(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）水中でポリアルキレンオキシド化合物の溶液を調製する工程と、（ｂ）水中でカチオン染料の溶液を調製する工程と、（ｃ）混合物を生じさせるために前記ポリアルキレンオキシド化合物を含有する溶液と前記カチオン染料を含有する溶液とを混合する工程と、（ｄ）水、アルコールまたはそれらの混合物中でヘテロポリ酸を含有する溶液を前記混合物に添加し、３００ｎｍ以下の平均粒径を有する顔料粒子を生じさせる工程と、（ｅ）前記混合物に前記ヘテロポリ酸を添加した後、塩基の添加によって前記混合物を中和する工程と、を含み、
前記ポリアルキレンオキシド化合物は、以下の一般式に示すものであり、
【化１】
0004430860.tif 000013
（式中、ｎは７以上７０以下の平均値を有する。）
前記カチオン染料は、以下に示す一般式で表されるもの、
【化２】
0004430860.tif 000014
（式中、Ａは、塩化物、臭化物、沃化物、メチルスルホネート、トシレート、トリフレート、テトラフルオロボレート、トリフルオロメタンスルホネート、ヘキサフルオロホスフェートからなる群から選択されるアニオンである。）
または、以下に示す一般式で表される染料であり、
【化３】
0004430860.tif 000015
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ他とは独立して、ハロゲン原子、メチル基またはエチル基であり、Ａは、塩化物、臭化物、沃化物、メチルスルホネート、トシレート、トリフレート、テトラフルオロボレート、トリフルオロメタンスルホネート、ヘキサフルオロホスフェートからなる群から選択されるアニオンである。）
上記（ａ）から（ｅ）の工程によって調製された顔料粒子。
【請求項２】
（ａ）水中でポリアルキレンオキシド化合物の溶液を調製する工程と、（ｂ）水中でカチオン染料の溶液を調製する工程と、（ｃ）混合物を生じさせるために前記ポリアルキレンオキシド化合物を含有する溶液と前記カチオン染料を含有する溶液とを混合する工程と、（ｄ）水、アルコールまたはそれらの混合物中でヘテロポリ酸を含有する溶液を前記混合物に添加し、３００ｎｍ以下の平均粒径を有する顔料粒子を生じさせる工程と、（ｅ）前記混合物に前記ヘテロポリ酸を添加した後、塩基の添加によって前記混合物を中和する工程と、を含み、
前記ポリアルキレンオキシド化合物は、以下の一般式に示すものであり、
【化４】
0004430860.tif 000016
（式中、ｎは７以上７０以下の平均値を有する。）
前記カチオン染料は、以下に示す一般式で表されるもの、
【化５】
0004430860.tif 000017
（式中、Ａは、塩化物、臭化物、沃化物、メチルスルホネート、トシレート、トリフレート、テトラフルオロボレート、トリフルオロメタンスルホネート、ヘキサフルオロホスフェートからなる群から選択されるアニオンである。）
または、以下に示す一般式で表される染料であり、
【化６】
0004430860.tif 000018
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ他とは独立して、ハロゲン原子、メチル基またはエチル基であり、Ａは、塩化物、臭化物、沃化物、メチルスルホネート、トシレート、トリフレート、テトラフルオロボレート、トリフルオロメタンスルホネート、ヘキサフルオロホスフェートからなる群から選択されるアニオンである。）
上記（ａ）から（ｅ）の工程によって調製された顔料粒子と水とを含むインキ組成物。
【請求項３】
（ａ）水中でポリアルキレンオキシド化合物の溶液を調製する工程と、（ｂ）水中でカチオン染料の溶液を調製する工程と、（ｃ）混合物を生じさせるために前記ポリアルキレンオキシド化合物を含有する溶液と前記カチオン染料を含有する溶液とを混合する工程と、（ｄ）水、アルコールまたはそれらの混合物中でヘテロポリ酸を含有する溶液を前記混合物に添加し、３００ｎｍ以下の平均粒径を有する顔料粒子を生じさせる工程と、（ｅ）前記混合物に前記ヘテロポリ酸を添加した後、塩基の添加によって前記混合物を中和する工程と、を含み、
前記ポリアルキレンオキシド化合物は、以下の一般式に示すものであり、
【化７】
0004430860.tif 000019
（式中、ｎは７以上７０以下の平均値を有する。）
前記カチオン染料は、以下に示す一般式で表されるもの、
