるものを提供する。

【0010】

別の実施形態は、Ｙが−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨＷ^１Ｎ（Ｃ＝Ｏ）ＯＲ^２であるものを提供する。

【0011】

別の実施形態は、Ｒ^２がＣ_１〜Ｃ_２０アルキルであるものを提供する。

【0012】

別の実施形態は、Ｒ^１が、１つまたは複数の親水性基で置換されたＣ_１〜Ｃ_２０アルキルであるものを提供する。

【0013】

別の実施形態は、親水性基が、カルボキシレ−ト、スルホネート、ホスフェートまたは第四級アミンであるものを提供する。

【0014】

別の実施形態は、親水性基がカルボキシレ−トであるものを提供する。

【0015】

別の実施形態は、Ｗ^１がＣ_６〜Ｃ_４０アリールであるものを提供する。

【0016】

別の実施形態は、ＸがＯであり、Ｗ^１がＣ_４〜Ｃ_２０アルキルであるものを提供する。

【0017】

別の実施形態は、Ｙが−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨＷ^１Ｎ（Ｃ＝Ｏ）ＯＲ^２であり、Ｒ^２がＣ_１〜Ｃ_２０アルキルであるものを提供する。

【0018】

さらに別の実施形態は、水性ビヒクルと顔料分散系とを含む水性インクジェットインクであって、顔料分散系が、顔料と顔料を分散させるための分散剤とを含み、分散剤が式Ｉ：

【0019】

【化2】

［式中、各Ｙは、−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨＷ^１Ｎ（Ｃ＝Ｏ）ＯＲ^２、−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨＷ^１ＮＣＯ、−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ（ＣＨ_２）_ｍＳｉ（Ｒ^４）_３またはＨであり；
各Ｘは、Ｏ、ＳまたはＮＲ^３であり；
各Ｒ^１は、それぞれ１つまたは複数の親水性基で置換された、Ｃ_１〜Ｃ_２０アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_４０アリール、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミドまたはポリウレタンであり；
各Ｒ^２は、Ｃ_１〜Ｃ_２０アルキル、Ｃ_３〜Ｃ_２０置換アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_４０アリールまたはＣ_９〜Ｃ_４０置換アリールであり；
各Ｒ^３は、Ｈ、Ｃ_１〜Ｃ_２０アルキル、Ｃ_３〜Ｃ_２０置換アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_４０アリールまたはＣ_９〜Ｃ_４０置換アリールであり；
各Ｒ^４は独立して、Ｈ、Ｃ_１〜Ｃ_２０アルキル、Ｃ_３〜Ｃ_２０置換アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_４０アリール、Ｃ_９〜Ｃ_４０置換アリールまたはＯＲ^５であり；
各Ｒ^５は独立して、Ｈ、Ｃ_１〜Ｃ_２０アルキルまたはＣ_６〜Ｃ_４０アリールであり；
各Ｗ^１は独立して、Ｃ_４〜Ｃ_２０アルキル、Ｃ_４〜Ｃ_２０置換アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_２０シクロアルキル、Ｃ_６〜Ｃ_２０置換シクロアルキル、Ｃ_６〜Ｃ_４０アリールまたはＣ_９〜Ｃ_４０置換アリールであり；
各Ｗ^２は、Ｃ_１〜Ｃ_２０アルキルまたはＣ_２〜Ｃ_２０置換アルキルであり；
ｍは、１〜１５の整数であり；
ｎは、１〜２００の整数である］
の一般構造を有するポリウレタンであるインクを提供する。

【0020】

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。

【発明を実施するための形態】

【0021】

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。

【0022】

特に明記しない限り、すべての百分率、部、比などは重量による。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

本明細書で用いるところでは、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」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確に述べるものと解釈されるべきであるが、１つまたは複数の特徴、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する。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する。

【0026】

本明細書で用いるところでは、上記のポリウレタンで製造される分散系は、粒子、とりわけインクジェットインク用の顔料を分散させるために利用することができる。これらのインクは、織物基材を含むすべての通常使用されるインクジェット基材上に印刷することができる。

【0027】

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、そして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。

【0028】

本明細書で用いるところでは、用語「分散剤」は、多くの場合コロイドサイズの極めて微細な固体粒子の一様なおよび最大の分離を促進するために懸濁媒体に添加される表面活性剤を意味する。顔料のためには、分散剤はほとんどの場合ポリマー分散剤である。本明細書に記載されるポリウレタン分散剤は実際に分散系そのものである。

【0029】

本明細書で用いるところでは、用語「ＯＤ」は光学密度を意味する。

【0030】

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。

【0031】

本明細書で用いるところでは、用語「イオン化できる基」は潜在的イオン基を意味する。

【0032】

本明細書で用いるところでは、用語「実質的に」は、かなりの程度のもの、ほとんどすべてであることを意味する。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

本明細書で用いるところでは、用語「ＮＣＯ」はイソシアネートを意味する。

【0037】

本明細書で用いるところでは、用語「ｃＰ」は、センチポアズ、粘度単位を意味する。

【0038】

本明細書で用いるところでは、用語「ｍＮ．ｍ^−１」は、１メートル当たりのミリニュートン、表面張力単位を意味する。

【0039】

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

【0040】

本明細書で用いるところでは、用語「ＡＮ」は、酸価、固体ポリマーの１ｇ当たりのｍｇ ＫＯＨを意味する。

【0041】

本明細書で用いるところでは、用語「ＰＵＤ」は、本明細書に記載されるポリウレタン分散系を意味する。

【0042】

本明細書で用いるところでは、用語「ＢＭＥＡ」はビス（メトキシエチル）アミンを意味する。

【0043】

本明細書で用いるところでは、用語「ＤＢＴＤＬ」はジブチルスズジラウレートを意味する。

【0044】

本明細書で用いるところでは、用語「ＤＭＰＡ」は、ジメチロールプロピオン酸を意味する。

【0045】

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

【0046】

本明細書で用いるところでは、用語「ＮＭＰ」は、ｎ−メチルピロリドンを意味する。

【0047】

本明細書で用いるところでは、用語「ＴＥＢ」は、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌによって供給される試薬を意味する。

【0048】

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。

【0049】

本明細書で用いるところでは、Ｅｔｅｒｎａｃｏｌｌ（登録商標）ＵＨ−５０は、宇部興産株式会社（ＵＢＥ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）（日本、東京）製のポリカーボネートジオールである。

