(57)【要約】      （修正有）【課題】可変データデジタルリソグラフィーにおける、画像形成デバイスにおいて、特にフィラー材料として使用可能な、官能基化されたカーボンブラック材料の提供。【解決手段】印刷システム用途に有用な粒状物のフィラー組成物であって、この粒状物は、少なくとも１つの官能基化されたカーボンブラック粒子、カーボンナノチューブ、グラファイト粒子およびカーボンファイバーを含み、この粒状物は、直径が１ミクロン未満である、粒状物のフィラー組成物。好ましくは、前記粒状物が、ペンタフルオロスチレンを含むブロックコポリマーの共有結合によって官能化された前記カーボン系フィラーからなる粒状物のフィラー組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷システム用途に有用な粒状物のフィラー組成物であって、この粒状物は、少なくとも１つの官能基化されたカーボンブラック粒子、カーボンナノチューブ、グラファイト粒子およびカーボンファイバーを含み、この粒状物は、直径が１ミクロン未満である、粒状物のフィラー組成物。
【請求項２】
粒状物は、ペンタフルオロスチレンを含むブロックコポリマーで不動態化されることによって官能基化されている、請求項１に記載の粒状物のフィラー組成物。
【請求項３】
カーボンブラックは、ペンタフルオロスチレンを含むブロックコポリマーで不動態化されることによって官能基化されている、請求項１に記載の粒状物のフィラー組成物。
【請求項４】
粒状物は、ペンタフルオロスチレンを含むブロックコポリマーの共有結合によって官能基化されている、請求項１に記載の粒状物のフィラー組成物。
【請求項５】
官能基化された粒状物は、分子量が約５，０００から約３０，０００のペンタフルオロスチレンを含むブロックコポリマーによって不動態化されている、請求項１に記載の粒状物のフィラー組成物。
【請求項６】
粒状物は、粒状物のフィラー組成物の約２〜約２０重量％の量で存在する、請求項１に記載の粒状物のフィラー組成物。
【請求項７】
粒状物のフィラー組成物を製造するための方法であって、
容器内にポリ−ペンタフルオロスチレンを供給することと；
この容器中で有機フルオロカーボンを攪拌することと；
カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンファイバーおよびグラファイト粒子のうち、少なくとも１つをこの容器に加えることと；
容器を加熱することと；
容器中の有機フルオロカーボンの量を維持することと；
容器を冷却することと；
さらなる有機フルオロカーボンを加え、液体度を維持することと；
得られた混合物をふるい分けし、官能基化されたカーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンファイバーおよびグラファイト粒子のうち少なくとも１つを、製造された粒状物のフィラー組成物として得ることとを含む、方法。
【請求項８】
フラスコ中にペンタフルオロスチレンを供給することと；
ポリマーに担持された触媒を加えることと；
このフラスコを脱気することと；
第１の遊離ラジカル源を加えることと；
窒素ガス下、この溶液を所定の浴温まで加熱することと；
この所定の浴温を長時間維持することと；
第２の遊離ラジカル源を周期的に加えることと；
この溶液を冷却することと；
環状エーテルを加えることと；
この溶液をメタノールに加え、ポリ−ペンタフルオロスチレンを与えることによって、ポリ−ペンタフルオロスチレンを前もって調製することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
容器が、粉砕材料が加えられたアトライタである、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
容器内にポリ−ペンタフルオロスチレンを供給することと；
この容器中で有機フルオロカーボンを攪拌することと；
カーボンブラックをこの容器に加えることと；
容器を加熱することと；
容器中の有機フルオロカーボンの量を維持することと；
容器を冷却することと；
さらなる有機フルオロカーボンを加え、液体度を維持することと；