【化８】
0004430860.tif 000020
（式中、Ａは、塩化物、臭化物、沃化物、メチルスルホネート、トシレート、トリフレート、テトラフルオロボレート、トリフルオロメタンスルホネート、ヘキサフルオロホスフェートからなる群から選択されるアニオンである。）
または、以下に示す一般式で表される染料であり、
【化９】
0004430860.tif 000021
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ他とは独立して、ハロゲン原子、メチル基またはエチル基であり、Ａは、塩化物、臭化物、沃化物、メチルスルホネート、トシレート、トリフレート、テトラフルオロボレート、トリフルオロメタンスルホネート、ヘキサフルオロホスフェートからなる群から選択されるアニオンである。）
上記（ａ）から（ｅ）の工程によって顔料粒子を調製する方法。
【請求項４】
請求項２に記載のインキ組成物をインクジェット印刷装置に組み込む工程と、インキ組成物の小滴を基板上に画像状パターンで噴出させる工程とを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、着色剤として用いるために適する顔料粒子に関する。より詳しくは、本発明は、ナノサイズであるとともに、水性インクジェットインキを含む多様な用途で用いるために適する顔料粒子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１には、ポリ（エチレングリコール）およびポリ（エチレンイミン）から成る群から選択された成分であって、ヘテロポリアニオンで錯化されている成分に共有結合された染料と水とを含む異種相インキ組成物が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、（ａ）（１）インキ着色剤を錯化、レーキ化または媒染させるために前記インキ着色剤と相互作用することが可能な極性親水性モノマーとジアルキルシロキサンとのブロックコポリマーまたはグラフトコポリマー、（２）インキ着色剤を錯化、レーキ化または媒染させるために前記インキ着色剤と相互作用することが可能な官能性側鎖を有するオルガノポリシロキサンコポリマー、（３）過弗化ポリアルコキシポリマー、（４）インキ着色剤を錯化、レーキ化または媒染させるために前記インキ着色剤と相互作用することが可能な少なくとも一個の基をその上に有するパーフルオロアルキル界面活性剤、および（５）それらの混合物から成る群から選択された材料を含む定着（ｆｉｘｉｎｇ）用流体を基板に塗布（ａｐｐｌｙ）する工程と、（ｂ）前記定着用流体に接触すると錯化、レーキ化または媒染されることになる着色剤と水とを含むインキ組成物をインクジェット印刷装置に組み込む工程と、（ｃ）前記インキ組成物の小滴を基板上に画像状パターンで噴出させる工程と、を含む方法が開示されている。
【０００４】
特許文献３には、（ａ）流体供給と、（ｂ）前記流体供給と連動結合しており、流体でその濡れが可能にされる前記流体分配部材と、（ｃ）前記流体分配部材上に位置する多孔質計量膜であって、前記流体分配部材からの流体を基板上に均一に計量することを可能にする多孔質計量膜と、を含む流体沈積装置が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許第４，７０５，５６７号明細書
【特許文献２】
米国特許第６，２７０，２１４号明細書
【特許文献３】
米国特許第６，１４２，６１８号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
既知の組成物およびプロセスが意図した目的のために適する一方で、改善された着色剤組成物が必要とされ続けている。さらに、染料の色域と明度に匹敵する色域と明度を有する顔料粒子が必要とされ続けている。さらに、比較的均一な平均粒径の顔料粒子が必要とされ続けている。さらに、界面活性剤も分散剤も必要とせずに水に分散できる顔料粒子が必要とされ続けている。顔料着色剤を含有するとともに、染料着色剤を含有するインキに匹敵する色域と明度を有する水性インキも必要とされている。さらに、１２００ジェット／インチの密度でインクジェット滴噴出器（ノズル）中で用いるインキの配合物のために適するとともにナノ寸法である顔料粒子を含有する水性インキが必要とされている。さらに、画像性能が良好な画像の作成を可能にする水性インキが必要とされている。