JP2634026B2 - 水−希釈性染料組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水と混合した場合、染
料の水性懸濁液を形成する水−希釈性染料およびそれか
ら得られる水性分散液に関する。

【０００２】

【従来の技術】水−不混和性である多様のタイプの染料
が存在する。水不混和性染料の主な利点は、そのような
染料が少なくとも水への暴露に関し変色しない傾向にあ
ることである。そのような染料の欠点は、それらが有機
溶剤キャリヤー、例えばキシレンを要求し、これらが健
康および環境上の観点から問題となる点である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、水性媒質中
安定な分散液を形成する水分散性染料の組成物に関し、
従って有害な有機溶剤キャリヤーを含有することに伴う
欠点を有しない水不混和性染料の耐久性を提供するもの
である。多くの産業的適用、例えばインク形成に対し、
染色の高配合が要求される。染料溶液は、典型的には染
料の着色効果を希釈する多種の追加の成分と共に配合さ
れねばならない；従って、染料の高配合に対する必要性
が存在する。更に、染料を溶解するために用いられる溶
剤は配合中高レベルで望ましく用いられないであろう。

【０００４】従って、本発明の別の目的は水−希釈性染
料溶液が高い染料配合を有することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の水−希釈性染料
溶液は、次のａ）〜ｃ）を含んでなる： ａ）アゾタイプ染料、フタロシアニンタイプ染料および
アントラキノン類から成る染料タイプから選ばれる約３
５重量％ないし約７０重量％の水−不混和性染料； ｂ）該水−不混和性染料を溶解するために十分な量の約
１０重量％ないし約６４重量％の該水−不混和性染料に
対する溶剤系、該溶剤系は ｂ１）約３０重量％ないし約１００重量％の柑橘溶剤、
および ｂ２）水−混和性又は水−不混和性である０ないし約７
０重量％の適合した共−溶剤を含んでなる；および ｃ）約１重量％ないし約５５重量％の非イオン界面活性
剤。

【０００６】水中に混合せられるとき、水−希釈性溶液
は、水中で水−不混和性染料溶液の安定な微小な分散体
を形成し、この分散体は無限に希釈性である。そのよう
な水性分散体はそれらが適用される物質に永久に固着さ
れるようになる。本発明が適用される水不混和性染料に
以下ものが含まれる： 1.アゾ形であり、これは含金属および非含金属の双方の
種類のモノアゾ、ジスアゾおよびテトラアゾを含む。含
金属染料は、用いられる金属に応じて、１個又は２個の
染料分子と単原子金属キレートのアミン塩として典型的
に記載されている。非含金属アゾ染料には、ラキィソー
ル (Luxol)（登録商標）の生産ラインに特有のグアニジ
ン塩タイプが含まれる。水不混和性アゾ染料の特異的例
は以下のものが含まれるが、これらに制限されない： １− オートメート(Automate)（登録商標）ブラック１
０４＝ｃ．ｉ．ソルベントブラック４９＝ベンゼン ア
ゾベンゼン ナフチル ベンゼンアミノ ヒドロキシ、
アルキル誘導体／アルキルアミノ−銅酸塩。ＣＡＳ登録
番号５６９１８。

【０００７】２− オートメート(Automate)（登録商
標）エローＤ−ｃ．ｉ．ソルベントエロー、４−（２−
ヒドロキシ−５−ノニルフェニルアゾ）−〔Ｎ−〔４−
（２−ヒドロキシ−５−ノニルフェニルアゾ）−フェニ
ル〕〕ベンズアミド。ＣＡＳ番号ＰＭＮ通達番号Ｐ−９
１−８９０。 ３− オートメート(Automate)（登録商標）レッドＢ＝
ｃ．ｉ．ソルベントレッド１６４＝２、ナフタレノール
（フェニルアゾ）フェニルアゾアルキル誘導体。ＣＡＳ
番号＝ＴＳＣＡ登録番号３５３７１。

【０００８】４− モルファスト（Morfast) (登録商
標）レッド１０１＝ｃ．ｉ．ソルベントレッド６８＝
１，3 −ナフタレンジスルホン酸、７−ヒドロキシ−８
−４−（フェニル−アゾ）フェニルアゾ−、２−エチル
−Ｎ−（２−エチルヘキシル）−１−ヘキサナミンと一
緒の化合物（１：２）。ＣＡＳ番号＝６８５５５−８２
−８。

【０００９】５− モルファスト（Morfast) (登録商
標）ブラック１０１＝ｃ．ｉ．ソルベントブラック４８
＝コバルテートビス−２，２′ジオキソ−4 −ジ２″−
ヒドロキシ−３″−アルキルオキシ−プロピルアミノ−
４−フェニルアゾ−５−メチル−アゾベンゼン、水素ジ
ブタンアンモニウム塩。 ６− ラキィソール (Luxol)（登録商標）ブラウンＫ＝
ｃ．ｉ．ソルベントブラウン２０＝１，３−ナフタレン
ジスルホン酸、７，７′（４，６−ジヒドロキシ−1,３
−フェニレン）ビス（アゾ）ビスアリールグアニジン
塩。ＣＡＳ番号７２２０８−２８−７。