得られた混合物をふるい分けし、官能基化されたカーボンブラックを、製造された粒状物のフィラー組成物として得ることとを含む、粒状物のフィラー組成物を製造するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、カーボンブラックを含有するフィラー材料に関する。特に、本開示は、さまざまなマーキングおよび印刷の方法およびシステム、例えば、特に、可変データデジタルリソグラフィー印刷で使用するのに適した、改質されたカーボンブラックフィラー材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、オフセットリソグラフィーは、一般的な印刷方法である。本開示において、「印刷」、「マーキング」および「画像形成」という用語は、相互に置き換え可能に使用される。典型的なリソグラフィー印刷プロセスでは、画像転写表面は、平板、円柱形またはドラムの表面、ベルトの表面などであってもよく、疎水性／親油性の材料から作られる「画像領域」と、親水性／疎油性材料から作られる「非画像領域」を有するように作られる。画像領域は、印刷材料またはマーキング材料（例えば、インク）によって占められ、基材の上に画像を作成する、最終的な印刷物（すなわち、標的画像を受け入れる媒体基材）の領域に対応する。非画像領域は、印刷材料またはマーキング材料によって占められない最終的な印刷物の領域に対応する。親水性領域は、表面調製液を受け入れ、この液に簡単に濡れ、この液は、水系流体または他の化合物の流体を含んでもよく、一般的に湿し液または濡らし液と呼ばれてもよい。これらの液は、簡便には、水および少量のアルコール、および／または流体の表面張力を下げるために含まれる他の添加剤および／または界面活性剤からなる。
【０００３】
疎水性領域は、湿し液をはじき、インクを受け入れ、一方、親水性領域の上に作られる湿し液は、インクを拒絶する流体「剥離層」を形成する。従って、印刷プレートの親水性領域は、最終印刷物の印刷されていない領域、つまり「非画像領域」に対応する。
【０００４】
上に示されるように、さまざまな従来のシステムにおいて、インクを、標的画像を受け入れる媒体基材（例えば、紙）に直接転写してもよく、または、それに代えて、中間画像転写表面、例えば、オフセット印刷システムのオフセット（またはブランケット）シリンダに塗布してもよい。オフセットシリンダは、多くは、標的画像を受け入れる媒体基材のテクスチャに適合させることができる表面を有する適合させることが可能なコーティングまたはスリーブで覆われており、例えば、表面の山から谷までの深さは、画像形成プレート表面の山から谷までの深さよりもいくらか大きくてもよい。また、オフセット（またはブランケット）シリンダの表面粗さは、欠陥（例えば、斑点）のない標的画像を受け入れる媒体基材に対し、インクを含めたもっと均一な印刷材料の層を運ぶのに役立つ。十分な圧力を使用し、オフセット（またはブランケット）シリンダから、標的画像を受け入れる媒体基材へと画像を転写させる。この圧力移動は、多くは、転写爪で起こり、この爪によって、標的画像を受け入れる媒体基材が、オフセット（またはブランケット）シリンダと対向する加圧部材（例えば、インプレッションシリンダ）との間に挟まれ、標的画像を受け入れる媒体基材の画像と異なる側に圧力を与える。
【０００５】
典型的なリソグラフィー印刷技術およびオフセット印刷技術は、永久的にパターン形成されたプレートを使用し、従って、同じ画像の大量な複写物を印刷する場合（すなわち、長時間の印刷操作）、例えば、雑誌、新聞紙などの場合にのみ有用である。これらの技術は、一般的に、印刷シリンダおよび／または画像形成プレートを除去し、交換することなく、１ページごとに異なる新しいパターンが作られている書面を作成し、印刷するのに有用であると考えられる。この観点で、リソグラフィー技術は、例えば、デジタル印刷システムの場合のように、一刷りごとに画像が変わる真の高速バリアブルデータ印刷に合わせることができない。さらに、永久的にパターン形成された画像形成プレートまたはシリンダの費用は、複写物の数が増えれば償却される。従って、印刷した複写物あたりの費用は、デジタル印刷システムからの印刷とは対照的に、同じ画像を長い間何度も印刷するよりも、同じ画像を短い間印刷する方が高くなる。
