JP2009057477A - 顔料組成物、顔料分散体およびインキ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ジケトピロロピロール系赤色顔料、キナクリドン系赤色顔料、チアジンインジゴ系赤色顔料、またはアントラキノン系赤色顔料に代表される赤色系統の顔料と、ベンゾイソインドール誘導体、片末端に水酸基を有する重合体とカルボン酸無水物の反応生成物で有って酸性官能基を有する分散剤および、溶剤からなる低粘度で、経時安定性に飛躍的に優れた顔料分散体が提供できる。
【選択図】なし
Description
そこで一般的には分散状態を良好に保つために分散剤が利用されている。分散剤は顔料に吸着する部位と、分散媒である溶剤に親和性の高い部位との構造を持ち合わせ、この2つの機能の部位のバランスで分散剤の性能は決まる。分散剤は被分散物である顔料の表面状態に合わせ種々のものが使用されているが、塩基性に偏った表面を有する顔料には酸性の分散剤が使用されるのが一般的である。この場合、酸性官能基が顔料の吸着部位となる。酸性の官能基としてカルボン酸を有する分散剤は、例えば特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4などに記載されている。
さらに、高度に微細化した顔料を含むものは、上記に示した顔料分散剤では十分な粘度低下と貯蔵安定性が得られない場合がある。その上、強固に凝集した微細な顔料粒子をほぐして、展色物にしたときに高い光沢と透明性を得るまで分散するには多大なエネルギーを必要とする。
R4は、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアシル基
、または、一般式(4)で表される置換基を表す。
−Y−(Z)k 一般式(4)
(式中、Yは、直接結合、−O−、−S(O)m−(ここでmは、0から3の整数を表す)、−CO−、−NR14−、−CONR14−、−SO2NR14−、−NR14CO−、−N
R14SO2−(ここでR14は、水素原子、アルキル基、またはヒドロキシアルキル基を表
す)、炭素数1〜12の直鎖または枝分かれしたアルキレン基あるいは、アルキル基、アミノ基、ニトロ基、水酸基、アルコキシ基、またはハロゲン原子で置換されてもよいベンゼン残基あるいはトリアジン残基、またはこれらの結合基を2個以上組み合わせた結合基を表す。Zはハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいフタルイミドメチル基、−NR15R16、−SO3・M/
n、または、−COO・M/nを表し、R15とR16はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいフェニル基、またはR15とR16とで一体となって更なる窒素、酸素または硫黄原子を含んでもよく、置換基を有してもよい複素環を表し、Mは水素イオン、1〜3価の金属イオン、または少なくとも1つがアルキル基で置換されているアンモニウムイオンを表し、nはMの価数を表す。kは1または2の整数を表す。)
R11は、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、アルコキシ基、アリールオキシ基、−S(O)mR17、−NR18R19、または−N2 +X-である。ただし、m
は0から3であり、R17は、水素原子、アルキル基、アリール基、またはハロゲン原子である。さらに、R18とR19は、互いに独立に、水素原子、または炭素数1〜12のアルキル基、またはR18とR19とで一体となって更なる窒素、酸素または硫黄原子を含んでもよい複素環を表す。Xは、ハロゲン原子を表す。]
一般式(8):
Z1は、−OH、または−NH2であり、
G1は、−R11O−で示される繰り返し単位であり、
G2は、−C(=O)R12O−で示される繰り返し単位であり、
G3は、−C(=O)R13C(=O)−OR14O−で示される繰り返し単位であり、
R11は炭素原子数2〜8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、又は炭素原子数3〜8のシクロアルキレン基であり、
R12は炭素原子数1〜8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、又は炭素原子数4〜8のシクロアルキレン基であり、
R13は炭素原子数2〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、炭素原子数2〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基、炭素原子数3〜20のシクロアルキレン基、又は炭素原子数6〜20アリーレン基であり、
R14は、−CH(R15)−CH(R16)−で示され、
R15とR16は、どちらか一方が水素原子であり、もう一方が炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数6〜20のアリール基、アルキル部分の炭素原子数1〜20のアルキルオキシメチレン基、アルケニル部分の炭素原子数2〜20のアルケニルオキシメチレン基、アリール部分の炭素原子数6〜20でアリール部分が場合によりハロゲン原子で置換されていることのあるアリールオキシメチレン基、N−メチレン−フタルイミド基であって、
R17は、前記R11、−C(=O)R12−、又は−C(=O)R13C(=O)−OR14−であり、m1は0〜100の整数であり、m2は0〜60の整数であり、m3は0〜30の整数であり、但しm1+m2+m3は1以上100以下であり、
