(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
結合したa）少なくとも1つの立体基およびb）少なくとも1つの−ＣＯＯ−，−ＳＯ３−，−ＨＰＯ３−，またはＰＯ３−２基で置換され、少なくとも1つの両親媒性対イオンを有する芳香族基またはＣ１〜Ｃ１２アルキル基、を含んでなるカーボンブラック生成物であり、前記立体基は式：−X−Sp−［(CH２)m−O−）］ｐR、−X−Sp−［A］ｐ、または−X−Sp−［polymer］Rを有し、
式中、Xはカーボンブラックに結合しており、そしてXはアリーレン基またはアルキレン基であり、
Spはスペーサー基を表し、結合、またはＣＯ２、Ｏ２Ｃ、ＳＯ２、ＣＯ、ＮＨＣＯ、ＣＯＮＲ”、ＮＲ”ＣＯ２、ＯＣＮＲ”、ＮＲ”ＣＯＮＲ”、Ｏ、Ｓ、ＮＲ”、ＳＯ２Ｃ２Ｈ４、アリーレン、アルキレン、ＮＲ”ＣＯ、ＮＨＣＯ２、Ｏ２ＣＮＨ、ＮＣＨＯＮＨ、からなる群より選ばれる化学的基であり、ここでＲ”は同一であるか、または異なることができ、アリールまたはアルキル基を表し、
ｍは１〜１２の整数であり、
pは1〜500の整数であり、
Aは1〜12の炭素原子を有するアルキレンオキシド基を表し、ｐが１より大きいとき、Aは同一であるか、または異なることができ、
「polymer」は、ポリオレフィン基、ポリウレタン基、ポリスチレン基、ポリアクリレート基、ポリアミド基、またはポリエステル基から選ばれる少なくとも１つのポリマー基を表し、少なくとも１つの−X’基を含んでいてもよく、ここで−X’は芳香族基、アリーレン基、アルキル基またはアルキレン基であり、そして各Ｘ’およびＸは同一であるか、または異なることができ、「polymer」のモノマー基の全量は５００モノマー反復単位以下であり、
Ｒは水素、分岐もしくは非分岐のＣ１〜Ｃ１２アルキル基、または芳香族基であり、そして立体基が「polymer」を含むとき、Rは結合を表し得、Rはカーボンブラックに結合していてもよい。
【請求項２】
前記立体基が式：−X−Sp−［(CH２)m−O−）］ｐRを有する請求項1に記載のカーボンブラック生成物。
【請求項３】
前記立体基が式：−X−Sp−［A］ｐRを有する請求項1に記載のカーボンブラック生成物。
【請求項４】
前記立体基が式：−X−Sp−［polymer］Rを有する請求項1に記載のカーボンブラック生成物。
【請求項５】
a）少なくとも1種の液体ビヒクルと、b）少なくとも1種の請求項1に記載のカーボンブラック生成物とを含んでなるインク組成物。
【請求項６】
前記液体ビヒクルが水性である請求項５に記載のインク組成物。
【請求項７】
前記液体ビヒクルが非水性である請求項５に記載のインク組成物。
【請求項８】
前記インク組成物がインクジェット用インク組成物である請求項５に記載のインク組成物。
【請求項９】
少なくとも1種の保湿剤、少なくとも1種の結合剤、少なくとも1種の色素、少なくとも1種の生物致死剤、少なくとも1種の浸透剤、少なくとも１種の界面活性剤またはそれらの組合わせをさらに含む請求項５に記載のインク組成物。
【請求項１０】
支持体と、前記支持体上に位置する保護層と、前記保護層上に位置する赤外線または近赤外線吸収層とを含んでなり、ここで前記赤外線または近赤外線吸収層が少なくとも1種の請求項1に記載のカーボンブラック生成物を含んでなる印刷版。
【請求項１１】
画像を表すパターンで印刷版をレーザー出力に選択的に露出して、少なくとも前記パターンを規定する赤外線または近赤外線吸収層を選択的に除去するか、あるいは化学的に修飾することを含んでなる請求項１０に記載の平板印刷版を画像形成する方法。
【請求項１２】
パターンを規定する1または2以上の画像形成層の部分を除去することができる溶媒に印刷版を暴露することをさらに含む請求項１１に記載の平板印刷版を画像形成する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
本発明は、種々の用途において使用できる顔料に関して、さらに詳しくは、種々の性質を改良する顔料の修飾に関する。
【０００２】
顔料は種々の用途、例えば、インク、塗料、トナー、プラスチック、ゴム、フィルム、およびその他において使用されてきている。これらの用途の各々において共通の目標は、実質的にかつ均一に分散することができ、顔料が示す色および他の性質が顔料を混入された組成物または物質を通じて均一であるように、組成物の中に分散したままにすることができる顔料を提供することである。顔料の分散性および分散安定性の改良は従来試みられてきており、顔料上に種々の界面活性剤をコーティングするか、あるいは吸着させることを包含した。しかしながら、顔料を単に吸着させるか、あるいはコーティングすることは潜在的にいくつかの欠点を有した。第1に、吸着される界面活性剤は取り囲む物質、例えば、溶媒またはインクの物理的性質に依存する。このような状況において、顔料の表面と溶媒との間に界面活性剤親和性の平衡が存在しなくてはならない。また、界面活性剤および溶媒を含む溶解度の問題が影響することがある。吸着された界面活性剤に影響を与えることができる他の考察は、顔料の濃度、使用する界面活性剤のタイプ、および顔料を含有する組成物または物質の温度およびpHである。これらの物理的性質の任意の1または2以上は顔料の表面から界面活性剤を除去させ、そして塊状の液体または媒体の分散安定性および他の性質、例えば、発泡性、表面張力、粘度、フィルム強度、フィルム弾性、およびその他のマイナスに作用することがある追加の界面活性剤を塊状の液体または媒体の中に発生させる。さらに、従来の顔料の中に存在することができる過剰の界面活性剤はまたプラスチックまたはフィルム形成性、例えば、色、強度、伸び、弾性、およびその他に悪影響を及ぼすことがある。したがって、前述の欠点の1または2以上を克服することに関して顔料の分散性および分散安定性を改良することがこの分野において望ましい。
【０００３】
発明の要約
本発明の特徴は、組成物および配合物中の顔料の分散性および分散安定性を改良することができる修飾顔料生成物を提供することである。
【０００４】
本発明のもうひとつの特徴は、本発明の修飾顔料生成物を配合するインク、塗料、トナー、ポリマー、紙、フィルムおよびゴム配合物を提供することである。
【０００５】
本発明のさらなる特徴は、種々の組成物および配合物中の顔料の分散性および分散安定性を改良する方法を提供することである。
【０００６】
本発明の付加的な特徴および利点は、以下の説明に部分的に記載され、部分的に説明から明らかであるか、あるいは本発明の実施により知ることができる。本発明の目的および他の利点は、記載された説明および特許請求の範囲において特に指摘された要素およびそれらの組合わせにより実現され、得られる。
【０００７】
これらおよび他の利点を達成するために、そして本明細書において具体化しかつ広く説明されるように、本発明の目的によれば、本発明は、結合した少なくとも1つの立体基、および少なくとも1つの両親媒性対イオンと一緒に同一の顔料に結合した少なくとも1つの有機イオン基を含有し、ここで両親媒性対イオンは有機イオン基の電荷と反対の電荷を有する、修飾顔料生成物に関する。好ましい立体基は、下記式を有する：
−X−Sp−［NIon］pR          （I）
式中Xはアリーレン基またはアルキレン基を表し；Spはスペーサー基を表し；NIonは少なくとも1つの種類の非イオン基を表し、Rは水素、置換もしくは非置換の芳香族基、または置換もしくは非置換のアルキル基を表し、そしてpは1〜500の整数を表す。
【０００８】
もうひとつのの好ましい立体基は、下記式を有する：
−X−Sp−［A］pR          （II）
式中Xはアリーレン基またはアルキレン基を表し；Spはスペーサー基を表し；Aは約1〜約12個の炭素原子を有するアルキレンオキシド基を表し；pは1〜500の整数を表し、そしてRは水素、置換もしくは非置換のアルキル基または置換もしくは非置換の芳香族基を表す。pが1より大きいとき、Aは同一であるか、または異なることができる。Xは置換もしくは非置換であることができ、そして置換された基、例えば、エステル基、アミド基、エーテル基、カルボニル基、アリール基、アルキル基、およびその他を包含することができる。置換された基はAの結合または連鎖することができる。
【０００９】
立体基の追加の例は、下記式を有する立体基を包含する：
−X−Sp−［(CH2)m−O−］pR          （III）
式中Xはアリーレン基またはアルキレン基を表し、Spはスペーサー基を表し；mは1〜12、好ましくは2または3の整数を表し、pは1〜500の整数を表し、そしてRは水素、置換もしくは非置換のアルキル基、または置換もしくは非置換の芳香族基を表す。
【００１０】
もうひとつのの好ましい両親媒性基は少なくとも1つのポリマー基を含んでなり、ここでポリマーの基は下記式を有する：
−X−Sp−［polymer］R          （IV）
式中Xは少なくともアリーレン基または少なくともアルキレン基を表し、Spはスペーサー基を表し、「polymer」は反復するモノマー基または多モノマー基または両方を表し、必要に応じて少なくとも1つの−X'基を有する。全モノマー反復単位は約1〜約500である。Rは水素、結合、置換もしくは非置換のアルキル基、または置換もしくは非置換の芳香族基を表す。X'は芳香族基またはアルキル基またはアリーレン基またはアルキレン基を表し、そして各X'およびXは同一であるか、または異なることができる。Xおよび／またはX'は置換もしくは非置換であることができ、そして置換された基、例えば、エステル基、アミド基、エーテル基、およびその他を包含することができる。置換された基は「polymer」に結合することができる。また、Rが結合を表すとき、有効な結合は顔料に結合することができる。
【００１１】
本発明は、また、少なくとも1種の本発明の修飾顔料生成物と、少なくとも1種のインクビヒクルとを含有するインク組成物に関する。
【００１２】
本発明は、また、少なくとも1種の本発明の修飾顔料生成物と、少なくとも1種のコーティングビヒクルとを含んでなるコーティング組成物に関する。
【００１３】
本発明は、また、少なくとも1種の本発明の修飾顔料生成物と、樹脂粒子とを含んでなるトナー組成物に関する。
【００１４】
また、本発明は、少なくとも1種の本発明の修飾顔料生成物と組み合わせて従来の成分を含有するゴム製品、ポリマー（例えば、プラスチック）製品、およびフィルムに関する。
【００１５】
前述の一般的説明および下記の詳細な説明の両方は例示および説明にすぎず、請求項に規定されている本発明のさらなる説明を提供しようとするものであることを理解すべきである。
【００１６】
本発明の詳細な説明
本発明は、一般に、好ましくは種々の物質の中に分散させることができる、種々のタイプの修飾顔料生成物に関する。このような物質は、液体（水性および非水性）、ポリマー（例えば、熱可塑性および熱硬化性）、エラストマー（例えば、合成および／または天然ゴム）、コーティング（例えば、塗料）、インク（例えば、印刷インクおよびインクジェット用インク）、液体および固体のトナー、フィルム、およびその他を包含するが、これらに限定されない。吸着された基、例えば、ポリマー、界面活性剤およびその他に比較して顔料上にいっそう安定に基を結合させる化学基（例えば、ポリマーおよび有機の）が顔料上に結合されるように、顔料は修飾される。
【００１７】
