JP2003519709A - 顔料に結合したポリマーおよび他の基ならびに続く反応 - Google Patents
顔料に結合したポリマーおよび他の基ならびに続く反応Info
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Abstract
Description
は、顔料に、ポリマーのような種々の異なる種類の化学基を結合するための改良
された方法に関する。
よびカルボキシル基)を含むカーボンブラックの表面へのポリマーのグラフト化
のために方法が存在する。しかし、これらの方法は、ファーネスおよびアセチレ
ンブラックへのポリマーの表面グラフト化に使用するのは容易ではない。なぜな
ら、これらのカーボンブラックはこれらの特定の官能基を欠いているのが通常で
あるからである。その方法は、ここでは、固有の官能基にもかかわらず、カーボ
ンブラックの表面にポリマーの表面グラフト化を可能にする利点を有する。
用インクに使用されるとき改良された性能を提供することが見出された。これら
の材料は従来のインクよりも著しく水に堅ろうな、ハイライター汚れ堅ろう性で
、そして汚れ耐性がある印刷画像を与えうる。さらに印刷画像は改良された縁の
鋭さおよび色彩間にじみ性を示す。
示し、有機基がジアゾニウム塩の1部であるジアゾニウム反応を含む。カーボン
ブラックのような顔料との反応により、有機基はその顔料に結合する。これらの
修飾された顔料はインク、インクジェット用インキ、塗料、トナー、プラスチッ
ク、ゴム等のような種々の用途に用いられうる。
を結合させる方法をさらに開発することが、これらの産業において望まれている
。これらの付加的な方法は修飾顔料を形成する有利な代替法を提供しうる。
を提供することである。
な、その修飾顔料を含む組成物を提供することである。
説明から部分的に明らかであり、または本発明の実施により知りうる。本発明の
目的および他の利点は説明および請求項で特に指摘される要素および組合わせに
より理解され、習得される。
具体化され広く説明されるように、本発明は顔料に少なくとも1つの化学基を結
合することにより修飾顔料を製造する方法に関する。その方法は第1の化学基を
結合して有する顔料を第2の化学基と反応させて、第3の化学基を結合して有す
る顔料を形成させることを含み、第2の化学基は第1の化学基と反応して第3の
化学基を形成する。第1の化学基は少なくとも1つの求核試薬を含み、そして第
2の化学基は少なくとも1つの求電子試薬を含むか、または逆である。好ましく
は、この方法において第2の化学基はポリマーであるか、またはポリマーを含む
。
に関し、有機基は少なくとも1つの(2−スルファトエチル)−スルホン基およ
び少なくとも1つの求核性ポリマーの反応生成物を含む。
料であり、該有機基は少なくとも1つの安息香酸基および少なくとも1つの求核
性ポリマーの反応生成物を含む、修飾顔料に関する。
料であり、該有機基は、少なくとも1つの求電子試薬および1つの求核性ポリマ
ー、ならびにアクリル化剤を含む、修飾顔料に関する。
顔料は、さらに塗料、プラスチックス、ゴム、トナー等に種々の用途を有する。
ぎず、請求項に規定される本発明をさらに説明しようとするものである。
基は、好ましくは有機基、そしてもっと好ましくはポリマーを含む。
を結合させる方法を含む。その方法は第1の化学基および第2の化学基を結合し
て有する顔料を反応させ、その結果、第1の化学基および第2の化学基が互に反
応して、顔料に結合された第3の化学基を形成することを含む。第1の化学基は
少なくとも1つの求核試薬を含み、そして第2の化学基は少なくとも1つの求電
子試薬を含み、またはその逆である;すなわち、第1の化学基が少なくとも1つ
の求電子試薬を含み、そして第2の化学基が少なくとも1つの求核試薬を含む。
、当業者に従来使用される、いかなる種類の顔料であってもよい。黒色顔料の代
表的な例は、チャンネルブラック、ファーネスブラックおよびランプブラックの
ような種々のカーボンブラック(Pigment Black7)を含み、そし
て、たとえばCabot Corporationから商標Regal(登録商
標)、Black Pearls(登録商標)、Elftex(登録商標)、M
onarch(登録商標)、Mogul(登録商標)、および Vulcan(
登録商標)で販売されているカーボンブラックを含む(たとえばBlack P
earls(登録商標)2000、Black Pearls(登録商標)14
00、Black pearls(登録商標)1300、Black Pear
ls(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、
Elfex(登録商標)8、Monarch(登録商標)1400、Monar
ch(登録商標)1300、Monarch(登録商標)1100、Monar
ch(登録商標)1000、Monarch(登録商標)900、Monarc
