(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022173077
(43)【公開日】2022-11-17
(54)【発明の名称】水性インクジェットインク組成物
(51)【国際特許分類】
C09D 11/322 20140101AFI20221110BHJP
C09D 11/36 20140101ALI20221110BHJP
B41M 5/00 20060101ALI20221110BHJP
B41J 2/01 20060101ALI20221110BHJP
【ＦＩ】
C09D11/322
C09D11/36
B41M5/00 120
B41J2/01 501
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022062988
(22)【出願日】2022-04-05
(31)【優先権主張番号】17/313,097
(32)【優先日】2021-05-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＴＷＥＥＮ
(71)【出願人】
【識別番号】596170170
【氏名又は名称】ゼロックス コーポレイション
【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100119013
【弁理士】
【氏名又は名称】山崎 一夫
(74)【代理人】
【識別番号】100123777
【弁理士】
【氏名又は名称】市川 さつき
(74)【代理人】
【識別番号】100111796
【弁理士】
【氏名又は名称】服部 博信
(74)【代理人】
【識別番号】100123766
【弁理士】
【氏名又は名称】松田 七重
(74)【代理人】
【識別番号】100162422
【弁理士】
【氏名又は名称】志村 将
(72)【発明者】
【氏名】セペール・エム．・テフラニ
(72)【発明者】
【氏名】シド・モシン・アリ
(72)【発明者】
【氏名】カルロス・ドンドン
(72)【発明者】
【氏名】ビビー・エスター・アブラハム
(72)【発明者】
【氏名】シー．・ジェフリー・アレン
(72)【発明者】
【氏名】ミハエラ・マリア・ビロウ
【テーマコード（参考）】
2C056
2H186
4J039
【Ｆターム（参考）】
2C056FC01
2H186BA08
2H186DA09
2H186FB15
2H186FB16
2H186FB17
2H186FB22
2H186FB25
2H186FB29
2H186FB30
2H186FB48
2H186FB55
2H186FB56
2H186FB58
4J039AB12
4J039AD03
4J039AD09
4J039AD10
4J039BA13
4J039BA21
4J039BA35
4J039BC07
4J039BC09
4J039BC13
4J039BC35
4J039BC50
4J039BE01
4J039BE12
4J039BE16
4J039BE22
4J039CA06
4J039EA18
4J039EA46
4J039GA24
(57)【要約】 （修正有）
【課題】優れたコロイド安定性及び噴射性能、延長されたレイテンシ時間及びデキャップ時間、並びに高い不透明性を呈する水性インクジェットインク組成物を提供する。
【解決手段】一実施形態では、このような水性インクジェットインク組成物は、水、第１の有機溶媒、及び第２の有機溶媒を含む溶媒系であって、第２の有機溶媒が、２～８個の炭素原子を有するアルカンジオールであり、第２の有機溶媒が、０重量％超～約８重量％の量で存在する、溶媒系と、ホワイト顔料と、樹脂粒子と、を含む。水性インクジェットインク組成物を作製する方法及び水性インクジェットインク組成物を使用する方法も提供される。
【選択図】なし
【解決手段】一実施形態では、このような水性インクジェットインク組成物は、水、第１の有機溶媒、及び第２の有機溶媒を含む溶媒系であって、第２の有機溶媒が、２～８個の炭素原子を有するアルカンジオールであり、第２の有機溶媒が、０重量％超～約８重量％の量で存在する、溶媒系と、ホワイト顔料と、樹脂粒子と、を含む。水性インクジェットインク組成物を作製する方法及び水性インクジェットインク組成物を使用する方法も提供される。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水性インクジェットインク組成物であって、
水、第１の有機溶媒、及び第２の有機溶媒を含む溶媒系であって、前記第２の有機溶媒が、２～８個の炭素原子を有するアルカンジオールであり、前記第２の有機溶媒が、０重量％超～約８重量％の量で存在する、溶媒系と、
ホワイト顔料と、
樹脂粒子と、を含む、水性インクジェットインク組成物。
水、第１の有機溶媒、及び第２の有機溶媒を含む溶媒系であって、前記第２の有機溶媒が、２～８個の炭素原子を有するアルカンジオールであり、前記第２の有機溶媒が、０重量％超～約８重量％の量で存在する、溶媒系と、
ホワイト顔料と、
樹脂粒子と、を含む、水性インクジェットインク組成物。
【請求項2】
前記第２の有機溶媒の量が、約２重量％～約６重量％である、請求項１に記載の水性インクジェットインク組成物。
【請求項3】
前記第２の有機溶媒が、直鎖状アルカンジオールである、請求項１に記載の水性インクジェットインク組成物。
【請求項4】
前記第２の有機溶媒が、ヘキサンジオールである、請求項３に記載の水性インクジェットインク組成物。
【請求項5】
前記ヘキサンジオールが、１，２－ヘキサンジオールである、請求項４に記載の水性インクジェットインク組成物。
【請求項6】
前記第１の有機溶媒が、ピロリドン、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラヒドロフルフリルアルコール、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されず、前記水性インクジェットインク組成物が、これらの種類の前記第１の有機溶媒の各々を有さない、請求項１に記載の水性インクジェットインク組成物。
【請求項7】
前記第１の有機溶媒が、ジオールであり、約１０重量％～約４０重量％の量で存在する、請求項１に記載の水性インクジェットインク組成物。
【請求項8】
前記第１の有機溶媒が、プロピレングリコールである、請求項１に記載の水性インクジェットインク組成物。
【請求項9】
前記第２の有機溶媒が、４個を超える炭素原子を有する直鎖状アルカンジオールである、請求項８に記載の水性インクジェットインク組成物。
【請求項10】
前記ホワイト顔料が、二酸化チタンである、請求項１に記載の水性インクジェットインク組成物。
【請求項11】
前記二酸化チタンが、約１５０ｎｍ未満のＤ５０粒子サイズを有する粒子の形態であり、前記二酸化チタンが、約０．１重量％～約１５重量％の範囲の量で存在する、請求項１０に記載の水性インクジェットインク組成物。
【請求項12】
前記樹脂粒子が、モノマー、酸性モノマー、親水性モノマー、多官能性モノマー、及び反応性界面活性剤を含む反応物の重合生成物を含む、請求項１に記載の水性インクジェットインク組成物。
【請求項13】
前記樹脂粒子が、シリカナノ粒子を更に含む、請求項１２に記載の水性インクジェットインク組成物。
【請求項14】
着色剤を更に含む、請求項１に記載の水性インクジェットインク組成物。
【請求項15】
前記第１の有機溶媒が、約１０重量％～約４０重量％の量で存在し、前記第２の有機溶媒が、約２重量％～約６重量％の量で存在する、請求項１に記載の水性インクジェットインク組成物。
【請求項16】
前記第１の有機溶媒が、ジオールであり、前記第２の有機溶媒が、ヘキサンジオールである、請求項１５に記載の水性インクジェットインク組成物。
【請求項17】
前記水性インクジェットインク組成物が、前記水性インクジェットインク組成物の初期平均せん断粘度の約５％以内である、約６０℃で約３日後の平均せん断粘度、前記水性インクジェットインク組成物の初期平均せん断粘度の約５％以内である、約６０℃で約６日後の平均せん断粘度、又はそれらの両方を呈する、請求項１に記載の水性インクジェットインク組成物。
【請求項18】
前記水性インクジェットインク組成物が、水溶性樹脂、水溶性エマルション、水性結合剤、及びポリマー分散剤を有さない、請求項１に記載の水性インクジェットインク組成物。
【請求項19】
水性インクジェットインク組成物であって、
水、第１の有機溶媒、及び第２の有機溶媒を含む溶媒系であって、前記第２の有機溶媒が、２～８個の炭素原子を有するアルカンジオールであり、前記第２の有機溶媒が、０重量％超～約８重量％の量で存在する、溶媒系と、
ホワイト顔料と、
ブラック顔料、シアン顔料、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される着色剤と、
樹脂粒子と、を含む、水性インクジェットインク組成物。
水、第１の有機溶媒、及び第２の有機溶媒を含む溶媒系であって、前記第２の有機溶媒が、２～８個の炭素原子を有するアルカンジオールであり、前記第２の有機溶媒が、０重量％超～約８重量％の量で存在する、溶媒系と、
ホワイト顔料と、
ブラック顔料、シアン顔料、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される着色剤と、
樹脂粒子と、を含む、水性インクジェットインク組成物。
【請求項20】
前記第１の有機溶媒が、ジオールであり、前記第２の有機溶媒が、ヘキサンジオールである、請求項１９に記載の水性インクジェットインク組成物。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
画質を改善するために、ホワイトインクが標準的なＣＭＹＫカラーセットに添加されている。ホワイトインクはまた、透明又はオフホワイトの基材上に印刷する場合、知覚される色を補正するのにも役立つ。インクジェットカラーセットにホワイトインクを含める有益性にもかかわらず、インクを配合する際の複雑さ及び課題のために、それらの完全な可能性にそれらが到達することが妨げられている。１つの障害は、ホワイト顔料（一般に、酸化チタンナノ粒子）の早期沈殿及び長期コロイド安定性の欠如である。酸化チタンナノ粒子（ルチル、アナターゼ、又はそれらの両方）は、非常に高い密度を有する。水性インクジェットインク組成物などの低粘度混合物（一般に、＜１０ｃＰ）では、それらは急速に沈殿する。沈殿が生じると、重力によって容器の底部にコンパクトでセメント状の残渣が形成され、それは、一般に分散性ではない。沈殿は、インク供給管、印刷ヘッド、及びノズルを塞ぐ。沈殿はまた、短い貯蔵寿命、並びに短いレイテンシ時間及びデキャップ時間をもたらす。最後に、沈殿は、印刷されたインクの光学濃度を低減させ、印刷不透明性を損なう。