一般に、本発明は、結合した少なくとも1つの立体基、およびまた少なくとも1つの両親媒性対イオンと一緒に顔料に結合した少なくとも1つの有機イオン基を含有し、ここで両親媒性対イオンが有機イオン基の電荷と反対の電荷を有する、修飾顔料生成物に関する。顔料上の2つの基の組合わせは、種々の物質、例えば、水性および非水性媒体ならびにポリマー、エラストマー、塗料、インク、トナー、およびその他の中に分散する顔料製品の能力に関して有益な性質を提供する。1999年4月2日に出願された出願第09／285,253号は引用することによって全体を本明細書の一部とされる。
【００１８】
下記式の各々において、−Xは顔料に直接結合しており、そして−X'は顔料に直接結合することができる。
【００１９】
少なくとも1つの立体基に関して、立体的であるか、あるいは立体障害性を促進する能力を有する、任意の基が顔料に結合されうるのが通常である。顔料上に結合した立体基の好ましい例は次の通りである。
【００２０】
1つの好ましい立体基は下記式を有する：
−X−Sp−［NIon］pR          （I）
式中Xはアリーレン基またはアルキレン基を表し、Spはスペーサー基を表し、NIonは少なくとも1つの型の非イオン基を表し、Rは水素、芳香族基、またはアルキル基を表し、そしてpは1〜500の整数を表す。本明細書において使用するSpすなわちスペーサー基は2つの基の間の連鎖であり、結合、または化学的基であることができ、このような化学的基はCO2、O2C、SO2、CO、NHCO、CONR"、NR"CO2、O2CNR"、NR"CONR"、O、S、NR"、SO2C2H4、アリーレン、アルキレン、NR"CO、NHCO2、O2CNH2、NCHONH、およびその他を包含するが、これらに限定されず、ここでR"は同一であるか、または異なることができ、有機基、例えば、置換もしくは非置換のアリールおよび／またはアルキル基を表す。
【００２１】
X置換基および／またはRに関して芳香族またはアルキレン基は置換もしくは非置換であることができ、例えば、アリールまたはヘテロアリール基であることができる。芳香族基は任意の基、例えば、1または2以上のアルキル基またはアリール基で置換されていることができる。好ましくは、芳香族基はフェニル、ナフチル、アントラニル、フェナントレニル、ビフェニル、ピリジニル、ベンゾチアジアゾリル、またはベンゾチアゾリルである。X置換基および／またはR置換基に関するアルキル基の例は、分枝鎖状もしくは直鎖状であることができる、置換もしくは非置換のアルキル基を包含するが、これらに限定されない。アルキル基は1または2以上の基、例えば、芳香族基で置換することができる。X置換基の目的に好ましいアルキル基の例は、C1−C12、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、またはヘキシルを包含するが、これらに限定されない。換言すると、Xおよび／またはRは分枝鎖状もしくは直鎖状、置換もしくは非置換、飽和もしくは不飽和の炭化水素を表すことができる。置換された基の例は、エステル基、アミド基、エーテル基、カルボキシル基、スルホネート基、アリール基、アルキル基、およびその他を包含するが、これらに限定されない。
【００２２】
非イオン基の例は、明らかなイオン基をもたない基、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、他のアルキレンオキシド、カルボン酸エステル、グリコール、アルコール、エステル、アルカノールアミン−脂肪酸縮合物、シリコーン、エチレングリコール、プロピレングリコール、イソシアネート、アルキルピロリデン、およびアルキルポリグリコシドを包含するが、これらに限定されない。非イオン基は、前述の基に加えて、カルボキシレート、スルホネート、ホスフェート、アミン、および通常、水中でイオンの性質を示す他の基を有することができる。非イオン基は好ましくはC1−C12アルキル基、またはC1−C12アルキレンオキシド基である。pは1〜25、26〜50、51〜75、75〜100、および／または101〜500であることができ、そしてpは好ましくは5〜50である。
【００２３】
X置換基および／または非イオン基は、1または2以上の官能基で置換されることができる。官能基の例は、R'、OR'、COR'、OCOR'、カルボキシレート、ハロゲン、CN、NR'2、SO３H、スルホネート、−OSO3、NR'（COR'）、CONR'2、NO2、PO3H2、ホスホネート、ホスフェート、N＝NR'、SOR'、NSO2R'を包含するが、これらに限定されず、ここでR'は同一であるか、または異なることができ、独立して水素、分枝鎖状もしくは直鎖状のC1−C20置換もしくは非置換、飽和もしくは不飽和の炭化水素、例えば、アルキル、アルケニル、アルキニル、置換もしくは非置換のアリール、置換もしくは非置換のヘテロアリール、置換もしくは非置換のアルキオアリール、または置換もしくは非置換のアリールアルキルである。
【００２４】
アミンは、また、官能基、ならびに第四級アンモニウム基（−NR3+）および第四級ホスホニウム基（−PR3+）、ならびに第四級スルホニウム基（−SR2+）の例を表す。
【００２５】
顔料上に結合することができる、もうひとつの好ましい立体基は、下記式を有する：
−X−Sp−［A］pR          （II）
式中Xはアリーレン基またはアルキレン基を表し；Spはスペーサー基を表し；Aは約1〜約12個の炭素原子を有するアルキレンオキシド基を表し；pは1〜500の整数を表し、そしてRは水素、置換もしくは非置換のアルキル基または置換もしくは非置換の芳香族基を表す。pが1より大きいとき、Aは同一であるか、または異なることができる。Xは置換もしくは非置換であることができ、そして置換された基、例えば、エステル基、アミド基、エーテル基、カルボニル基、アリール基、アルキル基、およびその他を包含することができる。置換された基はAの結合または連鎖することができる。
【００２６】
好ましいアルキレンオキシド基の例は、−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−、−ＣＨ（ＣＨ３）−ＣＨ２−Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ−、−ＣＨ２−ＣＨ（ＣＨ３）−Ｏ−、またはそれらの組合わせを包含するが、これらに限定されない。
【００２７】
追加の好ましい立体基は、下記式を有する：
−X−Sp−［（−(CH2)m−O−）p−R］          （III）
式中Xは前述のとおりであり、例えば、前述したようにアリーレン基またはアルキレン基を表すことができ、Spは前述したようにスペーサー基を表し、mは1〜12、好ましくは2または3の整数を表し、pは1〜500の整数を表し、そしてRは前述し、例えば、水素、置換もしくは非置換のアルキル基、または置換もしくは非置換の芳香族基であることができる。R置換基の例は、水素、メチル、エチル、ブチル、またはプロピル基、または−CH2−CH（CH3）−O−を包含するが、これらに限定されず、pは1〜25、26〜50、51〜75、76〜100、および101〜500であることができ、好ましくは5〜50である。この式の特に好ましい基は、Xがフェニレン基であり、mが1〜5であり、より好ましくは2または3であり、pが5〜50、より好ましくは44〜55であり、そしてRが水素またはメチル基である場合である。他の好ましい基は、mが2であり、pが7であり、Rがメチル基であり、そしてXがフェニレン基である場合である。
【００２８】
それ以上の好ましい立体基は少なくとも1つのポリマー基である。ポリマー顔料は好ましくは下記式を有する：
−X−Sp−［polymer］R          （IV）
式中Xは前述し、例えば、前述したように少なくとも芳香族基または少なくともアルキル基を表すことができ、Spは前述したようにスペーサー基を表し、「polymer」は反復するモノマー基または多モノマー基または両方を含んでなり、必要に応じて少なくとも1つの−X'基を有する。「polymer」は追加の基で置換されているか、あるいは非置換であることができ、そしてRは前述のとおりであり、例えば、水素、結合、置換もしくは非置換のアルキル基、または置換もしくは非置換の芳香族基を表すことができる。X'は芳香族基またはアルキル基またはアリーレン基またはアルキレン基を表し、そして各X'およびXは置換もしくは非置換であることができる。「polymer」を構成する全モノマー反復単位は約500以下のモノマー反復単位である。Xおよび／またはX'は置換もしくは非置換であることができ、そして置換された基、例えば、エステル基、アミド基、エーテル基、スルホネート、カルボキシレート、およびその他を包含することができる。置換された基は「polymer」に結合することができる。また、Rが結合を表すとき、有効な結合は顔料に結合することができる。ポリマー基は、顔料に結合することができる任意のポリマー基であることができる。
【００２９】
本発明および直ぐ上のこの式の目的に対して、「ｐｏｌｙｍｅｒ」を構成する１または２以上のポリマー基が存在することができる。ポリマー基は熱可塑性ポリマー基または熱硬化性ポリマー基であることができる。さらに、ポリマー基はホモポリマー、コポリマー、ターポリマー、および／または任意数の異なる反復単位を含有するポリマーであることができる。さらに、本発明において存在するポリマー基は、任意のタイプのポリマー基、例えば、ランダムポリマー、交互ポリマー、グラフトポリマー、ブロックポリマー、星型ポリマー、および／または櫛型ポリマーであることができる。本発明において使用するポリマー基は、また、１または２以上のブレンドであることができる。ポリマー基は相互浸透ポリマーネットワーク（ＩＰＮ）、同時の相互浸透ポリマーネットワーク（ＳＩＮ）、または相互浸透エラストマーネットワーク（ＩＥＮ）であることができる。
【００３０】
ポリマー基の特定の例は、線状高ポリマー、例えば、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリイソブチレン、ポリスチレン、ポリカプロラクタム（ナイロン）、ポリイソプレン、およびその他を包含するが、これらに限定されない。本発明のポリマー基の他の一般的クラスは次の通りである：ポリアミド、ポリカーボネート、ポリ電解質、ポリエステル、ポリエーテル、（ポリヒドロキシ）ベンゼン、ポリイミド、硫黄を含有するポリマー（例えば、ポリサルファイド、（ポリフェニレン）サルファイド、およびポリスルホン）、ポリオレフィン、ポリメチルベンゼン、ポリスチレンおよびスチレンコポリマー（ABSを包含する）、アセタールポリマー、アクリルポリマー、アクリロニトリルのポリマーおよびコポリマー、ハロゲンを含有するポリオレフィン（例えば、ポリ塩化ビニルおよびポリ塩化ビニリデン）、フルオロポリマー、イオノマーポリマー、1または2以上のケトン基を含有するポリマー、液晶ポリマー、ポリアミド−イミド、1または2以上のオレフィン二重結合を含有するポリマー（例えば、ポリブタジエン、ポリシクロペンタジデン）、ポリオレフィンコポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリ（ビニルアルコール）、ポリウレタン、熱可塑性エラストマー、およびその他。
【００３１】
一般に、下記の文献に記載されているポリマー基を本発明のポリマー基として使用することができる：Encyclopedia  of  Chemical  Technology、Vol.  18、KIRK−OTHMER、（1982）、pp.  328−887、およびModern  Plastics  Encyclopedia  '98、pp.  B−3〜B−210、および”Polymers：Structure  and  Properties，”、C.  A.  Daniels著、Technomic  Publishing  Co.、ペンシルベニア州ランカスター、すべてはそれらの全体において引用することによって本明細書の一部とされる。
