(57)【要約】  液体中で顔料の安定分散体の形成を可能にする共有結合した安定化基と、少なくとも１個の外部反応性カルボニル基を含有する共有結合した化学種とを有する顔料が開示されている。こうした顔料は、反応性インクジェットインク配合物中で特に有用である。
2009540051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体中で顔料の安定分散体の形成を可能にする１つまたは複数の共有結合した安定化基と、少なくとも１個の外部反応性カルボニル基を含有する１つまたは複数の共有結合した化学種とを有する顔料粒子を含むことを特徴とする自己分散性顔料。
【請求項２】
前記少なくとも１個の外部反応性カルボニル基を含有する共有結合した化学種が、Ｃ１〜Ｃ１０およびそれらの組み合わせからなる群から選択され、ここで、
（Ｃ１）は−Ｃ（＝Ｏ）Ｒであり、
（Ｃ２）は−Ｃ（＝ＮＲ１）Ｒであり、
（Ｃ３）は−Ｃ（＝ＮＲ１Ｒ２）Ｒであり、
（Ｃ４）は−Ｘ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｃ（Ｒ１）Ｈ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒであり、
（Ｃ５）は−Ｘ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｃ（Ｒ１）Ｈ−Ｃ（＝ＮＲ１）−Ｒであり、
（Ｃ６）は−Ｘ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｃ（Ｒ１）Ｈ＝Ｃ（＝ＮＲ１Ｒ２）−Ｒであり、
（Ｃ７）は−Ｃ−（ＯＲ１）２Ｒであり、
（Ｃ８）は
【化１】
2009540051.tif 000009
であり、
（Ｃ９）は
【化２】
2009540051.tif 000010
であり、
（Ｃ１０）は
【化３】
2009540051.tif 000011
であり、
式中、
Ｒは、Ｃ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基あるいはＨであり、
Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基であり、
Ｒ２は、Ｃ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基であり、
Ｘは、ＣＨ２、ＯまたはＮＨであり、
ＥＷＤは、ＣＮ、ＳＯ、ＳＯ２、ＳＯ３、ＳＯ２ＮＨ、ＰＯ、ＰＯ３またはＰＯ２ＮＨ基である
ことを特徴とする請求項１に記載の顔料。
【請求項３】
Ｒがメチル基またはＨであることを特徴とする請求項２に記載の顔料。
【請求項４】
前記共有結合した安定化基が、水性液体中で顔料が安定分散体を形成するのを可能にする、カルボキシレート、アミン、スルホネート、スルフィネート、ホスフェート、アミン、第四級化アミンまたはエトキシレートオリゴマー基から選択されることを特徴とする請求項２に記載の顔料。
【請求項５】
前記顔料粒子が、有機着色顔料粒子または無機顔料粒子からなる群から選択されることを特徴とする請求項２に記載の顔料。
【請求項６】
前記顔料粒子が、酸化されて表面上にカルボキシレート安定化基が形成され、および少なくとも１個の外部反応性カルボニル基を含有する共有結合した化学種を含有するカーボンブラックであることを特徴とする請求項２に記載の顔料。
【請求項７】
液体ビヒクルと自己分散性顔料とを含み、自己分散性顔料が、前記液体ビヒクル中で顔料が安定分散体を形成するのを可能にする共有結合した安定化基と少なくとも１個の外部反応性カルボニル基を含有する共有結合した化学種とを有する顔料粒子を含むことを特徴とするインクジェットインク。
【請求項８】
前記少なくとも１個の外部反応性カルボニル基を含有する共有結合した化学種が、Ｃ１〜Ｃ１０のいずれか１つおよびそれらの組み合わせからなる群から選択され、ここで、
（Ｃ１）は−Ｃ（＝Ｏ）Ｒであり、
（Ｃ２）は−Ｃ（＝ＮＲ１）Ｒであり、
（Ｃ３）は−Ｃ＝Ｃ（ＮＲ１Ｒ２）Ｒであり、
（Ｃ４）は−Ｘ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｃ（Ｒ１）Ｈ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒであり、
（Ｃ５）は−Ｘ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｃ（Ｒ１）Ｈ−Ｃ（＝ＮＲ１）−Ｒであり、
（Ｃ６）は−Ｘ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｃ（Ｒ１）Ｈ＝Ｃ（ＮＲ１Ｒ２）−Ｒであり、
（Ｃ７）は−Ｃ（−ＯＲ１）２Ｒであり、
（Ｃ８）は
【化４】
2009540051.tif 000012
であり、
（Ｃ９）は
【化５】
2009540051.tif 000013
であり、
（Ｃ１０）は
【化６】
2009540051.tif 000014
であり、
式中、
Ｒは、Ｃ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基あるいはＨであり、
Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基であり、
Ｒ２は、Ｃ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基であり、
Ｘは、ＣＨ２、ＯまたはＮＨであり、
ＥＷＤは、ＣＮ、ＳＯ、ＳＯ２、ＳＯ３、ＳＯ２ＮＨ、ＰＯ、ＰＯ３またはＰＯ２ＮＨ基である
ことを特徴とする請求項７に記載の顔料。
【請求項９】
Ｒがメチル基またはＨであることを特徴とする請求項８に記載のインクジェットインク。
【請求項１０】
前記液体ビヒクルが水性ビヒクルであり、前記共有結合した安定化基が、水性ビヒクル中で顔料が安定分散体を形成するのを可能にする、カルボキシレート、アミン、スルホネート、スルフィネート、ホスフェート、アミン、第四級化アミンまたはエトキシレートオリゴマー基から選択されることを特徴とする請求項８に記載のインクジェットインク。
【請求項１１】
前記顔料粒子が、有機着色顔料粒子または無機顔料粒子からなる群から選択されることを特徴とする請求項８に記載のインクジェットインク。
【請求項１２】
前記顔料粒子が、酸化された表面上にカルボキシレート安定化基が形成され、および少なくとも１個の外部反応性カルボニル基を含有する共有結合した化学種を含有するカーボンブラックであることを特徴とする請求項８に記載のインクジェットインク。
【請求項１３】
少なくとも第１のインクと第２のインクとを含むインクジェットインクセットであって、