さらに、プリント解像度が良好な画像の作成を可能にする水性インキが必要とされている。耐水性が良好な画像の作成を可能にする水性インキも必要とされ続けている。さらに、永久記録保存品質が良好な画像の作成を可能にする水性インキが必要とされ続けている。さらに、インクジェット印刷プロセスにおいて用いるために適する前述した利点を有する水性インキが必要とされ続けている。さらに、熱インクジェット印刷プロセスにおいて用いるために適する前述した利点を有する水性インキが必要とされ続けている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、（ａ）水中でポリアルキレンオキシド化合物の溶液を調製する工程と、（ｂ）水中でカチオン染料の溶液を調製する工程と、（ｃ）混合物を生じさせるために前記ポリアルキレンオキシド化合物を含有する溶液と前記カチオン染料を含有する溶液とを混合する工程と、（ｄ）水、アルコールまたはそれらの混合物中でヘテロポリ酸を含有する溶液を前記混合物に添加し、よって３００ｎｍ以下の平均粒径を有する顔料粒子を生じさせる工程と、（ｅ）前記混合物に前記ヘテロポリ酸を添加した後、塩基の添加によって前記混合物を中和する工程と、を含み、
前記ポリアルキレンオキシド化合物は、以下の一般式に示すものであり、
【化１０】
0004430860.tif 000002
（式中、ｎは７以上７０以下の平均値を有する。）
前記カチオン染料は、以下に示す一般式で表されるもの、
【化１１】
0004430860.tif 000003
（式中、Ａは、塩化物、臭化物、沃化物、メチルスルホネート、トシレート、トリフレート、テトラフルオロボレート、トリフルオロメタンスルホネート、ヘキサフルオロホスフェートからなる群から選択されるアニオンである。）
または、以下に示す一般式で表される染料であり、
【化１２】
0004430860.tif 000004
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ他とは独立して、ハロゲン原子、メチル基またはエチル基であり、Ａは、塩化物、臭化物、沃化物、メチルスルホネート、トシレート、トリフレート、テトラフルオロボレート、トリフルオロメタンスルホネート、ヘキサフルオロホスフェートからなる群から選択されるアニオンである。）
上記（ａ）から（ｅ）の工程によって調製された顔料粒子に関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の顔料粒子は、ポリアルキレンオキシド化合物、カチオン染料およびヘテロポリ酸を混合することにより調製される。いかなる特定の理論にも限定されないが、本発明の顔料粒子が（ａ）ヘテロポリ酸とカチオン染料の反応生成物と（ｂ）ヘテロポリ酸とポリアルキレンオキシド化合物の反応生成物のアマルガムまたはブレンドを含むことが考えられる。
【０００９】
ポリアルキレンオキシド化合物は、反復エチレンオキシドおよび／またはプロピレンオキシド反復単位を含むいかなる非イオン界面活性剤であることも可能である。適するポリアルキレンオキシド化合物の例には、ＰＬＵＲＯＮＩＣ（登録商標）名で市販されているものなどのエチレンオキシド／プロピレンオキシドブロックコポリマー、ＰＥＴＲＯＬＩＴＥ（登録商標）名で市販されているものなどのエトキシル化アルコール、ＳＩＬＷＥＴ（登録商標）名で市販されているものなどのアルコキシル化シロキサン、ＧＬＵＣＯＰＡＮ（登録商標）名で市販されているものなどのアルコキシル化アルキルポリグルコシドなど、およびそれらの混合物が挙げられる。材料の適するクラスの一例は、以下の一般式のアルキルアリールポリアルキレンオキシド化合物のクラスである。
【化１３】
0004430860.tif 000005
式中、Ｒ’は水素原子またはメチル基であり、ｎは反復アルキレンオキシド基の数を表す整数であり、一般には約６〜約６０、好ましくは約６〜約３０である。但し、ｎの値は、これらの範囲外であることが可能である。Ａｒは、一般には炭素原子数約６〜約１４、好ましくは炭素原子数約６〜約１０のアリール基（置換アリール基を含む）である。但し、炭素原子数は、これらの範囲外であることが可能である。Ｒは、一般には炭素原子数１〜約２２、好ましくは炭素原子数１〜約１２のアルキル基（直鎖、分岐、飽和、不飽和、環式および置換のアルキル基を含む）である。但し、炭素原子数は、これらの範囲外であることが可能である。