h(登録商標)880、Monarch(登録商標)800、Monarch(
登録商標)700、Mougul(登録商標)L、Regal(登録商標)33
0、Regal(登録商標)400、Vulcan(登録商標)P).他の適し
たカーボンブラックは、Printex 40、Printex 80、Pri
ntex 300、Printex L、Printex U、Printex
V、Special Black 4,Special Black 5、F
W200(Degussa Corporationから入手しうる)、Rav
en 780、Raven 890、Raven 1020、Raven 10
40、Raven 1255、Raven 1500、Raven 5000、
Raven 5250(Colombian Chemical Corpor
ationから入手しうる)、ならびにMA100およびMA440(三菱化学
株式会社から入手しうる)を含むが、これらに限定されない。
常である。好ましくは着色顔料は85m2 /g以上、もっと好ましくは約100
m2 /g以上の表面積を有し、それにより比較的小さな1次/凝集粒径に相当す
る。このような表面積は、顔料表面での処理剤の比較的均一な分布および効率的
な含量、ならびに後処理後に表面修飾着色顔料の比較的高い収率を付与すること
が見出された。着色顔料の好適な比較的高い表面積(それにより比較的小さい粒
径に相当する)が、容易には入手し得ないならば、着色顔料は、顔料を所望の粒
径に低減させるために、ボールもしくはジェットミルのような、従来の粉砕もし
くは低減法に供されうることが当業者によく理解される。
色、黒色、茶色、シアン色、緑色、白色、紫色、マゼンタ色、赤色、黄色、なら
びにそれらの混合物でありうる。着色顔料の適切な種類は、たとえば、アンスラ
キノン、フタロシアニン青、フタロシアニン緑、ジアゾ、モノアゾ、ピランスロ
ン、ペリレン、ヘテロサイクリック黄、キナクリドンおよび(チオ)インジゴを
含む。フタロシアニン青の代表的な例は銅フタロシアニン青およびその誘導体(
Pigument Blue15)を含む。キナクリドンの代表的な例は、Pi
gment Orange 48,Pigment Orange 49,Pi
gment Red 122、Pigment Red 192、Pigmen
t Red 202、Pigment Red 206、Pigment Re
d 207、Pigment Red 209、Pigment Violet
19およびPigment Violet 42を含む。アンスラキノンの代
表的な例は、Pigment Red 43、Pigment Red 194
(Perinone Red),Pigment Red 216(Bromi
nated Pyanthrone Red)およびPigment Red
226(Pyanthrone Red)を含む。ペリレンの代表的な例は、P
igment Red 123(Vermillon)、Pigment Re
d 149(Scarlet)、Pigment Red 179(Maroo
n)、Pigment Red 190(Red)、Pigment Viol
et 19、Pigment Red 189(Yelow Shade Re
d)およびPigment Red 224を含む。チオインジゴの代表的な例
は、Pigment Red 86、Pigment Red 87、Pigm
ent Red 88、Pigment Red 181、Pigment R
ed 198、Pigment Violet 36、およびPigment
Violet 38を含む。ヘテロサイクリック黄の代表的な例は、Pigme
nt 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、Pigmen
t Yellow 117、Pigment Yellow 128およびPi
gment Yellow 138を含む。このような顔料は、BASF Co
rporation、Engelhard CorporationおよびSu
n Chemical Corporationを含む多くの源から粉末もしく
はプレスケーキのいずれかの形態で商業的に入手しうる。他の適した着色顔料の
例はColor Index、3版(The Society of Dyer
s and Colourists,1982)に記載されている。着色顔料は
窒素吸着で測定して、幅広い範囲のBET表面積を有しうる。
nから入手しうる、Hostafine(登録商標)Yellow GR (P
igment 13)、Hostafine(登録商標)Yellow(Pig
ment 83),Hostafine(登録商標)Red FRLL(Pig
ment Red 9)、Hostafine(登録商標)Rubine F6
B(Pigment 184)、Hostafine(登録商標)Blue 2
