JP2939389B2 - 水性顔料分散体 - Google Patents

水性顔料分散体

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は皮膜の光沢と着色力に優
れ、流動性、貯蔵安定性が良好な水性顔料分散体に関す
る。
【0002】
【従来技術】近年、資源保護、環境保全、作業の安定性
の向上等のニーズの高まりによって塗料、インキの水性
化が進行しつつある。水性塗料に要求される品位は、油
性塗料と同様、流動性、貯蔵安定性、皮膜の光沢、鮮明
性、着色力等である。しかしながら、大部分の有機顔料
は水性ビヒクルに対して顔料分散性等の適性が著しく劣
るため通常の分散方法では満足な品位は得られない。そ
こで従来より各種の添加剤、例えば水性用分散樹脂や界
面活性剤の使用が検討されてきたが上記すべての適性を
満足するような品位は得られていない。即ち、ある種の
水性用分散樹脂の使用によって分散直後の皮膜の光沢、
鮮明性、着色力等は改善されるが、流動性が損なわれ
る、経時によって増粘あるいはゲル化する、皮膜の物性
に悪影響を及ぼす等の、実用上致命的な欠点があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は上記のごと
き欠点を解決する方法として有機顔料に対して0.1〜
30重量%の下記一般式(1)で表される有機色素誘導
体、アントラキノン誘導体またはアクリドン誘導体が顔
料分散剤として有効であることを見出し本発明を完成さ
せるに至った。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、有機顔料、有
機顔料に対して0.1〜30重量%の下記一般式(1)
で表される有機色素誘導体、アントラキノン誘導体また
はアクリドン誘導体および水性樹脂からなる水性顔料分
散体である。 一般式(1) P−〔X−NR1 −Y−R2n (但し、一般式中Pは有機色素残基、アントラキノン残
基またはアクリドン残基、Xは−SO 2 −、−CO−、
−CH 2 −または−CH 2 NHCOCH 2 、R1 はH
または炭素数1〜18のアルキル基またはY−R2 、R
2 は炭素数1〜4の低級アルキル基、Yは平均分子量4
00〜10000のエチレンオキシドとプロピレンオキ
シドのランダム共重合体部、nは1〜3の数を表す。)
【0005】本発明で使用される有機顔料は、フタロシ
アニン顔料、不溶性アゾ顔料、アゾレーキ顔料、アント
ラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、
ジケトピロロピロール顔料、アントラピリジン顔料、ア
ンサンスロン顔料、インダンスロン顔料、フラバンスロ
ン顔料、ペリノン顔料、ペリレン顔料、チオインジゴ顔
料等がある。
【0006】一般式(1)の有機色素としては、フタロ
シアニン系、不溶性アゾ系、アゾレーキ系、アントラキ
ノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、ジケトピロ
ロピロール系、アントラピリジン系、アンサンスロン
系、インダンスロン系、フラバンスロン系、ペリノン
系、ペリレン系、チオインジゴ系等がある。Xは−SO
2 −、−CO−、−CH 2 −、−CH 2 NHCOCH 2
等である。
【0007】Yは平均分子量400〜10000のエチ
レンオキシドとプロピレンオキシドのランダム共重合体
部であり、エチレンオキシドとプロピレンオキシドの比
率は任意であるが、エチレンオキシドの比率が60〜9
9モル%のものが好ましい。
【0008】本発明における一般式(1)の有機色素誘
導体、アントラキノン誘導体またはアクリドン誘導体の
顔料に対する割合は0.1〜30重量%が好ましい。
0.1重量%より少ないと得られる水性顔料分散体の皮
膜の光沢、鮮明性、着色力等が改善されず、30重量%
より多く用いると皮膜の性能に悪影響を及ぼす。本発明
の一般式(1)の有機色素誘導体は、前述したように市
販のほとんどの有機顔料に対して効果があるが、用いる
顔料と類似の色相を一般式(1)の有機色素誘導体を用
いた方が色相の変化が少ないので工業的に有利である。
【0009】本発明における一般式(1)の有機色素誘
導体、アントラキノン誘導体またはアクリドン誘導体の
製造方法は常法により有機色素、アントラキノンまたは
アクリドンに−SO2 Cl、−COCl、−CH2
l、−CH2 NHCOCH2 Cl等の置換基を導入し、
水、アルコール、アセトンまたは、N,N′−ジメチル
ホルムアミドなどの反応溶媒中で場合によってはアルカ
リ触媒存在下でモノまたはビス−(ポリオキシアルキレ
ン)アミンと反応させ溶媒を除去する方法が一般的であ
るが、アゾ顔料の場合にはジアゾ成分またはカップラー
成分に予めモノまたはビス−(ポリオキシアルキレン)