（ａ）前記第１のインクが液体ビヒクルと自己分散性顔料とを含み、自己分散性顔料が、前記液体ビヒクル中で顔料が安定分散体を形成するのを可能にする共有結合した安定化基と、少なくとも１個の外部反応性カルボニル基を含有する少なくとも１つの共有結合した化学種とを有する顔料粒子を含み、
（ｂ）前記第２のインクが液体ビヒクルと、少なくとも１個の反応性アミン基を有する化学種とを含む
ことを特徴とするインクジェットインクセット。
【請求項１４】
前記少なくとも１個の外部反応性カルボニル基を含有する共有結合した化学種が、Ｃ１〜Ｃ８のいずれか１つおよびそれらの組み合わせからなる群から選択され、ここで、
（Ｃ１）は−Ｃ（＝Ｏ）Ｒであり、
（Ｃ２）は−Ｃ（＝ＮＲ１）Ｒであり、
（Ｃ３）は−Ｃ＝Ｃ（ＮＲ１Ｒ２）Ｒであり、
（Ｃ４）は−Ｘ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｃ（Ｒ１）Ｈ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒであり、
（Ｃ５）は−Ｘ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｃ（Ｒ１）Ｈ−Ｃ（＝ＮＲ１）−Ｒであり、
（Ｃ６）は−Ｘ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｃ（Ｒ１）Ｈ＝Ｃ（ＮＲ１Ｒ２）−Ｒであり、
（Ｃ７）は−Ｃ（−ＯＲ１）２Ｒであり、
（Ｃ８）は
【化７】
2009540051.tif 000015
であり、
（Ｃ９）は
【化８】
2009540051.tif 000016
であり、
（Ｃ１０）は
【化９】
2009540051.tif 000017
であり、
式中、
Ｒは、Ｃ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基あるいはＨであり、
Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基であり、
Ｒ２は、Ｃ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基であり、
Ｘは、ＣＨ２、ＯまたはＮＨであり、
ＥＷＤは、ＣＮ、ＳＯ、ＳＯ２、ＳＯ３、ＳＯ２ＮＨ、ＰＯ、ＰＯ３またはＰＯ２ＮＨ基である
ことを特徴とする請求項１３に記載のインクジェットインクセット。
【請求項１５】
Ｒがメチル基またはＨであることを特徴とする請求項１４に記載のインクジェットインクセット。
【請求項１６】
前記第１のインクの前記液体ビヒクルが水性ビヒクルであり、前記共有結合安定化基が、水性ビヒクル中で顔料が安定分散体を形成するのを可能にするカルボキシレート、アミン、スルホネート、スルフィネート、ホスフェート、アミン、第四化アミンまたはエトキシレートオリゴマー基から選択されることを特徴とする請求項１４に記載のインクジェットインクセット。
【請求項１７】
前記顔料粒子が、有機着色顔料粒子または無機顔料粒子からなる群から選択されることを特徴とする請求項１４に記載のインクジェットインクセット。
【請求項１８】
前記顔料粒子が、酸化されて表面上にカルボキシレート安定化基が形成され、および少なくとも１個の外部反応性カルボニル基を含有する共有結合化学種を含有するカーボンブラックであることを特徴とする請求項１４に記載のインクジェットインクセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、自己分散性顔料およびインクジェットインク中でのその顔料の使用に関する。より詳しくは、本発明は、液体中で顔料の安定分散体の形成を可能にする共有結合した安定化基および更に少なくとも１個の共有結合した外部反応性カルボニル基を有する自己分散性顔料に関する。この顔料は、反応性インクジェットインク配合物中で特に有用である。
【０００２】
関連出願の相互参照
本願は、２００６年６月５日に出願された米国仮特許出願第６０／８１０，９３７号からの優先権を請求する。この特許出願の開示は、その内容全体を本明細書に記載したものとしてすべての目的のために本明細書に引用して援用する。
【背景技術】
【０００３】
インクジェット印刷は、インクの小滴を種々の媒体上に沈着させて所望の画像を形成する非衝撃印刷方法である。小滴は、マイクロプロセッサーによって発生する電気信号に応答してプリントヘッドから吐出する。用いられるインクは、例えば、良好な分散安定性、吐出安定性および媒体への良好な定着を含む厳しい要求を受ける。
【０００４】
インクジェットプリンタは低コストで高品質の印刷を提供し、レーザプリンタなどの他のタイプのプリンタの一般的な代替品になってきた。しかし、インクジェットプリンタは、レーザプリンタの速度およびレーザ印刷画像の耐久性に匹敵できない。高い耐久性を有するインクジェットプリントは非常に有利であろう。
【０００５】
少なくとも２種のインクを含む反応性インクジェットインクセットの使用は、インクジェットプリントの耐久性を高めることが可能である。第１のインクは少なくとも１個の反応性カルボニル基を有する化学種を含有し、第２のインクは少なくとも１個の反応性アミン基を有する化学種を含有する。
【０００６】
こうした反応性インクセットの利点は、米国特許公報（特許文献１）（２００６年３月９日出願）に完全に記載されており、２種のインクが重なり状態で基材上に印刷される時に最良に実現することが可能である。こうして、反応性化学種の両方のタイプは基材上で近傍にあり、架橋は容易に起きて、それによってプリントの耐久性を高めることが可能である。インクの印刷は、いかなる順序でも、または同時に起きることが可能である。反応性カルボニル基と反応性アミン基の架橋反応を促進するために、印刷された基材を加熱することが有利な場合がある。この目的のために有用な温度は、典型的には約６０℃〜約１５０℃である。
【０００７】
適合性で安定性であるとともに反応性インクセットに容易に導入して性能を最適化できる反応性化学種の選択を広げるために新規の化学品がなお必要とされている。従って、インクジェット印刷のために適する反応性カルボニル基含有自己分散性顔料が必要とされ、本発明の目的は、こうした顔料を提供することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国仮特許出願第６０／７８０，７０６号明細書
【特許文献２】米国特許第６，８５２，１５６号明細書
【特許文献３】米国特許第６，７２３，１６１号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００４／０１０３８２２号明細書
【特許文献５】米国特許第５，７１８，７４６号明細書
【特許文献６】米国特許第５，８４６，３０７号明細書
【特許文献７】米国特許第５，８６１，４４７号明細書
【特許文献８】米国特許第６，４６８，３４２号明細書
【特許文献９】米国特許第６，４８０，７５３号明細書