G(Pigment Blue 15:3)、Hostafine(登録商標)
Black T(Pigment Black 7)、およびHostafin
e(登録商標)Black TS(Pigment black 7)、のよう
なHostafine(登録商標)シリーズ、Normandy Magent
a RD−2400(Paul Uhlich)、Paliogen Viol
et 5100(BASF)、Paliogen(登録商標) Violet
5890(BASF)、Permanent Violet VT2645(P
aul Uhlich)、Heliogen Green L8730(BAS
F)、Argyle Green XP−111−S(Paul Uhlich
)、Brilliant Green Toner GR 0991(Paul
Uhlich)、Heliogen(登録商標)Blue L6900、L7
020(BASF)、Heliogen(登録商標)Blue D6840,D
7080(BASF)、Sudan Blue OS(BASF),PV Fa
st Blue B2GO1(American Hoechst)、Irga
lite Blue BCA(Ciba−Geigy),Paliogen(登
録商標)Blue 6470(BASF)、Sudan III (Matheso
n,Coleman,Bell)、Sudan II(,Matheson,Co
leman,Bell)、Sudan IV(Matheson,Coleman
,Bell)、Sudan Orange G(Aldrich)、Sudan
Orange 220(BASF)、Paliogen(登録商標)Oran
ge 3040(BASF)、Ortho Orange OR 2673(P
aul Uhlich)、Paliogen(登録商標)Yellow 152
、1560(BASF)、Lithol Fast Yellow 0991K
(BASF)、Paliotol Yellow 1840(BASF)、No
vopem(登録商標)Yellow FG1(Hoechst)、Perma
nent Yellow YE 0305(Paul Uhlich)、Lum
ogen Yellow D0790(BASF)、Suco−Gelb L1
250(BASF)、Suco−Yellow D1355(BASF)、Ho
staperm(登録商標)Pink E(American Hoechst
)、Fanal Pink D4830(BASF)、Cinquasia M
agenta(DuPont),Lithol Scarlet D3700(
BASF)、Toluidine Red(Aldrich)、Scarlet
for Thermoplast NSD PS PA(Ugine Kuh
lman,カナダ)、E.D.Toluidine Red(Aldrich)
,Lithol Rubine Toner(Paul Uhlich)、Li
thol Scarlet 4440(BASF)、Bon Red C(Do
minion Color Company)、Royal Brillian
t Red RD−8192(Paul Uhlich)、Oracet Pi
nk RF(Ciba−Geigy)、Paliogen(登録商標)Red
3871K(BASF)、Paliogen(登録商標)Red 3340(B
ASF)、およびLithol Fast Scarlet L4300(BA
SF)、を含む。
状炭素製品、および活性炭素製品等のような炭素材料を修飾するのに用いられう
る。
うる。
うる。好ましくは第1の化学基はジアゾニウム反応によって顔料に結合され、米
国特許第5,922,118;5,900,029;5,895,522;5,
885,335;5,851,280;5,837,045号に記載された方法
および成分に従って達成され得、それらはすべて引用によりここに組入れられる
。このように、第1の化学基は、第1の化学基を結合して有する顔料を形成する
ために顔料と反応されるジアゾニウム塩の1部であるのが好ましい。したがって
、第1の化学基は、顔料に直接に結合されるのが好ましい。すでに第1の化学基
を結合して有する顔料を使用することは本発明の方法の範囲内であり、第1の化
学基が達成される方法は重要ではない。
も1つの芳香族基を含み、それは好ましくは少なくとも1つの求電子試薬を含む
。前述のように、この化学基は、第2の化学基が後で詳しく述べるように少なく
とも1つの求電子試薬を含むとき、代替的に、または追加的に少なくとも1つの
求核試薬を含みうる。
ましくは、第2の化学基は少なくとも1つのポリマー基を含み、そしてもっと好
ましくは1つ以上のポリアミン、ポリアルキレンオキシド、ポリオールもしくは
ポリアクリレート(それらの塩および誘導体を含む)を含む。特に好適な例はポ
リエチレンイミンもしくはポリ(ビニルアルコール)である。前述のように、第
2の化学基は、第1の化学基が少なくとも1つの求電子試薬を含むとき、少なく