ここで置換アルキルおよび置換アリール基上の置換基は、ヒドロキシ基、アミン基、アンモニウム基、ピリジン基、ピリジニウム基、エーテル基、エステル基、アミド基、カルボニル基、スルフィド基、ホスホニウム基およびハロゲン原子などであることが可能である（しかし、それらに限定されない）。ここで二個以上の置換基は共に接合して環を形成することが可能である。ポリアルキレンオキシド鎖は、例えば、スルフェート基またはスルホネート基で置換させることが可能である。適するポリアルキレンオキシド化合物の例には、例えば、ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチケミカル（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．）から入手できるＴＲＩＴＯＮ（登録商標）シリーズの界面活性剤、ミシガン州ミッドランドのダウケミカル（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．）から入手できるＴＥＲＧＩＴＯＬ（登録商標）シリーズの界面活性剤、およびニュージャージー州クランベリーのローヌ・プーラン・サーファクタンツ・アンド・スペッシャリティーズ（Ｒｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎｃ  Ｓｕｒｆａｃｔａｎtｓ  ａｎｄ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ）から入手できるＩＧＥＰＡＬ（登録商標）シリーズの界面活性剤などとして広く市販されているエトキシル化アルキルフェノールが挙げられる。例えば、一般式
【化１４】
0004430860.tif 000006
のポリアルキレンオキシド化合物のＴＲＩＴＯＮ（登録商標）界面活性剤シリーズの中で、ＴＲＩＴＯＮ（登録商標）Ｘ１１４（式中、ｎは約７〜８の平均値を有する）、ＴＲＩＴＯＮ（登録商標）Ｘ１００（式中、ｎは約９〜１０の平均値を有する）、ＴＲＩＴＯＮ（登録商標）Ｘ１０２（式中、ｎは約１２〜１３の平均値を有する）、ＴＲＩＴＯＮ（登録商標）Ｘ３０５（式中、ｎは約３０の平均値を有する）、ＴＲＩＴＯＮ（登録商標）Ｘ４０５（式中、ｎは約４０の平均値を有する）、およびＴＲＩＴＯＮ（登録商標）Ｘ７０５（式中、ｎは約７０の平均値を有する）は本発明のために特に適する。
【００１０】
適するカチオン染料の例には、式
【化１５】
0004430860.tif 000007
（式中、Ａは、塩化物、臭化物、沃化物、メチルスルホネート、トシレート、トリフレート、テトラフルオロボレート、トリフルオロメタンスルホネートまたはヘキサフルオロホスフェートを含む強酸の共役塩基などの、あらゆる所望のアニオンまたは適するアニオンである）のＢａｓｉｃ  Ｙｅｌｌｏｗ５１、また一般式、
【化１６】
0004430860.tif 000008
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ他とは独立して、ハロゲン原子、メチル基またはエチル基であり、Ａは、塩化物、臭化物、沃化物、メチルスルホネート、トシレート、トリフレート、テトラフルオロボレート、トリフルオロメタンスルホネートまたはヘキサフルオロホスフェートを含む強酸の共役塩基などの、あらゆる所望のアニオンまたは適するアニオンである）のＲｈｏｄａｍｉｎｅ  ６Ｇ（Ｂａｓｉｃ  Ｒｅｄ１）、Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ１２３水和物、Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ  Ｂ、Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ６Ｇ  Ｐｅｒｃｈｏｒａｔｅ、Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ６ＧテトラフルオロボレートおよびＲｈｏｄａｍｉｎｅ１１０などのＲｈｏｄａｍｉｎｅ染料の系列の全部（ａｎｙ）、また式
【化１７】
0004430860.tif 000009
