JP2005105277A - ブラック着色剤化合物，その製造方法および使用方法，トナー組成物，インク組成物，および濃縮着色剤組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラック着色剤化合物，その製造方法および使用方法を提供する。
【解決手段】可視光線スペクトルのうち，一部以上の光線を吸収するカラー特性を有する第１イオン性染料成分と，第１イオン性染料成分によって吸収されない可視光線スペクトルのうち，一部以上の光線を吸収するカラー特性を有する第２イオン性染料成分を含むブラック着色剤化合物である。第１イオン性染料成分と第２イオン性染料成分とは，錯化して，ブラックに見えるイオン結合型錯化着色剤化合物を形成する。また，多数の染料成分を含むイオン結合型錯化化合物を含む組成物も提供されるが，着色剤組成物のうち化合物はブラックに見える。このブラック着色剤化合物は容易に製造することが可能であり，優れたブラックカラーを表す。
【選択図】 無し

Description

本発明は，着色剤に係り，特に，イオン性染料化合物を含むブラック着色剤，その製造方法および使用方法に関する。

人類は，思想を表現する方法，および周辺環境を変形または装飾する方法として，着色剤を利用してきた。例えば，着色剤組成物は，洞窟の壁面のパピルスシート，現代の紙およびカンバスに至る多様な表面上へのイメージの形状化に用いられた。また，着色剤組成物は，道具，玩具，織物およびプラスチックシートのような物品と２壁面，底および天井のような構造物の表面に色を与えるために利用されてきた。このため，着色剤は，インク組成物，ペイント組成物およびプラスチックなどで製造された物品に含まれる濃縮組成物に含まれてきた。

様々な着色剤は，長年に渡り開発され，その特徴によって，通常，染料，顔料およびレーキ（Ｌａｋｅ）に分類される。ウェブスターによれば，それぞれ以下のように定義されている。染料は“例えば，織物または毛髪の染色または着色に使われ，一般的には可溶性の物質”であると定義されている。また，顔料は“乾式着色剤（特に，塗料などを製造する液体に混合される不溶性粉末）”と定義されている。レーキは“通常，沈殿法によって幾つかの着色剤を金属オキシドまたは土金属，特に水化アルミニウムと組合せて形成される顔料であって，マッダーレーキ（ｍａｄｄｅｒ ｌａｋｅ）と，フロレンチンレーキ（Ｆｌｏｒｅｎｔｉｎｅ ｌａｋｅ）と，イェローレーキ（ｙｅｌｌｏｗ ｌａｋｅ）など”と定義されている。レーキ顔料は，通常，可溶性有機染料を不溶性無機吸着気質上に沈殿させて製造される。顔料は，例えば，明礬（Ａｌｕｍ）などの物質が，染料を含む水溶液，および炭酸ナトリウムまたは炭酸カリウムのような一つ以上の他の化学物質に添加されるときに生じる化学反応によって形成される。

永久顔料は，多様な分野で色を保持するように研究されている。例えば，特許文献１には，特定の陽イオン性染料を，特定のアミンカラー増進剤の存在下で，複合ヘテロ多重酸で水溶液から沈殿させて永久顔料を製造することが開示されている。顔料は，高品質リソグラフィインク製造時に有用であると記述されている。

特定用途において，着色剤は，静電気的画像形成印刷および複写工程に使われるトナーに含まれる。例えば，特許文献２には，樹脂，帯電増進添加剤，イオンバインディング重合体，およびイオンバインディング重合体と結合された一つ以上のイオン性染料を含むトナー組成物が開示されている。イオン性染料は，帯電増進添加剤とは相異なる成分であり，トナー組成物に安定的に分散されている。

特許文献３には，一つ以上の４級アンモニウム基，または陽子化したまたは陽子化可能な３次アミノ基を含む陽イオン性染料，および（予備）還元された硫黄染料のラジカルである一つ以上の発色ラジカルを開示している。その前駆物質は，塩基性２次アミノ基である陽イオン基を含む。このような染料は，陰イオン性析出剤と結合して水不溶性染料を形成できると記述されている。特許文献３によれば，析出剤の例には，他の例の中でも陰イオン性染料が含まれる。

特許文献４には，カラー電子写真画像形成分野に利用されるトナー粒子を開示している。粒子は，着色剤と反応して着色されたポリエステル粒子を形成することが可能な作用基を含んで，実質的に非晶質のポリエステルを成分として含み，以後に追加処理されてトナー組成物に統合される。

米国特許第４５７６６４９号公報 米国特許第５４３４０３０号公報 米国特許第５７６６２６９号公報 米国特許第６００１５２４号公報

本発明は，イオン結合型錯化ブラック着色剤化合物が容易に製造され，カラー分離現象することなく優れたブラックカラーを得ることを目的として，新規のブラック着色剤化合物，その製造方法および使用方法を提供する。

本発明のある観点によれば，（ａ）可視光線スペクトルのうち，一部以上の光線を吸収するカラー特性（例えば，公知のカラー特性）を有する第１イオン性染料成分と，（ｂ）第１イオン性染料成分によって吸収されない可視光線スペクトルのうち，一部以上の光線を吸収するカラー特性（例えば，公知のカラー特性）を有する第２イオン性染料成分と，を含み，第１イオン性染料成分と第２イオン性染料成分とは，錯化して，ブラックに見えるイオン結合型錯化着色剤化合物を形成することを特徴とするイオン結合型錯化ブラック着色剤化合物を提供する。

