(57)【要約】      （修正有）【課題】分散安定性に優れた黒色の無機顔料粒子を提供する。【解決手段】無機顔料粒子の表面に、３５〜３００℃の条件下で、フッ素ガス濃度０．１〜５０ｗｔ％、窒素ガス濃度５０ｗｔ％以上の混合ガスを接触させることにより、粒子表面からら７ｎｍの深さまでにフッ素と炭素と酸素とを存在させる。無機顔料粒子の表面から７ｎｍの深さまでに存在するフッ素量は１６ａｔｏｍ％未満であり、炭素量は８０ａｔｏｍ％以上であり、酸素量は０．１ａｔｏｍ％以上で、優れた分散安定性が得られる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機顔料粒子の表面から７ｎｍの深さまでにフッ素と炭素と酸素とが存在し、
前記無機顔料粒子の表面から７ｎｍの深さまでに存在するフッ素量が１６ａｔｏｍ％未満であり、炭素量が８０ａｔｏｍ％以上であり、酸素量が０．１ａｔｏｍ％以上であることを特徴とする無機顔料粒子。
【請求項２】
前記無機顔料粒子の表面から７ｎｍの深さまでに存在するフッ素量が７．０ａｔｏｍ％以下であり、酸素量が０．１ａｔｏｍ％以上であることを特徴とする請求項１に記載の無機顔料粒子。
【請求項３】
前記無機顔料粒子は、基材粒子をフッ素処理して形成されたものであり、
前記基材粒子の主成分が炭素材料であることを特徴とする請求項１又は２に記載の無機顔料粒子。
【請求項４】
前記炭素材料はカーボンブラックであることを特徴とする請求項３に記載の無機顔料粒子。
【請求項５】
前記無機顔料粒子の表面より１７ｎｍから２７ｎｍの深さまでのフッ素量が５ａｔｏｍ％以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の無機顔料粒子。
【請求項６】
フッ素と窒素を含んだ混合ガスを基材粒子に接触させる工程を有しており、
前記混合ガスのフッ素ガス濃度は０．１ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下であり、窒素ガス濃度は５０ｗｔ％以上であり、
前記工程は３５℃以上３００℃以下で行われることを特徴とする無機顔料粒子の製造方法。
【請求項７】
前記工程は８０℃以上１５０℃以下で行われることを特徴とする請求項６に記載の無機顔料粒子の製造方法。
【請求項８】
前記混合ガスのフッ素ガス濃度は３０ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項６に記載の無機顔料粒子の製造方法。
【請求項９】
前記混合ガスの窒素ガス濃度は７０ｗｔ％以上であることを特徴とする請求項６に記載の無機顔料粒子の製造方法。
【請求項１０】
前記基材粒子がカーボンブラックであることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の無機顔料粒子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷インク、塗料、インクジェットプリンタ用インク等の各種用途に好適な無機顔料粒子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素系粉末を用いた顔料粒子は、印刷インクや塗料等に広く使用されている。また、顔料粒子の分散性を向上させるため、炭素系粒子をフッ素処理する技術が知られている（特許文献１等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２５６００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した顔料粒子ではフッ素化が進行しすぎているため、粒子表面が疎水性となり、分散性が良好でない。また、黒色の炭素系粒子を用いているにもかかわらず、白色のフッ化カーボン（ＣＦ４）が生成しているため、黒色のインクが得られない。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、従来よりも分散安定性が優れた無機顔料粒子及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の無機顔料粒子では、無機顔料粒子の表面から７ｎｍの深さまでにフッ素と炭素と酸素とが存在し、前記無機顔料粒子の表面から７ｎｍの深さまでに存在するフッ素量が１６ａｔｏｍ％未満であり、炭素量が８０ａｔｏｍ％以上であり、酸素量が０．１ａｔｏｍ％以上である。
【０００７】