一般式(8)における前記繰り返し単位G1〜G3の配置は、その順序を限定するものではなく、一般式(8)で表される重合体において、基X2と基R17との間に繰り返し単位G1〜G3が任意の順序で含まれていることを示し、更に、それらの繰り返し単位G1〜G3は、それぞれランダム型又はブロック型のどちらでもよい。〕
また、本発明は、Y1が、エチレン性不飽和二重結合を有することを特徴とする顔料分散体に関する。
また、本発明は、Y1が、エチレン性不飽和二重結合を二個以上有することを特徴とする顔料分散体に関する。
また、本発明は、m2が、3〜15の整数であることを特徴とする顔料分散体に関する。
また、本発明は、m1が2〜20の整数であり、m2が3〜15の整数であることを特徴とする顔料分散体に関する。
また、本発明は、m2が2以上のとき、複数のR12が、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、およびアルキル置換されたヘキサメチレン基からなる群から選択される異なる基であることを特徴とする顔料分散体に関する。
有してもよいアシル基を表す。
R2、R3、R5、R6、R7、R8、R9、R10は、互いに独立に、水素原子、置換基を有
してもよいアルキル基、フェニル基、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有してもよいアルコキシ基、または−NR12R13である。ただし、R12とR13は、互いに独立に、水素原子、または置換基を有してもよいアルキル基、またはR12とR13とで一体となって更なる窒素、酸素または硫黄原子を含んでもよい複素環を表す。
R4は、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアシル基、または、一般式(2)で表される置換基を表す。
(式中、Yは、直接結合、−O−、−S(O)m−(ここでmは、0から3の整数を表す)、−CO−、−NR14−、−CONR14−、−SO2NR14−、−NR14CO−、−NR14SO2−(ここでR14は、水素原子、アルキル基、またはヒドロキシアルキル基を表す)、炭素数1〜12の直鎖または枝分かれしたアルキレン基、およびアルキル基、アミノ基、ニトロ基、水酸基、アルコキシ基、またはハロゲン原子で置換されてもよいベンゼン残基あるいはトリアジン残基、またはこれらの結合基を2個以上組み合わせた結合基を表す。Zはハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいフタルイミドメチル基、−NR15R16、−SO3・M/n、または、−COO・M/nを表し、R15とR16はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいフェニル基、またはR15とR16とで一体となって更なる窒素、酸素または硫黄原子を含んでもよく、置換基を有してもよい複素環を表し、Mは水素イオン、1〜3価の金属イオン、または少なくとも1つがアルキル基で置換されているアンモニウムイオンを表し、nはMの価数を表す。kは1または2の整数を表す。)
基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、またはハロゲン原子である。さらに、R18とR19は、互いに独立に、水素原子、または置換基を有してもよいアルキル基、またはR18とR19とで一体となって更なる窒素、酸素または硫黄原子を含んでもよい複素環を表す。Xは、ハロゲン原子を示す。
ソペンチルオキシ基、ヘキシルオキシキ、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基、エトキシカルボニルメチル基、2−エチルヘキシルオキシカルボニルメチルオキシ基、アミノカルボニルメチルオキシ基、N,N−ジブチルアミノカルボニルメチルオキシ基、N−メチルアミノカルボニルメチルオキシ基、N−エチルアミノカルボニルメチルオキシ基、N−オクチルアミノカルボニルメチルオキシ基、N−メチル−N−ベンジルアミノカルボニルメチルオキシ基、ベンジルオキシ基、シアノメチルオキシ基等が挙げられる。
−2−イルアミノメチル基等が挙げられる。
この中で、高い結晶防止効果を持ちながら、広範な樹脂に対し優れた分散性を示すだけでなく、非集合性、非結晶性、粘度適性、塗膜光沢、鮮明性、貯蔵安定性に優れたインキ及び塗料を得ることが容易に達成できる本発明のベンゾイソインドール誘導体は、R4が
、一般式(5)または一般式(6)で表される置換基を有するものである。
式中、Yは、直接結合、−O−、−S(O)m−(ここでmは、0から3の整数を表す)、−CO−、−NR14−、−CONR14−、−SO2NR14−、−NR14CO−、−N
R14SO2−(ここでR1は、水素原子、アルキル基、またはヒドロキシアルキル基を表す)、炭素数が1〜12の直鎖または枝分かれしたアルキレン基、およびアルキル基、アミノ基、ニトロ基、水酸基、アルコキシ基、またはハロゲン原子で置換されてもよいベンゼン残基あるいはトリアジン残基、またはこれらの結合基を2個以上組み合わせた結合基を表す。R15とR16はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいフェニル基、またはR15とR16とで一体となって更なる窒素、酸素または硫黄原子を含んでもよく、置換基を有してもよい複素環を表す。kは1または2の整数を表す。
式中、Yは、直接結合、−O−、−S(O)m−(ここでmは、0から3の整数を表す)、−CO−、−NR14−、−CONR14−、−SO2NR14−、−NR14CO−、−N
