JP2004168967A

JP2004168967A - アセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体を含有する着色組成物

Info

Publication number: JP2004168967A
Application number: JP2002339180A
Authority: JP
Inventors: Yuji Ohashi; 裕二大橋; Toshio Takei; 俊夫武井; Masaki Hosaka; 正喜保坂; Hiroshi Maki; 博志牧; Yoshitomo Yonehara; 祥友米原
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 2002-11-22
Filing date: 2002-11-22
Publication date: 2004-06-17

Abstract

【課題】黄色から橙色までの範囲内で、高い彩度を有する有機顔料固溶体を含有する着色組成物を提供する。
【解決手段】アゾベンゼン骨格のフェニル基が置換基としてｍ−位にフッ化メチル基を有する式（１）のアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料（ａ）と、アゾベンゼン骨格が置換基としてｍ−位にニトロ基を、ｐ−位に塩素を有する式（２）のアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料（ｂ）からなる有機顔料固溶体を含有する着色組成物。

【選択図】なし。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２種類のアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料からなる固溶体を含有する着色組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、顔料着色組成物においては、所望の色相を得るために複数種の顔料を混合して調色が行われる。しかし、異種顔料を混合して調色した場合、ビヒクル中でしばしば凝集し、分散塗膜の彩度が低下するという問題が生じる。このような問題の解決策の一つとして、複数種の顔料を単に混合するだけではなく、固溶体を形成させることによって、凝集を起こしにくく彩度の高い顔料着色組成物を得る試みがなされている。
【０００３】
従来、黄色系顔料固溶体として、高い彩度を有する黄鉛、モリブデートオレンジなどのクロム酸系顔料からなる無機顔料固溶体が広く用いられてきた。しかしながら、近年、これら重金属を含有する無機顔料が、環境汚染の原因となることから忌避される傾向にある。
【０００４】
黄色系無機顔料固溶体に代わる黄色系有機顔料固溶体としては、ハロゲノイソインドリノンと、イソインドリンとからなるアゾメチン顔料固溶体の製造方法が開示され、該製造方法によって得られる顔料が黄色から橙色の色相を呈することが知られている（たとえば、特許文献１参照。）。しかしながら、この製造方法によって得られる顔料は、固溶体としての性質を示さず、呈する色相の幅も狭いという問題があった。
【０００５】
一方、アントラキノン系黄色顔料固溶体をカラーフィルター用顔料組成物の色材として利用した例（たとえば、特許文献２参照。）があるが、該顔料固溶体の色相は黄色のみである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平２−１１３０７４号公報
【特許文献２】
特開平５−３３９５１２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、黄色から橙色までの範囲内で、高い彩度を有する有機顔料固溶体を含有する着色組成物を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、下記式（１）で表される顔料（ａ）と、下記式（２）で表される顔料（ｂ）とからなるアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体が高い彩度を有し、前記顔料（ａ）と顔料（ｂ）の組成比を変えることによって、黄色から橙色までの範囲内で、任意の色相を呈する顔料固溶体が得られることを見いだし、該顔料固溶体を含有する着色組成物を提供することによって上記課題を解決した。
【０００９】
【化３】