無機顔料粒子の表面部にフッ素と炭素と酸素とを存在させ、これらを上記範囲内とすることにより、従来よりも分散安定性に優れた無機顔料粒子が得られる。
【０００８】
また、無機顔料粒子の表面から７ｎｍの深さまでに存在するフッ素量が７．０ａｔｏｍ％以下であり、酸素量が０．１ａｔｏｍ％以上であることが好ましい。無機顔料粒子の表面部を上記組成とすることにより、良好な分散性を長期に亘って持続させることができる。
【０００９】
さらに、無機顔料粒子は、基材粒子をフッ素処理して形成されたものであり、前記基材粒子の主成分が炭素材料であることが好ましい。炭素材料は、隠蔽性が良好であるとともに、着色力が高く、黒色度が高いため、無機顔料粒子として有用である。また、前記基材粒子はカーボンブラックであることが好ましい。一般的な無機顔料粒子を用いつつ、分散性が優れた無機顔料粒子を製造することができる。 
【００１０】
また、本発明の無機顔料粒子の製造方法は、
フッ素と窒素を含んだ混合ガスを基材粒子に接触させる工程を有しており、
前記混合ガスのフッ素ガス濃度は０．１ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下であり、窒素ガス濃度は５０ｗｔ％以上であり、前記工程は３５℃以上３００℃以下で行われる。
基材粒子を上記条件で処理すると、基材粒子のうち主に表面部をフッ素化できる。これにより、上述した組成の無機顔料粒子を製造することができるため、分散性に優れた顔料粒子が得られる。
【００１１】
また、前記工程は８０℃以上１５０℃以下で行われることが好ましい。処理温度を上記範囲内とすることにより、基材粒子のうち内部がフッ素化されることを抑止できる。これにより、分散安定性に優れた粒子が得られる。
【００１２】
また、前記混合ガスのフッ素ガス濃度は３０ｗｔ％以下であることが好ましい。フッ素ガス濃度を上記範囲内とすることにより、基材粒子のうち主に表面部をフッ素化し、粒子内部のフッ素化を抑制できる。
【００１３】
さらに、前記混合ガスの窒素ガス濃度は７０ｗｔ％以下であることが好ましい。窒素ガス濃度を上記範囲内とすることにより、混合ガス中のフッ素ガス濃度を所定の濃度以上にすることができる。これにより、基材粒子のうち表面部を確実にフッ素化することができる。
【００１４】
また、前記基材粒子がカーボンブラックであることが好ましい。一般的な無機顔料粒子を用いつつ、分散性が優れた無機顔料粒子を製造することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、無機顔料粒子の表面部にフッ素と炭素と酸素とを存在させるとともに、無機顔料粒子の表面部における各元素量を所定の範囲内とすることにより、従来よりも分散安定性に優れた無機顔料粒子が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】無機顔料粒子のＳＥＭ写真である。
【図２】実施例の体積平均粒子径の測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
〔無機顔料粒子〕
本発明の無機顔料粒子は、基材粒子を所定の条件でフッ素処理することによって得られたものであり、無機顔料粒子の表面部にフッ素、炭素及び酸素が存在している。ここで「無機顔料粒子の表面部」とは「無機顔料粒子の表面から７ｎｍの深さまでの部分」を示す。また、「無機顔料粒子の表面」とは、無機顔料粒子の最表層部である。なお、本発明における無機顔料粒子とは図１のように、一次粒子が複数集合した二次粒子のことを示す。
【００１９】
<フッ素、酸素>
無機顔料粒子の表面部にフッ素を存在させることにより、分散媒中で無機顔料粒子の表面部が均一に帯電するようになる。この作用により、無機顔料粒子を安定して液中に分散させることが可能となる。
【００２０】
フッ素は、無機顔料粒子の表面部に存在することが好ましい。具体的には、無機顔料粒子の表面から深さ７ｎｍまでにフッ素が存在すると、無機顔料粒子の帯電量のバランスが良くなり、無機顔料粒子の分散液が良好な分散安定性を示す。
【００２１】
また、本発明者らは、無機顔料粒子の優れた分散性は、フッ素だけでは得られず、酸素の存在が重要であるという知見を得た。これは、酸素が親水基を形成するためである。また、無機顔料粒子の表面部にフッ素と所定量以上の酸素を存在させることで、優れた分散性を発揮することを見出した。
【００２２】