【特許文献１０】米国特許第６，８３１，１９４号明細書
【特許文献１１】米国特許第６，６６０，０７５号明細書
【特許文献１２】米国特許第６，７５８，８９１号明細書
【特許文献１３】米国特許出願公開第２００４／０１３８３４２号明細書
【特許文献１４】米国特許出願公開第２００１／００３６９９４号明細書
【特許文献１５】米国特許第５，９２２，１１８号明細書
【特許文献１６】米国特許第５，９００，０２９号明細書
【特許文献１７】米国特許第５，８５１，２８０号明細書
【特許文献１８】米国特許第５，８９５，５２２号明細書
【特許文献１９】米国特許第５，８８５，３３５号明細書
【特許文献２０】米国特許第５，８５１，２８０号明細書
【特許文献２１】米国特許第５，８３７，０４５号明細書
【特許文献２２】米国特許第６，３９８，８５８号明細書
【特許文献２３】米国特許第６，４９４，９４３号明細書
【特許文献２４】米国特許第６，５０６，２４５号明細書
【特許文献２５】米国特許第５，７１３，９８８号明細書
【特許文献２６】米国特許第６，３３６，９６５号明細書
【特許文献２７】米国特許第６，４３２，１９４号明細書
【特許文献２８】特開平第１１３２３１７６号公報
【特許文献２９】特開平第１１３２３１７８号公報
【特許文献３０】特開平第１１３２３２２９号公報
【特許文献３１】特開平第１１３２３１７９号公報
【特許文献３２】特開平第１１３２３２２２号公報
【特許文献３３】特開平第１１３３５５８６号公報
【特許文献３４】特開平第１１３３５５８７号公報
【特許文献３５】米国特許第６，１５０，４３３号明細書
【特許文献３６】米国特許第６，３２３，２５７号明細書
【特許文献３７】米国特許第６，７２３，７８３号明細書
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ツボカワ（Ｔｓｕｂｏｋａｗａ）、Ｐｒｏｇ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ、１７巻、４１７〜４７０頁（１９９２年）
【非特許文献２】Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊｐｎ．、７５、２１１５〜２１３６頁（２００２）
【非特許文献３】ハウエル（Ｈｏｗｅｌｌ）およびリウ（Ｌｉｕ）、Ｔｈｅｒｍｏｃｈｉｍｉｃａ  Ａｃｔａ、２４３、（１９９４年）、１６９〜１９２頁
【非特許文献４】ワン（Ｗａｎｇ）ら、Ｄｙｅｓ  ａｎｄ  Ｐｉｇｍｅｎｔｓ、４１（１９９９年）、３５〜３９頁
【非特許文献５】Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ、３６巻、１７５３頁（１９８０年）
【非特許文献６】Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、２８巻、４２５５〜４２５８頁、１９８７年
【非特許文献７】ツボカワ、Ｒｅａｃｔｉｖｅ  ａｎｄ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ、２７、７５〜８１頁（１９９５年）
【非特許文献８】Ｍ．クニシマ（Ｍ．Ｋｕｎｉｓｈｉｍａ）、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ、５７、１５５１〜１５５８頁（２００２年）
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一態様において、本発明は、（ａ）液体中で顔料の安定分散体の形成を可能にする共有結合した安定化基および（ｂ）少なくとも１個の外部反応性カルボニル基を含有する共有結合した化学種を有する顔料粒子を含む自己分散性顔料に関する。
【００１１】
本発明は、液体ビヒクルと顔料とを含み、顔料が、液体中で顔料の安定分散体の形成を可能にする共有結合した安定化基と、少なくとも１個の外部反応性カルボニル基を含有する共有結合した化学種とを有する顔料粒子を含む、インクジェットインクを更に提供する。
【００１２】
本発明は、少なくとも第１のインクと第２のインクとを含むインクジェットインクセットであって、
（ａ）第１のインクが液体ビヒクルと顔料とを含み、顔料が、液体中で顔料の安定分散体の形成を可能にする共有結合した安定化基と、少なくとも１個の外部反応性カルボニル基を含有する共有結合した化学種とを有する顔料粒子を含み、
（ｂ）第２のインクが液体ビヒクルと、少なくとも１個の反応性アミン基を有する化学種とを含む
インクジェットインクセットも提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施において有用なカルボニル基含有自己分散性のカーボンブラック粒子または有機顔料粒子を製造するために使用できる７つの合成経路の例を図で示している（得られた顔料粒子をそれぞれ粒子１１〜１７と呼ぶ）。
【図２】図１のカルボニル自己分散性顔料粒子１１を製造する反応において用いられるジアゾ化前駆体の調製を示している。
【図３】図１のカルボニル自己分散性顔料粒子１２を製造する反応において用いられるジアゾ化前駆体の調製およびカルボニル自己分散性顔料粒子１２の類似体を調製するための代替アルキル化試薬を示している。
【図４】図１のカルボニル自己分散性顔料粒子１３を製造する反応において用いられるアミン前駆体の調製を示している。
【図５】図１のカルボニル自己分散性顔料粒子１５および１６を製造する反応において用いられるベータケトアミド前駆体の調製を示している。
【図６】図１のカルボニル自己分散性顔料粒子１７を製造する反応において用いられるジケトン前駆体の調製を示している。
【図７】本発明の実施において有用なカルボニル自己分散性のカーボンブラックまたは有機顔料粒子を形成するために使用できる３つの追加の合成経路を例示している。
【図８】本発明の実施において有用なカルボニル自己分散性のカーボンブラックまたは有機顔料粒子を製造する他の３つの反応の例を示している。
【図９】Ｄ基にカルボニル基を結合することにより本発明の実施において有用なカルボニル自己分散性のカーボンブラックまたは有機顔料粒子を製造するために使用できる２つの更なる反応の例を示している。
【図１０】本発明の実施において有用なカルボニル自己分散性のカーボンブラックまたは有機顔料へのもう１つの合成経路の例を示している。
【図１１】本発明の実施において有用なカルボニル自己分散性無機顔料を製造するための合成経路の例を示している。