【００３２】
本発明のポリマー基は多数の方法で製造することができ、このような方法はこの分野において知られている。前述のKIRK−OTHMERの、Modern  Plastics  Encyclopediaの部分、およびC.  A.  Danielsの参考文献は、これらのポリマー基を製造できる方法を提供する。
【００３３】
ポリマー基は好ましくはポリオレフィン基、ポリウレタン基、ポリスチレン基、ポリアクリレート基、ポリアミド基、ポリエステル基、またはそれらの組合わせである。R基の例は前述した基と同一であることができる。pは1〜25、26〜50、51〜75、76〜100、および101〜500であることができ、好ましくは1〜100、より好ましくは5〜50である。
【００３４】
顔料に結合した少なくとも1つの有機イオン基および少なくとも1つの両親媒性対イオンに関すると、有機イオン基は変化する量で、すなわち、低いまたは高い量で、顔料に結合することができ、こうして電荷修飾の繊細なコントロールを可能とする。好ましくは、有機イオン基は少なくとも1つの芳香族基、少なくとも1つのC1−C20アルキル基またはそれらの組合わせを含んでなる。芳香族基またはアルキル基は1または2以上のイオン種、非イオン種、またはそれらの組合わせでさらに置換することができる。さらに、顔料粒子は必要に応じて1または2以上の置換もしくは非置換の非イオン芳香族基、置換もしくは非置換の非イオンC1−C20アルキル基またはそれらの組合わせを含むことができる。また、有機イオン基の芳香族基またはC1−C20アルキル基は顔料粒子に直接結合する。
【００３５】
顔料に結合した有機イオン基の好ましい組は、性質がアニオンまたはカチオンであることができ、そして米国特許第5,698,016号（Adams他）（その開示は引用することによって本明細書の一部とされる）に記載されている基を包含する。さらに、負に帯電した有機イオン基はアニオンを形成することができるイオン化可能な置換基を有する基、例えば、酸性置換基から、またはイオン化可能な置換基の塩から発生させることができる。好ましくは、イオン化可能な置換基がアニオンを形成するとき、イオン化可能な置換基は11より小さいpKaを有する。有機イオン基はさらに11より小さいpKaをもつイオン化可能な基を有する種および11より小さいpKaを有するイオン化可能な置換基の塩から発生させることができる。イオン化可能な置換基のpKaは、ちょうど酸性置換基ではなく、全体としてイオン化可能な置換基のpKaを意味する。より好ましくは、pKaは10より小さく、最も好ましくは9より小さい。
【００３６】
前述したように、芳香族基は、例えば、アルキル基でさらに置換されているか、あるいは非置換のであることができる。C1−C20アルキル基は分枝鎖状もしくは直鎖状であることができる。より好ましくは、芳香族基はフェニルまたはナフチル基であり、そしてイオン化可能な置換基はスルホン酸基、スルフィン酸基、ホスホン酸基、またはカルボン酸基である。イオン化可能な置換基の代表例は、−COOH、−SO3H、−PO3H2、−SO2NH2、および−SO2NHCORを包含する。さらに、種、例えば、−COONa、−COOK、−COO-NR4+、−SO3Na、−HPO3Na、−SO3N-R4+、およびPO3Na2（ここでRはアルキル基またはフェニル基である）をアニオン有機イオン基源として使用することもできる。特に好ましい種は−COOHまたは−SO3Hおよびそれらのナトリウム塩およびカリウム塩である。より好ましくは、有機イオン基は置換もしくは非置換のスルホフェニル基またはその塩、置換もしくは非置換の（ポリスルホ）フェニル基またはその塩、置換もしくは非置換のスルホナフチルまたはその塩、または置換もしくは非置換の（ポリスルホ）ナフチル基またはその塩から発生させる。
【００３７】
特定の有機イオン基は、−C6H4CO2-、−C6H4SO3-、−C10H6CO2-、−C10H6SO3-、および−C2H4SO3-である。
【００３８】
正に帯電した有機イオン基は、顔料に結合したプロトン化アミンから発生させることができる。例えば、アミンを酸性媒体中でプロトン化してアンモニウム基を形成することができる。好ましくは、アミン置換基を有する有機基は5より小さいpKbを有する。正に帯電した有機イオン基は、また、第四級アンモニウム基（−NR3+）および第四級ホスホニウム基（−PR3+）であることができる。好ましくは、前述したように、有機イオン基は芳香族基、例えば、ナフチル基および第四級アンモニウム基または第四級ホスホニウム基を含有する。芳香族基は好ましくは顔料に直接結合している。また、第四級化環状アンモニウムイオン、および第四級化芳香族アンモニウムイオンを有機イオン基として使用することができる。こうして、N−置換ピリジニウム種、例えば、N−メチル−ピリジルをこれに関して使用することができる。カチオン有機イオン基の例は下記のものを包含するが、これらに限定されない：−3−C5H4NH+、−3−C5H4N（C2H5）+、−C6H4NC5H5+、−C6H4COCH2（CH3）3+、−C6H4COCH2（NC5H5）+、−3−C5H4N（CH3）+、−C6H4SO2NH（C4H3N2H+）、−C6H4CH2N（CH3）3+、−C6H4NH3+、−C6H4N（CH2）H2+、−ArNH（CH3）2+、−ArCH2NH3+、−ArCH2NH（CH3）2+、−ArCH2NH2（CH3）+、−ArCH2CH2NH3+、−ArCH2CH2NH2（CH3）+、および−ArCH2CH2NH（CH3）2+、式中Arは芳香族基を表し、そしてAr+は芳香族基を表す。芳香族基は1または2以上の環を含有する不飽和環状炭化水素を包含するが、これらに限定されない。芳香族基は置換もしくは非置換であることができる。芳香族基はアリール基（例えば、フェニル、ナフチル、アントラセニル、およびその他）、およびヘテロアリール基（イミダゾリル、ピラゾリル、ピリジニル、チエニル、チアゾリル、フリル、トリアジニル、インドリル、およびその他）を包含する。
【００３９】
本発明の両親媒性対イオンは、親水性極性「ヘッド」と疎水性有機「テイル」とを有する分子である。両親媒性対イオンは、特質がカチオンまたはアニオンであることができる。カチオンおよびアニオンの両親媒性対イオンの代表例は、米国特許第5,698,016号（Adams他）（その全体の開示は引用することによって本明細書の一部とされる）に記載されているものを包含する。本発明の目的に対して、修飾顔料粒子は、上に示したように、陽性基またはネガ基を有する。電荷は好ましくは顔料に結合した有機イオン基によりつくられる。前述したように、修飾顔料生成物がアニオンである場合、両親媒性対イオンはカチオンまたは正の電荷であろう。同様に、修飾顔料生成物がカチオンである場合、両親媒性対イオンはアニオンまたは負の電荷であろう。
【００４０】
カチオン両親媒性対イオンの例は下記のものを包含するが、これらに限定されない：酸を下記のものに添加して形成することができる記載されたアンモニウムイオン：脂肪族アミン、アミノアルコールのエステル、アルキルアミン、アミン官能価を含有するポリマー、ポリエトキシル化アミン、ポリプロポキシル化アミン、ポリエトキシル化ポリプロポキシル化アミン、アニリンおよびその誘導体、アミノ酸の脂肪族アルコールエステル、ジアルキルスクシネートエステルでN−アルキル化されたポリアミン、複素環式アミン、脂肪族アミンから誘導されたグアニジン、アルキルアミンから誘導されたグアニジン、アリールアミンから誘導されたグアニジン、脂肪族アミンから誘導されたアミジン、脂肪酸から誘導されたアミジン、アルキルアミンから誘導されたアミジン、またはアリールアミンから誘導されたアミジン。アンモニウムイオンのpKaは、炭素上の有機イオン基のプロトン化形態のpKaより大きいことが好ましい。
【００４１】
カチオン両親媒性イオンの特定の例は下記のものを包含する：ジオクチルアンモニウム、オレイルアンモニウム、ステアリルアンモニウム、ドデシルアンモニウム、ジメチルドデシルアンモニウム、ステアリルグアニジニウム、オレイルグアニジニウム、ソイアルキルアンモニウム、ココアルキルアンモニウム、オレイルアンモニウムエトキシレート、プロトン化ジエタノールアミンジミリステート、およびN−オレイルジメチルアンモニウム。カチオン両親媒性イオンは下記のものを包含する：ジタロウアルキルアンモニウム、ジメチルオレイルアンモニウム、ココアルキルジメチルアンモニウム、およびジメチル水素化アルキルアンモニウム。また、カチオン両親媒性イオンはジココアルキルアンモニウムおよびジシクロヘキシルアンモニウムを包含する。一般に、前述のアンモニウムイオンを形成するために、前述の種々の化合物、例えば、脂肪族アミン、アミノアルコールのエステルを酸、例えば、カルボン酸、鉱酸、アルキルスルホン酸、またはアリールスルホン酸と反応させる。好ましい両親媒性基は、アンモニウムエトキシレート、アンモニウムプロポキシレート、アンモニウムエトキシレートプロポキシレートを包含する。それらは対応するアミノエトキシレートおよびその他から製造することができ、Huntsman  Chemicalにより供給されるジェファミン（Jeffamine）物質、およびTriquestにより供給されるアミノアルキルアリールプロポキシレートを包含する。他の好ましい両親媒性基はH3N+Ar−Sp［NIon］pR、H3N+［A］R、H3N+−Sp［NIon］pR、およびその他を包含し、そして特に好ましい基はH3N+C6H4CO2［NIon］pR、およびH3N+C6H4NHCO2［NIon］pRを包含する。両親媒性対イオン基のそれ以上の例は、式I〜IVのアミノ末端バージョン（例えば、−NH3−X−Sp−［NIon］pRおよびその他を包含する。
【００４２】
また、第四級アンモニウム塩をカチオン両親媒性イオン源として使用することができる。例は下記のものを包含するが、これらに限定されない：脂肪族アルキルトリメチルアンモニウム、ジ（脂肪族アルキル）ジメチルアンモニウム、アルキルトリメチルアンモニウム、またはi−アルキルピリジニウム塩、ここで対イオンはハロゲン化物、メトサルフェート、サルフェートおよびその他である。また、ホスホニウム塩、例えば、テトラフェニルホスホニウムクロライドを両親媒性イオン源として使用することができる。
【００４３】
本発明において使用するカチオン両親媒性イオンは、式R4N+により表されるものを包含し、ここでRは独立して水素、C1−C30アルキル、C1−C30アルケニル、C7−C30 アラルキル、およびC7−C30 アルカリールである。カチオン両親媒性イオンは平均少なくとも16個の炭素原子を有することができ、例えば、ココアルキルトリメチルアンモニウム、タロウアルキルトリメチルアンモニウム、水素化ジタロウアルキルトリメチルアンモニウム、ソイアルキルトリメチルアンモニウム、ベンジルココアルキルジメチルアンモニウムおよびヘキサデシルトリメチルアンモニウムである。カチオン両親媒性イオンは少なくとも24個の炭素原子を有することができ、例えば、ジココアルキルジメチルアンモニウム、ジメチルジオクタデシルアンモニウム、ジイミノ（2−エチルヘキシル）水素化タロウアルキル−アンモニウム、およびジメチルジタロウアルキルアンモニウムである。
【００４４】