とも1つの求核試薬を含む。このように、好ましくは第2の化学基は求核性ポリ
マーである。あるいは、第2の化学基は、第1の化学基が少なくとも1つの求核
試薬を含むとき、少なくとも1つの求電子試薬を含む。
くは求核試薬を有しうる。さらに、たとえば第1の化学基が少なくとも1つの求
電子試薬を含むとき、この第1の化学基は1つ以上の求核試薬も含みうる。すな
わち、第1の化学基および/または第2の化学基は求電子試薬および求核試薬の
両方を含みうる。さらに、第1の化学基および/または第2の化学基は1種類よ
り多い求核試薬および/または求電子試薬を含みうる。たとえば、少なくとも1
つの求電子試薬を好適に含む第1の化学基は1種類より多い求電子試薬を含みう
る。第1の化学基および/または第2の化学基は有機基であるのが好ましい。も
っと好ましくは、第1の化学基は少なくとも1つのアルキルもしくは芳香族基で
ある。第1もしくは第2の化学基の1部でありうる好適な求電子試薬および求核
試薬は下の表1に示される。いかなる求電子基も適切な求核基と使用されうる(
および逆も)ことに留意されたい。
しくは他の結合が2つの基の間で形成し、顔料に結局結合される第3の化学基を
生じる。使用される第1の化学基および第2の化学基に依存して、得られる生成
物(第3の化学基である)は第3の有機基の1部ではない、いくつかの副生成物
を含みうる。すなわち、第1の化学基および第2の化学基は互に反応し得、得ら
れる反応は第3の化学基のみを生じ(たとえば、アミンのエポキシドとの反応)
、または得られる反応は第3の化学基および副生物の形成をもたらす(たとえば
、アミンのアルデヒドとの反応はアミンを生じ、水が副生物である。)。
が好ましく、そして少なくとも1つのポリマー基が、たとえば、表1から選ばれ
、そして下の例でさらに詳しく説明される反応A+Zにより、規定される結合基
により芳香族基に結合される。
ミド化のような)、アシル化、環形成反応、もしくは他の多くの公知の、安定な
結合(たとえば共有結合)を好適にもたらす化学反応のような、いかなる種類の
反応によっても形成されうる。
い。本発明において使用されうる、商業的に入手しうる求核性ポリマーのさらな
る例は、ポリアミン(たとえば、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、分枝も
しくは線状ポリエチレンイミン−たとえば、Lubrasols(商標)−およ
びその塩、ならびにアシル化ポリエチレンイミンのようなポリエチレンイミンの
誘導体)、デンドリマー(たとえば、PAMAM Starburst(商標)
);ポリアルキレングリコール誘導体(たとえば、ポリエチレングリコールおよ
びポリプロピレングリコール誘導体およびアミン−置換ポリエチレンおよびポリ
プロピレングリコール);加水分解ゼラチンのようなタンパク;ポリリシン;ポ
リオール(たとえば、ポリビニルアルコールおよびビニルアルコールコポリマー
;ポリアクリレート(たとえばアミン−置換およびアルコール置換ポリアクリレ
ート);等を含むがこれらに限定されない。
うる。くり返しの階段で、結合された第3の化学基はもとの第1の化学基のよう
に挙動し、そして追加の第2の化学基は第3の化学基と反応するのに使用される
。もしもとの第3の化学基が少なくとも1つの求核試薬を含むならば、その方法
を繰り返すときに、追加の第2の化学基は少なくとも1つの求核試薬を含むのが
好ましく、そしてもしもとの第3の化学基が少なくとも1つの求核試薬を含むな
らば、その逆である。くり返すとき、化学基はもとの処理段階で使用されたもの
と同一であっても、異なっていてもよい。
ましくは、第3の化学基は、たとえばカルボン酸、カルボン酸誘導体、または酸
無水物を有するアクリル化剤との反応により、さらに修飾される。もっと好まし
くは、第3の化学基はコハク酸無水物もしくはポリアクリル酸でアシル化される
。このアシル化反応は第3の化学基がポリエチレンイミンのようなポリアミンを
含むときに最も好適である。
体が第2の化学基とまず反応され、第3の化学基を有するジアゾニウム塩前駆体
である反応生成物を形成する。この第3の化学基を有するジアゾニウム塩前駆体
は、ついで第3の化学基を含むジアゾニウム塩に変換され、上述のジアゾニウム
反応により顔料に結合されうる。ジアゾニウム塩前駆体は、第1の化学基を第2
の化学基と反応するのに要求される反応条件に通常、安定である基であり、つい
でジアゾニウム塩に変換されうる。前駆体基の例は、ニトロ基を有し、存在する
第1の化学基を有する芳香族を含む。前駆体の変換において、1つ以上の段階が
使用されうる。好適な方法は、亜硝酸ナトリウムおよび酸と反応される芳香族ア
ミン基へのニトロ基の還元を含む。
の化学基が同一の顔料上にありうる。すなわち、異なる種類の第1の化学基が顔
料に結合されうる。さらに、異なる種類の第2の化学基が1つ以上の種類の化学
