JP2005525450A - 変性顔料、変性顔料の調製方法及びそれらを含有するインク組成物 - Google Patents

変性顔料、変性顔料の調製方法及びそれらを含有するインク組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP2005525450A
JP2005525450A JP2004503567A JP2004503567A JP2005525450A JP 2005525450 A JP2005525450 A JP 2005525450A JP 2004503567 A JP2004503567 A JP 2004503567A JP 2004503567 A JP2004503567 A JP 2004503567A JP 2005525450 A JP2005525450 A JP 2005525450A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
pigment
acid
ionic
modified pigment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004503567A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4620451B2 (ja
JP2005525450A5 (ja
Inventor
エス. パルンボ,ポール
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cabot Corp
Original Assignee
Cabot Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cabot Corp filed Critical Cabot Corp
Publication of JP2005525450A publication Critical patent/JP2005525450A/ja
Publication of JP2005525450A5 publication Critical patent/JP2005525450A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4620451B2 publication Critical patent/JP4620451B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44Carbon
    • C09C1/48Carbon black
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/32Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/324Inkjet printing inks characterised by colouring agents containing carbon black
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44Carbon
    • C09C1/48Carbon black
    • C09C1/56Treatment of carbon black ; Purification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44Carbon
    • C09C1/48Carbon black
    • C09C1/56Treatment of carbon black ; Purification
    • C09C1/565Treatment of carbon black ; Purification comprising an oxidative treatment with oxygen, ozone or oxygenated compounds, e.g. when such treatment occurs in a region of the furnace next to the carbon black generating reaction zone
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/32Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/322Pigment inks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/80Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
    • C01P2002/88Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by thermal analysis data, e.g. TGA, DTA, DSC

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

変性顔料の調製方法について開示する。一実施態様において、本法は、求電子基が結合している顔料と、少なくとも1つの−SH基及び少なくとも2つのイオン性又はイオン化性基を含むチオール試薬とを、任意の順序で組み合わせる工程を含んでなる。第二実施態様において、本法は、求電子基が結合している顔料と、少なくとも1つの−SH基を含むチオポリマーとを、任意の順序で組み合わせる工程を含んでなる。変性顔料についても開示する。