【図１２】本発明の実施において有用なカルボニル自己分散性無機顔料を製造するための合成経路の例を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、カルボニル自己分散性顔料、すなわち、液体中で顔料の安定分散体の形成を可能にする共有結合した安定化基と、少なくとも１個の外部反応性カルボニル基を含有する共有結合した化学種とを含有する顔料粒子を有する顔料を提供する。顔料粒子は、液体中で顔料の安定分散体を形成するのを可能にするのに十分な数の共有結合した安定化基を含有し、そして少なくとも１個の共有結合した外部反応性カルボニル基を含有する。好ましくは、顔料粒子は、２つ以上の外部反応性カルボニル基を含有する。カルボニル自己分散性顔料は、インクセット中のもう１つのインクが反応性アミン基を有する化学種を含有する時にインクジェットセットインク中で特に有用である。
【００１５】
当該技術分野で一般に理解され、本明細書において用いられる「自己分散性」という用語は、他のいかなる分散剤も存在しない状態で液体中で顔料粒子が安定分散体を形成するように、顔料粒子の表面に共有結合した安定化基を有する顔料を意味する。液体中で顔料の安定分散体の形成を可能にする共有結合した安定化基は、本明細書で「Ｄ」基、すなわち、分散性基と呼ぶ。
【００１６】
本発明によると、新規の自己分散性顔料が所望の架橋反応に参加できるように、新規の自己分散性顔料に反応性カルボニル基も提供される。一般に、架橋において有効である反応性カルボニル基は分散において有効ではなく、従って、本自己分散性顔料上の共有結合した分散性基および共有結合した反応性カルボニル基は、典型的には別個で異なる化学種である。共有結合した分散性基を有する自己分散性顔料は当該技術分野で周知されているが、共有結合した分散性基と反応性カルボニル基の両方を有する自己分散性顔料は新規で独特である。
【００１７】
カルボニル基は、ａ）カルボニル基が顔料分子式の一部ではなく、顔料粒子の表面で実質的に顔料分子のみに結合されている、ｂ）カルボニル基が外部末端、すなわち、顔料粒子に共有結合されている実体の顔料粒子に共有結合されていない末端における末端基であるという意味で「外部」基である。カルボニル基が反応性アミン基と反応できる、すなわち、反応性アミン基により架橋できるので、カルボニル基は「反応性」と呼ばれる。これらのカルボニル基の反応性は、顔料粒子に共有結合されている実体の外部末端におけるカルボニル基の位置の結果として高められる。種々のアルキル基またはアリール基あるいは水素をカルボニル基に結合させて、ケトンまたはアルデヒドを形成することが可能である。カルボニル基の反応性は、メチル基または水素をカルボニル基に結合させる時に最高であると予想される。外部反応性カルボニル基を含有する化学種は、顔料粒子に直接共有結合することが可能であるか、顔料粒子に共有結合されている他の基に結合させることが可能であるか、または顔料粒子に共有結合されているポリマー鎖に付加することが可能である。
【００１８】
顔料粒子は、カーボンブラック粒子、有機着色顔料粒子または無機顔料粒子であることが可能である。乾燥形態を取った代表的な商用顔料には、以下の顔料が挙げられる。
【００１９】
【表１】
2009540051.tif 000003
【００２０】
【表２】
2009540051.tif 000004
【００２１】
【表３】
2009540051.tif 000005
【００２２】
水−湿りプレスケーキの形態を取って入手できる代表的な商用顔料には、「ヒューコフタル（Ｈｅｕｃｏｐｈｔｈａｌ）」（登録商標）Ｂｌｕｅ  ＢＴ−５８５−Ｐ、「トルイジン（Ｔｏｌｕｉｄｉｎｅ）」Ｒｅｄ  Ｙ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３）、「キンド（Ｑｕｉｎｄｏ）」（登録商標）Ｍａｇｅｎｔａ（ピグメントレッド１２２）、「マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）」ＲＶ−６８３１プレスケーキ（ニュージャージー州ハレドンのモベイ・ケミカル、ハーモンディビジョン（Ｍｏｂａｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｈａｒｍｏｎ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ（Ｈａｌｅｄｏｎ，ＮＪ）））、「サンファスト（Ｓｕｎｆａｓｔ）」ＲＴＭ  Ｍａｇｅｎｔａ１２２（オハイオ州シンシナティのサンケミカル（Ｓｕｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐ．（Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，ＯＨ）））、「インド（Ｉｎｄｏ）」（登録商標）Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｓｃａｒｌｅｔ（ピグメントレッド１２３）、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．７１１４５）、「トルイジン（Ｔｏｌｕｉｄｉｎｅ）」Ｒｅｄ  Ｂ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３）、「ワトチュング（Ｗａｔｃｈｕｎｇ）」（登録商標）Ｒｅｄ  Ｂ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８）、「パーマネントルビン（Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｒｕｂｉｎｅ）」Ｆ６Ｂ１３−１７３１（ピグメントレッド１８４）、「ハンサ（Ｈａｎｓａ）」（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ（ピグメントイエロー９８）、「ダラマール（Ｄａｌａｍａｒ）」（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ  ＹＴ−８９３−Ｐ（ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．１１７４１）、「サンブライト（Ｓｕｎｂｒｉｔｅ）」（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ１７（オハイオ州シンシナティのサンケミカル（Ｓｕｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐ．（Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ）））、「トルイジン（Ｔｏｌｕｉｄｉｎｅ）Ｙｅｌｌｏｗ  Ｇ（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１）、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｓｃａｒｌｅｔ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６０）、Ａｕｒｉｃ  Ｂｒｏｗｎ（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン６）などが挙げられる。カーボンブラックなどのブラック顔料は、一般に水性プレスケーキの形態を取っては入手できない。
