(57)【要約】修飾粒子を含む電気泳動ディスプレイが記載されている。同様に非発光ディスプレイシステムが記載されている。電気泳動ディスプレイにおいて、ミクロ容器の配列が使用され、そこで各容器は誘電体流体および少なくとも１つの有機基を結合した粒子の懸濁液を含み、有機基はイオン基、イオン化しうる基、もしくはその両方を含み、そして流体および粒子は視覚的に対照をなす。さらに電気泳動ディスプレイは第１および第２の電極を含み、その配列はこれらの電極間に配置され、そして電極の１つは実質的に視覚的に透明である。さらに、電気泳動ディスプレイは２つの電極間に異なる電位差を創り出すための手段を含むので、電位差は粒子を電極の１方に移行させる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）ミクロ容器の配列であり、各容器は誘電体流体、および少なくとも１つの有機基を結合した粒子の懸濁液、を含み、該有機基は少なくとも１つのイオン基、イオン化しうる基、もしくはその両方を含み、そして該流体および該粒子は視覚的に対照をなす；
ｂ）第１および第２の電極であり、該配列は該電極の間に配置され、そして少なくとも１つの電極は実質的に視覚的に透明であり；ならびに
ｃ）２つの電極の間に電位差を創り出すための手段であり、該電位差は該粒子を電極の１方へ移動させる、
を含む電気泳動ディスプレイ。
【請求項２】
該ミクロ容器が離散的であり、大きさが約５００μｍ以下である請求項１記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項３】
該有機基が重合体である請求項１記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項４】
２元的処理で結合した有機基を有さない顔料をさらに含む請求項１記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項５】
ａ）２つの電極の間に配置された少なくとも１つのディスプレイ素子であり、ディスプレイ素子は電極間の電位差に視覚的に応答する；ならびに
ｂ）電極に接続されたディスプレイ圧電素子；を含む非発光ディスプレイシステムであり、
ここで該ディスプレイ素子はミクロ容器の配列を含み、各容器は誘電体流体、および少なくとも１つの有機基を結合した粒子の懸濁液、を含み、該有機基は少なくとも１つのイオン基、イオン化しうる基、もしくはその両方を含み、そして該流体および該粒子は視覚的に対照をなす。
【請求項６】
少なくとも２種類の粒子を含む多色電気泳動ディスプレイであり、１種類はイオン基、イオン化しうる基もしくはその両方を有する第１の有機基を結合しており、そしてもう１つの種類の粒子はイオン基、イオン化しうる基もしくはその両方を有する第２の有機基を有し、該粒子は実質的に重複しない電気泳動移動度を有し、そして多色ディスプレイは時間および振幅の両方を制御された連続電気パルスに応答して１種類の粒子を永続的に示す。
【請求項７】
イオン基、イオン化しうる基もしくはその両方を有する第３の有機基を有する少なくとも第３の種類の粒子をさらに含み、それは第１および第２の種類の粒子に比べて実質的に重複しない電気泳動移動度を有する、請求項６記載の電気泳動ディスプレイ。
【請求項８】
光学的応答が誘電体流体における該粒子の移動から生じ、そして該粒子はイオン基、イオン化しうる基もしくはその両方を有する少なくとも１つの有機基を結合している、粒子の配列を含むビジュアルディスプレイデバイもしくはディスプレイ媒体。
【請求項９】
該粒子が回転して該光学的応答を創り出す請求項８記載のビジュアルディスプレイデバイスもしくはディスプレイ媒体。
【請求項１０】
該粒子が垂直もしくは水平またはその両方に移動して該光学的応答を創り出す請求項８記載のビジュアルディスプレイデバイスもしくはディスプレイ媒体。
【請求項１１】
該粒子に結合した第２の有機基をさらに含む請求項８記載のビジュアルディスプレイデバイスもしくはディスプレイ媒体。
【請求項１２】
有機基を結合しない顔料をさらに含む請求項８記載のビジュアルディスプレイデバイスもしくはディスプレイ媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
本発明は電気泳動ディスプレイおよび非発光ディスプレイシステムに関する。さらに詳しくは、本発明は顔料のような、ディスプレイを改良する粒子を用いた電気泳動ディスプレイおよび非発光ディスプレイに関する。
【０００２】
たとえば、米国特許第５，９６１，８０４号および５，９３０，０２６号明細書は、誘電体流体中に粒子の懸濁液を含むマイクロカプセルを用いた電気泳動ディスプレイを記載する。マイクロカプセル配列の反対側に配置される２つの電極の使用により、電位差は粒子を電極の１方に移動させ得、電極の１つが透明であるので、電極の１つに配置されるディスプレイに画像もしくは文字を形成するのに使用され得るディスプレイを形成する。電気泳動ディスプレイは、２つの電極間の電位差の使用および荷電粒子の量により画像および文字を形成する。もしこれらの荷電粒子が凝集すると、それらはもはや誘電体流体（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｌｕｉｄ）中に懸濁しておらず、そして画像もしくは文字の再使用可能なディスプレイを形成する能力も、問題とならなくても大きく減少する。したがって、明確で、視覚的に鮮明な画像が電気泳動ディスプレイ技術および顔料粒子を用いて得られることを確実にするために電気泳動ディスプレイ技術について改良することの要請がある。
本発明の要約
本発明の１つの特徴は、ディスプレイに鮮明で明確な画像を付与する電気泳動ディスプレイを提供することである。
【０００３】
本発明のもう１つの特徴は、荷電粒子の懸濁が維持され、そして荷電粒子の凝集が著しく減少するか、そうでなければ消失する電気泳動ディスプレイを提供することである。
【０００４】
本発明のもう１つの特徴は上述の利点を達成する非発光ディスプレイシステムを提供することである。
【０００５】
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。
【０００６】
これら、および他の利点を達成するために、そしてここに具体的に広く説明されるように、本発明の目的によれば、本発明は電気泳動ディスプレイに関し、ミクロ容器（ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ ｃｏｎｔａｉｎｅｒｓ）の配列（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）、ならびにその配列の反対側を覆って配置される第１および第２の電極を有する。電極の１つは実質的に視覚的に透明である。さらに、電気泳動ディスプレイはその２つの電極間に電位差を創り出すための手段を有する。さらに、電気泳動ディスプレイにおける各ミクロ容器は少なくとも１つの誘電体流体、およびその誘電体流体の粒子懸濁液を有する。流体および粒子は視覚的に対照をなす。本発明のための粒子は少なくとも１つの有機基を結合しており、有機基はイオンおよび／またはイオン化しうる基を含み、そして粒子上の有機基は、２つの電極間に創り出された電位差があるときに、電極の１方に粒子を移動させる。
【０００７】