【０００６】
上の欠点に基づき、画像形成部材上で、パターン形成されず再画像形成可能な表面を使用するリソグラフィー技術（バリアブルデータデジタルリソグラフィーと呼ばれる）が開発された。パターン形成されず再画像形成可能な表面上で画像を形成するプロセスは、画像形成体の再画像形成可能な表面を、湿し液の層で実質的に均一にコーティングすることから始まる。湿し液の領域は、集束した照射源（例えば、レーザー光源）にさらされることによって除去され、ポケットを形成する。従って、湿し液中の一時的なパターンは、パターン形成されていない再画像形成可能な表面の上に作られる。パターン形成された、再画像形成可能な表面に塗布されたインクは、湿し液を除去することによって作られるポケットに保持される。次いで、インクが付いた表面を、転写爪で、画像を受け入れる媒体基材または中間転写表面と接触させる。インクは、湿し液層中のポケットから、画像受け入れ媒体基材に転写されるか、または画像受け入れ媒体基材へのさらなる転写のために、中間転写表面に転写される。再画像形成可能な表面からのインク転写のための標的とされる転写効率は、９５％以上の範囲である。このプロセスで、その後、残留インクと湿し液を再画像形成可能な表面から除去してもよく、次いで、再画像形成可能な表面に湿し液の新しい均一な層が塗布され、このプロセスのパターン形成、インク付与、転写の工程が繰り返されてもよい。
【０００７】
画像形成部材の再画像形成可能な表面は、インク系デジタル印刷プロセスの工程を有利に補助することが実験的に決定された材料から作られる。このような再画像形成可能な表面層は、例えば、フルオロシリコーンおよび赤外線吸収性フィラーから作られてもよい。フルオロシリコーンは、アミノ官能基を含んでいてもよい。フィラーは、カーボンブラック、酸化鉄、カーボンナノチューブ、グラフェン、グラファイトおよびカーボンファイバーからなる群から選択されてもよい。
【０００８】
代替的なフィラー材料、または、可変データデジタルリソグラフィーにおいて、画像形成部材の再画像形成可能な表面で使用するのにもっと適切なフィラー材料が存在してもよい、現時点で使用されている特定のフィラー材料に対する改良が望ましい。
【０００９】
カーボンブラックは、種々のポリマー材料で、異なる用途のためにフィラー材料として用いられる。カーボンブラックは、一般的に、熱伝導性および／または導電性を付与するために加えられる。カーボンブラックは、光を吸収する粒子としても使用される。
【００１０】
ポリマーマトリックスが疎水性である場合、特に、フッ素化されている場合、上述の可変データデジタルリソグラフィー画像形成プロセスのための画像形成部材の再画像形成可能な表面を作成する特定の材料であるため、ポリマーマトリックス中のカーボンブラックの適合性が課題となる。カーボンブラックの適合性の問題は、粒子の凝集およびマトリックスから粒子が脱落する形態で、悪化する傾向がある。不適合性によって、機械特性が悪くなり、望ましい熱特性、電気特性および／または光学特性を得るために高い保持量が必要となる場合がある。種々の粉砕技術を用い、粒子を微細な粒径になるまで粉砕してもよい。しかし、マトリックスとの不適合性によって、一般的に再凝集が起こり、上に列挙した問題が、再び問題となる場合がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示の例示的な実施形態は、ポリマーフィラーとして使用するのに適切な、不動態化されたカーボンブラック粒子を提供してもよい。特定の実施形態では、ポリマーフィラーとして適したポリ−ペンタフルオロスチレンで不動態化されたカーボンブラック粒子が提供される。
【００１２】
いくつかの実施形態では、カーボンブラック粒子の表面不動態化は、ポリ−ペンタフルオロスチレンの共有結合を介する。カーボンブラック粒子の上に永久的に付着した不動態層として使用される、重合したフルオロペンタスチレンによって、丈夫な処理がなされ、粒子を疎水性にし、フッ素化ポリマー媒体に組み込むのに適切な状態になる。ポリ−ペンタフルオロスチレンで不動態化されたカーボンブラックをフッ素化ポリマーに加えて得られ得る微細な分散物は、物理特性および機械特性を高めるのに役立つだろう。