【００２３】
インクジェットインクの液体ビヒクルキャリアは水性または有機であることが可能である。
【００２４】
「水性液体」または「水性ビヒクル」という用語は、水または水と少なくとも１種の水溶性有機溶媒（共溶媒）の混合物を意味する。適する混合物の選択は、所望の表面張力および粘度、選択された着色剤、インクの乾燥時間およびインクを上に印刷する基材のタイプなどの特定の用途の要件に応じて異なる。水と水溶性溶媒の混合物を用いる場合、水性ビヒクルは、典型的には約３０％〜約９５％の水を含有し、残り（すなわち、約７０％〜約５％）は水溶性溶媒である。好ましい組成物は、水性ビヒクルの全重量を基準にして約６０％〜約９５％の水を含有する。
【００２５】
「有機液体」または「有機ビヒクル」は、実質的に非水性であるとともに有機溶媒または有機溶媒の混合物よりなる液体またはビヒクルを意味する。これらの溶媒は極性および／または非極性であることが可能である。極性溶媒の例には、アルコール、エステル、ケトンおよびエーテル、特に、モノプロピレングリコール、ジプロピレングリコールおよびトリプロピレングリコールのモノメチルエーテル、およびエチレングリコール、ジエチレングリコールおよびトリエチレングリコールのモノ−ｎ−ブチルエーテルなどのグリコールおよびポリグリコールのモノアルキルエーテルおよびジアルキルエーテルが挙げられる。非極性溶媒の例には、少なくとも６個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素および芳香族炭化水素、ならびに製油所蒸留製品および製油所蒸留副生物を含むそれらの混合物が挙げられる。水を有機ビヒクルに故意に添加しない時でさえ、偶発的な多少の水は配合物に運ばれ得るが、一般に、これは、約２〜４％以下である。本明細書で用いられる有機ビヒクルは、非水性ビヒクルの全重量を基準にして約１０重量％以下、好ましくは約５重量％以下の水を有する。
【００２６】
水性ビヒクルまたは有機ビヒクル中で粒子を安定化させる、すなわち、粒子を自己分散性にする共有結合した安定化基により顔料を官能化させる多くの方法を開示してきた。水性液体のための共有結合した安定化基は、カルボキシレート、アミン、スルホネート、スルフィネート、ホスフェート、アミン、第四級化アミンまたはエトキシレートオリゴマー基あるいはこれらの安定化基を含有する共有結合したポリマーであることが可能である。
【００２７】
これらの共有結合した基は、調製されたままで、または酸性基を塩基で中和してアニオンを形成するか、あるいは塩基性基を酸で中和してカチオンを形成することにより、顔料粒子が安定分散体を形成することを可能にするのに十分な量で存在する必要がある。
【００２８】
吸着されたカチオンまたはアニオンによって、または水性液体のための共有結合アニオン基または共有結合カチオン基によって、分散液を形成するために無機酸化物粒子を安定化させることが可能であるか、または有機液体中で分散可能であるように無機酸化物粒子を安定化させることが可能である。本明細書で用いられる共有結合した安定化基は、共有結合アニオン基または共有結合カチオン基のみでなく、これらの吸着されたカチオンまたはアニオンも含む。
【００２９】
有機液体に関して、有機液体に適合する共有結合した安定化基が用いられる。有機液体中の安定化基は、結合された酸基または塩基性基の有機溶媒適合性塩であることも可能である。
【００３０】
粒子の表面の酸化によって生成するカルボキシレート基によって安定化された自己分散性カーボンブラック粒子分散液は多くの特許において開示されている。媒体ミル内でのカーボンブラックのオゾン化および粉砕によって調製された自己分散性カーボンブラックは米国特許公報（特許文献２）において開示されている。超音波エネルギーおよび過酸化水素によるか、または熱および一過硫酸塩によるカーボンブラックの処理によってカーボンブラック分散液を調製する方法は、米国特許公報（特許文献３）および米国特許公報（特許文献４）において開示されている。一連の特許、米国特許公報（特許文献５）、米国特許公報（特許文献６）、米国特許公報（特許文献７）、米国特許公報（特許文献８）および米国特許公報（特許文献９）には、カーボンブラックを酸化させるために低酸化岩塩試薬を用いる安定分散液の調製が開示されている。
【００３１】
米国特許公報（特許文献１０）には、炭素粒子と環式アルデヒドおよびＡｌＣｌ３触媒との反応による炭素粒子の表面改質および安定水性分散液の形成が開示されている。
【００３２】
米国特許公報（特許文献１１）には、カルボニル基によって活性化された二重結合および三重結合を含有する試薬、例えば、無水マレイン酸による炭素粒子の表面改質が開示されている。この化学作用を用いて、水性環境（アニオン基およびカチオン基）または有機環境において粒子を安定化させることができる様々な基を粒子に共有結合させることが可能である。
【００３３】
米国特許公報（特許文献１２）には、水性環境における分散安定性のためのカルボキシレート、スルホネート、アミンまたは第四級基あるいは有機環境において粒子の分散液を安定化させる有機基により炭素粒子を官能化するための一般式の有機化合物と炭素粒子の反応が開示されている。
【００３４】
米国特許公報（特許文献１３）には、炭素粒子を安定な水性分散液にすることができる一般式Ｒ１−Ｎ＝Ｎ−Ｒ２（式中、Ｒは、置換されていないか、またはアクセプタ置換基またはドナー置換基で置換されているアリール基である）の化合物と反応させた炭素粒子が記載されている。
【００３５】
米国特許公報（特許文献１４）には、一般式Ｒ１−Ｓｘ−Ｒ２の化合物とカーボンブラック粒子との反応によってスルフィド連結またはポリスルフィド連結を経由して結合される有機基により変性されたカーボンブラック粒子が記載されている。
【００３６】
米国特許公報（特許文献１５）、米国特許公報（特許文献１６）、米国特許公報（特許文献１７）、米国特許公報（特許文献１８）、米国特許公報（特許文献１９）、米国特許公報（特許文献２０）および米国特許公報（特許文献２１）には、有機安定化基がジアゾニウム塩の一部であるジアゾニウム反応を経由してカーボンブラックに有機安定化基を結合させる方法が開示されている。安定化基には、水性媒体中で粒子の分散を安定化させるカルボキシレート、スルホネート、アミンおよび第四級アミンならびに有機媒体中で粒子を安定化させる有機基が挙げられる。米国特許公報（特許文献２２）、米国特許公報（特許文献２３）および米国特許公報（特許文献２４）には、着色有機顔料に安定化基を結合する類似の方法が記載されている。米国特許公報（特許文献２５）、米国特許公報（特許文献２６）および米国特許公報（特許文献２７）には、有機ビヒクルまたは水性ビヒクル中で顔料を安定化させる非イオン安定化基（および任意にイオン基）を含有するジアゾニウム塩により官能化されたカーボンブラックが記載されている。