【００１０】
【化４】

【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の着色組成物は、上記式（１）で表される黄色の顔料（ａ）、および上記式（２）で表される橙色の顔料（ｂ）からなるアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体を含有する。以下、「本発明のアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体を含有する着色組成物」を「本発明の着色組成物」と、「式（１）で表される黄色の顔料（ａ）」を「顔料（ａ）」と、「式（２）で表される橙色の顔料（ｂ）」を「顔料（ｂ）」と、それぞれ略記する。
【００１２】
本発明の着色組成物が含有する、顔料（ａ）と顔料（ｂ）からなるアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体の色相は、該固溶体の構成成分比率を変えることによって、黄色から橙色まで連続的に変化するという特徴を有している。また該固溶体は、従来使用されてきた黄鉛、モリブデートオレンジなどのクロム酸系顔料、あるいはその固溶体からなる色材に匹敵する高い彩度を有するので、毒性が高くその使用が厳しく規制されている該無機顔料固溶体に代わる安全な色材として、トラフィックペイント、自動車用塗料、印刷インキ、あるいはプラスチック色材などの着色組成物の用途に広く使用することができる。
【００１３】
本発明の着色組成物の色材となるアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体は、ホスト−ゲストタイプの置換型固溶体であり、その結晶構造は、顔料（ａ）または顔料（ｂ）をホストとする結晶構造の一部が、顔料（ｂ）または顔料（ａ）のゲスト分子によって置換された構造である。したがって、本発明の着色組成物の色材となるアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体の粉末Ｘ線回折パターンは、ホスト顔料である顔料（ａ）または顔料（ｂ）の粉末Ｘ線パターンに類似し、複数現れる粉末Ｘ線回折ピーク位置は、顔料（ａ）と、顔料（ｂ）の比率によって連続的に変化し、顔料（ａ）Ｘｍｏｌ％、および顔料（ｂ）（１００−Ｘ）ｍｏｌ％からなるアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体の粉末Ｘ線回折における最大ピークの位置（Ｘ線回折角２θ）は、｛（２７．４−０．０１３Ｘ）±０．３｝°にあるという特徴を有している。
【００１４】
本発明の着色組成物に用いるアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体は、有機顔料固溶体の製造方法として公知の方法によって製造することができる。有機顔料固溶体の一般的な製造方法は、溶解析出法、合成法、摩砕法に大別される。本発明の着色組成物の色材となるアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体は、そのいずれの方法によっても製造することができる。
【００１５】
上記の製造方法により作製した、本発明の着色組成物の色材となるアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体は、しばしば結晶性が低く、結晶構造に由来する粉末Ｘ線パターンが必ずしも明確に観察されない場合があるが、溶剤中に分散させた状態で、撹拌しながら加熱することによって結晶性を高くすることができる。溶剤としては、たとえば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、イソブタノール、エチレングリコールモノブチレエーテルなどのアルコール類、トルエン、キシレン、ニトロベンゼンなどの芳香族系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、２−エトキシエチルアセテートなどのエステル類、ジメチルフォルムアミド、ジメチルスルフォキシド、Ｎ−メチルピロリドンなどの非プロトン性極性溶剤などを使用するのが好ましく、加熱温度は５０℃以上が好ましい。
【００１６】
また、上記の溶剤中での加熱処理によって、あるいは、塩などの摩砕剤およびジエチレングリコールなどの摩砕助剤とともに、顔料固溶体をニーダーあるいは、ボールミル中で摩砕するなどの摩砕処理によって、顔料固溶体結晶の粒子径を制御することができる。要求される顔料の粒子径は、その用途によって異なるが、カラーフィルター、印刷インキ、塗料、プラスチックなどの色材として用いられる顔料の１次粒子径は数十から数百ｎｍが一般的であり、特に透明性が要求されるカラーフィルター用途には、５０ｎｍ以下が、隠蔽性が要求されるトラフィックペイント用途には３００ｎｍ以上が好ましい。
【００１７】
本発明の着色組成物の色材となるアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体の結晶構造は、固溶体製造方法および、溶剤加熱処理などの顔料化条件の違いにより、同一の構成成分比率であっても異なる場合があり、結晶構造の違いによって色相は微妙に変化するが、顔料（ａ）と顔料（ｂ）の仕込み比率を変えることで、黄色から橙色の所望の色相を得ることができる。また、１次粒子径を制御することにより、所望の透明性または、隠蔽性を得ることもできる。さらには、分散剤、界面活性剤、レベリング剤などの併用により、目的の用途に適した分散性などの性質を顔料固溶体に付与することができる。
【００１８】