【0050】

本明細書で用いるところでは、用語「置換アルキル」は、エーテル、エステル、アミン、チオエーテル、メルカプタン、ヒドロキシ、ハライド、および酸基などの官能基でのアルキル部分上の水素原子の置換を示す。

【0051】

本明細書で用いるところでは、用語「置換アリール」は、エーテル、エステル、アミン、チオエーテル、メルカプタン、ヒドロキシ、ハライド、および酸基などの官能基でのアリール部分上の水素原子の置換を示す。

【0052】

本明細書で用いるところでは、用語「ＰＭＤＡ」は、ピロメリット酸二無水物を意味する。

【0053】

本明細書で用いるところでは、用語「ＢＰＤＡ」は、４，４’ビフタル酸二無水物を意味する。

【0054】

本明細書で用いるところでは、用語「ＯＰＤＡ」は、４，４’オキシジフタル酸二無水物を意味する。

【0055】

本明細書で用いるところでは、用語「ＴＥＧ」は、テトラエチレングリコールジオールを意味する。

【0056】

本明細書で用いるところでは、Ｖｅｓｔａｇｏｎ（登録商標）ＢＦ １５４０は、Ｅｖｏｎｉｋ Ｄｅｇｕｓｓａによって供給されるＩＰＤＩとジオールとを含有する交互ウレトジオン−カルバメート付加物である。

【0057】

本明細書で用いるところでは、用語「Ｋ−Ｋａｔ ＸＫ−６０２」は、ウレトジオン架橋粉体塗装に使用される、そしてＫｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｎｏｒｗａｌｋ，ＣＴによって供給された金属錯体を示す。

【0058】

本明細書で用いるところでは、用語「アラルキル」は、アルキル部分上でのアリール置換を示す。「アラルキル」の例には、ベンジル、ジフェニルメチル、ｐ−メチルベンジルおよび直鎖もしくは分岐アルキル基に結合した他のアリール部分が挙げられる。

【0059】

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。

【0060】

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つまたは複数を意味してもよい）。

【0061】

ポリウレタン分散剤
本開示の分岐ポリウレタンは、ポリ−ウレトジオンの開環反応によって製造することができる。下のスキーム１に示されるように、ポリ−ウレチジオンと試薬Ｒ^１ＸＨ（ここで、Ｒ^１およびＸは、課題を解決するための手段において上に定義された通りである）との反応は、分岐ポリウレタン生成物（ここで、Ｒ^２、Ｗ^１、Ｗ^２、Ｑおよびｎは、課題を解決するための手段において上に定義された通りである）を提供する。この反応は、典型的には２５℃〜１５０℃の温度で、より典型的には８０℃〜１３０℃の温度で実施される。この反応のための典型的な溶媒は、非プロトン性溶媒である。好適な非プロトン性溶媒には、アセトンなどのケトン；ジエチルエーテルなどのエーテル；酢酸エチルなどのエステル；およびＮ−メチルピロリドンなどのアミドが含まれるが、それらに限定されない。他の好適な非プロトン性溶媒には、ニトロメタン、アセトニトリル、ピリジン、塩化メチレン、ベンゼンおよびヘキサンが含まれる。

【0062】

【化3】

【0063】

Ｙが−（Ｃ＝Ｏ）ＮＨＷ^１ＮＣＯであるとき、ポリマー上の末端イソシアネート基は、封止剤で任意選択的に封止される。好適な封止剤には、アルコール、チオール、第一級もしくは第二級モノアミン、およびエポキシドからなる群から選択されるものが含まれる。用いられる封止剤のモル量は、ポリウレタンのそれにほぼ等量であるべきである。

【0064】

アルコール、および第一級もしくは第二級モノアミンが封止剤として一般に使用される。連鎖停止剤として有用なモノアミンの例には、ブチルアミン、ヘキシルアミン、２−エチルヘキシルアミン、ドデシルアミン、ジイソプロパノールアミン、ステアリルアミン、ジブチルアミン、ジノニルアミン、ビス（２−エチルヘキシル）アミン、ジエチルアミン、ビス（メトキシエチル）アミン、Ｎ−メチルステアリルアミン、ジエタノールアミンおよびＮ−メチルアニリンが挙げられるが、それらに限定されない。

【0065】

Ｒ^１ＸＨ
試薬Ｒ^１ＸＨは、商業的供給源から入手可能であるか、当業者によく知られている方法によって容易に製造することができるかのどちらかである。

【0066】

試薬Ｒ^１ＸＨ中のＲ^１は、１つまたは複数の親水性基で置換されたＣ_１〜Ｃ_３００アルキルまたは１つまたは複数の親水性基で置換されたＣ_６〜Ｃ_３００アリールである。親水性基は、イオン性または非イオン性分散基を含有することができる。

【0067】

非イオン性基の例には、ポリエチレングリコール誘導体が挙げられる。

【0068】

イオン性またはイオン化できる分散基の例には、カルボキシレート基（−ＣＯＯＭ）、ホスフェート基（−ＯＰＯ_３Ｍ_２）、ホスホネート基（−ＰＯ_３Ｍ_２）、スルホネート基（−ＳＯ_３Ｍ）、および第四級アンモニウム基（−ＮＲ_３Ｑ）［式中、Ｍは、一価の金属イオン（例えば、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｌｉ^＋など）、Ｈ^＋またはＮＲ_４^＋などのカチオンであり；Ｑは、クロリドまたはヒドロキシドなどの一価のアニオンであり；各Ｒは独立して、アルキル、アラルキル、アリールまたは水素であることができる］が挙げられる。

【0069】

イオン化できる基は、それらが（カルボキシル−ＣＯＯＨなどの）酸または（第一級、第二級または第三級アミン−ＮＨ_２、−ＮＲＨ、または−ＮＲ_２などの）塩基形にあることを除いて、イオン基に一般に相当する。イオン化できる基は、下に議論されるように分散系／ポリマー製造プロセス中にそれらがそれらのイオン形に容易に変換されるようなものである。

【0070】

潜在的イオン基は、カチオンまたはアニオンであってもよいが、アニオン基が好ましい。アニオン基の具体的な例には、カルボキシレートおよびスルホネート基が挙げられる。カチオン基の例には、第四級アンモニウム基およびスルホニウム基が挙げられる。

【0071】

アニオン基置換の場合には、この基は、カルボン酸基、カルボキシレート基、スルホン酸基、スルホネート基、リン酸基およびホスホネート基であることができる。酸塩は、相当する酸基をＮＣＯプレポリマーの形成前に、形成中にまたは形成後のいずれかに中和することによって形成される。