ここで，第１イオン性染料成分と第２イオン性染料成分は，対電荷を有するイオンであってもよい。

また，第１イオン性染料成分と第２イオン性染料成分は，同じ電荷を有して，つまり，陰イオン性染料成分または陽イオン性染料成分であって，無色の対イオン成分と錯化することが望ましい。

イオン結合型錯化着色剤化合物には，着色剤化合物と配位結合しない金属が存在しないことが望ましい。これにより，組成比不安または電荷不均衡のような不安定性をもたらしたり，健康上問題となる金属を使用しない点で優れている。

また，イオン結合型錯化ブラック着色剤化合物は，約５０００ダルトン未満の分子量であることが望ましく，さらに，約３０００ダルトン未満の分子量であることが望ましい。

本発明の別の観点によれば，（ａ）可視光線スペクトルのうち，一部以上の光線を吸収するカラー特性（例えば，公知のカラー特性）を有する第１イオン性染料成分と，（ｂ）第１イオン性染料成分によって吸収されない可視光線スペクトルのうち，一部以上の光線を吸収するカラー特性（例えば，公知のカラー特性）を有する第２イオン性染料成分と，を含み，第１イオン性染料成分と第２イオン性染料成分とは，錯化して，着色剤組成物のうちブラックに見えるイオン結合型錯化着色剤化合物を形成することを特徴とするイオン結合型錯化ブラック着色剤組成物を提供する。

ここで，第１イオン性染料成分および／または第２イオン性染料成分のうち，いずれか一つと配位結合できる無色のイオン性成分をさらに含むことが望ましい。

上記イオン結合型錯化ブラック着色剤化合物およびイオン結合型錯化ブラック着色剤組成物は，１００ｐｐｍ未満の水溶解度を有することが望ましい。さらに，ケトン類，アルコール類，エステル類，グリコールエーテル類およびエステル類，脂肪族炭化水素および芳香族炭化水素などのキャリア溶媒において，１００ｐｐｍ未満の溶解度を有するのが望ましい。

本発明の別の観点によれば，（ａ）可視光線スペクトルのうち，一部以上の光線を吸収するカラー特性（例えば，公知のカラー特性）を有する第１イオン性染料成分を同定する段階と，（ｂ）第１イオン性染料成分によって吸収されない可視光線スペクトルの成分を決定する段階と，（ｃ）（ｂ）段階で決定された情報に基づいて，第１イオン性染料成分と第２イオン性染料成分との組合せ物がブラックに見える波長のスペクトル光線を十分に吸収するように，第１イオン性染料成分によって吸収されない可視光線スペクトルのうち，一部以上の光線を吸収するカラー特性（例えば，公知のカラー特性）を有する第２イオン性染料成分を同定する段階と，（ｄ）第１イオン性染料成分と第２イオン性染料成分とを錯化させて，ブラックに見えるイオン結合型錯化着色剤化合物を形成する段階と，を含むことを特徴とするイオン結合型錯化ブラック着色剤化合物の製造方法を提供する。

本発明のさらに別の観点によれば，例えば，ラテックスペイントなどの，イオン結合型錯化ブラック着色剤化合物を含む着色剤を提供する。また，イオン結合型錯化ブラック着色剤化合物またはブラック着色剤組成物を利用するトナー組成物，インク組成物，濃縮着色剤組成物などを提供する。

トナー組成物は，両親媒性重合体を含むことが望ましい。また，このトナー組成物を印刷して電子記録画像を形成する段階を含む印刷方法を提供することができる。

本発明によれば，イオン結合型錯化ブラック着色剤化合物が容易に製造され，カラー分離現象することなく優れたブラックカラーを得ることができる，ブラック着色剤化合物，その製造方法および使用方法を提供することができる。本発明は，インク組成物，トナー組成物または濃縮組成物のように，ブラック着色剤と関連した分野で有用に使用することが可能となる。

以下に，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，重複説明を省略する。

本実施形態では，可視光線スペクトルのうち，一部以上の可視光線を吸収するカラー特性を有する第１イオン性染料成分と，第１イオン性染料成分によって吸収されない可視光線スペクトルのうち，一部以上の可視光線を吸収するカラー特性を有する第２イオン性染料成分とを含むイオン結合型錯化ブラック着色剤化合物が提供される。第１イオン性染料成分および第２イオン性染料成分は，錯化してブラックに見えるイオン結合型錯化着色剤化合物を形成する。

組成物のカラーは，高配率で観察した場合には各カラーの不均質性が観察されることもあるが，本実施形態における組成物のカラーは，組成物を観察する通常の条件下で，観察者が組成物のカラーと見なすことが可能なカラーを指摘する方式で組成物を評価した，完全なカラー（ａｐｐａｒｅｎｔ ｃｏｌｏｒ）である。染料成分は，通常の観察者に対して，可視光線領域において完全なカラーを示すイオン（または対イオン）である。

本実施形態では，化合物を含む組成物，組成物を製造する方法および組成物の使用方法も提供される。ここで，多数の染料成分を含んだイオン結合型錯化化合物を含む組成物が提供されるが，着色剤組成物のうち，化合物はブラックに見える。

本実施形態の化合物および組成物は，新規のブラック着色剤を提供する。これは，錯化過程前後に，独特な溶解度を有する物質を利用して製造することができる。生成されたブラック着色剤は，様々な表面染色のように組成物が直面する環境において，組成物から分離されないことが望ましい。また，本実施形態のブラック着色剤は，水または他の特定着色剤キャリア溶媒に対して，ほとんど溶解されないように，または不溶性に製造される。本実施形態の化合物は，例えば，金属イオンと錯化することもできる。しかし，重金属を含有しない化合物によって，着色剤キャリア溶媒に対する低い溶解度をさらに実現することもできる。本実施形態での着色剤化合物は，“有機レーキ（ｏｒｇａｎｉｃ ｌａｋｅ）”であることが望ましく，これは無機金属対イオンが存在していない着色剤化合物を意味する。