Description

本発明は、変性顔料及び変性顔料の調製方法に関する。
顔料の表面は、種々の異なる官能基を含み、存在する基の種類は、特定の種類の顔料に依存する。物質を、特にポリマーを、これらの顔料の表面にグラフトするために、いくつかの方法が開発された。例えば、ポリマーを、フェノール及びカルボキシル基等の表面基を含むカーボンブラックに結合できることが判明した。しかしながら、顔料表面の固有官能性による方法は、全ての顔料が同じ特異的官能基を有するわけではないので、一般的には適用できない。
また、種々の異なる結合官能基を有する顔料を提供できる変性顔料生成物の調製方法も、開発された。例えば、米国特許第5,851,280号は、イオン性又はイオン化性基等の有機基を顔料に結合、例えば、有機基がジアゾニウム塩の一部であるジアゾニウム反応を介して結合する方法を開示している。得られる表面変性顔料は、種々の用途、例えば、インク、インクジェットインク、コーティング、トナー、プラスチック、ゴム等に使用できる。
また、変性顔料を調製する他の方法も、記載されている。例えば、国際公開第01/51566号は、第一化学基及び第二化学基を反応して第三化学基を結合して有する顔料を形成することにより変性顔料を製造する方法を開示している。これらの顔料を含有するインク組成物も、記載されている。
これらの方法によれば、結合基を有する変性顔料が提供されるが、改善された変性顔料、並びに基、特に高分子基を顔料に結合する方法がいぜんとして必要とされている。これらの追加の方法によれば、有利な生成物及び変性顔料を形成する代替法を提供することができる。
本発明は、変性顔料の調製方法に関する。一実施態様によれば、この方法は、求電子基が結合している顔料と、少なくとも一つの−SH基及び少なくとも2つのイオン性又はイオン化性基を含むチオール試薬とを、任意の順序で組み合わせる工程を含む。好ましくは、前記チオール試薬が、少なくとも2個のカルボン酸基で置換されているアルキルチオールである。第二の実施態様によれば、本方法は、求電子基が結合している顔料と、少なくとも一つの−SH基及び少なくとも1つのイオン性又はイオン化性基を含むチオポリマーとを、任意の順序で組み合わせる工程を含む。好ましくは、チオポリマーは、少なくとも一種の無水物を有するポリマーと、少なくとも一種の活性化カルボン酸か、又は少なくとも一種のカルボン酸若しくはその塩と、アミノアルカンチオール若しくは芳香族アミノチオールと、必要に応じて活性化剤との反応生成物を含む。
本発明は、さらに変性顔料に関する。一実施態様によれば、変性顔料は、式−S−[PI]で表される基が結合されている顔料を含む。第二の実施態様によれば、変性顔料は、式−X−Sp−S−[PI](式中、Xは、アリーレン基、ヘテロアリーレン基又はアルキレン基であり、Spは、スペーサー基である)で表される基が結合されている顔料を含む。両方の実施態様によれば、PIは、少なくとも2個のイオン性又はイオン化性基で置換された有機基を表すか、PIは、少なくとも1個のイオン性又はイオン化性基を含む高分子基を表す。
本発明は、さらに本明細書に記載されている変性顔料を含むインク組成物、特にインクジェットインク組成物に関する。
本発明は、変性顔料生成物の調製方法、及びそれらの変性顔料生成物に関する。
本発明の方法において、求電子基が結合されている顔料を、SH含有化合物と化合させる。顔料は、当業者により通常使用される顔料のいずれかの種類、例えば、黒色顔料及び他の着色顔料であることができる。好ましくは、顔料が黒色顔料であるときには、顔料は、カーボンブラックである。異なる顔料の混合物も、使用することができる。また、これらの顔料は、種々の異なる種類の分散剤と組み合わせて使用して安定な分散液及びインクを形成することもできる。
黒色顔料の代表例として、種々のカーボンブラック(ピグメントブラック7)、例えば、チャンネルブラック、ファーネスブラック及びランプブラックなどがあり、例えば、Regal(登録商標)、Black Pearls(登録商標)、Elftex(登録商標)、Monarch(登録商標)、Mogul(登録商標)及びVulcan(登録商標)の商標でCabot社から販売されているカーボンブラック(例えば、Black Pearls(登録商標)2000、Black Pearls(登録商標)1400、Black Pearls(登録商標)1300、Black Pearls(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、Elftex(登録商標)8、Monarch(登録商標)1400、Monarch(登録商標)1300、Monarch(登録商標)1100、Monarch(登録商標)1000、Monarch(登録商標)900、Monarch(登録商標)880、Monarch(登録商標)800、Monarch(登録商標)700、Mogul(登録商標)L、Regal(登録商標)330、Regal(登録商標)400、Vulcan(登録商標)P)などがある。
また、顔料は、広範な通常の着色顔料から選択することもできる。着色顔料は、青色顔料、褐色顔料、シアン顔料、緑色顔料、白色顔料、バイオレット顔料、マゼンタ顔料、赤色顔料、橙色顔料、黄色顔料だけでなく、それらの混合物であることができる。好適な種類の着色顔料には、例えば、アントラキノン、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ジアゾ、モノアゾ、ピラントロン、ペリレン、複素環イエロー、キナクリドン、及び(チオ)インジゴイドなどがある。このような顔料は、BASF社、Engelhard社及びSun Chemical社等の多数のソースから粉末又はプレスケーキの形態で市販されている。他の好適な着色顔料の例は、Colour Index(カラーインデックス)、第3版(The Society of Dyers and Colourists,1982)に記載されている。
顔料は、窒素吸着により測定したときに広範なBET表面積を有することができる。顔料は、必要に応じて、ボールミル粉砕又はジェットミル粉砕等の通常の粉砕又は粉砕技術に附して顔料をより小さな粒度にすることができることは、当業者によりよく認識されている。
本発明の方法で使用される顔料の求電子基は、少なくとも1個のチオール基を有する材料と反応することができるいずれかの基を含む。したがって、例えば、求電子基は、カルボン酸又はエステル、活性化カルボン酸、酸塩化物、塩化スルホニル、アシルアジ化物、イソシアネート、ケトン、アルデヒド、無水物、α,β−不飽和ケトン、アルデヒド又はスルホン、ハロゲン化アルキル、エポキシド、アルキルスルホネート若しくはスルフェート、トリアジン、又はそれらの塩及び誘導体を含むことができる。好ましくは、求電子基は、α,β−不飽和ケトン、アルデヒド又はスルホン基若しくはアルキルスルフェート基又はそれらの塩である。例えば、求電子基は、2−(スルファトエチル)スルホン基又はその塩であることができる。
求電子基を結合して有する顔料は、当業者に公知の方法を用いて調製できる。例えば、これらの顔料は、米国特許第5,851,280号、第5,698,016号、第5,922,118号及び第5,837,045号並びに国際公開第99/51690号及び第00/22051号に記載の方法を用いて調製できる。これらに記載されている内容全ては、引用することにより本明細書の内容とする。これらの方法によれば、ポリマー、界面活性剤等の従来の吸着基と比較して顔料上に基がより安定に結合できる。また、求電子基が結合されている顔料は、国際公開第01/51566号(ここに記載の内容全ては、引用することにより本明細書の内容とする)に記載の方法を用いて調製することもできる。
求電子基の量は、変更できる。好ましくは、求電子基の総量は、窒素吸着(BET法)により測定したときに、顔料の表面積1m2当たり基約0.01〜約10.0マイクロモルである。例えば、求電子基の量は、約0.5〜約4.0マイクロモル/m2である。チオール試薬と反応しない追加の結合有機基も、使用できる。
求電子基が結合されている顔料は、濾過、遠心分離又はこれらの2つの方法を組み合わせる等により洗浄して、未反応原料、副生成物塩及び他の反応不純物を除去することにより精製できる。また、顔料は、例えば、蒸発によっても単離できるし、当業者に公知の方法を用いて濾過し、乾燥することによって回収してもよい。また、顔料は、液状媒体に分散させることができ、得られた分散液を、精製又は分級して、製造プロセスの結果として分散液に共存することがある不純物及び他の望ましくない遊離種を除去することができる。例えば、分散液を、限外濾過/ダイアフィルトレーション、逆浸透又はイオン交換等の公知の手法を用いて精製して、望ましくないいずれの遊離種でも、例えば、未反応処理剤を除去することができる。
一実施態様によれば、本発明の方法は、求電子基が結合されている顔料と、チオール試薬とを組み合わせる工程を含む。この第一の実施態様によれば、チオール試薬は、少なくとも1個の−SH基及び少なくとも2個のイオン性又はイオン化性基を含む。本明細書で使用される「少なくとも1個」及び「少なくとも2個」は、各基の化学量論量を意味する。したがって、この第一の実施態様によれば、チオール試薬は、各−SH基について、2個のイオン性又はイオン化性基を有する。チオール試薬は、少なくとも2個のイオン性又はイオン化性基で置換したアルキル又はアリールチオールであることができる。チオール試薬の量は、顔料上の求電子基と反応できるいずれの量でもよい。好ましくは、顔料の重量に対するチオール試薬の重量の比は、約0.1/1〜約10/1、より好ましくは約0.2/1〜約2/1である。
イオン性基は、アニオン性又はカチオン性であり、Na+、K+、Li+、NH4 +、NR’4 +、アセテート、NO3 -、SO4 -2、R’SO3 -、R’OSO3 -、OH-及びCl-等の無機又は有機対イオンを含む反対の電荷の対イオンと関連している。ここで、R’は、水素又は有機基、例えば、置換又は未置換のアリール及び/又はアルキル基を表す。イオン化性基は、使用の媒体においてイオン性基を形成できるものである。有機イオン性基には、米国特許第5,698,016号(これらに記載されている内容全ては、引用することにより本明細書の内容とする)に記載されているものなどがある。
チオール試薬は、少なくとも2種のアニオン性又はアニオン化性基を含んでいてもよい。アニオン性基は、酸性置換基等のアニオン(アニオン化性基)を形成できるイオン化性置換基を有する基から生成できる負に帯電したイオン性基である。また、これらは、イオン化性置換基の塩におけるアニオンであってもよい。
アニオン性基の代表例としては、−COO-、−SO3 -、−OSO3 -、−HPO3 -、−OPO3 -2及び−PO3 -2があげられる。アニオン化性基の代表例には、−COOH、−SO3H、−PO32、−R’SH、−R’OH及び−SO2NHCOR’などがある。ここで、R’は、水素又は有機基、例えば、置換又は未置換のアリール基及び/又はアルキル基を表す。好ましくは、アニオン性又はアニオン化性基は、カルボン酸基、スルホン酸基又はその塩である。したがって、チオール試薬は、少なくとも2つのカルボン酸基、例えば、メルカプトコハク酸で置換されたアルキルチオールであることができる。
チオール試薬は、少なくとも1個のカチオン性又はカチオン化性基を含んでいてよい。カチオン性基は、プロトン化したアミン等のカチオン(カチオン化性基)を形成できるイオン化性置換基から生成できる正に帯電した有機イオン性基である。例えば、アルキル又はアリールアミンは、酸性媒体においてプロトン化してアンモニウム基−NR’2+を形成できる。ここで、R’は、有機基、例えば、置換又は未置換のアリール及び/又はアルキル基を表す。また、チオール試薬は、アニオン性基又はアニオン化性基とカチオン性又はカチオン化性基の両方を含んでいてもよい。
この第一の実施態様によれば、求電子基が結合されている顔料とチオール試薬は、チオール試薬のチオレートを形成する条件下で組み合わされることが好ましい。例えば、顔料とチオール試薬は、チオレートを形成し、チオール試薬と顔料との反応に役立つことがあるアルカリ性条件下で化合させることが好ましい。さらに、アルカリ性条件では、特にチオール試薬のイオン性又はイオン化性基がアニオン性基又はアニオン化性基であるときには、チオール試薬の溶解性を増加することがある。したがって、顔料とチオール試薬を、好ましくは7を超えるか、又はそれに等しいpH、より好ましくは9を超えるか、又はそれに等しいpH、最も好ましくは11を超えるか、又はそれに等しいpHで組み合わせることが好ましい。
第二の実施態様によれば、本発明は、求電子基が結合されている顔料と、少なくとも一つの−SH基を含むチオポリマーを、任意の順序で組み合わせる工程を含む。−SH基は、例えば、ペンダント基の一部分としてか、又はポリマーの末端(単一又は複数)上の終端基として、チオポリマーの主鎖に沿って存在できる。チオポリマーは、好ましくはさらに少なくとも1個のイオン性又はイオン化性基を含む。イオン性又はイオン化性基は、上記したもののいずれであってもよい。したがって、チオポリマーは、少なくとも1個の−SH基と少なくとも1個のイオン性又はイオン化性基を含むいずれのポリマーでもよい。チオポリマーの量は、顔料上の求電子基と反応できるいずれの量でもよい。好ましくは、顔料の重量に対するチオポリマーの重量の比は、約0.1/1〜約10/1、より好ましくは約0.2/1〜約2/1である。