【0072】

カルボキシル基を組み入れるための好適な化合物は、米国特許第３，４７９，３１０号明細書、米国特許第４，１０８，８１４号明細書および米国特許第４，４０８，００８号明細書に記載されている。カルボキシル基含有化合物の例は、式（ＨＯ）_ｐＱ（ＣＯＯＨ）_ｑ（式中、ＱはＣ_１〜Ｃ_１０アルキルであり、ｐは１または２であり、ｑは１〜３である）に相当するヒドロキシカルボン酸である。これらのヒドロキシカルボン酸の例には、クエン酸、酒石酸およびヒドロキシピバル酸が挙げられる。任意選択のジヒドロキシアルカン酸には、下の式ＩＩ：

【0073】

【化4】

（式中、Ｑ’は水素またはＣ_１〜Ｃ_８アルキルである）
の構造で表されるα，α−ジメチロールアルカン酸が含まれる。追加のα，α−ジメチロールアルカン酸は、構造式Ｒ^６Ｃ（ＣＨ_２ＯＨ）_２ＣＯＯＨ（式中、Ｒ^６は水素またはＣ_１〜Ｃ_８アルキルである）で表される。これらのイオン化できるジオールの例には、ジメチロール酢酸、２，２’−ジメチロールブタン酸、および２，２’−ジメチロールプロピオン酸（ＤＭＰＡ）が挙げられるが、それらに限定されない。好適なカルボキシレートにはまた、Ｈ_２Ｎ−（ＣＨ_２）_４−ＣＨ（ＣＯ_２Ｎａ）−ＮＨ_２、およびＨ_２Ｎ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＮＨ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＯ_２Ｎａが含まれる。

【0074】

ポリウレタンへの組み入れのための典型的なスルホネート基には、米国特許第４，１０８，８１４号明細書に記載されているジオールスルホネートが含まれる。好適なジオールスルホネート化合物にはまた、ジオールとスルホン化ジカルボン酸との反応に由来する繰り返し単位を含むヒドロキシル末端コポリエーテルが含まれる。具体的には、スルホン化ジカルボン酸は５−スルホイソフタル酸であり、ジオールは１，３−プロパンジオールである。他の好適なスルホネートには、式Ｈ_２Ｎ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＮＨ−（ＣＨ_２）_ｒ−ＳＯ_３Ｎａ（式中、ｒは２または３である）で表されるものが含まれる。

【0075】

イオン性安定化基が酸であるとき、酸基は、ポリウレタンの１．０グラム当たり少なくとも６、典型的には少なくとも１０、さらにより典型的には２０ミリグラムＫＯＨの酸価（１グラム固体ポリマー当たりｍｇ ＫＯＨ）として当業者によって知られる、ポリウレタンについての酸基含有率を提供するのに十分な量で組み入れられる。酸価（ＡＮ）についての上限は、約１２０、典型的には約１００である。

【0076】

本開示の文脈内で、用語「中和剤」は、潜在的イオン基またはイオン化できる基をイオン基に変換するために有用であるすべてのタイプの試剤を包含することを意図される。アミンが中和剤として使用されるとき、ウレア停止を生み出す連鎖停止反応は典型的には、イソシアネート反応性基としてまた機能することができる中和剤の添加の前に完了される。

【0077】

ポリマーへのその組み入れ前に、組み入れ中にまたは組み入れ後にアニオン基をその塩形へ変換するために、揮発性か非揮発性かのどちらかの塩基性物質がアニオン基の対イオンを形成するために使用されてもよい。揮発性塩基は、水性ポリウレタン分散系から水を除去するために用いられる条件下に、アニオン基の対イオンを形成するために使用される塩基の少なくとも約９０％が揮発するものである。非揮発性塩基は、水性ポリウレタン分散系から水を除去するために用いられる条件下に、塩基の少なくとも約９０％が揮発しないものである。

【0078】

潜在的アニオン基を中和するための好適な揮発性の塩基性有機化合物は、第一級、第二級または第三級アミンである。これらのアミンの例は、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、トリブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルステアリルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ−メチルピペラジン、Ｎ−メチルピロリジン、Ｎ−メチルピペリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、ジメチルアミノプロパノール、２−メトキシエチルジメチルアミン（２−ｍｅｔｈｏｘｙｅｔｈｙｉｄｉｍｅｔｈｙｌ ａｍｉｎｅ）、Ｎ−ヒドロキシエチルピペラジン、２−（２−ジメチルアミノエトキシ）−エタノールおよび５−ジエチルアミノ−２−ペンタノンである。

【0079】

好適な非揮発性塩基には、一価金属、とりわけアルカリ金属、リチウム、ナトリウムおよびカリウムのアルコキシド、水酸化物、炭酸塩または重炭酸塩が含まれる。

【0080】

ポリウレタン上のアニオン基が中和されるとき、それらは親水性をポリマーに提供し、顔料を水中に安定分散させることをより良く可能にする。しかしながら、中和度を調整することが望ましい場合もある。ポリウレタン上のアニオン基が部分中和されるとき、ポリウレタンはより疎水性になり、それ故顔料表面上へ吸着する。

【0081】

ＸがＯであり、そしてＲ^１がポリエステルである試薬Ｒ^１ＸＨには、二価アルコールと多塩基性（典型的には二塩基性）カルボン酸との反応生成物が含まれる。これらのポリカルボン酸の代わりに、相当するカルボン酸無水物、もしくは低級アルコールのポリカルボン酸エステル、またはそれらの混合物が、ポリエステルを製造するために使用されてもよい。

【0082】

ポリカルボン酸は、脂肪族、脂環式、芳香族もしくは複素環式またはそれらの混合物であってもよく、それらは、例えば、ハロゲン原子で置換されていても、または不飽和であってもよい。次のものが例として挙げられる：単量体脂肪酸、ジメチルテレフタレートおよびビス−グリコールテレフタレートと混合されてもよい、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、１，１２−ドデシル二酸、フタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸、無水フタル酸、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、テトラクロロフタル酸無水物、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸無水物、無水グルタル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、オレイン酸などの二量体および三量体脂肪酸。

【0083】

ヒドロキシル基を含有するポリ（メタ）アクリレートには、カチオン、アニオンおよびラジカル重合などの付加重合の技術分野で一般的なものが含まれる。例は、アルファ−オメガジオールである。これらのタイプのジオールの例は、ポリマーの終端でまたは終端近くで１つのヒドロキシル基の配置を可能にする「リビング」または「コントロール」または連鎖移動重合法によって製造されるものである。これらのジオールを製造するさらなる例については、米国特許第６，２４８，８３９号明細書および同第５，９９０，２４５号明細書を参照されたい。