【発明の概要】
【0002】
本開示は、ホワイト及びグレー水性インクジェットインク組成物を提供する。水性インクジェットインク組成物の実施形態は、優れたコロイド安定性及び噴射性能、延長されたレイテンシ時間及びデキャップ時間、並びに高い不透明性を呈する。それらはまた、均一な膜形成、湿潤及び展延、並びに様々な基材上での耐久性及び耐水性を含む優れたコーティング特性を呈する。水性インクジェットインク組成物の形成方法及び使用方法も提供される。水性インクジェットインク組成物が提供される。一実施形態では、このような水性インクジェットインク組成物は、水、第１の有機溶媒、及び第２の有機溶媒を含む溶媒系であって、第２の有機溶媒が、２～８個の炭素原子を有するアルカンジオールであり、第２の有機溶媒が、０重量％超～約８重量％の量で存在する、溶媒系と、ホワイト顔料と、樹脂粒子と、を含む。
【0003】
水性インクジェットインク組成物を作製する方法及び水性インクジェットインク組成物を使用する方法も提供される。
【0004】
本開示の他の主要な特徴及び利点は、以下の図面、発明を実施するための形態、及び添付の特許請求の範囲を検討すると当業者には明らかとなるであろう。
【発明を実施するための形態】
【0005】
水性インクジェットインク組成物は、水を含む溶媒系と、ホワイト顔料と、樹脂粒子と、を含む。着色剤、ワックス、及び他の添加剤などの他の構成成分が含まれ得る。これらの構成成分は、以下で詳細に記載される。
【0006】
溶媒系
【0007】
上記のように、水性インクジェットインク組成物は、水を含む。実施形態では、使用される水の量は、水性インクジェットインク組成物の総重量と比較して、４０重量％～７０重量％の範囲である。これは、５０重量％～７０重量％、４０重量％～６０重量％、４０重量％～５０重量％、及び５０重量％～６０重量％を含む。
【0008】
水は、水溶性又は水相溶性有機溶媒も含む溶媒系の１つの構成成分である。実施形態では、第１のこのような有機溶媒が使用される。第１の有機溶媒は、ジオールであり得る。ジオールは、２、３、又は４個の炭素原子を有するアルカンジオールであり得る。アルカンジオールは、分岐状アルカンジオールであり得る。例示的な分岐状アルカンジオールは、プロピレングリコールである。単一の種類又は異なる種類の第１の有機溶媒の組み合わせが使用され得る。第１の有機溶媒の総量は、水性インクジェットインク組成物の総重量と比較して、１０重量％～４０重量％の量で、水性インクジェットインク組成物中に存在し得る。これは、１５重量％～４０重量％、及び２０重量％～４０重量％を含む。
【0009】
実施形態では、第１の有機溶媒は、ピロリドン、例えば、２－ピロリドン、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラヒドロフルフリルアルコール、又はプロピレングリコールモノプロピルエーテルではない。このような実施形態では、水性インクジェットインク組成物は、これらの化合物の各々を有さない（すなわち、含まない）。
【0010】
実施形態では、第２の有機溶媒が溶媒系中に使用される。第２の有機溶媒はまた、ジオールであり得るが、第１の有機溶媒とは異なるものである。以下の実施例に示されるように、水性インクジェットインク組成物のコロイド安定性は、第２の有機溶媒の存在に対して非常に感受性があると判定された。実施形態では、第２の有機溶媒は、アルカンジオールである。アルカンジオールは、２～８個の炭素原子、すなわち、２、３、４、６、７、又は８個の炭素原子を有し得る。実施形態では、アルカンジオールは、４個を超える炭素原子、例えば、５、６、７、又は８個を有する。アルカンジオールは、直鎖状又は分岐状アルカンジオールであり得る。２つのヒドロキシ基は、アルカンジオール上のどの位置にあってもよい。例示的な直鎖状アルカンジオールとしては、以下の、エチレングリコール、トリエチレングリコール、１，３－プロパンジオール、１，２－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、２，３－ブタンジオール、１，２－ペンタンジオール、１，３－ペンタンジオール、１，４－ペンタンジオール、１，５－ペンタンジオール、２，４－ペンタンジオール、１，２－ヘキサンジオール、１，３－ヘキサンジオール、１，６－ヘキサンジオール、２，５－ヘキサンジオール、１，２－ヘプタンジオール、１，３－ヘプタンジオール、１，７－ヘプタンジオール、１，２－オクタンジオール、１，３－オクタンジオール、１，５－オクタンジオール、１，６－オクタンジオール、１，７－オクタンジオール、１，８－オクタンジオール、２，４－オクタンジオール、Ｉ、３，６－オクタンジオールが挙げられる。他の例示的なアルカンジオールとしては、２－メチル－２、４－ペンタンジオール、３－メチル－１、５－ペンタンジオール、２－エチル－１、３－ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、３－メチル－１、３ブタンジオール、２－エチル－１、３－ヘキサンジオール、２－ブチル－２－エチル－１、３－プロパンジオール、２、５－ジメチル－ヘキサンジオール、及び２、２、４－トリメチル－１、３－ペンタンジオールが挙げられる。
【0011】
実施形態では、第２の有機溶媒は、上に記載されるヘキサンジオールのうちのいずれかを含むヘキサンジオールである。実施形態では、第２の有機溶媒は、１，２－ヘキサンジオールである。実施形態では、第２の有機溶媒は、１，６－ヘキサンジオールではない。このような実施形態では、水性インクジェットインク組成物は、１，６－ヘキサンジオールを有さない（すなわち、含まない）。
【0012】
異なる種類の第２の有機溶媒の単一の種類又は組み合わせが使用され得る。第２の有機溶媒の総量は、水性インクジェットインク組成物の総重量と比較して、０重量％超～８重量％の量で、水性インクジェットインク組成物中に存在し得る。これは、０重量％超～６重量％、０重量％超～５重量％、２重量％～６重量％、３重量％～６重量％、及び３重量％～５重量％を含む。
【0013】
実施形態では、溶媒系は、水、第１の有機溶媒、及び第２の有機溶媒からなる。このような実施形態では、上に記載される第１及び第２の有機溶媒のうちのいずれかが使用され得る。上に記載される水並びに第１及び第２の有機溶媒の量のうちのいずれかが使用され得る。
【0014】
ホワイト顔料
【0015】
水性インクジェットインク組成物は、ホワイト顔料を含む。ホワイト顔料は、一般に、二酸化チタン（ＴｉＯ２）である。ＴｉＯ２の結晶構造は、アナターゼ、ルチルであり得るか、又は異なる種類の結晶構造の組み合わせが使用され得る。酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、リトポン（ＢａＳＯ４及びＺｎＳ）、アルミナ水和物、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）、タルク（Ｍｇ３Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）２）、シリカ（ＳｉＯ２）、及びチャイナクレー（Ａｌ２Ｏ３．２ＳｉＯ２．２Ｈ２Ｏ）などの他のホワイト顔料が使用され得る。異なる種類のホワイト顔料の組み合わせが使用され得る。しかしながら、実施形態では、ホワイト着色剤としてＴｉＯ２のみが使用される。
【0016】
ホワイト顔料は、一般に、粒子の形態である。粒子のサイズは、Ｄ５０粒子サイズとして報告され得、これは、試料の５０％（体積基準）が当該直径値未満の直径を有する粒子からなる直径を意味する。実施形態では、ホワイト顔料粒子は、２０ｎｍ～５００ｎｍの範囲のＤ５０粒子サイズを有する。しかしながら、実施形態では、２０ｎｍ～８０ｎｍ、又は３０ｎｍ～７０ｎｍを含む、１５０ｎｍ未満、１２５ｎｍ未満、１００ｎｍ未満のＤ５０粒子サイズを有する比較的小さいホワイト顔料粒子が使用される。Ｄ５０粒子サイズは、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ Ｎａｎｏ ＺＳを使用して測定され得る。光散乱技術及び方法の確認には、Ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ－Ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ（ＭｉｃｒｏｔｒａｃのＣｏｒｐｕｓｃｕｌａｒ会社）又は第三者ベンダー（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃなど）から入手可能な２０ｎｍ～２００ｎｍの範囲内の直径を有するＮＩＳＴポリスチレンナノスフィア対照試料が使用され得る。
【0017】
様々な量のホワイト顔料が使用され得る。実施形態では、ホワイト顔料は、水性インクジェットインク組成物の総重量と比較して、０．１重量％～１５重量％の範囲の量で存在する。これは、１重量％～１０重量％、及び１重量％～５重量％を含む。２種類以上のホワイト顔料が使用される場合、これらの量は、ホワイト顔料の総量を指す。これらの量は、ホワイト顔料を含む分散体の量とは対照的に、固形分含有量を指す。
【0018】
樹脂粒子
【0019】