無機顔料粒子の表面から７ｎｍの深さまでに存在するフッ素量は、１６ａｔｏｍ%以下が好ましく、より好適には７ａｔｏｍ%以下である。無機顔料粒子の表面部でフッ素量が多くなりすぎると、無機顔料粒子の表面部が疎水性を示すため液中での分散性が悪くなるが、フッ素量を上記範囲内とすることにより分散性が良好となる。また、無機顔料粒子の表面から７ｎｍの深さまでに存在するフッ素量は、０．１ａｔｏｍ%以上が好ましく、より好適には０．４ａｔｏｍ%以上である。無機顔料粒子の表面部のフッ素量が少なすぎると、無機顔料粒子の表面部が殆ど帯電しないため分散性が悪いが、フッ素量を上記範囲内とすることにより分散性が良好となる。
【００２３】
また、無機顔料粒子の表面から７ｎｍの深さまでに存在する酸素量は、２．０ａｔｏｍ%以下が好ましく、より好適には１．７ａｔｏｍ%以下である。無機顔料粒子の表面部の酸素量が多くなりすぎると、フッ素量が少なくなり、殆ど帯電しないため分散性が悪くなるが、酸素量を上記範囲内とすることにより分散性が良好となる。また、無機顔料粒子の表面から７ｎｍの深さまでに存在する酸素量は、０．１ａｔｏｍ%以上が好ましく、より好適には０．２ａｔｏｍ%以上である。無機顔料粒子の表面部の酸素量が少なすぎると、親水基が少なくなるため分散性が悪くなるが、上記範囲とすることで分散性が良好となる。
【００２４】
なお、無機顔料粒子の表面から７ｎｍの深さまで（無機顔料粒子の表面部）のフッ素量と酸素量と炭素量の合計は１００ａｔｏｍ%以下であり、無機顔料粒子の表面部にはフッ素と酸素と炭素以外の元素が含まれていてもよい。
【００２５】
このように、無機顔料粒子の表面部を所定の組成とすることで、無機顔料粒子表面部の帯電極性のバランスが良くなり、液中での分散性が良好なものとなる。特に、無機顔料粒子の表面部においてフッ素量が７．０ａｔｏｍ％以下であり、酸素量が０．１ａｔｏｍ％以上である場合、良好な分散性を長期間に亘って持続できる。また、無機顔料粒子の表面部（無機顔料粒子の表面から７ｎｍの深さまで）のフッ素量及び酸素量を特定することにより、分散性を評価できる。
【００２６】
一方、無機顔料粒子の表面より７ｎｍの深さから１７ｎｍの深さまでに存在するフッ素量は、１０ａｔｏｍ%以下が好ましく、より好適には５ａｔｏｍ%以下であり、さらに好適には２ａｔｏｍ%以下である。この領域でフッ素が多くなりすぎると、無機顔料粒子の極性が高くなり、無機顔料粒子の表面部の帯電性が不均―となる。この状態では、無機顔料粒子の表面部に正負の電荷が分散して存在するため、無機顔料粒子が分散せず疑集する虞があるため好ましくない。また、この領域でフッ素が多くなりすぎると、比重が大きくなることで、分散性が低下してしまう場合がある。
【００２７】
また、無機顔料粒子の表面より７ｎｍの深さから１７ｎｍの深さまでに存在する酸素量は、１．８ａｔｏｍ%以下が好ましく、より好適には１．０ａｔｏｍ%以下である。この領域で酸素が多くなりすぎると、比重が大きくなることで、分散性が低下してしまう場合がある。
【００２８】
また、無機顔料粒子の表面より１７ｎｍの深さから２７ｎｍの深さまでに存在するフッ素量は、５ａｔｏｍ%以下が好ましく、より好適には１ａｔｏｍ%以下である。
【００２９】
このように、無機顔料粒子の表面部に所定量のフッ素を存在させるものの、無機顔料粒子内部ではフッ素量を少量とする又は粒子内部にフッ素を存在させないことが好ましい。無機顔料粒子内部のフッ素量が多くなると、比重が大きくなり、無機顔料粒子自体が重くなるため、分散媒中で沈殿しやすい。本発明では、無機顔料粒子内部のフッ素量を上記範囲内とすることで、分散性が良好となる。
【００３０】
フッ素量及び酸素量等の各元素量は、例えば、Ｘ線電子分光法（ＥＳＣＡ，ＸＰＳ）等により計測することができる。また、無機顔料粒子の表面から一定の深さに存在するフッ素量は、エッチング処理等を施すことにより、無機顔料粒子の表面から所定厚さを取り除いた後、前記Ｘ線電子分光法により計測することができる。具体的な測定方法については、実施例の欄で詳述する。
【００３１】
なお、無機顔料粒子の表面部に存在するフッ素は基材粒子中の元素と結合する場合がある。例えば、基材粒子として炭素材料を採用した場合、無機顔料粒子の表面部に炭素−フッ素結合（親水性をもたらす半イオン的な弱い炭素−フッ素結合を含む）が形成されていることがあるが、フッ素量には炭素−フッ素結合したフッ素を含めることが可能である。また、基材粒子に酸素が含まれている場合や基材粒子表面に酸素が存在した場合は、無機顔料粒子の表面部に炭素−酸素結合が形成されていることがある。この場合、無機顔料粒子の表面部のフッ素量にはフッ素−酸素結合したフッ素も含めることが可能である。
【００３２】