【0084】

ＸがＯであり、そしてＲ^１が置換酸である試薬Ｒ^１ＸＨは、まるで完全に記載されているかのようにあらゆる目的のために本明細書に参照により援用される米国特許第６，１０３，８２２号明細書および同第５，８８０，２５０号明細書、ならびに米国特許出願公開第２００２／０１８３４４３号明細書に記載されている手順に従って、二酸無水物とジオールとを使用して当業者によって容易に製造され得る。

【0085】

好適な二酸無水物の例には、３，３’，４，４’−ビフェニル−テトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物または４，４’−オキシジフタル酸二無水物が挙げられるが、それらに限定されない。

【0086】

同様に、ＸがＯであり、そしてＲ^１がポリマー酸である試薬Ｒ^１ＸＨは、米国特許第６，１０３，８２２号明細書および同第５，８８０，２５０号明細書、ならびに米国特許出願公開第２００２／０１８３４４３号明細書に記載されている手順に従って、ポリ酸無水物とポリオールとを使用して当業者によって容易に製造され得る。

【0087】

ポリウレタン成分の割合
上記のポリウレタンについては、試薬Ｒ^１ＸＨ対ポリ−ウレトジオンのモル比は典型的には１：１よりも大きく、より典型的には約１．０５：１〜約２：１である。

【0088】

顔料
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ポリウレタン分散剤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、そして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。本発明のポリウレタン分散剤で使用される顔料には、自己分散性顔料が含まれてもよい。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０．５ミクロン未満、典型的には約０．３ミクロン未満である。

【0089】

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な程度には凝集しない。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。

【0090】

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 Ｂｌｕｅ（顔料ブルー）１５：３およびＰｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：４からのシアン顔料；Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ（顔料レッド）１２２およびＰｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２０２からのマゼンタ顔料；Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ（顔料イエロー）１４、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（顔料オレンジ）５、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ ３４、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ ４３、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ ６２、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ（顔料レッド）１７、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ４９：２、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １１２、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １４９、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７８、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １８８、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５５およびＰｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２６４からの赤色顔料；Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ（顔料グリーン）１、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ２、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７およびＰｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ３６からの緑色顔料；Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ（顔料ブルー）６０、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ（顔料バイオレット）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；ＴｉＯ_２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、そして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。

【0091】

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。

【0092】

ポリウレタンポリマー分散剤は典型的には、総インク組成物の重量を基準として重量で、０．１％〜２０％、より具体的には０．２％〜約１０％の範囲で存在する。

【0093】

主原料の割合
本インクに用いられる顔料レベルは、所望の色濃度を印刷イメージに与えるために典型的には必要とされるそれらのレベルである。典型的には、顔料レベルは、インクの総重量を基準として、約０．０５〜約１０％の範囲にある。顔料を安定化させるために必要とされるポリウレタン分散剤の量は、具体的なポリウレタン分散剤、顔料およびインクビヒクル相互作用とのそれらの相互作用に依存する。顔料対ポリウレタン分散剤の重量比は典型的には約０．５〜約６の範囲である。

【0094】

顔料分散系の製造
本開示に使用される顔料入り分散系は、当該技術分野で公知の任意の従来型ミリングプロセスを用いて製造することができる。ほとんどのミリングプロセスは、第１混合工程、引き続く第２粉砕工程を含む２工程プロセスを用いる。第１工程は、原料すべて、すなわち、顔料、分散剤、液体キャリア、中和剤およびブレンドされた「プレミックス」を提供するためのあらゆる任意選択の添加剤の混合を含む。典型的にはすべての液体原料は最初に、引き続き分散剤、最後に顔料が加えられる。混合は一般に撹拌混合容器で行われ、高速分散機（ＨＳＤ）がこの混合工程のために特に好適である。ＨＳＤに取り付けられた、そして５００ｒｐｍ〜４０００ｒｐｍ、より典型的には２０００ｒｐｍ〜３５００ｒｐｍで運転されるＣｏｗｅｌｓ型翼が所望の混合を達成するための最適剪断を提供する。十分な混合は通常、上記の条件下に１５〜１２０分の期間混合した後に達成される。

【0095】

第２工程は、顔料入り分散系を生成するためのプレミックスの粉砕を含む。典型的には、粉砕は、他のミリング技法をまた用いることができるが、媒体ミリングプロセスを含む。本発明の実施形態では、Ｅｉｇｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｉｎｃ．（Ｃｈｉｃａｇｏ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）によって製造された実験室規模のＥｉｇｅｒ Ｍｉｎｉｍｉｌｌ（Ｍｏｄｅｌ Ｍ２５０，ＶＳＥ ＥＸＰ）が用いられる。粉砕は、約８２０グラムの０．５ＹＴＺ（登録商標）ジルコニア媒体をミルに装入することによって成し遂げられた。ミルディスクは、２０００ｒｐｍ〜４０００ｒｐｍ、典型的には３０００ｒｐｍ〜３５００ｒｐｍの速度で運転される。分散系は、２００〜５００グラム／分で、より典型的には３００グラム／分でミルを通る典型的な流量の再循環粉砕プロセスを用いて処理される。ミリングは、溶媒の画分が粉砕物から除かれ、ミリングが完了した後に加えられる段階的手順を用いて行われてもよい。これは、粉砕効率を最大にする最適レオロジーを達成するために行われる。ミリングの間に除かれる溶媒の量は、分散系によって変動し、合計８００グラムの回分サイズについて典型的には２００〜４００グラムである。典型的には、本実施形態の分散系は、合計４時間のミリングにかけられる。

【0096】

黒色分散系については、Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｚｅｒを用いる別のミリングプロセスを用いることができる。微細流動化は、ミリングが高圧下のノズルによる顔料衝突によって行われる非媒体ミリングプロセスである。典型的には、顔料分散系は、ミルによって合計１２時間４００グラム／分の流量で、１５，０００ｐｓｉで処理される。実施例において黒色分散系を製造する際に、ダイヤモンドＺチャンバー付き実験室規模（Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ ｏｆ Ｎｅｗｔｏｎ（Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）から入手可能な、Ｍｏｄｅｌ Ｍ−１１０Ｙ）の高圧圧縮空気式Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｚｅｒが用いられた。

【0097】

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。

【0098】

インクビヒクル
本開示の顔料入りインクは、水性媒体また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ビヒクルと、水性分散系と任意選択的に他の原料とを含む。

【0099】

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つまたは複数の有機の、水溶性ビヒクル成分との混合物からなる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。