さらに本発明は、非発光ディスプレイシステムに関し、一対の相対して配置された電極および電極間に配置された少なくとも１つのディスプレイ素子を含む。ディスプレイ素子は２つの電極間の電位差に視覚的に応答する。さらに非発光ディスプレイシステムは電極に接続されたディスプレイ圧電素子を有し、圧電素子の変形は電位差を生じさせる。非発光ディスプレイ系におけるディスプレイ素子は電気泳動ディスプレイについて上述のように、離散的なミクロ容器の実質的な二次元配列を含む。上述のように容器内の粒子は、少なくとも１つの有機基を結合し、有機基はイオンおよび／またはイオン化しうる基を含むので、２つの電極間に発生する電位差はこれらの粒子を電極の１方へ移動させる。
【０００８】
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が理解されるべきである。
本発明の詳細な説明
本発明は電気泳動ディスプレイおよび非発光ディスプレイシステムに関する。電気泳動ディスプレイは好ましくは離散的であるミクロ容器の配列を含む。ミクロ容器は、それぞれ、誘電体流体および、その誘電体流体に懸濁されている粒子を含む。流体および粒子は異なる色彩を有するように視覚的に対照をなす。本発明のための粒子は少なくとも１つの有機基を結合しており、有機基はイオンおよび／またはイオン化基を含む。第１および第２の電極はミクロ容器の配列の反対側に配置され、そして両側でこの配列をおおう。電極の少なくとも１つは実質的に視覚的に透明である。さらに、本発明の電気泳動ディスプレイは２つの電極間に電位差を創り出すための手段を含むので、電位差があるとき、粒子は電極の１方に移動する。種々の容器における粒子が電極の１つに移動するのを可能にすることにより、文字を含む画像が視覚的に透明である電極で創り出され得る。
【０００９】
さらに本発明は非発光ディスプレイシステムに関し、上述のように誘電体流体および流体内に懸濁された粒子を含む離散的なミクロ容器の配列を含む。これらの素子はディスプレイ素子を含む。さらに、非発光ディスプレイシステムは少なくとも２つの電極を含み、そこでディスプレイ素子は２つの電極間に配置され、そしてディスプレイ素子は電極間の電位差に視覚的に応答する。さらに、非発光ディスプレイシステムは電極に接続されたディスプレイ圧電素子を含み、その圧電素子の変形は電位差を生成させ、粒子を電極の１方に移動させる。
【００１０】
本発明のもう１つの態様は書込みできるディスプレイ媒体に関し、そこでは光学的応答は電場での粒子の移動から生じ、粒子は少なくとも１つのイオン基もしくはイオン化しうる基もしくはその両方を有する少なくとも１つの有機基を結合する。
【００１１】
本発明のための電極は電気泳動ディスプレイの要求を充たす従来のいかなる電極であってもよい。たとえば、電極はガラス、マイラー（商標）等のような基板上に配置される半導体でありうる。米国特許第３，６６８，１０６および４，３０５，８０７号明細書に記載されるような電極は本発明のために使用されうる。
【００１２】
たとえば、ドライバ回路が電極に電気的に接続され得、電極間に電位差を創り出し、所望の切替え時間内で１つ、もしくは残りの電極の方に粒子を移動させる。
【００１３】
上述のように、ミクロ容器に関して、これらの容器はそれぞれ、誘電体流体およびその誘電体流体内に懸濁されている粒子を含む。ミクロ容器すなわちマイクロカプセルは、いかなる形状，球状もしくは非球状であってもよいが、好ましくは球状もしくは類似の丸い形状である。大きさは変動しうるが、好ましくは約５〜約５００μｍ、そしてもっと好ましくは約２５〜２５０μｍである。ミクロ容器の壁は誘電体流体に耐性を示すのが好ましい。
【００１４】
誘電体流体もしくは液体は、容器中に存在する粒子と適合するかぎりいかなる誘電体流体でもありうる。好適には、誘電体流体は疎水性液体である。疎水性液体は粘度、誘電率、電荷および密度にもとづいて選ばれるのが通常である。使用されうる誘電体流体は暗く着色された疎水性流体、たとえばイソパラフィン石油溶媒もしくはトリクロロトリフルオロエタン、またはそれらの混合物を含むが、これに限定されない。さらに、ハロゲン化炭化水素が使用され得、そして誘電体流体も染料もしくは他の着色剤（たとえば電気的に中性の顔料）を含み得、誘電体流体の所望の色彩を創り出す。
【００１５】
さらに誘電体流体は、本発明のために、１つ以上の流体を含みうる電気泳動流体でありうる。
【００１６】
本発明のために、粒子は粒子に結合された少なくとも１つの有機基を有する粒子である。好適には、粒子は顔料粒子である。顔料は広い範囲の色彩でありうる。粒子はいかなる大きさであってもよく、たとえば約１００μｍ以上から１μｍ未満、そして好適には約０．０５μｍから約２５μｍの範囲の大きさを有する。
【００１７】
本発明のディスプレイは結合した有機基を有する粒子を含む。有機基の選択は誘電体流体およびカプセル材料の両方に依存する。有機基は粒子が誘電体流体中に分散しうることを可能にすべきであるが、カプセルと相互作用しないものとすべきである。このように、有機基ならびに結合量の選択はディスプレイが適切に機能するように注意深くなされるべきである。
【００１８】
電気泳動ディスプレイを作製する従来の試みにおいて、粒子は粒子に直接に吸着され得た電荷調節剤で処理または被覆された。一方、本発明は粒子に少なくとも１種の有機基を結合させ、その結合は化学結合もしくは共有結合であるのが好適である。このような結合は粒子に残り、そして誘電体流体に解離しない有機基に大きな安定性を付与する。従来の電気泳動ディスプレイの主な難点は、粒子に単に被覆され、もしくは吸着されている電荷調節剤の不安定性により一貫した電荷、もしくは荷電しうる粒子を維持する能力を欠くことである。結局、もし電荷調節剤が粒子から脱離されやすいならば、電気泳動ディスプレイは最適な効率より低く作動し、もし十分な量の電荷調節剤が粒子に残らないと全く作動し得ないであろう。この問題を解決するために、本発明は少なくとも１種の有機基を結合した粒子、そして好適には顔料を使用する。このような修飾粒子の使用は従来の電気泳動ディスプレイに比べていくつかに利点を有する。まず第１に、少なくとも１つの有機基を結合した修飾粒子を用いることにより、有機基が少なくとも１つのイオンおよび／またはイオン化しうる基を含み、表面電荷調節剤は何ら必要とされず、そして有機基の結合により、誘電体流体の使用もしくは効果による粒子から脱離される電荷調節剤の問題は、粒子への有機基の化学結合によりもはや心配がない。
【００１９】
さらに、２つの電極の間に配置される配列のためのミクロ容器を作製する際に、懸濁もしくはコアセルベーション（ｃｏａｃｅｒｖａｔｉｏｎ）型の重合が用いられ、絶縁液体および粒子のカプセル化を生じさせる。このようなミクロ容器の形成を達成する際に、粒子とともに均一な分布の誘電体流体をカプセル化するために、誘電体流体中の粒子の均一な懸濁を得るのが好ましい。本発明は、これを可能にする。なぜなら、本発明の粒子は、少なくとも１つのイオンおよび／またはイオン化しうる基を有する有機基を結合し、たとえば懸濁助剤の必要なしに疎水性でありうる誘電体流体中に実質的に、そして均一に懸濁しているからである。したがって、本発明はミクロ容器の形成において誘電体流体中の粒子の均一な分布を可能にし、そしてさらに電気泳動ディスプレイの使用中にずっとこの懸濁を維持させる。このように、凝集の問題は有意に避けられうる。
【００２０】
本発明の利点は、たとえば米国特許第５，９３０，０２６；および６，０１７，５８４号（引用によりすべてここに組入れられる）に記載される電気泳動ディスプレイにおいて使用されうる。
【００２１】