R14SO2−(ここでR1は、水素原子、アルキル基、またはヒドロキシアルキル基を表す)、炭素数1〜12の直鎖または枝分かれしたアルキレン基、およびアルキル基、アミノ基、ニトロ基、水酸基、アルコキシ基、またはハロゲン原子で置換されてもよいベンゼン残基あるいはトリアジン残基、またはこれらの結合基を2個以上組み合わせた結合基を表す。Mは水素イオン、1〜3価の金属イオン、または少なくとも1つがアルキル基で置換されているアンモニウムイオンを表し、nはMの価数を表す。kは1または2の整数を表す。
(ただし、Meはメチル基、Etはエチル基、n−Prはノルマルプロピル基、i−Prは2−プロピル基、Buはブチル基、Hexはヘキシル基、Tolはパラトリル基、Acはアセチル基、Bzはベンゾイル基、Phはフェニル基を表す)。
ことができる。
Jは、前記一般式(1)及び前記一般式(4)においてそれぞれ独立に、−SO2−、−CO−、−CH2NHCOCH2−、−CH2−、又は直接結合を表し、
fは、1〜10の整数を表し、
R1及びR2は、それぞれ独立に、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルケニル基、置換されていてもよいフェニル基であるか、又はR1とR2と式中の窒素原子とが一緒になって、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子を含み、置換されていてもよい複素環残基を表し、
R3は、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルケニル基、又は置換されていてもよいフェニル基を表し、
R4、R5、R6、及びR7は、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルケニル基、又は置換されていてもよいフェニル基を表し、
Kは、−NR8−Z−NR9−又は直接結合を表し、
R8、及びR9は、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルケニル基、又は置換されていてもよいフェニル基を表し、
Zは、置換されていてもよいアルキレン基、置換されていてもよいアルケニレン基、又は置換されていてもよいフェニレン基を表し、
Wは、前記一般式(1)で示される置換基、又は前記一般式(3)で示される置換基を表し、そして
Qは、水酸基、アルコキシル基、前記一般式(1)で示される置換基、又は前記一般式(3)で示される置換基を表す。
式(7):−SO2Cl
式(8):−COCl
式(9):−CH2NHCOCH2Cl
式(10):−CH2Cl
また、有機色素がアゾ系色素である場合は、前記一般式(1)〜前記一般式(4)で示される置換基をあらかじめジアゾ成分(例えば、ジアゾ基を有する化合物)又はカップリング成分(例えば、アセトアミド基を有する化合物)に導入し、その後カップリング反応を行うことによってアゾ系顔料誘導体を製造することもできる。
前記例示したモノアルコール、1級モノアミン、2級モノアミン、及びモノチオールの群から選択される化合物を開始剤として、アルキレンオキサイド、ラクトン、ラクチド、及びジカルボン酸無水物とエポキシドとの組合せからなる群から選択される環状化合物を開環重合して、前記一般式(5)で示される重合体のうちZ1が−OHのものを製造することができる。但し、ジカルボン酸無水物とエポキシドとは必ず同時に用いられ、交互に重合させる。
一般式(11):
R31及びR32は、それぞれ独立して、水素原子、飽和若しくは不飽和の直鎖若しくは分枝の炭素原子数1〜20のアルキル基であり、
R33及びR34は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、並びに飽和若しくは不飽和の直鎖若しくは分枝の炭素原子数1〜9の低級アルキル基である。〕
本発明の分散剤(S)の原料として、特に好適なラクチドはラクチド(3,6−ジメチル−1,4−ジオキサン−2,5−ジオン)及びグリコリド(1,4−ジオキサン−2,5−ジオン)である。又、本発明の分散剤(S)の原料として前記ラクトン又はラクチドのうち、ラクトンが用いられるのが好ましい。
0.8≦[D]/[E]≦1.0
([D]はジカルボン酸無水物のモル数であり、[E]はエポキシドのモル数である)
であることが好ましい。0.8未満であるとエポキシドが残り好ましくなく、1.0を超えると、片末端に水酸基を有する重合体が得られず、片末端にカルボキシル基を有する重合体ができるので好ましくない。
エチレン性不飽和単量体としては、アクリル単量体とアクリル単量体以外の単量体とが挙げられる。アクリル単量体としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート類、(メタ)アクリルアミド(なお、「(メタ)アクリルアミド」と表記した場合には、アクリルアミド及び/又はメタクリルアミドを示すものとする。以下同じ。)、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、およびアクリロイルモルホリン等の(メタ)アクリルアミド類、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のアミノ基含有(メタ)アクリレート類が挙げられる。
本発明の顔料組成物において、塩基性基を有するシナジスト(Y)の配合量は、顔料100重量部に対し好ましくは1〜50重量部、更に好ましくは3〜30重量部、最も好ましくは5〜25重量部である。顔料100重量部に対し塩基性基を有するシナジスト(Y)が1重量部未満であると分散性が悪くなる場合があり、50重量部を超えると耐熱性、耐光性が悪くなる場合がある。また、分散剤(S)の配合量は、顔料100重量部に対し好ましくは0.1〜100重量部、更に好ましくは0.5〜75重量部、最も好ましくは1.0〜50重量部である。顔料100重量部に対し分散剤(S)が0.1重量部未満であると分散性が悪くなる場合があり、100重量部を超えるとこれも分散性が悪くなる場合がある。