【0100】

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。

【0101】

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。

【0102】

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。

【0103】

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、Ｃ_４〜Ｃ_６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。

【0104】

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。

【0105】

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に、インクジェットインク中へ調合されてもよい。これは、当業者によって所定の実験により容易に決定され得る。

【0106】

界面活性剤は一般的に、表面張力および湿潤特性を調整するためにインクに添加される。好適な界面活性剤には、上の「ビヒクル」セクションに開示されているものが含まれる。界面活性剤は、インクの総重量を基準として、典型的には約５重量％以下の量で、より典型的には２％以下の量で使用される。

【0107】

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）、デ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）、およびそれらの塩などの封鎖（またはキレート）剤の含有は、たとえば、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。

【0108】

ポリマーが、耐久性または他の特性を向上させるために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。ポリマーは、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。好ましい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。

【0109】

ポリマーが存在するとき、ポリマー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。

【0110】

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。

【0111】

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部品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。

【0112】

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。

【0113】

以下の実施例は、それらに限定されることなく、実施形態を例示する。

【実施例】

【0114】

粒径測定
ポリウレタン樹脂、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。

【0115】

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およびＤ９５として報告する。

【0116】

固形分の測定
高沸点溶媒、たとえば、テトラグライム、すなわちテトラエチレングリコールジメチルエーテルを含有するポリウレタン樹脂については、固形分は、２０インチＨｇの減圧下で１２０℃に設定されたオーブン中一晩（約１６時間）ベーキング前後の重量差によって測定した。

【0117】

ウレトジオン消費の程度
ポリウレタンは、１７３９ｃｍ^−１（ウレタン）に特有のＩＲ吸収を有するが、ウレトジオンは、１７７５ｃｍ^−１に独特のＩＲ吸収を有する。ポリウレタンとウレトジオンとの混合物では、ウレトジオンのＩＲ吸収は、主ウレタン吸収（１７３９ｃｍ^−１）上に肩として現れる。ウレトジオンは、ヒドロキシル基でのウレトジオン環の開環反応によってアロファネートに変換されるので、１７７５ｃｍ^−１のウレトジオン吸収は消失し、一方１７１５ｃｍ^−１のアロファネートＩＲ吸収は、すべてのウレトジオンが消費されるまでプロセスの全体にわたって成長する。

【0118】

ジオール−二酸付加物−Ａ：ＵＨ５０／ＰＭＤＡコポリマー
還流冷却器、静水頭の窒素ガスを提供するための窒素入口、翼付き攪拌機および熱電対を有する５００ｍＬ丸底ガラス反応器に、６９．６４ｇの１，２，４，５ テトラカルボキシベンゼン二酸無水物（ＰＭＤＡ）、２５８．８２ｇのスルホラン溶媒および３１８．８３ｇのＵＨ−５０ポリカーボネートジオールを加える。反応器を攪拌しながら９０℃に加熱した。この温度を、５５．４ｍｇ ＫＯＨ／ｇ溶液の酸価が達成されるまで維持した。新規二酸−ジオール付加物−Ａを、分岐ポリウレタンの製造にさらなる精製なしに直接使用した。

【0119】

ジオール−二酸付加物−Ｂ：ＵＨ５０／ＢＰＤＡコポリマー
ジオール−二酸付加物−Ｂは、５１．８ｍｇ ＫＯＨ／ｇ溶液の標的酸価に達するまで次の原材料を使用してジオール−二酸−Ａと同じ方法で製造した：
ビフェニル二酸無水物（ＢＰＭＡ） ２１０．６２ｇ
スルホラン溶媒 ６２１．０５ｇ
ＵＨ−５０ポリカーボネートジオール ７１９．２５ｇ

【0120】

ジオール−二酸付加物−Ｃ：ＴＥＧ／ＰＭＤＡコポリマー
ジオール−二酸付加物−Ｃは、１０９．２ｍｇ ＫＯＨ／ｇ溶液の標的酸価に達するまで次の原材料を使用してジオール−二酸−Ａと同じ方法で製造した：
１，２，４，５ テトラカルボキシルベンゼン二酸無水物（ＰＭＤＡ）１７４．１１ｇ
スルホラン溶媒 ３２８．０３ｇ
テトラエチレングリコール ３１７．８１ｇ

【0121】

分岐ポリウレタン／アロファネートの合成の一般的方法
実施例１−３７．２のエンディング酸価のテトラグライム溶媒中ジオール−二酸付加物−ＡでグラフトされたＶｅｓｔａｇｏｎ ＢＦ１５４０からの分岐ポリウレタン
４Ｌ反応器に、２７５．０ｇのＶｅｓｔａｇｏｎ（登録商標）ＢＦ１５４０（当量＝２７５、Ｅｖｏｎｉｋ−Ｄｅｇｕｓｓａによって供給される）、４６０．０ｇのジオール−二酸付加物−Ａ、２．７５ｇのＫ−ＫＡＴ ＸＫ−６０２および１４６．７ｇのＵＨ５０ジオールをロードした。攪拌しながら、反応器の温度を１３０℃に上げた。１７７５ｃｍ^−１のウレトジオンＩＲピークを、カルバメートピークの滑らかな曲線が達成されるまでフォローした。これは、アロファネートへのウレトジオンの１００％転化を示唆した。分岐ポリウレタン／アロファネート樹脂溶液を、３３．６２ｇの４５％（重量）水性ＫＯＨ溶液と１９１０．０ｇの水とを含有する混合物を加えながら高速混合下に反転させた。水性ポリウレタン／アロファネート溶液は、２４．９７％の測定固形分、３７．２ｍｇ ＫＯＨ／ｇの酸価および７０６８の分子量（Ｍｎ）を有した。

【0122】

実施例２−４０．６のエンディング酸価のテトラグライム溶媒中ジオール−二酸付加物−ＡでグラフトされたＶｅｓｔａｇｏｎ ＢＦ１５４０からの分岐ポリウレタン
１Ｌ反応器に、８７．６２ｇのＶｅｓｔａｇｏｎ（登録商標）ＢＦ１５４０（当量＝５５０、Ｅｖｏｎｉｋ−Ｄｅｇｕｓｓａ）、１４１．６０ｇのジオール−二酸付加物−Ａ、３．０１ｇのＵＨ５０ジオールおよび０．８８ｇのＫ−ＫＡＴ ＸＫ−６０２をロードした。攪拌しながら、反応器の温度を１３０℃に上げた。１７７５ｃｍ^−１のウレトジオンＩＲピークを、カルバメートピークの滑らかな曲線が達成されるまでフォローした。これは、アロファネートへのウレトジオンの１００％転化を示唆した。分岐ポリウレタン／アロファネート樹脂溶液を、１７．４３ｇの４５％（重量）水性ＫＯＨ溶液と４８５．００ｇの水とを含有する混合物を加えながら高速混合下に反転させた。水性ポリウレタン／アロファネート溶液は、２８．８％の測定固形分、４０．６ｍｇ ＫＯＨ／ｇの酸価および７１７２の分子量（Ｍｎ）を有した。