配列は、平らもしくは曲がっているようないかなる形状であってもよく、種々の厚みを持つ二次元配列であるのが通常である。その配列は、互いに並べてミクロ容器を充填することにより、または透明なマトリックス等の中にミクロ容器を分散させることにより達成されうる。種々のマイクロカプセル化法がミクロ容器を創り出すのに使用され得、たとえば米国特許第４，００１，１４０；４，２７３，６７２；および３，５８５，３８１号明細書（これらはすべて引用によりここに組入れられる）に記載されたものを含む。
【００２２】
本発明で使用されるディスプレイは液晶ディスプレイにおいて使用されるような画像を表示するのに用いられるいかなる従来のディスプレイであってもよい。たとえば、ミクロ容器は２つの電極を収容するセルに挿入されうる。さらにミクロ容器は基板へのマイクロカプセルの挿入を含む当業者に公知の種々の手段によりディスプレイに使用されうる。ディスプレイは、単一のディスプレイ、連続したディスプレイ等を含むいかなる数のデザインにおいても配置されうる。
【００２３】
非発光ディスプレイシステムは本質的に上述と同じ成分要素を含み、その非発光ディスプレイシステムは２つの電極を含み、ディスプレイ素子は電極の間に配置される。ディスプレイ素子は上述のようにミクロ容器の配列を含み、その容器は誘電体流体および修飾粒子を含む。ディスプレイ素子は電極間で創り出される電位差に視覚的に応答する。さらに、非発光ディスプレイシステムは電極に接続されているディスプレイ圧電素子を含み、この圧電素子の変形は電位差を生じさせ、その電位差はミクロ容器中の粒子を電極の１方へ移動させる。ディスプレイ圧電素子は上述の特許に記載されるような当業者に公知の、いかなる従来の素子であってもよい。
【００２４】
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。例は黒色顔料（例えば、カーボンブラックのような炭素生成物）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。
【００２５】
所望の着色顔料は、広い範囲の従来の着色顔料から選択することができる。
【００２６】
たとえば、顔料生成物はジアゾニウム塩と反応して、修飾された顔料生成物を形成しうるいかなる炭素生成物であってもよい。炭素は結晶質または無定形でありうる。例はグラファイト、カーボンブラック、ガラス状炭素、活性木炭、活性炭、炭素繊維およびそれらの混合物を包含するが、これらに限定されない。前述の微細形態は好ましい。また、異なる顔料生成物の混合物を使用することができる。
【００２７】
着色顔料は、青色、黒色、茶色、シアン、緑色、白色、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、カーボンブラック、炭素生成物、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、キナクリドン、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。キナクリドンの代表例は、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ４８、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ４９、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２２、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １９２、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２０２、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２０６、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２０７、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  Ｒｅｄ ２１６（Ｂｒｏｍｉｎａｔｅｄ  Ｐｙｒａｎｔｈｒｏｎｅ  Ｒｅｄ）およびＰｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２２６（Ｐｙｒａｎｔｈｒｏｎｅ  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 １９、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 １５１、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。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。
【００２８】
さらに本発明のために、炭素質材料は炭素相およびケイ素含有種相を含む凝集体でありうる。この凝集体ならびにこの凝集体の製造方法の説明は、ＰＣＴ公開Ｎｏ．ＷＯ．９６／３７５４７およびＷＯ９８／４７９７１、ならびに米国特許第５，８３０，９３０；５，８６９，５５０；５，８７７，２３８；５，９１９，８４１；５，９４８，８３５；および５，９７７，２１３号明細書に記載されている。これらの特許および公開のすべては、引用によリ全体をここに組入れられる。
【００２９】
さらに、本発明のために炭素質材料は炭素相および金属含有種相を含む凝集であってもよく、金属含有種相は、マグネシウム、カルシウム、チタン、バナジウム、コバルト，ニッケル、ジルコニウム，スズ、アンチモン、クロム、ネオジム、鉛、テルル、バリウム、セシウム、鉄、モリブデン、アルミニウムおよび亜鉛、ならびにそれらの混合物のような種々の異なる金属であってもよい。炭素相および金属含有種相を含む凝集体は米国特許第６，０１７，９８０号明細書に記載されており、引用によりここに全体を組入れられる。
【００３０】
さらに本発明のために、炭素質材料は米国特許第５，９１６，９３４号およびＰＣＴ公開Ｎｏ．ＷＯ９６／３７５４７（１９９６年１１月２８日発行）（これらは引用により全体をここに組入れられる）に記載されるようなシリカ被覆カーボンブラックを含む。
【００３１】
着色顔料の粒径に関して、粒径分布は動的光散乱法により測定された顔料粒子の平均体積径にもとづく。本発明の着色顔料の粒径分布範囲は約１０ｎｍ〜約３００ｎｍ、そして好ましくは約１０ｎｍ〜約２００ｎｍ、もっと好ましくは約２０ｎｍ〜約１５０ｎｍ、そして最も好ましくは約５０ｎｍ〜約１００ｎｍである。
【００３２】
上述のように、修飾粒子は少なくとも１つの有機基を結合した着色顔料であるのが好適である。好適には、有機基は、ａ）少なくとも１つの芳香族基、少なくとも１つのＣ１〜Ｃ１００のアルキル基、またはそれらの混合物；そしてさらにｂ）少なくとも１つのイオン基、イオン化しうる基、もしくはそれらの紺合物を含む。
【００３３】
少なくとも１つの芳香族基は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、これらに限定されず、たとえばアルキル基の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（たとえば、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（たとえば、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。少なくとも１つのＣ１〜Ｃ１００のアルキル基は分枝もしくは非分枝、置換もしくは非置換でありうる。
