JP2019173037A - ジオキサジン顔料の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明が解決しようとする課題は、優れた流動性を有するジオキサジン顔料の製造方法を提供することにある。より具体的には、印刷インキ用途に使用する際の（１）初期粘度、（２）貯蔵安定性の何れにおいても実用上十分な流動性が達成されたジオキサジン顔料の製造方法を提供することにある。【解決手段】本発明のジオキサジン顔料の製造方法は、原料となるジオキサジン顔料を溶媒に添加、撹拌し顔料スラリーを得る顔料スラリー製造工程と、顔料スラリーに鉄塩と過酸化水素を添加、撹拌し顔料表面を処理する顔料表面処理工程と、を含む。【選択図】なし

Description

本発明は、印刷インキ、塗料、着色成形品、捺染など広範な用途に用いることができるジオキサジン顔料に関する。

一般に、着色を目的とする顔料は微細な粒子からなっている。たとえば、グラビア印刷、フレキソ印刷等の印刷インキや塗料のように、微細な一次粒子の凝集体である顔料を媒体中に分散する場合において、粒子の凝集をほぐすために長時間強い力をかけて分散したり、分散剤を添加したりするなどの工夫がなされている。
なかでも、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３に代表されるジオキサジン顔料は様々な場面で使用される顔料であるものの、構造上スタッキングを起こしやすく強固に凝集する傾向にあるため、各種用途に着色剤として用いる際には流動性に係る問題が顕著であった。そこで、流動性向上のためにジオキサジン顔料の誘導体の併用が検討されてきた（特許文献１など）。
しかしながら、顔料誘導体を併用する方法では、使用する用途によっては流動性を十分確保できない場合があるのが実情である。
このようなことから十分な流動性を示すジオキサジン顔料については未だ改良が望まれていた。

特開２０１１−１６２６６２号公報

前述のような実情を鑑み、本発明が解決しようとする課題は、優れた流動性を有するジオキサジン顔料を提供することにある。より具体的には、印刷インキ用途に使用する際の（１）初期粘度、（２）貯蔵安定性の何れにおいても実用上十分な流動性が達成されたジオキサジン顔料を提供することにある。

本発明者らは、より優れた流動性を示すジオキサジン顔料を見出すべく、印刷インキ中の複数の成分間の相互作用を鋭意検討した結果、顔料粒子表面を改質し、水及び有機溶剤に対し、それぞれ特定の接触角を有するよう調製することで前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち本発明は、
『項１．浸透速度法による水との接触角が３０°〜７５°の範囲にあり、かつ、１−ブロモナフタレンとの接触角が３０°〜７５°の範囲にあることを特徴とするジオキサジン顔料（以下、本発明のジオキサジン顔料と表記する場合がある）。
項２．ジオキサジン顔料粒子の表面に水酸基及びカルボニル基を少なくとも１つずつ有することを特徴とする請求項１に記載のジオキサジン顔料。
項３．前記請求項１〜２いずれか一項に記載のジオキサジン顔料を少なくとも含有する着色剤。』に関する。

本発明のジオキサジン顔料によれば、印刷インキ等に用いた際に優れた流動性を有するジオキサジン顔料が得られるという格別顕著な効果を奏するものである。より具体的には、ジオキサジン顔料を印刷インキ用途に使用する際に、（１）初期粘度、（２）貯蔵安定性の何れにおいても実用上十分な性能を示す。また、印刷物の光沢も優れる。さらに、誘導体処理によらないため、上述の誘導体処理によるマイグレーションなどの望ましくない影響が生じる可能性を排除することが可能である。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、浸透速度法による水との接触角が３０°〜７５°の範囲にあり、かつ、１−ブロモナフタレンとの接触角が３０°〜７５°の範囲にあることを特徴とするジオキサジン顔料である。このような本発明のジオキサジン顔料によれば、印刷インキや塗料として使用した際にも優れた流動性を示す。

＜ジオキサジン顔料の説明＞
本発明に用いるジオキサジン顔料は、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３７、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー８０などが挙げられる。特に、工業的にはＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３が重要で、下記化学構造式（Ｉ）で表される。このようなＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３は、市販品（たとえば、ＦＡＳＴＯＧＥＮ ＳＵＰＥＲ ＶＩＯＬＥＴ シリーズ（ＤＩＣ株式会社製、ＢＥＴ法による比表面積：５０〜１２０ｍ^２／ｇ）などが挙げられる）を用いても良いし、公知慣用の方法で製造して用いても良い。もちろん製造後に適宜公知の処理を加えて用いても良い。Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３のＢＥＴ法による比表面積は、透明性を保ちつつ過度に微細な粒子の凝集とそれに伴う増粘を防ぐ観点から、６０〜８０ｍ^２／ｇの範囲にあるものが好ましい。

・・・式（Ｉ）

＜浸透速度法による接触角の説明＞
本発明者らは、後述する浸透速度法による水との接触角が３０°〜７５°の範囲にあり、かつ、１−ブロモナフタレンとの接触角が３０°〜７５°の範囲にあるジオキサジン顔料を調製することにより、ニトロセルロース（以下、ＮＣと表記する）系インキ、ポリウレタン（以下、ＰＵと表記する）系インキにおいて、優れた流動性が得られること、すなわち初期粘度、貯蔵安定性のいずれにおいても顕著に優れた増粘抑制が得られることを見出した。