本実施形態は，また，様々な分野に適用するために，ブラック着色剤物質の選択の範囲を広げるという利点を有する。着色剤は，環境，特に，着色剤との直接的な接触または着色剤の摂取を通じた人間の健康に及ぶ化学の影響を測定するために，常に評価されなければならない。新規のブラック着色剤物質の確認および承認は，非常に高いコストが必要であり，クリアランス工程が導入される必要な場合もある。本実施形態によれば，新しいクリアランス工程が必要な新たな分子を製造する必要なく，新規のブラック着色剤を製造することができる。このブラック着色剤は，染料分子を錯化して形成されたものであって，部分的には既存の化学を含んで，新規のカラーを形成する。染料成分が錯化するため，形成されたカラーは，単純に機械的に混合された染料混合物から発生する，相異なる染料間の比率変化をもたらす特定の化学的特性とは関係なく，ほとんどの環境条件で安定している。

また，本実施形態の着色剤は，着色剤化合物のほとんどが完全なカラーを提供する物質を含むので，従来のレーキまたは他の着色剤に比べて優れたブラックカラーを表すことができる。

着色された表面を透過する，ほとんど，またはすべての可視光線が吸収されれば，ブラックカラーが観察される。本実施形態のブラック着色剤は，肉眼で観察可能なカラーを表す染料の組合せを含み，これらを相互に合わせてブラックに見えるように，十分な光線を吸収する。様々な環境において，実際にブラックとして示された着色剤であっても，可視光線スペクトルのうち特定光線を吸収することができない。したがって，ほとんどの印刷インクは，カラーによってチントおよび色調を有するので，青色，褐色などのカラーに見える。しかし，本実施形態では，主要可視光線領域を吸収する付加染料成分を提供することによって，さらに完全なブラックを得て，不要な色調をほとんど，または全く見えなくする。

本実施形態の着色剤において，各染料から反射された光線のカラーは，完全なカラー（カラー分離がほとんど，または完全に存在せずに，高い安定性を有する着色剤の示す色）として視覚的に認知される。しかし，染料成分が非常に近接しているため，着色剤のカラーは，２以上の相異なるカラー混合物ではなくブラックカラーである。つまり，相異なる溶解度または分散性を有する２以上の着色剤が，それぞれが単純に混合される場合に，カラー分離がほとんど，または完全に存在せずに，高い安定性を有する着色剤として提供することができる。

また，本実施形態において，同じ電荷を有する，すなわち，陰イオンまたは陽イオンである染料成分が，無色の対イオン成分とイオン結合型錯化することが望ましい。無色の対イオンは，使用時に視覚的に確認できるカラーを表さない成分である。また，例えば，染料成分のうち，一つは陰イオン性染料であり，他の染料成分は陽イオン性染料であってもよい。

さらに，着色剤は，３以上の染料組合せを含むことが望ましい。着色剤は，対電荷の染料を含むか，または同じ電荷を有する。例えば，着色剤は，２つの陽イオン性染料とイオン結合型錯化した一つの陰イオン性染料を含むことができる。また，例えば，着色剤は，無色の陽イオン性対イオンとイオン結合型錯化した３以上の陰イオン性染料を含むことができる。特に，多数の染料対イオンを使用することによって，相異なる溶解度または分散性を有する２以上の着色剤を，それぞれを単純に混合することによって，カラー分離がほとんど，またはまったく存在せずに，さらに広い波長の光線を効果的に吸収できるようになる。

また，イオン結合型錯化ブラック着色剤化合物のうち，無色の対イオン成分は，全体着色剤中で比較的少量で存在することが望ましい。ほとんどの着色剤が，視覚的に観察されるカラーに実際に寄与するため，着色剤の優れた効果に加えて，完全な全体最終組成物中において，無色の対イオン成分がさらに少量で存在することにより，さらに効果的なブラック着色剤を提供することが可能となる。無色の対イオン成分は，例えば，全体着色剤化合物の約４０重量％未満，好ましくは全体着色剤化合物の約２０重量％未満，さらに，全体着色剤化合物の約１０重量％未満を構成することが好ましい。

イオン結合型錯化着色剤化合物には，着色剤化合物と配位結合しない金属が存在しないことが望ましい。このようなイオン結合型錯化着色剤化合物は，着色剤化合物から分離されて組成比不安または電荷不均衡のような不安定性をもたらしたり，健康上の問題点を増加させる要因となる金属，特に重金属を使用しない点で優れている。

イオン結合型錯化着色剤化合物またはイオン結合型錯化ブラック着色剤組成物は，１００ｐｐｍ未満の水溶解度を有することが望ましい。さらに，例えば，イオン結合型錯化着色剤化合物またはイオン結合型錯化ブラック着色剤組成物は，ケトン類，アルコール類，エステル類，グリコールエーテル類およびエステル類，脂肪族炭化水素および芳香族炭化水素などのキャリア溶媒において，１００ｐｐｍ未満の溶解度を有するのが望ましい。

