개질된 안료 생성물, 이의 분산액 및 이를 포함하는 조성물

개질된 안료 생성물, 이의 분산액 및 이를 포함하는 조성물 {Modified Pigment Products, Dispersions Thereof, and Compositions Comprising the Same}

안료는 잉크, 코팅, 토너, 플라스틱, 고무, 필름, 디스플레이 등과 같은 다양한 용도에 사용되고 있다. 이들 각 용도에서의 공통적인 목적은 실질적으로 균일하게 분산될 수 있고 조성물 내에서 분산된 상태로 유지될 수 있어서 안료에 의한 색상 및 기타 특성이 안료가 포함된 조성물 또는 물질 전체에 걸쳐 균일하도록 하는 안료를 제공하는 것이다.

안료의 분산성 및 분산 안정성의 개선이 이전에 시도되었고, 이러한 시도는 각종 계면활성제를 안료 상에 코팅 또는 흡착시키는 것을 포함하였다. 그러나, 안료를 단순히 흡착 또는 코팅시키는 것은 잠재적으로 몇가지 단점을 갖는다. 먼저, 안료 상에 흡착된 계면활성제의 양은 주위 물질, 예를 들어 잉크용 용매의 특성에 따라 결정된다. 이러한 상황에서, 계면활성제는 안료의 표면과 용매 사이에 평형상태로 존재할 수 있다. 계면활성제와 용매에 관련된 용해도 문제가 영향을 미칠 수도 있다. 흡착된 계면활성제에 영향을 줄 수 있는 다른 고려사항은 안료의 농도, 사용된 계면활성제의 종류 및 안료를 포함하는 조성물 또는 물질의 온도 및 pH이다. 상기 특성들 중 하나 이상 때문에 안료의 표면으로부터 계면활성제가 제거될 수 있고, 벌크 액체 또는 매질에 추가의 계면활성제를 생성시킬 수 있다. 이것은 다시 벌크 액체의 분산 안정성 및 다른 특성, 예를 들어 발포성, 표면장력, 점도, 필름 강도, 필름 탄성 등에 악영향을 줄 수 있다. 또한, 종래의 안료에서 발견될 수 있는 과량의 계면활성제는 플라스틱 또는 필름 형성 특성, 예를 들어 색상, 강도, 신장도, 탄성 등에 유해할 수 있다.

안료 상에 물질을 흡착 또는 코팅하는 한 예는 미국 특허 제5,200,164호에서 논의되었다. 상기 특허에는 카본 블랙의 분산 특성을 개선시키기 위한 처리제로서 하나 이상의 장쇄 알케닐 또는 알킬기와 하나 이상의 아민기를 포함하는 화합물의 사용이 개시되어 있다. 분산성이 개선되었지만, 사용된 처리제가 안료에 부착하지 않기 때문에 상기한 문제들이 발생한다.

따라서, 당업계에서는 상기한 하나 이상의 단점을 극복하기 위해 안료의 분산성과 분산 안정성을 개선시키는 것이 요망된다. 안료의 분산성을 개선시키기 위한 한 방법은 하나 이상의 유기기를 안료에 부착시키는 것이었다. 이러한 종류의 안료의 제조는 예를 들어 전문을 본 명세서에 참고로 포함시킨 미국 특허 제5,851,280호, 제5,554,739호, 제6,042,643호와 제5,837,045호 및 PCT 공개 제WO99/23174호에 기재되어 있다. 유기기는 다양한 매질에서 안정한 분산을 달성하도록 선택할 수 있다. 이들 개질 안료를 포함하는 수성 및 비수성 조성물은 전문을 본 명세서에 참고로 포함시킨 미국 특허 제5,571,311호, 제5,713,988호, 제5,672,198호와 제5,707,432호 및 PCT 공개 제WO99/51690호에 또한 기재되어 있다. 상기 방법은 안료의 분산성을 개선시켰지만, 특정 매질, 예를 들어 탄화수소 용매에 분산가능한 안료를 획득해야 할 필요성이 존재한다.

안료 분산성은 안료를 인쇄판에서 광열 전환 물질로서 사용할 때 중요하다. 인쇄판은 석판 인쇄 (오프셋 또는 평판 인쇄라고도 부름), 플렉소그래픽 인쇄 및 그라비어 인쇄 (요판인쇄 또는 윤전그라비어인쇄라고도 부름)을 포함하여 여러 화상재현분야에서 사용된다. 일반적으로, 인쇄방법은 인쇄판상에 화상을 현상한 후 잉크에 노출시키는 것을 포함한다.

리소그래픽 인쇄판은 인쇄된 복사물의 제조에 가장 널리 사용되는 것 중 하나이다. 일반적으로, 적외선 또는 근적외선 레이저로 화상화가능한 리소그래픽 인쇄판은 적어도, 낟알형 (grained) 금속 또는 폴리에스테르판 또는 시트형 기판과 그 위에 코팅된 방사선 흡수층을 포함한다. 기판 또는 코팅된 인쇄판의 표면에 대한 보호층이 사용될 수도 있다. 기판 상에 코팅될 경우, 상기 보호층은 부착 촉진 프라이머로서 기능할 수도 있다. 예를 들어, 층간 부착 및 인쇄판의 내구성을 개선시키기 위해 다른 층들을 사용할 수 있다.