【0123】

実施例３−３８．０のエンディング酸価のテトラグライム溶媒中ジオール−二酸付加物−ＢでグラフトされたＶｅｓｔａｇｏｎ ＢＦ１５４０からの分岐ポリウレタン
４Ｌ反応器に、２７５．０２ｇのＶｅｓｔａｇｏｎ（登録商標）ＢＦ１５４０（当量＝２７５、Ｅｖｏｎｉｋ−Ｄｅｇｕｓｓａ）、５００．０２ｇのジオール−二酸付加物−Ｂ、２．７６ｇのＫ−ＫＡＴ ＸＫ−６０２および１１５．００ｇのＵＨ５０ジオールをロードした。攪拌しながら、反応器の温度を１３０℃に上げた。１７７５ｃｍ^−１のウレトジオンＩＲピークを、カルバメートピークの滑らかな曲線が達成されるまでフォローした。これは、アロファネートへのウレトジオンの１００％転化を示唆した。分岐ポリウレタン／アロファネート樹脂溶液を、３５．１８ｇの水性４５％ＫＯＨ溶液と１８４４．９８ｇの水とを含有する混合物を加えながら高速混合下に反転させた。水性ポリウレタン／アロファネート溶液は、２４．５９％の測定固形分、３８．０ｍｇ ＫＯＨ／ｇの酸価および６４７５の分子量（Ｍｎ）を有した。

【0124】

実施例４−８５．２のエンディング酸価のテトラグライム溶媒中ＤＭＰＡでグラフトされたＶｅｓｔａｇｏｎ ＢＦ１３２０からの分岐ポリウレタン
５００ｍＬ反応器に、６８．５０ｇのＶｅｓｔａｇｏｎ（登録商標）ＢＦ１３２０（当量＝２７４、Ｅｖｏｎｉｋ−Ｄｅｇｕｓｓａ）、１７．５０ｇのＤＭＰＡ、０．６９ｇのＫ−ＫＡＴ ＸＫ−６０２および８４．５０ｇのテトラグライム溶媒をロードした。攪拌しながら、反応器の温度を１３０℃に上げた。１７７５ｃｍ^−１のウレトジオンＩＲピークを、カルバメートピークの滑らかな曲線が達成されるまでフォローした。これは、アロファネートへのウレトジオンの１００％転化を示唆した。分岐ポリウレタン／アロファネート樹脂溶液を、８．１４ｇの水性４５％ＫＯＨ溶液と１７５．００ｇの水とを含有する混合物を加えながら高速混合下に反転させた。水性ポリウレタン／アロファネート溶液は、２４．１９％の測定固形分、８５．２ｍｇ ＫＯＨ／ｇの酸価および５８１９の分子量（Ｍｎ）を有した。

【0125】

実施例５−２５．５のエンディング酸価のテトラグライム溶媒中ジオール−二酸付加物−ＡでグラフトされたＶｅｓｔａｇｏｎ ＢＦ１５４０からの分岐ポリウレタン
５００ｍＬ反応器に、４８．１６ｇのＶｅｓｔａｇｏｎ（登録商標）ＢＦ１５４０（当量＝２７５、Ｅｖｏｎｉｋ−Ｄｅｇｕｓｓａ）、６２．９７ｇのジオール−二酸付加物−Ａおよび２９．２ｇのＵＨ５０ジオールをロードした。攪拌しながら、反応器の温度を１３０℃に上げた。１７７５ｃｍ^−１のウレトジオンＩＲピークを、カルバメートピークの滑らかな曲線が達成されるまでフォローした。これは、アロファネートへのウレトジオンの１００％転化を示唆した。分岐ポリウレタン／アロファネート樹脂溶液を、３．０５ｇのＫＯＨと２５２．０ｇの水とを含有する混合物を加えながら高速混合下に反転させた。水性ポリウレタン／アロファネート溶液は、２９．８％の測定固形分、２５．５ｍｇ ＫＯＨ／ｇの酸価および８２５５の分子量（Ｍｎ）を有した。

【0126】

実施例６−３０．０のエンディング酸価のテトラグライム溶媒中ジオール−二酸付加物−ＡでグラフトされたＶｅｓｔａｇｏｎ ＢＦ１５４０からの分岐ポリウレタン
４Ｌ反応器に、３２９．７３ｇのＶｅｓｔａｇｏｎ（登録商標）ＢＦ１５４０（当量＝２７５、Ｅｖｏｎｉｋ−Ｄｅｇｕｓｓａ）、８９４．６８ｇのジオール−二酸付加物−Ａ、３．３０ｇのＫ−ＫＡＴ ＸＫ−６０２および４０．９２ｇのＵＨ５０ジオールをロードした。攪拌しながら、反応器の温度を１３０℃に上げた。１７７５ｃｍ^−１のウレトジオンＩＲピークを、カルバメートピークの滑らかな曲線が達成されるまでフォローした。これは、アロファネートへのウレトジオンの１００％転化を示唆した。分岐ポリウレタン／アロファネート樹脂溶液を、ＫＯＨの７６．５９ｇの４５％水溶液を含有する混合物を加えながら高速混合下に反転させた。水性ポリウレタン／アロファネート溶液は、２７．５％の測定固形分、２９．７ｍｇ ＫＯＨ／ｇの酸価および７４１８の分子量（Ｍｎ）を有した。

【0127】

実施例７−４０．０のエンディング酸価のテトラグライム溶媒中ジオール−二酸付加物−ＡでグラフトされたＶｅｓｔａｇｏｎ ＢＦ１５４０からの分岐ポリウレタン
４Ｌ反応器に、４７．０３ｇのＶｅｓｔａｇｏｎ（登録商標）ＢＦ１５４０（当量＝２７５、Ｅｖｏｎｉｋ−Ｄｅｇｕｓｓａ）、８３．５９ｇのジオール−二酸付加物−Ａ、０．４６ｇのＫ−ＫＡＴ ＸＫ−６０２および２２．９３ｇのＵＨ５０ジオールをロードした。攪拌しながら、反応器の温度を１３０℃に上げた。１７７５ｃｍ^−１のウレトジオンＩＲピークを、カルバメートピークの滑らかな曲線が達成されるまでフォローした。これは、アロファネートへのウレトジオンの１００％転化を示唆した。分岐ポリウレタン／アロファネート樹脂溶液を、３０２．００ｇの水中に５．５０ｇのＫＯＨを含有する混合物を加えながら高速混合下に反転させた。水性ポリウレタン／アロファネート溶液は、２７．４９％の測定固形分、４０．０ｍｇ ＫＯＨ／ｇの酸価および５８３３の分子量（Ｍｎ）を有した。