（式中、Ａは、塩化物、臭化物、沃化物、メチルスルホネート、トシレート、トリフレート、テトラフルオロボレート、トリフルオロメタンスルホネートまたはヘキサフルオロホスフェートを含む強酸の共役塩基などの、あらゆる所望のアニオンまたは適するアニオンである）のＶｉｃｔｏｒｉａ  Ｂｌｕｅ  Ｂ（Ｂａｓｉｃ  Ｂｌｕｅ２６）や、Ｍｅｔｈｙｌ  Ｙｅｌｌｏｗ、Ｍｅｔｈｙｌ  Ｖｉｏｌｅｔ（Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ８）およびＡｕｒａｍｉｎｅ  Ｏ（Ｂａｓｉｃ  Ｙｅｌｌｏｗ２）など、Ｂａｓｉｃ  Ｙｅｌｌｏｗ染料番号、１７および２１など、Ｂａｓｉｃ  Ｒｅｄ染料番号、２，５，９および２９など、Ｂａｓｉｃ  Ｂｌｕｅ染料番号６，７，９，１１，１２，１６，１７，２４，４１，４７および６６など、他のあらゆるＢａｓｉｃ染料およびそれらの混合物が挙げられる。
【００１１】
ポリオキソメタレートとしても知られているヘテロポリ酸は、無機の金属−酸素クラスターを含む酸である。これらの材料は、例えば、「Ｐｏｌｙｏｘｏｍｅｔａｌａｔｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ：Ａｎ  Ｏｌｄ  Ｆｉｅｌｄ  ｗｉｔｈ  Ｎｅｗ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ  ｉｎ  Ｓｅｖｅｒａｌ  Ｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅｓ」，Ｍ．Ｔ．Ｐｏｐｅ  ｅｔ  ａｌ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ．，Ｖｏｌ．３０，ｐ．３４（１９９１）において論じられている。適するヘテロポリ酸の例には、一般式Ｈ3ＰＯ4・１２ＷＯ3・ＸＨ2Ｏ（式中、Ｘは、１２または２４などを含む（しかし、それらに限定されない）一般値を有する変数である）のホスホタングステン酸、一般式Ｈ4ＳｉＯ2・１２ＷＯ3・ＸＨ2Ｏ（式中、Ｘは、１２，２４または２６などを含む（しかし、それらに限定されない）一般値を有する変数である）のシリコタングステン酸、および一般式１２ＭｏＯ3・Ｈ3ＰＯ4・ＸＨ2Ｏ（式中、Ｘは、１２，２４または２６などを含む（しかし、それらに限定されない）一般値を有する変数である）のホスホモリブデン酸など、ならびにそれらの混合物が挙げられ、それらはすべて、例えばウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチケミカル（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．）から市販されている。
【００１２】
本発明の顔料粒子は、ポリアルキレンオキシド化合物、カチオン染料およびヘテロポリ酸を混合することにより調製される。より詳しくは、ポリアルキレンオキシド化合物は水に溶解させるか、あるいは分散させて、一般には少なくとも約０．０００１モル、好ましくは少なくとも約０．００１モル、より好ましくは少なくとも約０．００９モル、且つ一般には約２モル以下、好ましくは約１．５モル以下、より好ましくは約１モル以下の濃度で水中のミセルを生じさせる。但し、量は、これらの範囲外であることが可能である。カチオン染料も、一般には少なくとも約０．５重量％、好ましくは少なくとも約１重量％、より好ましくは少なくとも約２重量％、且つ一般には約５重量％以下、好ましくは約４重量％以下の濃度で水に溶解させる。但し、量は、これらの範囲外であることが可能である。
【００１３】
その後、これらの二つの溶液を合わせて混合する。ポリアルキレンオキシド化合物とカチオン染料の混合物は、その後攪拌され、一般には約２０〜約６０分、好ましくは約２０〜約４０分の時間にわたり、一般には約５０〜約９０℃、好ましくは約６０〜約８０℃の温度に加熱される。但し、温度および時間は、これらの範囲外であることが可能である。加熱プロセス後に、混合物は放置して攪拌しながら室温（一般には約２０〜約２５℃である。但し、温度はこの範囲外であることが可能である）に冷却される。
【００１４】
その後、冷却された混合物は、水、アルコール（グリコール、メタノール、エタノールまたはイソプロパノールなど）またはそれらの混合物中にヘテロポリ酸を含有する溶液で滴定される。ヘテロポリ酸溶液は、一般には少なくとも約０．０３モル、好ましくは少なくとも約０．０３５モル、より好ましくは少なくとも約０．０５モル、且つ一般には約０．２モル以下、好ましくは約０．１モル以下の濃度で多酸を含有する。但し、量は、これらの範囲外であることが可能である。この滴定プロセス中に、ヘテロポリ酸溶液は、所望量のヘテロポリ酸が混合物に添加されるまで、激しい攪拌を行いつつ徐々に滴下される。ヘテロポリ酸は、ヘテロポリ酸対ポリアルキレンオキシド化合物のモル比が一般には少なくとも約１：１、好ましくは少なくとも約５：１、且つ一般には約７：１以下、好ましくは約６：１以下、より好ましくは約５．５：１以下であるような量で添加される。但し、量は、これらの範囲外であることが可能である。