일반적으로, 방사선 흡수층은 화상화 방사선과 상호작용할 수 있는 광열 전환 물질 및 중합체 수지 또는 결합제를 포함한다. 화상화 공정에서, 인쇄판의 구역들은 방사선 흡수층을 제거하거나 또는 화학적으로 개질시킬 수 있는 레이저 광원 또는 다른 열원에 선택적으로 노출된다. 전형적으로, 감열성 리소그래픽 인쇄판은 파장 800 내지 1200 ㎚의 방사선에 노출된다. 레이저 광원은 인쇄판 상의 패턴을 규정하고, 패턴을 규정하는 방사선 흡수층의 구역들만을 제거하거나 또는 화학적 또는 물리적으로 개질시킬 것이다. 이후에, 인쇄판은 패턴을 규정하는 임의의 잔존하는 노출 구역(들)을 제거할 수 있는 용매로 처리하여 추가로 현상할 수 있거나, 또는 원하는 경우 인쇄판은 비노출 구역(들)을 제거하도록 현상할 수 있다. 상기한 인쇄판에 대한 각종 통상의 성분과 기술의 상세한 내용은 전문을 본 명세서에 참고로 포함시킨 미국 특허 제5,493,971호, 제5,705,308호; 유럽 특허 제EP 0 803 771 A1호, 제EP 0 770 494 A2호, 제EP 0 770495 A1호 및 PCT 공개 제WO96/20429호와 제WO98/31550호와 이들에 기재된 특허에 기재되어 있다.

몇몇 종류의 중합체가 방사선 흡수층에 사용되었다. 대표적인 중합체는 폴리우레탄, 폴리(비닐 알콜), 폴리아크릴레이트, 폴리스티렌, 스티렌-아크릴레이트 중합체, 금속 산화물 중합체, 에폭시 수지 및 페놀계 중합체를 포함한다.

광열 전환 물질은 안료 또는 염료일 수 있다. 예를 들어, UV- 및 IR-활성 염료는 페놀계 인쇄판 용도로 개시되어 있다 (제DBP 879205호와 제WO 97/39894호 참조). IR-흡수 안료, 예를 들어 카본 블랙은 또한 리소그래픽 인쇄판에 유용한 것으로 밝혀졌다 (예를 들어 카본 블랙이 페놀계 중합체 내에 존재하는 제WO 99/08157호, 제WO 96/20429호, 제WO 99/11458호와 미국 특허 제6,060,218호 참조).

카본 블랙과 같은 안료는 넓은 밴드의 방사선 흡수제이고, 그 자체로서 염료보다 개선된 성능을 갖는다. 그러나, 인쇄판에서 광열 전환 물질로서 카본 블랙과같은 안료의 유효성은 중합체 내의 안료의 분산성에 좌우된다. 따라서, 인쇄판을 제조하기 위해 사용되는 페놀계 중합체에의 분산성이 개선된 카본 블랙과 같은 안료를 포함하는 인쇄판이 필요하다.

카르복실레이트 또는 술포네이트 관능기를 갖도록 개질된 카본 블랙이 또한 리소그래픽 인쇄판에서 개시되었다 (예를 들어 제WO 99/04974호, 제WO 99/19143호, 제WO 99/19144호, 제WO 99/37482호와 제WO 99/37481호 참조). 그러나, 상기 문헌들 중 어느 것도 인쇄판 용도에 비이온성 기를 포함하는 개질 카본 블랙을 사용하는 것을 개시하지 않았다.

PCT 공개 WO99/51690에는 하나 이상의 개질된 안료 생성물을 포함하는 인쇄판이 개시되어 있다. 이들 개질 안료는 하나 이상의 종류의 중합체 관능기가 부착된 안료를 포함한다. 상기 개질 안료는 종래의 안료에 비해 개선되었지만, 전기영동 디스플레이, 잉크, 코팅 및 플라스틱을 포함한 용도에서 뿐만 아니라 인쇄판 용도에서 우수한 분산성과 화상화 성능을 제공하는 개질된 안료 생성물이 여전히 필요하다.

<발명의 개요>

본 발명은 화학식 -X-Sp-Alk (여기서, 안료에 직접 부착된 X는 아릴렌, 헤테로아릴렌 또는 알킬렌기이고, Sp는 스페이서기이며, Alk는 탄소원자수 50 내지 200의 알케닐 또는 알킬기임)로 표시되는 하나 이상의 유기기가 부착된 안료를 포함하는 개질된 안료 생성물에 관한 것이다.

본 발명은 또한 비수성 용매, 바람직하게는 탄화수소 용매 및 화학식 -X-Sp-Alk로 표시되는 하나 이상의 유기기가 부착된 안료를 포함하는 하나 이상의 개질된 안료 생성물을 포함하는 분산 조성물에 관한 것이다.

본 발명은 또한 본 발명의 개질된 안료 생성물의 전기영동 디스플레이, 잉크, 잉크젯 잉크, 코팅, 플라스틱 및 토너에서의 용도에 관한 것이다.

본 발명은 또한 기판 및 중합체와 화학식 -X-Sp-Alk로 표시되는 하나 이상의 유기기가 부착된 안료를 포함하는 하나 이상의 안료 생성물을 포함하는 방사선 흡수층을 포함하는 인쇄판에 관한 것이다.

본 발명은 또한 본 발명의 인쇄판의 화상화 방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한 본 발명의 개질된 안료 생성물을 포함하는 리소그래픽 또는 플렉소그래픽 인쇄판, 열 전사 기록재, 강화재 (proofing material) 및 블랙 매트릭스에 관한 것이다.

상기 일반적인 설명과 하기 발명의 상세한 설명은 모두 단지 본 발명을 예시하는 설명으로서, 특허청구된 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한 것임을 이해해야 한다.

본 발명은 개질된 안료 생성물, 이들 개질된 안료 생성물의 분산 조성물 및 전기영동 디스플레이, 잉크, 코팅 및 플라스틱을 포함한 다양한 적용에서 이들 개질된 안료 생성물의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 또한 하나 이상의 개질된 안료 생성물을 포함하는 방사선 흡수층 및 기판을 포함하는 인쇄판에 관한 것이다.

본 발명은 일반적으로 개질된 안료 생성물, 상기 개질된 안료 생성물을 포함하는 분산 조성물, 및 기판 및 상기 개질된 안료 생성물을 포함하는 방사선 흡수층을 포함하는 인쇄판에 관한 것이다. 개질된 안료 생성물 조성물의 각종 적용에서의 용도를 또한 기술한다.