【００３４】
イオン化しうる基は使用する媒体中でイオン基を形成することのできる基である。イオン基はアニオン基もしくはカチオン基であり得、そしてイオン化しうる基はアニオンもしくはカチオンを生成する。
【００３５】
アニオンもしくはアニオン基を形成するイオン化しうる官能基は、たとえば酸性基もしくは酸性基の塩を含む。したがって、有機基は有機基から誘導された基を含む。好ましくは、有機基がアニオンを形成するイオン化しうる基を含むとき、このような有機基はａ）芳香族基もしくはＣ１〜Ｃ１００アルキル基、ならびにｂ）１１より小さいｐＫａを有する少なくとも１つの酸性基、もしくは１１より小さいｐＫａを有するすくなくとも１つの酸性基の塩、または１１より小さいｐＫａを有する少なくとも１つの酸性基と１１より小さいｐＫａを有する少なくとも１つの酸性基の塩の混合物、を有する。酸性基のｐＫａは、酸性置換基だけでなく有機基全体としてのｐＫａをいう。もっと好ましくは、ｐＫａは１０より小さく、そして最も好ましくは９より小さい。好適には、有機基の芳香族基もしくはアルキル基は着色顔料に直接に結合している。さらに、芳香族基は、例えば、アルキル基で置換されているか、あるいは非置換のであることができる。より好ましくは、有機基はフェニルまたはナフチル基であり、そして酸性基はスルホン酸基、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。最も好ましくは、有機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カルボキシフェニル；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基またはその塩；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である。
【００３６】
アニオン（および対応する１級アミン）を生成するイオン化しうる官能基を有する具体的な有機基はｐ‐スルホフェニル（ｐ−スルファニル酸）、４−ヒドロキシ−３−スルホフェニル（２−ヒドロキシ−５−アミノ−ベンゼンスルホン酸）、および２−スルホエチル（２−アミノエタンスルホン酸）である。アニオンを生成するイオン化しうる官能基を有する、他の有機基も使用されうる。
【００３７】
性質がアニオンである有機基の例は、−Ｃ６Ｈ４−ＣＯＯ−Ｘ＋；−Ｃ６Ｈ４−ＳＯ３−Ｘ＋；−Ｃ６Ｈ４−（ＰＯ３）−２２Ｘ＋；−Ｃ６Ｈ２−（ＣＯＯ−Ｘ＋）３；−Ｃ６Ｈ３−（ＣＯＯ−Ｘ＋）２；−（ＣＨ２）Ｚ−（ＣＯＯ−Ｘ＋）；−Ｃ６Ｈ４−（ＣＨ２）２−（ＣＯＯ−Ｘ＋）を含むが、これらに限定されない。ここでＸ＋はＮａ＋、Ｈ＋、Ｋ＋、ＮＨ４＋、Ｌｉ＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋等のようなカチオンであり、ｚは１〜１８の整数である。当業者に認識されているように、Ｘ＋は製造プロセスの一部でその場で生成され得、または通常の塩交換もしくはイオン交換プロセスにより芳香族もしくはアルキル基と会合されうる。
【００３８】
アミンはカチオンもしくはカチオン基を生成するイオン化しうる官能基の例を示し、アニオンを生成するイオン化しうる基について説明されたのと同一の基に結合されうる。たとえば、アミンは酸性媒体中でプロトン化されてアンモニウム基を生成しうる。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。第四級アンモニウム基（−ＮＲ３＋）、第四級ホスホニウム基（−ＰＲ３＋）およびスルホニウム基（−ＳＲ２＋）もカチオン基の例を示す。好ましくは、有機基は芳香族基、例えば、フェニルもしくはナフチル基および第四級アンモニウム基、第四級ホスホニウム基もしくはスルホニウム基を含有する。第四級化環状アミンおよび第四級化芳香族アミンも有機基として使用されうる。こうして、Ｎ−置換ピリジニウム化合物、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。
【００３９】
性質がカチオンである有機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：−Ｃ６Ｈ４Ｎ（ＣＨ３）３ ＋Ｙ−、−Ｃ６Ｈ４ＣＯＣＨ２ Ｎ （ＣＨ３）３＋ Ｙ−、−Ｃ６Ｈ４（ＮＣ５Ｈ５）＋ Ｙ−、−（Ｃ５Ｈ４Ｎ） Ｃ２Ｈ５＋ Ｙ−、−（Ｃ３Ｈ５Ｎ２）＋ Ｙ−（イミダゾール）、−（Ｃ７Ｈ７Ｎ２）＋ Ｙ−（  インジゾール）、−Ｃ６Ｈ４ＣＯＣＨ２（ＮＣ５Ｈ５）＋ Ｙ−、−（Ｃ５Ｈ４Ｎ） ＣＨ３＋ Ｙ−、および−Ｃ６Ｈ４ＣＨ２ Ｎ （ＣＨ３）３＋ Ｙ−であり、ここでＹ−はハライドもしくはＮＯ３−、ＯＨ−、ＣＨ３ＣＯＯ−等のようなアニオンである。当業者に認識されているように、Ｙ−は製造プロセスの一部でその場で生成され得、または通常の塩交換もしくはイオン交換プロセスにより芳香族もしくはアルキル基と会合されうる。
【００４０】
代表的な有機基および結合方法のさらなる例は、米国特許第５，５５４，７３９；５，５５９，１６９；５，５７１，３１１；５，５７５，８４５；５，６３０，８６８；５，６７２，１９８：５，６９８，０１６；５，８３７，０４５；５，９２２，１１８；５，９６８，２４３；６，０４２，６４３；５，９００，０２９；５，９５５，２３２；５，８９５，５２２；５，８８５，３３５；５，８５１，２８０；５，８０３，９５９；５，７１３，９８８；，５，７０７，４３２；，および６，１１０，９９４号明細書；国際特許公開Ｎｏ．ＷＯ９７／４７６９１；ＷＯ９９／２３１７４；ＷＯ９９／３１１７５；ＷＯ９９／５１６９０；ＷＯ９９／６３００７；およびＷＯ００／２２０５１に記載されており、これらはすべて引用により全体をここに組入れられる。国際公開Ｎｏ．ＷＯ９９／２３１７４およびＷＯ９９／６３００７に記載されている基および結合方法も使用され得、引用によりここに全体を組入れられる。
【００４１】
さらに、イオンもしくはイオン化しうる官能基の例は性質がカチオンもしくはアニオンでありうる両親媒性対イオンを含む。両親媒性対イオンは、通常、親水性極性「ヘッド」と疎水性有機「テイル」とを有する分子もしくは化合物である。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。
【００４２】
本発明のために、両親媒性対イオンが使用され得る。修飾顔料粒子は、ここで示されるように、好ましくはカチオン官能基（すなわち、正の電荷）もしくはアニオン官能基（すなわち、負の電荷）を有する。電荷は好ましくは顔料に結合した芳香族基もしくはＣ１−Ｃ１００アルキル基のイオンもしくはイオン化しうる基により創り出される。所望の表面修飾顔料生成物が性質上アニオンである場合、両親媒性対イオンはカチオンすなわち正の電荷であろう。同様に、表面修飾顔料生成物が性質上カチオンである場合、両親媒性対イオンはアニオンすなわち負の電荷であろう。
【００４３】
カチオン両親媒性対イオンの例は酸を下記のものに添加して形成することができるアンモニウムイオンを包含するが、これらに限定されない：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、アミン官能性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、顔料上の芳香族もしくはアルキル基のプロトン化形態のｐＫａより大きいことが好ましい。
【００４４】