【００１０】７− オートメート(Automate)（登録商
標）エロー１２６−ｃ．ｉ．ソルベントエロー＝１，３
ベンゼンジオール、２，４−ビス（アルキルフェニル）
アゾ−。ＣＡＳ番号２９１９０−２８−１；６５０８７
−００−５；および６８３１０−０４−３。 ２．フタロシアニン誘導染料、主に銅化顔料から誘導さ
れるスルホン化物。特異的例は以下のものが含まれるが
これらに制限されない： １− モルファスト（Morfast) (登録商標）ブルー１０
０＝ｃ．ｉ．ソルベントブルー１２９＝銅塩（２−）、
２９Ｈ，３１Ｈフタロシアニンジスルホナト（４−）Ｎ
２９，Ｎ３０，Ｎ３１，Ｎ３２ジ−１−アルキルアンモ
ニウム、−Ｎ−（アルキル）塩。ＣＡＳ番号６８１５５
−９２−０。 ２−ラキソール（登録商標）ブルーＭＢＳＮ＝ｃ．ｉ．
ソルベントブルー３８＝カプレート（Cuprdte）(２
−)，２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニン−ジスルホネー
ト（４）−Ｎ２９，Ｎ３０，Ｎ３１，Ｎ３２−アリール
グアニジン塩。ＣＡＳ番号１３２８−５１−４

【００１１】３．アントラキノン、主にモノ、ジおよび
混合置換アルキルアミノ誘導体並びにモノ、ジおよび混
合置換アリールアミノタイプ。特異的例は以下のものが
含まれるがこれらに制限されない： １− オートメート(Automate)（登録商標）ブルー８＝
ｃ．ｉ．ソルベントブルー９８＝１，４−ジアルキルア
ミノアントラキノン。ＣＡＳ番号７４４９９−３６−
８。

【００１２】２− オートメート(Automate)（登録商
標）グリーン５＝ｃ．ｉ．ソルベントグリーン＝９，１
０−アントラセンジオン、１，４−ビス〔（アルキルフ
ェニル）アミノ〕アントラキノン。ＣＡＳ番号：設定さ
れない。 ３−ＢＡＳＦのラッシングブルー６７２＝ｃ．ｉ．ソル
ベントブルー７９ 1,４−ジアルコキシアミノアントラ
キノン。

【００１３】語句「柑橘溶剤」は本発明中、柑橘皮油、
テルペン、テルピネンとして明定される化学薬品を含め
るために包括的に用いられる。ハーレイのコンデンスト
ケミカルディクショナリー (Hawley's Condensed chemi
cal Dictionary) １１版中のこれらの種類の定義は重な
る： 柑橘皮油−グレープフルーツ、レモン、ライム、オレン
ジおよびみかんの皮又は殻からしぼられた食用油； 成分：種々の％のリモネン、シトラールおよびテルペ
ン。 「テルペン」−Ｃ₁₀Ｈ₁₆ 植物の最も内部の精油および
含油樹脂を生じる不飽和炭化水素。テルペンは、イソプ
レン単位Ｃ₅ Ｈ₈ に基づいており、そして１個又はそれ
以上のベンゼノイド基を有する環式又は非環式のいずれ
かであってよい。分子構造に従い、単環式（ジペンテ
ン）、ジ環式（ピネン）又は非環式ミルセンとして分類
される。 「テルピネン」−Ｃ₁₀Ｈ₁₆ 三種の異性体の環式テルペ
ン、α，βおよびγテルピネンの混合物。

【００１４】「ジペンテン」−（シネン；リモネン、不
活性；ｄｌ−ｐ−メンタ−１，８−ジエン；カジュプテ
ン(cajputene) ；商品形態ではジペンテン濃度が高いが
しかし、他のテルペンおよび関連化合物を種々の量で含
有する。 「リモネン」−イソプレンに緊密に関係した、広く分布
している光学活性テルペン。これは、天然にＤ−形およ
びＬ−形の双方で見出される。二種の異性体のラセミ混
合物は、ジペンテンとして公知である。

