JP2001512776A5

JP2001512776A5 -

Info

Publication number: JP2001512776A5
Application number: JP2000506285A
Authority: JP
Filing date: 1998-08-07
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2018-08-07

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】少なくとも１種の有機基が結合した炭素を含む改質炭素生産品であって、その有機基は、(a) 少なくとも１種の芳香族基又はＣ₁ 〜Ｃ₁₂アルキル基、及び(b) 式−ＡＧ−Ｓｐ−ＬＧ−Ｚを有するイオン基又はイオン性基を含み、ＡＧは活性基、Ｓｐはその活性基がＬＧを離脱することを助長するスペーサー基、ＬＧは遊離性基、Ｚは対イオンであり、その芳香族基又はＣ₁ 〜Ｃ₁₂アルキル基が炭素に直接結合した、改質炭素生産品。
【請求項２】そのイオン基又はイオン性基が、
ＳＯ₂ Ｃ₂ Ｈ₄ ＯＳＯ₃ ^- Ｍ ⁺、
ＳＯ₂ Ｃ₂ Ｈ₄ ＳＳＯ₃ ^- Ｍ ⁺、
ＳＯ₂ Ｃ₂ Ｈ₄ ＯＰＯ₃ ^2- Ｍ₂ ⁺ 、
ＳＯ₂ Ｃ₂ Ｈ₄ Ｑ⁺ Ｘ^- 、
ＮＲＳＯ₂ Ｃ₂ Ｈ₄ ＯＳＯ₃ ^- Ｍ ⁺、
ＮＲＳＯ₂ Ｃ₂ Ｈ₄ ＳＳＯ₃ ^- Ｍ ⁺、
ＮＲＳＯ₂ Ｃ₂ Ｈ₄ ＯＰＯ₃ ^2- Ｍ₂ ⁺ 、
ＮＲＳＯ₂ Ｃ₂ Ｈ₄ Ｑ⁺ Ｘ^- 、
ＳＯ₂ ＮＲＣ₂ Ｈ₄ ＯＳＯ₃ ^- Ｍ ⁺、
ＳＯ₂ ＮＲＣ₂ Ｈ₄ ＳＳＯ₃ ^- Ｍ ⁺、
ＳＯ₂ ＮＲＣ₂ Ｈ₄ ＯＰＯ₃ ^2- Ｍ₂ ⁺ 、
ＳＯ₂ ＮＲＣ₂ Ｈ₄ Ｑ⁺ Ｘ^- 、
ＮＲＣＯＣ₂ Ｈ₄ ＯＳＯ₃ ^- Ｍ ⁺、
ＮＲＣＯＣ₂ Ｈ₄ ＳＳＯ₃ ^- Ｍ ⁺、
ＮＲＣＯＣ₂ Ｈ₄ Ｑ⁺ Ｘ^- 、
Ｏ₂ ＣＣ₂ Ｈ₄ ＯＳＯ₃ ^- Ｍ ⁺、
Ｏ₂ ＣＣ₂ Ｈ₄ ＳＳＯ₃ ^- Ｍ ⁺、
ＳＯ₂ Ｃ₂ Ｈ₄ ＳＯ₂ Ｃ₆ Ｈ₄ ＳＯ₃ ^- Ｍ ⁺、
ＳＯ₂ Ｃ₂ Ｈ₄ ＳＯ₂ Ｃ₆ Ｈ₄ ＣＯ₂ ^- Ｍ ⁺、
ＮＲＣＯＣ₂ Ｈ₄ ＳＯ₂ Ｃ₂ Ｈ₄ ＯＳＯ₃ ^- Ｍ ⁺、
ＮＲＣＯＣ₂ Ｈ₄ ＳＯ₂ Ｃ₆ Ｈ₄ ＳＯ₃ ^- Ｍ ⁺、又は
ＮＲＣＯＣ₂ Ｈ₄ ＳＯ₂ Ｃ₆ Ｈ₄ ＣＯ₂ ^- Ｍ ⁺
であり、Ｒは、相互に関係なく、水素、Ｃ₁ 〜Ｃ₁₂の置換又は未置換アルキル、Ｃ₂ 〜Ｃ₁₂の置換又は未置換アルケニル、シアノエチル、又は置換又は未置換のＣ₇ 〜Ｃ₂₀アラルキル又はアルカリルであり、Ｍは、Ｈ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、又はＣｓであり、Ｑ⁺ は、ＮＲ₃ ⁺ 、Ｎ（Ｃ₂ Ｈ₄ ）₃ Ｎ⁺ 、又はＮ置換複素環であり、Ｘは、ハリド、又は無機酸又は有機酸から誘導されたアニオンである請求項１に記載の改質炭素生産品。
【請求項３】そのイオン基又はイオン性基がＳＯ₂ Ｃ₂ Ｈ₄ ＯＳＯ₃ ^- Ｍ ⁺である請求項２に記載の改質炭素生産品。
【請求項４】その活性基が−ＳＯ₂ 、−ＮＲＳＯ₂ 、−ＮＲＣＯ、−Ｏ₂ Ｃ、又は−ＳＯ₂ ＮＨである請求項１に記載の改質炭素生産品。
【請求項５】そのスペーサー基がエチレン基又は置換エチレン基である請求項１に記載の改質炭素生産品。
【請求項６】そのスペーサー基が、−ＡＧに隣接する炭素に結合した少なくとも１つの水素を有する基である請求項５に記載の改質炭素生産品。