特に，イオン結合型錯化ブラック着色剤化合物は，高分子成分を含んでいないことが望ましい。これは，化合物のイオン性部位は，単量体物質と反応する場合にのみ，さらに容易かつ完全に配位結合するためである。したがって，さらに巨大な化合物は，イオン性部位の配位結合前の染料バインディング過程中で，先に不溶性になる可能性がある。特に，イオノマー（ｉｏｎｏｍｅｒ）は，望ましい着色剤化合物が形成される前に，あらかじめ凝集される。このとき，まだ錯化していない部位が高分子成分に存在すれば，水分に対する不安定領域がさらに提供される。このため，特に，着色剤が，例えば，皮膚接触または周囲湿度を通じて水分に露出される環境で最終的に使われる場合に，問題を引き起こす場合がある。着色剤から形成された結果物は，水分に対する粘性または反応性を有する。また，非高分子着色剤化合物は，所定のサイズおよび均一度で加工，取扱いおよびミリングが容易であり，多様な樹脂または組成物への分散が容易である。また，高分子成分を含まない着色剤組成物は，バインダーの所定の残りの成分に悪影響を与える付加ガラス転移温度（Ｔｇ）を示すことはない。ここで，着色剤化合物は，約５０００ダルトン未満の分子量を有することが好ましく，さらに，約３０００ダルトン未満の分子量を有することが好ましい。

ブラック着色剤は，錯化したイオン性染料成分を有する単一化合物であることが望ましく，完全なブラックカラーを実現するために，各化合物自体が望ましい成分比を有する。イオン交換はインサイチュ方式でもよく，製造工程では化合物ペアまたはグループを形成して，一つのペア中で一つの化合物がイオン組合せを含むこともできる。これにより，多数の化合物ペアが望ましいカラーを表すことが分かる。同様に，３以上の化合物グループも類似の方式で形成され，完全なブラックカラーを表す。本実施形態において，このような化合物ペアまたは化合物グループの含量は，分子レベルで考慮され，本明細書に記載されたブラック着色剤化合物の範囲に属するように考慮される。

さらに，所定のイオン性染料の組合せは，染料成分が一つの化合物に錯化するか否かに関係なく，染料成分を一つの組成物で望ましい割合でイオン結合型配位結合するように製造される。例えば，イオン性成分は，組成物に含まれた各化合物が，最終着色組成物の水およびキャリア液体に不溶性になるようにイオン結合型錯化して，製造または使用条件下で化合物を分離させない。このような着色剤組成物は，追加成分を含んで製造され，本明細書に記載された化合物の用途と同じ方式で使用される。

本実施形態に使用される陰イオン性染料は，陽イオン性対イオンと錯化する負電荷を有する染料である。例えば，陰イオン性染料は，多数の陽イオン性対イオンと錯化するように，立体的に配置された多数の負電荷性作用基を含む。陰イオン性染料は，一つ以上のスルホネート基，カルボキシル基および／またはヒドロキシル塩基を含有する染料であることが望ましい。このような陰イオン性染料の例としては，フタロシアニン，アゾピラゾリンおよびアントラキノン染料およびその混合物を含むが，これに限定されない。陰イオン性染料の他の例としては，Ａｃｉｄ Ａｌｉｚａｒｉｎ Ｖｉｏｌｅｔ，Ａｃｉｄ Ｙｅｌｌｏｗ ４０，Ａｃｉｄ Ｒｅｄ ４，Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ ２５，Ａｃｉｄ Ｖｉｌｏｅｔ ７，Ｐｈｌｏｘｉｎｅ Ｂ，銅フタロシアニンテトラスルホン酸テトラナトリウム塩，Ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ｙｅｌｌｏｗ，Ａｃｉｄ ｙｅｌｌｏｗ １７，Ｔａｒｔｒａｚｉｎｅ，Ａｌｉｚａｒｉｎ Ｙｅｌｌｏｗ ＧＧ，Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｂｌａｃｋ ５，Ｅｏｓｉｎ Ｙ，Ｅｒｉｏｇｌａｕｃｉｎｅ，Ａｃｉｄ Ｒｅｄ ９１，Ａｃｉｄ Ｒｅｄ ５１およびＦｏｏｄ Ｂｌａｃｋ １などを含む。

一方，本実施形態に使用される陽イオン性染料は，陰イオン性対イオンと錯化する正電荷を有する染料である。例えば，陽イオン性染料は，多数の陰イオン性対イオンと錯化するように，立体的に配置された多数の正電荷作用基を含む。陽イオン性染料は，一つ以上の４級アンモニウム基，スルホニウム基，ホスホニウム基およびオキソニウム基を含むことが望ましい。陽イオン性染料の例としては，Ｔｅｔｒｚｏｌｉｕｍ Ｖｉｏｌｅｔ，Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ Ｂ，Ｉｎｄｏｉｎｅ Ｂｌｕｅ，Ａｕｒａｍｉｎｅ ０およびその混合物を含むが，これに限定されない。陽イオン性染料の他の例としては，Ｃｏｌｏｒ Ｉｎｄｅｘ Ｂａｓｉｃ Ｒｅｄ １２，Ｃｏｌｏｒ Ｉｎｄｅｘ Ｂａｓｉｃ Ｒｅｄ １４，Ｃｏｌｏｒ Ｉｎｄｅｘ Ｂａｓｉｃ Ｒｅｄ ２８およびＣｏｌｏｒ Ｉｎｄｅｘ Ｂａｓｉｃ Ｖｉｌｏｅｔ １０，Ｂａｓｉｃ Ｙｅｌｌｏｗ １，Ａｌｃｉａｎ Ｂｌｕｅ−テトラキス（メチルピリジウム）クロライド，Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ ４１，Ｂａｓｉｃ Ｒｅｄ １およびＢａｓｉｃ Ｂｌａｃｋ １よりなる群から選択される。