본 발명의 개질된 안료 생성물은 화학식 -X-Sp-Alk로 표시되는 하나 이상의유기기가 부착된 안료를 포함한다. 본 발명의 안료 생성물은 이들 유기기가 안료에 부착되어 흡착된 기, 예를 들어 중합체, 계면활성제 등에 비해 안료에 보다 안정하게 부착되도록 개질된다.

X 기는 아릴렌, 헤테로아릴렌 또는 알킬렌기이다. X는 안료에 직접 부착된다. 아릴렌 또는 헤테로아릴렌기는 하나 이상의 알킬기 또는 아릴기와 같은 임의의 기로 추가로 치환될 수 있다. 바람직하게는, 아릴렌기는 페닐렌, 나프틸렌 또는 비페닐렌이다. X가 알킬렌기인 경우, 그 예는 분지되거나 분지되지 않을 수 있는, 치환 또는 비치환 알킬렌기를 포함하지만 이로 제한되지 않는다. 알킬렌기는 하나 이상의 기, 예를 들어 방향족기로 치환될 수 있다. 바람직한 예는 C ₁ -C ₁₂ 기, 예를 들어 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌 및 부틸렌기를 포함하지만 이로 제한되지 않는다. 바람직하게는, X는 아릴렌기이다.

X 기는 하나 이상의 관능기로 치환될 수 있다. 관능기의 예는 R', OR', COR', COOR', OCOR', 카르복실레이트, 할로겐, CN, NR' ₂ , SO ₃ H, 술포네이트, -OSO ₃ , NR'(COR'), CONR' ₂ , NO ₂ , PO ₃ H ₂ , 포스포네이트, 포스페이트, N=NR', SOR', NSO ₂ R' {여기서, 동일하거나 상이할 수 있는 R'는 독립적으로 수소, 분지되거나 분지되지 않은 C ₁ -C ₂₀ 치환 또는 비치환의 포화 또는 불포화 탄화수소, 예를 들어 알킬, 알케닐, 알키닐, 치환 또는 비치환 아릴, 치환 또는 비치환 헤테로아릴, 치환 또는 비치환 알카릴 또는 치환 또는 비치환 아랄킬임}를 포함하지만 이로 제한되지 않는다.

Alk 기는 탄소원자수 50 내지 200의 알케닐 또는 알킬기이다. 바람직하게는, 알케닐 또는 알킬기는 60 내지 100개의 탄소 원자를 포함한다. 여러 종류의 알케닐 또는 알킬기가 본 발명의 개질된 안료 생성물에 유용하다. 바람직하게는, 알케닐 또는 알킬기는 탄소원자수 50 내지 200, 보다 바람직하게는 60 내지 100의 부텐의 중합체이다. 바람직한 알케닐 또는 알킬기의 예는 이소부텐, 부텐 또는 프로펜의 중합체 또는 올리고머를 포함하지만 이로 제한되지 않는다.

Sp 기는 스페이서기이다. 본 명세서에서 사용되는 용어 스페이서기는 2개의 기들 사이의 연결기이고, 결합 또는 화학기일 수 있다. 화학기의 예는 -CO ₂ -, -O ₂ C-, -CO-, -OSO ₂ -, -SO ₃ -, -SO ₂ -, -SO ₂ C ₂ H ₄ O-, -SO ₂ C ₂ H ₄ S-, -SO ₂ C ₂ H ₄ NR-, -O-, -S-, -NR-, -NRCO-, -CONR-, -NRCO ₂ -, -O ₂ CNR-, -NRCONR-, -NRCOCH(CH ₂ CO ₂ R)-, -NRCOCH ₂ CH(CO ₂ R)-, -N(COR)(CO)-, 아릴렌기, 알킬렌기, 하기 화학식 1의 숙신이미딜기 등을 포함하지만 이로 제한되지 않는다.

상기 식에서, Q는 결합 또는 -SO ₂ C ₂ H ₄ (NR'알킬렌) _p -기이고, 여기서 알킬렌기 는 직쇄 또는 분지쇄의 C ₁ -C ₁₂ 알킬렌기이고, R'는 독립적으로 수소, C ₁ -C ₆ 알킬기또는 (알킬렌NR) _p R기이고, p는 0 내지 10의 정수이고, R은 동일하거나 상이할 수 있고, 수소 또는 치환 또는 비치환 아릴 또는 알킬기이다.

바람직하게는 Sp기는 상기 화학식 1의 숙신이미딜기이고, Alk기는 이소부틸렌의 중합체 또는 올리고머이다. 따라서, 화학식 -X-Sp-Alk로 표시되는 기는 폴리이소부테닐숙신이미딜페닐기인 것이 가장 바람직하다. 추가의 바람직한 기 Sp는 Q가 -SO ₂ C ₂ H ₄ (NR'C ₂ H ₄ ) _p -기이고, R'가 독립적으로 수소 또는 (C ₂ H ₄ NH) _p H기이고, p가 1 내지 10의 정수인 상기 화학식 1의 숙신이미딜기이다. 이러한 종류의 기는 예를 들어 Chevron에서 시판하는 OLOA 화학 첨가제 (예, OLOA-1200)와 같은 폴리에틸렌이민숙신이미드 유도체로부터 제조할 수 있다.

유기기는 상이한 양, 즉 소량 또는 다량으로 안료에 부착될 수 있다. 부착되는 양은 요구되는 성능, 예를 들어 탄화수소 용매내의 분산성 및(또는) 중합체 수지 또는 결합제 내의 분산성을 달성하도록 변경시킬 수 있다. 또한, 개질된 안료 생성물은 다중 부착 유기기를 포함할 수 있어서 특성을 개선시킬 수 있다. 안료에 부착되는 각종 기의 처리 수준은 임의의 양일 수 있고, 바람직하게는 약 0.01 내지 약 5.0 micromoles/㎡, 보다 바람직하게는 약 0.1 내지 약 3.0 micromoles/㎡이다. 처리제가 5.0 micromoles/㎡보다 높은 수준으로 사용될 때 바람직한 생성물을 얻을 수 있고, 이것은 모든 처리제가 부착기가 되는 것은 아니기 때문이다.