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。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。
【００４５】
また、第四級アンモニウム塩はカチオン両親媒性イオン源として使用されうる。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１−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、スルホネート、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。
【００４６】
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。適切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、のコポリマーであることができる。ポリマーは誘導されたポリエチレンイミン（ＰＥＩ）もしくはアシル化ＰＥＩ、ポリアリルアミンもしくはポリジアリルアミンでありうる。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、安定なフリーラジカル重合もしくは原子移動重合により製造することができる。
【００４７】
前述したように、両親媒性対イオンは、あるいはアニオン両親媒性対イオンでありうる。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、サルコシン、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。
【００４８】
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。
【００４９】
着色顔料に結合されうる有機基の他の例は、次の式を含む。次の式において、−Ｘは顔料に直接に結合され、そして−Ｘ’は顔料に直接に結合されうる。さらに、本発明のために、次の有機基のそれぞれはイオン基、イオン化しうる基、もしくはその両方を含む。
【００５０】
修飾顔料生成物のさらなる例は、は下記式を有する少なくとも１つの基を結合した着色顔料である：
−Ｘ−Ｓｐ−［ＮＩｏｎ］ｐＲ
ここでＸは芳香族基またはアルキル基を表し、ＮＩｏｎは少なくとも１つの非イオン基を表し、Ｓｐはスペーサー基を表し、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。
【００５１】
Ｘ置換基および／またはＲ置換基に関して芳香族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。
【００５２】
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、ＳＯ２ＣＨ２ＣＨ２、ＣＨ２ＣＨ２、ＣＨＲ” ＣＨ２、ＣＨ２ＣＨＲ”、ＣＨＲ”、Ｏ２Ｃ、ＳＯ２、ＣＯ、ＳＯ３、ＯＳＯ２、ＳＯ３ＮＲ”、Ｒ” ＮＳＯ２、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。
【００５３】
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、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のポリマーを包含するが、これらに限定されない。非水性媒体において、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。他の基でありう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。
【００５４】
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。官能基は好ましくは親水基を含む。官能基の例は、Ｒ’、ＯＲ’、ＣＯＲ’、ＣＯＯＲ’、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ルアリール、または置換もしくは非置換のアリールアルキルである。
【００５５】
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。
【００５６】
本発明のもう１つの態様において、着色顔料生成物は下記式を有する少なくとも１つの基を結合した顔料でありうる：
−Ｘ−Ｓｐ−［Ａ］ｐＲ
ここでＸは芳香族基またはアルキル基を表し；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に結合または連鎖することができる。
【００５７】
好ましいアルキレン基の例は、−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−；−ＣＨ（ＣＨ３）−ＣＨ２−Ｏ−；−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ−；−ＣＨ２−ＣＨＣＨ３−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。
【００５８】
本発明のもう１つの態様において、着色顔料は下記式を有する少なくとも１つの基に結合した顔料でありうる：
−Ｘ−Ｓｐ−［（−（ＣＨ２）ｍ−Ｏ−）ｐ−Ｒ］
ここでＸは前述のとおりであり、例えば、前述したように芳香族基またはアルキル基を表すことができ、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、Ｓｐはスペーサー基を表し、そしてＲは前述したとおり、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、またはプロピル基を包含するが、これらに限定されない。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。
【００５９】
本発明のもう１つの態様において、着色顔料は少なくとも１つのポリマー基を結合した着色顔料でありうる。ポリマー基は下記式を有する：
−Ｘ−Ｓｐ−［ｐｏｌｙｍｅｒ］Ｒ
ここでＸは前述したとおりであり、例えば、少なくとも１つの芳香族基または少なくとも１つのアルキル基を表すことができ、「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がアルキル基を示すとき、ポリマー基は好ましくはイオンもしくはイオン化しうる基を有さない。Ｘ’は芳香族基またはアルキル基を表し、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、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。Ｘがこの式においてアルキル基を示すとき、ポリマー基は好ましくはイオンもしくはイオン化しうる基を有さない。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。
【００６０】
本発明および直ぐ上のこの式のために、「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以上のポリ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。
【００６１】