【００１５】柑橘溶剤は、多様の染料の分散体を与える
のに特に有用な溶剤であることが見出された。加えて、
柑橘溶剤は非毒性で環境に安定でありそして生分解性で
ある。柑橘溶剤は、水−希釈性染料組成物の溶剤１００
％を含むことができ、又は３０／７０柑橘溶剤／共−溶
剤重量比までの共−溶剤と、好ましくは同様に非毒性で
かつ環境に優しい共−溶剤と混合される。適当な共溶剤
の例には、乳酸エチル、乳酸ブチル、プロピレングリコ
ール、トリエタノールアミン、メチルエチルケトン、エ
タノール、メタノール、ジエタノールアミン、乳酸メチ
ル、キシレン、１−メトキシ−２−プロパノール、２−
メトキシ−１−プロパノールが含まれるが、これらに限
定されるものではない。

【００１６】第三の必須の成分は、非イオン界面活性剤
である。適当な界面活性剤には、脂肪酸エステル；ポリ
オキシエチル化ノニルフェノール誘導体；ローンプーラ
ーＣＯ−７２０およびＣＯ６３０ノニルフェノキシポリ
（エチレンオキシ）エタノール ＣＡＳ番号９０１６−
４５−９；ユニオンカーバイド−ターギトールＤ−６８
３ アルコキシレート化アルキルフェノール ＣＡＳ番
号３７２５１−６９−７；ローンプーラン−アルカミド
２１０６変成ココナッツジエタノールアミドＣＡＳ番号
６８６０３−４２−９；ローンプーラン−アルカマルス
ＥＬ−９８５ポリエトキシル化ヒマシ油 ＣＡＳ番号７
５−２１−８；およびモートンインターナショナル−ソ
ルテックスＸ長鎖脂肪酸エステルが含まれる。

【００１７】上記で論議した特異的染料タイプは、高レ
ベルまで、すなわち少なくとも約３５重量％そしてある
特異的染料タイプの場合には約７０重量％まで柑橘溶剤
組成物中に配合され得る。この高い配合は予期されなか
ったものである。米国特許５，０９２，９０７はタルペ
ン油に分散した顔料の分散液を開示している。また、該
特許は可溶性染料がテルペン油に溶解されることができ
るが、最大３０％まで溶解され得ることを示唆してい
る。従って、以下の内容が見出された：すなわち柑橘溶
剤中特有の染料タイプの３５重量％又はそれ以上の配合
レベルが達成できることは予期されなかったことであ
る。前記の如く、特に特有の処方の他の成分により引き
続き希釈されるであろう染料組成に対し産業が高い染料
配合を必要とする点において高い染料レベルは有利であ
る。

【００１８】これらの成分ａ）〜ｃ）は、本発明に従っ
て安定な水−希釈性の真の染料溶液を形成するため共に
混合される。染料溶液は、船積みおよび貯蔵に対し典型
的には水なしで与えられる。末端使用者は、適当に撹拌
しながら染料溶液を水（又は水性媒体）に加え、水（又
は水性媒体）に分散した染料溶液の分散液を製造する。
一般に、安定な分散液は水に対し水希釈性染料の染料溶
液の１：１の割合で達成される。しかし、染料溶液は、
使用者が望む染料濃度を与えるため、多少の水を受容で
きる。

【００１９】本発明の染料組成物の水性分散液は、例え
ばフェルトチップペン、ボールペン、印刷インク、ゴム
印、インクジェットインク、コーティング、塗料および
ウッドステイン（woodstains) において使用できる。本
発明を特定の例により更に詳しく説明する。

【００２０】

【実施例】

例１ １ｌの丸底フラスコに、２００ｇのベンゼンアゾベンゼ
ンナフチルベンゼンアミノヒドロキシ、アルキル誘導体
／アルキルアミノ銅酸塩のキシレン溶液を装入した。染
料を、十分な真空下１２０℃に加熱し全てのキシレン
（約４８％）を蒸留除去した。キシレンを、９０ｇのＡ
ＴＲ−ハイフラッシュ (Flash)（登録商標）柑橘溶剤お
よび１０ｇの長鎖脂肪酸エステルで置き代えた。

【００２１】この溶液は撹拌しながら２０４mlの水と混
合すると、染料溶液の分散液を形成した。

【００２２】例２ 例１の方法で、４０重量％の４−（２−ヒドロキシ−５
−ノニルフェニルアゾ）−〔Ｎ〔４−（２−ヒドロキシ
−５−ノニルフェニルアゾ）−フェニル〕〕ベンズアミ
ド、３６重量％のＡＴＲ−Ｐ柑橘溶剤および２４重量％
のイゲパール(Igepal)（登録商標）ＣＯ６３０を含有す
る、水−分散性溶液を調製した。

【００２３】例３ 例１の方法で、３５重量％の１，４−ジアルキルアミノ
アントラキノン、４６重量％のボルテックス(Voltex)
(登録商標）柑橘溶剤および１９重量％の長鎖脂肪酸エ
ステルを含有する水−分散性溶液を調製した。