【００１３】
例示的な実施形態は、官能基化されたカーボンブラック粒子、カーボンナノチューブ、グラファイト粒子およびカーボンファイバーのうち少なくとも１つを含む粒状物のフィラーを提供してもよい。
【００１４】
開示される粒状物のフィラーは、上述の可変データデジタル画像形成操作に使用される画像形成部材の再画像形成可能な表面に組み込む際に、特に有用性があることがわかるだろう。本開示によって提供される表面不動態化されたカーボンブラック粒子は、オフセット印刷に加え、他の用途、例えば、フュージング部材または固体インク印刷転写ドラムのためのフィラーとして有用であってもよい。
【００１５】
例示的な実施形態が、本明細書に記載される。しかし、本開示の特徴を組み込んだ任意の組成物、装置、方法またはシステムが、例示的な実施形態の範囲および精神に包含されることが想定される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本開示のカーボンブラック粒子を官能基化するための経路を示す。
【図２】図２は、体積基準で本開示の官能基化されたカーボンブラック粒子の粒径分布を示すグラフを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
例示的な実施形態は、以下に記載するような組成物、方法およびシステムの精神および範囲に含まれ得るようなすべての改変物、修正物および等価物を包含することを意図している。
【００１８】
任意の量または特徴と組み合わせて用いられる「約」および／または「実質的に」といった修飾語は、任意の述べられている値を含み、その内容によって示されている意味を有するものであることを意図している（例えば、これらの修飾語は、合理的であると考えられ得る任意の測定または特徴および特定の内容に関連する程度の誤差を少なくとも含むように用いられる）。特定の値と共に用いられる場合、修飾語「約」の使用は、その特定の値自体も開示していると考えるべきである。
【００１９】
実施形態のフィラー組成物、方法およびシステム、特に、可変データデジタルリソグラフィー印刷システムの要素（例えば、画像形成部材フィラー）と共に使用するための官能基化されたカーボンブラックを理解しやすくするために、図面を参照する。「可変データリソグラフィー印刷」または「インク系デジタル印刷」または「デジタルオフセット印刷」は、画像形成プロセスで連続した基材の上にある画像のそれぞれの後に続くレンダリングを用いて画像を変えることができる、個々の画像受け入れ媒体基材の上に画像を製造するための可変画像データのリソグラフィー印刷を含むように、本開示全体で本質的に相互に置き換え可能に用いられる。「可変データデジタルリソグラフィー印刷」は、リソグラフィーインクを用いたインク画像のオフセット印刷を含み、画像は、デジタル画像データに基づき、画像ごとに変わってもよい。インク系デジタル印刷は、可変データリソグラフィー印刷システムまたはデジタルオフセット印刷システムを使用する。「可変データデジタルリソグラフィーシステム」は、リソグラフィーインクを用い、画像ごとに変えてもよいデジタル画像データに基づくリソグラフィー印刷のために構成されたシステムである。
【００２０】
画像形成部材表面、特に、上述のような画像形成部材の再画像形成可能な表面は、一般的に、目的に合わせた形態（上述のように、画像形成デバイスによる画像形成後の非画像領域に湿し液の均一な層を保持するような構造の微細に粗い表面）を有している。微細に粗い表面を構成する盛り上がった部分とくぼんだ部分が、再画像形成可能な表面に湿し液を引きつけ得る静的または動的な表面エネルギー力を高める。これにより、湿し液が、例えば、ローラーの爪の操作によって再画像形成可能な表面から離されてしまう傾向が減る。
【００２１】
画像形成部材は、可変データデジタルリソグラフィー印刷プロセスにおいて複数の役割を果たす。これらの役割としては、以下のものが挙げられるだろう。（１）均一な層の湿し液で濡らすこと、（２）均一な層の湿し液の画像状のパターン形成によって潜像を作成、（３）オフセットインクを用いたインク付与、（４）パターン形成された湿し液の層は表面に付着したままで、インクを持ち上げ、画像受け入れ媒体基材への転写を可能にすること。