また，無色の対イオン成分は，染料イオンと錯化する無色の対イオンであり，無色の対イオンは有機対イオンであることが望ましい。例えば，無色の対イオンは，染料と配位結合できる多数の作用基を含み，多数の染料イオンが一つの無色対イオンと錯化する。錯化した染料が陰イオンである場合，無色の対イオンは，例えば，アルキル，アリールおよびアルキル／アリール化合物の４級アンモニウム塩，スルホニウム塩，ホスホニウム塩，オキソニウム塩およびこれらの組合せから選択された陽イオン化合物であることが望ましい。錯化した染料が陽イオンである場合，無色の対イオンは，例えば，アルキル，アリールおよびアルキル／アリール化合物のスルホネート，カルボキシレート，ヒドロキシル塩およびこれらの組合せから選択された陰イオン性化合物であることが望ましい。

陰イオン性染料および陽イオン性染料は，錯化される前は水溶性であることが望ましい。これは，各染料の溶液が混合されると，水不溶性沈殿物が形成されるためである。特に，反応溶液の量を，取扱いの容易なレベルに低めるために，反応組成物中で反応物の濃度が高い場合は，水混和性溶媒を添加して，陽イオン成分，陰イオン成分またはこれらの溶解度を高めることもできる。沈殿後に，陽イオン性反応物と陰イオン性反応物とが物理的に結合された対イオンが溶液中に存在する。沈殿物を濾過して分離し，このとき，水でさらに洗浄して残留可溶性対イオンを除去することが望ましい。このような洗浄過程は，数回反復してもよい。沈殿物は，沈殿物を乾燥させた後に着色剤として使用できる。また，本実施形態の着色剤は，水不溶性であることが望ましい。これにより，着色剤の取扱いが容易になるだけでなく，着色剤の使用または活用時に，様々な表面に対する染色量が減少する利点を有する。

本実施形態の着色剤は，カラーを必要としている任意の分野において使用される。用途の例としては，様々な表面に画像およびメッセージを伝達する物質の一部や，道具，玩具，織物およびプラスチックシートのような物品や，壁面，底および天井のような構造物の表面に色を付けるための着色剤などの用途がある。

また，着色剤は，様々な表面へ色を付与する際に使われる，コーティング可能な着色剤組成物として使用される。例えば，コーティング剤，インク，トナー組成物またはペイント組成物である液体状またはペースト状の展色剤などとして使用される。着色剤組成物は，革，織物，紙，高分子表面，金属表面のような表面に塗布される。着色剤は，均質組成物のうち，バインダーと共に使用されるか，または懸濁物として使用されることが望ましい。特に，本実施形態の着色剤は，ラテックスペイント組成物（ｌａｔｅｘ ｐａｉｎｔ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）に使用されることが望ましい。従来のラテックスペイントは，顔料，バインダー，水を含む液体キャリアおよび添加剤（例えば，界面活性剤）を含む。ラテックスペイント組成物のバインダーは，スチレンブタジエン重合体，ビニルアクリル重合体またはアクリル重合体またはこれらの組合せを含むことが望ましい。

本実施形態の着色剤は，複写および印刷産業分野で利用されるトナーに使われるのに適している。特に，本実施形態の着色剤は，電子写真形成用湿式トナーまたは乾式トナーに含まれて有効に利用される。着色剤は，トナーと相溶性を有することによって，優れた電荷伝達特性を表すトナーを形成できる。

電子記録印刷工程（電子写真形成工程および静電気的画像形性工程を含む）は，一表面からその次の表面に，不連続トナー粒子で形成された画像を移動させる静電気的転写を利用する。このトナー粒子の帯電は，転写過程で非常に重要である。従来のブラック着色剤化合物は，カーボンブラックである。カーボンブラックは導電性を有するので，静電気的画像形成印刷工程に使用した場合，様々な問題を起こす可能性がある。カーボンブラックを含むトナー粒子は，帯電時にトナー粒子の電荷が少なくても，一部以上消散されて，トナー転写の不良を誘発する傾向がある。本実施形態の着色剤は，重金属イオンではない他のイオン性染料と錯化したイオン性染料を使用しているため，相異なる帯電および転写特性を表すので，トナー転写が改善される。

トナー樹脂がトナー組成物の一部として使われる場合，本実施形態の着色剤と統合されるように選択される。通常，樹脂として，例えば，ポリアミド類，エポキシ類，ポリウレタン類，ビニル樹脂類，ポリカーボネート類（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅｓ），ポリエステル類およびこれらの混合物などを含む。適したビニル樹脂は，単独重合体または２以上のビニル単量体の共重合体を含んで選択される。このようなビニル単量体ユニットの例としては，スチレンと，ビニルナフタレンと，エチレン，プロピレン，ブチレン，イソブチレンのようなエチレン系不飽和モノオレフィン類と，ビニルアセテート，ビニルプロピオネート，ビニルベンゾエート，ビニルブチレートのようなビニルエステル類と，ブタジエン，イソプレンのようなエチレン系不飽和ジオレフィンと，メチルアクリレート，エチルアクリレート，ｎ−ブチルアクリレート，イソブチルアクリレート，ドデシルアクリレート，ｎ−オクチルアクリレート，フェニルアクリレート，メチルメタクリレート，エチルメタクリレート，ブチルメタクリレートのような不飽和モノカルボキシル酸のエステル類と，アクリロニトリルと，メタクリロニトリルと，ビニルメチルエーテル，ビニルイソブチルエーテル，ビニルエチルエーテルのようなビニルエーテル類と，ビニルメチルケトン，ビニルヘキシルケトン，メチルイソプロフェニルケトンのようなビニルケトン類と，これらの組合せと，を含む。また，一つ以上の他の樹脂，望ましくは，他のビニル樹脂と混合された多様なビニル樹脂がトナー樹脂として選択され，これらは優れた摩擦帯電性および一定の物理的耐摩耗性を有する。また，改質されたフェノールホルムアルデヒド樹脂類，オイル改質されたエポキシ樹脂，ポリウレタン樹脂類，セルロース樹脂類，ポリエーテル樹脂類，ポリエステル樹脂類およびその混合物を含む非ビニル型熱可塑性樹脂も使用される。