【0128】

実施例８−４０．６のエンディング酸価のテトラグライム溶媒中ジオール−二酸付加物−ＡでグラフトされたＶｅｓｔａｇｏｎ ＢＦ１５４０からの分岐ポリウレタン
２Ｌ反応器に、１３７．５１ｇのＶｅｓｔａｇｏｎ（登録商標）ＢＦ１５４０（当量＝２７５、Ｅｖｏｎｉｋ−Ｄｅｇｕｓｓａ）、２６０．０ｇのジオール−二酸付加体−Ａ、１．３８ｇのＫ−ＫＡＴ ＸＫ−６０２および６７．０ｇのＵＨ５０ジオールをロードした。攪拌しながら、反応器の温度を１３０℃に上げた。１７７５ｃｍ^−１のウレトジオンＩＲピークを、カルバメートピークの滑らかな曲線が達成されるまでフォローした。これは、アロファネートへのウレトジオンの１００％転化を示唆した。分岐ポリウレタン／アロファネート樹脂溶液を、３０．７ｇの水性ＫＯＨ溶液と９９２．０ｇの水とを含有する混合物を加えながら高速混合下に反転させた。水性ポリウレタン／アロファネート溶液は、２４．２％の測定固形分、４０．６ｍｇ ＫＯＨ／ｇの酸価および６４８３の分子量（Ｍｎ）を有した。

【0129】

実施例９−６１．１のエンディング酸価のテトラグライム溶媒中ジオール−二酸付加物−ＢでグラフトされたＶｅｓｔａｇｏｎ ＢＦ１５４０からの分岐ポリウレタン
５００ｍＬ反応器に、７２．０３ｇのＶｅｓｔａｇｏｎ（登録商標）ＢＦ１５４０（当量＝２７５、Ｅｖｏｎｉｋ−Ｄｅｇｕｓｓａ）、２８５．０７ｇのジオール−二酸付加物−Ｂ、０．７３ｇのＫ−ＫＡＴ ＸＫ−６０２をロードした。攪拌しながら、反応器の温度を１３０℃に上げた。１７７５ｃｍ^−１のウレトジオンＩＲピークを、カルバメートピークの滑らかな曲線が達成されるまでフォローした。これは、アロファネートへのウレトジオンの１００％転化を示唆した。分岐ポリウレタン／アロファネート樹脂溶液を、２８．４６ｇの水性４５％ＫＯＨ溶液と６３６．５１ｇの水とを含有する混合物を加えながら高速混合下に反転させた。水性ポリウレタン／アロファネート溶液は、２４．５９％の測定固形分、６１．１の酸価および６４７５の分子量（Ｍｎ）を有した。

【0130】

実施例１０−４２のエンディング酸価のテトラグライム溶媒中ジオール−二酸付加物−ＡとのＩＰＤＩからの対照線状ポリウレタン
５００ｍＬ反応器に、６３．７７ｇのＵｂｅ ＵＨ５０ポリカーボネートジオール、２９５．６７ｇのジオール−二酸付加物−Ａおよび０．１８ｇのＤＢＴＤＬをロードした。攪拌しながら、反応器の温度を８０℃に上げた。ＩＰＤＩ（８０．３５ｇ）を４５分にわたって加え、温度は８５℃に上昇した。テトラグライム溶媒を使用してＩＰＤＩ滴加漏斗をリンスした。イソシアネートのパーセントが０．６６％に達したとき、ＢＭＥＡ（６．９９ｇ）を反応器に加えた。線状ポリウレタン樹脂溶液を、２３．００ｇの水性４５％ＫＯＨ溶液と３２１．６９ｇの水とを含有する混合物を加えながら高速混合下に反転させた。水性ポリウレタン溶液を、８３６．３ｇの水および１．５０ｇのＰｒｏｘｅｌ ＧＸＬ（殺生物剤）でさらに希釈した。こうして得られた線状ポリウレタン溶液は、２５．０％の測定固形分、４１．９ｍｇ ＫＯＨ／ｇの酸価および１１８３３の分子量（Ｍｎ）を有した。

【0131】

実施例１１−実施例１〜４からのバインダーを含有するインク
インク１〜４は、自己分散性水性カーボンブラック顔料分散系とバインダーとしての実施例１〜４からの分岐ポリウレタンとを使用して当業者に公知の従来法によって製造した。バインダーが線状である、対照インク−１もまた、実施例１０での線状ポリウレタンを使用して製造した。インクを、インクジェットインク調合物に好適な所定の操作によって処理した。

【0132】

インク原料を下の表１にリストする。自己分散性カーボンブラック分散系を除いて、すべての原料を先ず混ぜ合わせ、顔料分散系を次に、絶え間なく混合しながらゆっくりと加えた。顔料およびバインダーの含有量は、最終インク中で、それぞれ、３．０重量％および２．０重量％であるように設計された。

【0133】

【表1】

【0134】

インク１〜４および１０を、Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄモデル９６プリンターを用いて様々な紙媒体上に印刷した。印刷されたバインダー入り顔料入りインクの光学密度（ＯＤ）を測定し、表２にまとめた。

【0135】

【表2】

【0136】

実施例１２−実施例５〜９からの分岐ポリウレタンを分散剤として使用する黒色顔料分散系
実施例５〜９からの分岐ポリウレタンを、本開示の分岐ポリウレタンの分散剤品質を実証するためにＮｉｐｅｘ １８０カーボンブラック用の分散剤として使用した。対照インク−２は、この黒色顔料がいかなる分散剤もなしに製造されたインクであった。

【0137】

水性黒色顔料分散系を、カーボンブラック（Ｎｉｐｅｘ １８０）、水、ＴＥＧおよびＰｒｏｘｅｌ ＧＸＬ（殺生物剤）を、１６．０％の固形分および３．０のＰ／Ｄを標的として実施例５〜９において製造した分岐ポリウレタンと混合することによって製造した。こうして形成された混合物を、Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ製のミルを用いて分散させた。生じた分散系を、顔料固形分が７．５％に達するまで水で希釈し、引き続き同じミルを用いてさらに分散させた。最終分散系の酸価および粒径を、下の表３にリストした。