【００２２】
画像形成部材の再画像形成可能な表面について望ましい品質には、画像形成部材の有用な使用寿命を延ばすための高い引張強度が含まれる。画像領域の均一なインク付与を促進し、この表面から画像受け入れ媒体基材へのその後の転写を促進するために、表面層は、インクに弱く接着し、インクに濡れることが可能でもなければならない。最後に、ある種の溶媒は、画像形成部材に対してこのような親和性を有し、必然的に、画像形成部材の再画像形成可能な表面をある程度膨潤させる。これらの膨潤状態で、画像形成部材表面に近赤外レーザーエネルギーを吸収する粒子が放出され、次いで、これが研磨粒子として作用することによって、摩耗が間接的に進行する場合がある。望ましくは、画像形成部材の表面層は、溶媒が浸透する傾向が低く、エネルギーを吸収する粒子を保持する傾向が高い。
【００２３】
これらの要求を満たす画像形成部材は、フルオロシリコーンおよび赤外線吸収性フィラーを有する表面を有していてもよい。用語「フルオロシリコーン」は、本開示で使用される場合、一般的に、ケイ素原子および酸素原子から作られる骨格と、炭素原子、水素原子およびフッ素原子を含む側鎖とを有するポリ有機シロキサンを指す。少なくとも１つのフッ素原子が側鎖に存在する。側鎖は、直鎖、分枝鎖、環状または芳香族であってもよい。フルオロシリコーンは、さらなる架橋を可能にする官能基（例えば、アミノ基）も含有していてもよい。架橋が終了したとき、このような基は、全体的なフルオロシリコーンの骨格の一部となる。フルオロシリコーンは、例えば、ＣＦ１−３５１０としてＮｕＳｉｌから市販される。
【００２４】
赤外線吸収性フィラーは、電磁スペクトルの赤外線部分（約７５０ｎｍ〜約１０００ｎｍの波長を有する）からエネルギーを吸収してもよい。これにより、画像状のパターン形成デバイスから放射されるエネルギー（すなわち、レーザー）と、湿し液との効率的な相互作用を補助する。赤外線吸収性フィラーは、カーボンブラック、金属酸化物、例えば、酸化鉄（ＦｅＯ）、カーボンナノチューブ、グラフェン、グラファイトまたはカーボンファイバーであってもよい。
【００２５】
本開示の実施形態のフィラー粒子は、不動態化されたカーボンブラック粒子を含む。表面汚染が印刷の欠陥、またはシステムまたは操作の失敗を引き起こし得る印刷操作中に、例えば、画像形成部材の再画像形成可能な表面に使用される場合、フィラー粒子が、表面の相互作用に悪い影響を与えないことが重要である。接着部位（すなわち、高い表面エネルギーの部位）がフィラー粒子表面に作られ、このような相互作用を引き起こしてもよい。これらの相互作用の影響は、不動態化する分子を用いて粒子を官能基化することによって、最低限であるか、または低いだろう。さらに、官能基化された粒子は、ポリマーマトリックス中のフィラー粒子の微細な分散を可能にすると思われ、光吸収のような物理的な相互作用を高める。微細な分散によって、ポリマーマトリックス中の適合性を向上させることもでき、機械特性が高まる。
【００２６】
実施形態のフィラー粒子は、ポリ−ペンタフルオロスチレンの共有結合によって表面が官能基化された、官能基化されたカーボンブラック粒子、カーボンナノチューブ、グラファイト粒子およびカーボンファイバーのうち少なくとも１つを含んでいてもよい。カーボンブラックは既知であり、画像形成部材表面を含む多くの用途でフィラー材料として有用であることが知られている。カーボンブラックは、一般的に、炭化水素の不完全燃焼によって、または他の有機材料を炭化させることによって作られる。カーボンブラックは、いくつかの異なる供給源のいずれかから市販されている。
【００２７】
重合したペンタフルオロスチレンを、カーボンブラック粒子の上に永久的に付着した不動態層として使用し、丈夫な処理がなされ、カーボンブラックフィラー粒子を疎水性にしてもよい。不動態化する分子を用いたカーボンブラックの不動態化を、図１に模式的に示す。
【００２８】