몇가지 안료 종류가 본 발명에 유용하다. 개질되는 안료는 잉크 조성물 (잉크젯 조성물 포함), 코팅 조성물 (페인트 제제 포함), 액체 및 고체 토너, 디스플레이 (전기영동 디스플레이 포함), 필름, 플라스틱, 고무 등에 전통적으로 사용된 안료일 수 있지만 이로 제한되지 않는다. 그 예는 블랙 안료 (예, 카본 블랙과 같은 탄소 제품) 및 기타 착색 안료 (예, 중합성 및 유기 안료)를 포함하지만 이로 제한되지 않는다.

적합한 탄소 제품의 예는 흑연, 카본 블랙, 유리질 탄소, 탄소 섬유, 활성탄 및 활성 탄소를 포함하지만 이로 제한되지 않는다. 탄소는 결정형 또는 무정형일 수 있다. 미분 형태의 상기 제품이 바람직하며; 상이한 탄소들의 혼합물을 이용할 수도 있다. 임의의 표면적이 사용될 수 있다. 탄소 제품 중에서, 카본 블랙이 가장 바람직하다.

개질되는 안료는 종래의 광범위한 착색 안료로부터 선택할 수 있다. 바람직하게는, 안료는 백색 안료, 흑색 안료, 청색 안료, 갈색 안료, 시안 안료, 녹색 안료, 보라색 안료, 마젠타 안료, 적색 안료 또는 황색 안료, 또는 이들의 쉐이드 (shades) 또는 조합물이다. 적합한 종류의 착색 안료는 예를 들어 안트라퀴논, 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린, 디아조, 모노아조, 피란트론, 페릴렌, 헤테로시클릭 옐로, 퀴나크리돈 및 (티오)인디고이드를 포함한다. 프탈로시아닌 블루의 대표적인 예는 구리 프탈로시아닌 블루 및 그의 유도체 (Pigment Blue 15)를 포함한다. 퀴나크리돈의 대표적인 예는 Pigment Orange 48, Pigment Orange 49, Pigment Red 122, Pigment Red 192, Pigment Red 202, Pigment Red 206, Pigment Red 207, Pigment Red 209, Pigment Violet 19 및 Pigment Violet 42를 포함한다. 안트라퀴논의 대표적인 예는 Pigment Red 43, Pigment Red 194 (페리돈 레드),Pigment Red 216 (브롬화 피안트론 레드) 및 Pigment Red 226 (피란트론 레드)를 포함한다. 페릴렌의 대표적인 예는 Pigment Red 123 (Vermillion), Pigment Red 149 (Scarlet), Pigment Red 179 (Maroon), Pigment Red 190 (Red), Pigment Violet, Pigment Red 189 (Yellow Shade Red) 및 Pigment Red 224를 포함한다. 티오인디고이드의 대표적인 예는 Pigment Red 86, Pigment Red 87, Pigment Red 88, Pigment Red 181, Pigment Red 198, Pigment Violet 36 및 Pigment Violet 38을 포함한다. 헤테로시클릭 옐로의 대표적인 예는 Pigment 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, Pigment Yellow 117, Pigment Yellow 128 및 Pigment Yellow 138을 포함한다. 상기한 안료는 BASF Corporation, Engelhard Corporation 및 Sun Chemical Corporation을 포함한 많은 회사에서 분말 또는 압축 케이크 형태로 시판되고 있다. 다른 적합한 착색 안료의 예는 문헌[ Colour Index , 3판, The Society of Dyers and Colourists, 1982]에 기재되어 있다. 흑색 안료의 대표적인 예는 각종 카본 블랙 (Pigment Black 7), 예를 들어 채널 블랙, 퍼니스 블랙 및 램프 블랙을 포함하고, 예를 들어 Regal

본 발명의 개질된 안료 생성물은 화학기가 안료에 부착되도록 당업자에게 공지된 방법을 사용하여 개질된다. 예를 들어, 본 발명의 개질된 안료 생성물은 본 명세서에 참고로 포함시킨 미국 특허 제5,554,739호, 제5,851,280호, 제6,042,643호, 제5,707,432호 및 제5,837,045호에 기재된 방법을 사용하여 제조할 수 있다.

안료 생성물은 미반응 원료 물질, 부산물 염 및 기타 반응 불순물을 제거하기 위해 세척에 의해, 예를 들어 여과, 원심분리 또는 이 두 방법의 조합에 의해 정제할 수 있다. 상기 제품은 또한 예를 들어 증발에 의해 단리시킬 수 있거나 또는 당업자에게 공지된 기술을 사용하여 여과 및 건조시켜 회수할 수 있다. 본 발명의 안료 분산액은 제조 공정의 결과로서 분산액에 공존할 수 있는 불순물과 기타 바람직하지 않은 유리 물질을 제거하기 위해 추가로 정제 또는 분급될 수 있다. 예를 들어, 안료 분산액은 크기가 약 1.0 미크론 이상, 바람직하게는 약 0.5 미크론 이상인 입자를 실질적으로 제거하기 위해 분급 단계에 적용시킬 수 있으며, 예를 들어 원심분리시킬 수 있다. 또한, 분산액은 바람직하지 않은 유리 물질, 예를 들어 미반응 처리제를 제거하기 위해 정제하는 것이 바람직하다. 멤브레인 또는 이온 교환을 이용한 공지의 한외여과/투석여과 기술을 사용하여 분산액을 정제하고 실질적인 양의 원치않는 유리 물질을 제거할 수 있다. 상기 추가의 분급 및 정제 방법은 본 명세서에 참고로 포함시킨 1999년 8월 5일자 공개된 PCT 공개 제WO 99/38921호에 보다 상세히 기재되어 있다.