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な種類は次の通りである：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エン）、ポリオレフィンコポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリシロキサン、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。
【００６２】
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、すべては引用することによってそれらの全体を本明細書の一部とされる。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
さらに、着色顔料に結合された有機基は１種以上の染料、たとえばＮｉｌｅ  Ｂｌｕｅ  Ａ，Ｔｏｌｕｉｄｉｎｅ  Ｂｌｕｅ，Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ  Ｂｌｕｅ  ４０，Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ  Ｂｌｕｅ  １２９，Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ  Ｂｌｕｅ  ９，Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ  Ｂｌｕｅ  １８５，Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌｕｅ  ７１，Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌｕｅ  １９９，Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｒｅｄ９，Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ  Ｒｅｄ  １８，Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ  Ｒｅｄ  ２７，Ｃ．Ｉ．  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ８６，Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ４，Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ  Ｙｅｌｌｏｗ  ２３，およびＣ．Ｉ．Ｆｏｏｄ  Ｂｌａｃｋ  ２，でありうるが、これらに限定されない。染料を含む有機基のほかに、イオン基および対イオン基を有する有機基は対イオン基として作用する染料を有しうる。着色顔料に染料を結合することは顔料の色特性を修飾する利点を付与する。さらに、着色顔料に結合される有機基は１種以上の光安定剤、たとえば障害アミン光安定剤（ＨＡＬＳ）もしくは酸化防止剤でありうる。
【００６６】
本発明の１つの態様において、修飾粒子はポリマー被覆修飾顔料生成物でありうる。修飾顔料生成物は１つ以上のポリマーで少なくとも部分的に被覆され、そして１つ以上のポリマーで実質的に、もしくは完全に被覆されうる。「被覆」（”ｃｏａｔｅｄ”）という用語の使用は部分的に、および完全に被覆された炭素生成物および修飾顔料生成物を含む。本発明のポリマーは部分的に、もしくは完全に修飾顔料生成物をカプセル化し、そこでは修飾顔料生成物はコアであり、そしてポリマーはシェルである。修飾顔料生成物に被覆された、もしくは修飾顔料生成物をカプセル化するのに使用された、ポリマーは修飾顔料生成物上に存在するのが好ましいので、ポリマーは溶媒により実質的に抽出され得ない。もっと好ましくは修飾顔料生成物上のポリマーは物理的（たとえば吸着）および／または化学的（たとえば、化学結合，グラフト化）手段により結合される。
【００６７】
ポリマーで被覆された顔料生成物は、顔料生成物に結合された少なくとも１つの有機基を有する修飾顔料生成物でありうる。好ましくは、有機基はイオン、イオン化しうる、もしくは極性基で置換される。それに結合される有機基を有する顔料生成物は、顔料生成物に結合された少なくとも１つの有機基を有しうるいかなる顔料生成物であってもよい。
【００６８】
顔料に結合されうるもう１つの一連の有機基は、（Ｃ６Ｈ４）−ＮＨ２、（Ｃ６Ｈ４）−ＣＨ２−（Ｃ６Ｈ４）−ＮＨ２、（Ｃ６Ｈ４）−ＳＯ２−（Ｃ６Ｈ４）−ＮＨ２のようなアミノフェニルを有する有機基である。さらに有機基はたとえば、式Ａｒ−Ｓｎ−Ａｒ’もしくはＡｒ−Ｓｎ−Ａｒ”で表わされる芳香族スルフィドを含み、ここでＡｒおよびＡｒ’は独立してアリーレン基、Ａｒ”はアリ−ル、そしてｎは１〜８である。
【００６９】
好適には、有機基は好ましくはイオン、イオン化しうる、もしくは極性基で直接に顔料に結合される芳香族基および／またはＣ１〜Ｃ１ｏｏアルキル基（そしてもっと好ましくはＣ１〜Ｃ１２アルキル基）を含む。
【００７０】
１種より多い有機基が顔料に結合され得、または異なる結合された有機基を有する２つ以上の修飾顔料が使用されうる。２つ以上の異なる種類の有機基を使用することは特性の組合せを可能にする。もし２つの異なる種類の有機基が結合されると（たとえば、スルファニル基およびスチレン基）、スルファニル基は分散性を促進し、そしてスチレン基はラジカルグラフト化部位として作用する。２つの異なる有機基の比は同一もしくは異なっていてもよい。好ましくは、イオン、イオン化しうる、もしくは極性基の最小処理量のみが分散体に安定性を付与するのに用いられる。たとえば、イオン種（たとえば有機酸の硫酸塩、リン酸塩、アルカリ塩また四級アンモニウム塩）、非イオン種（たとえばヒドロキシル、有機酸）または界面活性剤安定剤（たとえば、ＳＤＭＳ、ＳＤＳ、Ａｎｔａｒｏｘ）のような基は、水性媒体中で安定な顔料分散体を付与するのに使用されうる。有機溶媒における修飾顔料の分散は、これらの比較的小さい極性環境にもっと適合する処理を採用する以外は同様な方法で容易にされうる。ラジカルグラフト化部位のための有機基の処理量は使用される材料に依存する。たとえば、エポキシ基の結合はポリウレタンもしくはポリカーボネートのようなヒドロキシ含有ポリマーマトリックス、またはナイロンのようなアミンマトリックスへのグラフト化を容易にする。他の例はスチレンもしくはアクリレートもしくはメタアクリレートのようなラジカルに敏感なビニル基の結合を含み、ラジカル重合における架橋型反応を容易にする。
【００７１】
さらに異なる修飾顔料の組合せも使用されうる。たとえばそれに組合される１種の有機基を有する修飾顔料はそれに結合される異なる有機基を有するもう１つの修飾顔料と一緒に使用されうる。さらに、炭素相およびケイ素含有種相を含む凝集体のような修飾顔料は結合した有機基等を有する修飾炭素生成物と一緒に使用されうる。
【００７２】
１つ以上のポリマーで被覆される修飾顔料は、粒子が１つ以上のポリマーで少くとも部分的に被覆されうる限り、いかなる粒径および／または表面積を有していてもよい。好ましくは、修飾顔料の１次粒径は約５ｎｍ〜約１００ｎｍ、そしてもっと好ましくは約８ｎｍ〜約７５ｎｍである。修飾炭素生成物のＢＥＴ法で測定された窒素表面積は好ましくは約２０ｍ２／ｇ〜約１５００ｍ２／ｇであり、そしてもっと好ましくは約２５ｍ２／ｇ〜約７００ｍ２／ｇそして最も好ましくは約３０ｍ２／ｇ〜約２５０ｍ２／ｇである。
【００７３】