【００２４】例４ 例１の方法で、４０重量％の銅酸塩（２−）、２９Ｈ，
３１Ｈフタロシアニンジスルホナト（４−）、Ｎ２９，
Ｎ３０，Ｎ３１，Ｎ３２ジ−１−アルキルアンモニウ
ム、−Ｎ−（アルキル）塩、２０重量％のブチルラクテ
ート、２０重量％のボルテックス(Voltex) (登録商標）
柑橘溶剤、５重量％の長鎖脂肪酸エステル、１０重量％
のトリエタノールアミンおよび５重量％のペゴスフェル
セ (Pegospherse)（登録商標）分散剤を含有する水−分
散性溶液を調製した。

【００２５】例５ 例１の方法で、４６重量％のコバルテート(cobaltate)
ビス−２，２″ジオキシ−４−ジ２″−ヒドロキシ−
３″−アルキルオキシ−プロピルアミノ−４−フェニル
アゾ−５−メチル−アゾベンゼン、水素ジブタンアンモ
ニウム塩、４０重量％のジペンテンおよび１４重量％の
長鎖脂肪酸エステルを含有する水分散性溶液を調製し
た。

【００２６】本発明で有用な商業上の柑橘溶剤／界面活
性剤組成物を次の如く分析する：ＡＴＲ−Ｃ ：主要成分は、リモネンであると思われる。
界面活性剤は、平均Ｃ_{12 .7}Ｈ_26.4− _pＣ₆ Ｈ₄ −Ｏ−
（Ｃ₂ Ｈ₂ −Ｏ)₇Ｈを有するエトキシル化アルキルフェ
ノールの混合物として同定された。平均分子量５８０と
仮定すると、界面活性剤は、試料の約７重量％であると
推定された。ボルテックス （Vortex）：この試料は、ＡＴＲ−Ｃに極
めて類似していると思われる。主要成分は、リモネンで
あり；界面活性剤は、エトキシル化アルキルフェノール
の混合物であると思われる。

【００２７】ＡＴＲ−ＨＩフラッシュ：主要成分はテル
ペンである。界面活性剤は、平均構造式Ｃ_17.7Ｈ_36.8−
_pＣ₆ Ｈ₄ −Ｏ−（ＣＨ₂ ＣＨ₂ −Ｏ)_5.3Ｈを有するエ
トキシル化アルキルフェノールとして同定された。イゲパール（IGEPAL）６３０ ：この試料は、エトキシル
化アルキルフェノールとして公知である界面活性剤であ
る。ＮＭＲスペクトルにより平均構造式Ｃ_8.7 Ｈ _18.5−
_pＣ₆ Ｈ₄ −Ｏ−（ＣＨ₂ ＣＨ₂ −Ｏ)_8.6Ｈとして決定
された。ＡＴＲ−Ｐ ：この試料のＮＭＲスペクトルは非常に複雑
である。テルペノイド成分はリモネン並びに多くの他の
成分を含有する、複雑な混合物である。エトキシル化界
面活性剤はこの試料中、より高いレベルで存在している
と思われる。エトキシル化セグメントは、幾つかのオキ
シメチレン基を含有するように思われる。界面活性剤は
エトキシル化アルキルフェノールであってよいが、スペ
クトルの複雑さおよび構造の相違のため、明白な同定は
非常に困難である。小量のカルボニル成分、多分エステ
ル、も又この試料中に検出された。ジペンテン ：この試料も又全く複雑であるように思われ
る。テルペノイド溶剤は、リモネン並びに多数の他の成
分を含有する。その分布はＡＴＲ−Ｐの分布に幾分似て
いる。この試料中の界面活性剤は、ＡＴＲ−Ｐのそれに
類似している。カルボニル成分は検出されなかった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピーター エー．カプト アメリカ合衆国，ニュージャージー 07079，サウス オレンジ，ウォルトン アベニュ 253 (56)参考文献 特開 平３−33163（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−244370（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−225565（ＪＰ，Ａ) 国際公開93／17166（ＷＯ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水分散性組成物であって、次のａ）〜
   ｃ）： ａ）アゾタイプ染料、フタロシアニンタイプ染料および
   アントラキノン類から成る染料タイプから選ばれる約３
   ５重量％ないし約７０重量％の水−不混和性染料； ｂ）該水−不混和性染料を溶解するために十分な量の約
   １０重量％ないし約６４重量％の該水−不混和性染料に
   対する溶剤系、 該溶剤系は ｂ１）約３０重量％ないし約１００重量％の柑橘溶剤、
   および ｂ２）水−混和性又は水−不混和性である０ないし約７
   ０重量％の適合した共−溶剤を含んでなる；および ｃ）約１重量％ないし約５５重量％の非イオン界面活性
   剤、 を含んでなる、前記水分散性組成物。
2. 【請求項２】 水性媒質中に分散されている請求項１記
   載の組成物。