本発明の着色組成物の色材となるアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体の構成成分である顔料（ａ）と顔料（ｂ）の比率は、特に限定されるものではない。本発明の着色組成物は、アセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体の構成成分比率と同一の比率で、顔料（ａ）と顔料（ｂ）を単に混合した調色物を含有する着色組成物に比べて、色相が黄味であり、特に顔料（ａ）の成分比率が５０ｍｏｌ％以上のアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体を使用した場合には、本発明の着色組成物の色相は、黄鉛を色材とする着色物に匹敵する高彩度の色相を呈する。
【００１９】
本発明の着色組成物は、アセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体をビヒクル中に分散することによって得られる。ビヒクル、溶剤、分散剤、界面活性剤、レベリング剤などの添加剤の種類と組成および、分散方法は目的とする用途によって異なるが、いずれも公知慣用の方法によって製造することができる。
【００２０】
本発明の着色組成物を含有する塗料は、たとえばトラフィックペイントの場合、アセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体を、無溶剤型石油系樹脂と加熱溶融状態で混練して分散させることにより、また、自動車用塗料の場合は、アルキド樹脂、アクリル樹脂などの熱硬化性樹脂、顔料誘導体などのシナジスト、ポリエステル系、ウレタン系、アクリル系などの分散剤とともに、ビーズミルなどを使用してビヒクル中に分散させた後、メラミン樹脂などの硬化剤及び、有機酸などの硬化触媒、シリコン樹脂などのレベリング剤などを配合することにより得られる。
【００２１】
本発明の着色組成物を含有する印刷インキは、たとえば、アセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体を、ロジン系樹脂などの天然樹脂または、フェノール系樹脂などの合成樹脂、乾性油、可塑剤、溶剤、ドライヤー、その他添加剤などを含有するワニスとを、ロールミルなどを使用して練肉することにより得られる。
【００２２】
また、本発明の着色組成物を含有する樹脂着色コンパウンドは、アセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体を、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレンなどの熱可塑性プラスチックと加熱溶融状態で混練することにより得られる。
【００２３】
本発明のアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体を含有する着色組成物は、一般の黄色ないし橙色アゾ系顔料の調色物に比べて、彩度が高く、また、耐候性、耐熱性および耐溶剤性にも優れている。さらに、クロム酸系顔料、とりわけ黄鉛に匹敵する色相と彩度を有し、着色力が高い。本発明の着色組成物は、重金属を含有しないので、環境に与える負荷が小さく、且つ幅広い色相を有しており、トラフィックペイント、自動車用塗料、印刷インキ、あるいはプラスチック色材、カラーフィルターなどの用途に適している。
【００２４】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。なお、特に断らない限り、「％」は「質量％」を表す。
【００２５】
＜調製例１＞
顔料（ａ）として、大日本インキ化学工業（株）製Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５４「ＳｙｍｕｌｅｒＦａｓｔＹｅｌｌｏｗ４１９２」９．１ｇ、顔料（ｂ）として、大日本インキ化学工業（株）製Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ３６「ＳｙｍｕｌｅｒＦａｓｔＯｒａｎｇｅ４１８３Ｈ」３．１ｇを、０℃の９５％濃硫酸３００ｍｌに溶解した。該溶液を、１ｌの氷水中に攪拌しながら滴下し、アセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体を析出させた。析出した該顔料固溶体を吸引濾過し、洗浄液が中性になるまで水洗した。得られた含水圧搾ケーキを、３ｌの水に分散し、室温で２時間攪拌した。吸引濾過、水洗後、１３０℃で２時間加熱し乾燥させた。さらに、イソブタノール２００ｍｌ中で４時間攪拌しながら還流し、結晶成長処理した。放冷後、該顔料固溶体を吸引濾過し、メタノール、水の順に洗浄し、得られた含水圧搾ケーキを、１３０℃で２時間加熱乾燥し、黄みの橙色を呈するアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体１１．６ｇを得た。この場合の顔料（ａ）の仕込み比率（Ｘ）は７５ｍｏｌ％であった。
【００２６】
得られたアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体の元素分析測定結果を以下に示す。カッコ内の数値は理論値を示す。測定値は、誤差範囲内で理論値と一致した。
Ｃ：５１．９％（５２．２％）
Ｈ：３．４％（３．４％）
Ｎ：１７．６％（１８．０％）
得られたアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体（１）の粉末Ｘ線回折による分析の結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】