한 실시태양에서, 본 발명의 개질된 안료 생성물은 비수성 분산 조성물에 혼입될 수 있다. 따라서, 본 발명은 유기 용매 및 화학식 -X-Sp-Alk로 표시되는 기를 포함하는 하나 이상의 유기기가 부착된 하나 이상의 개질된 안료 생성물을 포함하는 개선된 분산 조성물을 제공한다. 바람직하게는, 개질 안료의 양은 약 0.1% 내지 약 40.0%, 가장 바람직하게는 약 5.0% 내지 약 20.0%이다. 다른 첨가제, 예를 들어 계면활성제 및 화학적 안정화제도 포함할 수 있다.

본 발명의 분산 조성물에 사용될 수 있는 비수성 용매의 예는 직쇄 또는 분지쇄 지방족 탄화수소, 예를 들어 헥산 및 이소옥탄, 지방족 탄화수소의 블렌드, 예를 들어 Norpar

분산 조성물은 당업자에게 공지된 임의의 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들어, 개질된 안료 생성물은 예비분산액 또는 고체로서 용매에 첨가될 수 있다. 화학식 -X-Sp-Alk로 표시되는 기를 포함하는 하나 이상의 유기기가 부착된 개질된 안료 생성물을 사용하면 실질적인 잇점을 제공한다. 이들 개질된 안료 생성물은 용매 내의 분산성을 개선시켜 밀링 등과 같은 상기 단계를 감소시키거나 제거할 수 있다. 또한, 분산 조성물의 용매는 개질된 안료 생성물의 제조 동안 사용되거나 첨가될 수 있어서, 별도의 분산 단계가 필요없게 된다. 본 발명의 분산액은 종래의 분산액에 비해 안정성이 개선될 수 있다.

다른 실시태양에서, 본 발명의 개질된 안료 생성물은 인쇄판 용도에 사용할 수 있다. 인쇄판은 일반적으로 기판 및 방사선 흡수층을 포함한다. 다른 층도 포함될 수 있다. 화상화 공정에서, 인쇄판의 선택된 구역들은 방사선 흡수층의 일부를 제거하거나 이 흡수층을 물리적 또는 화학적으로 개질시킬 수 있어서, 비노출 구역보다는 현상제와 상이하게 상호작용할 수 있도록 하는 방사선에 노출된다. 이러한 방식으로, 친수성 (또는 잉크 반발성) 구역과 소수성 (또는 잉크 친화성) 영역이 생성된다.

몇가지 종류의 기판이 본 발명의 인쇄판에 유용하고, 당업자에게 공지되어 있다. 바람직한 기판은 종이, 친수성 금속, 예를 들어 알루미늄, 특히 양극처리 또는 낟알형 양극처리 알루미늄 및 친수성 중합체, 예를 들어 폴리에스테르 및 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함한다. 그러나, 다른 종류의 기판도 사용할 수 있다.

일반적으로, 방사선 흡수층은 광열 전환 물질과 중합체 또는 수지를 포함한다. 염료 및 안료는 광열 전환 물질로 사용되어 왔다. 본 발명의 방사선 흡수층은 상기한 바와 같이 화학식 -X-Sp-Alk로 표시되는 하나 이상의 유기기가 부착된 안료를 포함하는 하나 이상의 개질된 안료 생성물 및 중합체를 포함하다.

사용되는 안료의 양은 방사선 흡수층의 목적하는 성능에 따라 결정된다. 바람직하게는, 안료는 약 1.0% 내지 약 50.0%, 보다 바람직하게는 약 10.0% 내지 약 40.0%의 양으로 존재한다.

본 발명의 인쇄판은 중합체 수지 또는 결합제를 임의로 포함하는 방사선 흡수층을 포함한다. 중합체는 인쇄판에 바람직한 물리적 및 화학적 특성, 예를 들어 가요성, 경도 및 잉크 상용성을 제공하도록 선택된다. 몇가지 상이한 중합체 시스템을 본 발명의 인쇄판에 사용할 수 있다. 그 예는 폴리우레탄, 비닐 알콜 함유 중합체, 예를 들어 폴리(비닐 알콜), 폴리아크릴레이트, 폴리스티렌, 스티렌-아크릴레이트 중합체, 금속 산화물 중합체, 에폭시 수지 및 페놀계 중합체를 포함하지만 이로 제한되지 않는다. 중합체 수지의 최종 특성을 추가로 조정하기 위해 다양한 공단량체를 상기 중합체에 포함시킬 수 있다. 바람직한 종류의 중합체 수지 또는 결합제는 스티렌-아크릴레이트 중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체 및 아크릴계 중합체이다.

상기한 중합체는 유리 라디칼, 음이온계, 양이온계 및 축합 중합을 포함한 당업자에게 공지된 임의의 방법으로 제조할 수 있다. 분자량과 같은 중합체 특성은 최종 인쇄판의 요구되는 물리적 및 화학적 특성에 따라 선택된다. 예를 들어, 분자량이 지나치게 크면, 최종 방사선조사된 인쇄판이 예를 들어 방사선조사된 영역의 용해가 요구되는 알칼리성 매질 내에서 현상되는 능력에 영향을 줄 수 있다. 한편, 분자량이 너무 작으면, 인쇄판은 점착성으로 되어 취급하기 어려울 수 있다.

본 발명의 인쇄판은 당업자에게 공지된 임의의 방법을 사용하여 제조할 수 있다. 상기한 바와 같은 개질된 안료 생성물은 예를 들어 용매 캐스팅을 포함한 임의의 표준 블렌딩 기술을 사용하여 상기 중합체 수지 또는 결합제에 혼입시킬 수 있다. 개질된 안료 생성물은 건조 또는 부분 건조된 분말 상태 뿐만 아니라 용매 (수성 또는 비수성) 중의 예비분산액으로서 혼입될 수 있다.