水性インクジェットインク組成物はまた、樹脂粒子も含む。樹脂粒子は、様々なモノマーから合成されて、ポリマー材料を形成し、このポリマー材料から樹脂粒子が構成される。モノマーの種類、したがってポリマー材料は、特に限定されない。しかしながら、例示として、以下のモノマー及びこれらの組み合わせが使用され得る（例えば、「（メタ）アクリレート」にあるような「（メタ）」の使用は、アクリレート及びメタアクリレートの両方を指す）：スチレン；メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ドデシルアクリレート、ｎ－オクチルアクリレート、２－クロロエチルアクリレート、メチルメタアクリレート、エチルメタアクリレート、及びブチルメタアクリレートなどのアルキル（メタ）アクリレート；β－カルボキシエチルアクリレート（β－ＣＥＡ）、フェニルアクリレート、メチルアルファクロロアクリレート；ブタジエン；イソプレン；メタアクリロニトリル；アクリロニトリル；ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル、及びビニルエチルエーテルなどのビニルエーテル；ビニルアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルベンゾエート、及びビニルブチレートなどのビニルエステル；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、及びメチルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン；塩化ビニリデン及びクロロフッ化ビニリデンなどのハロゲン化ビニリデン；Ｎ－ビニルインドール；Ｎ－ビニルピロリドン；メタクリレート；アクリルアミド；メタアクリルアミド；ビニルピリジン；ビニルピロリドン；ビニル－Ｎ－メチルピリジニウムクロリド；ビニルナフタレン；Ｐ－クロロスチレン；塩化ビニル；臭化ビニル；フッ化ビニル；エチレン；プロピレン；ブチレン；並びにイソブチレン。実施形態では、樹脂粒子を形成するために使用されるモノマーは、スチレン及びアルキルアクリレートを含む。
【0020】
酸性モノマーは、（メタ）アクリル酸モノマー、スルホン酸モノマー、スルホネートモノマー、及びこれらの組み合わせを含む、樹脂粒子を形成するために使用され得る。例示的な酸性モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、ジメチルアクリル酸、無水マレイン酸、マレイン酸、スチレンスルホン酸、ビニルスルホネート、シアノアクリル酸、ビニル酢酸、アリル酢酸、エチリジン酢酸、プロピリジン酢酸、クロトン酸、フマル酸、イタコン酸、ソルビン酸、アンゲリカ酸、ケイ皮酸、スチリルアクリル酸、シトラコン酸、グルタコン酸、アコニット酸、フェニルアクリル酸、アクリルオキシプロピオン酸、アコニット酸、フェニルアクリル酸、アクリルオキシプロピオン酸、ビニル安息香酸、Ｎ－ビニルスクシンアミド酸、メサコン酸、メタクロイルアラニン、アクリロイルヒドロキシグリシン、スルホエチルメタクリル酸、スルホプロピルアクリル酸、スチレンスルホン酸、スルホエチルアクリル酸、２－メタクリロイルオキシメタン－１－スルホン酸、３－メタクリオイルオキシプロパン－１－スルホン酸、３－（ビニルオキシ）プロパン－１－スルホン酸、エチレンスルホン酸、ビニル硫酸、４－ビニルフェニル硫酸、エチレンホスホン酸、ビニルリン酸、ビニル安息香酸、２－アクリルアミド－２－メチル－１－プロパンスルホン酸、及びこれらの組み合わせが挙げられる。これらの酸性モノマーはまた、その塩、例えば、スルホン酸の塩も包含する。
【0021】
２つの異なる酸性モノマーは、各々が異なるｐＫａ値を有する樹脂粒子を形成するために使用され得る。これは、広範囲のｐＨ及び広範囲の顔料グレードにわたるコロイド安定性を改善するのに有用である。２つの異なる酸性モノマーのｐＫａ値は、少なくとも２単位、少なくとも３単位、少なくとも４単位、又は少なくとも５単位互いに異なっていてもよい。実施形態では、２つの異なる酸性モノマーは、０．１～１０の範囲の重量比で樹脂粒子を形成するために使用されるモノマーエマルション中に存在する。これは、０．５～８及び１～６の範囲を含む。実施形態では、樹脂粒子を形成するために使用される２つの異なる種類の酸性モノマーは、メタアクリル酸及びスルホン酸を含む。
【0022】
親水性モノマーは、樹脂粒子を形成するために使用され得る。「親水性モノマー」という用語は、上に記載される「酸性モノマー」と区別される。すなわち、選択された酸性モノマーはまた親水性であってもよいが、これらの用語は、異なる、化学的に別々の種のモノマーを指す。親水性モノマーは、概して、単官能性であり、すなわち、単一の重合性基を含む。好適な親水性モノマーは、親水性モノマーの水結合部分と水素結合部分との間に形成された水素結合を介して、比較的相当な量の水を吸収することができるものである。ヒドロキシル部分及びグリコール部分は、例示的な水素結合部分である。例えば、グリコール含有鎖が相当量の水を吸収することができるため、ポリ（エチレングリコール）－及びポリ（プロピレングリコール）系親水性モノマーが特に有用である。好適な親水性モノマーはまた、水素結合部分が樹脂粒子の表面から周囲の水性媒体に延びるように、樹脂粒子の表面付近で重合するものである。
【0023】
上記のように、例示的な親水性モノマーとしては、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ｎ－ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシプロピル（メタ）クリレート、及びヒドロキシプロピル（メタ）アクリルアミドなどのヒドロキシル部分を含むものが挙げられる。他の例示的な親水性モノマーとしては、エチレングリコール（メタ）アクリレート及びプロピレングリコール（メタ）アクリレートなどのグリコール部分を含むものが挙げられる。ポリ（エチレングリコール）（メタ）アクリレート及びポリ（プロピレングリコール）（メタ）アクリレートは、他の例である。実施形態では、親水性モノマーは、１８５ｇ／ｍｏｌ～１５００ｇ／ｍｏｌの範囲の分子量を有するポリ（エチレングリコール）（メタ）アクリレートである。これは、３６０ｇ／ｍｏｌ～１５００ｇ／ｍｏｌ、及び５００ｇ／ｍｏｌ～１０００ｇ／ｍｏｌの範囲を含む。実施形態では、親水性モノマーは、２６０ｇ／ｍｏｌ～１０００ｇ／ｍｏｌの範囲の分子量を有するポリ（プロピレングリコール）（メタ）アクリレートである。これは、３６０ｇ／ｍｏｌ～１０００ｇ／ｍｏｌ、及び５００ｇ／ｍｏｌ～１０００ｇ／ｍｏｌの範囲を含む。これらの分子量を決定するために、ゲル浸透クロマトグラフィーが使用され得る。
【0024】
多官能性モノマーは、樹脂粒子、すなわち、２つ以上の重合性基（例えば、２つ、３つ、４つ）を含むものを形成するために使用され得る。これらは、樹脂粒子内の架橋を促進するため有用である。例示的な多官能性モノマーとしては、ポリ（エチレングリコール）ジ（メタ）アクリレート、例えば、２５０ｇ／ｍｏｌの分子量を有するポリ（エチレングリコール）ジアクリレートなどの二官能性モノマーが挙げられる。２１４ｇ／ｍｏｌ～１０００ｇ／ｍｏｌ、２１４ｇ／ｍｏｌ～５００ｇ／ｍｏｌ、及び２１４ｇ／ｍｏｌ～３００ｇ／ｍｏｌの範囲の分子量を有するものを含む他のポリ（エチレングリコール）ジ（メタ）アクリレートが使用され得る。これらの二官能性モノマーはまた、上記のように親水性であるとみなされてもよい。重ねて、これらの分子量を決定するために、ゲル浸透クロマトグラフが使用され得る。他の親水性二官能性モノマーとしては、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール＃４００ジアクリレート、ポリエチレングリコール＃６００ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレートなどのエーテル結合を含むアルキル鎖と結合したジアクリレート化合物、及びこれらの化合物のアクリレートをメタアクリレートと置換することによって得られる化合物、ポリオキシエチレン（２）－２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）プロパンジアクリレート、ポリオキシエチレン（４）－２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）プロパンジアクリレートなどの芳香族基及びエーテル結合を含む鎖と結合したジアクリレート化合物、並びにこれらの化合物のアクリレートをメタアクリレートと置換することによって得られる化合物が挙げられる。他の二官能性モノマーとしては、イソプレン及びブタジエンなどのジエン化合物、ジビニルベンゼン及びジビニルナフタレンなどの芳香族ジビニル化合物、エチレングリコールジアクリレート、１，３－ブチレングリコールジアクリレート、１，４－ブタンジオールジアクリレート、１，５－ペンタンジオールジアクリレート、１，６－ヘキサンジオールジアクリレート、１，１０－ドデカンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレートなどの、アルキル鎖と結合したジアクリレート化合物、並びにこれらの化合物のアクリレートをメタアクリレートと置換することによって得られる化合物が挙げられる。多官能性モノマーには、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールメタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート、及びこれらの化合物のアクリレートをメタアクリレートと置換することによって得られる化合物が含まれる。
【0025】
反応性界面活性剤は、樹脂粒子を形成するために使用され得る。好適な反応性界面活性剤は、それらが樹脂粒子に組み込まれるような重合性（及びしたがって反応性）基を含む。例示的な反応性界面活性剤としては、Ｈｉｔｅｎｏｌ ＢＣ１０－２５などの市販のＨｉｔｅｎｏｌ ＢＣシリーズのものなどのアニオン性エーテル硫酸塩反応性界面活性剤が挙げられる。他の好適な反応性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸アンモニウム、Ｈｉｔｅｎｏｌ ＢＣ－１０、ＢＣ－２０、ＢＣ－２０２０、ＢＣ－３０；Ｈｉｔｅｎｏｌ ＡＲ－１０、ＡＲ－２０、ＡＲ１０－２５、ＡＲ－２０２０を含むポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル硫酸アンモニウム；Ｎｏｉｇｅｎ ＲＮ－１０、ＲＮ－２０、ＲＮ－３０、ＲＮ－４０、ＲＮ－５０６５を含む非イオン性ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル；及びＥ－ｓｐｅｒｓｅ ＲＸ－２０１、ＲＸ－２０２、ＲＸ－２０３、ＲＳ－１５９６、ＲＳ－１６１６、ＲＳ－１６１７、ＲＳ－１６１８、ＲＳ－１６８４を含むＥｔｈｏｘから入手可能な反応性界面活性剤が挙げられる。
【0026】
連鎖移動剤は、樹脂粒子を形成するために使用され得る。連鎖移動剤は、メルカプタン又はチオールであり得る。好適な連鎖移動剤としては、ｎ－ドデシルメルカプタン（n-dodecylmercaptan、ＮＤＭ）、ｎ－ドデカンチオールド（n-dodecanethiol、ＤＤＴ）、ｔｅｒｔ－ドデシルメルカプタン、１－ブタンチオール、２－ブタンチオール、オクタンチオール、及びこれらの組み合わせが挙げられる。四臭化炭素、四塩化炭素、及びこれらの組み合わせなどのハロゲン化炭素は、連鎖移動剤として使用され得る。