【００２８】
また、顔料（ａ）（大日本インキ化学工業（株）製「ＳｙｍｕｌｅｒＦａｓｔＹｅｌｌｏｗ４１９２」）の粉末Ｘ線回折による分析の結果を表２に示す。
【００２９】
【表２】

【００３０】
表１および表２の結果から、アセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体の粉末Ｘ線回折パターンは、ホスト顔料である顔料（ａ）の粉末Ｘ線回折パターンに類似していることが、また表１からは、アセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体（１）のＸ線回折角２θが、｛（２７．４−０．０１３Ｘ）±０．３｝°＝（２６．２６±０．３）°（Ｘ＝７５）に最大ピークを示す結晶構造を有することがわかる。
調製例１で調製したアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体の色相は、目視検査の結果、黄鉛Ｇに類似の、橙みの黄色を呈していた。
【００３１】
＜調製例２＞希釈用白色塗料の調製
石原産業（株）製酸化チタン「タイペークＲ−９３０」１３２ｇ、前記アクリル樹脂「アクリディック４７−７１２」（固形分５０％）７４．８ｇ、キシレンとｎ−ブタノールの混合溶剤（質量比３：１）２６．４ｇ、および直径３ｍｍのガラスビーズ２５０ｇを、ペイントコンディショナーで１時間分散した後、前記アクリル樹脂「アクリディック４７−７１２」（固形分５０％）１７４．５ｇ、および前記メラミン樹脂「スーパーベッカミンＬ−１１７−６０」（固形分６０％）３２．３ｇを加え、希釈用白色塗料を作製した。
【００３２】
＜比較調製例１＞
大日本インキ化学工業（株）製「ＳｙｍｕｌｅｒＦａｓｔＹｅｌｌｏｗ４１９２」（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５４）１５ｇ、大日本インキ化学工業（株）製熱硬化性アクリル樹脂「アクリディック４７−７１２」（不揮発分５０％）３０ｇ、キシレンとｎ−ブタノールの混合溶剤（質量比３：１）４０ｇ、および直径３ｍｍのガラスビーズ８０ｇを、ペイントコンディショナーで２時間分散した後、前記アクリル樹脂「アクリディック４７−７１２」（不揮発分５０％）９０ｇ、および大日本インキ化学工業（株）製メラミン樹脂「スーパーベッカミンＬ−１１７−６０」（不揮発分６０％）２５ｇを加え、黄色アセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料を色材とする塗料を作製した。
【００３３】
＜比較調製例２＞
比較調製例１における、大日本インキ化学工業（株）製「ＳｙｍｕｌｅｒＦａｓｔＹｅｌｌｏｗ４１９２」（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５４）１５ｇを、大日本インキ化学工業（株）製「ＳｙｍｕｌｅｒＦａｓｔＯｒａｎｇｅ４１８３Ｈ」（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ３６）１５ｇに変更した以外は、比較調製例１と同様にして、橙色アセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料を色材とする塗料を作製した。
【００３４】
（実施例１）
調製例１によって製造したアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体１５ｇ、大日本インキ化学工業（株）製熱硬化性アクリル樹脂「アクリディック４７−７１２」（不揮発分５０％）３０ｇ、キシレンとｎ−ブタノールの混合溶剤（質量比３：１）４０ｇ、および直径３ｍｍのガラスビーズ８０ｇを、ペイントコンディショナーで２時間分散した後、前記アクリル樹脂「アクリディック４７−７１２」（不揮発分５０％）９０ｇ、および大日本インキ化学工業（株）製メラミン樹脂「スーパーベッカミンＬ−１１７−６０」（不揮発分６０％）２５ｇを加え、アセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体を含有する着色組成物である塗料を作製した。
【００３５】
（比較例１）
比較調製例１で製造した黄色塗料７４．４ｇと、比較調製例２で製造した橙色塗料各２５．６ｇを混合し、黄色アセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料および、橙色アセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料を色材とする塗料を作製した。この場合、「ＳｙｍｕｌｅｒＦａｓｔＹｅｌｌｏｗ４１９２」と「ＳｙｍｕｌｅｒＦａｓｔＯｒａｎｇｅ４１８３Ｈ」の混合モル比は、７５：２５であった。
【００３６】
上記実施例１および比較例１で作製したそれぞれの塗料６０ｇに、調製例２で作製した希釈用白色塗料１５ｇ、および希釈溶剤（ソルベッソ＃１００：キシレン：酢酸エチル：ｎ−ブタノール＝４：３：２：１）４３ｇを混合した後、鋼板にスプレー塗装し、１４０℃で２０分焼付して色度評価用試料とした。
各色度評価用試料につき、（株）日立製作所製分光光度計「Ｕ−３０００」を使用して色度を測定し、その結果を表３に示した。
【００３７】
【表３】