図１に示すように、実施形態のフィラー粒子は、ポリマーに分散させるために、末端がポリ−ペンタフルオロスチレンニトロオキシドのポリマーを用いて官能基化される。ポリ−ペンタフルオロスチレン分子は、ラジカル重合部位とポリマー尾部とを含む。末端がポリ−ペンタフルオロスチレンニトロオキシドのポリマーは、既知のペンタフルオロスチレンポリマーであり、ペンタフルオロスチレンモノマーの安定な遊離ラジカル重合によって合成される。他のリビングラジカル重合プロセス、例えば、原子移動ラジカル重合（ＡＴＲＰ）または可逆性の付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）を使用し、ポリ−ペンタフルオロスチレンリビングポリマーを調製することもできる。
【００２９】
好ましい末端がポリ−ペンタフルオロスチレンニトロオキシドのポリマー分子は、カーボンブラック表面に直接反応し、共有結合した粒子表面が得られる。官能基化によって、熱および化学物質に対して丈夫になる。従って、実施形態の官能基化されたカーボンブラックフィラー粒子は、重合したペンタフルオロスチレンで不動態化された疎水性粒子である。実施形態の官能基化されたカーボンブラックの粒径は、５０ナノメートル〜２ミクロン、または２００ナノメートル〜１ミクロン、または３００ナノメートル〜６００ナノメートルである。好ましい実施形態では、粒径は、約５００ナノメートル〜６００ナノメートルの範囲である。
【００３０】
実施形態の官能基化されたカーボンブラック粒子は、その後の処理のために、溶媒中の微細な分散に適している。さらに、実施形態のカーボンブラック粒子組成物は、フッ素ポリマー中の分散に適しており、小さな粒径および微細な分散を可能にすることによって、カーボンブラックおよびポリマーコンポジットの特性を高めることができる。
【００３１】
ポリ−ペンタフルオロスチレンで官能基化された粒子は、フッ素ポリマー媒体に組み込むのに適している。粒子を、ポリマー、例えば、フルオロシリコーン、ポリフッ化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ペルフルオロアルコキシフルオロポリマー（ＰＦＡ−テフロン（登録商標））、ＦＫＭポリマー（例えば、ＶＩＴＯＮ）、フッ素化エチレン−プロピレン（ＦＥＰ）、または他のフルオロポリマーに簡単に組み込むことができる。表面処理の丈夫さは、溶融混合のような高温処理技術には有利である。これらの粒子を種々の媒体に組み込むことは、例えば、融合、固体インク印刷およびインク系デジタル印刷を含む印刷用途および書類処理用途に有利であろう。
【００３２】
例えば、実施形態のフィラー組成物および粒子を使用し、インク系デジタル印刷システムのための画像形成部材のために再画像形成可能な表面を作成してもよい。オフセット印刷の画像形成部材は、シロキサン単位を含むフルオロシリコーンを含んでいてもよい。シロキサン単位の少なくとも約７５％がフッ素化されていてもよい。画像形成部材は、実施形態のフルオロシリコーンおよび赤外線吸収性フィラー組成物を有する表面層を有していてもよい。フルオロシリコーンは、アミノ官能基を含んでいてもよく、フィラーは、約５〜約４０重量％、または約１０〜約３０重量％、または約１５〜約２５重量％の量で存在していてもよい。フィラーは、実施形態のフィラー組成物にかかる官能基化されたカーボンブラックであってもよい。
【００３３】
画像形成部材の表面層を製造する方法は、表面層の組成物を型に堆積させ、表面層を高温で硬化させることを含んでいてもよい。硬化は、約１３５℃〜約１６５℃の温度で行われてもよい。場合により、表面層組成物は、白金のような触媒を含む。硬化した表面層は、厚みが約１ミクロン〜約４ミリメートル、または約５ミクロン〜約１ミリメートル、または約１０ミクロン〜約５０ミクロンであってもよい。
【００３４】
硬化した表面層は、最大の熱吸収および温度上昇のために、近赤外照射が細いトップコート層に限られるという目的のために、厚みが５０ミクロン未満、または２０ミクロン未満、または最適な構成で、１０ミクロン未満に抑えられてもよい。画像形成中の湿し液の蒸発のために、温度の鋭敏な上昇が必要である。
【００３５】
開示されるフィラーを含む画像形成部材表面と共に用いて有用な湿し液は、シロキサン化合物を含む流体を含んでいてもよい。シロキサン化合物は、オクタメチルシクロテトラシロキサン（Ｄ４）であってもよい。