また、無機顔料粒子の表面部に存在する酸素も他の元素と結合する場合があるが（炭素−酸素結合、フッ素−酸素結合等）、他の元素と結合した酸素も酸素量に含めることが可能である。
【００３３】
<基材粒子>
基材粒子としては、炭素材料を含むもの、特に主成分が炭素材料であるものが好適に用いられ、黒色系のカーボンブラック、黒鉛等を用いることができる。なお、基材粒子の主成分が炭素材料とは、基材粒子の８０％以上が炭素であることを言う。炭素材料は、隠蔽性が良好であるとともに、着色力が高く、黒色度が高いため、無機顔料粒子として有用である。
【００３４】
炭素材料を所定の条件でフッ素処理することにより、無機顔料粒子の表面部にフッ素、炭素及び酸素を存在させ、これらの合計が１００ａｔｏｍ%以下となるようにする。この場合、無機顔料粒子の表面から７ｎｍの深さまでに存在する炭素量は、８０ａｔｏｍ%以上が好ましい。
【００３５】
また、無機顔料粒子の表面より７ｎｍの深さから１７ｎｍの深さまでに存在する炭素量は、８５ａｔｏｍ%以上が好ましい。炭素量が上記範囲内にある場合、無機顔料粒子内部が殆どフッ素化されていないため、無機顔料粒子が分散媒中で沈殿しにくく、分散性が良好である。
【００３６】
<無機顔料粒子及びその製造方法>
本発明に係る無機顔料粒子は、基材となる粒子にフッ素と窒素を含んだ混合ガスを接触させる（フッ素ガス処理）ことにより形成することができる。
【００３７】
混合ガス中のフッ素ガス濃度は０．１ｗｔ％以上が好ましく、より好適には０．５ｗｔ％以上である。混合ガス中のフッ素ガス濃度が低すぎると、無機顔料粒子の表面部にフッ素を殆ど存在させることができないため分散性が悪いが、フッ素ガス濃度を上記範囲内とすることで、無機顔料粒子の表面部に所定量のフッ素を存在させることができる。また、フッ素ガス濃度は５０ｗｔ％以下が好ましく、より好適には３０ｗｔ％以下であり、更に好適には２０ｗｔ％以下である。フッ素ガス濃度が高すぎると、フッ素化が進行しすぎることで無機顔料粒子の表面部が疎水性となるため分散性が悪い。また、無機顔料粒子内部のフッ素化が進行する。さらに、基材粒子として黒色系の炭素系材料を用いたとしても、白色のＣＦ４へ変化してしまうことがある。本発明では、フッ素ガス濃度を上記範囲内とすることで、フッ素化の進行を抑止できるため、分散性が良好になる。また、フッ素化を無機顔料粒子全体でなく、主に無機顔料粒子の表面部だけに抑えることができる。
【００３８】
混合ガス中の窒素ガス濃度は５０ｗｔ％以上が好ましく、より好適には７０ｗｔ％以上であり、更に好適には８０ｗｔ％以上である。窒素ガス濃度を上記範囲内とすることで、混合ガス中のフッ素ガス濃度を所定の濃度以下にすることができるため、フッ素化の進行を抑止できる。
【００３９】
混合ガス中のフッ素ガス濃度と窒素ガス濃度の合計は１００ｗｔ％以下であり、混合ガスにフッ素ガス、窒素ガス以外の元素のガス（酸素ガス等）が含まれていてもよい。なお、混合ガスに酸素ガスが含まれていない場合でも、基材粒子中あるいは基材粒子表面に存在する水分等に含まれる酸素元素によって、フッ素処理後の無機顔料粒子の表面部に酸素元素が存在することとなる。
【００４０】
また、フッ素ガス処理は、３５℃以上で行われることが好ましく、より好適には５０℃以上であり、更に好適には８０℃以上である。処理温度が低すぎるとフッ素処理の進行が非常に遅くなるが、処理温度を上記範囲内とすることでこれを抑止できる。また、フッ素ガス処理は、３００℃以下で行われることが好ましく、より好適には２５０℃以下であり、更に好適には２００℃以下である。処理温度が高すぎるとフッ素ガス処理が進行しすぎて粒子内部までフッ素化されるが、処理温度を上記範囲内とすることにより、フッ素化の進行を抑止できる。
【００４１】
さらに、処理時間は、１分以上が好ましく、より好適には５分以上であり、更に好適には３０分以上である。処理時間が短すぎると無機顔料粒子の表面部にフッ素を殆ど存在させることができないが、上記範囲内とすることで無機顔料粒子の表面部に所望量のフッ素を存在させることができる。また、処理時間は、２４０分以下が好ましく、より好適には１８０分以下であり、更に好適には１２０分以下である。処理時間が長すぎるとフッ素処理が進行し、無機顔料粒子内部までフッ素化されるが、上記範囲内とすることで、フッ素処理の進行を抑止できるとともに、主に基材粒子の表面部をフッ素処理できる。
【００４２】
また、処理層内で基材粒子をフッ素ガス処理するときは、槽内の圧力を１ｋＰａ以上９０ｋＰａ以下とすることが好ましく、より好適には５０ｋＰａ以上９０ｋＰａ以下である。槽内の圧力を上記範囲内とすることで、腐食性を有するフッ素ガスが処理層から漏洩することを抑止できる。