アミンを反応させた後にカップリングする方が工業的に
有利である。
【0010】本発明の水性樹脂は、アクリル共重合体
系、スチレン−アクリル酸共重合体系、スチレン−マレ
イン酸共重合体系、アルキド系、エポキシ系、ポリエス
テル系、ウレタン系等の水分散樹脂または水溶性樹脂が
有るが、特に、アクリル共重合体系の水分散樹脂または
水溶性樹脂が好ましい。
【0011】アクリル共重合体系樹脂は(メタ)アクリ
ル酸アルキルエステル50〜80重量%、アクリル酸、
メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等のカルボン酸
含有モノマー5〜30重量%およびその他のモノマー0
〜20重量%をエマルジョン重合または水溶性溶媒中で
溶液重合して得られる、分子量5000〜30000
0、酸価が1〜200の樹脂である。上記(メタ)アク
リル酸アルキルエステルとしては、(メタ)アクリル酸
メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル
酸プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)
アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸イソブチ
ル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)
アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル
等がある。上記その他のモノマーとしては、(メタ)ア
クリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2
−ヒドロキシプロピル、アクリルアミド、N−メチロー
ルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、グリシ
ジル(メタ)アクリレート、スチレン、ビニルトルエ
ン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、ビニルアルコー
ル、エチレン等がある。
【0012】上記水分散性樹脂は、乳化剤を添加した水
性媒体に上記モノマーの混合物を滴下して乳化重合する
ことによって製造することができる。乳化剤の代わりに
または乳化剤と併用して高分子量の分散剤を使用しても
よい。また、本発明の水分散性樹脂は樹脂中に組み込ま
れたカルボン酸をアミンまたはアンモニア等の添加によ
り中和して水性分散体中に分散させてもよい。例えば、
親水性有機溶媒中で重合された遊離のカルボン酸を有す
るアクリル系共重合樹脂を有機アミンで中和して水を添
加することによって水分散性樹脂を得ることができる。
上記水溶性樹脂は親水性有機溶媒中で上記モノマーから
重合された遊離のカルボン酸を有するアクリル系共重合
樹脂を有機アミンで中和して水を添加することによって
得ることができる。
【0013】本発明に使用される水性樹脂の水性媒体
は、水のみであってもよいが、場合によってはエチルア
ルコール、イソプロピルアルコール、n−プロピルアル
コール、n−ブタノール等のアルコール系溶剤や、エチ
レングリコールまたはジエチレングリコールのモノまた
はジアルキルエーテル等の水混和性有機溶剤を水性媒体
中の50重量%まで混和させることができる。
【0014】本発明の水性顔料分散体の製造方法は、有
機顔料と一般式(1)の有機色素誘導体、アントラキノ
ン誘導体またはアクリドン誘導体を水性樹脂の分散液ま
たは溶液に配合するのが最も簡便である。あるいは有機
顔料を水または有機溶媒中に懸濁させて一般式(1)の
有機色素誘導体、アントラキノン誘導体またはアクリド
ン誘導体の水または有機溶媒の溶液または懸濁液を混合
し、水または有機溶媒を除去した後に水性樹脂の分散液
または溶液に配合することもできる。またアゾ顔料にお
いてはカップリング中、フタロシアニン顔料、キナクリ
ドン顔料及びジオキサジン顔料などにおいてはソルトミ
リング法および硫酸溶解法などの顔料化工程中に一般式
(1)の有機色素誘導体、アントラキノン誘導体または
アクリドン誘導体を混合し、得られた顔料組成物を水性
樹脂の分散液または溶液に配合することもできる。顔料
または顔料組成物を水性樹脂の分散液または溶液に分散
させるには、ディゾルバー、ハイスピードミキサー、ホ
モミキサー、サンドミル、アトライター等の分散機を使
用することが好ましい。
【0015】本発明の水性顔料分散体は、水性印刷イン
キあるいは水性塗料として、およびそれらの濃縮分散体
として使用することができる。
【0016】
【実施例】製造例1 水2000部、N−ポリオキシアルキレンアミン(但
し、平均重合モル数はエチレンオキサイド40モル、プ
ロピレンオキサイド10モル)698部、炭酸ナトリウ