【0138】

【表3】

【0139】

顔料分散系１〜５を、次の処方を用いて調合してインク５〜９にした：

【0140】

【表4】

【0141】

インク５〜９および対照インク−２を、Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ Ｍｏｄｅｌ ９６プリンターを用いて様々な媒体上へ印刷し、光学密度（ＯＤ）を表５に記録した。

【0142】

【表5】

【0143】

実施例１３−着色顔料用の分散剤としての分岐ポリウレタンの使用
水性Ｓｕｎ顔料Ｒｅｄ １２２分散系を、２時間１０００ｒｐｍで運転されるＨＳＤで実施例７からの１５２．８９ｇの分岐ポリウレタンと、８６．３１ｇの脱イオン水と３６．８０ｇのＴＥＢ共溶媒とを含有する混合物を先ず分散させることによって製造した。Ｓｕｎ Ｒｅｄ ＰＲ１２２顔料（９２．００ｇｍ）を、それが上の装入物中へ合体するまで段階的に加えた。この混合物を、３５ Ｆでスタートし、温度を９０〜１００ Ｆに制御して１時間３０００ｒｐｍでのＨＳＤで処理した。終了したとき、３２．００ｇの脱イオン水を使用して材料をＨＳＤからリンスした。

【0144】

全体試料を次に、０．５ｍｍのＹＴＺセラミックショットを含有するミニミルにロードした。ミニミルを、粒径の低下をフォローしながら１００ Ｆ未満の温度で、３５００ｒｐｍで運転した。７３．６グラムの脱イオン水をミリング中に加えて粘度を調整し、温度を１００ Ｆ未満に制御した。２６１．６６ｇの脱イオン水および０．７４ｇのＰｒｏｘｃｅｌ（殺生物剤）での最終降下（ｌｅｔ ｄｏｗｎ）は、２．５のＰ／Ｄ比の１２．５２％の顔料および５．００％の分散剤を含有する固形分を有する水中のＲｅｄ １２２顔料の分散系を与えた。粒径は、７８．２ｎｍ（Ｄ５０）および１５７．７ｎｍ（Ｄ９５）であった。

【0145】

この分散系を、典型的なインクビヒクルを使用してインク（インク−１３）を製造するために使用した。

【0146】

実施例１４−線状ポリウレタンを着色顔料用の分散剤として使用する対照実験
水性Ｓｕｎ Ｒｅｄ ＰＲ１２２分散系を、２時間１０００ｒｐｍで運転されるＨＳＤで実施例１０において製造された１９９．０３ｇの対照線状ポリウレタンと、３６．７９ｇの脱イオン水と３６．８０ｇの共溶媒とを含有する混合物を先ず分散させることによって製造した。Ｓｕｎ Ｒｅｄ ＰＲ１２２顔料（９２．００ｇｍ）を、それが上の装入物中へ合体するまで段階的に加えた。この混合物を、３５ Ｆでスタートし、温度を９０〜１００ Ｆに制御して１時間３０００ｒｐｍでのＨＳＤで処理した。終了したとき、３２．００ｇの脱イオン水を使用して材料をＨＳＤからリンスした。

【0147】

全体試料を次に、０．５ｍｍのＹＴＺセラミックショットを含有するミニミルにロードした。ミニミルを、粒径の低下を監視しながら１００ Ｆ未満の温度で、３５００ｒｐｍで運転した。７３．６グラムの脱イオン水をミリング中に加えて粘度を調整し、温度を１００ Ｆ未満に制御した。２６１．６６ｇの脱イオン水および０．７４ｇのＰｒｏｘｃｅｌ（殺生物剤）での最終降下は、２．５のＰ／Ｄ比の１２．５０％の顔料および４．８９％の分散剤の固形分を有する水中のＰＲ１２２顔料の分散系を与えた。粒径は、７７．８ｎｍ（Ｄ５０）および１４８．２ｎｍ（Ｄ９５）であった。

【0148】

この分散系を、典型的なインクビヒクルを使用してインク（インク−１４）を製造するために使用した。

【0149】

インク１３および１４を、Ｅｐｓｏｎ Ｂ３１０プリンターを用いて様々な基材上に印刷した。印刷物の光学密度を下の表６にまとめる。インク−１３からの印刷物は、対照インク（インク−１４）からの印刷物と比較されるときにより高いＯＤを示した。

【0150】

【表6】

【0151】

分散系製造実施例１５：Ｔｒｕｓｔ Ｒｅｄ ２６９水性分散系
水性Ｔｒｕｓｔ Ｒｅｄ ２６９分散系を、２時間１０００ｒｐｍで運転されるＨＳＤで実施例７において製造された１５２．８９ｇの分岐ポリウレタンと、８６．３１ｇの脱イオン水と３６．８０ｇの共溶媒ＴＥＢとを含有する混合物を先ず分散させることによって製造した。Ｔｒｕｓｔ Ｒｅｄ ２６９顔料（９２．００ｇｍ）を、それが上の装入物中へ合体するまで段階的に加えた。この混合物を、３５ Ｆでスタートし、温度を９０〜１００ Ｆに制御して１時間３０００ｒｐｍでのＨＳＤで処理した。終了したとき、３２．００ｇの脱イオン水を使用して材料をＨＳＤからリンスした。

【0152】

全体試料を次に、０．５ｍｍのＹＴＺセラミックショットを含有するミニミルにロードした。ミニミルを、粒径の低下を監視しながら１００ Ｆ未満の温度で、３５００ｒｐｍで運転した。７３．６グラムの脱イオン水をミリング中に加えて粘度を調整し、温度を１００ Ｆ未満に制御した。２６１．６６ｇの脱イオン水および０．７４ｇのＰｒｏｘｃｅｌ（殺生物剤）での最終降下は、２．４のＰ／Ｄ比の１１．９８％の顔料および４．８９％の分散剤の固形分を有する水中のＴｒｕｓｔ Ｒｅｄ ２６９顔料の分散系を与えた。粒径は、９３．０ｎｍ（Ｄ５０）および１９９．２ｎｍ（Ｄ９５）であった。

【0153】

この分散系を、典型的なインクビヒクルを使用してインク（インク−１５）を製造するために使用した。インクを、Ｅｐｓｏｎ Ｂ３１０プリンターを用いて様々な基材上に印刷した。印刷物の光学密度を下の表７にまとめる。

【0154】

【表7】