【0027】
樹脂粒子を形成する際、上に記載されるモノマーのうちのいずれかが、溶媒を含むモノマーエマルション中で使用され得る。水は、溶媒として一般に使用されるが、水溶性又は水混和性有機溶媒（例えば、エタノール）も含まれ得る。モノマーの種類及びそれらの相対量は、樹脂粒子の特性を調整するために選択され得る。
【0028】
酸性モノマーは、１．５重量％～１５重量％の範囲の量で、モノマーエマルション中で使用され得る。（ここで、重量％は、（酸性モノマーの総重量）／（反応性界面活性剤を除くモノマーエマルション中のモノマーの総重量）＊１００を指す）。この範囲は、５重量％～１０重量％を含む。上記のように、異なるｐＫａ値を有する２つの異なる種類の酸性モノマーを、上に記載される重量比で使用してもよい。親水性モノマーは、１重量％～１５重量％の範囲の量で、モノマーエマルション中で使用され得る。（重量％は、酸性モノマーについて記載されるものと類似の意味を有する。）この範囲は、２重量％～１５重量％、及び５重量％～１５重量％を含む。二官能性モノマーを含む多官能性モノマーは、同様の量で、モノマーエマルション中で使用され得る。実施形態では、量は、０．０１重量％～０．８重量％、０．０３重量％～０．３重量％、又は０．４重量％～０．６重量％の範囲である。他のモノマー（例えば、スチレン、アルキル（メタ）アクリレート）は、７０重量％～９７重量％の範囲の量で存在してもよい。（重量％は、酸性モノマーについて記載されるものと類似の意味を有する。）この範囲は、７５重量％～９０重量％を含む。
【0029】
合わせて、酸性モノマー、親水性モノマー、及び多官能性モノマー（例えば、親水性多官能性モノマー）の量は、１０重量％～３０重量％の範囲でモノマーエマルション中に存在してもよい。（ここで、重量％は、（酸性モノマー、親水性モノマー、及び多官能性モノマーの総重量）／（反応性界面活性剤を除くモノマーエマルション中のモノマーの総重量）＊１００を指す）。この範囲は、１５重量％～３０重量％、及び１５重量％～２５重量％を含む。
【0030】
反応性界面活性剤は、１．５重量％～６．５重量％の範囲の量で、モノマーエマルション中で使用され得る。（ここで、重量％は、（反応性界面活性剤の総重量）／（反応性界面活性剤モノマーを含むモノマーエマルション中のモノマーの総重量）＊１００を指す）。この範囲は、１．５重量％～５重量％を含む。
【0031】
連鎖移動剤は、モノマーエマルション中に存在してもよく、様々な好適な量、例えば、０．２５重量％～２．５重量％で使用されてもよい。（ここで、重量％は、（連鎖移動剤の総重量）／（反応性界面活性剤を除くモノマーエマルション中のモノマーの総重量）＊１００を指す。）
【0032】
実施形態では、モノマーエマルションは、溶媒（例えば、水）、スチレン、アルキルアクリレート（例えば、ブチルアクリレート）、酸性モノマー、親水性モノマー、多官能性モノマー（例えば、二官能性モノマー）、反応性界面活性剤、及び連鎖移動剤を含む（又はこれらからなる）。このような実施形態では、一種類又は異なる種類の様々なモノマーが使用され得る。同様に、一種類若しくは異なる種類の溶媒及び／又は一種類若しくは異なる種類の連鎖移動剤が使用され得る。実施形態では、モノマーエマルションは、溶媒（例えば、水）、スチレン、アルキルアクリレート（例えば、ブチルアクリレート）、２つの異なる種類の酸性モノマー（例えば、メタアクリル酸及びスルホン酸）、親水性モノマー（例えば、ヒドロキシエチルアクリレート）、二官能性モノマー（例えば、ポリ（エチレングリコール）ジアクリレート）、反応性界面活性剤、及び連鎖移動剤を含む（又はこれらからなる）。これらの実施形態のうちのいずれかでは、上に記載されるように、様々なモノマー及び連鎖移動剤の量が使用され得る。残りは、溶媒からなっていてもよい。
【0033】
少なくとも実施形態では、モノマーエマルションは、界面活性剤を有さない（すなわち、含まない）。ここで、「界面活性剤」は、ドデシル硫酸ナトリウム（sodium dodecylsulfate、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硫酸ナトリウム；ジアルキルベンゼンアルキルサルフェート；パルミチン酸；アルキルジフェニルオキシドジスルホン酸塩；及び分岐状ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどの非反応性非重合性アニオン性界面活性剤を指す。「界面活性剤」はまた、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、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、及びドデシルベンジルトリエチル塩化アンモニウムなどの非反応性非重合性カチオン性界面活性剤を指す。「界面活性剤」はまた、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、並びに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などの非反応性非重合性非イオン性界面活性剤を指す。したがって、モノマーエマルションは、これらの界面活性剤のいずれも有さない場合がある（すなわち、含まない）。
【0034】
樹脂粒子を形成するためのプロセス工程は、上に記載されるモノマーエマルションのうちのいずれかを、一定期間にわたってある供給速度で反応性界面活性剤溶液に添加することを含み得る。反応性界面活性剤溶液は、溶媒及び反応性界面活性剤を含む。上に記載される溶媒のうちのいずれか及び反応性界面活性剤のうちのいずれかが使用され得る。一種類又は異なる種類の溶媒及び／又は反応性界面活性剤が使用され得る。反応性界面活性剤溶液中の反応性界面活性剤は、モノマーエマルション中に存在し得る反応性界面活性剤と比較して、同じ種類又は異なる種類であってもよい。反応性界面活性剤溶液は、緩衝液を更に含んでもよい。重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、及び水酸化アンモニウムなどの様々な緩衝液が使用され得る。反応性界面活性剤は、１重量％～１０重量％の範囲の量で使用され得る。（ここで、重量％は、（反応性界面活性剤の総重量）／（反応性界面活性剤溶液の総重量）＊１００を指す。）この範囲は、２重量％～５重量％を含む。緩衝液は、０．２５重量％～２．５重量％の範囲の量で使用され得る。（重量％は、上に記載されるものと同様の意味を有する。）
【0035】
反応性界面活性剤溶液中に開始剤が含まれ得る。代替的に、開始剤及び上に記載される溶媒のうちのいずれかを含む別個の開始剤溶液が形成されてもよく、別個の開始剤溶液が反応性界面活性剤溶液に添加される。別個の開始剤溶液は、モノマーエマルションを添加する前に添加されてもよい。追加の量の別個の開始剤溶液は、モノマーエマルションの添加後に添加されてもよい。一種類又は異なる種類の溶媒及び／又は開始剤が使用され得る。好適な開始剤の例としては、過硫酸アンモニウム（ammonium persulfate、ＡＰＳ）、過硫酸ナトリウム、及び過硫酸カリウムなどの水溶性開始剤、並びに有機過酸化物、及びＶＡＺＯ ６４（商標）などのＶａｚｏ過酸化物、２－メチル２－２’－アゾビスプロパンニトリル、ＶＡＺＯ ８８（商標）、２－２’－アゾビスイソブチルアミド無水物を含むアゾ化合物を含む有機可溶性開始剤、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。使用され得る他の水溶性開始剤としては、アゾアミジン化合物、例えば、２，２’－アゾビス（２－メチル－Ｎ－フェニルプロピオンアミジン）ジヒドロクロリド、２，２’－アゾビス［Ｎ－（４－クロロフェニル）－２－メチルプロピオンアミジン］ジ－ヒドロクロリド、２，２’－アゾビス［Ｎ－（４－ヒドロキシフェニル）－２－メチル－プロピオンアミジン］ジヒドロクロリド、２，２’－アゾビス［Ｎ－（４－アミノ－フェニル）－２－メチルプロピオンアミジン］テトラヒドロクロリド、２，２’－アゾビス［２－メチル－Ｎ（フェニルメチル）プロピオンアミジン］ジヒドロクロリド、２，２’－アゾビス［２－メチル－Ｎ－２－プロペニルプロピオンアミジン］ジヒドロクロリド、２，２’－アゾビス［Ｎ－（２－ヒドロキシ－エチル）２－メチルプロピオンアミジン］ジヒドロクロリド、２，２’－アゾビス［２（５－メチル－２－イミダゾリン－２－イル）プロパン］ジヒドロクロリド、２，２’－アゾビス［２－（２－イミダゾリン－２－イル）プロパン］ジヒドロクロリド、２，２’－アゾビス［２－（４，５，６，７－テトラヒドロ－１Ｈ－１，３－ジアゼピン－２－イル）プロパン］ジヒドロクロリド、２，２’－アゾビス［２－（３，４，５，６－テトラヒドロピリミジン－２－イル）プロパン］ジヒドロクロ－リド、２，２’－アゾビス［２－（５－ヒドロキシ－３，４，５，６－テトラヒドロピリミジン－２－イル）プロパン］ジ－ヒドロクロリド、２，２’－アゾビス｛２－［１－（２－ヒドロキシエチル）－２－イミダゾリン－２－イル］プロパン｝ジヒドロクロリド、及びこれらの組み合わせが挙げられる。開始剤は、０．１重量％～２．５重量％の範囲の量で使用され得る。（ここで、重量％は、（開始剤の総重量）／（反応性界面活性剤溶液の総重量）＊１００を指す。）
【0036】
反応性界面活性剤溶液中にシリカナノ粒子が含まれ得る。シリカナノ粒子は、親水性モノマーの水素結合部分及び／又は水素結合部分に結合した水分子に結合し得る。シリカナノ粒子の使用は、少なくとも部分的には、少量の非シリカホワイト顔料（例えば、二酸化チタン）が水性インクジェットインク組成物に使用され得るため、有益である。重合プロセス中にシリカナノ粒子を含むのではなく、シリカナノ粒子は、以下に記載されるように、水性インクジェットインク組成物を作製する場合、添加剤として含まれ得る。
【0037】