【００１５】
ポリアルキレンオキシド化合物とカチオン染料の水性混合物にヘテロポリ酸溶液を添加する間、溶液は最初は透明なままであり、後で多少の曇りを示す。ヘテロポリ酸は粒子核形成が起きるまで添加される。多すぎるヘテロポリ酸が添加される場合、塊状凝集が観察される。混合物に添加されるヘテロポリ酸の量は、所望サイズの顔料粒子の形成をもたらすヘテロポリ酸の量を決定するために、滴定および得られた製品の後続の粒子分析によって最適化することが可能である。
【００１６】
その後、固体顔料粒子を含有する混合物は、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、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またはアミンなどの強塩基(base)を添加することにより一般には約５〜約８、好ましくは約６〜約７のｐＨに中和される。但し、ｐＨは、これらの範囲外であることが可能である。中和プロセスは、ヘテロポリ酸に結合したプロトンを中和し、形成された顔料粒子の一層の帯電または粒子サイズの一層の成長を妨げる。
【００１７】
本発明の顔料粒子は、一般には少なくとも約５０ｎｍ、好ましくは少なくとも約８０ｎｍ、より好ましくは少なくとも約１００ｎｍ、且つ一般には約３００ｎｍ以下、好ましくは約２５０ｎｍ以下、より好ましくは約２００ｎｍ以下の平均粒径を有する。但し、粒子サイズは、これらの範囲外であることが可能である。粒子は、多くの場合比較的均一なサイズの粒子であり、ＧＳＤの一般な粒子サイズ分布は約１．３以下、好ましくは約１．２以下、より好ましくは１．１以下に等しい。但し、粒子サイズ分布は、これらの範囲外であることが可能である。粒子サイズは、透過電子顕微鏡法またはドップラーシフト光散乱測定などの所望のいかなる技術によっても測定することが可能である。
【００１８】
本発明の顔料粒子は、インクジェット印刷のために用いられるインキを含む水性インキなどの用途のために特に適する。顔料粒子を水性インキ中で用いようとする時、インキ調製プロセスは、一切の粒子分離工程を排除することにより単純化することが可能である。他のインキ原料は、粒子調製プロセスから生じる顔料粒子の水性中和分散液に単純に添加することが可能である。しかし、必要ならば、濾過、凍結乾燥、透析、超遠心分離、溶媒の蒸発、またはこれらの技術の組み合わせなどの、いかなる所望の方法または適する方法によっても粒子を分離することが可能であり、そして粒子を他の材料に再分散させることが可能である。粒子のナノサイズを想定すると、樹脂結合剤の添加および溶媒のストリッピングは、別の材料または媒体に粒子を分散させるための好ましい方法でありうる。本発明の顔料粒子の他の用途の例には、電子写真などの静電画像形成プロセス用のトナー中の着色剤、乳化凝集トナー製造プロセス、組織染などの生物学的用途、光学顕微染色液、フレキソ印刷インキ、またはディスプレイにおいて用いるための微粒子分散液が挙げられる。
【００１９】
水性インキ組成物において、顔料は、界面活性剤の非イオンセグメントおよび／または粒子の表面上のイオン化基によって可溶化され、通常は、インキ中に安定な状態で粒子を維持するためにインキに追加の界面活性剤も分散剤も添加する必要はない。しかし、本発明は、追加の界面活性剤または分散剤を含有するインキも包含する。
【００２０】
本発明の水性インキ組成物は水と本発明による顔料粒子とを含む。インキは水性液体ビヒクルを含む。液体ビヒクルは、水のみから成ることが可能であるか、あるいはエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、アミド、エーテル、ウレア、置換ウレア、エーテル、カルボン酸およびカルボン酸の塩、エステル、アルコール、有機スルフィド、有機スルホキシド、スルホン（スルホランなど）、アルコール誘導体、カルビトール、ブチルカルビトール、セルソルブ、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、エーテル誘導体、アミノアルコール、ケトン、Ｎ−メチルピロリジノン、２−ピロリジノン、シクロヘキシルピロリドン、ヒドロキシエーテル、アミド、スルホキシド、ラクトン、高分子電解質、メチルスルホニルエタノール、イミダゾール、ベタイン、および他の水溶性材料または水混和性材料、ならびにそれらの混合物などの水溶性成分または水混和性成分と水との混合物を含むことが可能である。