次に、本発明の着色組成物について説明する。
トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの(メタ)アクリル酸エステル、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。
油脂化学工業製)、メガファックF171、F172、F173(大日本インキ化学工業製)、フロラードFc430、Fc431(住友スリーエム製)、ソルスパース13240、20000、24000、26000、28000などの各種ソルスパース分散剤(アビシア製)、ディスパービック111、160、161、162、163、164、170、182、2000、2001などの各種ディスパービック分散剤(ビックケミー
製)、アジスパーPB711、PB411、PB111、PB814、PB821、PB822などの各種アジスパー分散剤(味の素ファインテクノ製)、エフカ46、47などのエフカ分散剤(エフカーケミカルズ社製)などが挙げられる。
ブタン−1−オン等のアセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサンソン、2−クロルチオキサンソン、2−メチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、2,4−ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系光重合開始剤、2,4,6−トリクロロ−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ピペロニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−スチリル−s−トリアジン、2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(ピペロニル)−6−トリアジン、2,4−トリクロロメチル(4’−メトキシスチリル)−6−トリアジン等のトリアジン系光重合開始剤、ボレート系光重合開始剤、カルバゾール系光重合開始剤、イミダゾール系光重合開始剤等が用いられる。光重合開始剤は、着色組成物中の顔料組成物100重量部に対して、5〜200重量部、好ましくは10〜150重量部の量で用いることができる。
本発明の着色組成物は、カラーフィルタの製造に用いられる場合には、遠心分離、焼結フィルター、メンブレンフィルター等の手段にて、5μm以上の粗大粒子、好ましくは1μm以上の粗大粒子、さらに好ましくは0.5μm以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。
本発明の顔料分散体は、非水系、水系、または無溶剤系の塗料、グラビアインキ、オフセットインキ、インキジェットインキ、カラーフィルタ用インキ、デジタルペーパー用インキ、プラスチック着色剤等に利用できる。
[製造例1−化合物(1)の合成−]
氷冷下、下に示す化合物(I)50gに四塩化炭素1000mLを加えた。クロロスルホン酸200gを2時間かけて滴下した後、55℃で1時間攪拌する。そこに、塩化チオニル75gを滴下し、さらに2時間攪拌した。室温まで冷却した後、氷500gにあけ、有機層を分離した。再沈殿により、化合物(1)を40g得た。今後の反応において、特に問題のない限り、室温まで冷却した反応混合物の四塩化炭素溶液を次の反応に用いることができる。
化合物(1)5.21gを、THF50mLと蒸留水200mLの混合溶媒中、80℃で5時間攪拌した。反応液を室温に冷却した後、ろ過することにより化合物(2)を4.33g得た。同定は、1H−NMRおよびMALDI−TOFMSで行った。
[製造例3−化合物(3)の合成−]
オートクレーブ中、化合物(2)10.4gと希硫酸200mLとを150℃で3時間加熱した。反応液を、氷500g中にあけ、ろ過することにより化合物(3)を7.78g得た。同定は、1H−NMR、MALDI−TOFMSおよび単結晶X線構造解析で行
った。
[製造例4−化合物(35)の合成−]
化合物(3)11.2gをジメチルスルホキシド40mL中に溶解させ、トリエチルアミンを17.1mL加え、攪拌した。ビス(2−ブロモエチル)エーテル6.7mLをジメチルスルホキシド30mLに溶解させたものを、室温にて15分かけて滴下した。室温で72時間攪拌した後、酢酸エチルで抽出し、化合物(35)を10.5g得た。同定は、1H−NMR、13C−NMRおよびMALDI−TOFMSで行った。
[製造例5−化合物(49)の合成−]
化合物(3)28.2gとリン酸トリメチル14.8gとを混合し、150℃で45分攪拌した。反応液を室温まで冷却した。そこに、水酸化ナトリウム水溶液(水酸化ナトリウム20gを蒸留水100mLに溶解させたもの)を加え、室温で激しく攪拌した。徐々
に発熱がはじまるので、反応液の温度が、50℃を超えないように冷却する。3時間攪拌した後、反応混合物をクロロホルムで抽出し、カラムクロマトグラフィーにより化合物(49)を12.9g得た。同定は、1H−NMRおよびMALDI−TOFMSで行った
。
[製造例6−化合物(7)の合成−]
化合物(3)11.5gに氷250gを加え、濃塩酸50mLを徐々に加えた。反応液の温度が5℃以下になるように保ちながら、亜硝酸ナトリウム3.3gの水溶液20mLを30分かけて滴下した。氷冷下で3時間攪拌した後、析出分を低温ですばやくろ過することにより化合物(7)を得た。これ以降、化合物(7)を用いる合成反応は、このサンプルを低温化で速やかに次の反応に用いた。