【００４３】
無機顔料粒子の体積平均粒子径は、例えば、１００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であることが望ましく、より好適には１００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下である。無機顔料粒子の体積平均粒子径が上記範囲内であれば、無機顔料粒子が沈降することなく、安定して分散するため望ましい。なお、無機顔料粒子の体積平均粒子径は、無機顔料粒子を純水に分散させ、動的光散乱式粒径分布測定装置（例えば、堀場製作所社製「ＬＢ−５００」）を用いて、無機顔料粒子及び疑集物の体積平均粒子径を測定することにより求められる。
【００４４】
本発明の無機顔料粒子は、無機顔料粒子の表面部にフッ素及び酸素を存在させたことにより、安定して各種液体に分散することができる。分散に際しては、高い分散エネルギーを必要とすることなく無機顔料粒子は均―に分散するため、種々の用途に有用に用いることができる。用途としては、例えば、印刷インク、塗料、インクジェットプリンタ用インクの顔料粒子の分散安定性が要求される各種用途に好適である。
【００４５】
無機顔料粒子の分散媒としては、非極性分散媒、極性分散媒をそれぞれ使用することができる。非極性分散媒としては、例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、シクロペンタン等の炭化水素系非極性分散媒；ベンゼン、トルエン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン等の芳香族系非極性分散媒；シリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル系非極性分散媒;等が挙げられる。また極性分散媒としては、アセトン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性分散媒；水、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、ｎ−ブタノール、ギ酸等のプロトン性極性分散媒が挙げられる。
【００４６】
なお、無機顔料粒子の分散液には、適宜、分散剤、染料、粘性調整剤等を添加しても良い。
【００４７】
分散媒に添加しうる分散剤としては、通常、分散媒中における無機顔料粒子の分散を補助するために用いることのできる分散剤であれば、特に限定されるものではないが、例えば、分散媒に溶解可能なアニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、フッ素系界面活性剤、ノルビタンセスキオレート等のノルビタン脂肪酸エステル界面活性剤、ブロック型ポリマー及びグラフト型ポリマー等の分散剤や、各種カップリング剤などが挙げられる。これらの分散剤は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【実施例】
【００４８】
フッ素ガス処理条件を変えることにより、無機顔料粒子の表面部の組成を変えたときの分散性を調べた。
【００４９】
（実施例１）
カーボンブラック（Ｓｔｒｅａｍ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製「０６−００２６」、１次粒子の平均粒子径１０ｎｍ（公称値））約１ｇを、ニッケル製のトレイに薄く広げ、容量３Ｌの円筒状のニッケル容器に入れて密閉した。ニッケル容器は加熱及び密閉可能に形成されている。ニッケル容器中の大気を真空排気し、真空状態でニッケル容器内を１００℃に加熱し、ガス導入管からフッ素と窒素の混合ガス（混合比Ｆ２：Ｎ２＝１ｖｏｌ％：９９ｖｏｌ％）を流量０．５ｍｌ／分で８０ｋＰａとなるように導入し、ニッケル容器内を混合ガスで充填した。この状態を１時間保持してカーボンブラックのフッ素ガス処理を行った。
１時間後、混合ガスを真空排気し、窒素ガスによるパージを行った。ニッケル容器からニッケル製のトレイを取り出し、フッ素処理されたカーボンブラック約１ｇを得た。そして、フッ素処理したカーボンブラックの炭素量、酸素量、フッ素量、ゼータ電位、流動性、吸油量、分散性及び変色の有無を測定した。結果を表１に示す。
（実施例２〜８、比較例１,２）
フッ素処理条件を表１に記載の条件に変更した以外は、実施例１と同様に行った。結果を表１に示す。なお、比較例１では、フッ素処理を行わなかった。