上記構成の着想に際し、本発明者らは、各種印刷インキ調製時に顔料が分散する工程に着目した。

ジオキサジン顔料の分散工程を詳しく見ると、ジオキサジン顔料粒子の凝集体を溶剤に濡らす過程と、続いて、凝集体を機械的に顔料粒子まで解砕する過程と、最後に、再凝集を防ぐため顔料粒子表面に樹脂などを吸着させる分散安定化の過程がある。よって、顔料の溶剤に対する濡れが速いほど、次の解砕の過程へ移行する時間が短縮されるため、分散は速く進行することになる。たとえばＰＵインキにおいては、溶剤への濡れが速く分散安定化まで進み易くなると、ＰＵインキの初期粘度が低下し、貯蔵安定性も良好となる。また、顔料が充分に分散され顔料粒子の凝集体が減少するため、印刷物の光沢が増す。

ＮＣインキにおいても同様で、濡れ性の向上により分散が速く進み、貯蔵安定性が良好となる。ここで、ＮＣインキを例に詳述するとすれば、ＮＣインキの溶剤としては、ＮＣをよく溶解し、かつ人体への安全性が比較的高いエタノールがよく用いられる。また、エタノールを含むＮＣインキを酢酸エチルで希釈し、溶剤分の沸点を下げることでインキの乾燥を速め、高速で印刷する手法が知られている。ジオキサジン顔料のＮＣインキを酢酸エチルで希釈するとき、通常、ジオキサジン顔料は、酢酸エチルとの濡れ性が低く親和性が低いため、顔料粒子の表面自由エネルギーが大きくなり不安定化する。よって、表面自由エネルギーを減少させるため、顔料粒子の表面積を減らそうとする力が働き、顔料粒子の凝集が生じると考えられる。このため、本発明者らは、酢酸エチルとエタノールに対するジオキサジン顔料の親和性を適切にすれば、エタノールを主溶剤とするＮＣインキの貯蔵安定性も、酢酸エチルで希釈後の流動性も両方保たれると考えた。そこで、それぞれの媒体に対する接触角を試行錯誤で検討したところ、接触角を上記範囲に調製したジオキサジン顔料が、上記推定メカニズムでいうところの「酢酸エチルとエタノールに対するジオキサジン顔料の親和性」が適切なところとなり、良好な流動性を維持できることを見出した。

接触角の測定は、浸透速度法により、次のようにして行った。本明細書における接触角の数値は、ここに記載の方法により求められたものである。自動表面張力計 Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｔｅｎｓｉｏｍｅｔｅｒ Ｋ１２（ＫＲＵＳＳ社製）を使用した。ジオキサジン顔料１．５ｇを測定ホルダーに充填しホルダー下部より測定液を浸透させ、自動表面張力計の粉体ぬれ速度測定用オプションでぬれ速度を測定した。まず、ｎ−ヘキサンのぬれ速度を測定し、浸透接触角を０°と仮定して充填定数を測定した。この測定した充填定数に基づき、各ジオキサジン顔料の充填状態が同等となるよう基準化した。続いて、水及び１−ブロモナフタレンそれぞれのぬれ速度の測定を行い、Ｗａｓｈｂｕｒｎ式によりジオキサジン顔料の水及び１−ブロモナフタレンとの接触角をそれぞれ算出した。

ジオキサジン顔料など粉体の接触角を測定する他の方法として、液滴法がある。これは、粉体を錠剤成型器を用いて錠剤化し、平板となした試料の表面上に測定溶媒を滴下し、試料と溶媒のなす接触角を測定する方法である。しかし、錠剤とした試料の凹凸が接触角に影響を与えるため、液滴法による粉体の接触角測定は誤差が比較的大きい。また、多くの有機溶剤の粘度は小さいため、錠剤上の有機溶剤の液滴が扁平型となり接触角が小さいため、試料間の接触角の差が出にくい。このような中、上記浸透速度法による接触角測定であれば、液滴法のこれら欠点を解消することができる。なお、上記誤差の関係などから、浸透速度法による接触角と、液滴法による接触角は必ずしも一致しない。

上記の物性（特定の接触角）を示すジオキサジン顔料は、具体的には、ジオキサジン顔料粒子の表面に親水性の官能基、疎水性の官能基を共に有していることが好ましい。前記官能基については、水及び１−ブロモナフタレンに対する接触角が上記特定範囲を満たす限り特に限定されないが、ジオキサジン顔料の表面に水酸基及びカルボニル基を少なくとも１つずつ有するジオキサジン顔料であれば、インキ調製に用いた際に、特に優れた流動性を示す。水酸基はエタノールなど親水溶剤との濡れ性を、カルボニル基は酢酸エチルなど疎水性溶媒との濡れ性を、それぞれ改善することに寄与すると推定する。また、前記官能基は、分散工程において顔料が溶媒に濡れることに寄与した後、分散安定化工程においてＮＣやＰＵなどバインダー樹脂と相互作用し、顔料粒子表面にバインダー樹脂を吸着させさせることで、分散安定化にも寄与する。

一般的に有機顔料は色素分子が数万から百万以上結合した粒子であり、ジオキサジン顔料も同様である。顔料の溶剤への濡れ性を考えると、濡れ性に関わる顔料粒子の部位は、溶剤に直接触れる顔料粒子の最表面である。よって、顔料粒子表面にさえ前記官能基が存在すればよい。前記官能基は、ジオキサジン顔料粒子の最表面の色素分子に置換する。色素分子における官能基の置換位置を特定することは困難であるが、主に芳香環に置換すると推定する。このとき、一つの色素分子に親水性の官能基と疎水性の官能基が存在しても良いし、親水性官能基を有する色素分子と疎水性官能基を有する色素分子が、別々に顔料粒子表面に存在しても良い。

ここで、親水性官能基の例としては、水酸基やアミノ基、スルホ基、チオール基、カルボキシル基、またはこれらの塩等が挙げられる。
また、疎水性官能基の例としては、ジオキサジン顔料粒子上の炭素原子が二重結合を介して酸素原子と結合したカルボニル基や、その他カルボニル基を有する官能基、具体的にはケトン基、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合等が挙げられる。

＜製造方法＞
ここで、浸透速度法による水との接触角が３０°〜７５°の範囲にあり、かつ、１−ブロモナフタレンとの接触角が３０°〜７５°の範囲にあるジオキサジン顔料を調製する方法の一例を示す。ただし、本発明の思想は上述の通りであり、上記接触角の数値範囲に入るように調製することができる限りにおいては、いずれの方法を採用しても良い。

本発明のジオキサジン顔料を簡便に得る方法の一例として以下に述べるが、本発明はこれらに限定して解釈されるべきものではない。本発明のジオキサジン顔料は、原料となるジオキサジン顔料を溶媒に添加、撹拌し顔料スラリーを得る顔料スラリー製造工程と、顔料スラリーに鉄塩と過酸化水素を添加、撹拌し顔料表面を処理する顔料表面処理工程と、反応液を濾過し、濾物を乾燥、粉砕させる工程を経て得られる。

原料となるジオキサジン顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３７、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー８０などが挙げられる。特に、着色力が高く、耐候性の良好なＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３が工業的に好ましい。原料となるジオキサジン顔料は、市販もしくは公知慣用の方法で製造したジオキサジン顔料を使用することができ、公知慣用の方法としては、例えば、Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ Ｖｅｒｌａｇ−ＧｍｂＨ出版（２００２年）Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｐｉｇｍｅｎｔｓ，１８６ページ記載の方法を用いることができる。原料となるジオキサジン顔料は無処理のジオキサジン顔料であっても良いし、ジオキサジン顔料スルホン酸誘導体、アミノ基含有ジオキサジン顔料誘導体、フタルイミドメチル基含有ジオキサジン顔料誘導体などの顔料誘導体、分散剤など高分子、界面活性剤、ロジンなどで顔料粒子表面を処理したジオキサジン顔料であっても良い。また、顔料表面処理工程の後に、ジオキサジン顔料スルホン酸誘導体、アミノ基含有ジオキサジン顔料誘導体、フタルイミドメチル基含有ジオキサジン顔料誘導体などの顔料誘導体、分散剤など高分子、界面活性剤、ロジンなど、他の顔料粒子表面処理を行っても良い。

原料となるジオキサジン顔料として、顔料化工程を経て顔料粒子径および粒子形を整えたジオキサジン顔料を用いても良いし、顔料粒子径および粒子形の不揃いなジオキサジン顔料クルードを使用し、顔料表面処理工程後に顔料化工程を行い整えても良い。顔料化工程としては、例えば、アシッドペースト法、アシッドスラリー法、ドライミリング法、ソルベント法、ソルベントミリング法などの中から、一つもしくは複数組み合わせて選択することができる。

溶媒としては、水および／または有機溶剤を使用することができ、有機溶剤としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノールなどを用いることができる。特に、経済性の点から水が好ましい。また、水としては、純水であっても工業用水であっても良く、さらに酢酸緩衝液、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液、クエン酸リン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液、酒石酸緩衝液など緩衝液を使用しても良い。

溶媒１００質量部に対し、原料となるジオキサジン顔料の添加量は１〜３０質量部が好ましく、添加量が少ないときは生産性が低く、添加量が多いときは顔料スラリーが高粘度となり撹拌に過大なエネルギーを要するので、２〜２０質量部がより好ましく、３〜１２質量部が特に好ましい。

鉄塩としては、硫酸鉄、塩化鉄、フッ化鉄、臭化鉄、ヨウ化鉄、硝酸鉄、リン酸鉄、ホウ酸鉄、炭酸鉄、酢酸鉄などを用いることができる。経済性の点から、硫酸鉄、塩化鉄、硝酸鉄が好ましい。鉄としては二価の鉄を用いることができる。また、鉄塩は無水物であっても、水和物であってもよい。

顔料スラリー製造工程における温度としては、０℃〜１００℃が好ましい。また、顔料表面処理工程における温度は、０℃〜１００℃が好ましく、低温では顔料表面処理反応の反応速度が遅く、高温では過酸化水素の分解が促進されることから、１０℃〜９０℃がより好ましく、２０℃〜８０℃が特に好ましい。

顔料表面処理工程の反応時間としては、１０分間〜２時間が好ましい。

顔料表面処理工程における処理液のｐＨは、アルカリ性で鉄イオンが沈殿するため、ｐＨ１〜７が好ましい。

過酸化水素は、原料のジオキサジン顔料に対し、１〜１００質量％添加することが好ましい。過酸化水素の添加量が少量のときジオキサジン顔料の表面処理が不充分となり、また、顔料粒子の表面は有限であり過剰な添加は経済的に不利であることから、３〜９０質量％がより好ましく、６〜８０質量％が特に好ましい。

鉄塩は、原料のジオキサジン顔料に対し、１〜３０質量％添加することが好ましい。鉄塩は顔料表面処理反応の触媒として働くことから、鉄塩の添加量が少量のとき表面処理反応の反応速度が遅く、過剰な添加は過酸化水素の分解を促し経済的に不利であることから、２〜１５質量％が好ましい。

鉄塩と過酸化水素は、顔料スラリーに同時に添加しても良いし、別々に添加しても良い。同時に添加する場合、予め過酸化水素と鉄塩を混合すると過酸化水素が分解するため、顔料スラリー中で混合する。別々に添加する場合、鉄塩を先に添加しても良いし、過酸化水素を先に添加しても良い。また、過酸化水素を滴下して加えても良いし、一括で添加しても良い。

上記製法によれば、ジオキサジン顔料粒子表面に水酸基およびカルボニル基が生じ、本発明のもう一つの態様である、ジオキサジン顔料の表面に水酸基及びカルボニル基を少なくとも１つずつ有することを特徴とするジオキサジン顔料が得られる。

たとえば、上記製法中、溶媒の種類、処理温度、鉄塩および過酸化水素の量などのジオキサジン顔料粒子表面の処理条件を調製することでより好適に、ジオキサジン顔料の表面に水酸基及びカルボニル基を少なくとも１つずつ有することを特徴とするジオキサジン顔料を得ることができる。

本発明のもう一つの態様である、ジオキサジン顔料の表面に水酸基及びカルボニル基を少なくとも１つずつ有するジオキサジン顔料は、優れた流動性を示すとともに、次の点からも好ましい。

従来の流動性改善方法では、使用する用途によっては流動性改善が十分でない点は前述のとおりである。加えて、使用される用途によっては、流動性改善を目的とする誘導体処理の望ましくない影響を大きく受けることにより、流動性以外の要求特性との両立が困難となる場合があった。たとえば、食品包装用グラビアインキに用いるジオキサジン顔料は、流動性に加えて耐レトルト性との両立が求められるが、顔料誘導体の併用による流動性改善を図った場合、染料の性質を有する顔料誘導体は基材（フィルム）にマイグレーションし易いため耐レトルト性は低下する傾向にある。

このように、ジオキサジン顔料自体が表面改質された本発明によれば、従来から懸念されていた流動性改善を目的とする誘導体処理による望ましくない効果の発現を回避することもできる。

＜混色安定性＞
本発明者らはさらに分散安定性能の向上を追求した結果、本発明のジオキサジン顔料は、銅フタロシアニンを含むブルーインキの混色時の増粘をも解決できることを見出した。

本発明者らの検討によれば、このようなバイオレットインキとブルーインキの混色時の増粘は以下のような場合に起こる。すなわち、混色前においては、ジオキサジン顔料及び銅フタロシアニンに対し、それぞれインキ中のバインダー樹脂が吸着し分散安定化している。一方、混色後の場合、バインダー樹脂との親和性がより強い銅フタロシアニンに、ジオキサジン顔料に吸着していたバインダー樹脂が奪われ、ジオキサジン顔料の凝集が生じ、流動性が低下すると考えられる。ここで、本発明のジオキサジン顔料を含むバイオレットインキは、前述の通りジオキサジン顔料に対するバインダー樹脂の吸着が強く、分散安定性が高い。よって、ブルーインキと混合してもジオキサジン顔料と銅フタロシアニン顔料の分散が保たれ、流動性を維持すると推定する。

ブルーインキの色材としては、色相、堅牢性、経済性などの点から銅フタロシアニンが好ましい。また、無処理の銅フタロシアニンであっても良いし、銅フタロシアニンスルホン酸誘導体、アミノ基含有銅フタロシアニン誘導体、フタロイミドメチル基含有銅フタロシアニン誘導体などの顔料誘導体、分散剤など高分子、界面活性剤、ロジンなどで顔料粒子表面を処理した銅フタロシアニンであっても良い。また、ブルーインキの赤味付け目的や、紫みの濃い青を再現するなどの目的で、本発明のジオキサジン顔料を含むバイオレットインキとブルーインキを幅広い比率で混合できる。

なお、本発明のジオキサジン顔料は、本発明の効果に好ましくない影響を与えない限りにおいて、さらに添加剤や分散剤などを含有させ、各用途に適するように調整可能である。

こうして得られた本発明のジオキサジン顔料は、着色機能を必要とするような用途であれば何れにも好適に使用できる。例えば、塗料、印刷インキ、着色成形品、静電荷像現像用トナー、液晶表示装置のカラーフィルタ、インクジェット記録用水性インク等の公知慣用の各種用途に使用することができる。

本発明のジオキサジン顔料は、初期粘度、貯蔵安定性にも優れた印刷インキを提供できる。印刷インキは、本発明のジオキサジン顔料に対して、公知慣用の各種バインダー樹脂、各種溶媒、各種添加剤等を、従来の調製方法に従って混合することにより調製することができる。具体的には、顔料濃度の高いリキッドインキ用ベースインキを調整し、各種バインダー、各種溶媒、各種添加剤等を使用することにより、リキッドインキを調整することができる。

本発明のジオキサジン顔料は、初期粘度、貯蔵安定性に優れたＰＵインキやＮＣインキの製造が可能であり、グラビア印刷インキやフレキソ印刷インキ用の有機顔料組成物として好適である。ＰＵインキはＰＵ樹脂、顔料、溶剤、各種添加剤よりなり、ＮＣインキはＮＣ樹脂、顔料、溶剤、各種添加剤よりなる。ＰＵ樹脂は、ウレタン構造を骨格内に有していれば、特に、限定されず、ポリウレタン、ポリウレタンポリウレア等も含む。それぞれ溶剤としては、トルエン、キシレンなどの芳香族有機溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノンなどのケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸イソブチル、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル系溶剤、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、ｔ−ブタノールなどのアルコール系溶剤、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｉ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｉ−プロピルエーテルなどの（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテル系溶剤、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどの（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート系溶剤、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなどの他のエーテル系溶剤などが挙げられる。なお、溶剤は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。各種添加剤としては、アニオン性、ノニオン性、カチオン性、両イオン性などの界面活性剤、ガムロジン、重合ロジン、不均化ロジン、水添ロジン、マレイン化ロジン、硬化ロジン、フタル酸アルキッド樹脂などロジン類、顔料誘導体、分散剤、湿潤剤、接着補助剤、レベリング剤、消泡剤、帯電防止剤、トラッピング剤、ブロッキング防止剤、ワックス成分などを使用することができる。

本発明のジオキサジン顔料を印刷インキとして用いる場合、上記のようにして調製された本発明のジオキサジン顔料を使用した印刷インキを酢酸エチルやポリウレタン系ワニス、ポリアミド系ワニスに希釈して用いることができる。印刷インキの調製は公知慣用の方法を採用することができる。

本発明のジオキサジン顔料を着色剤としての塗料とする場合、塗料として使用される樹脂としては、アクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂など様々である。

塗料に使用される溶媒としては、トルエンやキシレン、メトキシベンゼン等の芳香族系溶剤、酢酸エチルや酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の酢酸エステル系溶剤、エトキシエチルプロピオネート等のプロピオネート系溶剤、メタノール、エタノール、プロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール等のアルコール系溶剤、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、ヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶剤、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、γ−ブチロラクタム、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、アニリン、ピリジン等の窒素化合物系溶剤、γ−ブチロラクトン等のラクトン系溶剤、カルバミン酸メチルとカルバミン酸エチルの４８：５２の混合物のようなカルバミン酸エステル、水等がある。溶媒としては、特にプロピオネート系、アルコール系、エーテル系、ケトン系、窒素化合物系、ラクトン系、水等の極性溶媒で水可溶のものが適している。

また、顔料添加剤及び／又は顔料組成物を、液状樹脂中で分散し又は混合し、塗料用樹脂組成物とする場合に、通常の添加剤類、例えば、分散剤類、充填剤類、塗料補助剤類、乾燥剤類、可塑剤類及び／又は補助顔料を用いることができる。これは、それぞれの成分を、単独又は幾つかを一緒にして、全ての成分を集め、又はそれらの全部を一度に加えることによって、分散又は混合して達成される。

上記のように用途にあわせて調製されたジオキサジン顔料を含む組成物を分散する分散機としては、ディスパー、ホモミキサー、ペイントコンディショナー、スキャンデックス、ビーズミル、アトライター、ボールミル、二本ロール、三本ロール、加圧ニーダー等の公知の分散機が挙げられるが、これらに限定されるものではない。顔料組成物の分散は、これらの分散機にて分散が可能な粘度になるよう、樹脂、溶剤が添加され分散される。分散後の高濃度塗料ベースは固形分５〜２０％であり、これにさらに樹脂、溶剤を混合し塗料として使用に供される。

以下、実施例及び比較例を用いて本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例及び比較例において特に断りの無い限り、「％」は「質量％」を表すものとする。

本実施例において、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３粒子の表面に水酸基およびカルボニル基を少なくとも１つずつ有するジオキサジン顔料の確認は、電界脱離イオン化質量分析法もしくはレーザー脱離イオン化質量分析法で行った。詳細は以下の通りである。

［電界脱離イオン化質量分析法による方法］
日本電子株式会社製ＪＭＳ−Ｔ１００ＧＣを用いて、電界脱離イオン化質量分析法でジオキサジン顔料の質量分析スペクトルを測定した。サンプル５ｍｇをジブチルヒドロキシトルエン不含のテトラヒドロフラン（和光純薬工業株式会社製）１．０ｍＬに加え、超音波にて懸濁させたものを測定に使用した。
［測定条件］
エミッタ電流：０ｍＡ〜４０ｍＡ［２５．６ｍＡ／分］
対向電極：−１００００Ｖ
測定質量範囲：ｍ／ｚ＝５０〜２００
測定時間：２分
本条件により得られた質量分析スペクトルにおいて、６０４の分子ピークは水酸基を１つ有するＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３、６１８の分子ピークはカルボニル基を２つ有するＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３を示す。

［レーザー脱離イオン化質量分析法による方法］
日本電子株式会社製ＪＭＳ−Ｓ３０００を用いて、レーザー脱離イオン化質量分析法でジオキサジン顔料の質量分析スペクトルを測定した。サンプル２０ｍｇをエタノール（和光純薬工業株式会社製）１０ｍＬに加え、超音波にて懸濁させたものを測定溶液に使用した。またこれとは別に、ヨウ化ナトリウム（シグマアルドリッチ社製）２０ｍｇをメタノール（和光純薬工業株式会社製）１０ｍＬに加え、超音波にて懸濁させたものをカチオン化剤に使用した。
［測定条件１］
測定試料：ＨＳＴ社製の３８４スポット測定プレートに、測定溶液１μＬをスポットし風乾させる
測定モード：スパイラルＴＯＦ・ポジティブモード
レーザー強度：４５％
遅延引き出し時間（ＤｅｌａｙＴｉｍｅ）：１２０ナノ秒
Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：６０％
トレース回数：２００〜２５０ショット
本条件により得られた質量分析スペクトルにおいて、６０４の分子ピークは水酸基を１つ有するＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３を示す。
［測定条件２］
測定試料：ＨＳＴ社製の３８４スポット測定プレートに、測定溶液１μＬとカチオン化剤１μＬをスポットし、プレート上で混合し風乾させる
測定モード：スパイラルＴＯＦ・ポジティブモード
レーザー強度：４５％
遅延引き出し時間（ＤｅｌａｙＴｉｍｅ）：１２０ナノ秒
Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：６０％
トレース回数：２００〜２５０ショット
本条件により得られた質量分析スペクトルにおいて、６４１の分子ピークは、カルボニル基を２つ有するＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３にカチオン化剤のナトリウムイオンが付加した分子を示す。

また本実施例において、ジオキサジン顔料の水および１−ブロモナフタレンとの接触角は浸透速度法により測定した。詳細は以下の通りである。
測定は自動表面張力計 Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｔｅｎｓｉｏｍｅｔｅｒ Ｋ１２（ＫＲＵＳＳ社製）を使用した。ジオキサジン顔料１．５ｇを測定ホルダーに充填しホルダー下部より測定液を浸透させ、自動表面張力計の粉体ぬれ速度測定用オプションでぬれ速度を測定する。まず、ｎ−ヘキサンのぬれ速度を測定し、浸透接触角を０°と仮定して充填定数を測定した。この測定した充填定数に基づき、各ジオキサジン顔料の充填状態が同等となるよう基準化した。続いて、水および１−ブロモナフタレンそれぞれのぬれ速度の測定を行い、Ｗａｓｈｂｕｒｎ式によりジオキサジン顔料の水および１−ブロモナフタレンとの接触角を算出した。

（実施例１）［ジオキサジン顔料（Ａ−１）の合成］
Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３（ＤＩＣ株式会社製）のウェットケーキ１７１．９部（顔料分６０部）とイオン交換水８２８．１部を２Ｌステンレス製カップに入れ、回転数５００ｒｐｍのホモディスパー２．５型（プライミクス株式会社製）で３０分間撹拌した。Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３のスラリーを５Ｌステンレス製カップに移し、回転数１５０ｒｐｍのステンレス製アンカー翼で撹拌しながら、硫酸鉄（ＩＩ）七水和物（和光純薬工業株式会社製）２．７５部を加え溶解させた。続いて、３０％過酸化水素水（和光純薬工業株式会社製）１２．５部を加え、３０分間撹拌した。次にスラリーをヌッチェ濾過し、７０℃の温水４Ｌで洗浄した後、濾物を送風定温乾燥器ＷＦＯ−５００（東京理化器械株式会社製）で送風乾燥（９８℃、１８時間）した。得られた顔料塊を粉砕し、ジオキサジン顔料（Ａ−１）５８部を得た。ジオキサジン顔料（Ａ−１）をレーザー脱離イオン化質量分析法で質量分析し、測定条件１において６０４の分子ピークを、測定条件２において６４１の分子ピークを確認した。ジオキサジン顔料（Ａ−１）の水との接触角は６９．４°、１−ブロモナフタレンとの接触角は６７．７°だった。

（実施例２）［ジオキサジン顔料（Ａ−２）の合成］
実施例１の３０％過酸化水素水添加量を２５部に変更した以外は同様の操作を行い、ジオキサジン顔料（Ａ−２）５８部を得た。ジオキサジン顔料（Ａ−２）をレーザー脱離イオン化質量分析法で質量分析し、測定条件１において６０４の分子ピークを、測定条件２において６４１の分子ピークを確認した。ジオキサジン顔料（Ａ−２）の水との接触角は５７．２°、１−ブロモナフタレンとの接触角は４０．３°だった。

（実施例３）［ジオキサジン顔料（Ａ−３）の合成］
実施例１の３０％過酸化水素水添加量を５０部に変更した以外は同様の操作を行い、ジオキサジン顔料（Ａ−３）５９部を得た。ジオキサジン顔料（Ａ−３）の電界脱離イオン化質量分析を行い、６０４および６１８の分子ピークを確認した。さらに、ジオキサジン顔料（Ａ−３）をレーザー脱離イオン化質量分析法で質量分析し、測定条件１において６０４の分子ピークを、測定条件２において６４１の分子ピークを確認した。ジオキサジン顔料（Ａ−３）の水との接触角は４６．９°、１−ブロモナフタレンとの接触角は４５．３°だった。

（実施例４）［ジオキサジン顔料（Ａ−４）の合成］
実施例１の３０％過酸化水素水添加量を１００部に変更した以外は同様の操作を行い、ジオキサジン顔料（Ａ−４）５８部を得た。ジオキサジン顔料（Ａ−４）をレーザー脱離イオン化質量分析法で質量分析し、測定条件１において６０４の分子ピークを、測定条件２において６４１の分子ピークを確認した。ジオキサジン顔料（Ａ−４）の水との接触角は５８．４°、１−ブロモナフタレンとの接触角は３７．７°だった。

（実施例５）［ジオキサジン顔料（Ａ−５）の合成］
実施例１の硫酸鉄（ＩＩ）七水和物添加量を１１部、３０％過酸化水素水添加量を２００部に変更した以外は同様の操作を行い、ジオキサジン顔料（Ａ−５）５９部を得た。ジオキサジン顔料（Ａ−５）を電界脱離イオン化質量分析法で質量分析し、６０４および６１８の分子ピークを確認した。さらに、ジオキサジン顔料（Ａ−５）をレーザー脱離イオン化質量分析法で質量分析し、測定条件１において６０４の分子ピークを、測定条件２において６４１の分子ピークを確認した。ジオキサジン顔料（Ａ−５）の水との接触角は５７．５°、１−ブロモナフタレンとの接触角は３２．９°だった。

（実施例６）［ジオキサジン顔料（Ａ−６）の合成］
Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３（ＤＩＣ株式会社製）のウェットケーキ５１５．８部（顔料分１８０部）とイオン交換水２４８４．２部を１０Ｌホーロー製タンクに入れ、回転数５００ｒｐｍのホモディスパー２．５型（プライミクス株式会社製）で３０分間撹拌した。次にステンレス製アンカー翼に撹拌翼を変え、回転数１００ｒｐｍで撹拌しながら、硫酸鉄（ＩＩ）七水和物（和光純薬工業株式会社製）８．２５部を加え溶解させた。続いて、電磁ヒーターを用いてスラリーを６０℃に昇温した後、３０％過酸化水素水（和光純薬工業株式会社製）１５０部を１時間で滴下してさらに１５分間撹拌し、スラリーをヌッチェ濾過し、７０℃の温水１２Ｌで洗浄した後、濾物を送風定温乾燥器ＷＦＯ−５００（東京理化器械株式会社製）で送風乾燥（９８℃、１８時間）した。得られた顔料塊を粉砕し、ジオキサジン顔料（Ａ−６）１７１部を得た。ジオキサジン顔料（Ａ−６）をレーザー脱離イオン化質量分析法で質量分析し、測定条件１において６０４の分子ピークを、測定条件２において６４１の分子ピークを確認した。ジオキサジン顔料（Ａ−６）の水との接触角は７１．１°、１−ブロモナフタレンとの接触角は４９．４°だった。

（比較例１）［ジオキサジン顔料（Ａ’−１）の合成］
Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３（ＤＩＣ株式会社製）のウェットケーキ１７１．９部（顔料分６０部）とイオン交換水８２８．１部を２Ｌステンレス製カップに入れ、回転数５００ｒｐｍのディスパーで３０分間撹拌した。Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３のスラリーをヌッチェ濾過し、７０℃の温水４Ｌで洗浄した後、濾物を送風定温乾燥器ＷＦＯ−５００（東京理化器械株式会社製）で送風乾燥（９８℃、１８時間）した。得られた顔料塊を粉砕し、比較ジオキサジン顔料（Ａ’−１）５９部を得た。ジオキサジン顔料（Ａ’−１）の電界脱離イオン化質量分析を行ったが、６０４および６１８の分子ピークは観測されなかった。また、ジオキサジン顔料（Ａ’−１）をレーザー脱離イオン化質量分析法で質量分析したが、測定条件１および測定条件２において、６０４および６４１の分子ピークは観測されなかった。ジオキサジン顔料（Ａ’−１）の水との接触角は９０．０°、１−ブロモナフタレンとの接触角は８５．６°だった。

（比較例２）［ジオキサジン顔料（Ａ’−２）の合成］
Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３（ＤＩＣ株式会社製）のウェットケーキ１７１．９部（顔料分６０部）とイオン交換水８２８．１部を２Ｌガラスビーカーに入れ、回転数５００ｒｐｍのホモディスパー２．５型（プライミクス株式会社製）で３０分間撹拌した。次にガラス製アンカー翼に撹拌翼を変え、回転数１５０ｒｐｍで撹拌しながら７０℃に昇温した。７０℃の温水１００部に溶解させたＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３スルホン酸誘導体（ＤＩＣ株式会社製）４部を、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３のスラリーに添加し３０分間撹拌した。続いて、７０℃の温水１００部に溶解させた硫酸アルミニウム（和光純薬工業株式会社製）６部を添加し、２時間撹拌した。このスラリーをヌッチェ濾過し、濾物を送風定温乾燥器ＷＦＯ−５００（東京理化器械株式会社製）で送風乾燥（９８℃、１８時間）した。得られた顔料塊を粉砕し、ジオキサジン顔料（Ａ’−２）５９部を得た。ジオキサジン顔料（Ａ’−２）をレーザー脱離イオン化質量分析法で質量分析したが、測定条件１および測定条件２において、６０４および６４１の分子ピークは観測されなかった。ジオキサジン顔料（Ａ’−２）の水との接触角は８９．９°、１−ブロモナフタレンとの接触角は４８．５°だった。

［各種インキの作製］
ポリウレタンインキにおける評価を次に示す。
（ポリウレタンインキの作製）
前記実施例１〜６で得られたジオキサジン顔料、比較例１、２で得られた比較ジオキサジン顔料それぞれについて、ジオキサジン顔料５部、ポリウレタン樹脂サンプレンＩＢ−５０１（三洋化成工業株式会社製）２５部、酢酸エチル（和光純薬工業株式会社製）１３部、イソプロピルアルコール（和光純薬工業株式会社製）７部、１／８インチスチールビーズ（持木鋼球軸受株式会社製）１８０部を２５０ｍＬポリエチレン製広口瓶に入れ、ペイントシェーカー（株式会社東洋精機製作所製）で３０分間分散した。その後、ポリウレタン樹脂サンプレンＩＢ−５０１（三洋化成工業株式会社製）３５部、酢酸エチル（和光純薬工業株式会社製）９．７５部、イソプロピルアルコール（和光純薬工業株式会社製）５．２５部を追加で広口瓶に加え、ペイントシェーカー（株式会社東洋精機製作所製）で５分間分散し、ポリウレタンインキそれぞれ得た。

（ポリウレタンインキの初期粘度測定）
得られたポリウレタンインキを２０℃恒温槽で１時間以上静置し、Ｒ８５形粘度計ＲＢ８５Ｌ（東機産業株式会社製）で回転速度３０ｒｐｍでの初期粘度を測定した。初期粘度は低いほど優れる。表１中では、以下のように評価した。
・ポリウレタンインキの初期粘度評価（３０ｒｐｍでの粘度（単位：ｍＰａ・ｓ））
Ａ：１００未満
Ｂ：１００以上〜１０００未満
Ｃ：１０００以上

（ポリウレタンインキの安定性試験後粘度測定）
得られたポリウレタンインキを多重安全式乾燥器ＭＳＯ−４５ＴＰＨ（株式会社二葉化学製）中に５０℃で７日間静置し、その後２０℃恒温槽で１時間以上静置してＲ８５形粘度計ＲＢ８５Ｌ（東機産業株式会社製）で回転速度３０ｒｐｍでの安定性試験後粘度を測定した。安定性試験後粘度は低いほど優れる。表１中では、以下のように評価した。
・ポリウレタンインキの安定性試験後粘度評価（３０ｒｐｍでの粘度（単位：ｍＰａ・ｓ））
Ａ：１００未満
Ｂ：１００以上〜１０００未満
Ｃ：１０００以上

（光沢の測定）
得られたポリウレタンインキをＰＥＴフィルム ルミラー５０Ｔ−６０（パナック工業株式会社製）にＮｏ．６のバーコーターで展色し、光沢計ＧＭ−２６８Ｐｌｕｓ（コニカミノルタジャパン株式会社製）で展色フィルムの６０°の光沢を測定した。光沢は大きいほど優れる。表１中では、以下のように評価した。
・展色フィルムの６０°光沢評価
Ａ：８５以上
Ｂ：８０以上〜８５未満
Ｃ：８０未満

得られた各ポリウレタンインキの初期粘度、安定性試験後の粘度、及び展色フィルムの６０°光沢評価を表１に示す。

実施例１〜６及び比較例１〜２との対比から分かる通り、本発明のジオキサジン顔料を用いて得られるポリウレタンインキは、無処理のジオキサジン顔料やＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３スルホン酸誘導体で処理されたジオキサジン顔料よりも、初期粘度及び安定性試験後粘度が低い。また、展色フィルムの６０°光沢も格別高いという優れた性能を有する。

［ＮＣインキにおける評価］
（ＮＣワニスの作製）
ＮＣ樹脂（窒素分：１０．７〜１２．２）２５０部、エタノール（和光純薬工業株式会社製）４３６．５部、酢酸エチル（和光純薬工業株式会社製）１３．５部を１Ｌポリエチレン製広口瓶に入れペイントシェーカー（株式会社東洋精機製作所製）で２時間分散し、ＮＣワニスを得た。

（ＮＣベースインキの作製）
前記実施例３で得られたジオキサジン顔料Ａ−３、比較例１で得られたジオキサジン顔料Ａ’−１それぞれについて、ジオキサジン顔料２２部、ＮＣワニス４０部、エタノール（和光純薬工業株式会社製）３６．９部、酢酸エチル（和光純薬工業株式会社製）１．１部、ＳＡＺビーズ（東京硝子器械株式会社製ジルコニアＹＴＺボール１．２５φ）１５０部を２００ｍＬガラス瓶に入れ、Ｓｈａｋｅｒ Ｓｋａｎｄｅｘ ＳＫ５５０（Ｆａｓｔ ＆ Ｆｌｕｉｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｂ．Ｖ．Ｃｏｍｐａｎｙ製）にて２時間分散し、ＮＣベースインキを得た。

（酢酸エチル希釈インキの作製）
得られたＮＣベースインキ３８．５部、酢酸エチル（和光純薬工業株式会社製）１６．５部を１００ｍＬポリエチレン製広口瓶に入れ、ペイントシェーカー（株式会社東洋精機製作所製）にて１０秒分散し、酢酸エチル希釈インキを得た。

（ＮＣベースインキの安定性試験後粘度測定）
得られたＮＣベースンインキを室温で２４時間静置し、その後２０℃恒温槽で１時間以上静置してＲ８５形粘度計ＲＢ８５Ｌ（東機産業株式会社製）で３０ｒｐｍでの安定性試験後の粘度を測定した。安定性試験後の粘度は低いほど優れる。

（酢酸エチル希釈インキの粘度測定）
得られた酢酸エチル希釈インキを２０℃恒温槽で１時間以上静置し、Ｒ８５形粘度計 ＲＢ８５Ｌ（東機産業株式会社製）で粘度を測定した。酢酸エチル希釈粘度は低いほど優れる。

ＮＣインキにおける評価結果を表２にまとめた。ジオキサジン顔料としてジオキサジン顔料（Ａ−３）を用いたものを実施例７、ジオキサジン顔料としてジオキサジン顔料（Ａ’−１）を用いたものを比較例３とした。なお、表２中の各種粘度の単位はｍＰａ・ｓである。

実施例７と比較例３との対比から分かる通り、本発明のジオキサジン顔料を用いて得られるＮＣインキは、無処理のジオキサジン顔料よりも安定性試験後粘度が低く、酢酸エチルで希釈した後の粘度も低い。

Claims (2)

1. 原料となるジオキサジン顔料を溶媒に添加、撹拌し顔料スラリーを得る顔料スラリー製造工程と、顔料スラリーに鉄塩と過酸化水素を添加、撹拌し顔料表面を処理する顔料表面処理工程と、を含むジオキサジン顔料の製造方法。
2. 得られたジオキサジン顔料の表面に水酸基及びカルボニル基を少なくとも１つずつ有する請求項１に記載のジオキサジン顔料の製造方法。