水溶性有機液または水混和性有機液と水との混合物が液体ビヒクルとして選択される時、水対有機の比は、一般には約１００：０〜約３０：７０、好ましくは約９７：３〜約４０：６０の範囲である。液体ビヒクルの非水成分は、一般に、水の沸点（１００℃）より高い沸点を有する保湿剤または共溶媒として作用する。本発明のインキ組成物において、液体ビヒクルは、一般にはインキの約８０〜約９９重量％、好ましくはインキの約９０〜約９９重量％の量で存在する。但し、量は、これらの範囲外であることが可能である。
【００２１】
本発明のインキは、一般には少なくともインキの約２重量％、好ましくは少なくともインキの約３重量％、より好ましくは少なくともインキの約４重量％、且つ一般にはインキの約１０重量％以下、好ましくはインキの約８重量％以下、より好ましくはインキの約６重量％以下の、いかなる所望の量または有効量でも顔料粒子を含有する。但し、量は、これらの範囲外であることが可能である。必要ならば、顔料、染料またはそれらの混合物などの他の着色剤も本発明のインキに含めることが可能である。
【００２２】
インキに対する他の任意の添加剤には、インキの約０．０００１〜約４重量％、好ましくはインキの約０．０１〜約２．０重量％の量で存在するゼネカ（Ｚｅｎｅｃａ）から入手できるＤＯＷＩＣＩＬ（登録商標）１５０，２００および７５のベンゾエート塩、ソルベート塩、ＰＲＯＸＥＬ（登録商標）ＧＸＬおよびＢＤ２０、ならびにゼネカ（Ｚｅｎｅｃａ）から入手できるＰＡＲＡＤＹＭＥ（登録商標）などの殺虫剤、あるいはインキの０〜約１重量％、好ましくはインキの約０．０１〜約１重量％の量で存在する酸または塩基であるホスフェート塩、カルボキシレート塩、スルフィット塩およびアミン塩などのｐＨ調整剤などが挙げられる。
【００２３】
インクジェット印刷用途で用いられる時、本発明によるインキ組成物は、一般に、インクジェット印刷プロセスで用いるために適する粘度の組成物である。例えば、熱インクジェット印刷用途に関して、一般には、インキ粘度は、室温（すなわち、約２５℃）で、一般には少なくとも約１センチポイズ（約０．１ｃＰａ）、且つ一般には約１０センチポイズ（約１ｃＰａ）以下、好ましくは約７センチポイズ（約０．７ｃＰａ）以下、より好ましくは約５センチポイズ（約０．５ｃＰａ）以下である。但し、粘度は、特に音響インクジェット印刷などの用途のためにインキを用いる時、これらの範囲外であることが可能である。マーキングペン用途で用いられる時、インキ組成物は、一般に、こうした用途で用いるために適する粘度の組成物である。
【００２４】
インキ組成物は、適するいかなるｐＨまたは所望のｐＨの組成物であることも可能である。熱インクジェット印刷プロセスなどの幾つかの実施形態において、一般的なｐＨ値は、少なくとも約２、好ましくは少なくとも約３、より好ましくは少なくとも約５、且つ一般には約１１以下、好ましくは約１０以下、より好ましくは約９以下である。但し、ｐＨは、これらの範囲外であることが可能である。
【００２５】
インキ組成物は、適するいかなるプロセスによっても調製することが可能である。一般には、インキは、原料の単純混合によって調製される。一つのプロセスは、インキを得るためにインキ原料のすべてを合わせて混合し、混合物を濾過することを伴う。インキは、原料を混合し、必要ならば加熱し、そして濾過し、続いて所望の追加のあらゆる添加剤を混合物に添加し、均質混合物を得るまで一般には約５〜約１０分中程度の振とうにより室温で混合することにより調製することが可能である。あるいは、原料のすべてを混合し、必要ならば加熱し、そして濾過することによるなどの所望のあらゆる手順により行われるインキ調製プロセス中に任意のインキ添加剤を他のインキ原料と混合することが可能である。
【００２６】