また、表１において、フッ素処理したカーボンブラックの表面から所定の厚みにおける各元素量は、カーボンブラックにエッチングを施し、エッチング処理後における各元素量を示している。エッチング処理は、電圧５００Ｖの条件下で行った。
【００５０】
以下に測定方法を説明する。
<元素の定量>
フッ素量は次の方法により測定した。まず、試料粒子粉体両面テープで測定基盤にセットし、Ｘ線光電子分光分析装置（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製「Ｓ−Ｐｒｏｂｅ」）を用いて、ＥＳＣＡＷｉｄｅ Ｓｃａｎで検出原子を特定した後、原子毎にＮａｒｒｏｗＳｃａｎすることにより定量度を高めた測定を行い、試料粒子表層のフッ素量を測定した。
次いで５００Ｖアルゴンイオンを所定時間照射しエッチング処理を行った後、ＥＳＣＡ ＷｉｄｅＳｃａｎ及びＮａｒｒｏｗ Ｓｃａｎを行い、フッ素量を測定する方法によって無機顔料粒子の表面からそれぞれの深さにおけるフッ素量の定量を行った。
また、炭素量及び酸素量もフッ素量と同様な方法で定量した。
【００５１】
<分散性の評価>
純水１００ｃｃに試料粒子１ｇを入れた。これを超音波浴槽を用いて超音波分散を１０分間行い、分散性試験液を調製した。そして、純水中の試料粒子の分散状態を目視で確認し、下記の項目に基づき、試料粒子を評価した。
○：試料粒子の分散性が良好であり、1時間以上分散状態を保持する。
△：試料粒子の分散性が向上し、純水には分散するが1時間以上の状態保持はできない。
×：純水に試料が分散しない。
【００５２】
<体積平均粒子径の測定>
フッ素処理したカーボンブラックの体積平均粒子径は、純水中に試料粒子を投入し、超音波洗浄を１０分行い、均一に分散させた分散液を測定用セルにセットし、動的光散乱式粒度分布測定装置（スペクトリス社製 Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ  Ｎａｎｏ  ＺＳ９０）を用いて、試料粒子及び疑集物の体積平均粒子径を測定することにより求めた。図２にこの結果を示す。
【００５３】
<ゼータ電位>
フッ素処理したカーボンブラックのゼータ電位は、ゼータ電位測定装置（スペクトリス社製Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ  Ｎａｎｏ  ＺＳ９０）を用いて測定した。
【００５４】
<粘度>
フッ素処理されたカーボンブラック（無機顔料粒子）の粘度をＪＩＳ Ｋ５１０１に準じて測定した。
凝集した無機顔料粒子では抵抗が大きいため粘度が大きくなるが、分散した無機顔料粒子では抵抗が小さいため粘度が小さい。このように粘度によっても分散性を評価できる。
【００５５】
<吸油量>
フッ素処理されたカーボンブラックの吸油量をＪＩＳ Ｋ５１０１に準じて測定した。
凝集した無機顔料粒子は表面積が小さくなるため吸油量が少ないが、分散した無機顔料粒子では各粒子が全表面から吸油するため吸油量が多い。このように、吸油量によっても分散性を評価できる。
【００５６】
【表１】
2016204398.tif 000002
【００５７】
実施例１〜８では、カーボンブラックの表面部に所定量のフッ素及び酸素が存在している。これらの例では、カーボンブラックの表面部を均一に帯電できたとともにカーボンブラックの表面部を親水性にできたため、溶剤への分散性が良好であった。特に、実施例５では、１週間以上の長期間経過後でも無機顔料粒子が分散していた。なお、実施例８の分散性は△であるが、無機顔料粒子として用いた際の分散性に問題がないため、分散性が良好であると評価できる。
【００５８】
一方、フッ素処理しなかった比較例１では、無機顔料粒子の表面部にフッ素が存在しないため、無機顔料粒子の表面部が帯電せず、分散性が悪かった。また、比較例２では、フッ素処理したものの、フッ素化が進行しすぎたため、粒子内部までフッ素化され、粒子密度が高くなり、分散媒中で沈殿したと考えられる。また、黒色のカーボンブラックを用いたものの、フッ素化が進行しすぎたため、白色のフッ化炭素に変化した。
【００５９】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。そして、本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【図１】
2016204398.tif 000003
【図２】
2016204398.tif 000004