전형적인 인쇄판 형성 공정에서, 유기 용매 중의 안료 분산액은 중합체 수지의 분산액 또는 용액과 조합되어 기판 상에 필름으로서 캐스팅된다. 용매 내의 및 중합체 수지 내의 안료의 분산성이 우수할수록 인쇄판의 성능이 우수해진다. 본 발명의 개질된 안료 생성물의 특정 잇점은 중합체 수지 내 뿐만 아니라 전형적인 인쇄판 형성 공정에 사용되는 용매, 예를 들어 탄화수소 용매 내의 분산성을 요구되는 수준으로 개선시킨다는 것이다.

또한, 본 발명은 개질된 안료 생성물 및 임의로 중합체를 포함하는 방사선 흡수층을 포함하는 인쇄판을 화상을 나타내는 패턴으로 레이저 광원에 선택적으로 노출시키는 것을 포함하는, 상기 인쇄판의 화상화 방법에 관한 것이다. 방사선 조사는 패턴을 규정하는 방사선 흡수층의 적어도 일부를 예를 들어 용융 제거하거나 또는 화학적으로 개질시키기 위해 수행한다. 상기 방법은 패턴을 규정하는 화상화된 층(들)의 일부를 제거할 수 있는 용매를 사용하는 방사선조사된 인쇄판의 현상을 추가로 포함할 수 있다.

본 발명은 적외선 또는 근적외선 레이저로 화상화가능한 인쇄판과 같은 리소그래픽 인쇄판에 관한 것이다. 상기한 바와 같이, 적외선 또는 근적외선 레이저로 화상화가능한 리소그래픽 인쇄판은 적어도 낟알형 금속, 폴리에스테르 또는 종이판 또는 또는 시트형 기판과 그 위에 코팅된 방사선 흡수층을 포함한다. 본 발명에서, 방사선 흡수층은 상기한 바와 같은 화학식 -X-Sp-Alk로 표시되는 기를 포함하는 하나 이상의 유기기가 부착된 안료를 포함하는 하나 이상의 개질된 안료 생성물 및 임의의 중합체 수지 또는 결합제를 포함한다. 기판 또는 코팅된 인쇄판의 표면에 대한 보호층이 본 발명에 사용될 수도 있다. 기판 상에 코팅되는 경우, 상기 보호층은 또한 부착 촉진 프라이머로서 기능할 수도 있다. 예를 들어, 층간 부착과 인쇄판의 내구성을 개선시키기 위해 다른 층들을 사용할 수 있다. 화상화 방법은 상기한 바와 같다.

또한, 본 발명은 적외선 또는 근적외선 레이저로 화상화가능한 인쇄판과 같은 플렉소그래픽 인쇄판에 관한 것이다. 일반적으로, 적외선 또는 근적외선 레이저로 화상화가능한 플렉소그래픽 인쇄판은 적어도 폴리에스테르판 또는 시트형 기판, UV 경화성 층 및 그 위에 코팅된 방사선 흡수층을 포함한다. 본 발명에서, 방사선 흡수층은 상기한 바와 같은 화학식 -X-Sp-Alk로 표시되는 기를 포함하는 하나 이상의 유기기가 부착된 안료를 포함하는 하나 이상의 개질된 안료 생성물 및 임의의 중합체 수지 또는 결합제를 포함한다. 기판 또는 코팅된 인쇄판의 표면에 대한 보호층이 본 발명에 사용될 수도 있다. 예를 들어, 층간 부착과 인쇄판의 내구성을 개선시키기 위해 다른 층들을 사용할 수 있다. 화상화 공정에서, 그라비어 또는 플렉소그래픽 인쇄판은 방사선 흡수층 또는 이 층에 인접한 층들을 제거하거나 또는 화학적으로 개질시킬 수 있는 레이저 광원 또는 다른 광원에 선택적으로 노출된다. 레이저 광원은 인쇄판 상의 패턴을 규정하고, 패턴을 규정하는 방사선 흡수층의 일부만을 제거하거나 개질시킬 것이다. 이후, 인쇄판은 UV 에너지에 노출될 수 있다. 이어서, 인쇄판은 동일한 패턴을 규정하는 임의의 잔존하는 비노출 영역(들)을 제거할 수 있는 용매로 처리하여 추가로 현상할 수 있다. 상기 인쇄판에 대한 각종 종래의 성분과 기술의 상세한 내용은 전문을 본 명세서에 참고로 포함시킨 유럽 특허 출원 제EP 0928685 A2호에 기재되어 있다.

본 발명은 추가로 열 전사 기록재에 관한 것이다. 일반적으로, 열 전사 기록재는 잉크층, 광열층 및 지지체를 포함한다. 본 발명에서, 광열층은 임의의 중합체 수지 또는 결합제, 및 상기한 바와 같은 화학식 -X-Sp-Alk로 표시되는 기를 포함하는 하나 이상의 유기기가 부착된 안료를 포함하는 하나 이상의 개질된 안료 생성물을 포함한다. 기판 또는 코팅 인쇄판의 표면에 대한 보호층이 본 발명에 사용될 수 있다. 예를 들어 기록재의 층간 부착성을 개선시키거나 층들 사이에 쿠션을 제공하기 위해 다른 층들을 사용할 수 있다. 화상화 공정에서, 기록재는 지지체를 통해 레이저에 노출될 수 있고, 열 전사 기록재는 수용재와 접촉한다. 레이저 광원은 기록재 상에 패턴을 규정하고, 화상을 수용재에 전사시킬 것이다. 상기 광열 기록재에 대한 각종 종래의 성분과 기술의 상세한 내용은 전문을 본 명세서에 참고로 포함시킨 일본 특허 출원 제JP10016395A호에 기재되어 있다. 이들 열 전사 기록재는 인쇄 시스템에서 색상 강화를 위해 사용될 수 있거나 또는 의료용 진단 시스템에 사용될 수도 있다.