使用されるシリカナノ粒子のサイズは、概して非常に小さく、例えば、１００ｎｍ以下、５０ｎｍ以下、又は５ｎｍ～５０ｎｍの範囲のＤ５０粒子サイズを有するシリカナノ粒子が使用され得る。シリカナノ粒子は、０．５重量％～５重量％の範囲の量で、反応性界面活性剤溶液中に含まれ得る。（ここで、重量％は、（シリカナノ粒子の総重量）／（反応性界面活性剤溶液の総重量）＊１００を指す。シリカナノ粒子の総重量は、シリカナノ粒子分散体／溶液の重量ではなく、固形分重量を指す。使用され得る市販のシリカナノ粒子としては、以下のものが挙げられる：ＦＭ、ＳＭ、ＨＳ－３０、ＨＳ－４０、ＬＳ、ＴＭ－４０、ＴＭ－５０、ＳＭ－ＡＳ、ＡＳ－３０、ＡＳ－４０、ＡＭ、ＨＳＡ、ＴＭＡ、Ｐ Ｘ－３０、Ｐ ｔ－４０、Ｐ Ｗ－５０、ＣＬ、及びＣＬ－Ｐなどの様々なグレードのＬＵＤＯＸ Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ Ｓｉｌｉｃａ、並びにＳＮＯＷＴＥＸ ＳＴ－２０Ｌ、ＳＴ－３０、ＳＴ－４０、ＳＴ－５０、ＳＴ－ＯＳ、ＳＴ－Ｏ、ＳＴ－Ｏ－４０、ＳＴ－ＯＬ、ＳＴ－Ｃ、ＳＴ－Ｃ－３０、ＳＴ－ＣＭ、ＳＴ－Ｎ、ＳＴＮ３０Ｇ、ＳＴ－Ｎ４０、ＳＴ－ＮＳ、ＳＴ－ＸＳ、ＳＴ－Ｓ、ＳＴ－ＵＰ、ＳＴ－Ｏ－ＵＰ、ＭＡ－ＳＴ－ＵＰ、ＳＴ－ＰＳ－Ｓ、ＡＭＴ－３３０Ｓ、ＨＸ－３０５Ｍ１、及びＨＸ－３０５Ｍ５などの様々なグレードの日産化学シリカが挙げられる。
【0038】
実施形態では、反応性界面活性剤溶液は、溶媒（例えば、水）、反応性界面活性剤、並びに任意選択的に開始剤、緩衝液、及びシリカナノ粒子のうちの１つ以上を含む（又はこれらからなる）。このような実施形態では、一種類又は異なる種類のこれらの構成成分が使用され得る。これらの実施形態のうちのいずれかでは、上に記載されるように、反応性界面活性剤、開始剤、緩衝液、及びシリカナノ粒子の量が使用され得る。残りは、溶媒からなっていてもよい。少なくともいくつかの実施形態では、反応性界面活性剤溶液は、上に記載される界面活性剤のうちのいずれも有さない（すなわち、含まない）。少なくともいくつかの実施形態では、反応性界面活性剤溶液は、溶液中に存在する反応性界面活性剤モノマー以外のいかなるモノマーも有さない（すなわち、含まない）。
【0039】
反応性界面活性剤溶液へのモノマーエマルションの添加は、不活性ガス（例えば、窒素）下で、及び高温（例えば、５０℃～９０℃の範囲の温度などの室温よりも高い）で実施され得る。これは、モノマーエマルションを添加する前に、不活性ガスでパージし、反応性界面活性剤溶液を加熱し、モノマーエマルションの添加中に継続することによって達成され得る。
【0040】
上記のように、モノマーエマルションは、一定期間にわたってある供給速度で添加され得る。開始剤の存在下で、モノマーエマルションのモノマーは、重合反応を経て、ラテックスの樹脂粒子を形成する。供給速度は、一般に、重合が「モノマー欠乏」条件下で実施されるように十分に遅い。これは、供給速度が、重合反応の速度、例えば、スチレンとアクリレートモノマーとの間の速度以下であることを意味する。例示的な供給速度としては、１Ｌの総反応体積に基づいて、１ｍＬ／分～１０ｍＬ／分の範囲のものが挙げられる。例示的な期間は、６０分～６００分の範囲のものを含む。モノマーエマルションを添加した後、更なる開始剤の添加あり又はなしで重合を更なる期間継続させることができる。例示的な追加の期間としては、１時間～１８時間の範囲の時間が挙げられる。モノマーエマルションの添加及び添加後の重合はどちらも、不活性ガス下及び高温で実施され得る。上に記載されるプロセス工程の結果は、樹脂粒子を含むラテックスである。ラテックスは、そのまま使用され得るか、又は凝固、溶解、及び沈殿、濾過、洗浄、又は乾燥などの標準的な技術によって処理され得る。
【0041】
実施形態では、樹脂粒子を形成するための方法は、樹脂粒子を形成する際の樹脂シードの使用を伴わない。このような実施形態では、モノマーエマルションも反応性界面活性剤溶液もこのような樹脂シードを含まない。樹脂粒子を形成する重合反応は、またこのような樹脂シードを伴わない。同様に、少なくとも実施形態では、本方法は、上に記載される界面活性剤のうちのいずれ（反応性界面活性剤モノマー以外）の使用も伴わない。他の実施形態では、樹脂粒子を形成するための方法は、例えば、重合を開始及び安定化するために、樹脂シードを使用し得る。
【0042】
本方法は、モノマーエマルションを形成すること、反応性界面活性剤溶液を形成すること、及び／又は開始剤溶液を形成することを更に含み得る。各々は、所望の構成成分を所望の量で組み合わせて、混合することによって形成され得る。
【0043】
樹脂粒子の組成は、モノマーの選択、及びそれらの相対量、並びに上に記載されるような重合生成物を生成する選択されたモノマー間の重合反応に依存する。したがって、様々なモノマーの組み合わせを含む反応物質の様々な重合生成物に基づくものを含む、様々な組成が包含される。上記のように、モノマーの選択は、特に限定されない。しかしながら、実施形態では、樹脂粒子は、スチレン、アルキルアクリレート（例えば、ブチルアクリレート）、酸性モノマー、親水性モノマー、多官能性モノマー（例えば、二官能性モノマー）、及び反応性界面活性剤を含む反応物質の重合生成物（例えば、コポリマー）を含む（又はこれらからなる）。このような実施形態では、一種類又は異なる種類の様々なモノマーが存在し得る。実施形態では、樹脂粒子は、スチレン、アルキルアクリレート（例えば、ブチルアクリレート）、２つの異なる種類の酸性モノマー（例えば、メタアクリル酸及びスルホン酸）、親水性モノマー（例えば、ヒドロキシエチルアクリレート）、二官能性モノマー（例えば、ポリ（エチレングリコール）ジアクリレート）、及び反応性界面活性剤を含む反応物質の重合生成物を含む（又はこれらからなる）。これらの実施形態の各々において、開始剤は、樹脂粒子中の各ポリマー鎖の開始及び末端に組み込まれてもよい。これらの実施形態の各々では、樹脂は、多官能性／二官能性モノマーに起因して架橋され得る。これらの実施形態の各々では、モノマーは、上に記載される量で樹脂粒子中に存在し得る。例えば、酸性モノマー、親水性モノマー、及び多官能性モノマーの量は一緒に、樹脂粒子中１０重量％～３０重量％の範囲であってもよい。上記のように、この重量％は、（酸性モノマー、親水性モノマー、及び多官能性モノマーの総重量）／（反応性界面活性剤を除く樹脂粒子中のモノマーの総重量）＊１００を指す。
【0044】
樹脂粒子は、それらのサイズ及びサイズ分布を特徴とし得る。樹脂粒子は、比較的小さいサイズ及び狭いサイズ分布を有し得る。樹脂粒子のサイズは、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｎａｎｏ Ｚｅｔａｓｉｚｅｒなどのナノ粒子分析器を使用して測定したＤ－（ｚ、ａｖｅ）値として報告され得る。実施形態では、Ｄ－（ｚ、ａｖｅ）は、２００ｎｍ以下、１９０ｎｍ以下、１８０ｎｍ以下、１７０ｎｍ以下、又は８０ｎｍ～２００ｎｍの範囲である。サイズ分布は、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｎａｎｏ－ＺＳなどのナノ粒子分析器を使用して測定した多分散指数（ｐｏｌｙｄｉｓｐｅｒｓｉｔｙ ｉｎｄｅｘ、ＰＤＩ）として報告され得る。実施形態では、ＰＤＩは、０．１以下、０．０５０以下、０．０４０以下、０．０３５以下、０．０３０以下、又は０．００１～０．１の範囲である。
【0045】
それらの小さなサイズ及び狭いサイズ分布に起因して、樹脂粒子は、大きな粒子を有さない（すなわち、含まない）ことを更に特徴とし得る。これは、２００ｎｍ未満、１７５ｎｍ未満、又は１５０ｎｍ未満のＤ（ｖ、９０）値によって証明され得る。
【0046】
樹脂粒子の小さなサイズ及び狭いサイズ分布は、樹脂粒子を含むラテックスから溶媒を除去（すなわち、乾燥）したときに、三次元（three-dimensional、３Ｄ）フォトニック結晶を形成する能力によって更に証明され得る。このような結晶形成は、樹脂粒子の均一なサイズ分布のために可能である。局所結晶化及び３Ｄフォトニック結晶を形成する能力は、走査型トンネル電子顕微鏡（scanning tunneling electron microscopy、ＳＴＥＭ）を使用して確認することができる。制御された加熱を使用して、３Ｄフォトニック結晶を達成することができる。
【0047】
樹脂粒子は、水性インクジェットインク組成物中に、１重量％～１０重量％の範囲の量を含む様々な量で存在し得る。（ここで、重量％は、（樹脂粒子の総重量）／（水性インクジェットインク組成物の総重量）＊１００を指す。）この範囲は、１重量％～６重量％を含む。異なる種類の樹脂粒子の組み合わせが使用され得るが、実施形態では、水性インクジェットインク組成物は、単一種類の樹脂粒子を含む。
【0048】
着色剤
【0049】
ホワイト顔料に加えて、水性インクジェットインク組成物は、着色剤を含み得る。着色剤には、顔料、染料、及びこれらの組み合わせが含まれる。好適な染料の例としては、アニオン性染料、カチオン性染料、非イオン性染料、及び双性イオン性染料が挙げられる。好適な染料の具体例としては、食用色素のブラックＮｏ．１、食用色素のブラックＮｏ．２、食用色素のレッドＮｏ．４０、食用色素のブルーＮｏ．１、食用色素のイエローＮｏ．７など食用色素、ＦＤ＆Ｃ染料、アシッドブラック染料（Ｎｏ．１、７、９、２４、２６、４８、５２、５８、６０、６１、６３、９２、１０７、１０９、１１８、１１９、１３１、１４０、１５５、１５６、１７２、１９４）、アシッドレッド染料（Ｎｏ．１、８、３２、３５、３７、５２、５７、９２、１１５、１１９、１５４、２４９、２５４、２５６）、アシッドブルー染料（Ｎｏ．１、７、９、２５、４０、４５、６２、７８、８０、９２、１０２、１０４、１１３、１１７、１２７、１５８、１７５、１８３、１９３、２０９）、アシッドイエロー染料（Ｎｏ．３、７、１７、１９、２３、２５、２９、３８、４２、４９、５９、６１、７２、７３、１１４、１２８、１５１）、ダイレクトブラック染料（Ｎｏ．４、１４、１７、２２、２７、３８、５１、１１２、１１７、１５４、１６８）、ダイレクトブルー染料（Ｎｏ．１、６、８、１４、１５、２５、７１、７６、７８、８０、８６、９０、１０６、１０８、１２３、１６３、１６５、１９９、２２６）、ダイレクトレッド染料（Ｎｏ．１、２、１６、２３、２４、２８、３９、６２、７２、２３６）、ダイレクトイエロー染料（Ｎｏ．４、１１、１２、２７、２８、３３、３４、３９、５０、５８、８６、１００、１０６、１０７、１１８、１２７、１３２、１４２、１５７）、リアクティブレッド染料（Ｎｏ．４、３１、５６、１８０）、リアクティブブラック染料（Ｎｏ．３１）、リアクティブイエロー染料（Ｎｏ．３７）などのリアクティブ染料、アントラキノン染料、モノアゾ染料、ジスアゾ染料、各種フタロシアニンスルホン酸塩を含むフタロシアニン誘導体、アザ（１８）アヌレン、ホルマザン銅錯体、及びトリフェノジオキサジンが挙げられる。