好ましくは、前記チオポリマーが、少なくとも一種の反応性基、例えば、無水物、活性化カルボン酸又はカルボン酸基若しくはその塩を有するポリマーと、置換アルキル又はアリールチオール、例えば、アミノアルカンチオール若しくは芳香族アミノチオールとの反応生成物を含む。好ましくは、置換アルキル又はアリールチオールは、アミノエタンチオールである。
少なくとも1個の反応性基を有するポリマーとしては、例えば、無水物ポリマー、例えば、ポリ(スチレン−マレイン酸無水物)及びカルボン酸ポリマー、例えば、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸又はメタクリル酸のコポリマー、例えば、ポリ(スチレン−アクリル酸)、ポリ(スチレン−メタクリル酸)、ポリ(エチレン−アクリル酸)、又はアクリル酸及びメタクリル酸とアルキルアクリレート又はアルキルメタクリレートとのコポリマーなどがある。他の好適なカルボン酸ポリマーには、カルボン酸末端基を有するポリエステル、ポリウレタン及びポリアミドなどがある。カルボン酸基の反応性を改善することが必要であるならば、活性剤を、必要に応じて付加して、したがって、少なくとも一種の活性化カルボン酸を有するポリマーを形成できる。活性化カルボン酸は、混合無水物、例えば、カルボン酸又は塩とエチルクロロフォーメートとの反応により形成したものでよい。他の活性化カルボン酸基及びそれらを調製するための活性剤は、当業者に公知である。
チオポリマーが少なくとも1個の反応性基を有するポリマーと、置換アルキル又はアリールチオールとの反応生成物であるとき、各試薬の量が化学量論的である必要はない。例えば、アミノアルキル又は芳香族アミノチオールの量は、ポリマーにおける反応性基の量より少なくてもよい。残りの反応性基を、さらに反応させることができる。例えば、得られたチオポリマーが残りの無水物基を有するとき、これらを、さらに塩基と反応させて残りの無水物を加水分解し、カルボン酸基又はそれらの塩を形成してもよい。別法として、アルキルアミン又はアリールアミン及びアルコール類等の試薬を添加して残りの無水物基と反応して、それぞれアミン酸(又はイミド)及び半酸エステルを形成できる。次に、この得られたチオポリマーを、求電子基が結合されている顔料と組み合わせるための本発明の方法に使用できる。
この第二の実施態様によれば、本発明の方法は、アルキル化剤を添加する工程をさらに含むことができる。アルキル化剤を使用して、チオポリマー及び求電子基が結合されている顔料を組み合わせた後に残存するチオール基を「キャッピング」する。チオール基のためのアルキル化剤は、当業者には公知であり、例えば、ハロゲン化アルキル、ハロアセテート若しくはその塩、又はα,β−不飽和カルボニル及びスルホニル化合物、例えば、アクリレート及びメタクリレート(例えば、アクリル酸、メタクリル酸又はその塩)、ビニルスルホン酸若しくはその塩及びマレエート(例えば、マレイン酸若しくはその塩又はマレイミド)などがある。
本発明は、さらに変性顔料に関する。一実施態様によれば、変性顔料は、式−S−[PI]で表される基が結合されている顔料を含む。基PIは、少なくとも2つのイオン性又はイオン化性基で置換された有機基を表す。顔料及びイオン性又はイオン化性基は、上記のいずれかであることができる。例えば、基PIは、少なくとも2個のイオン性又はイオン化性基、好ましくは少なくとも2個のカルボン酸基で置換された分岐鎖又は未分岐鎖アルキル基を含む有機基を表すことができる。好ましい基PIの一例として、コハク酸基又はその塩がある。
また、基PIは、少なくとも1個のイオン性又はイオン化性基を含む高分子基を表す。イオン性又はイオン化性基は、上記したもののいずれかでよい。高分子基は、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマー及び/又はいずれかの数の異なる反復単位を有するポリマーであることができる。さらに、高分子基は、ランダムポリマー、交互ポリマー、グラフトポリマー、ブロックポリマー、星状ポリマー及び/又はくし状ポリマーであることができる。好ましくは、高分子基は、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸又はその塩のホモポリマー又はコポリマーを含む。
第二の実施態様によれば、本発明の変性顔料は、式−X−Sp−S−[PI]で表される基が結合されている顔料を含む。前記顔料に直接結合しているXは、アリーレン基、ヘテロアリーレン基又はアルキレン基を表し且つSp基で置換されており、Spは、スペーサー基を表す。基PIは、上記したようなものであり、少なくとも2個のイオン性又はイオン化性基で置換された有機基、又は少なくとも1個のイオン性又はイオン化性基を含む高分子基を表すことができる。
基Spは、本明細書で使用されているように、2つの基の間の結合であるスペーサー基を表す。基Spは、結合又は化学基であることができる。化学基としては、例えば、−O2C−、−CO−、−COCH2−、−COC24−、−OCOCH2−、OCOC24−、−NRCOCH2−、−NRCOC24−、−OSO2−、−SO2−、−SO224−、−SO224−、−NRSO224−、−Sk−、−NRCO−、−NRCOCH(CH2CO2R)−、−NRCOCH2CH(CO2R)−、−N(COR)(CO)−、イミド基(マレイミド基を含む)、アリーレン基、直鎖又は分岐鎖アルキレン基などがあげられるが、これらには限定されない。同一又は異なることができるRは、水素、又は置換又は未置換のアリール基又はアルキル基等の有機基を表し、kは、例えば、1〜7の整数である。
基Xは、アリーレン基、ヘテロアリーレン基又はアルキレン基を表す。Xは、顔料に直接結合しており、さらにSp基で置換されている。芳香族基は、一つ以上のアルキル基又はアリール基等の基でさらに置換されていてもよい。好ましくは、アリーレン基は、フェニレン、ナフチレン又はビフェニレンである。Xがアルキレン基を表すとき、例としては、分岐又は未分岐であることができる置換又は未置換アルキレン基などがあるが、これらには限定されない。アルキレン基は、芳香族基等の一つ以上の基で置換されていてもよい。これらの例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基又はブチレン基のようなC1−C12基などがあるが、これらには限定されない。好ましくは、Xは、アリーレン基である。
基Xは、一つ以上の官能基で置換されていてもよい。官能基としては、例えば、R”、OR”、COR”、COOR”、OCOR”、カルボキシレート、ハロゲン、CN、NR”2、SO3H、スルホネート、スルフェート、NR”(COR”)、CONR”2、NO2、PO32、ホスホネート、ホスフェート、N=NR”、SOR”及びNSO2R”(式中、同一又は異なっていてよいR”は、独立して水素、分岐鎖又は未分岐鎖C1−C20置換又は未置換、飽和又は未飽和炭化水素、例えば、アルキル、アルケニル、アルキニル、置換又は未置換のアリール、置換又は未置換のヘテロアリール、置換又は未置換のアルカリール又は置換又は未置換のアラルキルである)などがあるが、これらには限定されない。
上記した構造により示したように、基PIは、スペーサー基Sp及びイオウ原子を介して顔料に結合されている。しかしながら、基PIが高分子基であるとき、基PIは、反復モノマー単位上の置換基を適切に選択することによりポリマー鎖に沿って複数点で顔料に結合することもできることが分かる。また、これらの置換基は、上記したようにスペーサー基又は−X−Sp−基を含んでいてもよい。したがって、これらの基は、顔料の末端又は骨格に沿った点に結合していてもよい。
本発明の変性顔料によれば、結合基の量を、変化できる。好ましくは、結合基の総量は、窒素吸着(BET法)により測定したときに、顔料の表面積1m2当たり有機基約0.01〜約10.0マイクロモルである。例えば、結合基の量は、約0.5〜約4.0マイクロモル/m2である。上記した式で表されない追加の結合基も、使用してもよい。さらに、本発明の変性顔料を、上記した手法及び方法を用いて精製できる。
本発明の変性顔料は、種々の用途に使用できる。例えば、変性された顔料を、液状ビヒクルに分散でき、且つインク又はコーティング用途に使用できる。ビヒクルは、結合した有機基の性質に応じて水性ビヒクル又は非水性ビヒクルであることができる。特に、変性顔料を、インクジェットインク、例えば、水性インクジェットインクに使用できる。好適な添加剤を、これらのインクジェットインク組成物に配合して組成物の安定性を維持しながら多数の所望の性質を付与できる。例えば、界面活性剤を添加して、組成物のコロイド安定性をさらに高めることができる。他の添加剤が、当該技術分野において周知であり、保湿剤、殺生物剤、バインダー、乾燥促進剤、浸透剤、染料、緩衝剤等があげられる。
以下、本発明を実施例により説明するが、これらの実施例は、典型的なものを記載したにすぎない。
以下の実施例のために、スチレン−co−マレイン酸ポリマーを、Sartomer社から得た。これらのデータを、表1に示す:
Figure 2005525450
ジメチルホルムアミド(DMF)、アクリル酸、メルカプトコハク酸(MEA)、塩酸アミノエタンチオール(AET・HCl)、5,5’−ジチオビス(2−ニトロベンゼン酸)(DTNB)、エチルクロロホルメート、濃HCl及びトリエチルアミン(TEA)を、Aldrich Chemical社から得て、さらに精製することなく使用した。Joncryl(登録商標)680を、S.C.Johnsonから得た。
粒度を、Microtrac(登録商標)Particle Size Analyzerを用いて測定した。得られた値を、平均容積粒度(mV)で示す。結合ポリマー百分率を、TA Instruments TGA Model2950を用いて熱重量分析(TGA)から算出した。試料を、以下の温度分布にしたがって窒素下で分析した:110℃まで10℃/分で昇温、110℃で10分間保持、800℃まで10℃/分で昇温加熱を継続、800℃で10分間保持。結合材料百分率を、最終生成物が110℃〜800℃の間で損失した重量を、出発物質の損失と比較して求める。
例1〜3
以下の例では、以下のスキーム1により本発明の変性顔料の調製について記載する:
Figure 2005525450
例1
2−(スルファトエチルスルフォン)基が結合されているBlack Pearls(登録商標)880カーボンブラック(マサチューセッツ州BostonにあるCabot社より入手可能)の14.9%水性分散液を、国際公開第01/51566号に記載の手順にしたがって調製して顔料分散液を得た。求電子基が結合している得られた顔料のナトリウム含量を分析したところ、結合基の量が、乾燥カーボンブラック1g当たり0.3ミリモルであった。
脱イオン水5mlにメルカプトコハク酸0.5g(3.33mmol)を添加して調製した溶液を、丸底フラスコに入れた上記顔料分散液20gと混合し、得られた混合物を、窒素雰囲気下、室温で攪拌した。これに、1N NaOH 15mlを滴下してpH12.8とした後、混合物を、一晩攪拌して変性顔料の分散液を得た。
孔のサイズが0.05μmであるポリスルホン中空繊維膜を用いたダイアフィルトレーションにより、変性顔料分散液を精製した。この溶液を、まず35mlに濃縮後、0.1M NaOH 175ml、次に脱イオン水245mlでダイアフィルトレーションした。透過水の最終pHは、6〜7であった。
得られた精製変性顔料分散液は、粒度112nm、pH11.0であった。変性カーボンブラック顔料を、ナトリウムについて分析し、求電子基が結合されている出発顔料と比較した。結果を、以下の表2に示す。
例2
この例については、例1に記載の手順によりおこなった。但し、この例では、2−(スルファトエチルスルホン)基が結合されているBlack Pearls(登録商標)880カーボンブラックの分散液の代わりに、これも国際公開第01/51560号に記載の手順により調製した同じ結合求電子基を有するピグメントイエロー74(Sun Chemical社より入手)の5.7%固形分分散液を使用した。この変性顔料のNa+分析からの結果を、以下の表2に示す。
例3
この例については、例1に記載の手順によりおこなった。但し、この例では、2−(スルファトエチルスルホン)基が結合されているBlack Pearls(登録商標)880カーボンブラックの分散液の代わりに、これも国際公開第01/51560号に記載の手順により調製した同じ結合求電子基を有するピグメントレッド122(Sun Chemical社より入手)の20.51%固形分分散液を使用した。この変性顔料のNa+分析からの結果を、以下の表2に示す。