【００３７】
カーボンブラック粒子は、水性ビヒクルまたは有機ビヒクル中で粒子の分散を安定化させるラジカル含有基の付加によって変性することが可能である。こうした分散液はインクジェットのために適することが可能である。（特許文献２８）には、一般式（Ｘ）（Ｙ）（ＣＮ）Ｃ−Ｎ＝Ｎ−Ｃ（ＣＮ）（Ｙ）（Ｘ）（式中、ＸおよびＹは疎水性基または親水性基を含有することができる置換基である）のアゾニトリル化合物により官能化されたカーボンブラックが記載されている。親水性基による好ましいラジカル形成試薬の例は４，４’−アゾビス（４−シアノペンタンカルボン酸）である。
【００３８】
（特許文献２９）には、一般式Ａ１−Ｏ−Ｎ＝Ｎ−Ｏ−Ａ２（式中、Ａ１およびＡ２は、親水性基または疎水性基を含有することができる同じかまたは異なる置換された線状、分岐または環式の炭化水素基である）のハイポニトリルエステルにより官能化された炭素粒子が開示されている。
【００３９】
（特許文献３０）には、一般式Ａ１−Ｎ＝Ｎ−Ａ２（式中、Ａ１およびＡ２は、親水性基または疎水性基を含有することができる同じかまたは異なる置換された線状、分岐または環式の炭化水素基である）のアゾ化合物により官能化された炭素粒子が開示されている。水性分散性を与えるアゾラジカル形成化合物には、下記が挙げられる。
【００４０】
【化１】
2009540051.tif 000006
【００４１】
（特許文献３１）には、一般式Ａ１−Ｏ（Ｏ＝）Ｃ−Ｏ−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−Ａ２（式中、Ａ１およびＡ２は、親水性基または疎水性基を含有することができる同じかまたは異なる置換された線状、分岐または環式の炭化水素基である）のペルオキシジカーボネート化合物により官能化された炭素粒子が記載されている。
【００４２】
（特許文献３２）には、一般式Ａ１−Ｏ−Ｏ−Ｈ（式中、Ａ１は、親水性基または疎水性基を含有することができる、置換された線状、分岐または環式の炭化水素基である）のヒドロペルオキシド化合物により官能化された炭素粒子が開示されている。
【００４３】
（特許文献３３）には、一般式Ａ１（Ｏ＝）Ｃ−Ｏ−Ｏ−Ａ２（式中、Ａ１およびＡ２は、親水性基または疎水性基を含有することができる、同じかまたは異なる置換された線状、分岐または環式の炭化水素基である）のペルオキシエステル化合物により官能化された炭素粒子が記載されている。
【００４４】
（特許文献３４）には、一般式Ａ１−Ｏ−Ｏ−Ａ２（式中、Ａ１およびＡ２は、親水性基または疎水性基を含有することができる、異なる置換された線状、分岐または環式の炭化水素基である）のペルオキシエステル化合物により官能化された炭素粒子が記載されている。
【００４５】
（特許文献３４）には、一般式Ａ１−Ｃ（Ｏ＝）−Ｏ−Ｏ−Ｃ（Ｏ＝）−Ａ２（式中、Ａ１およびＡ２は、親水性基または疎水性基を含有することができる、異なる置換された線状、分岐または環式の炭化水素基である）のジアシルペルオキシドにより官能化された炭素粒子が記載されている。
【００４６】
ポリマーの表面グラフト化によるカーボンブラックの安定化は、（非特許文献１）および（非特許文献２）によって広範囲にわたり精査された。グラフト化の主要な３つの方法の内、カーボンブラック表面上への成長ポリマー鎖の停止反応はグラフト鎖の最低％を提供した。カーボンブラック粒子の表面に結合された開始基によるグラフト化ならびに官能基を含有する予備成形されたポリマーおよびオリゴマーと炭素表面に既に結合された官能基との反応は良好な結果を提供している。
【００４７】
共有結合したポリマーを導入するインクジェット用途における使用のための自己分散性顔料の調製は、米国特許公報（特許文献３５）および米国特許公報（特許文献３６）に記載されている。調製は、ビニル不飽和を有する基が結合される、水分散性のために変性された顔料で開始する。これらの不飽和サイトにグラフトさせて、ポリマー鎖を形成するために広範囲のモノマーが開示されている。
【００４８】
カルボニル自己分散性有機顔料およびカルボニル自己分散性カーボンブラック顔料を様々な方法で調整することが可能である。少なくとも１個の外部反応性カルボニル基を含有する化学種をインクジェットインク用途のために適する自己分散性顔料粒子に共有結合させることが可能である。少なくとも１個の外部反応性カルボニル基を含有する化学種を共有結合させる前に安定化基を付加するのは、カルボニル基の付加の前に適切な顔料粒子サイズを達成するとともに確実なものにすることが可能である点で有利であり得る。あるいは、安定化基および少なくとも１個の外部反応性カルボニル基を含有する化学種を単一プロセスで顔料粒子に共有結合させることが可能である。
【００４９】
少なくとも１個の外部反応性カルボニル基を含有する化学種は、ケトン、ベータジケトン、ベータケトエステル基、それらのイミン形態およびエナミン形態ならびにそれらのアルデヒド類似体であることが可能である。イミン形態およびエナミン形態は、アミンがカルボニル入り溶液中に存在する時にカルボニルと平衡にあることが可能である。種々の化学種を次の通り示す。
−Ｃ（＝Ｏ）Ｒ（式中、Ｒはケトンに関してＣ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基であり、アルデヒドに関してＲはＨである）
−Ｃ（＝ＮＲ１）Ｒ（式中、Ｒはイミンに関してＣ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基であり、アルデヒド類似体に関してＲはＨであり、Ｒ１はＣ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基である）
−Ｃ＝Ｃ（＝ＮＲ１Ｒ２）Ｒ（式中、Ｒはエナミンに関してＣ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基であり、アルデヒド類似体に関してＲはＨであり、Ｒ１およびＲ２は同じかまたは異なるＣ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基である）