【００３８】
色材としてアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体を使用した本発明の着色組成物である実施例１の塗料は、該アセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体の成分である二種の顔料を物理的に混合した比較例１の塗料に比べて彩度が高い。また、ａ＊が小さくｂ＊が大きく、黄鉛を色材とする塗料から得られる塗膜と同等の黄みの橙色を呈していた。
【００３９】
（実施例２）
調製例１によって製造したアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体０．４ｇ、大日本インキ化学工業（株）製平版インキ用ビヒクル「ＭＧ−６３」１．６ｇを、フーバーマーラーで練肉し、アセトアニリドベンツイミダゾロンアゾ顔料固溶体を色材とする平版インキを調製した。得られた平版インキ０．２ｇに、大日本インキ化学工業（株）製白色平版インキ「ニューチャンピオン白」２ｇを加え、フーバーマーラーで練肉し、展色試験用平版インキを作製した。
【００４０】
（比較例２）
実施例２における、調製例１によって製造したアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体０．４ｇを、大日本インキ化学工業（株）製「ＳｙｍｕｌｅｒＦａｓｔＹｅｌｌｏｗ４１９２」）（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５４）０．３ｇ、および大日本インキ化学工業（株）製「ＳｙｍｕｌｅｒＦａｓｔＯｒａｎｇｅ４１８３Ｈ」（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ３６）０．１ｇに変更した以外は、実施例２と同様にして、黄色アセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料及び、橙色アセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料を色材とする平版インキを調製した。
【００４１】
この場合、「ＳｙｍｕｌｅｒＦａｓｔＹｅｌｌｏｗ４１９２」と「ＳｙｍｕｌｅｒＦａｓｔＯｒａｎｇｅ４１８３Ｈ」の混合モル比は、７５：２５であった。得られた平版インキ０．２ｇに、大日本インキ化学工業（株）製白色平版インキ「ニューチャンピオン白」２ｇを加え、フーバーマーラーで練肉し、展色試験用インキを作製した。
実施例２および比較例２で得られた展色試験用平版インキを展色紙上に展色後、日立製作所製分光光度計Ｕ−３０００により色相及び彩度を評価した。結果を表４に示す。
【００４２】
【表４】

【００４３】
実施例２の平版インキは、比較例２の平版インキインキに比べて彩度が高い。ａ＊が小さくｂ＊が大きく、黄鉛を色材とする平版インキから得られる塗膜と同等の黄みの橙色を呈していた。
【００４４】
【発明の効果】
前記式（１）で表される顔料（ａ）と、前記式（２）で表される顔料（ｂ）からなるアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体を含有する本発明の着色組成物は、単に顔料（ａ）と顔料（ｂ）を物理的に混合しただけの着色組成物と比較して、黄色から橙色の間で高い彩度を有する。
色材として該アセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体を使用した塗料およびインキは、黄鉛を色材とする塗料やインキから得られる塗膜と同等の黄みの橙色を呈する。

Claims

下記式（１）で表される顔料（ａ）と、下記式（２）で表される顔料（ｂ）からなるアセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体を含有することを特徴とする着色組成物。
前記アセトアニリドベンツイミダゾロン系アゾ顔料固溶体に占める前記顔料（ａ）の成分比率が、５０ｍｏｌ％以上、１００ｍｏｌ％未満である請求項１に記載の着色組成物。
前記着色組成物が塗料である請求項１に記載の着色組成物。
前記着色組成物がインキである請求項１に記載の着色組成物。