Figure 2005525450
例4〜11
以下の例は、以下のスキーム2により、アミノエタンチオール化−SMA(スチレン−マレイン酸無水物)ポリマーの調製及び続いての変性顔料の調製を記載している:
Figure 2005525450
アミノエタンチオールを、DMF中で、SMAポリマーの無水物の一部又は全てと反応させた。得られた生成物の分子量と酸価は、この反応の程度と直接相関関係がある。図1及び図2は、分子量及び酸価のアミノエタンチオールと反応した無水物の目標百分率に対する予測依存性を示す。これらは、出発ポリマーにおけるスチレン/無水マレイン酸の理論比から測定する。例えば、SMA(3000)は、スチレン:無水マレイン酸比が3/1である(製造業者の製品シートから)。無水物基の50%が、AET・HClとの反応について目標とすると、得られた製品の予測酸価は約190であり、予測MWが約10400である。したがって、チオール試薬と反応した無水物の割合を目安とすることにより、ポリマー及び続いての変性顔料の性質が制御できる。
例4
SMA(3000)20g(無水物0.049モル)を乾燥DMF100mlに溶解することにより、溶液を調製した。この攪拌溶液に、室温で、一定の窒素ガス流下、固形2−アミノエタンチオール塩酸塩4.2g(0.037モル)を一度に添加した後、トリエチルアミン5.2ml(0.074モル)を滴下した。得られた混合物を、45℃で30分間加熱した後、室温で4.5時間加熱した。得られた生成物を、激しく攪拌した1N HCl(600ml)にゆっくりと滴下することにより単離した。添加後、混合物を、さらに60分間攪拌した後、吸引濾過し、1N HCl 400mlで洗浄し、その後脱イオン水400MLで洗浄した。得られた生成物を、短時間空気乾燥して、110℃で1時間加熱後の重量損失により測定したときの水分62%を含む遊離流動白色個体61gを得た。
アミノエタンチオール化−SMAポリマーを、110℃で乾燥した。元素燃焼分析から得た結果を、以下の表3に示す。チオールを、Ellman法による変性後DTNBで滴定することにより測定した(Ellman,G.L.(1958)Arch.Biochem.Biophys.74,443;Bioconjugate Techniques(バイオ接合法),Greg T.Hermanson,Academic Press社、著作権1996,p88)。得られたポリマーは、1.4ミリモルチオール/g乾燥ポリマーを有することが判明した。
例5
この例では、表3に記載した差異を除いて、例4に記載した方法を使用した。得られたアミノエタンチオール化−SMAの分析結果を、以下の表3に示す。
例6
この例では、表3に記載した差異を除いて、例4に記載した方法を使用した。得られたアミノエタンチオール化−SMAの分析結果を、以下の表3に示す。
例7
この例では、表3に記載した差異を除いて、例4に記載した方法を使用した。得られたアミノエタンチオール化−SMAの分析結果を、以下の表3に示す。
例8
この例では、表3に記載した差異を除いて、例4に記載した方法を使用した。得られたアミノエタンチオール化−SMAの分析結果を、以下の表3に示す。
例9
この例では、表3に記載した差異を除いて、例4に記載した方法を使用した。得られたアミノエタンチオール化−SMAの分析結果を、以下の表3に示す。
例10
この例では、表3に記載した差異を除いて、例4に記載した方法を使用した。得られたアミノエタンチオール化−SMAの分析結果を、以下の表3に示す。
Figure 2005525450
例11
1M NaOH溶液145mlを、液体に窒素ガスをバブリングしながら室温で丸底フラスコで10分間磁気攪拌した。これに、例4のアミノエタンチオール化ポリマー(水分62%)54.8gを添加した。得られた混合物を、窒素下、透明な黄色溶液が得られるまで40〜50℃に加熱した。
実施例1に記載の2−(スルファトエチルスルホン)基が結合されているBlack Pearls(登録商標)880カーボンブラックの14.9%水性分散液(140g)を、約5分間にわたって黄色ポリマー溶液に滴下した。追加の1N NaOH 13mlを添加してpH12〜13に上昇させた。次に、得られた混合物を、40〜50℃で3.5時間攪拌して、本発明の変性顔料の分散液を得た。
アクリル酸7.5mlを、Na2CO3 11.7gを含有する脱イオン水に溶解することにより、アクリル酸ナトリウム溶液を調製した。この溶液を、変性顔料分散液に添加して、未反応チオール基を「キャッピング」した。加熱及び攪拌を、さらに3時間継続した後、混合物を、ゆっくり室温に冷却した。得られたキャップド変性顔料分散液を、例1に記載のようにしてダイアフィルトレーションにより精製して、最終透過水ポリマー濃度<50ppmとした(UV−VIS分光光度計において250nmでの透過水の吸光度を測定することによりモニター;ポリマー濃度を公知のイプシロンから算出する)。
キャップド変性顔料分散液(固形分11.6%、pH=10.15)は、粒度120.4nmを有し且つナトリウムレベルが1.3%(乾燥固形カーボンブラック基準)であることが判明した。TGA分析から、結合ポリマーは、総重量の14%を占めることが分かった。
例12〜13
以下、例により、以下のスキーム3によるアミノチオール化SAA(スチレン−アクリル酸)ポリマー及び続いての変性顔料の調製を説明する:
Figure 2005525450
例12
室温での窒素の一定流量下、スチレン−co−アクリル酸(Joncryl(登録商標)680:Mw=4900、酸価=215)10gをDMF100mlに溶解した磁気攪拌溶液に、トリエチルアミン5.4ml(0.039モル)を添加した。これに、エチルクロロホルメート1.84ml(0.019モル)を添加した。溶液は、わずかに暖かくなるとともに、多少のガスが発生し曇った。得られた混合物を、室温で40分間攪拌した。アミノエタンチオール塩酸塩2.2g(0.019モル)及びトリエチルアミン2.7ml(0.019モル)をDMF50mlに添加して調製した溶液を、15分間かけてこの混合物に滴下し、得られた曇り溶液を、一晩攪拌した。生成物を、1N HCl(250ml)の迅速攪拌溶液にゆっくりと滴下することにより、析出させた。得られた白色沈殿を、吸引濾過し、冷1N HCl、冷脱イオン水で洗浄した後、空気乾燥して白墨色個体を得た。このアミノエタンチオール化SAAポリマーの試料を、110℃で乾燥した。元素燃焼分析により、以下の結果が得られた:C71.84%;H7.53%;N1.53%;S3.01%。
例13
0.5M NaOH溶液12.5mlを、液体に窒素ガスをバブリングしながら室温で10分間磁気攪拌した。これに、例12のアミノエタンチオール化SAAポリマー1gを添加した。得られた溶液に、例1に記載の2−(スルファトエチルスルホン)基を結合したBlack Pearls(登録商標)880カーボンブラックの14.9%水性分散液2.9gを添加した。これにより、最終pHが12.5となった。この溶液を、窒素ガス下、一晩攪拌した。得られた変性顔料を、例1に記載のダイアフィルトレーションにより精製して以下の物性を有する分散液を得る:顔料濃度:9.0%(wt/wt);UPA mv=137nm;N含量(%)=0.48%;S含量(%)=2.28%;スルフェート含量(%)=0.35%。TGA分析の結果、結合ポリマーは、総重量の6%を占めることが分かった。
例14〜15
以下の例は、アルキルアミンでさらに官能化したアミノエタンチオール化−SMA(スチレン−無水マレイン酸)ポリマーの調製を示す。例14では、アルキルアミンは、アミノエタンスルホン酸であり、例15においては、アルキルアミンは、ポリアミン(Jeffamine(登録商標)XTJ506)である。
例14
オーバーヘッドスターラを備えた三つ口丸底フラスコに、DMF 1.5リットル、その後SMA(3000)300g(無水物0.735モル)を添加した。ポリマー懸濁液を、40〜50℃に加熱してポリマー溶液を生成した。次に、ポリマー溶液を、窒素を用いて脱酸素化した。この加熱ポリマー溶液に、窒素下、アミノエタンチオール塩酸塩33.2g(0.29モル)及びアミノエタン硫酸45.9g(0.367モル)を添加し、混合物を、40〜50℃でさらに30分間攪拌した。次に、トリエチルアミン133g(1.32モル)を、滴下した。混合物を、攪拌し、一晩室温とした。次に、溶液を、1M HCl 7リットルに滴下した。得られた白色個体を、濾過し、1M HCl 1リットルで3回洗浄し、脱イオン水2リットルで4回洗浄した後、空気乾燥した。元素分析から、生成物が、窒素含量2.13%及びイオウ含量5.57%(理論値:窒素含量2.5%、イオウ含量6%)であることが分かった。
例15
オーバーヘッドスターラを備えた三つ口丸底フラスコに、DMF 1.5リットル、その後SMA(3000)300g(無水物0.735モル)を添加した。ポリマー懸濁液を、40〜50℃に加熱してポリマー溶液を生成した。次に、ポリマー溶液を、窒素を用いて脱酸素化した。この加熱ポリマー溶液に、窒素下、アミノエタンチオール塩酸塩41.5g(0.355モル)及びJeffamine(登録商標)XTJ506(0.146モル、Huntsman社より入手可能)146gを添加し、得られた混合物を、40〜50℃でさらに30分間攪拌した。次に、トリエチルアミン96g(0.95モル)を滴下した。得られた混合物を、窒素ブランケット下、室温で一晩攪拌した。次に、溶液を、1M HCl 7リットルに滴下した。得られた白色固体を、濾過し、1M HCl 1リットルで3回洗浄し、脱イオン水2リットルで4回洗浄した後、空気乾燥した。元素分析から、生成物が、窒素含量1.21%、イオウ含量2.38%(理論値:窒素含量1.1%、イオウ含量2.48%)であることが分かった。
例16
丸底フラスコにおいて、NaOH溶液100mLを、窒素ガスを液体にバブリングしながら、室温で10分間磁気攪拌した。これに、例14のSMAポリマー37g(水分46%)を添加した。得られた混合物を、窒素下、透明黄色溶液が得られるまで40〜50℃に加熱した。
国際公開第01/51560号に記載の方法にしたがって調製した2−(スルファトエチルスルホン)基が結合されているBlack Pearls(登録商標)1100カーボンブラックの10%水性分散液(400g)を、10分間にわたって黄色ポリマー溶液に滴下した。追加の1M NaOH 25mLを添加してpH12〜13に上昇させた。次に、得られた混合物を、室温一晩攪拌して、本発明の変性顔料の分散液を得た。
分散液に、アクリル酸ナトリウム6.55gを添加して、未反応チオール基を「キャッピング」した。混合物を、室温で、さらに2時間攪拌した。得られたキャップド変性顔料の分散液を、例1に記載のようにしてダイアフィルトレーションにより精製して、最終透過水ポリマー濃度<50ppmとした(UV−VIS分光光度計において250nmでの透過水の吸光度を測定することによりモニター;ポリマー濃度を公知のイプシロンから算出する)。
キャップド変性顔料分散液(固形分9.5%、pH=9.72)は、平均容積粒度108nmを有し且つナトリウムレベルが2.5%(乾燥固形カーボンブラック基準)であることが判明した。TGA分析から、結合ポリマーは、総固形分重量の16%を占めることが分かった。
例17
丸底フラスコにおいて、NaOH溶液280mLを、窒素ガスを液体にバブリングしながら、室温で10分間磁気攪拌した。これに、例15のSMAポリマー322g(水分69%)を添加した。得られた混合物を、窒素下、透明黄色溶液が得られるまで40〜50℃に加熱した。
例16で使用した2−(スルファトエチルスルホン)基が結合されているBlack Pearls(登録商標)1100カーボンブラックの10%水性分散液(1000g)を、10分間にわたって黄色ポリマー溶液に滴下した。追加の1M NaOH 60mLを添加してpH12〜13に上昇させた。次に、得られた反応混合物を、室温で一晩攪拌して、本発明の変性顔料の分散液を得た。
分散液に、アクリル酸ナトリウム14gを添加して、未反応チオール基を「キャッピング」した。混合物を、室温で、さらに2時間攪拌した。得られたキャップド変性顔料の分散液を、例1に記載のようにしてダイアフィルトレーションにより精製して、最終透過水ポリマー濃度<50ppmとした(UV−VIS分光光度計において250nmでの透過水の吸光度を測定することによりモニター;ポリマー濃度を公知のイプシロンから算出する)。
キャップド変性顔料分散液(固形分10.4%、pH=9.51)は、平均容積粒度78nmを有し且つナトリウムレベルが1.3%(乾燥固形カーボンブラック基準)であることが判明した。TGA分析から、結合ポリマーは、総固形分重量の24%を占めることが分かった。
数種のスチレン−無水マレイン酸ポリマーについて、得られた製品の予測酸価に対する、アミノエタンチオール(AET)と反応した無水物の目標百分率の影響を示すグラフである。 数種のスチレン−無水マレイン酸ポリマーについて、得られた製品の予測分子量に対する、アミノエタンチオール(AET)と反応した無水物の目標百分率の影響を示すグラフである。