トナー組成物は湿式トナーであることが望ましい。

また，本実施形態の着色剤を含むトナーは，液体キャリアに分散されて，オルガノゾル（ｏｒｇａｎｏｓｏｌ）を形成する両親媒性グラフト共重合体を含んだ後，他の成分と混合して湿式トナー組成物を形成することが望ましい。通常，オルガノゾルは，重合可能な化合物（例えば，単量体）を非水性分散重合させることによって合成して，低い誘電定数を有する炭化水素溶媒（キャリア液体）に分散された共重合体バインダー粒子を形成する。分散された共重合体粒子は，キャリア液体によって溶媒化された立体安定化剤（例えば，グラフト安定化剤）が重合反応で形成され，時に分散されたコア粒子と化学的に結合するので，凝集に対しては立体的に安定している。このような立体安定化メカニズムの詳細な事項は，Ｎａｐｐｅｒ，Ｄ．Ｈ．，“Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓ”，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，Ｎ．Ｙ．，１９８３に記載されている。自己安定オルガノゾルの合成方法は，“Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｍｅｄｉａ”，Ｋ．Ｅ．Ｊ Ｂａｒｒｅｔｔ，ｅｄ．，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ：Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，Ｎ．Ｙ．，１９７５に記載されている。

湿式トナー組成物は，電子写真画像形成工程で，迅速に自己定着を行う比較的低いガラス転移温度（Ｔｇ＜３０℃）を有するフィルム形成湿式トナーの製造に使用するために，極性および誘電定数の低いキャリア溶媒で分散重合を利用して製造されてきた（例えば，米国特許第５，８８６，０６７号公報および第６，１０３，７８１号公報を参照）。オルガノゾルはまた，静電気的画像形成スタイラスプリンタに使われる中間ガラス転移温度（３０〜５５℃）の湿式静電気的画像形成トナーの製造に使用するために製造されてきた（例えば，米国特許第６，２５５，３６３ Ｂ１号公報を参照）。オルガノゾルを製造する代表的な非水性分散重合方法は，炭化水素媒質に可溶性である一つ以上のエチレン系不飽和単量体を既製造された重合可能な重合体（例えば，グラフト安定化剤または“活性”重合体）溶液の存在下で重合させる場合に行われる自由ラジカル重合方法である（例えば，米国特許第６，２５５，３６３号公報を参照）。

本実施形態の着色剤は，オルガノゾルが形成された場合，一つ以上の添加剤が必要ならば含まれる。例えば，一つ以上の視覚改善添加剤および／または帯電調節剤が含まれる。均質化，微細流動化，ボールミリング（ｂａｌｌ−ｍｉｌｌｉｎｇ），摩擦ミリング（ａｔｔｒｉｔｏｒ ｍｉｌｌｉｎｇ），高エネルギービード（サンド）ミリング（ｈｉｇｈ ｅｎｅｒｇｙ ｂｅａｄ（ｓａｎｄ） ｍｉｌｌｉｎｇ），バスケットミリング（ｂａｓｋｅｔ ｍｉｌｌｉｎｇ）または分散物のうち，粒子の大きさを小さくする一つ以上を混合した工程を組成物に対して行う。混合工程は，凝集された視覚改善添加剤粒子が存在する場合，ほとんどの粒子が直径約０．０５〜５ミクロンを有するように粉砕する役割を行い，分散された共重合体バインダーを視覚改善添加剤の表面に物理的に結合させ、切片に部分切断できる。

本実施形態によれば，共重合体から由来して分散された共重合体または切片は，視覚改善添加剤の表面に，例えば，吸着または接着によって視覚改善添加剤と物理的に結合して，トナー粒子を形成する。生成された結果物は，立体的に安定した非水性トナー粒子分散物であって，体積平均粒径（レーザ回折器で測定）は，約０．０５〜５０．０ミクロン，さらに望ましくは約３〜１０ミクロン，最も望ましくは約１．５〜５ミクロンである。また，例えば、一つ以上の帯電調節剤が必要な場合，混合前後に添加される。

湿式トナー組成物のいくつかの特性は，高品質画像を形成に重要である。トナー粒子サイズおよび帯電特性は，特に，優れた解像度を有する高品質画像の形成に重要である。また，トナー粒子の迅速な自己定着は，例えば，印刷欠陥（例えば，スミアリング（ｓｍｅａｒｉｎｇ）または立下り区間尾引き（ｔｒａｉｌｉｎｇ−ｅｄｇｅ ｔａｉｌｉｎｇ））および高速印刷の不完全転写を防止するために必要な，いくつかの湿式電子写真形成印刷工程の主要条件である。例えば，低いガラス転移温度（Ｔｇ）を表すオルガノゾルトナー組成物において，印刷工程時に形成されたフィルムは，転写環境下では粘性および弱い接着力を有する。これは，分離画像または望ましくない残基を，感光体または中間画像受容体表面に残すことになる。湿式トナー組成物の製造時は，最終受容体の画像耐久性および記録保存性と関連があることについて，さらに考慮する必要がある。湿式トナー粒子の特性としては，耐消去性，例えば，摩擦，特に不要な鉛筆線またはペン線の除去に使われる天然または合成の消ゴムの摩擦による，トナー画像の除去または損傷に対する耐性などがあることが望ましい。