適当な両親媒性イオンの他の例は、アミン含有ポリマーから誘導されたアンモニウムイオンを含有するポリマーである。アミン含有ポリマーは、アミン含有モノマー、例えば、ジメチルアミノエチルメタクリレートまたは−アクリレー、またはビニルピリジンまたはビニルイミダゾール、および他のモノマー、例えば、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、ブチルアクリレート、スチレン、およびその他であることができる。また、ポリマーはそれぞれアミン含有モノマーおよび他の2または3つのアミン含有モノマーの混合物のターポリマーまたはテトラポリマーであることができる。このようなポリマーは、任意の手段、例えば、ラジカル（エマルジョン、懸濁、溶液）重合またはアニオン重合により製造することができる。
【００４５】
前述したように、両親媒性イオンは選択的にアニオン両親媒性イオンであることができる。このようなアニオン両親媒性イオンの例は下記のものを包含するが、これらに限定されない：アルキルベンゼンスルホネート、アルキルスルホネート、アルキルサルフェート、スルホスクシネート、スクロース、アルコールエトキシレートサルフェート、アルコールエトキシレートスルホネート、アルキルホスフェート、アルキルエトキシル化ホスフェート、エトキシル化アルキルフェノールサルフェート、脂肪族カルボキシレート、タウレート、イセチオネート、脂肪族カルボキシレート、または酸基を含有するポリマーから誘導されたイオン。アニオン両親媒性イオンの特定の、好ましい例の源は下記のものを包含するが、これらに限定されない：ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、Aerosol  OT、オレイン酸塩、リシノール酸塩、ミリスチン酸塩、カプロン酸塩、2−オクチルドデカン酸ナトリウム、ビス（2−エチルヘキシル）スルホコハク酸ナトリウム、スルホン化ポリスチレン、またはアクリル酸またはメタクリル酸またはそれらの塩のホモポリマーまたはコポリマー。
【００４６】
一般に、前述した両親媒性イオンおよび関係する化合物は塩の形態で商業的に入手可能であるか、あるいは当業者により日常的に製造することができる。
【００４７】
修飾すべき顔料は、インク組成物（インクジェットインク組成物を包含する）、コーティング組成物（塗料配合物を包含する）、液体および固体のトナー、フィルムプラスチック、ゴム、およびその他において伝統的に使用されている顔料を包含するが、これらに限定されない。
【００４８】
例はブロック顔料（例えば、炭素製品、例えば、カーボンブラック）および他の着色顔料（例えば、ポリマーおよび有機顔料）を包含するが、これらに限定されない。
【００４９】
所望の着色顔料は、広い範囲の着色顔料から選択することができる。着色顔料は、青色、黒色、白色、褐色、シアン、緑色、紫色、マゼンタ、赤色、黄色、ならびにそれらの混合物であることができる。着色顔料の適当なクラスは、例えば、アントラキノン、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ジアゾ、モノアゾ、ピラントロン、ペリレン、複素環式イエロー、キナクリジン、および（チオ）インジゴイドを包含する。フタロシアニンブルーの代表例は、銅フタロシアニンブルーおよびその誘導体（Pigment  Blue  15）を包含する。キナクリジンの代表例は、Pigment  Orange  48、Pigment  Orange  49、Pigment  Red  122、Pigment  Red  192、Pigment  Red  202、Pigment  Red  206、Pigment  Red  209、Pigment  Violet  19およびPigment  Violet  42を包含する。アントラキノンの代表例は、Pigment  Red  43、Pigment  Red  194（Perinone  Red）、Pigment  Red216（Brominated  Pyanthrone  Red）およびPigment  Red  226（Pyanthrone  Red）を包含する。ペリレンの代表例は、Pigment  Red  123（Vermillion）、Pigment  Red  149（Scarlet）、Pigment  Red  179（Maroon）、Pigment  Red  190（Red）、Pigment  Violet、Pigment  Red  189（Yellow  Shade  Red）およびPigment  Red  224を包含する。チオインジゴイドの代表例は、Pigment  Red  86、Pigment  Red  87、Pigment  Red  88、Pigment  Red  181、Pigment  Red  198、Pigment  Violet  36、およびPigment  Violet  38を包含する。複素環式イエローの代表例は、Pigment  Yellow  1、Pigment  Yellow  3、Pigment  Yellow  12、Pigment  Yellow  13、Pigment  Yellow  14、Pigment  Yellow  17、Pigment  Yellow  65、Pigment  Yellow  73、Pigment  Yellow  74、Pigment  Yellow、Pigment  Yellow  117、Pigment  Yellow  128およびPigment  Yellow  138を包含する。このような顔料は粉末または圧縮ケーキの形態で多数の源、例えば、BASFコーポレーション、エンゲルハード・コーポレーション（Engelhard  Corporation）およびサン・ケミカル・コーポレーション（Sun  Chemical  Corporation）から商業的に入手可能である。他の適当な着色顔料の例は、Colour  Index、第3版（The  Society  of  Dyers  and  Colourists、1982）に記載されている。黒色顔料の代表例は、種々のカーボンブラック（Pigment  Black  7）、例えば、チャンネルブラックおよびランプブラックを包含し、例えば、Regal（登録商標）、Black  Pearls（登録商標）、Elftex（登録商標）、Monarch（登録商標）、Mogul（登録商標）、およびVulcan（登録商標）商標でケイバー・コーポレーション（Cabor  Corporation）から入手可能であるカーボンブラックを包含する（例えば、Black  Pearls（登録商標）2000、Black  Pearls（登録商標）1400、Black  Pearls（登録商標）1300、Black  Pearls（登録商標）1100、Black  Pearls（登録商標）1000、Black  Pearls（登録商標）900、Black  Pearls（登録商標）880、Black  Pearls（登録商標）800、Black  Pearls（登録商標）700、Black  Pearls（登録商標）L、Elftex（登録商標）8、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、Mogul（登録商標）L、Regal（登録商標）300、Regal（登録商標）400、Vulcam（登録商標）  P。他の適当なカーボンブラック下記のものを包含するが、これらに限定されない：Printex  40、Printex  80、Printex  300、Printex  L、 Printex  L、Printex  U、Printex  V、Special  Black  4、Special  Black  5、FW200（前述のものはDegussa  Corporationから入手可能である）、Raven  780、Raven  890、Raven  1020、Raven  1040、Raven  1255、Raven  1500、Raven  5000、Raven  5250（前述のものはColumbian  Chemical  Corporationから入手可能である）およびMA100およびMA440（Mitsubishi  Chemical  Corporationから入手可能である）。着色顔料は、窒素吸収により測定して、通常、広い範囲のBET表面積を有する。好ましくは、着色顔料は10m2／gに等しいか、あるいはそれより大きい、より好ましくは100m2／gに等しいか、あるいはそれより大きい、これによりより小さい一次／凝集体粒度に対応する表面積を有する。実質的に表面積は、顔料表面上に処理剤のいっそう均一な分布および効率のレベルを提供し、そして後処理後に表面修飾着色顔料のより高い収率を提供する。着色顔料の好ましいより高い表面積（これによりより小さい粒度に対応する）は容易には獲得することができない場合、当業者によく認識されているように、着色顔料を従来の大きさ微粉砕または減少技術、例えば、ボールミルまたはジェットミルに付して、顔料を所望粒度に小さくすることができる。
【００５０】
本発明において使用する炭素生成物は好ましくはジアゾニウム塩と反応して、前述の修飾された炭素生成物を形成することができる。炭素は結晶質または無定形の型であることができる。例はグラファイト、カーボンブラック、ガラス状炭素、炭素繊維、活性木炭、および活性炭を包含するが、これらに限定されない。前述の微細形態は好ましい。また、異なる炭素の混合物を使用することができる。任意の表面積を使用することができる。
【００５１】
本発明の目的に対して、1または2以上のタイプの立体基および／または有機イオン基および／または他のタイプの化学的基を同一および／または異なる顔料に結合することができる。
【００５２】
前述の修飾顔料生成物を製造するために、ジアゾニウム塩は顔料との反応を可能とするために十分に安定であるだけでよい。こうして、不安定であるかつ分解すると考える以外、同一ジアゾニウム塩を使用してその反応を実施することができる。いくらかの分解プロセスは顔料とジアゾニウム塩との間の反応と競合し、顔料に結合する基の総数を減少させることがある。修飾顔料生成物は、上に定義した顔料をジアゾニウム塩と液体反応媒体中で反応させて、少なくとも1つの基を顔料表面に結合させることによって、製造することができる。好ましい反応媒体は、水、水を含有する任意の媒体、およびアルコールを含有する任意の媒体を包含する。水は最も好ましい媒体である。さらに、反応は高温において実施することができ、ここで多数のジアゾニウム塩は分解しやすいことがある。また、高温は反応媒体中のジアゾニウム塩の溶解度を好都合に増加し、そしてプロセス間のジアゾニウム塩の取扱いを改良することがある。ジアゾニウム塩が希薄な、撹拌容易なスラリーとして、または水中の濃厚な高度に混合されたスラリーとして存在するとき、顔料をジアゾニウム塩と反応させることができる。
【００５３】
修飾顔料生成物を製造する好ましい方法は、修飾すべき顔料を特定の最終用途に望ましいサイズに減少することを包含する。もちろん、顔料が既に適当なサイズである場合、サイズの減少は不必要である。一般に、顔料のサイズは特定の最終用途における使用に好都合な顔料サイズと同一サイズであることができる。例えば、顔料の平均粒度は約10μｍ以下、好ましくは約5μｍ以下であることができる。好ましくは、例えば、インクジェットインクの用途において、平均顔料粒度は好ましくは約1μｍより小さく、より好ましくは約0.5μｍより小さく（例えば、好ましい範囲は約0.01μｍ〜約1μｍより小である）、塗料、トナー、ポリマー、およびゴムの用途について好ましくは約10μｍより小である。修飾すべき顔料のサイズの減少が好ましい場合、サイズを減少する任意の方法、例えば、下記の文献に記載されている方法を使用することができる：T.  C.  Patton、″Paint  Flow  and  Pigment  Dispersion，″第2版、Wiley  NY（1979）、引用することによって本明細書の一部とされる。