ム318部の混合物に、銅フタロシアニンスルホニルク
ロリド(1分子当たり平均1.5個のクロロスルホニル
基を含有する。)145部を含む水性ウェットケーキを
加え、80℃で一時間保持した。遊離した青色樹脂層を
分液操作で単離し、化合物(a)834部を含むペース
トを得た。
【0017】製造例2 ジメチルホルムアミド2000部、N−ポリオキシアル
キレンアミン(但し、平均重合モル数はエチレンオキサ
イド8モル、プロピレンオキサイド2モル)185部、
クロロメチル銅フタロシアニン(1分子当たり平均2個
のクロロメチル基を含有する。)135部の混合物を1
00℃で3時間保持した。次いでろ過、水洗して化合物
(b)312部を含むペーストを得た。
【0018】製造例3 N−ポリオキシアルキレン−4−アセトアセチルアミノ
ベンゼンスルホニルアミド(但し、平均重合モル数はエ
チレンオキサイド20モル、プロピレンオキサイド5モ
ル)263部と水1000部の懸濁液と、4,4′−ジ
クロロベンジジンを常法によりジアゾ化したジアゾニウ
ム液とを常法によりカップリングし、ろ過、水洗して化
合物(c)291部を含むペーストを得た。
【0019】製造例4 アントラキノン−2−カルボニルクロリド54部、N,
N′−ビス−(ポリオキシアルキレン)アミン(但し、
平均重合モル数はエチレンオキサイド200モル、プロ
ピレンオキサイド20モル)1984部とアセトン20
00部を混合し55℃で1時間攪拌した。次いで,水5
000部を加えて、ろ過、水洗して化合物(d)203
0部を含むペーストを得た。
【0020】製造例5〜15 製造例1〜4に準じて表1に示す化合物(e)〜(o)
を合成した。
【0021】
【表1】
【0022】実施例1 C.I.Pigment Blue 15:1 20部を含むウェットケーキを水
200 部に分散させ、化合物(a)4部を水50部に懸濁させた
液を加えて混合した。次いで濾過、水洗、乾燥、粉砕し
て顔料組成物23部を得た。得られた顔料組成物を下記の
方法で塗料化、展色したところ優れた皮膜光沢が得られ
た。
【0023】(塗料化及び展色方法)顔料組成物10部、重
量平均分子量25000 、酸価60のアクリル樹脂溶液 (固形
分20%)12.5部、イオン交換水20部、及び 3mmφアルミナ
ビーズ150 部を225 mlのガラス容器に入れペイントコン
ディショナーで3 時間分散させた。上記のアクリル樹脂
37.5部とメチル化メラミン樹脂 (商品名 サイメル303
三井サイアナミッド製)4.3部を加えて混合し水性塗料を
得た。得られた水性塗料を 4ミルのフィルムアプリケー
ターでPET フィルム上に展色し140 ℃で30分間焼き付け
た。光沢の測定はデジタル変角光沢計により20°グロス
を測定した。
【0024】実施例2〜21 実施例1に準じて種々の顔料に化合物(a) 〜(o) を混合
し、塗料化、展色したところ同様に優れた皮膜光沢が得
られた。それらの結果を表2及び表3に示す。
【0025】比較例 実施例1〜21に用いた顔料を化合物(a) 〜(o) を加え
ずに塗料化、展色したところ化合物(a) 〜(o) を加えた
ものに比べて光沢は劣っていた。それらの結果を表2及
び表3に示す。
【0026】
【表2】
【0027】
【表3】
【0028】
【発明の効果】本発明の水性顔料分散体は水性塗料とし
て使用した場合、塗料の流動性を損なうこと無く優れた
皮膜の光沢と鮮明性を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−17559(JP,A) 特開 平4−139262(JP,A) 特開 昭62−195053(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C09D 17/00 C09D 11/10 C09B 67/20 C09C 3/10

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】有機顔料、有機顔料に対して0.1〜30
    重量%の下記一般式(1)で表される有機色素誘導体、
    アントラキノン誘導体またはアクリドン誘導体および水
    性樹脂からなる水性顔料分散体。 一般式(1) P−〔X−NR1 −Y−R2n (但し、一般式中Pは有機色素残基、アントラキノン残
    基またはアクリドン残基、Xは−SO 2 −、−CO−、
    −CH 2 −または−CH 2 NHCOCH 2 、R1 はH
    または炭素数1〜18のアルキル基または−Y−R2
    2 は炭素数1〜4の低級アルキル基、Yは平均分子量
    400〜10000のエチレンオキシドとプロピレンオ
    キシドのランダム共重合体部、nは1〜3の数を表
    す。)
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