基と反応されうる。このように、異なる第1の化学基および第2の化学基のいか
なる組合わせも可能であり、顔料に存在する多くの種類の第3の化学基の形成を
もたらす。
媒体中で第2の化学基とともに混合され、第3の化学基を有する反応生成物を形
成する。好適には、この反応は室温で生じるが、他の温度も使用されうる。形成
される修飾顔料は、ついでダイアフィルトレーション(diafiltration)および
/またはイオン交換法および/または上述の特許に記載されるような他の修飾顔
料を伴う他の方法により後処理されうる。
料に関し、その有機基は第1の化学基および第2の化学基の反応生成物を含む。
好適には、結合された基は、少なくとも1つの化学基(たとえば芳香族もしくは
アルキル基)を、少なくとも1つの求核もしくは求電子性有機基(たとえばポリ
マー)と反応させた生成物を含む。もっと好適には、本発明の修飾顔料に結合さ
れた有機基は少なくとも1つの(2−スルファトエチル)−スルホンの少なくと
も1つの求核性ポリマーとの反応生成物である。最も好適には、(2−スルファ
トエチル)−スルホンが、フェニル−(2−スルファトエチルスルホン)であり
、さらに、この基は顔料に直接に結合される。さらに、本発明の修飾顔料に結合
される有機基は好ましくは少なくとも1つの安息香酸基の少なくとも1つの求核
性ポリマーとの反応生成物であり、そして最も好ましくは安息香酸基は顔料に直
接に結合されている。好ましくは求核性ポリマーは少なくとも1つのポリ(ビニ
ルアルコール)、ポリエチレンイミン、ポリアルキレングリコール、またはそれ
らの組合わせを含む。
種々の最終用途を形成するための導入の種々の配合および態様もこれらの特許に
記載されている。好ましくは、修飾顔料はインク(たとえばインクジェット用イ
ンク)および塗料等に使用されうる。一般に、修飾顔料は少なくとも1つの液状
ベヒクル(たとえば、水性もしくは非水性)とともに存在し、さらに湿潤剤のよ
うな従来の成分を含みうる。
ものにすぎない。
子試薬(A)を含む第1の化学基がまず顔料表面に結合され、ついで求核試薬(Z
)を含む第2の化学基(ポリマーもしくは他の種)が次の段階で添加される。下
の式は例示的であり、限定するものではない。上の表1はA〜Zの例を示す。
よびアシルアジド、ならびにZ=アルコールおよびアミン、について下に示され
る。
り、したがって求電子試薬である。2SES基の塩基触媒による脱離は、ついで
アミン、アルコールおよびチオールと反応するビニルスルホンを生じる。求核試
薬を含む多くの化合物は、この順序を実行するために商業的に入手されうる。 例A〜D−2SESの結合 次の例において、2SES基が下の式3に示されるアミノフェニル−(2−ス
ルファトエチル)−スルホン(APSES)のジアゾ化により顔料に結合された
。したがって、この第1の化学基の、いくつかの求核性ポリマーとの続く反応が
可能である。
2に示される。
、蒸留水でカーボンブラック粉末およびAPSESが一緒にされた。この混合物
は50〜55℃に加熱され、300RPMで10分間、混合された。これに、2
5%(成分の質量で)亜硝酸ナトリウム(量については下の表2参照)を10〜
15分間にわたって、さらに追加の蒸留水50mlが添加された。得られる混合
物は60℃で2時間、加熱された。内容物は蒸留により水を除去され、最終固体
濃度〜15wt%にされ、ついで遠心分離およびダイアフィルトレーションにより
精製された。得られる生成物は水への細かい粒子の分散体であった。ナトリウム
測定はOrion ISEプローブで直接にこの分散体について実施された。結
果は乾燥カーボンブラック基準で報告されている。硫黄分析は、一夜、メタノー
ルでソクスレー抽出された乾燥カーボンブラックについて実施された。
体容積に等容積)中でポリエチレンイミン(求電子官能性1〜10モル過剰のポ
リマー)溶液に、強く攪拌しながら、1時間にわたって室温で滴下して添加され
た。ついで、得られる混合物はさらに18〜48時間攪拌された。ついで得られ
た粗生成物は、まず0.1MのNaOHの10容量、そしてついで蒸留水10容
量を用いてダイアフィルトレーションにより精製された。得られる精製された生
成物は、次の物理的および印刷特性を有していた。
)の溶液81.25mLが装入された。この分散体に、ポリ(ビニルアルコール
)(MW13,000〜23,000)13.2gが添加されたが、機械的攪拌
器で攪拌された。混合物はポリマーを溶解するために還流加熱された。水酸化ナ
トリウム0.45gを含む溶液が約30分間にわたって還流分散体に添加された
。
透析バッグ(Spectra/Por CE 300,000MW カットオフ
)に注入され、蒸留水(10の水交換)で透析された。生成物はTGAにより測
定された揮発分として%ポリマーについて試験された。水の蒸発後の透析生成物
は21.23wt%ポリマー(揮発分)であった。
mVであった。5%固体分散体から製造される引落とし(drawdown)は光学密度