【００５４】
前述の1または2以上の式を有する基を結合させるために、界面活性剤またはポリマーを顔料の中に導入するか、あるいは顔料と接触させることができる。界面活性剤またはポリマーは、少なくとも1つの第一級アミンを含有する有機基またはポリマー基を含んでなる。好ましくは界面活性剤またはポリマーを顔料上に吸着させるために十分な量の時間を経過させる。好ましくは、吸着が起こった後、ジアゾニウム反応を、下記の特許に記載されているように実施することができる：米国特許第5,571,311号および米国特許第5,630,868号、ならびに米国特許第5,554,739号およびPCT公開WO  96／18688、すべてはそれらの全体において引用することによって本明細書の一部とされる。いっそう詳細に、顔料上に界面活性剤またはポリマーを結合させる好ましい手段は、溶媒（例えば、水性または非水性）、好ましくは水、または溶媒と水との均質または不均質の混合物の存在下に顔料を粉砕するか、あるいは他の適当な機械的または化学的手段によりそのサイズを減少させることによる。また、界面活性剤またはポリマーはこのサイズ減少工程間に存在することができる。選択的に、界面活性剤またはポリマーはこのサイズ減少工程後に添加することができる。次いで、亜硝酸塩および酸の水溶液を別々にまたは一緒に添加してジアゾニウム反応を発生させ、顔料と反応するジアゾニウム塩を生成させる。このジアゾニウム塩の発生は好ましくはその場で顔料と達成される。
【００５５】
界面活性剤またはポリマーは好ましくはジアゾニウム反応を通して顔料上に結合することができる任意の基である。さらに詳しくは、界面活性剤またはポリマーは典型的にはポリマー基または有機基、例えば、上記式において記載した芳香族基またはアルキル基（例えば、X置換基）に結合した第一級アミン基を有するであろう。ジアゾニウム反応において、第一級アミン基は反応して窒素ガスまたは他の副生物を形成し、次いでこれらは基、例えば、芳香族基またはアルキル基を顔料上に結合させる。
【００５６】
典型的には、この分野において知られている技術により、例えば、ニトロ芳香族基またはニトロアルキル基および界面活性剤またはポリマーをエステル化し、次いで芳香族基またはアルキル基上のニトロ基を対応する第一級アミン基に還元することによって、第一級アミンを含むように既知の界面活性剤またはポリマーを修飾することができる。界面活性剤またはポリマーのニトロ化、および引き続く還元、または界面活性剤またはポリマーのアミン化は、使用できるいくつかの他の技術である。界面活性剤は種々のよく知られている商標、例えば、下記の商標で商業的に入手可能である：PLURONIC（登録商標）系列（BASF  Corporation、ニュージャージイ州ピスカタウェイ）、TETRONIC（登録商標）系列（BASF  Corporation、ニュージャージイ州ピスカタウェイ）、ARQUAD（登録商標）系列（Akzo  Chemical  Inc.、イリノイ州シカゴ）、TRITON（登録商標）系列（Union  Carbide  Corp.、コネチカット州ダンブリー）、SURFONIC（登録商標）系列（Texaco  Chemical  Company、テキサス州ヒューストン）、ETHOQUAD（登録商標）系列（Akzo  Chemical  Inc.、イリノイ州シカゴ）、ARMEEN（登録商標）系列（Akzo  Chemical  Inc.、イリノイ州シカゴ）、ICONOL（登録商標）系列（BASF  Corporation、ニュージャージイ州ピスカタウェイ）、SURFYNOL（登録商標）系列（Air  Products  and  Chemicals，Inc.、ペンシルベニア州アレンタウン）、およびETHOMEEN（登録商標）系列（Akzo  Chemical  Inc.、イリノイ州シカゴ）。
【００５７】
本発明において使用する他の適当な界面活性剤は、例えば、下記の文献に開示されている：Kirk−Othmer、Encyclopedia  of  Chemical  Technology、第3版、Vol.  22、332−386、および入手可能な製造文献、例えば、McCutcheon's  Emulsifiers  &  Detergents、North  American  and  International  Edition（McCutcheon  Division、The  MC  Publishing  Co.、1991）；Ash、The  Condensed  Encyclopedia  of  Surfactants（Chemical  Publishing  Co.、Inc.、1989）；およびAsh、What  Every  Chemical  Technologist  Wants  to  Know  About．．．Emulsifier  and  Wetting  Agents、Vol.  1（Chemical  Publishing  Co.，Inc.、1988）、これらすべては引用することによって本明細書の一部とされる。
【００５８】
本発明の目的に対して、前述したように、1または2以上の界面活性剤を存在させることができる。さらに、1または2以上の界面活性剤を前述したように1または2以上のポリマー基と組合わせることができる。
【００５９】
有機イオン基を有する修飾顔料粒子を両親媒性イオン塩と反応させることによって、修飾顔料粒子の両親媒性部分を有する有機イオン基を製造することができる。例えば、アニオン的に修飾されたカーボンブラックの水性分散液をアミン含有化合物および1または2以上の当量の酸と組合わせるか、あるいは第四級アンモニウム塩と組合わせるか、あるいはアミン含有ポリマーおよび1または2以上の当量の酸と組合わせることができる。選択的に、カチオン的に修飾されたカーボンブラックをアニオン両親媒性物質と組合わせることができる。生ずる生成物は、特質がアニオンまたはカチオンであるかどうかにかかわらず、洗浄することによって、例えば、濾過することによって、精製して未反応原料物質、副生物塩および他の反応不純物を除去することができる。また、生成物は、例えば、蒸発により、単離することができるか、あるいはそれはこの分野において知られている技術を使用して濾過および乾燥により回収することができる。
【００６０】
選択的に、その遊離酸として、修飾カーボンブラックまたは修飾顔料粒子の水性分散液をアミン含有両親媒性物質と組合わせることができる。このようにして、修飾炭素生成物はアミンをプロトン化し、こうして2つの成分の各々からイオンを形成することができる。好ましい場合は、酸性両親媒性化合物とともに遊離塩基を担持する修飾カーボンブラックのために有用であることがある。
【００６１】
さらに、この分野において知られている技術を使用して、例えば、修飾カーボンブラックまたは修飾顔料粒子を水溶液中の反対電荷の両親媒性イオンとともに連続的に作動するピンミキサーに添加することによって、結合したイオン基を有する修飾カーボンブラックまたは修飾顔料粒子をさらに製造することができる。選択的に、カーボンブラックまたは顔料粒子、カーボンブラックまたは顔料粒子に有機イオン基を結合させるための試薬、および両親媒性イオン源を適当なバッチまたは連続的ミキサーに同時に添加することができる。トナーおよび現像剤の用途のような用途において使用するために、生ずる物質を必要に応じて精製し、引き続いて乾燥する。
【００６２】
イオン基を顔料に結合する前または後に、立体基を結合させることができ、そして両親媒性イオンを添加する前または後に、立体基を結合させることができる。修飾顔料粒子の組成物中に存在する両親媒性イオンの量は、一般に、顔料表面、例えば、カーボンブラックまたは同様な生成物上の帯電した基の少なくとも一部分を中和するために十分な量である。顔料表面上の帯電した基の約75％またはそれ以上を中和することが好ましい。中和反応間に、凝集が起こるか、あるいは起こらないことがある。
【００６３】
顔料上の結合した種々の基の処理レベルは任意の量であることができ、好ましくは約0.01〜約50μmol／m2、より好ましくは約0.10〜約5μmol／m2である。
【００６４】
次いで、修飾顔料粒子を引き続いてクリーニング手順（例えば、洗浄または沈澱）に付すことができる。このようなクリーニング手順は過剰の反応物および非結合分散剤を実質的に除去するであろう。次いで、修飾顔料生成物を含有する残留スラリーを水性または非水性媒体に添加することができ、好ましくはわずかにまたは中程度に撹拌して、前述したように種々の最終用途のために、安定な（静電的、立体的、および／または電気立体的）分散液を形成する。
【００６５】
顔料生成物を洗浄により、例えば、濾過、遠心、または2つの方法の組合わせにより、精製して、未反応原料、副生物塩および他の反応不純物を除去することができる。また、生成物は、例えば、蒸発により単離することができるか、あるいはそれはこの分野において知られている技術を使用して濾過および乾燥により回収することができる。本発明の顔料の分散液をさらに精製または分類して、製造プロセスの結果として分散液の中に共存することがある不純物または他の望ましくない遊離種を除去することができる。好ましい態様において、顔料分散液を分類工程、例えば、遠心に付して、約1.0μｍ以上、好ましくは0.5μｍ以上の大きさを有する粒子を実質的に除去する。さらに、分散液を精製して任意の望ましくない遊離種を除去することが好ましい。膜またはイオン交換を使用する限外濾過／透析濾過の既知技術を使用して、分散液を精製し、実質的な量の遊離イオン種および不必要な種を除去することができる。また、対イオンの任意の交換は好ましい。ここで既知イオン交換技術、例えば、限外濾過、逆浸透、イオン交換カラムおよびその他を利用して、表面修飾された顔料の一部分を選択的対イオン（例えば、両親媒性イオンを包含する）と交換または置換する。交換することができる対イオンの特定の例は下記のものを包含するが、これらに限定されない：Na+、K+、Li+、NH4+、Ca2+、Mg2+、Cl-、NO3-、NO2-、酢酸塩、カルボン酸塩、およびBr-。このような追加の分類および精製法は米国特許出願第09／240,291号1999年1月29日提出（その開示は引用することによって全体が本明細書の一部とされる）にさらに詳しく記載されている。
【００６６】
修飾顔料生成物の使用
本発明の修飾顔料生成物は、従来の顔料、例えば、カーボンブラックと同一用途において使用することができる。しかしながら、顔料に結合した基は特定の用途について所定の顔料の性質を修飾し、改良するために使用することができる。
【００６７】
本発明による修飾顔料生成物は多数の最終用途において使用することができる。これらの用途は、例えば、プラスチック組成物、水性および非水性インク、水性および非水性塗料、ゴム組成物、トナー組成物、紙製品、および紡織繊維および繊維組成物を包含する。下記の節において、これらの用途を一般に記載し、そして各々の例を下に示す。
【００６８】