本発明のインキ組成物は、インキ組成物をインクジェット印刷装置に組み込み、インキ組成物の小滴を基板上に画像状パターンで噴出させることを伴うプロセスにおいて用いることが可能である。特に好ましい実施形態において、印刷装置は、ノズル中のインキを画像状パターンで選択的に加熱し、よってインキの小滴を画像状パターンで噴出させる熱インクジェットプロセスを用いる。もう一つの実施形態において、印刷装置は、インキの小滴を音響ビームによって画像状パターンで噴出させる音響インクジェットプロセスを用いる。なおもう一つの実施形態において、印刷装置は、インキの小滴を圧電振動エレメントの振動によって画像状パターンで噴出させる圧電インクジェットプロセスを用いる。ＸＥＲＯＸ（登録商標）４０２４紙などの普通紙、ＸＥＲＯＸ（登録商標）Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｒｉｅｓ紙、Ｃｏｕｒｔｌａｎｄ４０２４  ＤＰ紙、罫ノート紙、証券紙、Ｓｈａｒｐ  Ｃｏｍｐａｎｙシリカ被覆紙などのシリカ被覆紙およびＪｕｊｏ紙など、透明材料、布地、織物製品、プラスチック、高分子フィルム、金属および木などの無機基板などを含む適するいかなる基板を用いることも可能である。好ましい実施形態において、本プロセスは、普通紙などの多孔質基板またはインキ吸収基板上に印刷すること伴う。
【００２７】
【実施例】
実施例Ｉ
シアン、マゼンタおよびイエロー顔料粒子を次の通り調製した。９×１０-4モルのエトキシル化（ethoxylated）アルキルフェノール（ニューヨーク州ニューヨークのユニオンカーバイド（Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ）から得られるＴＲＩＴＯＮ（登録商標）Ｘ−４０５）を含有する水溶液を以下の表で明示した塩基性染料と以下の表で示した量で混合した。その後、こうして形成された混合物を２０分にわたり８０℃に加熱し、その後放置して連続で攪拌しながら室温（約２０℃）に冷却した。その後、冷却された混合物を一定混合しつつ０．０３４７２モルのホスホタングステン酸（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチケミカル（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．）から得られるもの）の水溶液で計算量が添加されるまで徐々に滴定した。この量は、様々な量のホスホタングステン酸溶液を類似の混合物に添加し、続いて、こうして形成された顔料粒子の得られた粒子サイズを測定する日常的な実験によって前もって決定されていた。その後、水酸化アンモニウムの添加によって中和を行いつつ混合物を攪拌した。顔料粒子の塩基滴定は、最適ｐＨが約７以下であったことを示した。中和が完了した時、得られた顔料粒子分散液を透過電子顕微鏡によって粒子形状およびサイズについて調べ、ドップラーシフト光散乱測定を用いて確認した。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
これらの溶液の色域もＸ−ＲＩＴＥ９３８デンシトメータで評価した。比較の目的で、本発明の三元顔料粒子を製造した同じ染料のレーキ化顔料３重量％を含有する水溶液の色域も評価した。結果は次の通りであった。
【００３０】
【表２】
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【００３１】
データが示すように、本発明の三元顔料粒子は、多くの場合、それらの三元顔料粒子を調製した染料のレーキ化顔料に匹敵する色域と明度を示した。
【００３２】
実施例II
以下の原料の単純混合によってインキ組成物を調製した。用いた顔料は実施例Ｉにおいて調製された三元顔料であった。ＳＩＬＷＥＴ（登録商標）材料をコネチカット州グリニッジのクロンプトンコーポレーション（Ｃｒｏｍｐｔｏｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から得た。表に示した量は重量％である。
【００３３】
【表３】
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【００３４】
こうして調製されたインキをＨＥＷＬＥＴＴ−ＰＡＣＫＡＲＤ６９４ｃインクジェットプリンタに組み込み、紙上および透明素材上に画像を生じさせるために用いた。インキは、ＸＥＲＯＸ（登録商標）トランスペアレンシ上の優れた色域、優れた投影効率、ＸＥＲＯＸ（登録商標）Ｃｏｌｏｒ  Ｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓ紙上の９０％より大きい耐水性値、およびこの紙上の０．０５未満の湿り汚れおよび乾燥汚れを示した。