−Ｘ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｃ（Ｒ１）Ｈ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ（式中、Ｘはベータジケトンに関してＣＨ２であり、ベータケトエステルに関してＸはＯまたはＮＨであり、Ｒ１はＣ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基であり、Ｒはケトンに関してＣ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基であり、アルデヒド類似体に関してＲはＨである）
−Ｘ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｃ（Ｒ１）Ｈ−Ｃ（＝ＮＲ１）−Ｒ（式中、ＸはＣＨ２、ＯまたはＮＨであり、Ｒ１はＣ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基であり、Ｒは上のジケトンおよびエステルのイミン形態類似体に関してＣ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基であり、アルデヒド類似体に関してＲはＨである）
−Ｘ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｃ（Ｒ１）Ｈ＝Ｃ（ＮＲ１Ｒ２）−Ｒ（式中、ＸはＣＨ２、ＯまたはＮＨであり、Ｒ１およびＲ２は同じかまたは異なるＣ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基であり、Ｒは上のジケトンおよびエステルのエナミン形態類似体に関してＣ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基であり、アルデヒド類似体に関してＲはＨである）
【００５０】
少なくとも１個の外部反応性カルボニル基を含有する化学種は、電子吸引性基（ＥＷＤ）によって活性化されたケトン基およびアルデヒド基も含む。ＥＷＤは、ＣＮ基、ＳＯ基、ＳＯ２基、ＳＯ３基、ＳＯ２ＮＨ基、ＰＯ基、ＰＯ３基またはＰＯ２ＮＨ基であることが可能である。顔料粒子または顔料粒子化学種に共有結合された実体へのこれらの化学種の結合の点は、原子価が許せば、反応性カルボニルとＥＷＤとの間のアルファ炭素を通して、またはＥＤＷを通してのいずれかであることが可能である。種々の化学種を次の通り示す。
【００５１】
【化２】
2009540051.tif 000007
【００５２】
式中、ＥＷＤは、ＣＮ、ＳＯ、ＳＯ２、ＳＯ３、ＳＯ２ＮＨ、ＰＯ、ＰＯ３またはＰＯ２ＮＨ基であり、Ｒ１はＣ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基であり、Ｒは活性化ケトンに関してＣ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基であり、活性化アルデヒドに関してＲはＨである。
【００５３】
化学種は、ケタール、アセタール、環式ケタールまたは環式アセタール基であることも可能である。ケタールおよびアセタールは中性において安定であるか、または僅かにアルカリ性溶液であるが、酸の存在下で反応性ケトンまたは反応性アルデヒドに戻る。種々の化学種を次の通り示す。
−Ｃ（−ＯＲ１）２Ｒ（式中、Ｒ１はＣ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基であり、Ｒはケタールに関してＣ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基であり、アセタールに関してＲはＨである）
【００５４】
【化３】
2009540051.tif 000008
【００５５】
（式中、Ｒは環式ケタールに関してＣ１〜Ｃ１０のアルキル基またはアリール基であり、環式アセタールに関してＲはＨである）
【００５６】
上の化学種のすべてにおいて、Ｒがメチル基またはＨであることが好ましい。
【００５７】
要約すると、少なくとも１個の外部反応性カルボニル基を含有する化学種は、ケトン、アルデヒド、ベータジケトン、ベータケトエーテル；ケトン、アルデヒド、ベータジケトンおよびベータケトエーテルのイミン形態およびエナミン形態、ケタール、アセタール、環式ケタール、環式アセタール、電子吸引性基で活性化されたケトン、電子吸引性基で活性化されたアルデヒドおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される。本明細書で用いられるケトンまたはアルデヒド基は、これらの基のすべてを含む。
【００５８】
図面をここで参照すると、参照番号１１〜１７によって特定されている所望のカルボニル自己分散性カーボンブラック顔料または有機顔料粒子をもたらす、参照番号１０によって特定されたカーボンブラック顔料または有機顔料粒子とジアゾ化試薬との反応の７つの例が図１で例示されている。図示されているカーボンブラック顔料粒子または有機顔料粒子１０は、水性ビヒクル中で安定分散体の形成を可能にするためにＤ基を含有するように表面官能化されている。分散性Ｄ基は、所定の顔料のために適切である上述した方法のいずれかによって導入することが可能である。顔料粒子表面への反応性ケトン基または反応性アルデヒド基の共有結合はジアゾ化試薬により行われる。
【００５９】
カルボニル自己分散性顔料粒子１１を製造する反応において用いられるジアゾ化前駆体は、水性ＨＣｌ中で亜硝酸ナトリウムによりジアゾ化され得る市販の化合物であるパラアミノアセトフェノンを用いて図２に示したように調製される。その後、ジアゾ化前駆体を図１に示した分散顔料粒子と反応させて、所望のカルボニル自己分散性顔料粒子を提供する。
【００６０】
カルボニル自己分散性顔料粒子１２または１４を製造する反応において用いられるジアゾ化前駆体を調製するために用いられるアミノケトンは、顔料粒子１２に関して図３で示したように（非特許文献３）によって記載された合成戦略に似た合成戦略を用いて製造することが可能である。ｐ−クロロニトロベンゼン上のクロロ基はメチルアセトアセテートアニオンで置換され、その後、ニトロ基を還元し、加水分解し、脱カルボキシル化してアミンをもたらし、アミンを水性ＨＣｌ中で亜硝酸ナトリウムによりジアゾ化することが可能である。その後、ジアゾ化前駆体を図１に示した分散顔料粒子と反応させて、反応性脂肪族ケトン基を有する所望のカルボニル自己分散性顔料粒子を提供する。このケトンの類似体、例えば、図１に示した所望のカルボニル自己分散性顔料粒子１４を製造する反応において用いられる類似体は、図３に示したアルキル化剤などの代替アルキル化剤を用いることにより調製することが可能である。
【００６１】
カルボニル自己分散性顔料粒子１３を製造する反応において用いられるアミン前駆体は、図４に示した（非特許文献４）によって記載された合成経路に似た合成経路によって調製することが可能である。市販されているスルフィン酸のナトリウム塩をクロロアセトンと反応させることが可能であり、その後、アセチル基を開裂してアミンを形成し、その後、ジアゾ化する。その後、アミン前駆体を図１に示した分散顔料粒子と反応させて、所望のカルボニル自己分散性顔料粒子を提供する。