本発明の修飾顔料生成物はプラスチック材料の着色剤として使用することができる。また、本発明の修飾顔料生成物はプラスチック材料に導電性を付与するために使用することができる。本発明の修飾顔料生成物は、対応する未処理顔料を超えて分散速度を増加させるか、あるいは分散品質を改良することができる。これらの改良は、それぞれ、プラスチック製造および仕上げられた製品の価値において経済的利点を提供する。本発明の修飾顔料生成物を使用して、プラスチックの耐衝撃性を改良することができる。こうして、本発明は、プラスチックと、修飾顔料生成物とを含んでなる、改良されたプラスチック組成物に関する。
【００６９】
従来の顔料と同様に、修飾顔料生成物は種々のプラスチックとともに使用することができる。このようなプラスチックは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、または操作された材料、例えば、複合材料から作られたプラスチックを包含するが、これらに限定されない。熱可塑性樹脂の典型的な種類は下記のものを包含する：（1）アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ABS）樹脂；（2）アセタール；（3）アクリル；（4）セルロース；（5）塩素化ポリエーテル；（6）フルオロカーボン、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（TFE）、ポリクロロトリフルオロエチレン（CTFE）、およびフッ化エチレンプロピレン（FEP）；（7）ナイロン（ポリアミド）；（8）ポリカーボネート；（9）ポリエチレン（コポリマーを包含する）；（10）ポリプロピレン（コポリマーを包含する）；（11）ポリスチレン；（12）ビニル（ポリ塩化ビニル）；（13）熱可塑性ポリエステル、例えば、ポリエチレンテレフタレートまたはポリブチレンテレフタレート；（14）ポリフェニレンエーテルアロイ；および上記とゴム修飾剤とのブレンドおよびアロイ。典型的な熱硬化性樹脂は下記のものを包含する：（1）アルキド；（2）アリル；（3）アミノ（メラミンおよび尿素）；（4）エポキシ；（5）フェノール；（6）ポリエステル；（7）シリコーン；および（8）ウレタン。
【００７０】
一般に、修飾顔料生成物は、任意の他の顔料と同様に、プラスチックプレミックスの形成に使用されるプラスチックに添加される。これは、例えば、乾式ミキサーまたは溶融段階において実施することができる。また、修飾顔料生成物はプラスチック上に添加するか、あるいはプラスチックが可溶性または部分的に可溶性である溶媒に添加し、次いで溶媒を除去する（例えば、蒸発により）ことによってプラスチックの中に添加することができる。本発明の修飾顔料生成物は、プラスチック組成物において、他の従来の添加剤と組合わせて使用することができる。本発明によれば、プラスチック組成物という用語は、任意のプラスチック材料、物品、製品、表面、布帛、シート、フィルム、およびその他を包含するが、これらに限定されない。例えば、プラスチック材料は、自動車部品、家庭用側面材料、水泳プールのライニング、屋根材料、包装材料、合成繊維、食物容器、および貯蔵容器、光吸収用途（例えば、バーコード）、および任意の種類の他の家庭用または工業用製品を包含する。
【００７１】
また、本発明の修飾顔料生成物は水性および非水性インク配合物である。こうして、本発明は、インクビヒクルと、修飾顔料生成物とを含んでなるインク組成物を提供する。他の既知のインク添加剤をインク組成物の中に混入することができる。典型的なインクは、平板印刷、凸版印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、スクリーニング、相変化インクジェットインク、およびインクジェット用途を包含するが、これらに限定されない。
【００７２】
一般に、インクは4つの基本的成分から成る：（1）着色剤、（2）ビヒクルまたはワニス、これは印刷間に担体として機能する、（3）印刷性、乾燥性、およびその他を改良する添加剤、および（4）粘度、および乾燥性、および他のインク成分の相溶性を調節する溶媒。インクの性質、調製および使用の一般的記載については、下記の文献を参照のこと：The  Printing  Manual、第5版、Leach他、編者（Chapman  and  Hall、1993）引用することによって本明細書の一部とされる。また、種々のインク組成物は、例えば、下記の特許に記載されている：米国特許第2,833,736号、米国特許第3,607,813号、米国特許第4,104,833号米国特許第4,770,706号、および米国特許第5,026,755号、引用することによって全体が本明細書の一部とされる。また、所望の用途において使用される顔料の任意の従来の量は本発明の組成物の中に存在することができる。好ましくは、インク組成物に関すると、例えば、顔料は、インク組成物の質量に基づいて、1質量％〜約25質量％またはそれより高い比率、より好ましくは約3質量％〜約10質量％で存在することができる。
【００７３】
本発明の修飾顔料生成物は、予備分散液または固体として、標準技術に従いインク配合物において混入することができる。本発明の水分散性または溶媒分散性修飾顔料生成物を使用すると、一般に他の従来の顔料顔料とともに使用されるミリング工程を減少または排除することによって、有意な利点およびコスト節約を得ることができる。
【００７４】
フレキソ印刷インクはインク組成物の1グループを表す。フレキソ印刷は一般に着色剤、結合剤、および溶媒を含む。本発明の修飾顔料生成物はフレキソ印刷インク着色剤として有用である。
【００７５】
本発明の修飾顔料生成物は新聞のインクの中に使用することができる。例えば、新聞インク組成物はインクビヒクル（例えば、水）、本発明の修飾顔料生成物、樹脂、および任意の従来の添加剤、例えば、消泡剤または界面活性剤を含んでなる。本発明の修飾顔料生成物は、また、相変化（ホットメルト）インクにおいて使用することができる。相変化インクは一般に少なくとも1種の着色剤と、少なくとも1種の相変化またはワックス担体（例えば、脂肪族アミド含有物質、例えば、テトラアミド化合物とモノアミド化合物との混合物、またはアルカノールアミドとポリエチレングリコールとの混合物）とを含む。相変化インクは周囲温度において固相であり、そして印刷機の高い操作温度において液相である。インクを加熱すると、インクは溶融して、液体粒子として射出することができる、低粘度の流体を形成する。噴射すると、加熱された液体粒子は支持体上に衝突し、周囲温度に冷却して、均一な厚さの薄膜を形成する。また、使用する印刷機の型に依存して、引き続いて支持体上に液体粒子を衝突させることができる。修飾顔料生成物を使用すると、従来の顔料を超えた分散安定性および担体相溶性および色素を超えた光堅牢性において有意な利点を得ることができる。
【００７６】
また、本発明の修飾顔料は平板印刷またはフレキソ印刷において使用することができる。例えば、印刷プロセスにおいて使用するインクまたはインク溜め溶液は本発明の修飾顔料を含有することができる。
【００７７】
本発明の修飾顔料は、また、平板印刷の印刷版、フレキソ印刷の印刷版、グラビア印刷のシリンダー、熱転写記録材料、印刷用プルーフィング（proofing）材料の製作において使用することができる。
【００７８】
本発明の修飾顔料は、また、平板印刷の印刷版、例えば、赤外または近赤外線レーザー画像形成可能な印刷版の製作において使用することができる。典型的には、印刷版を800〜1200nmの波長を有する放射線に露出するとき、画像形成が起こる。一般に、赤外または近赤外線レーザー画像形成可能な平板印刷の印刷版は少なくとも下記の層を含む：しぼ付き（grained）金属、ポリエステルまたは紙の板またはシート様支持体およびその上にコーティングされた放射線吸収層。支持体またはコーティングされた板表面の保護層を本発明において使用することもできる。支持体上にコーティングされるとき、保護層はまた接着促進プライマーとして働くことができる。例えば、層間の接着および印刷版の耐久性を改良するために、他の層を使用することができる。放射線吸収層は、他の従来の成分、例えば、樹脂および結合剤と一緒に本発明の修飾顔料を含有する。画像形成プロセスにおいて、放射線吸収層またはそれに隣接する層を除去または化学的に修飾することができる、レーザー出力または他の源に、平板印刷の印刷版を選択的に露出する。レーザー出力は印刷版上にパターンを規定し、パターンを規定する放射線吸収層の部分のみを除去または修飾するであろう。次いで、同一パターンを規定する、1または2以上の画像形成した層を、残留する場合、除去することができる溶媒に印刷版を露出することによって、印刷版をさらに現像することができる。種々の従来の成分およびこのような印刷版の技術の詳細は下記の文献に記載されている：米国特許第5,493,971号；EP  0  803  771；EP  0  770  494；EP  0  770  495；ならびにPCT公開WO  98／31550；WO  99／37481；WO  99／37482およびそれらの中に言及されている特許および刊行物、それらすべては引用することによって本明細書の一部とされる。
【００７９】
また、本発明の修飾顔料はフレキソ印刷の印刷版、例えば、赤外または近赤外線レーザー画像形成可能な印刷版の製作において使用することができる。典型的には、印刷版を800〜1200nmの波長を有する放射線に露出するとき、画像形成が起こる。一般に、赤外または近赤外線レーザー画像形成可能なフレキソ印刷の印刷版は少なくとも下記の層を含む：ポリエステルの板またはシート様支持体、紫外線硬化性層、およびその上にコーティングされた放射線吸収層。支持体またはコーティングされた板表面の保護層を本発明において使用することもできる。例えば、層間の接着および印刷版の耐久性を改良するために、他の層を使用することができる。放射線吸収層は、他の従来の成分、例えば、樹脂および結合剤と一緒に本発明の修飾顔料を含有する。画像形成プロセスにおいて、放射線吸収層またはそれに隣接する層を除去または化学的に修飾することができる、レーザー出力または他の源に、グラビア印刷またはフレキソ印刷の印刷版を選択的に露出する。レーザー出力は印刷版上にパターンを規定し、パターンを規定する放射線吸収層の部分のみを除去または修飾するであろう。印刷版を引き続いて紫外線エネルギーに露出することができる。次いで、同一パターンを規定する、1または2以上の画像形成した層を、残留する場合、除去することができる溶媒に印刷版を露出することによって、印刷版をさらに現像することができる。種々の従来の成分およびこのような印刷版の技術の詳細は、欧州特許出願EP  0928685（これは引用することによって本明細書の一部とされる）に記載されている。
【００８０】
本発明の修飾顔料は、また、熱転写記録材料の製作において使用することができる。一般に、熱転写記録材料は、インク層、フォトサーマル層、および支持体を含む。支持体またはコーティングされた版表面の保護層を本発明において使用することもできる。例えば、記録材料の層間の接着を改良するか、あるいは層間のクッションを提供するために、他の層を使用することができる。フォトサーマル層は、他の従来の成分、例えば、樹脂および結合剤と一緒に本発明の修飾顔料を含有する。画像形成プロセスにおいて、熱転写記録材料が受容材料と接触している間に、支持体を通して記録材料をレーザーに露出する。レーザー出力は記録材料上にパターンを規定し、画像を受容材料に転写させる。種々の従来の成分およびこのようなフォトサーマル記録材料の技術の詳細は、JP  10−016395（これは引用することによって本明細書の一部とされる）に記載されている。また、これらの熱転写記録材料は印刷システムにおいてカラー・プルーフィング（color  proofing）に使用するか、あるいは医学的診断システムにおいて使用することができる。