修飾顔料への被覆厚みは一様であり得、または厚みを変動しうる。被覆の厚みは約１ｎｍ以上でありうる。好ましくは、修飾炭素生成物へ被覆されるポリマーは実質的に厚みが一様である。好ましくは修飾顔料へのポリマー被覆の厚みは約１０ｎｍ〜約１００ｎｍ、もっと好ましくは約２０ｎｍ〜約７５ｎｍ、そして最も好ましくは約３０ｎｍ〜約５０ｎｍである。
【００７４】
修飾炭素生成物は１つより多い被覆もしくはシェルを有しうる。すなわち、修飾顔料は多数相のシェルもしくは被覆を有し得、修飾炭素生成物もしくは先の被覆もしくはシェルを部分的に、もしくは完全にカプセル化する。種々の層を含むポリマーは同一もしくは異なっていてもよい。たとえば、１つの層は架橋されうるが、次の層は架橋されていなくてもよい。もし１つより多く修飾炭素生成物上に存在すると、種々の被覆のそれぞれは実質的に同一であっても、所望ならば厚みが変動していてもよい。
【００７５】
修飾炭素生成物に被覆されるポリマーはホモポリマー、コポリマー、ターポリマー、および／またはいかなる数の異なる繰返し単位を含むポリマーであってもよい。
【００７６】
ポリマーは、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、星形ポリマー、および／またはくし型ポリマーのようないかなる種類のポリマーであってもよい。さらにポリマーは１つもしくは多くのポリブレンドであってもよい。ポリマーは相互貫入ポリマーネットワーク（ＩＰＮ）；同時相互貫入ポリマーネットワーク（ＳＩＮ）；もしくは相互貫入エラストマーネットワーク（ＩＥＮ）であってもよい。ポリマーは熱可塑性もしくは熱硬化性であってもよい。
【００７７】
ポリマーの具体的な例は、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）、ポリイソプレン等のような、線状もしくは非線状ポリマーを含むが、これらに限定されない。他の一般的な種類のポリマーは、ポリアミド、ポリカーボネート、高分子電解質、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、イオウ含有ポリマー（たとえばポリスルフィド、（ポリフェニレン）スルフィド、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を含む）、アセタールポリマー、アクリルポリマー、アクリロニトリルポリマーおよびコポリマー、ハロゲン含有ポリオレフィン（たと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、ケトン基含有ポリマー、液晶ポリマー、ポリアミドイミド、オレフィン二重結合含有ポリマー（たとえば、ポリブタジエン、ポリジシクロぺンタジエン）、ポリオレフィンコポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリウレタン、熱可塑性エラストマー，シリコーンポリマー、アルキッド、エポキシ、不飽和ポリエステル、ビニルエステル、尿素、メラミンもしくはフェノールホルムアルデヒド樹脂、等を含む。好ましくはポリマーはアクリルポリマー、メタクリルポリマー、もしくはスチレンポリマーであるが、意図される用途に大いに依存する。たとえば補強用途はゴム製品の生成を含むのが通常であり、ゴム製品が好ましくは抽出され得ない、たとえば、溶媒中で抽出され得ない、ような態様で修飾炭素生成物に結合されうる。これは表面に結合されたスチレン基を有する修飾炭素生成物を用いることにより達成されうる。水性媒体ラジカル重合の間に、伝搬鎖は修飾炭素生成物の表面のこれらの部位にグラフト化し得、そしてゴム被覆粒子を生じる。
【００７８】
ポリマー被覆修飾顔料は数多くの方法で製造されうる。好ましくは修飾顔料はエマルジョン重合もしくは懸濁重合法ならびに溶媒にもとづく重合のような水性仲介（ａｑｕｅｏｕｓ ｍｅｄｉａｔｅｄ）重合環境により製造されうるが、これらに限定されない。含まれる重合は鎖成長重合および／または段階成長重合であるのが通常である。
【００７９】
もう１つの態様において、修飾顔料は顔料粒子に結合した少なくとも１つの有機基を有し、そして有機基は正に荷電しうる。有機基は種々の量、すなわち低〜高い量、で、顔料に結合され得、そして電荷修飾を精密に調節させる。顔料粒子に結合される有機基はいかなる基であってもよく、いったん誘電体流体に入れられると修飾顔料を正に荷電させうる。好ましくは、有機基は芳香族基もしくはＣ１〜Ｃ２０アルキル基であり、いずれの基も置換もしくは非置換でありうる。さらに、芳香族基もしくはＣ１〜Ｃ２０アルキル基は顔料粒子に直接に結合される。正に荷電されうる有機基の好適な基は窒素含有もしくはリン含有有機基である。
【００８０】
好適な正に荷電しうる有機基は次の一般構造：
【００８１】
【化１】
2004527776.tif 000002
【００８２】
を有する。ここで、Ｑは窒素もしくはリン元素を示す；ＸはＣｌ−、Ｂｒ−，ＡｒＳＯ３−等のような対イオンを示す；Ｒ１は顔料に結合したアルキレン基もしくはアリーレン基を示す；そして、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は同一でも異なっていてもよく、それぞれアルキル基もしくはアリール基を示す。好ましくは、アルキレンもしくはアルキル基はＣ１〜Ｃ１０のアルキレンもしくはアルキル基であり、アリーレンもしくはアリ−ル基はＣ６〜Ｃ２０のアリーレンもしくはアリ−ル基である。この発明のために、アリ−ルおよびアリーレン基はそれぞれヘテロアリ−ルおよびヘテロアリーレン基を含む。
【００８３】
顔料粒子に結合されうる、他の好適な有機基は次のものを含むが、これらに限定されない。
【００８４】
【化２】
2004527776.tif 000003
【００８５】
ここでＡｒは芳香族基を示し、そしてＡｒ’は芳香族基を示す。芳香族基は１つ以上の環を含む不飽和環状炭化水素を含む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りうる。芳香族基はアリ−ル基（たとえばフェニル，ナフチル、アントラセニル等）、およびヘテロアリ−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、インドリル等）を含む。同様に、負に荷電しうる粒子もスルファミドのような適切な官能基を用いて生成されうる。
【００８６】
ピリジル基を含む有機基および四級アンモニウム基を含む有機基のような有機基の組合せも使用されうる。
【００８７】
上述のように有機基はＣ１〜Ｃ１００のアルキル基（もっと好ましくはＣ１〜Ｃ１２のアルキル基）、芳香族基、もしくは他の有機基、モノマー基、もしくはポリマー基であり、それぞれは任意に官能基またはイオンもしくはイオン化しうる基を有する。もっと好適には、これらの基は粒子に直接に結合されている。
【００８８】
ポリマー基は粒子に結合されうるいかなるポリマー基であってもよい。ポリマー基はポリオルフィン基、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、またはそれらの混合物でありうる。モノマー基はポリマー基のモノマー形式である。
【００８９】
さらに有機基は、オレフィン基、スチレン基、アクリレート基、アミド基、エステルまたはそれらの混合物でありうる。さらに有機基は芳香族基もしくはアルキル基であり得、それぞれの基はオレフィン基、スチレン基、アクリレート基、アミド基、エステル基、もしくはそれらの混合物を有してもよく、好ましくは芳香族基もしくはアルキル基はＣ１〜Ｃ１２基のように、粒子に直接に結合されている。
【００９０】