Claims (40)

  1. 変性顔料の調製方法であって、求電子基が結合している顔料と、少なくとも一つの−SH基及び少なくとも2つのイオン性又はイオン化性基を含むチオール試薬とを、任意の順序で組み合わせる工程を含んでなる方法。
  2. 求電子基が結合している顔料が、顔料と、該求電子基を含むジアゾニウム塩との反応生成物を含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記顔料が、青色顔料、黒色顔料、褐色顔料、シアン顔料、緑色顔料、白色顔料、バイオレット顔料、マゼンタ顔料、赤色顔料、橙色顔料、黄色顔料又はそれらの混合物を含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記顔料が、カーボンブラックである、請求項1に記載の方法。
  5. 前記求電子基が、アルキルスルフェート基若しくはその塩又はα,β−不飽和ケトン、アルデヒド又はスルホンを含む、請求項1に記載の方法。
  6. 前記求電子基が、2−(スルファトエチル)スルホン基又はその塩を含む、請求項1に記載の方法。
  7. 前記イオン性又はイオン化性基の少なくとも一つが、カルボン酸基、スルホン酸基又はそれらの塩である、請求項1に記載の方法。
  8. 前記チオール試薬が、少なくとも2個のカルボン酸基で置換されているアルキルチオールである、請求項1に記載の方法。
  9. 前記チオール試薬が、メルカプトコハク酸である、請求項8に記載の方法。
  10. 変性顔料の調製方法であって、求電子基が結合している顔料と、少なくとも一つの−SH基及び少なくとも1つのイオン性又はイオン化性基を含むチオポリマーとを、任意の順序で組み合わせる工程を含んでなる方法。
  11. 前記チオポリマーが、少なくとも一種の無水物を有するポリマーと、少なくとも一種の活性化カルボン酸か、又は少なくとも一種のカルボン酸若しくはその塩と、アミノアルカンチオール若しくは芳香族アミノチオールと、必要に応じて活性化剤との反応生成物を含む、請求項10に記載の方法。
  12. 前記アミノアルキルチオールが、アミノエタンチオールである、請求項11に記載の方法。
  13. 前記−SH基が、前記チオポリマーの末端基である、請求項10に記載の方法。
  14. 前記チオポリマーが、無水マレイン酸、又はアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸又はそれらの塩のホモポリマー又はコポリマーである、請求項10に記載の方法。
  15. 前記ポリマーが、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリ(スチレン−アクリル酸)、ポリ(スチレン−メタクリル酸)、ポリ(スチレン−マレイン酸)、ポリ(スチレン−無水マレイン酸)、アクリル酸若しくはメタクリル酸とアルキルアクリレート若しくはメタクリレートとの共重合体、ポリ(エチレン−アクリル酸)、又はその塩からなる群から選択されたものである、請求項11に記載の方法。
  16. アルキル化剤を添加する工程をさらに含む、請求項10に記載の方法。
  17. 前記アルキル化剤が、ハロゲン化アルキル、ハロアセテート、α,β−不飽和カルボニル化合物、又はα,β−不飽和スルホニル化合物である、請求項16に記載の方法。
  18. 前記チオポリマーが、少なくとも一種の無水物を有するポリマーと、少なくとも一種の活性化カルボン酸か、又は少なくとも一種のカルボン酸若しくはその塩と、アミノアルカンチオール若しくは芳香族アミノチオールと、任意の活性化剤と、アルキルアミン、アリールアミン又はアルコールとの反応生成物を含む、請求項10に記載の方法。
  19. 前記チオポリマーが、無水マレイン酸を含む、請求項18に記載の方法。
  20. 式−S−[PI](式中、PIは、少なくとも2つのイオン性又はイオン化性基で置換された有機基を表すか、PIは、少なくとも1つのイオン性又はイオン化性基を含む高分子基を表す)で表される基が結合されている顔料を含んでなる変性顔料。
  21. 前記イオン性又はイオン化性基が、カルボン酸基、スルホン酸基又はその塩である、請求項20に記載の変性顔料。
  22. PIが、少なくとも2個のカルボン酸基で置換された分岐鎖又は未分岐鎖アルキル基を含む有機基を表す、請求項20に記載の変性顔料。
  23. PIが、コハク酸基又はその塩である、請求項22に記載の変性顔料。
  24. PIが、少なくとも1個のイオン性又はイオン化性基を含む高分子基を表す、請求項20に記載の変性顔料。
  25. 前記イオン性又はイオン化性基が、カルボン酸基、スルホン酸基又はその塩である、請求項24に記載の変性顔料。
  26. 前記高分子基が、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸又はその塩のホモポリマー又はコポリマーを含む、請求項24に記載の変性顔料生成物。
  27. 式−X−Sp−S−[PI](式中、Xは、アリーレン基、ヘテロアリーレン基又はアルキレン基であり、Spは、スペーサー基であり、PIは、少なくとも2個のイオン性又はイオン化性基で置換された有機基を表すか、PIは、少なくとも1個のイオン性又はイオン化性基を含む高分子基を表す)で表される基が結合されている顔料を含んでなる変性顔料。
  28. 前記イオン性又はイオン化性基が、カルボン酸基、スルホン酸基又はその塩である、請求項27に記載の変性顔料。
  29. PIが、少なくとも2個のカルボン酸基で置換された分岐鎖又は未分岐鎖アルキル基を含む有機基を表す、請求項27に記載の変性顔料。
  30. PIが、コハク酸基又はその塩である、請求項29に記載の変性顔料。
  31. PIが、少なくとも1個のイオン性又はイオン化性基を含む高分子基を表す、請求項27に記載の変性顔料。
  32. 前記イオン性又はイオン化性基が、カルボン酸基、スルホン酸基又はその塩である、請求項31に記載の変性顔料。
  33. 前記高分子基が、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸又はその塩のホモポリマー又はコポリマーを含む、請求項31に記載の変性顔料生成物。
  34. 少なくとも2個のイオン性又はイオン化性基が存在する、請求項20に記載の変性顔料。
  35. 少なくとも2個のイオン性又はイオン化性基が存在する、請求項27に記載の変性顔料。
  36. a)液状ビヒクル及びb)請求項20に記載の変性顔料を含むインク組成物。
  37. 前記インク組成物が、インクジェットインク組成物である、請求項36に記載のインク組成物。
  38. a)液状ビヒクル及びb)請求項27に記載の変性顔料を含むインク組成物。
  39. 前記インク組成物が、インクジェットインク組成物である、請求項38に記載のインク組成物。
  40. a)液状ビヒクル及びb)請求項35に記載の変性顔料を含むインク組成物。
JP2004503567A 2002-05-10 2003-05-09 変性顔料、変性顔料の調製方法及びそれらを含有するインク組成物 Expired - Fee Related JP4620451B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/142,596 US6833026B2 (en) 2002-05-10 2002-05-10 Modified pigments and process for preparing modified pigments
PCT/US2003/014647 WO2003095568A1 (en) 2002-05-10 2003-05-09 Modified pigments, process for preparing modified pigments and ink compositions containing them