【００８１】
また、本発明の修飾顔料は他のタイプのプルーフィング材料の製作において使用することができる。一般に、これらのプルーフィング材料は少なくとも下記の層を含む：放射線透明支持体、放射線硬化性層、および受容層。支持体またはコーティングされた版表面の保護層を本発明において使用することもできる。例えば、印刷版の耐久性および層間の接着を改良するために、他の層を使用することができる。放射線吸収層は、他の従来の成分、例えば、樹脂および結合剤と一緒に本発明の修飾顔料を含有する。画像形成プロセスにおいて、支持体を通して、レーザー出力または放射線硬化性層を硬化させることができる他の源にプルーフィング材料を露出させる。レーザー出力は印刷版上にパターンを規定し、パターンを規定する放射線硬化性層の部分のみを硬化するであろう。引き続いて、支持体を除去する。硬化した画像は受容層に接着することができ、そして放射線硬化性層の非硬化部分は支持体とともに除去される。種々の従来の成分およびこのような印刷版の技術の詳細は、欧州特許出願EP  924568（これは引用することによって本明細書の一部とされる）に記載されている。
【００８２】
本発明の修飾顔料生成物は、また、塗料組成物、例えば、ペイントおよび仕上げ剤、またはその他において使用することができる。こうして、本発明の1態様は、水性または非水性ビヒクルと、樹脂または結合剤と、修飾顔料生成物とを含んでなる。他の既知塗料添加剤を塗料組成物に添加することができる。例えば、下記の文献を参照のこと：McGraw−Hill  Encyclopedia  of  Science  &  Technology、第5版、（McGraw−Hill、1982）、引用することによって本明細書の一部とされる。また、下記の特許を参照のこと：米国特許第5,051,464号；第5,319,044号；第5,204,404号；第5,051,464号；第4,692,481号；第5,356,973号；第5,314,945号；第5,266,406号；および第5,266,361号、それらの全体において引用することによって本明細書の一部とされる。
【００８３】
本発明の修飾顔料生成物は、予備分散物または固体として、標準技術により塗料組成物の中に添加することができる。水または溶媒分散性修飾顔料生成物を使用すると、他の従来の顔料とともに一般に使用されるミリング工程を減少または排除することによって、有意な利点およびコストの節約が得られる。
【００８４】
また、本発明の修飾顔料はカラーフィルターの黒色マトリックスのみを製作において使用することができる。黒色マトリックスは、一般に、透明な支持体に感光性コーティングを適用し、コーティングを像様露出し、現像し、コーティングを乾燥することによって形成される。コーティングは本発明の修飾顔料ならびに他の従来の成分、例えば、感光性樹脂および溶媒を含有する。さらに、カラーフィルターは着色層を含んでなる。カラー層は、例えば、赤色、緑色およびイエロー、またはシアン、マゼンタおよびイエローであることができる。種々の従来の成分およびこのような黒色マトリックスの技術の詳細は、JP  11−062119；JP  10−300921；JP  11−005914；JP  11−014822；JP  11−142639（これらは引用することによって本明細書の一部とされる）に記載されている。
【００８５】
本発明の修飾顔料生成物は紙組成物において使用することもできる。したがって、本発明は、紙パルプと、少なくとも1種の修飾顔料生成物とを含んでなる紙製品に関する。
【００８６】
本発明の修飾顔料生成物は、予備分散物または固体として、標準製紙技術により従来の顔料と同様に紙パルプの中に添加することができる。前述の水または溶媒分散性修飾顔料生成物を使用すると、他の従来の顔料を分散させるために一般に使用される工程を減少または排除することによって、有意な利点およびコストの節約が得られる。
【００８７】
本発明の紙製品は、他の既知の紙添加剤、例えば、サイズ剤、保持助剤、固定剤、充填剤、脱泡剤、解膠剤、およびその他を含有することができる。好都合には、前述の水または溶媒分散性修飾顔料生成物は、保持助剤および酸性またはアルカリ性サイズ剤を使用するとき、未処理顔料と比較したとき、低い配合レベルでいっそう効率よく保持される。
【００８８】
本発明の修飾顔料生成物は、従来の顔料と同様に、ゴム組成物の配合および製造において顔料、充填剤、および強化剤として使用することもできる。したがって、本発明は、少なくとも1種のゴムまたはエラストマーと、少なくとも1種の修飾顔料とを含有するゴムまたはエラストマー組成物に関する。
【００８９】
カーボンブラックは、例えば、ゴム加硫物、例えば、タイヤの製造において有効である。タイヤの製造において、満足すべき耐摩耗性およびヒステリシス性能を有するタイヤを生成するカーボンブラックを利用することが一般に望ましい。タイヤのトレッド摩耗特性は耐摩耗性に関係する。耐摩耗性がより大きいほど、タイヤが摩耗せずに持続するマイル数はより大きくなる。ゴムコンパウンドのヒステリシスはゴムコンパウンドを変形するために加えるエネルギーと、ゴムコンパウンドがその初期非変形状態に回収するとき解放されるエネルギーとの間の差を意味する。より低いヒステリシス値を有するタイヤはコロガリ抵抗を減少し、したがって、タイヤを利用するビヒクルの燃料消費を減少することができる。こうして、より大きい耐摩耗性およびより低いヒステリシスをタイヤに付与することができるカーボンブラックを有することが特に望ましい。
【００９０】
本発明の修飾顔料生成物、好ましくは修飾カーボンブラック生成物は、天然および合成のゴム組成物または天然および合成のゴムの混合物において有効である。芳香族サルファイド基を含んでなるカーボンブラック生成物はこの用途に好ましい。本発明のカーボンブラック生成物は、硫黄硬化または過酸化物硬化されるゴム組成物において使用することができる。
【００９１】
修飾顔料生成物を標準的手段、例えば、ミリングにより天然または合成のゴムと混合することができる。一般に、有意な程度の強化を付与するために、ゴムの各100質量部当たり約10〜約250質量部の範囲の量の修飾顔料生成物を使用することができる。しかしながら、ゴムの100質量部当たり好ましくは約20〜約100質量部、ゴムの100質量部当たり特に好ましくは約40〜約80質量部を利用する。
【００９２】
本発明とともに使用するために適当なゴムは天然ゴムおよびその誘導体、例えば、塩素化ゴムである。また、本発明の修飾顔料生成物は、例えば、下記の系ゴムとともに使用することができる：約10〜約70質量％のスチレンおよび約90〜約30質量％のブタジエンのコポリマー、例えば、19部のスチレンおよび81部のブタジエンのコポリマー、30部のスチレンおよび70部のブタジエンのコポリマー、43部のスチレンおよび57部のブタジエンのコポリマー、および50部のスチレンおよび50部のブタジエンのコポリマー；共役ジエン、例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、およびその他のポリマーおよびコポリマー、およびこのような共役ジエンとそれらと共重合可能なエチレン基含有モノマー、例えば、スチレン、メチルスチレン、クロロスチレン、アクリロニトリル、2−ビニルピリジン、5−メチル−2−ビニルピリジン、5−エチル−2−ビニルピリジン、2−メチル−5−ビニルピリジン、アルキル置換アクリレート、ビニルケトン、メチルイソプロペニルケトン、メチルビニルエーテル、アルファメチレンカルボン酸およびそれらのエステルおよびアミド、例えば、アクリル酸およびジアクリル酸アミドとのコポリマー；また、エチレンと、他の高級アルファオレフィン、例えば、プロピレン、ブテン−1およびペンテン−1とのコポリマーは本発明において使用するために適当である。
【００９３】
したがって、本発明のゴム組成物は、少なくとも1種のエラストマー、硬化剤、強化繊維、カップリング、および、必要に応じて、種々のプロセシング助剤、油増量剤、および分解防止剤を含有することができる。前述の例に加えて、エラストマーは下記のものであることができるが、これらに限定されない：1,3−ブタジエン、スチレン、イソプレン、イソブチレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、アクリロニトリル、エチレン、プロピレン、およびその他から製造されたポリマー（例えば、ホモポリマー、コポリマー、およびターポリマー）。これらのエラストマーは、DSCにより測定して、−120℃〜0℃のガラス転移点（Tg）を有することが好ましい。このようなエラストマーの例は、ポリ（ブタジエン）、ポリ（スチレン−コ−ブタジエン）、およびポリ（イソプレン）を包含する。
【００９４】
好都合には、本発明の修飾顔料生成物、特に修飾カーボンブラック生成物は、改良された耐摩耗性および／または減少したヒステリシスをそれらを含有するゴムまたはエラストマー組成物に付与することができる。
【００９５】
本発明の修飾顔料生成物は、また、繊維または紡織繊維を着色するために使用することができる。この用途に好ましい修飾顔料生成物は分散性修飾顔料生成物である。したがって、本発明は、繊維または紡織繊維と、修飾顔料生成物とを含んでなる繊維および紡織繊維組成物に関する。使用するために適当な繊維は、天然および合成の繊維、例えば、綿、羊毛、絹、リネン、ポリエステルおよびナイロンを含んでなる。使用するために適当な紡織繊維は、天然および合成の繊維、例えば、綿、羊毛、絹、リネン、ポリエステルおよびナイロンを含んでなる。好ましくは、綿、羊毛、絹、およびリネンを含んでなる天然繊維を使用する。
【００９６】
本発明の修飾顔料生成物は、繊維および紡織繊維を、例えば、直接色素および酸性色素で着色するために、この分野において知られている手段により着色することができる。また、修飾顔料は紡糸技術、例えば、湿式紡糸、乾式紡糸、および溶融紡糸技術により、充填の中に混入することができる。色素を使用する着色の一般的説明については、下記の文献を参照のこと：Kirk−Othmer  Encyclopedia  of  Chemical  Technology、Vol.  8、pp.  280−350、″Dyes，Applications  and  Evaluation″（John  Wiley  and  Sons、1979）、引用することによって本明細書の一部とされる。前述の水または溶媒分散性修飾顔料生成物を使用すると、これらの材料を光堅牢性着色剤で着色する方法が提供される。
【００９７】
また、本発明は、トナー樹脂粒子と、本発明の修飾顔料生成物とを含んでなるトナー組成物に関する。米国特許第5,278,018号；第5,510,221号；第5,275,900号；第5,571,654号；および第5,484,575号；およびEP  0  270−066A1に記載されている従来の添加剤を使用することができ、そしてこれらの特許は引用することによって本明細書の一部とされる。
【００９８】
また、本発明は、水性または非水性ビヒクルと、修飾顔料生成物とを含んでなるインクジェットインク組成物に関する。従来の顔料と対照的に、本発明のインクジェットインクにおいて使用する修飾顔料生成物は、水性または非水性ビヒクルの中に分散することが困難ではない。修飾顔料生成物は、従来のミリングプロセスを必ずしも必要とせず、また使用可能なインクを獲得するために追加の分散剤を必要としない。好ましくは、修飾顔料生成物は、水または他の溶媒の中に顔料を容易に分散させるために、低い剪断撹拌または混合を必要とするだけである。