ポリマー基は芳香族基もしくはアルキル基を含み得、Ｃ１〜Ｃ１２基のように、それぞれの基はポリオレフィン基、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、もしくはそれらの混合物を有してもよい。
【００９１】
さらに有機基はアラルキル基もしくはアルキルアリール基を含み得、好適には炭素生成物に直接に結合される。他の有機基の例はＣ１〜Ｃ１００のアルキル基を含み、そしてもっと好ましくはＣ２０〜Ｃ６０のアルキル基である。
【００９２】
他の有機基の例は次の式を有する有機基である（１つ以上の末端でのハイフンは粒子もしくはもう１つの基への結合を示す）；
−Ａｒ−ＣＯ２（ＣｍＨ２ｍ＋１），ここでｍ＝０〜約２０；
−Ａｒ−（ＣｎＨ２ｎ＋１），ここでｎ＝１〜約５０；
−Ａｒ−ＣｐＨ２ｐＡｒ−，ここでｐ＝１〜約１０；
−Ａｒ−ＣＸ３，ここでＸはハロゲン原子；
−Ａｒ−Ｏ−ＣＸ３ｒここでＸはハロゲン原子；
−Ａｒ−ＳＯ３−；
−Ａｒ−ＳＯ２（ＣｑＨ２ｑ−１），ここでｑ＝約２〜約１０；
−Ａｒ−Ｓ２−Ａｒ−ＮＨ２；
−Ａｒ−Ｓ２−Ａｒ−；
−Ａｒ−ＳＯ２Ｈ；
−Ａｒ−（（ＣｎＨ２ｎ）ＣＯＯＸ）ｍ，ここでｎ＝０〜２０，ｍ＝１〜３，そしてＸ＝Ｈ，カチオンもしくは有機基；
これらの基はさらにカルボジイミドのような基で活性化、および／または、と反応していてもよく、さらにＮＨ２−末端官能化基；ＳＯ２もしくはＰＣｌ３もしくはＰＣＬ５と反応して−Ａｒ−（（ＣｎＨ２ｎ）ＣＯＣｌ）ｍ基に変更され、そしてさらにＯＨ−末端官能化基と反応していてもよい。
【００９３】
−Ａｒ−（（ＣｎＨ２ｎ）ＯＨ）ｍ、ここでｎ＝０〜２０、ｍ＝１〜３；これらの基は、塩化トシルのような基でさらに活性化、および／または、と反応し、ついでアミノ末端リガンド；カルボニルジイミダゾールと反応し、さらにアミノ末端リガンド；カルボニルクロライド末端リガンド：およびエポキシ末端リガンドと反応しうる。
【００９４】
−Ａｒ−（（ＣｎＨ２ｎ）ＮＨ２）ｍ、ここでｎ＝０〜２０、ｍ＝１〜３、およびそのプロトン化された形：−Ａｒ−（（ＣｎＨ２ｎ）ＮＨ３Ｘ）ｍ、ここでＸはイオン；これらの基はカルボジイミド活性化カルボキシル末端リガンド；カルボニルジイミダゾール活性化ヒドロキシ末端リガンド；トシル活性化ヒドロキシ末端リガンド；ビニル末端リガンド；アルキルハライド末端リガンド；もしくはエポキシ末端リガンドのような基でさらに活性化、および／または、と反応されうる。
【００９５】
−Ａｒ−（（ＣｎＨ２ｎ）ＣＨＮＨ３＋ＣＯＯ−）ｍ，ここでｎ＝０〜２０，そしてｍ＝１〜３；これらの基はさらにカルボキシル基による反応により、ＮＨ２もしくはＯＨ末端基との反応により、またはアミノ基により活性化カルボキシ末端リガンド、活性化ヒドロキシ末端リガンド、ビニルリガンド、アルキルハライド末端リガンド、もしくはエポキシ末端リガンドとの反応により誘導体化されうる。
【００９６】
−Ａｒ−（（ＣｎＨ２ｎ）ＣＨ＝ＣＨ２）ｍ、ここでｎ＝０〜２０、ｍ＝１〜３、または−Ａｒ−（（ＣｎＨ２ｎ）ＳＯ２ＣＨ＝ＣＨ２）ｍ、ここでｎ＝０〜２０、ｍ＝１〜３、である。これらの基はアミノ末端リガンドのような基でさらに活性化、および／または、と反応；ペルオキシ酸でエポキシドを生成し、ついでヒドロキシもしくはアミノ末端リガンドと反応；水素末端リガンドで−Ａｒ（（ＣｎＨ２ｎ）ＣＨ２ＣＨ２Ｘ）ｍ基を生成し、ついでアミノ末端リガンドと反応しうる。
【００９７】
またはそれらの混合物。他の反応スキームは粒子上に種々の基を生成させるのに用いられうる。
【００９８】
他の有機基の混合物は次のものを含む：
−Ａｒ−ＳＯ３−および−Ａｒ（ＣｎＨ２ｎ＋１），ここでｎ＝１〜約５０；
−Ａｒ−Ｓ２−Ａｒ−ＮＨ２および−ＡｒＣｐＨ２ｐＡｒ−，ここでｐ＝１〜約１０；
−Ａｒ−Ｓ２−Ａｒおよび−ＡｒＣｐＨ２ｐＡｒ−，ここでｐ＝１〜約１０；または少なくとも２つの異なる−Ａｒ−ＣＯ２（ＣｍＨ２ｍ＋１），ここでｍ＝０〜約２０．
上述および後述の種々の有機、モノマーおよびポリマー基は、修飾粒子の一部であり、非置換もしくは置換のいずれでもよく、そして分枝もしくは直鎖のいずれでもよい。
【００９９】
前述のように、１つ以上の有機基が顔料に結合されうる。さらに、２つ以上の修飾顔料が、それぞれ顔料に結合された異なる有機基を有し、使用されうる。さらに、１つのイオンもしくはイオン化しうる基を有する１つの有機基が、イオンもしくはイオン化しうる基等を持つ、もしくは持たない第２の、すなわち追加の有機基と一緒に使用されうる。
【０１００】
さらに、ミクロ容器は粒子を含み、粒子の一部が粒子に結合した１種の有機基を有し、そして粒子の一部は粒子に結合した異なる有機基を有する粒子を有する。このような系の利点は、イオンおよび／またはイオン化しうる基を持つ有機基を有するのを可能にするので、電位差への応答が異なる。すなわち、１つの有機基は、イオンおよび／またはイオン化しうる基を持つ異なる有機基を有する他の粒子に比べて、正もしくは負の電荷に対して比較的大きい親和性を持つイオンおよび／またはイオン化しうる基を有しうる。この種類の状況は、数多くのオプションをもつ多色ディスプレイを達成するのを可能にする。もう１つの態様において、ミクロ容器は異なっていてもよい。すなわち、ミクロ容器の１部はイオンおよび／またはイオン化しうる基を持つ有機基を有する１種の粒子を含み得、そしてミクロ容器の別の１部はイオンおよび／またはイオン化しうる基を有する、異なる種類の有機基を持つ粒子を含み得る。そして異なる種類のミクロ容器間の電位差への応答はさらに異なり得、多色ディスプレイを可能にする。
【０１０１】
上述のように異なる種類の有機基を有する粒子は異なる色彩を有する粒子を含むのが好適であり、１つの粒子は１つの色彩を有するが、第２の粒子は異なる色彩ならびに異なる有機基を有し、その有機基は電極間の電位差に異なる応答を持つイオンおよび／またはイオン化しうる基を有する。そして種々の多色ディスプレイを創出するために好ましくは実質的には重複しない、異なる電気泳動移動度を創り出す。このように、電位差への応答がこれらの各粒子に結合した有機基の種類にもとづいて種々の着色粒子間で異なるとき、電場を調節することは米国特許第６，０１７，５８４号明細書（引用によりここに全体を組入れる）に記載されている所望のディスプレイを可能にする。粒子自体のゼータ電位に厳密に依存する’５８４特許と異なり、本発明は、種々の粒子の所望の電気泳動移動度を達成するために、種々の粒子について所望のゼータ電位を変更および／または創り出しうる。
【０１０２】
加えて、本発明のために、従来の粒子（たとえば、荷電もしくは未荷電）は所望の多色ディスプレイを達成するために本発明の修飾粒子と一緒に使用されうる。
【０１０３】
さらに、種々の電気泳動ディスプレイシステムにおける改良も、本発明に組入れられうる。たとえば、反射コンポーネントを使用すること、ミクロ容器の内壁に粒子の極性と反対の電荷を設けること、電場により、配向が作用される液晶材料を使用すること、等である。
【０１０４】
必要ではないが、表面処理剤および他の従来成分も本発明において使用されうる。
【０１０５】
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、本発明の真の範囲および精神は特許請求の範囲およびその均等物により示される。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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