【００６２】
カルボニル自己分散性顔料粒子１５および１６を製造する反応において用いられるベータケトアミド前駆体は、１５の場合ｐ−ニトロベンジルアミンまたは１６の場合ｐ−ニトロアニリンを図５に示した２，２，６−トリメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンと反応させることにより調製することが可能である。その後、ニトロ基を図示したようにアミンに還元し、各々を水性ＨＣｌ中で亜硝酸ナトリウムによりジアゾ化する。その後、ベータケトアミド前駆体を図１に示した分散顔料粒子と反応させて、反応性ベータケトン基を有する所望のカルボニル自己分散顔料粒子を提供する。
【００６３】
カルボニル自己分散性顔料粒子１７を製造する反応において用いられるジケトン前駆体は、アセチルアセトンアニオンと反応させる遮断ビニルスルホンのスルフェートエステルで出発することにより図６に示したように調製することが可能である。この後にアミンを保護するアセチル基を開裂させる。得られたアミンを水性ＨＣｌ中で亜硝酸ナトリウムによりジアゾ化することが可能である。その後、ジケトン前駆体を分散顔料粒子と反応させて、反応性ベータジケトン基を有する所望のカルボニル自己分散性顔料粒子を提供する。
【００６４】
反応性カルボニル基を有する自己分散性カーボンブラックまたは有機顔料粒子を製造するためのもう１つの経路の３つの例を図７で例示している。カーボンブラック顔料または有機顔料粒子２０は、水性ビヒクル中で安定分散体の形成を可能にするためにＤ基を含有するように表面官能化されている。再び、所定の顔料のために適切である上述した方法のいずれかによって分散性Ｄ基を導入することが可能である。カルボニル基および活性化二重結合を含有する試薬を顔料粒子２０と反応させて、カルボニル自己分散性顔料粒子２１、２２および２３を製造する。粒子２２へのケトン前駆体をジケテンとフタルイミドとの間の反応によって調製することが可能である。粒子２２および２３のためのケトン試薬前駆体は市販されている。
【００６５】
反応性カルボニル基を有する自己分散性カーボンブラックまたは有機顔料粒子を製造するためのなおもう１つの経路の３つの例を図８で例示している。カーボンブラックまたは有機顔料粒子３０は、Ｄ基を含有するように表面官能化されている。ラジカルに切断できるとともに反応性カルボニル基を含有する試薬を顔料粒子３０と反応させて、カルボニル自己分散性顔料粒子３１、３２および３３を製造する。３１、３２および３３のためのアゾケトン前駆体の調製は、（非特許文献５）および（非特許文献６）に記載されている。
【００６６】
安定化基または既に顔料表面に結合されている他の基上での適切な反応によってカルボニル自己分散性顔料を調製することが可能である。（非特許文献７）は、すべて粒子表面に付加されたカルボキシル基から誘導されたアシルアジ化物、無水物、アシルイミダゾール、ｐ−ニトロフェニルエステルおよびペンタクロロフェニルエステルにより官能化されたカーボンブラックに末端アミンまたはヒドロキシル基によりポリマーおよびオリゴマーを結合させることを開示した。アミンと反応性カルボニルの両方あるいはアセタールまたはケタールとしてのカルボニルを含有する試薬をカルボキシ化カーボンブラックおよび他の有機顔料に同じ方式で付加して、カルボニル自己分散性顔料を形成することが可能である。
【００６７】
（非特許文献８）は、水溶液中で７０％以上の収率でカルボン酸またはカルボン酸エステルのアミドを調製するために４−（４，６−ジメトキシ−１，３，５−トリアジン−２−イル）−４−メチルモルホリニウムクロリド（ＤＭＴＭＭ）の使用を記載している。活性化エステルを形成する反応はアミンの存在下で行うことが可能である。この化学作用は、図９で例示したように水相中で直接カルボキシ化顔料のＤ基にケトンまたはアルデヒドを含有する試薬をアミン基により付加するために良く適合する。カルボキシ化分散顔料粒子４０をＤＭＴＭＭと反応させて活性化エステル４１を生成させる。図示したように、その後、アルデヒドまたはケトンを含有する試薬を活性化エステルと反応させて、カルボニル自己分散性顔料粒子４２および４３を生成させる。
【００６８】
米国特許公報（特許文献３７）には、ジアゾ化２−（４−アミノフェニルスルホニル）エチル水素スルフェートと反応させて、水相中にありつつアミン含有試薬と更に反応させることが可能である自己分散性カーボンブラック顔料または有機顔料粒子をもたらした炭素粒子が開示されている。これらの顔料粒子をポリアミン化学種と反応させて、ポリマー変性粒子を調製する。本発明の目的のために、これらの顔料粒子をアミンとまたはカルボニルを含有する他の求核性試薬と反応させて、カルボニル自己分散性カーボンブラック顔料または有機顔料を生成させることが可能である。図１０で例示したように、カーボンブラック顔料粒子または有機顔料粒子５０は、スルフェート基のすべてが置換された後にカーボンブラック顔料または有機顔料粒子５０が自己分散性のままであるように別個の分散基、例えば、カルボキシルを有することが可能であり、こうしたＤ基を図１０に示している。ジアゾ化２−（４−アミノフェニルスルホニル）エチル水素スルフェートとの反応は自己分散性顔料粒子５１をもたらす。前駆体求核性試薬は市販されている材料である。それらと顔料粒子５１との反応は、カルボニル自己分散性カーボンブラック顔料または有機顔料粒子５２、５３および５４をもたらす。
【００６９】
カルボニル自己分散性無機顔料は本発明のもう１つの実施形態である。酸化物顔料、例えば、ＴｉＯ２または酸化鉄は好ましい。顔料は、１つまたは複数の金属酸化物表面被膜も保持してよい。これらの被膜は、当業者によって知られている技術を用いて被着させてもよい。金属酸化物被膜の例には、シリカ、アルミナ、アルミナ−シリカおよびジルコニアが挙げられる。これらの酸化物粒子の表面は、反応性ケトン基を含有するシロキサン試薬により表面を官能化することを可能にするヒドロキシル基を含有する。カルボニル自己分散性酸化物顔料をもたらす異なるシロキサン試薬と酸化物顔料粒子の５つの反応の例を図１１で例示している。酸化物粒子６０をそれぞれのシロキサンと反応させて、カルボニル自己分散性酸化物顔料６１〜６５を生成させる。図１２は、図１１に示した反応において用いられる５種のシロキサン試薬への合成経路を例示している。
【図１】
2009540051.tif 000018
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2009540051.tif 000029
【国際調査報告】
2009540051.tif 000030
2009540051.tif 000031
2009540051.tif 000032