【００９９】
ビヒクルと、顔料として安定に分散された修飾顔料生成物とを含有するインクジェットインクの形成は、前述の修飾顔料生成物を使用するとき、最小の成分およびプロセシング工程を使用して実行することができる。このようなインクはこの分野において知られているインクジェット印刷機において使用することができる。好ましくは、本発明のインクジェットインクにおいて、修飾顔料生成物はインクジェットインクの20質量％〜25質量％より少ないか、あるいはそれに等しい量で存在する。また、非修飾生成物と本発明の修飾顔料生成物との混合物を含有するインクジェットインク配合物を使用することは本発明の範囲内に入る。普通の添加剤、例えば、後述する添加剤を分散液に添加して、インクジェットインクの性質をさらに改良することができる。
【０１００】
特に、保湿剤を添加して、インク中の水の蒸発速度を減少させて詰まりを最小にすることができる。インクが乾燥し始めると、保湿剤濃度は増加し、蒸発はさらに減少する。また、保湿剤はインクおよびそれから作られたプリントの他の性質、例えば、粘度、pH、表面張力、光学密度、およびプリントの品質影響を与えることがある。好ましい保湿剤は、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、カルボン酸、エステル、アルコール、有機サルファイド、有機スルホキシド、スルホン、アルコール誘導体、カルビトール、ブチルカルビトール、セロソルブ、エーテル誘導体、アミノアルコール、およびケトンを包含する。
【０１０１】
生物致死剤、例えば、安息香酸塩またはソルビン酸塩は細菌増殖を防止するために重要である。細菌はしばしばインクノズルより大きく、詰まりおよび他の問題を引き起こすことがある。結合剤は支持体に結合して、着色剤を紙上に保持する。例はポリエステル、ポリエステル−メラミン、スチレン−アクリル酸コポリマー、スチレン−アクリル酸−アルキルアクリレートコポリマー、スチレン−マレイン酸コポリマー、スチレン−マレイン酸−アルキルアクリレートコポリマー、スチレン−メタクリル酸コポリマー、スチレン−メタクリル酸−アルキルアクリレート化合物、スチレン−マレイン酸半エステルコポリマー、ビニルナフタレン−アクリル酸コポリマー、ビニルナフタレン−アクリル酸−マレイン酸コポリマー、およびそれらの塩を包含する。乾燥加速剤は、いったんインクが紙の中に配置されると、インクの蒸発を促進する。これらはラウリル硫酸ナトリウム、N，N−ジエチル−m−トルエン、シクロヘキシルピロリジノン、およびブチルカルビトールを包含する。浸透剤、例えば、アルコール、ラウリル硫酸ナトリウム、エステル、およびケトンはインクを紙表面に浸透させる。また、アルコールを使用して液状インクの合成速度を増加することができ、そして界面活性剤、例えば、洗浄剤およびセッケンは表面張力を減少させて、インクを支持体上に広げさせる。
【０１０２】
さらに、修飾顔料生成物に基づくインクジェットインクはいくつかの色素を含有して、カラーバランスを変更し、光学密度を調節することができる。このような色素は食品色素、FD  &  C色素、フタロシアニンテトラスルホン酸の誘導体、例えば、銅フタロシアニン誘導体、四ナトリウム塩、四アンモニウム塩、四リチウム塩、およびその他を包含する。
【０１０３】
ポリマーまたはオリゴマーを修飾顔料生成物に基づくインクジェットインクに添加することができる。このようなインクからつくられる画像は、添加したポリマーまたはオリゴマーが重合または架橋したとき、水不溶性であることができる。さらに、本発明の修飾顔料生成物を利用するインクジェット用インクの製造において、サイズが減少するフィルターを通すインクの順次濾過または遠心または両方を使用して、いっそう望ましい最終生成物を得ることができる。例えば、まず3.0μｍのフィルターを使用する濾過、次いで必要に応じて、1.0μｍのフィルターを使用する濾過、およびその他。さらに、インクジェット用インク中の修飾顔料生成物のサイズは好ましくは約2μｍ以下である。より好ましくは、修飾顔料生成物のサイズは好ましくは1μｍ以下である。
【０１０４】
好都合には、本発明のインクジェット用インクは経時的にかつ広い範囲の温度にわたってきわめてすぐれた安定性を有し、所望の粘度および表面張力を有し、印刷したとき、すぐれた光学密度、印刷明確さ、摩擦抵抗性、を有し、そしてインクジェット用インクが、白色性を付与する、ある種のストリエン化（stryenated）アクリルを含有するとき、白色性を得ることができる。例えば、1つのこのようなストリエン化アクリルは、約4200の分子量、約2の多分散度、および約215の酸価、約128℃の軟化点、および約67℃のTgを有する。商業的に入手可能な例は、JONCRYL  58アクリル（JONCRYLはJohnson  Polymer、ウイスコンシン州ラシン、の登録商標である）であり、これはJoneryl  680の溶液である。
【０１０５】
下記の実施例により、本発明をさらに明瞭にする。これらの実施例は本発明の純粋な例示である。
実施例1
ポリマーの製造
機械的撹拌機、圧力同等化滴下漏斗および温度計を装備する2リットルの三首フラスコに、46.5gの塩化4−ニトロベンゾイルおよび400mlのトルエンを供給した。フラスコを氷浴中で冷却した後、温度が25℃以下に保持されるようにして、滴下漏斗を通して、100mlのトルエン中の27.9gのトリエチルアミンおよび250gのポリプロピレングリコールモノブチルエーテル(分子量1000)の溶液を添加した。添加が完結した後、乾燥管を有する冷却器と滴下漏斗を置換し、加熱マントルでフラスコを5時間加熱還流させた。次いで混合物を冷却し、濾過により固体を除去した。溶媒を上清から除去し、残留物をクロロホルム中に溶解した。生ずる溶液を5％K2CO3溶液で2回洗浄し、次いで5％NaCl溶液で洗浄し、真空下に濃縮した。残留物を約2リットルのエタノール中に溶解し、10gの5％Pd／C触媒を使用して約1気圧の水素で水素化した。溶媒を真空下に除去した。NMR分析により、生成物はH2NC6H4CO2(CH(CH3)CH2O)xC4H9であることが確証された。
実施例2
炭素生成物の製造
31.5gのスルファニル酸および600gの200m2／gの表面積および117ml／100gのDBPAを有するカーボンブラックを、8インチのペレット化装置に供給した。数分間混合した後、600gの水中の6.2gのNaNO2の溶液を添加した。約10分間混合し、生成物を取出し、70℃の炉内において乾燥した。メタノールを使用するソクスレー抽出に付した生成物の試料を硫黄分析に付すと、0.22molのC6H4SO3-Na+基がカーボンブラックに結合していることが示された。
実施例3
化学的に結合したポリマーおよび両親媒性イオン塩を有するカーボンブラック生成物の製造
20gの実施例2のカーボンブラック生成物および26.9gの実施例1のポリマーおよび2.3gのメタンスルホン酸を、50mlの水と150mlの2−ブタノンとの混合物に添加した。生ずる混合物を撹拌しながら、数mlの水中の1.65gのNaNO2の溶液を添加した。室温において1時間撹拌した後、混合物を60℃に加熱し、さらに1時間撹拌した。7.5gの4−CH3CH(NH2)C6H4(OCH2CH(CH3))30OH（Triquestから入手可能である）、0.38gのメタンスルホン酸、40gの水および40gの2−ブタノンの混合物を添加し、生ずる混合物をさらに1時間撹拌した。この混合物を室温に冷却し、水性層を除去し、溶媒を残留分散液から蒸発させた。約200mlのエタノールを添加し、透析濾過装置において約3体積のエタノールを使用して、生ずる分散液を精製した。溶媒除去後、生成物を回収した。生成物は化学的に結合したポリマーおよびC6H4SO3+基の両親媒性イオン塩を有する。生成物を2−ブタノンとともに震盪すると、0.18μｍの平均重合を有する安定な分散液が形成した。60℃において2−ブタノン中で4日間貯蔵した後、粒度は0.19μｍであった。
実施例4
化学的に結合したポリマーおよび両親媒性イオン塩を有するカーボンブラック生成物の製造
40gの実施例2のカーボンブラック生成物および53.7gの実施例1のポリマーおよび4.6gのメタンスルホン酸を、100mlの水と300mlの2−ブタノンとの混合物に添加した。生ずる混合物を撹拌しながら、数mlの水中の3.3gのNaNO2の溶液を滴下した。室温において1時間撹拌した後、混合物を60℃に加熱し、さらに1時間撹拌した。混合物を2つの部分に分割し、2.4gの4−CH3CH(NH2)CH2O(CH(CH3)CH2O)8C2H4OCH3、0.38gのメタンスルホン酸、20gの水を添加し、生ずる混合物をさらに1時間撹拌した。この混合物を室温に冷却し、溶媒を蒸発させた。約500mlの水を添加し、混合物を濾過した。生ずる固体を約200mlのエタノールを添加し、透析濾過装置において約4体積のエタノールを使用して、生ずる分散液を精製した。溶媒除去後、生成物を回収した。生成物は化学的に結合したポリマーおよびC6H4SO3+基の両親媒性イオン塩を有する。生成物を2−ブタノンとともに震盪すると、安定な分散液が形成した。
実施例5
ポリマーの製造
機械的撹拌機、圧力同等化滴下漏斗および温度計を装備する2リットルの三首フラスコに、92.9gの塩化4−ニトロベンゾイルおよび800mlのトルエンを供給した。フラスコを氷浴中で冷却した後、温度が25℃以下に保持されるようにして、滴下漏斗を通して、100mlのトルエン中の103gのポリプロピレングリコールモノブチルエーテル(分子量340)の溶液を添加した。添加が完結した後、乾燥管を有する冷却器と滴下漏斗を置換し、加熱マントルでフラスコを5時間加熱還流させた。次いで混合物を冷却し、濾過により固体を除去した。溶媒を上清から除去し、残留物をクロロホルム中に溶解した。洗液が塩基性となるまで、生ずる溶液を5％K2CO3溶液で洗浄し、次いで5％NaCl溶液で洗浄した。真空下に濃縮した後、残留物を約2リットルのエタノール中に溶解し、10gの5％Pd／C触媒を使用して約1気圧の水素で水素化した。溶媒を真空下に除去した。NMR分析により、生成物はH2NC6H4CO2（CH（CH3）CH2O）xC4H9であることが確認された。
実施例6
化学的に結合したポリマーおよび両親媒性イオン塩を有するカーボンブラック生成物の製造
40gの実施例2のカーボンブラック生成物および22.0gの実施例5のポリマーおよび4.6gのメタンスルホン酸を、100mlの水と300mlの2−ブタノンとの混合物に添加した。生ずる混合物を撹拌しながら、数mlの水中の3.3gのNaNO2の溶液を滴下した。室温において1時間撹拌した後、混合物を60℃に加熱し、さらに1時間撹拌した。混合物を2つの部分に分割し、7.5gの4−CH3CH(NH2)C6H4(OCH2CH(CH3))30OH（Triquestから入手可能である）、0.38gのメタンスルホン酸、40gの水を添加し、生ずる混合物をさらに1時間撹拌した。この混合物を室温に冷却し、溶媒を蒸発させた。約500mlの水を添加し、混合物を濾過した。生ずる固体を約200mlのエタノールを添加し、透析濾過装置において約4体積のエタノールを使用して、生ずる分散液を精製した。溶媒除去後、生成物を回収した。生成物は化学的に結合したポリマーおよびC6H4SO3+基の両親媒性イオン塩を有する。
【０１０６】
本発明の他の態様は、ここに開示した発明の明細書および実施から当業者にとって明らかとなるであろう。明細書および実施例は例示のみと考慮されることを意図し、本発明の真の範囲は特許請求の範囲により示される。