본 발명은 추가로 다른 종류의 강화재에 관한 것이다. 일반적으로, 이들 강화재는 적어도 방사선 투과성 지지체, 방사선 경화성 층 및 수용층을 포함하다. 본 발명에서, 방사선 경화성 층은 임의의 중합체 수지 또는 결합제, 및 상기한 바와 같은 화학식 -X-Sp-Alk로 표시되는 기를 포함하는 하나 이상의 유기기가 부착된 안료를 포함하는 하나 이상의 개질된 안료 생성물을 포함한다. 기판 또는 코팅된 인쇄판의 표면에 대한 보호층이 본 발명에 사용될 수도 있다. 예를 들어 인쇄판의 내구성 및 층간 부착성을 개선시키기 위해 다른 층들을 사용할 수 있다. 화상화 공정에서, 강화재는 지지체를 통해 방사성 경화성 층을 경화시킬 수 있는 레이저 광원 또는 다른 광원에 선택적으로 노출된다. 레이저 광원은 인쇄판 상에 패턴을 규정하고, 상기 패턴을 규정하는 방사선 경화성 층의 일부만을 경화시킬 것이다. 이어서, 지지체는 제거된다. 경화된 화상은 수용층에 부착될 수 있고, 방사선 경화성 층의 비경화된 부분은 지지체와 함께 제거된다. 상기 인쇄판에 대한 각종 종래의 성분과 기술의 상세한 내용은 전문을 본 명세서에 참고로 포함시킨 유럽 특허 출원 제EP924568호에 기재되어 있다.

본 발명은 추가로 화상 디스플레이에 관한 것이다. 한 실시태양에서, 디스플레이는 액정 디스플레이 (LCD)이다. 액정 디스플레이의 예는 예를 들어 수퍼트위스티드 네마틱 (super twisted nematic: STN) 디스플레이 및 박막 트랜지스터 (TFT) 디스플레이를 포함한다. 이들 종류의 각 액정 디스플레이는 블랙 매트릭스 부재를 포함한다. 블랙 매트릭스는 일반적으로 감광성 코팅을 투명 기판에 도포하고, 코팅을 화상형태로 (imagewise) 노출시키고, 코팅을 현상 및 건조시킴으로써 형성된다. 본 발명에서 감광성 코팅은 감광성 수지, 용매 및 상기한 바와 같은 화학식 -X-Sp-Alk로 표시되는 기를 포함하는 하나 이상의 유기기가 부착된 안료를 포함하는 하나 이상의 개질된 안료 생성물을 포함한다. 컬러 필터는 추가로 착색층을 포함한다. 착색층은 예를 들어 적색, 녹색 및 황색, 또는 시안, 마젠타 및 황색일 수 있다. 상기한 블랙 매트릭스에 대한 각종 종래의 성분과 기술의 상세한 내용은 전문을 본 명세서에 참고로 포함시킨 일본 특허 제JP11062119호, 제JP10300921호, 제JP11006914호, 제JP11014822호 및 제JP11142639호에 기재되어 있다.

다른 실시태양에서, 본 발명은 전기영동 화상 디스플레이에 관한 것이다. 일반적으로, 전기영동 디스플레이는 2개의 전극들 (하나는 투명함) 사이에 특정 배열의 입자를 포함한다. 입자는 전하를 보유하여 전극의 극성 변화에 반응할 수 있다. 따라서, 입자는 안료의 상대 전하에 따라 어느 한 전극쪽으로 또는 그로부터멀리 이동할 것이다. 이러한 방식으로, 화상이 형성되어 투명 전극을 통해 보일 수 있다.

본 발명의 전기영동 디스플레이는 유전 유체 및 그 내부에 현탁된 입자를 포함하는 마이크로캡슐의 배열을 포함한다. 본 발명에서, 전기영동 디스플레이 내의 마이크로캡슐은 상기한 바와 같은 화학식 -X-Sp-Alk로 표시되는 기를 포함하는 하나 이상의 유기기가 부착된 안료를 포함하는 하나 이상의 개질된 안료 생성물을 포함한다. 이들 디스플레이에서, 유전 유체는 개질된 안료 생성물과 상용성인 임의의 유체일 수 있다. 상기 유체는 또한 개질된 안료 생성물과 상이한 색상을 가져서 가시적 콘트라스트를 제공할 수 있다. 따라서, 마이크로캡슐은 유전 유체 내에 본 발명의 개질된 안료 생성물의 분산액을 포함한다.

본 발명은 추가로 비수성 잉크 및 코팅 조성물에서의 개질된 안료 생성물의 용도에 관한 것이다. 일반적으로, 잉크 조성물은 액체 비히클 및 안료를 포함한다. 코팅 조성물은 일반적으로 액체 비히클, 결합제 및 안료를 포함한다. 본 발명의 잉크 및 코팅 조성물에서, 안료는 상기한 바와 같은 화학식 -X-Sp-Alk로 표시되는 기를 포함하는 하나 이상의 유기기가 부착된 안료를 포함하는 개질된 안료 생성물이다. 이들 조성물 내의 용매는 비수성 용매, 예를 들어 방향족 또는 지방족 탄화수소, 알콜, 케톤 및 에스테르이다.