【００３６】
画像形成表面層は、Ｒａが約０．２ミクロン〜約２ミクロン、または約０．３ミクロン〜約１ミクロン、または約０．５ミクロン〜約０．８ミクロンの範囲の表面粗さを示してもよい。表面粗さは、硬化するときに自然に形成されてもよく、または、表面から除去をするプロセスによって（例えば、化学エッチング、プラズマエッチング）、または表面粗化処理によって作られてもよい。
【００３７】
本開示の態様は、以下の実施例を参照することによってさらに理解されるだろう。重合したペンタフルオロスチレンで不動態化された疎水性カーボンブラック粒子を含む、官能基化されたカーボンブラックを含むフィラー組成物が製造された。カーボンブラック粒子は、直径が５０ナノメートル〜１ミクロンの範囲であり、フッ素化ポリマーに分散させることができ、溶媒中で微細な分散を可能とする。実施例は、単なる実例である。
【実施例】
【００３８】
実施例１
ポリ−ペンタフルオロスチレンを調製した。ペンタフルオロスチレン（２４．５ｇ）および２，２，６，６−テトラメチル−ピペリジン−１−オキシル（ＴＥＭＰＯ、０．１１７ｇ、０．０００７５ｍｏｌ）を、環流凝縮器、窒素注入口を取り付けた丸底フラスコに加えた。次いで、これを窒素ガスで１０分間脱気し、次いで、ＶＡＺＯ  ６７（０．０９６ｇ、０．０００５ｍｏｌ）を加えた。次いで、この溶液を窒素ガス下、１３８℃の浴温まで加熱した。浴温に達した後、１．５時間ごとに、ＶＡＺＯ  ８８（０．０１５ｇ）を加えた。この溶液を７時間加熱し、次いで冷却した。冷却した後、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を加え（１０ｍＬ）、次いで、この溶液をメタノール（２００ｍＬ）に加え、末端がポリ（ペンタフルオロスチレン）−ＴＥＭＰＯのポリマー（ＰＰＦＳ−Ｔ）（８ｇ）を得た。
【００３９】
不動態化されたカーボンブラック分散物を調製した。３２５ｇのステンレスショットをアトライタに加えた。次いで、ＰＰＦＳ−Ｔ（４ｇ）をこれに加え、約３００ｒｐｍで攪拌した。その後、トリフルオロトルエン（ＴＦＴ、４０ｇ）を加え、１０分間攪拌した。攪拌した混合物にカーボンブラック（Ｍｏｇｕｌ  Ｅ、１０ｇ）を加え、次いで、アトライタを１０４℃まで加熱した。時折、ＴＦＴを加え、液体度を維持した。７時間後、アトライタを冷却し、ふるい分けを容易にするためにＴＦＴを約１０ｇ加え、混合物をふるい分けし、約４０ｇのＰＰＦＳで官能基化されたカーボンブラック分散物を得た。固体分析から、カーボンブラック含有量が約１０％であることが示された。粒径は、５８０ｎｍであった。
【００４０】
図２は、開示した実施形態に従って作られた、ＰＰＦＳがグラフト接合したカーボンブラックの粒度分布を示す。このグラフは、体積基準で、５８０ナノメートルにピークを有する粒度分布を示す。
【００４１】
実施例２
末端がポリ−ペンタフルオロスチレン−ｂ−ジメチルアミノエチルアクリレート−ＴＥＭＰＯのポリマーを調製した。環流凝縮器、窒素注入口を取り付けた丸底フラスコに、ペンタフルオロスチレン（１０２．６）および２，２，６，６−テトラメチル−ピペリジン−１−オキシル（ＴＥＭＰＯ、０．４６８ｇ、０．００３ｍｏｌ）を加えた。次いで、これを窒素ガスで１０分間脱気し、次いで、ＶＡＺＯ  ６７（０．３８８ｇ、０．００２ｍｏｌ）を加えた。次いで、この溶液を窒素ガス下、１３８℃の浴温まで加熱した。浴温に達した後、１．５時間ごとに、ＶＡＺＯ  ８８（０．０４５ｇ）を加えた。この溶液を５．５時間加熱し、次いで、ジメチルアミノエチルアクリレート（１０ｍＬ）を加え、この温度で６０分間攪拌し、その後、冷却した。冷却した後、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を加え（１００ｍＬ）、次いで、この溶液をメタノール（８５０ｍＬ）に加え、末端がポリ（ペンタフルオロスチレン−ｂ−ジメチルアミノエチルアクリレート）−ＴＥＭＰＯのポリマー（ＰＰＦＳ−ｂ−ＤＭＡＥＡ−Ｔ）（８３ｇ）を得た。
【図１】
2016104852.tif 000002
【図２】
2016104852.tif 000003