【請求項７】その遊離性基が、−ＯＳＯ₃ ^- 、−ＳＳＯ₃ ^- 、−ＯＰＯ₃ ^2- 、又はＱ⁺ であり、Ｑ⁺ が、ＮＲ₃ ⁺ 、Ｎ（Ｃ₂ Ｈ₄ ）₃ Ｎ⁺ 、又はＮ置換複素環であり、Ｒが、相互に関係なく、水素、Ｃ₁ 〜Ｃ₁₂の置換又は未置換アルキル、Ｃ₂ 〜Ｃ₁₂の置換又は未置換アルケニル、シアノエチル、又は置換又は未置換のＣ₇ 〜Ｃ₂₀アラルキル又はアルカリルである請求項１に記載の改質炭素生産品。
【請求項８】その対イオンが、Ｈ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、ハリド、又は無機酸又は有機酸から誘導されたアニオンである請求項１に記載の改質炭素生産品。
【請求項９】炭素が、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、ガラス質炭素、微細分割炭素、活性チャーコール、活性炭、又はこれらの混合物である請求項１に記載の改質炭素生産品。
【請求項１０】炭素がカーボンブラックである請求項９に記載の改質炭素生産品。
【請求項１１】その有機基が、使用される炭素のＣＴＡＢ又は全表面積を基準に約０．１０〜約４．０マイクロモル／ｍ² のレベルで存在する請求項１に記載の改質炭素生産品。
【請求項１２】そのレベルが、使用される炭素のＣＴＡＢ又は全表面積を基準に約２．０〜約３．３マイクロモル／ｍ² のレベルである請求項１１に記載の改質炭素生産品。
【請求項１３】少なくとも１種の有機基が結合した炭素を含む改質炭素生産品であって、その有機基は、(a) 少なくとも１種の芳香族基又はＣ₁ 〜Ｃ₁₂アルキル基、及び(b) 式−ＡＧ−ＣＨ＝ＣＨ₂ 、−ＡＧ−Ｃ₂ Ｈ₄ ＯＨ、又は−ＡＧ−Ｃ₂ Ｈ₄ −Ｏ−Ｃ₂ Ｈ₄ −ＡＧを有する基を含み、各ＡＧは同じでも異なってもよく、ＡＧは活性基であり、その芳香族基又はＣ₁ 〜Ｃ₁₂アルキル基が炭素に直接結合する、改質炭素生産品。
【請求項１４】その活性基が−ＳＯ₂ 、−ＮＲＳＯ₂ 、−ＮＲＣＯ、−Ｏ₂ Ｃ、又は−ＳＯ₂ ＮＨであり、Ｒが、相互に関係なく、水素、Ｃ₁ 〜Ｃ₁₂の置換又は未置換アルキル、Ｃ₂ 〜Ｃ₁₂の置換又は未置換アルケニル、シアノエチル、又は置換又は未置換のＣ₇ 〜Ｃ₂₀アラルキル又はアルカリルである請求項１３に記載の改質炭素生産品。
【請求項１５】水系又は非水系溶媒、請求項１〜７のいずれか１項に記載の改質炭素生産品、及びカーボンブラック以外の着色顔料を含むコーティング組成物。
【請求項１６】水系又は非水系溶媒、請求項１に記載の改質炭素生産品、及びクレー、タルク、シリカ、又はカーボネートを含むコーティング組成物。
【請求項１７】その炭素に結合した第２有機基をさらに有し、その第２有機基が、(a) 芳香族基又はＣ₁ 〜Ｃ₁₂アルキル基、及び(b) イオン基又はイオン性基、を含み、そのイオン基又はイオン性基は、有機基から遊離しない請求項１又は１３に記載の改質炭素生産品。
【請求項１８】その第２有機基がＣ₆ Ｈ₄ ＳＯ₃ ^- Ｎａ ⁺又はＣ₆ Ｈ₄ ＣＯ₂ ^- Ｎａ ⁺である請求項１７に記載の改質炭素生産品。
【請求項１９】その第２有機基が、約２．４マイクロモル／ｍ² 未満の濃度で炭素に結合して存在する請求項１７に記載の改質炭素生産品。
【請求項２０】 (a) 請求項１に記載の改質炭素生産品、及び (b)緩衝剤、安定剤、又はこれらの双方、を含む水系組成物。
【請求項２１】その緩衝剤が安息香酸ナトリウム又は酢酸ナトリウムである請求項２０に記載の水系組成物。
【請求項２２】そのイオン基又はイオン性基が、環状基又は複素環式基を含む請求項１に記載の改質炭素生産品。
【請求項２３】そのイオン基又はイオン性基が、
【化１】

であり、Ｒが、相互に関係なく、水素、Ｃ₁ 〜Ｃ₁₂の置換又は未置換アルキル、Ｃ₂ 〜Ｃ₁₂の置換又は未置換アルケニル、シアノエチル、又は置換又は未置換のＣ₇ 〜Ｃ₂₀アラルキル又はアルカリルである請求項２２に記載の改質炭素生産品。
【請求項２４】 (a) 請求項１、１３、１７又は２２に記載の改質炭素生産品、及び (b)非水系又は水系ビヒクルを含むインク組成物。
【請求項２５】 (a) 請求項１、１３、１７又は２２に記載の改質炭素生産品、及び (b)非水系又は水系ビヒクルを含むコーティング組成物。
【請求項２６】炭素が、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、ガラス質炭素、微細分割炭素、活性チャーコール、活性炭、又はこれらの混合物である請求項２４に記載のインク組成物。
【請求項２７】炭素がカーボンブラックである請求項２６に記載のインク組成物。
【請求項２８】炭素が、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、ガラス質炭素、微細分割炭素、活性チャーコール、活性炭、又はこれらの混合物である請求項２５に記載のコーティング組成物。
【請求項２９】炭素がカーボンブラックである請求項２８に記載のコーティング組成物。
【請求項３０】水系又は非水系溶媒、請求項１３、１７、１８又は２９に記載の改質炭素生産品、及びカーボンブラック以外の着色顔料を含むコーティング組成物。
【請求項３１】 (a) 請求項１、１３又は２２に記載の改質炭素生産品、及び (b)非水系又は水系ビヒクルを含むインクジェットインク組成物。
【請求項３２】炭素が、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、ガラス質炭素、微細分割炭素、活性チャーコール、活性炭、又はこれらの混合物である請求項３１に記載のインクジェットインク組成物。
【請求項３３】その炭素がカーボンブラックである請求項３２に記載のインクジェットインク組成物。
【請求項３４】ＡＧが、Ｎ（ＣＯＣＨ＝ＣＨＣＯ）とＮ（ＣＯＣＨ＝ＣＣＨ₃ ＣＯ）である請求項１３に記載の改質炭素生産品。
【請求項３５】そのＡＧが、環状基又は複素環式基である又はこれらの一部を形成する請求項１３に記載の改質炭素生産品。

−好ましい態様の説明−
本改質炭素生産品は、少なくとも１種の有機基が結合した炭素を含み、ここで、その有機基は、(a) 芳香族基又はＣ₁ 〜Ｃ₁₂アルキル基、及び(b) 式−ＡＧ−Ｓｐ−ＬＧ−Ｚを有するイオン基又はイオン性基を含み、ＡＧは活性基、Ｓｐは遊離性基ＬＧの離脱を助長するスペーサー基である。ＬＧは遊離性基であり、Ｚは対イオンである。活性基は、遊離性基の離脱を助長する任意の基である。活性基の例には、限定されるものではないが、−ＳＯ₂ −、−ＮＲＳＯ₂ −、−ＮＲＣＯ−、−Ｏ₂ Ｃ−、−ＳＯ₂ ＮＲ−等がある。Ｒは、相互に関係なく、Ｃ₁ 〜Ｃ₁₂の置換又は未置換アルキル、Ｃ₂ 〜Ｃ₁₂の置換又は未置換アルケニル、シアノエチル、又は置換又は未置換のＣ₇ 〜Ｃ₂₀アラルキル又はアルカリルである。スペーサー基は、好ましくは、−ＡＧの隣の炭素に結合した少なくとも１つの水素を有する任意のエチレン基又は置換エチレン基である。遊離性基は、炭素系着色剤又は顔料に結合した有機基から遊離することができる任意の基である。遊離性基が、炭素生産品に結合した有機基から遊離すると、炭素生産品に結合した残りのイオン基又はイオン性基の数が減少する。遊離性基の例には、限定されるものではないが、−ＯＳＯ₃ ^- 、−ＳＳＯ₃ ^- 、−ＯＰＯ₃ ^2- 、Ｑ⁺ 等がある。Ｑ⁺ は、ＮＲ₃ ⁺ 、Ｎ（Ｃ₂ Ｈ₄ ）₃ Ｎ⁺ 、又はピリジンのようなＮ置換複素環である。芳香族基又はＣ₁ 〜Ｃ₁₂アルキル基は、炭素に直接結合し、炭素に結合して存在する有機基の量には制限はない。好ましくは、炭素に結合した有機基の量は、使用した炭素のＣＴＡＢ又は全面積を基準に約０．１０〜約４．０マイクロモル／ｍ² 、より好ましくは約２．０〜約３．３マイクロモル／ｍ² である。