1.48を有し、8分間で指触乾燥状態であり、そして5分以内で水堅ろうであ
った。 例9:PEG 750のAPSES処理カーボンブラック(A=2SES、Z= アルコール)との反応 乾燥した250mL3つ口丸底フラスコに、窒素雰囲気下に水素化ナトリウム
(オイル中60%)0.25gが導入された。オイルはヘプタンで固形分を洗浄
することにより除去された。これに乾燥ポリ(エチレングリコール)(750M
W、トルエンから濃縮して乾燥)82gが添加された。この混合物は50℃に加
熱され、90分間攪拌された。これに乾燥されたAPSES処理カーボンブラッ
ク(例C)10gが添加された。このスラリーは約50℃で一夜、攪拌された。
F5部/ヘキサン3部)の添加により沈澱された。生成物はろ過により単離され
、THF/ヘキサン5:3でソクスレ−抽出によりさらに精製された。得られた
生成物は水によく分散されなかった。TGAによる揮発分含量は11.5wt%で
あった。水性分散体はメジアン粒径が687nmであり、ゼータ電位は−28.2
mVであった。 例10:p−アミノ安息香酸(PABA)処理カーボンブラックのポリ(ビニル アルコール)との反応(A=カルボン酸、Z=アルコール) Cab−O−Jet(登録商標)−300 ブラック分散体(固形分5g)の
分散体34mLに、50〜75℃でポリ(ビニルアルコール)(MW13,00
0〜23,000)6.5gが約10分間にわたって添加された。この分散体に
濃塩酸0.275mLga添加された。ついで分散体は強制空気オーブン内で7
0℃で2日半、蒸発された。
れる分散体は透析バッグ(Spectra/Por CE 300,000MW
カットオフ)に注入され、蒸留水(6回の水交換)で透析された。生成物は%ポ
リマーについて、TGAで測定された揮発分として試験された。水の蒸発後のこ
の透析生成物は、19.81wt%ポリマー(揮発分)であった。この分散体につ
いてのメジアン粒径は268nmであった。 例11:アシルアジド置換カーボンブラックとの反応によるPEI置換カーボン ブラックの製造(A=アシルアジド、Z=アミン) PABA置換カーボンブラック分散体(BP700〜mmol/gに相当するPA
BA置換)が黒色固体を得るために数時間100℃オーブンで乾燥された。この
材料は乾燥条件下で乳鉢を用いて細かな粉末に粉砕された。乾燥DMF50gに
懸濁された、この得られた粉末10gに、室温で、部分的にジフェニルホスホリ
ルアジド1.4gが添加された。この混合物は乾燥窒素の雰囲気下で18時間攪
拌された。この時間の間、懸濁液はDMF分散体となった。得られる生成物の1
部は蒸留水に添加することにより沈澱され、黒色固体がろ過され、洗浄され、真
空で乾燥された。燃焼分析は、試料が窒素1.93%を含み、固体1gにつきア
ジド0.46mmolに相当することを示した。上述のDMF溶液(10g)の1部
は蒸留水20mlの4.5gPEI(1200)溶液に滴下して添加された。室温
で3時間、攪拌後に、混合物は0.01MのNaOHを10容量、ついで蒸留水
10容量を用いて、ダイアフィルトレーションされた(10,000MWカット
オフ膜)。混合物は結局、〜12%固形分に濃縮された。得られる分散体は、表
2に示されるような例4〜6に非常に類似した物理的特性を有していた。 例12〜14 次の例は修飾カーボン生成物のさらなる反応もしくは修飾を示す。 例12:ポリアミノカーボンブラックのコハク酸無水物との反応 例2(酢酸塩、固形分12.71%)で得られた分散体800gが2MのNa
OHの添加によりpH8.2にpH調節された。この攪拌溶液に、室温で2gの
増加分でコハク酸無水物15.3gが添加されたが、2MのNaOHの滴下添加
でpHを8〜8.5に維持した。添加が終了した後に、混合物はpH8.1でさ
らに18時間(一夜)攪拌された。得られる混合物はまず0.01MのNaOH
10容量、ついで補給流で蒸留水10容量を用いてダイアフィルトレーション(
10,000MWカットオフ、Pall Filtron 膜)により精製され
た。得られる分散体は次の特性を有していた:固形分8.35%、pH=10.
19、粘度(Brookfield)=1.88cP、表面張力=75.5dy
nes/cm、UPA平均体積径=156nm。 例13:ポリアミノカーボンブラックのポリ酸との反応 例2で得られた分散体(塩化物塩、固形分12.5%)500gが、脱イオン
水1.9L中のポリアクリル酸(MW=2000)187.51g溶液に、攪拌
しながら滴下しながら添加された。得られる混合物はパイレックス(登録商標)
皿に移され、乾燥過熱され、150℃で15.5時間、焼成された。乾燥試料を
室温に冷却した後に、得られた固形残留物はSilverson高せん断ミキサ
ーを用いて0.1MのNaOH中に再分散された。混合の間、0.1MのNaO
Hは、pHが11〜12の範囲となるまで定期的に添加された。粗生成物は0.