【0050】
好適な顔料の例としては、ブラック顔料、シアン顔料、マゼンタ顔料、及びイエロー顔料が挙げられる。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、コバルトブルー（ＣｏＯ－Ａｌ２Ｏ３）、クロムイエロー（ＰｂＣｒＯ４）、及び酸化鉄などの他の無機顔料が好適であり得る。好適な有機顔料としては、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、並びにＰＲ１６８などのアントアントロン顔料が挙げられる。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。使用可能な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のようなそのような供給業者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、ＭＯＮＡＲＣＨ（登録商標）１４００、ＭＯＮＡＲＣＨ（登録商標）１３００、ＭＯＮＡＲＣＨ（登録商標）１１００、ＭＯＮＡＲＣＨ（登録商標）１０００、ＭＯＮＡＲＣＨ（登録商標）９００、ＭＯＮＡＲＣＨ（登録商標）８８０、ＭＯＮＡＲＣＨ（登録商標）８００、ＭＯＮＡＲＣＨ（登録商標）７００、ＣＡＢ－Ｏ－ＪＥＴ（登録商標）２００、ＣＡＢ－Ｏ－ＪＥＴ（登録商標）３００、ＣＡＢ－Ｏ－ＪＥＴ（登録商標）４５０、ＲＥＧＡＬ（登録商標）、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ（登録商標）、ＥＬＦＴＥＸ（登録商標）、ＭＯＧＵＬ（登録商標）、及びＶＵＬＣＡＮ（登録商標）顔料などＣａｂｏｔ社製の顔料、ＲＡＶＥＮ（登録商標）５０００及びＲＡＶＥＮ（登録商標）３５００などＣｏｌｕｍｂｉａｎ社製の顔料、カラーブラックＦＷ２００、ＦＷ２、ＦＷ２Ｖ、ＦＷ１、ＦＷ１８、ＦＷ５１６０、ＦＷ５１７０、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（登録商標）Ｕ、ＰＲＩＮＴＥＸ（登録商標）１４０Ｕ、ＰＲＩＮＴＥＸ（登録商標）Ｖ、及びＰＲＩＮＴＥＸ（登録商標）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。他の顔料としては、ＣＡＢ－Ｏ－ＪＥＴ ３５２Ｋ、ＣＡＢ－Ｏ－ＪＥＴ ２５０Ｃ、ＣＡＢ－Ｏ－ＪＥＴ ２６０Ｍ、ＣＡＢ－Ｏ－ＪＥＴ ２７０Ｙ、ＣＡＢ－Ｏ－ＪＥＴ ４６５Ｍ、ＣＡＢ－Ｏ－ＪＥＴ ４７０Ｙ、及びＣＡＢ－Ｏ－ＪＥＴ ４８０Ｖ（Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）が挙げられる。
【0051】
使用される場合、着色剤は、様々な量で水性インクジェットインク組成物中に存在し得る。実施形態では、着色剤は、水性インクジェットインク組成物の総重量と比較して、０．０１重量％～５重量％の範囲の量で存在する。これは、０．０１重量％～２重量％、及び０．０１重量％～１重量％を含む。２種類以上の着色剤が使用される場合、これらの量は、着色剤の総量を指す。これらの量は、着色剤を含む分散体の量とは対照的に、固形分含有量を指す。
【0052】
実施形態では、ホワイト顔料に加えて、水性インクジェットインク組成物は、ブラック着色剤、シアン着色剤、又はそれらの組み合わせを含む。ホワイト顔料含有水性インクジェットインク組成物中にそのような着色剤を含めることは、グレー水性インクジェットインク組成物を提供するのに有用である。実施形態では、水性インクジェットインク組成物中の着色剤は、ホワイト顔料、及び任意選択的に、ブラック着色剤及びシアン着色剤のうちの１つ以上からなる。このような実施形態では、上に記載されるホワイト顔料、ブラック着色剤、及びシアン着色剤のうちのいずれかが使用され得る。上に記載されるホワイト顔料、ブラック着色剤、及びシアン着色剤の量のいずれかが使用され得る。
【0053】
ワックス
【0054】
水性インクジェットインク組成物はワックスを含み得る。例示的なワックスとしては、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、微結晶ワックス、ポリオレフィンワックス、モンタン系エステルワックス、及びカルナバワックスが挙げられる。５０℃～１５０℃の範囲の融点を有するワックスが使用され得る。カルナウバワックス及びパラフィンワックスに基づくナノスケール（例えば、１０００ｎｍ以下、５００ｎｍ以下、又は１００ｎｍ以下の直径）のワックスエマルションが使用され得る。Ｍｉｃｈｅｌｍａｎからのものなどのワックスが使用され得る（例えば、Ｍｉｃｈｅｍ Ｌｕｂｅ １０３ＤＩ、１２４、１２４Ｐ１３５、１５６、１８０、１８２、１９０、２７０Ｒ、３６８、５１１、６９３、７２３、７４３、７４３Ｐ、及び９８５；並びにＭｉｃｈｅｍ Ｅｍｕｌｓｉｏｎ ２４４１４、３４９３５、３６８４０、４１７４０、４３０４０、４３２４０、４４７３０、４７９５０、４８０４０Ｍ２、６１３５５、６２３３０、６６０３５、６７２３５、７０７５０、７１１５０、７１１５２、９１７３５、９３２３５、９３３３５、９３９３５、及び９４３４０）。Ａｑｕａｃｅｒ ２５００、Ａｑｕａｃｅｒ ５０７、Ａｑｕａｃｅｒ ５１３、Ａｑｕａｃｅｒ ５３０、Ａｑｕａｃｅｒ ５３１、Ａｑｕａｃｅｒ ５３２、Ａｑｕａｃｅｒ ５３５、Ａｑｕａｃｅｒ ５３７、Ａｑｕａｃｅｒ ５３９、及びＡｑｕａｃｅｒ ５９３を含む、Ｂｙｋからのワックスも使用され得る。
【0055】
帯電ワックス（例えば、アニオン性ワックス）に基づくナノスケールワックスエマルションが特に有用であることが見出された。例示的なそのようなワックスは、Ｍｉｃｈｅｍ Ｌｕｂｅ １９０である。
【0056】
使用される場合、ワックスは、様々な量で水性インクジェットインク組成物中に存在し得る。実施形態では、量は、水性インクジェットインク組成物の総重量と比較して、０．１重量％～５重量％の範囲である。２種類以上のワックスが使用される場合、これらの量は、ワックスの総量を指す。これらの量は、ワックスを含む分散体の量とは対照的に、固形分含有量を指す。
【0057】
界面活性剤
【0058】
水性インクジェットインク組成物は、界面活性剤を含み得る。好適な界面活性剤の例としては、アニオン性界面活性剤（ラウリル硫酸ナトリウム（sodium lauryl sulfate、ＳＬＳ）、Ｄｅｘｔｒｏｌ ＯＣ－４０、Ｓｔｒｏｄｅｘ ＰＫ ９０、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウリル硫酸カリウム、ミレス硫酸ナトリウム、及びジオクチルスルホコハク酸ナトリウムシリーズなど）、非イオン性界面活性剤（Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）１０４シリーズ、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）４００シリーズ、Ｄｙｎｏｌ（商標）６０４、Ｄｙｎｏｌ（商標）６０７、Ｄｙｎｏｌ（商標）８１０、ＥｎｖｉｒｏＧｅｍ（登録商標）３６０、Ｔｅｒｇｉｔｏｌ（商標）１５－ｓ－７、Ｔｅｒｇｉｔｏｌ（商標）１５－ｓ－９、ＴＭＮ－６、ＴＭＮ－１００ｘ、及びＴｅｒｇｉｔｏｌ（商標）ＮＰ－９、Ｔｒｉｔｏｎ（商標）Ｘ－１００などの二級アルコールエトキシレートシリーズ）、及びカチオン性界面活性剤（Ｃｈｅｍｇｕａｒｄ Ｓ－１０６Ａ、Ｃｈｅｍｇｕａｒｄ Ｓ－２０８Ｍ、Ｃｈｅｍｇｕａｒｄ Ｓ－２１６Ｍ）が挙げられる。ＰｏｌｙＦｏｘ（商標）ＴＭＰＦ－１３６Ａ、１５６Ａ、１５１Ｎ、Ｃｈｅｍｇｕａｒｄ Ｓ－７６１ｐ、Ｓ－７６４ｐ、Ｓｉｌｓｕｒｆ（登録商標）Ａ００８、Ｓｉｌｔｅｃ（登録商標）Ｃ－４０８、ＢＹＫ ３４５、３４６、３４７、３４８、及び３４９、３４１０、３３３、３４５５、３４２、３３３、３０２、ポリエーテルシロキサンコポリマーＴＥＧＯ（登録商標）Ｗｅｔ－２６０、２７０ ５００など、及びＴＥＧＯ（登録商標）Ｔｗｅｅｎ ４０００などのいくつかのフッ素化又はシリコーン界面活性剤が使用され得、Ｃｈｅｍｇｕａｒｄ Ｓ－５００及びＣｈｅｍｇｕａｒｄ Ｓ－１１１などのアルキルベタインフルオロ界面活性剤又はアルキルアミンオキシドフルオロ界面活性剤などのいくつかの両性フッ素化界面活性剤も使用され得る。
【0059】
使用される場合、界面活性剤は、様々な量で水性インクジェットインク組成物中に存在し得る。実施形態では、界面活性剤は、水性インクジェットインク組成物の総重量と比較して、０．０１重量％～２重量％の範囲の量で存在する。２種類以上の界面活性剤が使用される場合、これらの量は、界面活性剤の総量を指す。
【0060】
他の樹脂、エマルション、結合剤、分散剤
【0061】
必須ではないが、水性インクジェットインク組成物は、水溶性樹脂又はエマルション、水性結合剤、ポリマー分散剤、又はこれらの組み合わせを含み得る。ポリエチレングリコール及びポリビニルピロリドンなどの、様々な水溶性樹脂が使用され得る。３０００ｇ／ｍｏｌ～９０００ｇ／ｍｏｌ、３０００ｇ／ｍｏｌ～７０００ｇ／ｍｏｌ、３０００ｇ／ｍｏｌ～５０００ｇ／ｍｏｌ、又は４０００ｇ／ｍｏｌの範囲の分子量を有するポリエチレングリコールが使用され得る。これらの分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィーを使用して測定され得る。
【0062】
例示的な水性結合剤としては、Ｒｈｏｈｍ ＆ Ｈａａｓから入手可能なＲｈｏｐｌｅｘ Ｉ－１９５５、Ｒｈｏｐｌｅｘ Ｉ－２４２６Ｄ、Ｒｈｏｐｌｅｘ Ｉ－６２、Ｒｈｏｐｌｅｘ Ｉ－９８、Ｒｈｏｐｌｅｘ Ｅ－１６９１が挙げられる。他には、ＤＳＭ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＬｕｃｉｄｅｎｅ １９０、Ｌｕｃｉｄｅｎｅ ４００、及びＬｕｃｉｄｅｎｅ ２４３；ＮｅｏＣｒｙｌ Ａ－１１１０、ＮｅｏＣｒｙｌ Ａ－２０９２、ＮｅｏＣｒｙｌ Ａ－６３９、ＮｅｏＲａｄ Ｒ－４４０、ＮｅｏＲａｄ Ｒ－４４１、ＮｅｏＲｅｚ Ｎ－５５、９７２、ＰＶＰ Ｋ－１５、ＰＶＰ Ｋ－３０、ＰＶＰ Ｋ－６０、ＰＶＰ Ｋ－８５という名称で、ＩＳＰから入手可能な、Ｇａｎｅｘ Ｐ－９０４ＬＣ、ＰＶＰ／ＶＡ Ｗ－６３である。他の例示的な水性結合剤としては、Ｊｏｎｃｒｙｌ ５３７、Ｊｏｎｃｒｙｌ Ｈ５３８、Ｊｏｎｃｒｙｌ Ｈ５３８などの、Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ（ＢＡＳＦ）から入手可能なものが挙げられる。