本実施形態の着色剤は，また，マトリックスに分散されてマトリックスに製造される物品に色を付与することができる。例えば，着色剤は高分子樹脂組成物に含まれた後，織物，シート材料，または固体状に加工される過程を経る。例えば，織物は，ゲルスピニング（ｇｅｌ−ｓｐｉｎｎｉｎｇ），電子スピニング（ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇ）および溶融スピニング技術（ｍｅｌｔ ｓｐｉｎｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）によって製造される。シート材料は，圧出および／またはカレンダリング工程によって形成され，固体状は，射出成形，回転成形によって形成される。これにより形成された物品は，この着色剤の存在によって完全なカラーを表す。同様に，ワックスキャンドルの製造に使われるワックスのような他の類型のマトリックス材料で製造された物品にもカラーを提供できる。

本実施形態の着色剤は，最終マトリックス組成物に容易に混合するために，カラー濃縮組成物として提供されることが望ましい。しかし，これは最終的に着色剤を含むマトリックス材料と相溶性のある少量の物質に着色剤を含む。カラー濃縮組成物は，例えば，乾式粉末型，液体，ペレット化された濃縮物として提供されるか，またはミニビード（ｍｉｎｉｂｅａｄ）として提供されることが望ましい。例えば，最終マトリックスがポリエステルで形成された場合，濃縮物は，ポリエステル材料を含むことが望ましい。同様に，マトリックスがワックスで形成される場合，濃縮物は，ワックス材料を含むことが望ましい。着色剤が濃縮物として提供される場合，着色剤は約２０〜６０重量％の割合で提供されることが望ましい。

また，着色剤は，着色された物質を提供するために，織物のように組合せられたマトリックスに分散される。このようなマトリックスの例は，例えば，セルロース繊維および繊維を固定させるバインダーシステムを含む紙などがある。本実施形態の着色剤は，マトリックスに分散され，完全なカラーを有する物品を提供することもできる。

本明細書で引用した特許，特許文献および公開文献は，引用されて本明細書にそれぞれ統合されている。他の言及のない限り，部および％は重量部および重量％であり，分子量は重量平均分子量を意味する。

以上，本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は，着色剤に適用可能であり，特に，イオン性染料化合物を含むブラック着色剤，その製造方法および使用方法に適用可能である。本発明の着色剤化合物および着色剤組成物は，インク，トナー，塗料などのように，発色と関連した分野において有用に使用される。

Claims (25)