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2005525450A true JP2005525450A (ja) 2005-08-25
JP2005525450A5 JP2005525450A5 (ja) 2006-06-22
JP4620451B2 JP4620451B2 (ja) 2011-01-26

Family

ID=29418432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004503567A Expired - Fee Related JP4620451B2 (ja) 2002-05-10 2003-05-09 変性顔料、変性顔料の調製方法及びそれらを含有するインク組成物

Country Status (12)

Country Link
US (2) US6833026B2 (ja)
EP (1) EP1511815B1 (ja)
JP (1) JP4620451B2 (ja)
KR (1) KR20040106522A (ja)
CN (1) CN1282720C (ja)
AT (1) ATE427342T1 (ja)
AU (1) AU2003237812A1 (ja)
DE (1) DE60326952D1 (ja)
HK (1) HK1077598A1 (ja)
IL (1) IL165089A0 (ja)
TW (1) TW200400233A (ja)
WO (1) WO2003095568A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009513802A (ja) * 2005-10-31 2009-04-02 キャボット コーポレイション 改質着色剤及び当該改質着色剤を含むインクジェットインク組成物
JP2010508426A (ja) * 2006-10-31 2010-03-18 センシエント・カラーズ・インコーポレーテッド 変性顔料並びにそれを製造及び使用する方法
JP2012512935A (ja) * 2008-12-18 2012-06-07 キャボット コーポレイション ポリマー改質顔料の調製方法