또다른 실시태양에서, 본 발명은 상기한 바와 같은 화학식 -X-Sp-Alk로 표시되는 기를 포함하는 하나 이상의 유기기가 부착된 안료를 포함하는 개질된 안료 생성물 및 비히클을 포함하는 비수성 잉크젯 잉크 조성물에 관한 것이다. 안료는 임의의 컬러 안료일 수 있다. 비히클은 비수성 액체 비히클일 수 있다. 그 예는 지방족 탄화수소, 예를 들어 Norpar

본 발명은 추가로 중합체 및 개질된 안료 생성물을 포함하는 중합체 조성물에서의 개질된 안료 생성물의 용도에 관한 것이다. 개질된 안료 생성물은 상기한 바와 같은 화학식 -X-Sp-Alk로 표시되는 기를 포함하는 하나 이상의 유기기가 부착된 안료를 포함한다. 부착된 유기기는 중합체 조성물의 중합체와의 상용성이 개선될 수 있어서, 조성물에 개선된 특성을 추가로 부여할 수 있다.

또한, 본 발명은 토너 조성물에서의 개질된 안료 생성물의 용도에 관한 것이다. 전자사진술에서, 정전계 패턴 (잠상)을 포함하는 화상은 전자사진 부재의 절연면 상에 형성된다. 대개, 화상은 반대 전하의 토너 분말과 접촉하여 가시화되거나 현상된다. 이어서 토너 화상은 전사 매체, 예를 들어 종이에 전사되고 열 및(또는) 압력에 의해 정착된다.

일반적으로, 토너 조성물은 결합제 수지 및 그 안에 분산된 안료를 포함한다. 본 발명에서, 안료는 상기한 바와 같은 화학식 -X-Sp-Alk로 표시되는 기를 포함하는 하나 이상의 유기기가 부착된 안료를 포함하는 개질된 안료 생성물이다. 토너 조성물은 건조 분말 (건조 토너와 캐리어 입자로 구성된 2성분계 포함) 또는액체 형태일 수 있다.

본 발명은 하기 실시예에 의해 보다 분명해질 것이지만, 이들 실시예는 본 발명을 단순히 예시하고자 한 것이다.

<실시예 1>

중합체의 제조

말레산 무수물 17 g과 분자량 1,330의 폴리이소부틸렌 230 g (미국 일리노이주 시카고 소재의 Amoco사 제품)을 질소 하에서 기계적으로 교반하면서 200℃에서 18시간 동안 가열하였다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 18.7 g의 p-페닐렌디아민을 첨가하였다. 이어서, 반응 혼합물을 200℃에서 4시간 동안 가열하였다. 냉각시킨 후, 헥산을 첨가하고, 일부 고체를 원심분리에 의해 제거하고, 잔류 용액을 진공 농축하였다. 중합체는 N-(p-아미노페닐)폴리이소부테닐숙신이미드이었다.

<실시예 2>

중합체의 제조

말레산 무수물 9.3 g과 분자량 940의 폴리이소부틸렌 80 g (미국 일리노이주 시카고 소재의 Amoco사 제품)을 질소 하에서 기계적으로 교반하면서 200℃에서 18시간 동안 가열하였다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 10.3 g의 p-페닐렌디아민을 첨가하였다. 이어서, 반응 혼합물을 200℃에서 3시간 동안 가열하였다. 냉각시킨 후, 헥산을 첨가하고, 일부 고체를 원심분리에 의해 제거하고, 잔류 용액을 진공 농축하였다. 중합체는 N-(p-아미노페닐)폴리이소부테닐숙신이미드이었다.

<실시예 3>

개질된 안료 생성물의 제조

물 100 g 중의 1.87 g의 NaNO ₂ 용액을 40.8 g의 실시예 1의 중합체, 300 ㎖의 헥산, 2.60 g의 메탄술폰산 및 40 g의 카본 블랙의 교반 혼합물에 적가하였다. 카본 블랙의 표면적은 112 ㎡/g이고 DPBA는 60 ㎖/100 g이었다. 첨가가 완료되었을 때, 혼합물을 70℃로 가열하고, 추가로 1시간 동안 계속 교반하였다. 혼합물을 냉각시키고 수성층을 제거하였다. 생성 물질은 개질된 안료 생성물, 즉 폴리이소부테닐숙신이미딜페닐기가 부착된 개질 탄소 제품의 헥산내 분산물이었다. 생성물을 다공성 탄소 멤브레인을 갖는 투석여과 장치에서 헥산으로 정제하였다.

<실시예 4>

개질된 안료 생성물의 제조

물 50 g 중의 1.60 g의 NaNO ₂ 용액을 26.9 g의 실시예 2의 중합체, 150 ㎖의 헥산, 2.32 g의 메탄술폰산 및 20 g의 카본 블랙의 교반 혼합물에 적가하였다. 카본 블랙의 표면적은 200 ㎡/g이고 DPBA는 117 ㎖/100 g이었다. 첨가가 완료되었을 때, 혼합물을 70℃로 가열하고, 추가로 1시간 동안 계속 교반하였다. 혼합물을 냉각시키고 수성층을 제거하였다. 생성 물질은 개질된 안료 생성물, 즉 폴리이소부테닐숙신이미딜페닐기가 부착된 개질 탄소 제품의 헥산내 분산물이었다. 생성물을 다공성 탄소 멤브레인을 갖는 투석여과 장치에서 헥산으로 정제하였다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 개질된 안료 생성물은 광범위한 용도, 특히 비수성 분산 조성물 및 인쇄판에 유용하다. 또다른 용도는 전기영동 디스플레이, 잉크, 코팅 및 플라스틱을 포함한다.

본 발명의 상기 바람직한 실시태양의 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제시된 것이다. 본 발명을 구체적으로 개시된 형태로 제한하고자 한 것이 아니다. 상기한 교시내용에 비추어 변형 및 변화가 가능하거나, 본 발명의 실시로부터 변형 및 변화를 달성할 수 있다. 실시태양은 본 발명의 원리와 당업자가 본 발명을 각종 실시태양으로 및 고려되는 특정 용도에 적합한 각종 변형 형태로 이용하도록 하기 위한 실제적인 적용을 설명하기 위해 선택되고 기재된 것이다. 본 발명의 범위는 하기 특허청구범위 및 그의 균등물에 의해 정의되는 것으로 의도된다.