【0063】
使用され得るポリマー分散剤としては、スチレン－アクリルコポリマーなどのアクリルポリマー及びビニルピロリドンコポリマー、ウレタン又はポリウレタン分散体、並びにアクリル－ウレタンハイブリッド分散体が挙げられる。より具体的なポリマー分散剤としては、Ｊｏｎｃｒｙｌ（登録商標）６７１、Ｊｏｎｃｒｙｌ（登録商標）６８３、Ｊｏｎｃｒｙｌ（登録商標）２９６、Ｊｏｎｃｒｙｌ（登録商標）６９０、Ｊｏｎｃｒｙｌ ＨＰＤ ２９６、Ｊｏｎｃｒｙｌ ＨＰＤ９６－Ｅ、Ｊｏｎｃｒｙｌ ＬＭＶ ７０８５、Ｊｏｎｃｒｙｌ ８０８２などの、Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ（ＢＡＳＦ）から入手可能なものが挙げられ、使用され得る他の分散剤としては、分散剤の目的のために参照により組み込まれるＥＰ特許第２０９７２６５号に記載されるもの、及び分散剤の目的のために参照により組み込まれる米国特許出願第２０１９／２８４４１４号に記載されるものが挙げられる。
【0064】
存在する場合、様々な量の上記の構成成分が、水性インクジェットインク組成物中で使用され得る。実施形態では、樹脂／エマルション／結合剤／分散剤は、水性インクジェットインク組成物の総重量と比較して、０．０１重量％～５重量％の範囲の量で存在する。組み合わせが使用される場合、又は２つ以上の種類が使用される場合、これらの量は、樹脂／エマルション／結合剤／分散剤の総量を指す。
【0065】
しかしながら、少なくとも実施形態では、水性インクジェットインク組成物は、水溶性樹脂又はエマルションを有さない（すなわち、含まない）。同様に、実施形態では、水性インクジェットインク組成物は、水性結合剤を有さない（すなわち、含まない）。同様に、実施形態では、水性インクジェットインク組成物は、ポリマー分散剤を有さない（すなわち、含まない）。これは、水溶性樹脂又はエマルション、水性結合剤、及び上に記載されるポリマー分散剤のうちのいずれも有さない（すなわち、含まない）ことを意味する。水溶性樹脂、水溶性エマルション、水性結合剤、及びポリマー分散剤という用語はいずれも、本水性インクジェットインク組成物中の樹脂粒子を包含しない。
【0066】
添加剤
【0067】
様々な添加剤を水性インクジェットインク組成物中で使用して、その特性を調整することができる。好適な添加剤としては、殺生物剤；殺真菌剤；安定剤；酸又は塩基、リン酸塩、カルボン酸塩、亜硫酸塩、アミン塩、緩衝液などのｐＨ調整剤；ＥＤＴＡ（ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ ｔｅｔｒａ ａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ、エチレンジアミン四酢酸）などの金属イオン封鎖剤；保湿剤；消泡剤；湿潤剤；及び上に記載されるシリカナノ粒子のうちの１つ以上が挙げられる（例えば、まだモノマー重合中に含まれていない場合）。
【0068】
様々な量の添加剤が水性インクジェットインク組成物中で使用され得る。実施形態では、添加剤は、水性インクジェットインク組成物の総重量と比較して、０．０１重量％～５重量％の範囲の量で存在する。２種類以上の添加剤が使用される場合、これらの量は、添加剤の総量を指す。
【0069】
少なくとも実施形態では、本水性インクジェットインク組成物は、凝固剤を有さず（すなわち、含まない）、凝集剤を有さず（すなわち、含まない）、可塑剤を有さない（すなわち、含まない）。実施形態では、インク組成物は、Ｎ－メチルピロリドンなどの任意のピロリドンベースの溶媒を有さず（すなわち、含まない）、Ｔｅｘａｎｏｌ及びＴｅｘａｎｏｌイソブチレートを有さない（すなわち、含まない）。
【0070】
実施形態では、水性インクジェットインク組成物は、溶媒系と、ホワイト顔料と、樹脂粒子と、任意選択的に、着色剤、ワックス、及び添加剤のうちの１つ以上と、を含む（又はこれらからなる）。実施形態では、水性インクジェットインク組成物は、溶媒系と、ホワイト顔料と、樹脂粒子と、ワックスと、任意選択的に、着色剤及び添加剤のうちの１つ以上と、を含む（又はこれらからなる）。実施形態では、溶媒系は、水、第１の有機溶媒、及び第２の有機溶媒からなる。実施形態では、着色剤は存在し得、ブラック着色剤、シアン着色剤、及びこれらの組み合わせから選択され得る。実施形態では、添加剤は、安定剤、界面活性剤、消泡剤、湿潤剤、保湿剤、及び殺生物剤から選択され得る。これらの実施形態のうちのいずれかでは、構成成分は、本明細書に開示される溶媒系、有機溶媒、樹脂粒子、ホワイト顔料、着色剤、ワックス、及び添加剤のうちのいずれかから選択され得る。これらの実施形態のうちのいずれかでは、上に記載されるような構成成分の量が使用され得る。
【0071】
水性インクジェットインク組成物は、所望の構成成分を所望の量で組み合わせて、混合することによって形成され得る。例示的な方法は、（分散体として提供され得る）ホワイト顔料を水に添加することと、（ラテックスとして提供され得る）樹脂粒子を水に添加することと、有機溶媒を水に添加することと、任意の添加剤を水に添加することと、を含む。有機溶媒及び任意の添加剤は、水に添加する前に、別個の混合物として一緒に組み合わされ得る。（分散体として提供され得る）ワックスが含まれる場合、それは別々に添加され得る。ワックスは、有機溶媒及び添加剤の添加後に添加され得る。着色剤が含まれる場合、水性インクジェットインク組成物のコロイド安定性は、着色剤の添加順序に対して非常に感受性があると判定された。これらの結果は、以下の実施例において実証される。具体的には、ホワイト顔料の添加前に、（別個又は組み合わされた分散体として添加され得る）任意の着色剤が望ましく添加される。混合及び／又は加熱を、方法中に使用してもよい。水性インクジェットインク組成物を、使用前に濾過してもよい。
【0072】
特性
【0073】
水性インクジェットインク組成物は、それらの粘度を特徴とし得る。粘度は、４～４００Ｈｚの範囲にわたって、３７℃の温度で測定されるような平均せん断粘度であり得る。平均せん断粘度は、ＴＡ ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓによるＡＲＥＳ－Ｇ２レオメーターを使用して測定され得る。平均値を提供するための測定値の数は、１０であり得る。平均せん断粘度値は、水性インクジェットインク組成物の総重量と比較して、４重量％～１５重量％の範囲のホワイト顔料固形分含有量を有する水性インクジェットインク組成物を指し得る。実施形態では、平均せん断粘度は、１ｍＰａ・秒～８ｍＰａ・秒、２ｍＰａ・秒～７ｍＰａ・秒、又は３ｍＰａ・秒～６ｍＰａ・秒の範囲である。これらの粘度は、水性インクジェットインク組成物の形成後１日以内に測定される、すべての初期粘度である。
【0074】
上記のように、水性インクジェットインク組成物の実施形態は、高い長期コロイド安定性を呈する。以下の実施例において記載されるように、平均せん断粘度は、水性インクジェットインク組成物のコロイド安定性の測定値を提供する。水性インクジェットインク組成物の実施形態は、長期間にわたり、高温で、非常に安定した平均せん断粘度を呈する。具体的には、水性インクジェットインク組成物の実施形態は、それぞれの初期平均せん断粘度の５％以内である、６０℃で３日後の平均せん断粘度を呈する。水性インクジェットインク組成物の実施形態は、それぞれの初期平均せん断粘度の５％以内である、６０℃で６日後の平均せん断粘度を呈する。以下の実施例において実証されるように、平均せん断粘度の安定性、したがってコロイド分散体の安定性は、水性インクジェットインク組成物中の第２の有機溶媒に対して非常に感受性があることが見出された。ホワイト顔料に加えて１つ以上の着色剤を含む水性インクジェットインク組成物（例えば、グレー水性インクジェットインク組成物）について、安定性もまた、着色剤／ホワイト顔料の添加順序に対して非常に感受性がある。
【0075】
水性インクジェットインク組成物は、印刷された画像を形成するために使用されてもよい。実施形態では、このような方法は、開示された水性インクジェットインク組成物のうちのいずれかの液滴を基材上に射出して、その上に画像を形成することを含む。このような方法は、インクジェット印刷装置にインク組成物を組み込むことを更に含み得る。印刷装置は、サーマルインクジェットプロセスを用いることができ、ノズル内のインク組成物は、画像的パターンで選択的に加熱され、それによってインク組成物の液滴が画像的パターンで射出される。代替的に、印刷装置は音響インクジェットプロセスを用いることができ、インク組成物の液滴は、音響ビームによって画像的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ることができ、インク組成物の液滴は、圧電振動要素の振動によって画像的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。
【0076】
方法は、中間転写部材上に画像的パターンでインク液滴を射出することと、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、中間転写部材から最終記録基材に画像的パターンでインク組成物を転写することと、を含み得る。中間転写部材は、最終記録シートの温度よりも高く、印刷装置内のインク組成物の温度よりも低い温度まで加熱されてもよい。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号に開示されており、その開示は参照により本明細書に完全に組み込まれる。
【0077】
最終記録シートとして、任意の好適な基材又は記録シートを用いることができる。例示的な基材としては、ＭｃＣｏｙ（登録商標）Ｇｌｏｓｓ ＃１００コーティング基材、Ｘｅｒｏｘ（登録商標）Ｂｏｌｄ非コーティング基材、Ｋｏｄａｋ写真紙、Ｓｔｅｒｌｉｎｇ（登録商標）Ｕｌｔｒａ Ｗｅｂ Ｍａｔｔｅ（オフセットコーティング）、ＴｒｕｅＪｅｔ（登録商標）Ｇｌｏｓｓ Ｔｅｘｔ（Ｉｎｋｊｅｔ処理コーティング）、及びＭｃＣｏｙ（登録商標）Ｓｉｌｋ（オフセットコーティング）が挙げられる。他の基材が以下の実施例において提供される。
【実施例0078】
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。本明細書で使用される場合、「室温」は、約２０℃～約２５℃の温度を指す。
【0079】
実施例１：ラテックス
【0080】
１．４グラムの反応性界面活性剤溶液（ＭｏｎｔｅｌｌｏからのＨｉｔｅｎｏｌ ＢＣ １０２５）、３６グラムの脱イオン水、及び０．７ｇのシリカナノ粒子溶液（３４％のＬｕｄｏｘ ＴＭＡ）を、ガラス製反応器内で混合することによって調製した。次いで、反応物を窒素で３０分間パージした。次いで、反応器を、２５０ｒｐｍで撹拌しながら窒素で連続的にパージした。次いで、反応器を、約７５℃まで加熱し、そこで保持した。別に、０．３グラムの過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ）開始剤を、５グラムの脱イオン水中で溶解し、反応器に添加した。
【0081】
別に、モノマーエマルションを以下の様式で調製した：２８ｇのスチレン、６ｇのブチルアクリレート、３ｇのメタアクリル酸、１ｇの４－スチレンスルホン酸ナトリウム（スチレンスルホン酸）、１ｇのヒドロキシエチルアクリレート（hydroxyethyl acrylate、ＨＥＡ）、０．６ｇの１－ドデカンチオール（ＤＤＴ）、０．２ｇのＰＥＧＤＡ ２５０、０．８ｇのＨｉｔｅｎｏｌ ＢＣ １０２５、及び１６ｇの脱イオン水を混合してエマルションを形成した。乳化された混合物を、反応器にゆっくりと約２時間供給し、反応は、約１．５時間継続した。更なる０．１ｇのＡＰＳ開始剤を、脱イオン水中で溶解し、約１０分間にわたって反応器に添加し、反応は、更に約１．５時間継続した。得られたラテックスを室温まで冷却し、０．５Ｍ ＫＯＨ溶液でｐＨ８．０に中和した。
【0082】
モノマーの変換を測定し、９９．９％を上回る変換が示された。したがって、モノマーエマルション中のモノマーの重量は、計算から重合性界面活性剤を除いて樹脂粒子と同じである。
【0083】
実施例２：ホワイト水性インクジェットインク組成物
【0084】
実施例１のラテックスを使用して、ホワイト水性インクジェットインク組成物を形成した。以下の工程を使用して、水性インクジェットインク組成物を形成し、配合を表１に示す。
【0085】
１．酸化チタン分散体を脱イオン水に添加し、カウルブレードインペラを使用して、約６５０ＲＰＭの速度で約１５分間混合した。
【0086】
２．樹脂粒子のラテックス（実施例１）を酸化チタン分散体にゆっくり添加し、約２０分間混合した（混合物Ａ）。
【0087】
３．別個のビーカー内で、溶媒、保湿剤、安定剤、消泡剤、界面活性剤、及び湿潤剤を混合して、均質な混合物（混合物Ｂ）を形成した。
【0088】
４．混合物Ｂを混合物Ａにゆっくりと添加した。添加が完了すると、構成成分を約２０分間混合させた。
【0089】
５．ワックスを添加し、混合を約１５分間継続した。
【0090】
６．混合した後、水性インクジェットインク組成物を室温で約６０分間置いてから、ｐＨ、伝導度、及び表面張力を確認した
【0091】
【表1】
【0092】
実施例４：グレー水性インクジェットインク組成物
【0093】
第１のプロセス（プロセスＩ）を使用して、グレー水性インクジェットインク組成物を形成した。工程は、以下のとおりであった。
【0094】
プロセスＩ
【0095】
１．酸化チタンの水への添加、約６５０ｒｐｍでの混合。
【0096】
２．ブラック分散体の工程１における混合物への添加。
【0097】
３．シアン分散体の工程２における混合物への添加。
【0098】
３．樹脂粒子を有するラテックス（実施例１）の工程３における混合物への添加。
【0099】
４．混合物を約２５～３０分間撹拌させる。
【0100】
５．溶媒と添加剤との混合物（実施例１の混合物Ｂ）を調製する。
【0101】
６．混合物Ｂ～Ａの添加を約６５０ｒｐｍで完了させると、混合速度を約５００ｒｐｍまで減少させ、混合物を約５０～５５分間撹拌した。
【0102】
７．ワックス分散体の工程７における溶液への約４００ｒｐｍでの添加、約２０分間の混合。
【0103】
プロセスＩを介して調製されたグレー水性インクジェットインク組成物は、可視粒子形成によって証明されるように、安定性の問題を欠点として持つ。粒子形成の程度は、組成物を１ミクロンフィルターを通って流すことができないほど大きかった。
【0104】
プロセスＩに関連する安定性の問題を軽減するために、変更プロセスを開発した。
【0105】
プロセスＩＩ
【0106】
１．ブラック分散体の水への添加。
【0107】
２．シアン分散体の工程１における混合物への添加。
【0108】
３．酸化チタン分散体の工程２における混合物への添加。
【0109】
４．樹脂粒子を有するラテックス（実施例１）の工程３における混合物への添加。
【0110】
５．プロセスＩでの工程４～７に従う。
【0111】
プロセスＩＩを介して調製されたグレー水性インクジェットインク組成物は、１ミクロンフィルターを容易に通過し、かつ目詰まり又はレイテンシの問題なしに噴射される。代表的な配合を表２に示す。
【0112】
【表2】
【0113】
コロイド安定性
【0114】
水性インクジェットインク組成物のコロイド安定性を試験するために、ホワイト水性インクジェットインク組成物を、加速エージング調査のために、約６０℃（例えば、±５℃）のオーブン内で３日（±１２時間）、又は約６０℃（例えば、±５℃）のオーブン内で６日（±１２時間）のいずれかでエージングした。エージング前後にレオロジー及び粒子サイズを測定した。平均せん断粘度を、ＴＡ ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓによるＡＲＥＳ－Ｇ２レオメーターを使用して、３７℃で、４～４００Ｈｚの範囲にわたって測定した。報告値は、１０回の測定値の平均であった。レオロジー測定値は、インクのエージング中の構造形成、ゲル化、凝固、又は沈殿に感受性があるため、粒子サイズ測定値と比較して、コロイド安定性のより正確な指標であると判定された。以下の表３は、表１のホワイトインクＡ～Ｇの結果を示す。表３では、各インクＡ～Ｇの第１の測定値は、インクの調製の１日以内に測定された、インクの初期平均せん断粘度である。粘度の変化％は、（初期平均せん断粘度値とエージング後の平均せん断粘度値との間の差の大きさ）／（初期平均せん断粘度値）＊１００で与えられる。結果は、ホワイトインクＣ～Ｇにおいて顕著であり、６０℃で６日間のエージング後の平均せん断粘度値が、初期平均せん断粘度値と同じ（４％以内）であることを呈する。これらのホワイトインクは、５重量％以下の１，２－ヘキサンジオールを含有する。ホワイトインクＡ及びＢは、７重量％の１，２－ヘキサンジオールを含有する。
【0115】
【表3】
【0116】
印刷性能
【0117】
水性インクジェットインク組成物を、Ｄｉｍａｔｉｘ ＤＭＰ２８００プリンタを使用して、異なる紙基材上に噴射した。使用された試験キーパラメータの第１のセットは以下のとおりであった：液滴質量＝４．５～４．８ｎｇ（すなわち、約４．５ｎｇ）、液滴速度＝６～７ｍ／秒、周波数＝５ｋＨｚ、電圧＝１６～２０Ｖ、印刷温度は、３７℃であった。使用された試験キーパラメータの第２のセットは以下のとおりであった：液滴質量＝８．５～９ｎｇ（すなわち、約９ｎｇ）、液滴速度＝９～１１ｍ／秒、周波数＝５ｋＨｚ、電圧＝２４～２７Ｖ、印刷温度は、３７℃であった。印刷パラメータは、６００×６００ｄｐｉ印刷であった。測定は、デジタルルーペを有するパーソナル画像分析システムであるＰＩＡＳ ＩＩ機器を使用して行った。ドットサイズ及び直径を測定するために、約３．２ｍｍ×２．４ｍｍの視野を有する高解像度光学モジュール、約５μｍ／ピクセルを使用した。結果を（ホワイトインクＣ及びＧについて）表４及び（グレーインクについて）表５に示す。
【0118】
【表4】
【0119】
ホワイト水性インクジェットインク組成物Ｃ及びＧもまた、例外的な耐水性を呈した。ホワイトインクＣは、２０回超の湿式摩擦、ホワイトインクＧは、２５回超の湿式摩擦に耐性があった。耐湿式摩擦性を、湿式Ｑチップの２回摩擦を使用して測定した。各インクの薄層を、ＭｃＣｏｙ光沢＃１００紙上にコーティングし、次いで、１３０℃の対流式オーブンで２分間乾燥させた。
【0120】
ホワイト水性インクジェットインク組成物Ｃ及びＧを使用して印刷された画像について顕微鏡画像を得た。画像は、線幅において優れたドット円形度及び均質性を示した。ホワイトインクＣ及びＧの両方の固形分印刷ブロックは、非常に平滑な側部及び縁部を示し、これは、通常、水性インクジェットインクにおいて得ることは困難である。
【0121】
【表5】
【0122】
上記のように、グレー水性インクジェットインク組成物の特性評価からの結果を表５に要約する。この表では、寒色グレー及び暖色グレーのＰａｎｔｏｎｅ見本からの基準測定値も含まれていた。グレーインクの４．５ｎｇ及び９ｎｇ印刷の結果は、基準Ｐａｎｔｏｎｅ寒色グレー及び暖色グレーと一致している。また、モトル、真円度、及び粒状性は、仕様内であった。
【0123】
「例示的な」という語は、例、事例、又は例示としての役割を果たすことを意味するために本明細書で使用される。「例示的な」として本明細書で記載される任意の態様又は設計は、必ずしも他の態様又は設計に比べて好ましい又は有利であると解釈されない。更に、本開示の目的のために、特に指定がない限り、「ａ」又は「ａｎ」は、「１つ以上」を意味する。
【0124】
既に含まれていない場合、本開示におけるパラメータのすべての数値は、およそを意味する「約」という用語によって進められる。これは、当業者に理解されるような関連パラメータの測定に固有の変動を包含する。これはまた、開示された数値及び開示された数値を四捨五入した値の正確な値も包含する。
【0125】
本開示の例示的な実施形態の前述の説明は、例示及び説明の目的のために提示される。網羅的であること、又は本開示を開示される正確な形態に限定することを意図するものではなく、上記の教示に照らして修正及び変形が可能であるか、又は本開示の実施から取得されてもよい。本開示の原理を説明するために、及び本開示の実用的な用途として、当業者が様々な実施形態において本開示を利用することを可能にするために、かつ企図される特定の用途に適した様々な修正を用いて、実施形態が選択及び記載される。本開示の範囲は、本明細書に添付の特許請求の範囲及びそれらの等価物によって定義されることが意図される。