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK1252237T3 (da) * 2000-01-07 2006-12-11 Cabot Corp Polymerer og andre grupper vedhæftet til pigmenter og efterfölgende reaktioner
US7049039B2 (en) * 2001-05-24 2006-05-23 Canon Kabushiki Kaisha Coloring agent for toner, and toner
EP1463778B1 (en) * 2002-01-07 2009-08-19 Cabot Corporation Modified pigment products and black matrixes comprising same
US7173078B2 (en) 2002-04-12 2007-02-06 Cabot Corporation Process for preparing modified pigments
ATE513017T1 (de) 2003-01-17 2011-07-15 Cabot Corp Verfahren zur herstellung wässriger farbpigmentdispersionen und tintenzusammensetzungen für tintenstrahl
US6936097B2 (en) * 2003-04-16 2005-08-30 Cabot Corporation Modified organic colorants and dispersions, and methods for their preparation
US6942724B2 (en) * 2003-04-16 2005-09-13 Cabot Corporation Modified organic colorants and dispersions, and methods for their preparation
US7504446B2 (en) * 2003-10-09 2009-03-17 Xerox Corporation Aqueous inks containing colored polymers
US8946320B2 (en) * 2004-03-22 2015-02-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Ink system containing polymer binders
US20050256225A1 (en) * 2004-05-11 2005-11-17 Viola Michael S Aqueous inkjet ink compositions comprising comb-branched copolymers
CA2583531A1 (en) 2004-10-12 2006-04-27 Luminex Corporation Methods for forming dyed microspheres and populations of dyed microspheres
US7563842B2 (en) * 2004-10-22 2009-07-21 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Ink formulations, modified pigment-based ink formulations and methods of making
US8153706B2 (en) 2004-10-25 2012-04-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Polymeric colorants having pigment and dye components and corresponding ink compositions
US20060089421A1 (en) 2004-10-25 2006-04-27 Sundar Vasudevan Polymeric colorants having pigment and dye components and corresponding ink compositions
US20060162612A1 (en) * 2005-01-25 2006-07-27 Kabalnov Alexey S Pigments modified with surface counter-ions
US20100129550A1 (en) * 2005-02-03 2010-05-27 Goddard John D Modified pigments
US20060211791A1 (en) * 2005-02-11 2006-09-21 Burns Elizabeth G Inkjet inks comprising modified pigments having attached polymeric groups
JP5280846B2 (ja) * 2005-07-22 2013-09-04 キャボット コーポレイション 顔料組成物の製造法
US20070129463A1 (en) * 2005-12-05 2007-06-07 Zeying Ma Pigment-based ink formulations including dispersants and binders and methods of making same
US8021471B2 (en) * 2006-08-28 2011-09-20 Cabot Corporation Modified colorants with aliphatic poly-acid groups
WO2008091653A2 (en) * 2007-01-24 2008-07-31 Cabot Corporation Process to form modified pigments
JP2010519366A (ja) * 2007-02-27 2010-06-03 キャボット コーポレイション 複数の改質された顔料を含むインクジェットインク組成物
WO2008134190A2 (en) 2007-04-24 2008-11-06 Sun Chemical Corporation Pigments for non-aqueous inks and coatings
US8133311B2 (en) * 2007-04-30 2012-03-13 Cabot Corporation Pigment dipsersions comprising functionalized non-polymeric dispersants
US7868059B2 (en) * 2007-07-27 2011-01-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Polymerizable dye-monomer conjugates for encapsulating pigment particles
CA3017708C (en) 2007-08-23 2021-09-21 Vincent Shing Self-dispersed pigments and methods for making and using the same
BRPI0820911A2 (pt) * 2007-12-07 2015-06-23 Cabot Corp Método de preparar uma composição de pigmento
CN101970586B (zh) * 2008-03-17 2014-08-20 卡伯特公司 具有降低的磷酸根释放的改性颜料以及得自其的分散体和喷墨油墨组合物
AU2010234392A1 (en) 2009-04-07 2011-10-27 Sensient Colors Inc. Self-dispersing particles and methods for making and using the same
EP2443521A4 (en) * 2009-06-19 2012-11-28 Cabot Corp CHEMICAL TONERS COMPRISING MODIFIED PIGMENTS
CN102775657B (zh) * 2011-05-13 2014-02-26 中国石油天然气股份有限公司 一种含炭黑的改性橡胶及其制备方法
CN102558953A (zh) * 2012-02-20 2012-07-11 北京联创佳艺影像新材料技术有限公司 一种提高喷墨打印机墨水储存稳定性的物质和方法
JP2015527440A (ja) 2012-07-13 2015-09-17 キャボット コーポレイションCabot Corporation 高構造カーボンブラック
WO2017087635A1 (en) 2015-11-18 2017-05-26 Cabot Corporation Inkjet ink compositions
EP3299424A1 (en) * 2016-09-22 2018-03-28 Cappelle Pigments nv Method for manufacturing bismuth based pigment having an improved alkaline resistance by encapsulating said pigment with a chelating agent
JP2020533446A (ja) 2017-09-07 2020-11-19 キャボット コーポレイションCabot Corporation インクジェット用インク組成物
KR20220070445A (ko) * 2019-09-30 2022-05-31 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 다이카르복실산 화합물, 다이카르복실산 화합물로 처리된 무기 입자, 및 이의 조성물
CN112456467B (zh) * 2020-11-19 2022-05-31 沈阳化工研究院有限公司 一种应用于纺丝树脂着色的改性炭黑及其制备方法
US20220213339A1 (en) * 2021-01-05 2022-07-07 Inner Mongolia Xianhong Science Co., Ltd. White inkjet ink composition having improved resin compatibility

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003519709A (ja) * 2000-01-07 2003-06-24 キャボット コーポレイション 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