[製造例7−化合物(22)の合成−]
化合物(3)48gから、製造例6に従って準備した化合物(7)をトルエン30mLに溶解させ、亜硝酸ナトリウム12.1gを加え氷冷下で1時間攪拌した。徐々に昇温し、室温でさらに5時間攪拌した。反応混合物をメタノールにて再沈殿することにより、化合物(22)を30g得た。同定は、1H−NMR、13C−NMRおよびMALDI−T
OFMSで行った。
[製造例8−化合物(57)の合成−]
化合物(I)2.8gから、製造例1に従って準備した化合物(1)のTHF溶液に、ヒドラジン一水和物1.73gの水溶液5mLを氷冷下で滴下し、4時間激しく攪拌した。酢酸エチルで抽出し、再沈殿することにより、化合物(57)を2.0g得た。同定は、1H−NMR、FT−IRおよびMALDI−TOFMSで行った。
[製造例9−化合物(31)の合成−]
化合物(2)8.30gをメタノール50mLと蒸留水200mLの混合溶媒中、硫酸アルミニウム水溶液(アルミナとして8%)14.5gを20分かけて滴下し、80℃で2時間攪拌した。反応溶液を室温に冷却した後、ろ過することで化合物(31)を6.06g得た。同定は、1H−NMR、FT−IRおよびMALDI−TOFMSで行った。
[製造例10−化合物(33)の合成−]
硫酸アルミニウム水溶液のかわりに、トリメチルドデシルアンモニウムクロライドのIPAと水の混合溶液を用いたこと以外は、製造例9と同様にして化合物(33)を得た。同定は、1H−NMR、FT−IRおよびMALDI−TOFMSで行った。
[製造例11−化合物(60)の合成−]
化合物(3)7.20gを70mLの濃硫酸中に加え、10℃以下になるように保ちながら、n−ヒドロキシメチルフタルイミド4.54gを徐々に加えて、1時間攪拌後、6
0℃に昇温して2時間反応させた。反応混合物を水500mLにあけ、ろ過後、水洗することで、化合物(60)7.48gを得た。同定は、1H−NMR、およびMALDI−
TOFMSで行った。
[製造例12−化合物(25)の合成−]
2−アミノエタンスルホン酸4.5gを50mlの水に溶解し、化合物(I)8.7gから、製造例1に従って準備した化合物(1)を徐々に加えた。続いて炭酸ナトリウム1.8gを加え、65℃に昇温した後、さらに1時間攪拌し、再沈殿することにより、化合物(25)を10.9g得た。同定は、1H−NMRおよびMALDI−TOFMSで行
った。
[製造例13−化合物(68)の合成−]
化合物(3)10.1gを濃硫酸35gとクロロスルホン酸70g中に溶解させ、パラホルムアルデヒド15.8g加え、45℃で1時間攪拌した。そこにジエチルアミン8.9gを15分かけて滴下し、更に2時間攪拌し、再沈殿させることにより、化合物(68)を8.6g得た。同定は、1H−NMR、13C−NMRおよびMALDI−TOFMS
で行った。
[製造例14−化合物(36)の合成−]
化合物(I)5.8gから、製造例1に従って準備した化合物(1)の四塩化炭素溶液に、ジエチルアミン3.0gのTHF8mL溶液を氷冷下で30分かけて滴下する。40℃に昇温した後、さらに1時間攪拌し、再沈殿することにより、化合物(36)を2.0g得た。同定は、1H−NMRおよびMALDI−TOFMSで行った。
[製造例15〜製造例28]
ジエチルアミンのかわりに、表2に示すアミンを用いた以外は、製造例14と同様にして同じく表2に示す化合物14点を得た。同定は、1H−NMRおよびMALDI−TO
FMSで行った。ただし、表中Meはメチル基、Etはエチル基、Prはノルマルプロピル基、i−Prは2−プロピル基、Buはブチル基を表す)。
ジケトピロロピロール系赤色顔料(C.I. Pigment Red 254、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製「IRGAPHOR RED 2030」)47.5部と化合物(3)2.5部
、8mmφスチールビーズ2000部をタンク容量0.8Lの乾式アトライターに仕込み
、回転数300rpm、60℃で4時間粉砕し、顔料組成物を得た。
(実施例2)
実施例1と同様のジケトピロロピロール系赤色顔料45部と化合物(33)5部を、8
mmφスチールビーズ2000部をタンク容量0.8Lの乾式アトライターに仕込み、回
転数300rpm、60℃で4時間粉砕し、顔料組成物を得た。
(実施例3)実施例1と同様のジケトピロロピロール系赤色顔料96部と化合物(60)4部、塩化
ナトリウム450部、ジエチレングリコール100部を1000容量部の双腕型ニーダーに仕込み、80℃で稠密な塊状(ドウ)に保持しながら、6時間ソルベントソルトミリング法により微細化した。この顔料を、70℃の水の中に取り出し、1時間保温攪拌後、ろ過と水洗を行い、塩化ナトリウムとジエチレングリコールを除いた後、80℃で乾燥、粉砕し、顔料組成物を得た。
(実施例4)
実施例1と同様のジケトピロロピロール系赤色顔料95部と化合物(31)5部、塩化
ナトリウム450部、ジエチレングリコール100部を1000容量部の双腕型ニーダーに仕込み、実施例3と同様にしてソルベントソルトミリング法により微細化し、顔料組成物を得た。
(実施例5)
化合物(31)のかわりに、化合物(49)を用いたいこと以外は、実施例4と同様に
して、顔料組成物を得た。
(実施例6)
実施例1と同様のジケトピロロピロール系赤色顔料92部と化合物(79)8部、塩化
ナトリウム450部、ジエチレングリコール100部を1000容量部の双腕型ニーダーに仕込み、実施例3と同様にしてソルベントソルトミリング法により微細化し、顔料組成物を得た。
(実施例7)
化合物(79)のかわりに、化合物(95)を用いたいこと以外は、実施例6と同様に
して、顔料組成物を得た。
(実施例8)
実施例1と同様のジケトピロロピロール系赤色顔料84部と化合物(95)16部を用
いたいこと以外は、実施例7と同様にして、顔料組成物を得た。
(実施例9)
化合物(31)のかわりに、化合物(22)を用いたいこと以外は、実施例4と同様に
して、顔料組成物を得た。
(実施例10)
化合物(79)のかわりに、化合物(91)を用いたいこと以外は、実施例6と同様に
して、顔料組成物を得た。
(実施例11)
実施例1と同様のジケトピロロピロール系赤色顔料92部と化合物(60)4部、ジエ
チルアミノプロピルアミノスルホニル基を有するジケトピロロピロール誘導体(化合物A
)4部、塩化ナトリウム450部、ジエチレングリコール100部を1000容量部の双腕型ニーダーに仕込み、実施例3と同様にしてソルベントソルトミリング法により微細化し、顔料組成物を得た。
(実施例12)
ジケトピロロピロール系赤色顔料のかわりに、キナクリドン系赤色顔料(C.I. Pigment Red 122、クラリアント株式会社製「Hostaperm pink E」)を用いたいこと以外は、実施例6と同様にして、顔料組成物を得た。
(実施例13)
実施例12と同様のキナクリドン系赤色顔料92部と化合物(98)8部、塩化ナトリ
ウム450部、ジエチレングリコール100部を1000容量部の双腕型ニーダーに仕込み、実施例3と同様にしてソルベントソルトミリング法により微細化し、顔料組成物を得た。
(実施例14)
ジケトピロロピロール系赤色顔料のかわりに、キナクリドン系赤色顔料(C.I. Pigment Violet 19、東洋インキ製造株式会社製「LIONOGEN RED 5700」)を用いたいこと以外は、実施例6と同様にして、顔料組成物を得た。
(実施例15)
アントラキノン系赤色顔料(C.I. Pigment Red 177、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製「CHROMOPHTAL RED A2B」)90部と化合物(25)10部、塩化ナトリ
ウム450部、ジエチレングリコール100部を1000容量部の双腕型ニーダーに仕込み、ソルベントソルトミリング時間を6時間から5時間に変えた以外は、実施例3と同様にしてソルベントソルトミリング法により微細化し、顔料組成物を得た。
(実施例16)
化合物(25)のかわりに、化合物(68)を用いたいこと以外は、実施例15と同様
にして、顔料組成物を得た。
(比較例1)
実施例1と同様のジケトピロロピロール系赤色顔料50部、8mmφスチールビーズ2000部をタンク容量0.8Lの乾式アトライターに仕込み、実施例1と同様にして顔料
組成物を得た。
(比較例2)
実施例1と同様のジケトピロロピロール系赤色顔料100部と塩化ナトリウム450部、ジエチレングリコール100部を1000容量部の双腕型ニーダーに仕込み、実施例3と同様にしてソルベントソルトミリング法により微細化し、顔料組成物を得た。
(比較例3)
ソルベントソルトミリング時間を6時間から9時間に延ばしたこと以外は、比較例2と同様にして、顔料組成物を得た。
(比較例4)
ジケトピロロピロール系赤色顔料のかわりに、実施例12と同様のキナクリドン系赤色顔料を用いたいこと以外は、比較例2と同様にして、顔料組成物を得た。
(比較例5)
ジケトピロロピロール系赤色顔料のかわりに、実施例15と同様のアントラキノン系赤色顔料を用いたいこと以外は、比較例2と同様にして、顔料組成物を得た。
(アクリル樹脂溶液の調整)
温度計、冷却間、窒素ガス導入管、攪拌装置を取り付けたセパラブル4口フラスコにシクロヘキサノン700gを添加し、80度に加熱した、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりn−ブチルメタクリレート133g、2−ヒドロキシエチルメタクリレート46
g、メタクリル酸43g、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亜合成株式会社製「アロニックスM110」)74g、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル4.0gの混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に、3時間反応を継続し、重量平均分子量26000のアクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、約2gの樹脂溶液を180℃で20分加熱乾燥して不揮発分を測定した。樹脂溶液の不揮発分が20%になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液を得た。
(赤黄混合顔料1の調整)
実施例1と同様のジケトピロロピロール系赤色顔料、実施例15と同様のアントラキノン系赤色顔料およびアゾ系黄色顔料(C.I. Pigment Yellow 150、ランクセス株式会社製「YELLOW PIGMENT E4GN-GT」)をそれぞれ5:3:1の重量比で混合した。
(赤黄混合顔料2の調整)
実施例1と同様のジケトピロロピロール系赤色顔料およびアゾ系黄色顔料(C.I. Pigment Yellow 150、ランクセス株式会社製「YELLOW PIGMENT E4GN-GT」)を4:1の重
量比で混合した。
(実施例17〜31、および比較例6〜11)
各種顔料組成物又は顔料とベンゾイソインドール誘導体、上記に示したアクリル樹脂溶液、溶剤としてシクロヘキサノンを、それぞれ表4に示した配合量で140mlのねじ口瓶中に秤量した。直径1.25mmのジルコニアビーズ150gを添加し、ペイントコンディショナーで8時間分散し、着色組成物を得た。
(着色組成物の評価)
着色組成物の25℃における粘度およびチキソインデックス値(TI値)を、作成直後と40℃で1週間保存した後に、B型粘度計で測定した。これらの結果をまとめて表4に示す。
製造例14、16、19、20、22、24、25、26、28で得られたベンゾイソインドール誘導体についても、顔料の微細化時に用いた場合の微細化効果、及び分散時に用いた場合の低粘度かつ経時安定性効果が見られた。
以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に特に限定されるものではない。なお、実施例中、「部」は「重量部」を表す。
[分散剤(S)の製造例1]
ガス導入管、温度計、コンデンサ、攪拌機を備えた反応容器に、1−ドデカノール62.6部、ε−カプロラクトン287.4部、触媒としてモノブチルスズ(IV)オキシド0.1部を仕込
み、窒素ガスで置換した後、120℃で4時間加熱、撹拌した。固形分測定により98%が反応したことを確認した後、ここに無水ピロメリット酸36.6部を加え、120℃で2時間反応させた。酸価の測定で98%以上の酸無水物がハーフエステル化していることを確認し反応を終了し分散剤(S1)を得た。得られた分散剤の酸価は49mgKOH/gであった。
[分散剤(S)の製造例2〜7]
分散剤(S)の製造例1と同様の装置、および触媒、反応操作にて、モノアルコール、アルキレンオキサイド重合体、ラクトン、テトラカルボン酸二無水物を表5にあるような組成で反応させて各分散剤を得た。
表1中の略称
メトキシPEG400・・・片末端メトキシ化ポリエチレングリコール(分子量400、水酸基価:140mgKOH/g)
ブレンマーPP−500・・・ポリプロピレングリコールモノメタクリレート(日本油脂株式会社製:商品名ブレンマーPP−500、水酸基価:95.1mgKOH/g)
PMA・・・ピロメリット酸二無水物
BPDA・・・3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
BPAF・・・9,9−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)フルオレン二酸無水物
NPDA・・・2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物
TMEG・・・エチレングリコールジ無水トリメリット酸エステル(新日本理化株式会社製:商品名リカシッドTMEG−100)
TMA・・・トリメリット酸無水物
DMBA・・・ジメチルベンジルアミン
ただし、 分散剤(S)の製造例3、5、6に関しては、反応容器内を窒素ガスで置換するのではなく、乾燥空気で置換した。また、分散剤(S)の製造例6における水は、テトラカルボン酸二無水物と片末端に水酸基を有する重合体の水酸基との反応終了後に添加して、残存する酸無水物を加水分解したものである。
[分散剤(S)の製造例8]
実施例1と同様の反応容器に、ジェファーミンXTJ−506(三井化学ファイン株式会社製:片末端メトキシ化ポリオキシエチレンポリオキシプレピレンアミン、数平均分子量1000、アミン価56mgKOH/g)350.0部、およびエチレングリコールジ無水トリメリット酸エステル(新日本理化株式会社製:商品名リカシッドTMEG−100)71.8部を加えて50℃で3時間反応させた。酸価の測定で97%以上の酸無水物がハーフエステル化していることを確認し反応を終了し分散剤(S8)を得た。得られた分散剤の酸価は49mgKOH/gであった。
[分散剤(S)の製造例9]
ガス導入管、温度計、コンデンサー、および攪拌機を備えた反応容器に、1−ドデカノール62.6部、ε−カプロラクトン287.4部、および触媒としてモノブチルスズ(IV)オキシド0.1部を仕込み、窒素ガスで置換した後、120℃で4時間加熱、撹拌した。固形分測定により98%が反応したことを確認した。この後、無水コハク酸33.6部、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル62.5部、およびN,N−ジメチルベンジルアミン2.0部を加え80℃で8時間反応させた。
[分散剤(S)の製造例10]
ガス導入管、温度計、コンデンサー、および攪拌機を備えた反応容器に、n−ブチルメタクリレート100部、ベンジルメタクリレート100部および2−メルカプトエタノール10部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を80℃に加熱して12時間反応した。固形分測定により95%が反応したことを確認した。
Disperbyk−111(BYK Chemie社製 リン酸含有分散剤)
[比較分散剤2]
ソルスパーズ41000(アビシア社製 リン酸含有分散剤)
[比較分散剤3の製造例]
オキシ塩化リン26.6部を70部のテトラヒドロフランに溶解し、反応容器に入れ、−50℃まで冷却した。2−ヒドロキシエチルメタクリレートにε−カプロラクトンを4モル付加した化合物(プラクセルFM4:ダイセル化学工業製)100部とトリエチルアミン16.7部とハイドロキノンモノメチルエーテル0.1部をテトラヒドロフラン150部に溶解し、滴下ロートに入れた。乾燥窒素ガスを吹き込みながら、オキシ塩化リン溶液を攪拌し、前記溶液を滴下した。滴下中は−45〜−50℃に保 ち、滴下終了後1時間−45℃に保った。その後、0℃まで昇温し、水15部とトリエチルアミン37.9部を100部のテトラヒドロフランに溶解した溶液を滴下した。滴下終了後、15時間氷冷下攪拌し、P−Cl結合の加水分解を完了させた。その後析出したトリエチルアンモニウムクロリドをろ別し、テトラヒドロフランを30℃以下の温度で減圧除去した。得られた固体を0.3N塩酸水溶液で洗浄した。次にトルエンで数回洗浄した後、室温にて減圧乾燥し、比較分散剤3を得た。
Claims (4)
- 顔料と、下記一般式(1)で示されるベンゾイソインドール誘導体と、片末端に水酸基を有する重合体とカルボン酸無水物の反応生成物からなる酸性官能基とを有する分散剤および溶剤からなる顔料分散体。
一般式(1)
いアシル基を表す。
R2、R3、R5、R6、R7、R8、R9、R10は、互いに独立に、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、フェニル基、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有してもよいアルコキシ基、または−NR12R13である。ただし、R12とR13は、互いに独立に、水素原子、または置換基を有してもよいアルキル基、またはR12とR13とで一体となって更なる窒素、酸素または硫黄原子を含んでもよい複素環を表す。
R4は、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアシル基
、または、一般式(2)で表される置換基を表す。
−Y−(Z)k 一般式(2)
(式中、Yは、直接結合、−O−、−NR14−、−CONR14−、−SO2NR14−(ここでR14は、水素原子、アルキル基、またはヒドロキシアルキル基を表す)、炭素数1〜12の直鎖または枝分かれしたアルキレン基あるいは、アルキル基、アミノ基、ニトロ基、水酸基、アルコキシ基、またはハロゲン原子で置換されてもよいベンゼン残基あるいはトリアジン残基、またはこれらの結合基を2個以上組み合わせた結合基を表す。Zはハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいフタルイミドメチル基、または、−NR15R16を表し、R15とR16はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいフェニル基、またはR15とR16とで一体となって更なる窒素、酸素または硫黄原子を含んでもよく、置換基を有してもよい複素環を表す。kは1または2の整数を表す。)
R11は、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、−S(O)mR17、−NR18R19、または−N2 +X-である。ただし、mは0から3であり、R17は、置換基を有してもよいアルキル基、または置換基を有してもよいアリール基である。さらに、R18とR19は、互いに独立に、水素原子、または置換基を有してもよいアルキル基、またはR18とR19とで一体となって更なる窒素、酸素または硫黄原子を含んでもよい複素環を表す。Xは、ハロゲン原子を表す。] - 分散剤が下記一般式(8)で示される片末端に水酸基を有する重合体(POH)若しくは片末端に1級アミノ基を有する重合体(PNH2)と、トリカルボン酸無水物若しくはテトラカルボン酸二無水物とを反応させて得られたものである請求項1記載の顔料分散体。
一般式(8)
Z1は、−OH、または−NH2であり、
G1は、−R22O−で示される繰り返し単位であり、
G2は、−C(=O)R23O−で示される繰り返し単位であり、
G3は、−C(=O)R24C(=O)−OR25O−で示される繰り返し単位であり、
R22は炭素原子数2〜8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、又は炭素原子数3〜8のシクロアルキレン基であり、
R23は炭素原子数1〜8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、又は炭素原子数4〜8のシクロアルキレン基であり、
R24は炭素原子数2〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、炭素原子数2〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基、炭素原子数3〜20のシクロアルキレン基、又は炭素原子数6〜20アリーレン基であり、
R25は、−CH(R26)−CH(R27)−で示され、
R26とR27は、どちらか一方が水素原子であり、もう一方が炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数6〜20のアリール基、アルキル部分の炭素原子数1〜20のアルキルオキシメチレン基、アルケニル部分の炭素原子数2〜20のアルケニルオキシメチレン基、アリール部分の炭素原子数6〜20でアリール部分が場合によりハロゲン原子で置換されていることのあるアリールオキシメチレン基、N−メチレン−フタルイミド基であって、
R28は、前記R22、−C(=O)R23−、又は−C(=O)R24C(=O)−OR25−であり、m1は0〜100の整数であり、m2は0〜60の整数であり、m3は0〜30の整数であり、但しm1+m2+m3は1以上100以下であり、一般式(8)における前記繰り返し単位G1〜G3の配置は、その順序を限定するものではなく、一般式(8)で表される重合体において、基X2と基R28との間に繰り返し単位G1〜G3が任意の順序で含まれていることを示し、更に、それらの繰り返し単位G1〜G3は、それぞれランダム型又はブロック型のどちらでもよい。〕 - 請求項1から3いずれか記載の顔料分散体からなるインキ。
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