1. イオン結合型錯化ブラック着色剤化合物において：
   （ａ）可視光線スペクトルのうち，一部以上の光線を吸収するカラー特性を有する第１イオン性染料成分と；
   （ｂ）前記第１イオン性染料成分によって吸収されない可視光線スペクトルのうち，一部以上の光線を吸収するカラー特性を有する第２イオン性染料成分と；を含み，
   前記第１イオン性染料成分と前記第２イオン性染料成分とは錯化してブラックに見えるイオン結合型錯化着色剤化合物を形成することを特徴とする，イオン結合型錯化ブラック着色剤化合物。
2. 前記第１イオン性染料成分と前記第２イオン性染料成分とは，対電荷を有するイオンであることを特徴とする，請求項１に記載のイオン結合型錯化ブラック着色剤化合物。
3. 前記第１イオン性染料成分と前記第２イオン性染料成分とは，同じ電荷を有し，無色の対イオン成分と錯化することを特徴とする，請求項１に記載のイオン結合型錯化ブラック着色剤化合物。
4. 前記第１イオン性染料成分と前記第２イオン性染料成分とは，陰イオン性染料成分であることを特徴とする，請求項１，２または３に記載のイオン結合型錯化ブラック着色剤化合物。
5. 前記第１イオン性染料成分と前記第２イオン性染料成分とは，陽イオン性染料成分であることを特徴とする，請求項１，２または３に記載のイオン結合型錯化ブラック着色剤化合物。
6. 前記第１イオン染料成分および前記第２イオン性染料成分のうち，一以上の染料成分が多数のイオン性作用基を含むことを特徴とする，請求項１に記載のイオン結合型錯化ブラック着色剤化合物。
7. イオン結合型錯化ブラック着色剤化合物において：
   （ａ）可視光線スペクトルのうち，一部以上の光線を吸収するカラー特性を有する第１イオン性染料成分と；
   （ｂ）前記第１イオン性染料成分によって吸収されない可視光線スペクトルのうち，一部以上の光線を相互合同して吸収するカラー特性を有する多数の付加イオン性染料成分と；を含み，
   前記第１イオン性染料成分と前記付加イオン性染料成分とは，錯化してブラックに見えるイオン結合型錯化ブラック着色剤化合物を形成することを特徴とする，イオン結合型錯化ブラック着色剤化合物。
8. 前記第１イオン性染料成分は，多数のイオン性作用基を含み，前記付加イオン性染料成分は，前記第１イオン性染料成分の前記イオン性作用基と対電荷を有し，前記付加イオン性染料成分は，前記第１イオン性染料成分の前記イオン性作用基とイオン結合型錯化することを特徴とする，請求項７に記載のイオン結合型錯化ブラック着色剤化合物。
9. １００ｐｐｍ未満の水溶解度を有することを特徴とする，請求項１に記載のイオン結合型錯化ブラック着色剤化合物。
10. 前記イオン結合型錯化着色剤化合物と配位結合しない金属が実質的に存在していないことを特徴とする，請求項１に記載のイオン結合型錯化ブラック着色剤化合物。
11. 約５０００ダルトン未満の分子量を有することを特徴とする，請求項１に記載のイオン結合型錯化ブラック着色剤化合物。
12. 約３０００ダルトン未満の分子量を有することを特徴とする，請求項１に記載のイオン結合型錯化ブラック着色剤化合物。
13. イオン結合型錯化ブラック着色剤組成物において：
    （ａ）可視光線スペクトルのうち，一部以上の光線を吸収するカラー特性を有する第１イオン性染料成分と，
    （ｂ）前記第１イオン性染料成分によって吸収されない可視光線スペクトルのうち，一部以上の光線を吸収するカラー特性を有する第２イオン性染料成分と，を含み，
    前記第１イオン性染料成分と前記第２イオン性染料成分とは，錯化して，着色剤組成物のうちブラックに見えるイオン結合型錯化着色剤化合物を形成することを特徴とする，イオン結合型錯化ブラック着色剤組成物。
14. 前記第１イオン性染料成分および／または前記第２イオン性染料成分のうち，いずれか一つと配位結合できる無色のイオン性成分をさらに含むことを特徴とする，請求項１３に記載のイオン結合型錯化ブラック着色剤組成物。
15. イオン結合型錯化ブラック着色剤組成物において：
    （ａ）可視光線スペクトルのうち，一部以上の光線を吸収するカラー特性を有する第１イオン性染料成分と，
    （ｂ）前記第１イオン性染料成分によって吸収されない可視光線スペクトルのうち，一部以上の光線を相互合同して吸収するカラー特性を有する多数の付加イオン性染料成分と，を含み，
    前記第１イオン性染料成分と前記付加イオン性染料成分とは，錯化して，着色剤組成物のうちブラックに見えるイオン結合型錯化着色剤化合物を形成することを特徴とする，イオン結合型錯化ブラック着色剤組成物。
16. イオン結合型錯化ブラック着色剤化合物の製造方法において：
    （ａ）可視光線スペクトルのうち，一部以上の光線を吸収するカラー特性を有する第１イオン性染料成分を同定する段階と，
    （ｂ）前記第１イオン性染料成分によって吸収されない可視光線スペクトルの成分を決定する段階と，
    （ｃ）前記（ｂ）段階で決定された情報に基づいて，前記第１イオン性染料成分と前記第２イオン性染料成分との組合せ物が，ブラックに見える波長のスペクトル光線を十分に吸収するように，前記第１イオン性染料成分によって吸収されない可視光線スペクトルのうち，一部以上の光線を吸収するカラー特性を有する第２イオン性染料成分を同定する段階と，
    （ｄ）前記第１イオン性染料成分と前記第２イオン性染料成分とを錯化させて，ブラックに見えるイオン結合型錯化着色剤化合物を形成する段階と，
    を含むことを特徴とする，イオン結合型錯化ブラック着色剤化合物の製造方法。
17. イオン結合型錯化ブラック着色剤化合物の製造方法において：
    （ａ）可視光線スペクトルのうち，一部以上の光線を吸収するカラー特性を有する第１イオン性染料成分を同定する段階と，
    （ｂ）前記第１イオン性染料成分によって吸収されない可視光線スペクトルの成分を決定する段階と，
    （ｃ）前記（ｂ）段階で決定された情報に基づいて，前記第１イオン性染料成分と多数の付加イオン性染料成分との組合せ物が，ブラックに見える波長のスペクトル光線を十分に吸収するように，前記第１イオン性染料成分によって吸収されない可視光線スペクトルのうち一部以上の光線を相互合同して吸収するカラー特性を有する多数の付加イオン性染料成分を同定する段階と，
    （ｄ）前記第１イオン性染料成分と前記多数の付加イオン性染料成分とを錯化させて，ブラックに見えるイオン結合型錯化着色剤化合物を形成する段階と，
    を含むことを特徴とする，イオン結合型錯化ブラック着色剤化合物の製造方法。
18. イオン結合型錯化ブラック着色剤化合物の製造方法において：
    （ａ）可視光線スペクトルのうち，一部以上の光線を吸収するカラー特性を有する第１イオン性染料成分を同定する段階と，
    （ｂ）前記第１イオン性染料成分によって吸収されない可視光線スペクトルの成分を決定する段階と，
    （ｃ）前記（ｂ）段階で決定された情報に基づいて，前記第１イオン性染料成分と第２イオン性染料成分との組合せ物が，ブラックに見える波長のスペクトル光線を十分に吸収するように，前記第１イオン性染料成分によって吸収されない可視光線スペクトルのうち一部以上の光線を吸収するカラー特性を有する第２イオン性染料成分を同定する段階と，
    （ｄ）前記第１イオン性染料成分と前記第２イオン性染料成分とを錯化させて，着色剤組成物のうちブラックに見えるイオン結合型錯化着色剤化合物を形成する段階と，
    を含むことを特徴とする，イオン結合型錯化ブラック着色剤組成物の製造方法。
19. 請求項１のイオン結合型錯化ブラック着色剤化合物を含むコーティング可能な着色剤組成物。
20. ラテックスペイントであることを特徴とする，請求項１９に記載のコーティング可能な着色剤組成物。
21. 請求項１のイオン結合型錯化ブラック着色剤化合物を含むトナー組成物。
22. 両親媒性重合体を含むことを特徴とする，請求項２１に記載のトナー組成物。
23. 請求項１のイオン結合型錯化ブラック着色剤化合物を含むインク組成物。
24. 請求項１のイオン結合型錯化ブラック着色剤化合物を含む濃縮着色剤組成物。
25. 請求項２１のトナー組成物を印刷して電子記録画像を形成する段階を含む印刷方法。