1MのNaOH30容量、ついで脱イオン水30容量を用いてダイアフィルトレ
ーション(50,000MWカットオフ、Pall Filton膜)で精製さ
れた。ついで生成物は0.5μPall Filterでろ過され、次の物理的
性質を有する分散体を得た:固形分11.2%、pH10.2、粘度(Broo
kfield)=3.4cP、表面張力=72.3dynes/cm、UPA平均
体積径=158nm。TGA分析は10〜20%ポリマーが結合されていることを
示した。
ポリエチレン−マレイン酸、およびポリアクリル酸エステル/酸ポリマーについ
て実施された。 例14:ポリアミノカーボンブラックの、ポリ酸ついでエタノールとの反応 例13について説明される方法が実施された。しかし、乾燥試料を室温に冷却
させた後に、得られる固体残留物は0.MNaOH(例13のような)ではなく
エタノールに再分散された。材料は95%エタノールに再分散され、ダイアフィ
ルトレーションされ(さらに95%エタノールで)、良好な品質の分散体を得た
。TGA分析は31%ポリマーが結合されたことを示した。
にその均等物の実施から当業者に明らかである。明細書および例は単に例示にす
ぎず、本発明の真の範囲および精神は請求項およびその均等物により規定される
。
Claims (39)
- 【請求項1】 第1の化学基を結合して有する顔料を第2の化学基と反応さ
せて第3の化学基を結合して有する該顔料を形成させることを含む修飾顔料の製
造方法であり、第2の化学基は第1の化学基と反応して第3の化学基を形成させ
、そして該第1の化学基は少なくとも1つの求電子試薬を含み、さらに該第2の
化学基は少なくとも1つの求核試薬を含むか、またはその逆である、方法。 - 【請求項2】 該第1の化学基を結合して有する該顔料が、第1の化学基を
有するジアゾニウム塩を少なくとも1種の顔料と反応させて、第1の化学基を含
む基を結合して有する該顔料を形成させることにより製造される請求項1記載の
方法。 - 【請求項3】 第1の化学基、第2の化学基、および第3の化学基が少なく
とも1つの有機基をそれぞれ含有する請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 有機基が、カルボン酸もしくはエステル、酸クロリド、塩化
スルホニル、アシルアジド、イソシアネ−ト、ケトン、アルデヒド、酸無水物、
アミド、イミド、イミン、α、β−不飽和ケトンおよびアルデヒド、ハロゲン化
アルキル、エポキシド、アルキルスルホン酸塩および硫酸塩、アミン、ヒドラジ
ン、アルコール、チオール、ヒドラジド、オキシム、カルバニオン、芳香族化合
物、および塩ならびにそれらの誘導体からなる群より選ばれる請求項3記載の方
法。 - 【請求項5】 第1の化学基が、アルキル硫酸塩基、カルボン酸基、または
カルボン酸塩の基を含む請求項1記載の方法。 - 【請求項6】 第1の化学基が(2−スルファトエチル)−スルホン基を含
む請求項1記載の方法。 - 【請求項7】 第1の化学基がフェニル−(2−スルファトエチル)−スル
ホンである請求項6記載の方法。 - 【請求項8】 該第2の化学基がポリマーを含む請求項1記載の方法。
- 【請求項9】 ポリマーが、ポリアミン、ポリアルキレンオキシド、ポリオ
ール、ポリアクリレート、および塩ならびにそれらの誘導体からなる群より選ば
れる請求項8記載の方法。 - 【請求項10】 ポリマーがポリアミンである請求項9記載の方法。
- 【請求項11】 ポリマーがポリエチレンイミンである請求項10記載の方
法。 - 【請求項12】 該顔料がカーボンブラックである請求項1記載の方法。
- 【請求項13】 該顔料が、青色顔料、黒色顔料、茶色顔料、シアン色顔料
、緑色顔料、白色顔料、紫色顔料、マゼンタ顔料、赤色顔料、黄色顔料、または
それらの混合物を含む請求項1記載の方法。 - 【請求項14】 該顔料に結合された該第3の化学基を少なくとも1つの追
加的な第2の化学基と反応させることをさらに含み、追加的な第2の化学基が少
なくとも1つの求電子試薬を含み、そして第3の化学基が少なくとも1つの求核
試薬を含むか、またはその逆である、方法。 - 【請求項15】 追加的な第2の化学基がカルボン酸基、酸クロリド基、も