Family Cites Families (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3479300A (en) 1965-10-22 1969-11-18 Cabot Corp Carbonaceous products
US4014844A (en) 1970-06-26 1977-03-29 Agence Nationale De Valorisation De La Recherche (Anvar) Process for grafting polymers on carbon black through free radical mechanism
JPS5721466A (en) 1980-07-14 1982-02-04 Canon Inc Recording fluid
US4946509A (en) 1989-05-23 1990-08-07 Sun Chemical Corporation Diarylide pigment compositions
US5281261A (en) 1990-08-31 1994-01-25 Xerox Corporation Ink compositions containing modified pigment particles
JP3004062B2 (ja) 1991-02-06 2000-01-31 株式会社日本触媒 インキ及びインキ用着色剤
EP0677556A3 (en) 1994-04-15 1997-02-26 Toyo Ink Mfg Co Coated pigment and coloring composition.
US5418277A (en) 1994-04-26 1995-05-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Aqueous ink jet inks containing fluorinated polymers
JP3405817B2 (ja) 1994-06-20 2003-05-12 オリヱント化学工業株式会社 水性顔料インキ及びその製造方法
US5545504A (en) 1994-10-03 1996-08-13 Xerox Corporation Ink jettable toner compositions and processes for making and using
IL116376A (en) 1994-12-15 2001-03-19 Cabot Corp Aqueous ink jet ink compositions containing modified carbon products
US5554739A (en) 1994-12-15 1996-09-10 Cabot Corporation Process for preparing carbon materials with diazonium salts and resultant carbon products
IL154538A (en) 1994-12-15 2009-12-24 Cabot Corp The reaction of carbon black with diazonium salts, the resulting carbon black products
IL116378A (en) 1994-12-15 2003-05-29 Cabot Corp Non-aqueous coating or ink composition with improved optical properties containing modified carbon product and method of preparation of the composition
US5571311A (en) 1994-12-15 1996-11-05 Cabot Corporation Ink jet ink formulations containing carbon black products
KR100267191B1 (ko) 1995-06-14 2000-11-01 다나카 쇼소 카본블랙그래프트폴리머,그제조방법및용도
US5698016A (en) 1996-06-14 1997-12-16 Cabot Corporation Compositions of modified carbon products and amphiphilic ions and methods of using the same
JP4697757B2 (ja) 1996-06-14 2011-06-08 キャボット コーポレイション 変性された有色顔料類及びそれらを含むインキジェットインキ類
US6069190A (en) 1996-06-14 2000-05-30 Cabot Corporation Ink compositions having improved latency
US6110994A (en) 1996-06-14 2000-08-29 Cabot Corporation Polymeric products containing modified carbon products and methods of making and using the same
US5707432A (en) 1996-06-14 1998-01-13 Cabot Corporation Modified carbon products and inks and coatings containing modified carbon products
US5837045A (en) 1996-06-17 1998-11-17 Cabot Corporation Colored pigment and aqueous compositions containing same
US5830265A (en) 1996-10-31 1998-11-03 Hewlett-Packard Company Counterion substitution in macromolecular chromophore (MMC) for ink-jet printing including textile, large format and office format printers
US5976233A (en) 1996-11-13 1999-11-02 Canon Kabushiki Kaisha Water-based pigment ink, and ink-jet recording method and instruments using the same
US5895522A (en) 1997-08-12 1999-04-20 Cabot Corporation Modified carbon products with leaving groups and inks and coatings containing modified carbon products
US5964935A (en) 1997-08-22 1999-10-12 Copytele, Inc. Initiator-treated pigment particles and method for preparing same
US5985016A (en) 1997-10-30 1999-11-16 Hewlett-Packard Company Purification of macromolecular chromophores (MMCs) using membrane processes for ink-jet inks
ATE312145T1 (de) 1997-10-31 2005-12-15 Cabot Corp Teilchen mit einem daran befestigtem stabilen freien radikal, polymerisierte modifizierte teilchen und verfahren zu deren herstellung
US6068688A (en) 1997-11-12 2000-05-30 Cabot Corporation Particle having an attached stable free radical and methods of making the same
WO1999038921A1 (en) 1998-01-29 1999-08-05 Cabot Corporation Processes of purifying a dispersion and making inkjet inks
US5914806A (en) 1998-02-11 1999-06-22 International Business Machines Corporation Stable electrophoretic particles for displays
US6110931A (en) 1998-04-02 2000-08-29 Merck & Co., Inc. Antagonists of gonadotropin releasing hormone
US6336965B1 (en) 1998-04-03 2002-01-08 Cabot Corporation Modified pigments having improved dispersing properties
US6103380A (en) 1998-06-03 2000-08-15 Cabot Corporation Particle having an attached halide group and methods of making the same
US6235829B1 (en) 1998-07-24 2001-05-22 Marconi Data Systems Inc. Modification of chargeable pigment particles
US6150433A (en) 1998-07-31 2000-11-21 Hewlett-Packard Company Ink-jet ink compositions containing modified macromolecular chromophores with covalently attached polymers
US6458458B1 (en) 1998-10-13 2002-10-01 Cabot Corporation Polymer coated carbon products and other pigments and methods of making same by aqueous media polymerizations or solvent coating methods
CA2626296C (en) 1999-01-20 2011-12-13 Cabot Corporation Polymer foams comprising chemically modified carbonaceous filler
JP4704571B2 (ja) 1999-03-05 2011-06-15 キャボット コーポレイション 有色顔料の調製方法
ATE376574T1 (de) 1999-03-12 2007-11-15 Cabot Corp Kationische pigmente und diese enthaltende wässrige zusammensetzungen
EP1185590B1 (en) 1999-05-06 2003-07-30 Cabot Corporation Polymerized modified particles and methods of making the same
WO2001025340A1 (en) 1999-10-01 2001-04-12 Cabot Corporation Modified pigments having steric and amphiphilic groups
EP1185579B1 (en) * 2000-01-25 2009-09-09 Cabot Corporation Polymers containing modified pigments and methods of preparing the same
DE10012784A1 (de) 2000-03-16 2001-09-27 Degussa Ruß
JP2003528192A (ja) 2000-03-23 2003-09-24 ザ ルブリゾル コーポレイション カーボンブラックカプラー
DE60143890D1 (de) 2000-07-06 2011-03-03 Cabot Corp Druckplatten mit modifizierten pigmentprodukten
JP2002121412A (ja) 2000-10-17 2002-04-23 Nippon Shokubai Co Ltd 銅フタロシアニン系改質顔料およびその製造方法
US6641653B2 (en) 2001-07-19 2003-11-04 Cabot Corporation Ink compositions comprising modified colored pigments and methods for preparing the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003519709A (ja) * 2000-01-07 2003-06-24 キャボット コーポレイション 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

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009513802A (ja) * 2005-10-31 2009-04-02 キャボット コーポレイション 改質着色剤及び当該改質着色剤を含むインクジェットインク組成物
JP2010508426A (ja) * 2006-10-31 2010-03-18 センシエント・カラーズ・インコーポレーテッド 変性顔料並びにそれを製造及び使用する方法
JP2012512935A (ja) * 2008-12-18 2012-06-07 キャボット コーポレイション ポリマー改質顔料の調製方法
JP2015145508A (ja) * 2008-12-18 2015-08-13 キャボット コーポレイションCabot Corporation ポリマー改質顔料の調製方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU2003237812A1 (en) 2003-11-11
EP1511815A1 (en) 2005-03-09
EP1511815B1 (en) 2009-04-01
WO2003095568A1 (en) 2003-11-20
CN1282720C (zh) 2006-11-01
US20030217672A1 (en) 2003-11-27
CN1665896A (zh) 2005-09-07
ATE427342T1 (de) 2009-04-15
JP4620451B2 (ja) 2011-01-26
IL165089A0 (en) 2005-12-18
US6833026B2 (en) 2004-12-21
KR20040106522A (ko) 2004-12-17
US6916367B2 (en) 2005-07-12
HK1077598A1 (en) 2006-02-17
US20040007152A1 (en) 2004-01-15
DE60326952D1 (de) 2009-05-14
TW200400233A (en) 2004-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4620451B2 (ja) 変性顔料、変性顔料の調製方法及びそれらを含有するインク組成物
JP4808958B2 (ja) 変性顔料の調製方法
JP5001291B2 (ja) 改質着色剤及び当該改質着色剤を含むインクジェットインク組成物
JP4267919B2 (ja) 多価イオンを有する塩を含むインク用組成物
JP5026637B2 (ja) カチオン性顔料及びこれを含む水性組成物
US6306994B1 (en) Inks with enhanced substrate binding characteristics
TWI310398B (en) Polymeric colorants having pigment and dye components and corresponding ink compositions
US20060211791A1 (en) Inkjet inks comprising modified pigments having attached polymeric groups
CN102325845B (zh) 聚合物改性颜料的制备方法
JP7114662B2 (ja) インクジェットインク組成物のためのポリマー
US7446135B2 (en) Block copolymeric dispersant for pigment particle in aqueous system, and ink composition comprising the same
JP2010516860A (ja) 改質顔料を生成するための方法
TWI230184B (en) A method for self-dispersing a pigment in an aqueous solution and an ink
JP2008222843A (ja) 高分子化合物及びその製造方法、水系用顔料分散剤、水系顔料分散組成物、並びに水性インク
CN107849244B (zh) 两性聚合物以及在喷墨油墨组合物中的用途
JP2010519366A (ja) 複数の改質された顔料を含むインクジェットインク組成物
WO2018061510A1 (ja) 水性顔料分散物、及び、水性インク組成物
KR100657305B1 (ko) 금속 화합물로 말단 캡핑된 중합체 분산제 및 이를 포함한잉크 조성물
JP2020533446A (ja) インクジェット用インク組成物
JPS59131688A (ja) ソジウムスチレンスルホネート―コーソジウム―n―(4―スルホフエニル)―マレイミドを含む掘削泥状物

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060502

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060502

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091117

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091215

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100303

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100310

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100526

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100622

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100901

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100928

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101028

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131105

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4620451

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees