(57)【要約】本発明の方法によって安定化した自己分散性有機顔料粒子の製造方法。本発明の方法は、有機顔料粒子を改質する工程と、続いて、表面改質した粒子をキャリアガス中に混入させた水性蒸気と接触させて安定化した有機顔料粒子を製造する工程とを含む。通常、顔料粒子を、顔料粒子表面をオゾンまたはプラズマ活性化プロセスガスに曝露することで改質する。本発明の表面安定化方法は、表面改質した顔料粒子を周囲空気に曝露する場合に発生する激しい発熱反応を防止する。本発明の方法を、反応器と、キャリアガス中に混入させた水性蒸気を反応器に導入するための手段と、顔料粒子の表面改質中に解凝集するために反応器内に配置された撹拌集成体とを備える装置で実施する。本発明の安定化した粒子は、インクジェットインク、顔料を添加した水性または溶剤系コーティング組成物、および顔料を添加した粉末コーティング組成物における使用にも好適である。
2005501159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
安定化した有機顔料粒子を製造する方法であって、
有機顔料粒子の表面改質を行う工程と、
前記表面改質した粒子を、キャリアガス中に混入させた水性蒸気と接触させて、前記安定化した有機顔料粒子を製造する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
安定化した有機顔料粒子の表面の炭素に対する酸素の比が約０．０５〜１であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記キャリアガスがアルゴン、窒素、ヘリウム、ネオン、二酸化炭素、空気、またはそれらの混合物であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記キャリアガス中に混入させた前記水性蒸気の重量が、顔料の表面積１ｍ２当たり１０〜５００μｇの範囲であることを特徴とする請求項１、２、または３に記載の方法。
【請求項５】
前記接触させる工程を、前記表面改質した粒子を解凝集して、前記表面改質した粒子の前記水性蒸気に対する曝露を増加することによって実施することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記安定化した粒子の表面のｐＨが０．１〜８であることを特徴とする請求項１、２、３、または５に記載の方法。
【請求項７】
前記粒子の表面をプラズマ活性化プロセスガスに曝露することによって、前記粒子を表面改質することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記プロセスガスが、酸素、窒素、水蒸気、過酸化水素、二酸化炭素、アンモニア、オゾン、一酸化炭素、トリメチルシラン、テトラエトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、エチレンジアミン、無水マレイン酸、アリールアミン、アセチレン、メタン、エチレンオキシド、水素、スチレン、空気、二酸化硫黄、スルホニル前駆物質、ホスホニル前駆物質、アルコール類、およびそれらの混合物からなる群より選択されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記粒子の表面をオゾンに曝露することによって、前記粒子を表面改質することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記有機粒子が、カーボンブラック、ジケト−ピロロピロール赤色顔料、ペリレン栗色顔料、ポリブタジエン、ポリクロロプレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリル酸、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、セルロース、銅フタロシアニン青色顔料１５：２，３，４、ポリクロロ銅フタロシアニン、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、キナクリドン赤色顔料、キナクリドンバイオレット、銅フタロシアニンブルー、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−７４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−８３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−９５、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１５１、またはＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１５４を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法によって製造されることを特徴とする安定化した有機顔料粒子。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法によって製造される安定化した有機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組成物。
【請求項１３】
請求項１に記載の方法によって製造される安定化した有機顔料粒子を含むことを特徴とするコーティング組成物。
【請求項１４】
反応器と、
キャリアガス中に混入させた水性蒸気を前記反応器に導入するための手段と、
前記顔料粒子を解凝集するために前記反応器内に配置された撹拌集成体と
を含むことを特徴とする安定化した有機顔料粒子を製造するための装置。
【請求項１５】
オゾンを前記反応器に供給するための手段をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記撹拌集成体が、
前記反応器内にあって回転自在にフランジに取り付けられた複数の羽根を含み、前記羽根のそれぞれがコイルを有し、前記コイルが前記反応器の内壁と物理的に接触するように前記羽根に取り付けられることを特徴とする請求項１４または１５に記載の装置。
【請求項１７】
キャリアガス中に混入させた水性蒸気を前記反応器に導入するための前記手段が、前記反応器内部での水性蒸気の滞留時間を増加させるために前記反応器の排気端部とは離れた位置に開口部を有するランスを含むことを特徴とする請求項１４または１５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通常はプラズマ活性化プロセスガスに曝露することによってあらかじめ表面改質した有機顔料粒子を安定化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機顔料粒子は疎水性であるため、コーティング組成物や、インクジェットインクなどのインクなどの組成物中に分散させることは困難である。顔料粒子表面を改質することによって、水性または溶剤系組成物中への自己分散性を増加させることが可能なことが知られている。顔料表面改質に使用される方法の１つは、顔料を組成物中に十分分散させるための、酸またはグリコール含有ポリマーなどのイオン性または非イオン性界面活性剤のいずれかの表面改質剤を加えることである。顔料表面改質に使用されるもう１つの方法は、顔料粒子をオゾンまたはプラズマ活性化プロセスガスに曝露することである。プラズマ活性化表面改質に関する問題の１つは、顔料粒子の表面上に非常に発熱性の部位が形成されることであり、これらは周囲空気に曝露すると急激に反応する傾向にある。その結果、これらの発熱性の高い表面改質顔料粒子の取り扱いが危険になる。さらに、これらの発熱性の高い顔料の自己分散性は、顔料に発熱が起こった後では低下する傾向にある。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許第６，１５６，１１４号明細書
【特許文献２】
米国特許第４，４７８，６４３号明細書
【特許文献３】
米国特許第５，３４０，６１８号明細書
【特許文献４】
米国特許第５，６２０，７４３号明細書
【特許文献５】
米国特許第４，１５８，５７２号明細書
【特許文献６】
米国特許第４，２５７，９５１号明細書
【特許文献７】
米国特許第５，１７５，２８２号明細書
【特許文献８】
英国特許第１，５０２，８８４号明細書
【特許文献９】
米国特許第３，１５７，６５９号明細書
【特許文献１０】
米国特許第３，２５６，２８５号明細書
【特許文献１１】
米国特許第３，２５７，４０５号明細書
【特許文献１２】
米国特許第３，３１７，５３９号明細書
【特許文献１３】
米国特許第５，５９６，０２７号明細書
【非特許文献１】
Ｗ．ヘルブストおよびＫ．ハンガー、工業用有機顔料（ニューヨーク：ＶＣＨパブリッシャーズ、１９９３年）（Ｗ．Ｈｅｒｂｓｔ  ａｎｄ  Ｋ．Ｈｕｎｇｅｒ，Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｉｇｍｅｎｔｓ（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ：ＶＣＨ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｉｎｃ．，１９９３））、９ページおよび４６７〜４７５ページ
【非特許文献２】
Ｈ．ゾリンガー、色彩化学（ＶＣＨベルラグスゲッセルシャフト、１９９１年）（Ｈ．Ｚｏｌｌｉｎｇｅｒ，Ｃｏｌｏｒ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  （ＶＣＨ  Ｖｅｒｌａｇｓｇｅｓｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ，１９９１））、２２７〜２２８ページおよび２９７〜２９８ページ
【非特許文献３】
合成染料および顔料の化学、Ｈ．Ａ．ラブズ編著（Ｔｈｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｄｙｅｓ  ａｎｄ  Ｐｉｇｍｅｎｔｓ，ｅｄ．Ｈ．Ａ．Ｌｕｂｓ）中のＭ．Ａ．パーキンス、「ピリジン類およびピリドン類」（Ｍ．Ａ．Ｐｅｒｋｉｎｓ，”Ｐｙｒｉｄｉｎｅｓ  ａｎｄ  Ｐｙｒｉｄｏｎｅｓ”）（フロリダ州マラバー（Ｍａｌａｂａｒ，Ｆｌｏｒｉｄａ）：ロバートＥ．クリンガー・パブリッシング・カンパニー、１９５５年（Ｒｏｂｅｒｔ  Ｅ．Ｋｒｉｅｇｅｒ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏｍｐａｎｙ，１９５５））、４８１〜４８２ページ
【非特許文献４】
Ｗ．ヘルブストおよびＫ．ハンガー、工業用有機顔料（ニューヨーク：ＶＣＨパブリッシャーズ、１９９３年）（Ｗ．Ｈｅｒｂｓｔ  ａｎｄ  Ｋ．Ｈｕｎｇｅｒ，Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｉｇｍｅｎｔｓ（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ：ＶＣＨ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｉｎｃ．，１９９３））、４１８〜４２７ページ
【非特許文献５】
Ｈ．ゾリンガー、色彩化学（ＶＣＨベルラグスゲッセルシャフト、１９９１年）（Ｈ．Ｚｏｌｌｉｎｇｅｒ，Ｃｏｌｏｒ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  （ＶＣＨ  Ｖｅｒｌａｇｓｇｅｓｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ，１９９１））、１０１〜１０４ページ
【非特許文献６】
合成染料および顔料の化学、Ｈ．Ａ．ラブズ編著（Ｔｈｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｄｙｅｓ  ａｎｄ  Ｐｉｇｍｅｎｔｓ，ｅｄ．Ｈ．Ａ．Ｌｕｂｓ）中のＮ．Ｍ．ビゲローおよびＭ．Ａ．パーキンス、「フタロシアニン顔料」（Ｎ．Ｍ．Ｂｉｇｅｌｏｗ  ａｎｄ  Ｍ．Ａ．Ｐｅｒｋｉｎｓ，”Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ  Ｐｉｇｍｅｎｔｓ”）（フロリダ州マラバー（Ｍａｌａｂａｒ，Ｆｌｏｒｉｄａ）：ロバートＥ．クリンガー・パブリッシング・カンパニー、１９５５年（Ｒｏｂｅｒｔ  Ｅ．Ｋｒｉｅｇｅｒ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏｍｐａｎｙ，１９５５））、５８４〜５８７ページ
【非特許文献７】
Ｗ．ヘルブストおよびＫ．ハンガー、工業用有機顔料（ニューヨーク：ＶＣＨパブリッシャーズ、１９９３年）（Ｗ．Ｈｅｒｂｓｔ  ａｎｄ  Ｋ．Ｈｕｎｇｅｒ，Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｉｇｍｅｎｔｓ（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ：ＶＣＨ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｉｎｃ．，１９９３））、４９８〜５００ページ
【非特許文献８】
Ｈ．ゾリンガー、色彩化学（ＶＣＨベルラグスゲッセルシャフト、１９９１年）（Ｈ．Ｚｏｌｌｉｎｇｅｒ，Ｃｏｌｏｒ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  （ＶＣＨ  Ｖｅｒｌａｇｓｇｅｓｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ，１９９１））、２１９〜２２０ページ（２３７ページも参照）
【非特許文献９】
合成染料および顔料の化学、Ｈ．Ａ．ラブズ編著（Ｔｈｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｄｙｅｓ  ａｎｄ  Ｐｉｇｍｅｎｔｓ，ｅｄ．Ｈ．Ａ．Ｌｕｂｓ）中のＭ．Ｓ．ウィーレン「アントラキノンアジン類」（Ｍ．Ｓ．Ｗｈｅｌｅｎ，”Ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅａｚｉｎｅｓ”）（フロリダ州マラバー（Ｍａｌａｂａｒ，Ｆｌｏｒｉｄａ）：ロバートＥ．クリンガー・パブリッシング・カンパニー、１９５５年（Ｒｏｂｅｒｔ  Ｅ．Ｋｒｉｅｇｅｒ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏｍｐａｎｙ，１９５５））、５１２〜５２２ページ
【非特許文献１０】
Ｗ．ヘルブストおよびＫ．ハンガー、工業用有機顔料（ニューヨーク：ＶＣＨパブリッシャーズ、１９９３年）（Ｗ．Ｈｅｒｂｓｔ  ａｎｄ  Ｋ．Ｈｕｎｇｅｒ，Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｉｇｍｅｎｔｓ（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ：ＶＣＨ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｉｎｃ．，１９９３））、３９８〜４１５ページ
【非特許文献１１】
ケミカル・レビュー（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｒｅｖｉｅｗ），６７，１−１８（１９６７）のＳ．Ｓ．ラバナおよびＬ．Ｌ．ラバナ、「キナクリドン類」（Ｓ．Ｓ．Ｌａｂａｎａ  ａｎｄ  Ｌ．Ｌ．Ｌａｂａｎａ，”Ｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅｓ”）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、オゾンまたはプラズマ活性化ガスに曝露することによって表面改質した危険で取り扱いが困難な顔料粒子の問題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、安定化した有機顔料粒子を製造する方法であって、
有機顔料粒子の表面改質を行う工程と、
前記表面改質した粒子を、キャリアガス中に混入させた水性蒸気と接触させて、前記安定化した有機顔料粒子を製造する工程と
を含む方法に関する。
【０００６】
本発明は、安定化した有機顔料粒子を製造する装置であって、
反応器と、
前記反応器に、キャリアガス中に混入させた水性蒸気を導入する手段と、
前記反応器に入れられた前記顔料粒子を解凝集するための撹拌集成体とを含む装置にも関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の方法は、プラズマ活性化プロセスガスによってあらかじめ改質した有機顔料粒子の表面を安定化する。本発明の表面改質方法は一般に、本発明の方法で使用される溶剤または水性媒体に対して顔料粒子を分散性にする部位または官能基を顔料粒子表面に形成することを含む。したがって、水性顔料分散体の場合、これらの部位または官能基は通常、非イオン性、陰イオン性、および陽イオン性の基などの親水性官能基を含む。特に、カルボキシル基、ヒドロキシル基、スルホン酸基、またはリン酸基は、単独またはこれらの組み合わせのいずれかで使用されると好ましい場合がある。これらの中では、カルボキシル基単独、またはカルボキシル基と上記基の１つ以上との組み合わせがより好ましい。顔料粒子がカルボキシル基、スルホン酸基、またはリン酸基を有する場合、これらの基のそれぞれはそのままの酸性状態で使用してもよい。しかし、酸の形態の一部または全部が塩を形成すると分散性を向上させるために好都合となり望ましくなることがある。
【０００８】
顔料表面の改質方法は、当技術分野で公知である。たとえば、同一出願人による米国特許公報（特許文献１）（本願特許出願人）はそのような方法を開示している。好適なプロセスガスの一部としては、酸素、窒素、水蒸気、過酸化水素、二酸化炭素、アンモニア、オゾン、一酸化炭素、トリメチルシラン、テトラエトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、エチレンジアミン、無水マレイン酸、アリールアミン、アセチレン、メタン、エチレンオキシド、水素、スチレン、空気、二酸化硫黄、スルホニル前駆物質、ホスホニル前駆物質、アルコール類、またはそれらの混合物が挙げられる。
【０００９】
上記プロセスガスは、プラズマ発生器、コロナ放電装置装置などの種々の公知の装置によって発生されるプラズマに曝露することによって活性化され、これらに関しては、米国特許公報（特許文献２）（日本ペイント（Ｎｉｐｐｏｎ  Ｐａｉｎｔ））、米国特許公報（特許文献３）（きもと（Ｋｉｍｏｔｏ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．））、および米国特許公報（特許文献４）（ＢＡＳＦ）に記載されている。プラズマ活性化は、減圧下または大気圧で実施することができる。
【００１０】
多くの場合、これらの方法は、プラズマ活性化プロセスガスに曝露する前に顔料粒子を解凝集することを含み、これによって顔料粒子の実質的に表面全体がプラズマ活性化プロセスガスに曝露される。たとえば、米国特許公報（特許文献１）（本願特許出願人）には、顔料粒子をプラズマ活性化法に使用する前に顔料粒子を解凝集するための超音波解凝集装置の使用が記載されている。
【００１１】
一般に、有機顔料粒子は、プラズマ活性化プロセスガスまたはオゾンによる表面改質前または表面改質中に解凝集されることが多い。
【００１２】
本発明の方法の好適な有機粒子の一部としては、カーボンブラック、ジケト−ピロロピロール赤色顔料、ペリレン栗色顔料、ポリブタジエン、ポリクロロプレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリル酸、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、セルロース、銅フタロシアニン、青色顔料１５：２、ポリクロロ銅フタロシアニン、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、キナクリドン赤色顔料、キナクリドンバイオレット、または銅フタロシアニンブルーが挙げられる。
【００１３】
上記方法によって改質する粒子の表面は、非常に反応性が高い場合があり周囲空気に曝露すると激しい発熱反応が起こることがある。したがって、これらの非常に発熱性の高い粒子の取り扱いはきわめて危険である。本発明の方法は、これらの改質顔料粒子の表面上の反応性部位を安定化することによってこの安全性の問題を解消する。
【００１４】
改質した顔料粒子の安定化に好適な装置を図１、２、３、および４に示す。装置の反応器集成体１は、支持ブロック３に対して実質的に水平に配置され支持ブロック３上に保持される固定チャンバー４を備える。チャンバー４は密閉されることが好ましい。チャンバー４は好ましくは円筒形であり、ガラスまたはステンレス鋼などの好適な材料から製造することができる。円筒形の反応器５は、チャンバー４の内部で同軸状にあり、前述の方法ですでに改質している顔料粒子６を保持する。反応器５は、ガラスやステンレス鋼などの好適な不活性材料から製造される。好ましくはチャンバー４は、密閉可能なフランジ８に沿って分割され、これによってチャンバー４内部の反応器５の位置調整が可能となり、内部への到達および組立が容易になる。
【００１５】
キャリアガス中に混入させた水性蒸気を反応器５中に導入する手段は、反応器５の軸に実質的に沿って配置される管状ランス２０を含むことが好ましく、この管状ランス２０はキャリアガスに混入させた水性蒸気を開口部１５から反応器５に導入し、この開口部１５は反応器５内の水性蒸気の滞留時間を増加させるためにチャンバー４の排気端部からは離れていることが好ましい。好適なキャリアガスとしては、アルゴン、窒素、ヘリウム、ネオン、二酸化炭素、空気、またはそれらの混合物が挙げられる。キャリアガス供給源２２から供給されるキャリアガスは、圧力調整器２４を通過して、水性媒体を含む蒸発器２６に運ばれる。バブラー管２５は水性蒸気を運び、これは調整弁２８を通って調整され、ランス２０の開口部１５を介して反応器５に運ばれる。好適な水性媒体としては、水、好ましくは脱イオン水が挙げられ、あるいは希望するならアルコールなどの好適な混和性溶媒に溶解させた水も挙げられる。
【００１６】
温度計３０および圧力計３２は、チャンバー４から排出される水性蒸気含有キャリアガスを監視する。次に、キャリアガスは排出することもできるし、あるいは好ましくは乾燥キャニスター３４に通してからチャンバー４に入るキャリアガスラインに戻して再利用することもできる。
【００１７】
反応器５中の改質粒子の表面を均一に露出させるために、撹拌集成体２が使用される。集成体２は、反応器５の内部に回転自在に取り付けられたフランジ１０を備える。モーター集成体１２はフランジ１０を駆動する。複数の羽根支持体１４がフランジ１０に固定されている。３つの放射状で等距離にある羽根支持体１４が好ましい。各羽根支持体１４には羽根１６が取り付けられ、この羽根１６は一般に、反応器５の長さ全体に実質的にわたって反応器５の内壁付近を移動する。フランジ１０、羽根支持体１４、および羽根１６は一般に、アルミニウムまたはステンレス鋼などの好適な不活性で剛性の材料から製造される。羽根１６の長さに実質的に沿って延在する可撓性コイル１８は、羽根１６のいずれかの末端に取り付けられることが好ましい。モーター集成体１２がフランジ１０を回転させるときに、コイル１８は反応器５の内壁と物理的に接触した状態を維持する。その結果、反応器５の内壁に付着する顔料粒子は、反応器５の内側でコイル１８が回転するときにコイル１８によってかき落とされる。コイル１８の形状のもう１つの利点は、反応器５の内部で回転するときに、凝集した顔料粒子の解凝集も同時に促進することである。一般にコイル１８は、ステンレス鋼などの好適な不活性かつ可撓性の材料から製造される。コイル１８を使用することのさらに別の利点は、反応器５の内面上に改質していない顔料が集まる場所が形成されるのを防止することであり、反応器５が実質的に円筒形でなければそのような場所が存在しうる。コイル１８は、反応器５の均一な内面を擦りながら膨張または接触することができる。
【００１８】
運転の際は、反応器５に改質した顔料粒子が装填され、空気との接触を防止するために十分に密閉される。フランジ１０の回転は、底部から粒子がこすり取られ、水性蒸気との接触が最大限となるよう粒子が解凝集されるのに十分となるように調整される。一般に、使用されるフランジ１０のＲＰＭは、安定化する顔料の種類、反応器５に装填される顔料の量などの要因に依存する。フランジ１０の回転は、一般には約１ＲＰＭ〜５００ＲＰＭの範囲に調整され、好ましくは５〜３００ＲＰＭの範囲、より好ましくは１０〜２４０ＲＰＭの範囲に調整される。安定化する有機顔料の種類に依存するが、反応器５に装填される顔料の量、そしてその最終用途に依存するが、反応器５に運ばれる水性蒸気の量、および反応器中の顔料の滞留時間は、適宜調整される。一般に、キャリアガスに混入させる水性蒸気の重量は、顔料の表面積１ｍ２当たり約１０μｇ〜５００μｇの範囲であり、好ましくは約５０μｇ〜５００μｇの範囲であり、より好ましくは約１００μｇ〜５００μｇの範囲である。
【００１９】
オゾンを反応器５に供給する手段を備える反応器５を提供することによって、反応器５を、上述の安定化工程の前に顔料粒子表面を改質するために使用することもできる。周囲圧または高圧法は誘電障壁放電を使用し、供給ガスとして空気を利用して酸素プラズマ（原子）を発生させる。原子酸素は分子酸素と結合して安定なオゾンを生成し、これが酸化剤となる。
【００２０】
顔料粒子の改質に使用される別の構成要素が図２に示されている。このように、酸素供給源３６は窒素供給源３８と接続されるので使用者は所望の比率の窒素／酸素混合物を発生することができ、この混合物は次に従来のモレキュラーシーブフィルター４０を通って、従来のオゾン発生器４２に送られ、オゾン発生器はニュージャージー州ウエストコールドウェル（Ｗｅｓｔ  Ｃａｌｄｗｅｌｌ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）のＰＣＩ−ウェドコ（ＰＣＩ−Ｗｅｄｃｏ）が供給するモデル番号ＧＬ−１などが本発明での使用に好適である。オゾン発生器４２によって発生したオゾン／窒素混合物は、調整弁４４を通過してから、反応器５に送られる。
【００２１】
運転の際、反応器５に、まだ改質していない顔料粒子が装填され、空気との接触を防止するために十分に密閉される。フランジ１０は、顔料粒子を解凝集するために十分な速度で回転させる。一般に、ＲＰＭは前述の場合とほぼ同じ速度に調整される。調整弁２８が閉じられ、弁４４が開放され、それぞれ酸素供給源３６および窒素供給源３８によって供給される酸素と窒素の所望の気体混合物がオゾン発生器４２に送られ、このときオゾン発生のスイッチはまだ入っていない。一般に、全体の気体に対する酸素の重量比は約０．８〜１の範囲であり、好ましくは約０．９〜約１の範囲であり、より好ましくは約０．９５〜約０．９９５の範囲である。反応器５は好ましくは周囲圧力で動作する。しかし、希望するのであれば、反応器５は、約６．９〜６８９．５ｋＰａ（１〜１００ｐｓｉ）の範囲、好ましくは約３４．５〜３４４．７ｋＰａ（５〜５０ｐｓｉ）の範囲、より好ましくは６９．０〜２０６．８ｋＰａ（１０〜３０ｐｓｉ）の範囲のゲージ圧で運転することができる。
【００２２】
単位リットル／分におけるガスの体積流量は一般に約０．１〜２０の範囲で変動し、好ましくは約１〜１０の範囲、より好ましくは約２〜６の範囲で変動する。システムが平衡状態になってから、オゾン発生器のスイッチを入れてオゾンを発生させ、次にこのオゾンを反応器５に送って顔料粒子の表面を改質させる。改質させる顔料粒子の種類、反応器５に装填される顔料粒子の量、酸素／窒素比、および顔料粒子をオゾンに曝露する時間に依存して、所望の酸素炭素比およびｐＨが実現されるように反応器条件が調整される。
【００２３】
たとえば、インクジェットインクへの使用に好適なカーボンブラック顔料を改質させる場合、反応器条件は、改質させる顔料の表面上の炭素に対する酸素の比率が約０．０５〜１の範囲、好ましくは０．０６〜０．８の範囲、より好ましくは０．１〜０．６の範囲となるように調整される。またカーボンブラック顔料用の反応器条件は、改質した顔料粒子の表面のｐＨが約０．１〜約８の範囲、好ましくは約０．１〜約４の範囲、より好ましくは約０．１〜約１の範囲となるように通常調整される。
【００２４】
表面改質の工程が完了すると、弁４４が閉じられ、弁２８が開放されて、前述のように水性蒸気が反応器５に送られて、改質した顔料粒子の安定化が完了する。
【００２５】
希望するなら、支持ブロック３中に従来の熱交換器を組み込むことによって、反応器５を加熱または冷却してもよい。
【００２６】
本発明の方法によりコンディショニングすることができる好適な有機顔料としては、ペリレン顔料、フタロシアニン顔料、インダントロン顔料、イソインドリン顔料、およびキナクリドン顔料、ならびにその他の公知の有機顔料が挙げられる。このような顔料の固溶体などの混合物も好適である。
【００２７】
ペリエン類（Ｐｅｒｙｉｅｎｅ）、特にペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸のジイミドおよび二無水物は、特に好適な有機顔料である。好適なペリレン顔料は未置換であってもよいし、たとえば、アルキル、アルコキシ、塩素などのハロゲン、またはイミド窒素原子においてアルキルなどの化学的に妥当な基で置換された基などのペリレン顔料に一般的な他の置換基１つ以上で置換されてもよい。未精製ペリレン類は、当技術分野で公知の方法によって調製することができる。たとえば、（非特許文献１）、（非特許文献２）、および（非特許文献３）。
【００２８】
フタロシアニン顔料、特に金属フタロシアニンも好適な有機顔料である。銅フタロシアニンが好ましいが、亜鉛、コバルト、鉄、ニッケル、および他の同様の金属を主成分とする他の金属含有フタロシアニン顔料を使用してもよい。金属非含有フタロシアニンも好適であるが、一般にはあまり好ましいわけではない。フタロシアニン顔料は、未置換であってもよいし、たとえば、アルキル、アルコキシ、塩素などのハロゲン、またはフタロシアニン顔料に一般的な他の置換基１つ以上で部分的に置換されてもよい。未精製フタロシアニンは、当技術分野で公知のあらゆる方法で調製することができるが、無水フタル酸、フタロニトリル、またはそれらの誘導体を、金属供与体、窒素供与体（尿素、またはフタロニトリル自体など）、および任意の触媒と、好ましくは有機溶媒中で反応させることによって調製されるのが好ましい。たとえば、（非特許文献４）、（非特許文献５）、および（非特許文献６）、また米国特許公報（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）、および（特許文献８）も参照されたい。
【００２９】
好適な顔料としては、当技術分野で公知の方法で調製されたインダントロン顔料も挙げられる。たとえば、（非特許文献７）、（非特許文献８）、および（非特許文献９）。インダントロン顔料は、未置換であってもよいし、たとえば、アルキル、アルコキシ、塩素などのハロゲン、またはインダントロン顔料に一般的な他の置換基１つ以上で部分的に置換されてもよい。誘導体化されていないインダントロン（ピグメント・ブルー６０（Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  ６０）、または別名バット・ブルー４（Ｖａｔ  Ｂｌｕｅ  ４））が特に好ましい。
【００３０】
任意に対称または非対称に置換されてもよいイソインドリン顔料も好適な有機顔料であり、当技術分野で公知の方法によって調製することができる。たとえば、（非特許文献１０）。特に好ましいイソインドリン顔料であるピグメント・イエロー１３９（Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １３９）は、イミノイソインドリンおよびバルビツール酸前駆物質の対称付加体である。
【００３１】
キナクリドン顔料も好適な有機顔料である。キナクリドン類（本明細書で使用する場合には、未置換キナクリドン、キナクリドン誘導体、およびそれらの固溶体を含む）は当技術分野で公知のあらゆる方法によって調製することができるが、ポリリン酸の存在下で種々の２，５−ジアニリノテレフタル酸前駆物質を熱的に閉環させることによって調製されることが好ましい。たとえば、（非特許文献１１）、ならびに米国特許公報（特許文献９）、米国特許公報（特許文献１０）、米国特許公報（特許文献１１）、および米国特許公報（特許文献１２）。好適なキナクリドン顔料は、未置換であってもよいし、（たとえば、アルキル、アルコキシ、塩素などのハロゲン、またはキナクリドン顔料に一般的な他の置換基１つ以上で）置換されてもよい。
【００３２】
その他の好適な有機顔料としては、ジオキサジン類（すなわち、トリフェンジオキサジン類）、１，４−ジケトピロロピロール類、アントラピリミジン類、アンタントロン類、フラバントロン類、インダントロン類、ペリノン類、ピラントロン類、チオインジゴ類、４，４’−ジアミノ−１，１’−ジアントラキノニル、およびアゾ化合物、ならびにそれらの置換誘導体が挙げられる。
【００３３】
親水性官能基の量は、親水性基の種類、および官能基が塩を形成する場合は塩の種類に依存するので、大規模な方法では規定されない。親水性基が−ＣＯＯ−Ｍ＋基である場合は、親水性官能基の量は望ましくは０．４〜５ｍｍｏｌ／ｇである。Ｍ＋は、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、またはアミンなどの対イオンを表している。
【００３４】
親水性官能基が導入される顔料としては、あらゆる無機顔料および有機顔料を使用してよい。
【００３５】
黒色顔料としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、およびチャネルブラックなどのカーボンブラック顔料が好ましい。黒色顔料として使用することができる化合物の例としては、レイブン７０００（Ｒａｖｅｎ  ７０００）、レイブン５７５０（Ｒａｖｅｎ  ５７５０）、レイブン５２５０（Ｒａｖｅｎ  ５２５０）、レイブン５０００ウルトラ（Ｒａｖｅｎ  ５０００  ＵＬＴＲＡ）、レイブン３５００（Ｒａｖｅｎ  ３５００）、レイブン２５００ウルトラ（Ｒａｖｅｎ  ２５００  ＵＬＴＲＡ）、レイブン２０００（Ｒａｖｅｎ  ２０００）、レイブン１５００（Ｒａｖｅｎ  １５００）、レイブン１２５５（Ｒａｖｅｎ  １２５５）、レイブン１２５０（Ｒａｖｅｎ  １２５０）、レイブン１２００（Ｒａｖｅｎ  １２００）、レイブン１１９０ウルトラ（Ｒａｖｅｎ  １１９０  ＵＬＴＲＡ）、レイブン１１７０（Ｒａｖｅｎ  １１７０）、レイブン１０８０ウルトラ（Ｒａｖｅｎ  １０８０  ＵＬＴＲＡ）、レイブン１０６０ウルトラ（Ｒａｖｅｎ  １０６０  ＵＬＴＲＡ）、レイブン７９０ウルトラ（Ｒａｖｅｎ  ７９０  ＵＬＴＲＡ）、レイブン７８０ウルトラ（Ｒａｖｅｎ  ７８０  ＵＬＴＲＡ）、およびレイブン７６０ウルトラ（Ｒａｖｅｎ  ７６０  ＵＬＴＲＡ）（コロンビアン・ケミカルズ（Ｃｏｌｏｍｂｉａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｃｏ．）製造）、リーガル１４００Ｒ（Ｒｅｇａｌ  １４００Ｒ）、リーガル１３３０Ｒ（Ｒｅｇａｌ  １３３０Ｒ）、リーガル１６６０Ｒ（Ｒｅｇａｌ  １６６０Ｒ）、ムガールＬ（Ｍｏｇｕｌ  Ｌ）、モナーク７００（Ｍｏｎａｒｃｈ  ７００）、モナーク８００（Ｍｏｎａｒｃｈ  ８００）、モナーク８８０（Ｍｏｎａｒｃｈ  ８８０）、モナーク９００（Ｍｏｎａｒｃｈ  ９００）、モナーク１０００（Ｍｏｎａｒｃｈ  １０００）、モナーク１１００（Ｍｏｎａｒｃｈ  １１００）、モナーク１３００（Ｍｏｎａｒｃｈ  １３００）、およびモナーク１４００（Ｍｏｎａｒｃｈ  １４００）（カボット（Ｃａｂｏｔ製造）、カラー・ブラックＦＷ１（Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ１）、カラー・ブラックＦＷ２（Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ２）、カラー・ブラックＦＷ２Ｖ（Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ２Ｖ）、カラー・ブラック１８（Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  １８）、カラー・ブラックＦＷ２００（Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ２００）、カラー・ブラックＳ１５０（Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  Ｓ１５０）、カラー・ブラックＳ１６０（Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  Ｓ１６０）、カラー・ブラックＳ１７０（Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  Ｓ１７０）、プリンテックス３５（Ｐｒｉｎｔｅｘ  ３５）、プリンテックスＵ（Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ｕ）、プリンテックスＶ（Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ｖ）、プリンテックス１４０Ｕ（Ｐｒｉｎｔｅｘ  １４０Ｕ）、プリンテックス１４０Ｖ（Ｐｒｉｎｔｅｘ  １４０Ｖ）、スペシャル・ブラック６（Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ６）、スペシャル・ブラック５（Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ５）、スペシャル・ブラック４Ａ（Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ４Ａ）、およびスペシャル・ブラック４（Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ４）（デガッサ・コーポレーション（Ｄｅｇｕｓｓａ  Ｃｏｒｐ．）製造）、Ｎｏ．２５、Ｎｏ．３３、���ｏ．４０、Ｎｏ．４７、Ｎｏ．５２、Ｎｏ．９００、Ｎｏ．２３００、ＭＣＦ−８８、ＭＡ  ６００、ＭＡ  ７、ＭＡ  ８、およびＭＡ  １００（三菱化学（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐ．）製造）を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。磁鉄鉱またはフェライトなどの磁性微粒子、チタンブラックなどを黒色顔料として使用してもよい。
【００３６】
シアン色顔料の例としてはＣ．Ｉ．ピグメント・ブルー−１（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ−１）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー−２（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ−２）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー−３（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ−３）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー−１５（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ−１５）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー−１５：１（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ−１５：１）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー−１５：３（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ−１５：３）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー−１５：３４（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ−１５：３４）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー−１６（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ−１６）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー−２２（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ−２２）、およびＣ．Ｉ．ピグメント・ブルー−６０（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ−６０）を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００３７】
マゼンタ色顔料の例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ５）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド７（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ７）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ４８）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ４８  ：１）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ５７）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１１２（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １１２）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２２）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２３（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２３）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１４６（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １４６）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１６８（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １６８）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１８４（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １８４）、およびＣ．Ｉ．ピグメント・レッド２０２（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２０２）を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００３８】
黄色顔料の例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−１）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−２（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−２）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−３（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−３）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１２（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−１２）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１３（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−１３）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１４（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−１４）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１６（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−１６）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１７（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−１７）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−７３（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−７３）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−７４（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−７４）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−７５（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−７５）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−８３（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−８３）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−９３（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−９３）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−９５（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−９５）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−９７（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−９７）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−９８（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−９８）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１１４（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−１１４）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１２８（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−１２８）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１２９（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−１２９）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１５１（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−１５１）、およびＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー−１５４（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−１５４）を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００３９】
赤、緑、青、茶色、および白色を含む特殊な色の顔料、銀や金などのメタリックおよび光沢のある色を有する顔料、無色体質顔料、または黒色、ならびにシアン色、マゼンタ色、および黄色の三原色の顔料以外のプラスチック顔料を使用してよい。また本発明のために新しく合成された顔料を使用してもよい。
【００４０】
好適な顔料の例としては、レッド４９：１（Ｒｅｄ  ４９：１）（バリウム塩）、レッド４９：２（Ｒｅｄ  ４９：２）（カルシウム塩）、レッド６３：１（Ｒｅｄ  ６３：１）（カルシウム塩）などの金属化アゾ・レッド（Ｍｅｔａｌｌｉｚｅｄ  Ａｚｏ  Ｒｅｄ）、トルイジン・レッド（Ｔｏｌｕｉｄｉｎｅ  Ｒｅｄ）、ナフトール・レッド（Ｎａｐｈｔｈｏｌ  Ｒｅｄ）、ピラザロン（Ｐｙｒａｚａｌｏｎｅ）、ローダミン（Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ）、レッドＢ（Ｒｅｄ  Ｂ）レッドＹ（Ｒｅｄ  Ｙ）、マゼンタＢ（Ｍａｇｅｎｔａ  Ｂ）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）、およびバイオレット（Ｖｉｏｌｅｔ）などのキナクリドン、フタロシアニン・ブルー（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ  Ｂｌｕｅ）、フタロシアニン・グリーン（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ  Ｇｒｅｅｎ）、カルバゾール・イエロー（Ｃａｒｂａｚｏｌｅ  Ｙｅｌｌｏｗ）、モノアクリリド・イエロー（Ｍｏｎｏａｒｙｌｉｄｅ  Ｙｅｌｌｏｗ）、ジアリーリド・イエロー（Ｄｉａｒｙｌｉｄｅ  Ｙｅｌｌｏｗ）、クロム・イエロー（Ｃｈｒｏｍｅ  Ｙｅｌｌｏｗ）、レッド・レイクＣ（Ｒｅｄ  Ｌａｋｅ  Ｃ）、カルシウム塩やバリウム塩などのリトール・レッド（Ｌｉｔｈｏｌ  Ｒｅｄ）、リトール・ルビン（Ｌｉｔｈｏｌ  Ｒｕｂｉｎｅ）、ボン・マルーン（Ｂｏｎ  Ｍａｒｏｏｎ）、ペリレン顔料、  カルシウム塩、バリウム塩、およびマグネシウム塩などのレッド２Ｂ（Ｒｅｄ  ２Ｂ）顔料、クロム・イエロー（Ｃｈｒｏｍｅ  ｙｅｌｌｏｗ）、クロム・オレンジ（Ｃｈｒｏｍｅ  Ｏｒａｎｇｅ）、モリブデート・オレンジ（Ｍｏｌｙｂｄａｔｅ  Ｏｒａｎｇｅ）、クロム酸鉛、ケイクロム酸鉛、亜鉛黄、クロム酸バリウム、クロム酸ストロンチウム、チタンニッケルイエロー、リミナイト（Ｌｉｍｉｎｉｔｅ）、ヘマタイト、磁鉄鉱、鉄の雲母状酸化物、菱鉄鉱、黄鉄鉱、フェライト・イエロー（Ｆｅｒｒｉｔｅ  Ｙｅｌｌｏｗ）、レッド・オキシド（Ｒｅｄ  Ｏｘｉｄｅ）、プルシアン・ブルー（Ｐｒｕｓｓｉａｎ  Ｂｌｕｅ）、オレンジ３６（Ｏｒａｎｇｅ  ３６）、ジアリーリド・オレンジ（Ｄｉａｒｙｌｉｄｅ  Ｏｒａｎｇｅ）、ジアニシジン・オレンジ（Ｄｉａｎｉｓｉｄｉｎｅ  Ｏｒａｎｇｅ）、トリル・オレンジ（Ｔｏｌｙｌ  Ｏｒａｎｇｅ）、およびジニトラニリン・オレンジ（Ｄｉｎｉｔｒａｎｉｌｉｎｅ  Ｏｒａｎｇｅ）が挙げられる。その他の好適な顔料の例としては、酸染料とアルカリ金属またはアルカリ土類金属とから生成されるレーキなどのレーキが挙げられる。このようなレーキを生成するために好適な酸染料の例としては、ピーコック・ブルー（Ｐｅａｃｏｃｋ  Ｂｌｕｅ）、スカーレット２Ｒ（Ｓｃａｒｌｅｔ  ２Ｒ）、アゾ・ボルドー（Ａｚｏ  Ｂｏｒｄｅａｕｘ）、ピグメント・スカーレット３Ｂ（Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｓｃａｒｌｅｔ  ３Ｂ）、オレンジ２（Ｏｒａｎｇｅ  ２）、およびタートラジン（Ｔａｒｔｒａｚｉｎｅ）が挙げられる。本発明のデジタル複写機インク配合物に使用する場合には、カーボンブラックが好ましい着色剤である。カーボンブラック着色剤としては、チャネル・ブラック（Ｃｈａｎｎｅｌ  ｂｌａｃｋ）、ファーネスブラック、およびランプブラックが挙げられる。その他の好適な顔料の例として��、アナタース型およびルチル型二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、およびリトポンなどの隠蔽性顔料が挙げられる。
【００４１】
本発明のインクに使用すると好適な着色剤は、約０．０１μｍ〜約１００μｍ、好ましくは約０．０２μｍ〜約５０μｍ、より好ましくは０．０１μｍ〜１０μｍの広範囲の粒径を有してよい。
【００４２】
本発明は、本発明の安定化した顔料粒子を含むインクジェットインク組成物にも関する。本発明のインクジェットインクは、水、水性有機溶剤、界面活性剤、および本発明の自己分散性で安定化した顔料粒子を含み、ここで、顔料の分散した粒子の数平均粒径は１５〜２００ｎｍである。本発明のインク組成物は、ｐＨ調整剤、保湿剤、殺生剤、脱泡剤をさらに含んでよい。水性および非水性の担体などのあらゆる好適なインク担体を、本発明のインク組成物の調製に使用することができる。水が好ましいインク担体であるが、あらゆる好適な量のインク担体を使用することができる。通常、担体は、組成物の約３０重量％〜約８０重量％の量、好ましくは約４０重量％〜約７０重量％の量で使用される。水が担体として使用される場合、水中に溶解して存在する塩によるインクジェットチップの詰まりを防止するために、インク組成物の調製には脱イオン水が使用されることが好ましい。
【００４３】
印刷動作中およびインクの保管中におけるインクの乾燥を防止するために、本発明のインク組成物は、好ましくは保湿剤を含むことができる。保湿剤は、好ましくは１００℃を超え、より好ましくは約１５０℃〜約２５０℃の範囲内の高沸点を有する親水性溶剤である。当業者に公知のあらゆる好適な保湿剤を使用することができる。好適な保湿剤の例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、ジエチレングリコールなどのグリコール、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、セルソルブ、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（カルビトール（Ｃａｒｂｉｔｏｌ））、ジエチレングリコールジメチルエーテル、およびジエチレングリコールジエチルエーテルなどのグリコールエーテル、ジメチルスルホキシドなどのジアルキルスルホキシド、ならびにスルホランやＮ−メチルピロリドンなどの他の溶剤が挙げられる。プロピレングリコールおよびＮ−メチルピロリドンが好ましい保湿剤である。あらゆる好適な量の保湿剤を使用することができ、好ましくはインク組成物の約０．５重量％〜約５重量％の量、より好ましくはインク組成物の約１重量％〜約３重量％の量を使用することができる。
【００４４】
好ましくは本発明のインク組成物は、細菌、カビ、または真菌の増殖を防止する好適な殺生剤を含むことができる。あらゆる好適な殺生剤を使用することができる。ダウイシル（ＤＯＷＩＣＩＬ）（商標）１５０、２００、および７５、安息香酸塩、ソルビン酸塩、ｐ−ヒドロキシ安息香酸メチル（メチルパラベン）、ならびに６−アセトキシ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキサン（ギバウダム・コーポレーション（Ｇｉｖａｕｄａｍ  Ｃｏｒｐ．）よりギブ・ガードＤＸＮ（Ｇｉｖ  Ｇａｒｄ  ＤＸＮ）として入手可能）が好適な殺生剤の例であり、ギブ・ガードＤＸＮ（Ｇｉｖ  Ｇａｒｄ  ＤＸＮ）が好ましい殺生剤である。殺生剤は、細菌、カビ、および真菌による侵食を防止するのに十分な量で本発明のインク中に存在することができ、インク組成物の約０．０５重量％〜約０．５重量％の範囲の量、好ましくは約０．１重量％〜約０．３重量％の量で存在することができる。
【００４５】
インクの調製中および印刷動作中のインクの起泡を防止するために、本発明のインク組成物は、好ましくは脱泡剤を含むことができる。当業者に公知のあらゆる好適な脱泡剤を使用することができ、好ましくは水と混和性である脱泡剤である。好適な脱泡剤としては、シリコーン脱泡剤およびアセチレン系脱泡剤が挙げられる。市販の脱泡剤の例としては、ダウ・コーニング（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏ．）より入手可能なＤＣ−１５０や、ユニオン・カーバイド（Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ  Ｃｏ．）より入手可能なシルベット（ＳＩＬＶＥＴ）Ｉ−７７、７２０、７２２、または７００２などのシリコーン脱泡剤が挙げられる。好ましい脱泡剤は、ニュージャージー州パターソン（Ｐａｔｅｒｓｏｎ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）のウルトラ・アディティブズ（Ｕｌｔｒａ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ  Ｉｎｃ．）より入手可能なＸＲＭ−３５８８Ｅ．ＴＭである。ＸＲＭ−３５８８Ｅは、金属切削液として一般に使用される脱泡剤であり、ブルックフィールド（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ）（ＲＶＦスピンドル４番（ＲＶＦ  Ｓｐｉｎｄｌｅ  ＃４）、２０  ＲＰＭ、２５℃）粘度は６，０００〜９，０００センチポアズであり、比重は０．９８４〜１．０３２であり、ｐＨは７．０〜８．５である（５０％溶液）。ＸＲＭ−３５８８Ｅの化学的性質は公表されていないが、シリコーン脱泡剤であると考えられる。米国特許公報（特許文献１３）を本明細書に援用する。
【００４６】
本発明の安定化した粒子は、（ＯＥＭおよび再仕上）自動車用コーティング組成物、建築用コーティング、工業用コーティングなどにおける顔料を添加した水性および溶剤系のコーティング組成物への使用にも好適である。本発明の安定化した粒子は、顔料を添加した粉末コーティング組成物への使用にも同様に好適である。
【実施例】
【００４７】
(実施例１）
デグサ（Ｄｅｇｕｓａ）より供給されるＦＷ−１８カーボンブラック顔料２００ｇを、図１に示す反応器５に５リットル／分の量で供給される乾燥酸素（２０％）およびアルゴン中に含まれる２％のオゾンに４８時間曝露することによって改質した。改質した顔料粒子を解凝集するために反応器内壁をぬぐい取る３枚の回転する羽根１０を有する反応器５に、この改質した顔料粒子を装填した。羽根１０は、５分ごとに１０秒間回転させた。キャリアガスとして使用したアルゴンは、水を含有するバブラー２５に通して気泡を発生させた。水はアルゴンによって運ばれ、５リットル／分の量で１００分間反応器５に供給した。安定化した顔料粒子を反応器５から取り出して空気に曝露しても、発熱は起こらなかった。アルゴン供給ガスによって、反応器に約５ｇの水が送られていた。水中に顔料１０重量％でｐＨが０．９８となり、未処理顔料の場合の４〜５と比較される。安定化した顔料粒子（処理後）のＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）によると、表面の炭素に対する酸素の比は０．６１であり、処理前の０．０３と比較される。ＸＰＳは、表面の最上部１０ｎｍの原子含有率を測定する方法である。
【００４８】
(実施例２）
デグサ（Ｄｅｇｕｓａ）より供給されるプリンテックス１５０Ｔ（Ｐｒｉｎｔｅｘ  １５０Ｔ）カーボンブラック顔料２００ｇを、５リットル／分の量で供給される乾燥酸素（２０％）およびアルゴン中に含まれる２％のオゾンに４８時間曝露することによって改質した。改質した顔料粒子を解凝集するために反応器内壁をぬぐい取る３枚の回転する羽根１０を有する反応器５に、この改質した顔料粒子を装填した。羽根１０は、５分ごとに１０秒間回転させた。キャリアガスとして使用したアルゴンは、水を含有するバブラー２５に通して気泡を発生させた。水を混入させたアルゴンは、５リットル／分の量で反応器５に５．３時間供給した。安定化した顔料粒子を反応器５から取り出して空気に曝露しても、発熱は起こらなかった。アルゴン供給ガスによって、反応器に約１２ｇの水が送られていた。水中に顔料１０重量％でｐＨが１．６となり、未処理顔料の場合の３．９と比較される。安定化した顔料粒子（処理後）のＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）によると、表面の炭素に対する酸素の比は０．３４であり、処理前の０．０６と比較される。
【００４９】
(比較例１）
デグサ（Ｄｅｇｕｓａ）より供給されるプリンテックス１５０Ｔ（Ｐｒｉｎｔｅｘ  １５０Ｔ）カーボンブラック顔料２１７ｇを、反応器５に５リットル／分の量で供給される乾燥酸素（２０％）およびアルゴン中に含まれる２．１％のオゾンに６７．５時間曝露することによって改質した。顔料粒子は、改質した顔料粒子を解凝集するために反応器内壁をぬぐい取る３枚の回転する羽根１０を有する反応器５に装填した。羽根１０は、５分ごとに１０秒間回転させた。表面改質中の反応器５の温度は６０℃を超えなかった。顔料粒子の改質が完了してから、粒子を反応器５から塗料缶に移した。静置していると、表面改質した顔料粒子に発熱反応が進行した。ある程度の力を伴って表面改質した顔料粒子が缶から出てくるのに十分なほどこの反応は激しかった。缶に残留する粒子は赤くなっており、冷却すると灰になった。缶の中の粉末の温度は３００℃を超えた。脱イオン水に１０重量％の粒子（処理後、発熱前）のｐＨは０．１となり、処理前の３．９と比較される。粒子（処理後、発熱前）のＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）によると、表面の炭素に対する酸素の比は０．４８であり、処理前の０．０６と比較される。
【００５０】
(比較例２）
デグサ（Ｄｅｇｕｓａ）より供給されるＦＷ−１８カーボンブラック顔料１０５ｇを、反応器に５リットル／分の量で供給される乾燥酸素（２０％）およびアルゴン中に含まれる１．７％のオゾンに４８時間曝露することによって改質した。表面改質中の反応器５の温度は４０℃を超えなかった。顔料粒子は、改質した顔料粒子を解凝集するために反応器内壁をぬぐい取る３枚の回転する羽根１０を有する反応器５に装填した。羽根１０は、５分ごとに１０秒間回転させた。顔料粒子の改質が完了してから、粒子を反応器５から塗料缶に移した。静置していると、表面改質した顔料粒子に発熱反応が進行した。缶の中の粉末の温度は２００℃を超えた。脱イオン水中の１０重量％の顔料における顔料粒子の発熱後のｐＨは２．２９となり、未処理粒子の場合の４〜５と比較される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の方法で使用される反応器集成体の図である。
【図２】本発明の方法の概略流れ図である。
【図３】本発明の方法で使用される反応器集成体の図１の断面に沿った断面図である。
【図４】撹拌集成体の部分分解図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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