しくは酸無水物基を含む請求項14記載の方法。 - 【請求項16】 追加的な第2の化学基がポリマーを含む請求項14記載の
方法。 - 【請求項17】 ポリマーが、ポリアミン、ポリオール、ポリアルキレング
リコール、ポリアクリレート、タンパク、ポリアミノ酸、および塩ならびにそれ
らの誘導体からなる群より選ばれる請求項16記載の方法。 - 【請求項18】 ポリマーがポリアクリレートもしくはメタクルレートであ
る請求項16記載の方法。 - 【請求項19】 ポリアクリートがポリアクリル酸である請求項18記載の
方法。 - 【請求項20】 追加的な第2の化学基がコハク酸無水物である請求項14
記載の方法。 - 【請求項21】 少なくとも1つの有機基を結合して有する顔料を含む修飾
顔料であり、該有機基が少なくとも1つの(2−スルファトエチル)−スルホン
基および少なくとも1つの求核性ポリマーの反応生成物を含む、顔料。 - 【請求項22】 有機基が顔料に直接に結合されている請求項21記載の修
飾顔料。 - 【請求項23】 (2−スルファトエチル)−スルホン基がフェニル−(2
−スルファトエチル)−スルホンである請求項21記載の修飾顔料。 - 【請求項24】 該求核性ポリマーが、ポリ(ビニルアルコール)、ポリア
ルキレングリコール、ポリアミン、もしくはそれらの組合わせである請求項21
記載の修飾顔料。 - 【請求項25】 求核性ポリマーがポリエチレンイミンまたはそれらの誘導
体もしくは塩である請求項21記載の修飾顔料。 - 【請求項26】 少なくとも1つの有機基を結合して有する顔料を含む修飾
顔料であり、該有機基は少なくとも1つの安息香酸基および少なくとも1つの求
核性ポリマーの反応生成物を含む、顔料。 - 【請求項27】 安息香酸基が顔料に直接に結合されている請求項26記載
の修飾顔料。 - 【請求項28】 該求核性ポリマーが、ポリ(ビニルアルコール)、ポリア
ルキレングリコール、ポリアミン、またはそれらの組合わせである請求項26記
載の修飾顔料。 - 【請求項29】 求核性ポリマーがポリエチレンイミンまたはそれらの誘導
体もしくは塩である請求項26記載の修飾顔料。 - 【請求項30】 少なくとも1つの有機基を結合して有する顔料を含む修飾
顔料であり、該有機基は、少なくとも1つの求電子試薬および1つの求核性ポリ
マー、ならびにアクリル化剤を含む、顔料。 - 【請求項31】 該求核性ポリマーが、ポリ(ビニルアルコール)、ポリア
ルキレンオキシド、ポリアミン、またはそれらの組合わせである請求項30記載
の修飾顔料。 - 【請求項32】 求該性ポリマーがポリエチレンイミンまたはそれらの誘導
体もしくは塩である請求項30記載の修飾顔料。 - 【請求項33】 アクリル化剤がコハク酸無水物もしくはポリアクリル酸で
ある請求項30記載の修飾顔料。 - 【請求項34】 液状ベヒクルおよび修飾顔料を含むインク用組成物であり
、修飾顔料は少なくとも1つの有機基を結合して有する顔料を含み、該有機基は
少なくとも1つの(2−スルファトエチル)−スルホン基および少なくとも1つ
の求核性ポリマーを結合して有する顔料の反応生成物を含む、顔料。 - 【請求項35】 インク用組成物がインクジェットインク用組成物である請
求項34記載のインク用組成物。 - 【請求項36】 液状ベヒクルおよび修飾顔料を含むインク用組成物であり
、修飾顔料は少なくとも1つの有機基を結合して有する顔料を含み、該有機基は
少なくとも1つの安息香酸基および少なくとも1つの求核性ポリマーを結合して
有する顔料の反応生成物を含む、顔料。 - 【請求項37】 インク用組成物がインクジェットインク用組成物である請
求項36記載のインク用組成物。 - 【請求項38】 液状ベヒクルおよび修飾顔料を含むインク用組成物であり
、修飾顔料は少なくとも1つの有機基を結合して有する顔料を含み、該有機基は
少なくとも1つの求電子試薬および求核性ポリマー、ならびにアクリル化剤を結
合して有する顔料の反応生成物を含む、顔料。 - 【請求項39】 インク用組成物がインクジェットインク用組成物である請
求項38記載のインク用組成物。
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