JP3219971B2 - 顔料の製造方法 - Google Patents
顔料の製造方法Info
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Description
し、より詳しくは、化粧品,トイレタリー,食品包装
物,文房具,玩具など人体,環境に対する安全性を要求
される分野で利用され得る顔料の製造方法に関するもの
である。
して、アニオン染料である食用色素などを水酸化アルミ
ニウム担体上に結合させた食用色素アルミニウムレーキ
が用いられている。
物スメクタイトとからなる層間複合物を吸着担体とし
て、合成および天然の食用色素等のアニオン染料を不溶
化した顔料が提案(特開平3−139569号公報)さ
れている。
用色素アルミニウムレーキにおける結合はイオン反応に
よるため、このアルミニウムレーキは電解質を含む水溶
液に接するとイオン交換によってアニオン染料を遊離
し、一般に顔料と称するものに比べてはるかに耐溶出性
に乏しい。このため顔料としての利用範囲が限られ、特
に水性ビヒクル中での使用には適さない場合が多い。
報)の顔料によれば、限られた種類の許可色素から得ら
れる不溶性着色料の色相の範囲を広げることができるも
のの、吸着によって達成し得る染料含有率と染料耐溶出
性はまだ充分なものとは言えない。
になされたものであり、水性媒体中での染料耐溶出性お
よび染料含有率の優れた顔料の製造方法を提供すること
を目的とするものである。
による顔料の製造方法は、前記目的を達成するために、
キトサン酸性水溶液とそのキトサンの遊離アミノ基に対
しイオン当量以下の染料アニオンを含むアニオン染料水
溶液とを急速に混合することにより前記キトサンとアニ
オン染料とからなるカチオン性ゾルを形成させるゾル化
工程、このカチオン性ゾルを膨潤性スメクタイトと接触
させることによりその膨潤性スメクタイトの結晶構造層
間に前記カチオン性ゾルを抱持させる抱持工程、および
その抱持工程で生成される抱持着色物を濾過,洗浄した
後、乾燥.粉砕する仕上げ工程を含むことを特徴とする
ものである。
ン染料が膨潤性スメクタイトとの親和性に優れるキトサ
ンと充分に結合した状態で膨潤性スメクタイトの結晶構
造層間に抱持されるので、得られる顔料が多量のアニオ
ン染料を含むことができるとともにそのアニオン染料が
溶出しにくい。また、本発明の顔料の製造方法に用いら
れるキトサン,膨潤性スメクタイト,アニオン染料はい
ずれも人体,環境に対して安全な材料である。
明から明らかにされる。しかしながら、詳細な説明およ
び具体的実施例は最も好ましい実施態様について説明す
るが、本発明の精神および範囲内の種々の変更および変
形はその詳細な説明から当業者にとって明らかであるこ
とから、具体的例として述べるものである。
トは、粘土鉱物に属する一群のカチオン交換性層状シリ
ケートであり、天然物としてモンモリロナイト,バイデ
ライト,ヘクトライト,サポナイト,ノントロナイト等
が挙げられ、合成物として膨潤性弗素系雲母類等が挙げ
られる。これらカチオン交換性層状シリケートは、特に
Na形において水膨潤性が著しく、カチオン性または有
極性の無機または有機物質を結晶構造層間に抱持(イン
ターカレート)して層間複合体を形成する。
あるが層状構造を保っており、単分子から重合体、さら
には数十オングストローム以上に大きなゾル粒子まで層
間に導入し得る。本発明の製造方法は、この現象を利用
して、カチオン性天然高分子であるキトサンとアニオン
染料とをゾル化させたものを、膨潤性スメクタイトの結
晶構造層間に抱持させることによりそのアニオン染料を
固定化するものである。
は、食用黄色4号(Tartrazine),黄色5号
(Sunset Yellow FCF),青色1号
(Brilliant Blue FCF),赤色3号
(Erythrosine),赤色201号(Lith
ol Rubin B),カルミン酸,ラッカイン酸,
カルサミン,シコニン等が例示される。これらのうち青
色1号は、通常、不溶化の非常に困難な染料であり、水
酸化アルミニウム担体上に結合させてアルミニウムレー
キを形成した場合、純水中でのそのアルミニウムレーキ
から容易に溶出してしまう。
サンが含む遊離アミノ基によって、無機または有機の希
薄酸溶液に第4級アミン塩を形成して溶解する。この酸
としては酢酸,クエン酸等が好ましい。このキトサン酸
性水溶液に、第4級アミンのイオン当量より少ないアニ
オン染料を含む水溶液を、ミキサーなどを用いて急速混
合することにより、析出物を生成することなくゾルを形
成させることができる(ゾル化工程)。
性であり、膨潤性スメクタイトと接触させればインター
カレーションが起こって着色層間複合体が形成される。
例えば、Na形モンモリロナイトを水に分散し膨潤させ
た懸濁液を調製し、この懸濁液を前記カチオン性ゾル液
中によく攪拌しつつ添加すれば、上済み液の無色化が進
行するとともに沈降性着色物が生成する。この着色生成
物についてX線回折測定を行ったところ、積層構造が確
認され、50℃で乾燥した状態で底面間隔が約1.5〜
2.9nm(層間挿入物の厚み約0.5〜1.9nm)
まで拡大している。ここに観察された現象は、既に明ら
かにされているスメクタイト層間複合体の形成機構に鑑
みると、溶液中で平板状シリケートアニオンが着色カチ
オン性ゾルと交互に積層した結果、モンモリロナイトの
層間にキトサン−アニオン染料結合物が抱持された形の
着色層間複合体が形成されたこと(抱持工程)を示して
いる。
常用される濾過,洗浄,乾燥,粉砕方法を適用すること
により最終製品である顔料とすることができる(仕上げ
工程)。
造層間にキトサン−アニオン染料結合物を直接導入する
という手法により、キトサン−スメクタイト複合担体に
アニオン染料を吸着させる方法よりも多量のアニオン染
料を層間に導入することができ、導入されたアニオン染
料は耐溶出性に優れている。
つき説明する。なお、次の実施例,比較例において、製
品の染料耐溶出性を表すために、1%NaCl溶液中で
顔料/溶液比を変えて染料溶出濃度を測定する方法によ
って求められるKCD 値(K:染料イオンの固・液分配
係数、CD :顔料の当初染料イオン含有率)を用いた。
KCD 値は染料溶出濃度を最も高く見積もったものであ
り、耐溶出性の良否を定量的に表す指標となる(久保、
飯島:色材協会誌,60[1],2(1987))。
工業(株)製Chitosan EL,脱アセチル化度
83.2%、平均分子量5万)10.00gを酢酸5.
00gを含む希酢酸溶液500mLに溶解させた溶液
と、食用色素黄色5号(純度100%)8.96gを水
300mLに溶解させた溶液とを準備し、両者をミキサ
ーを用いて急速に混合することにより、析出物の全くな
いゾル液を形成させた後、25℃で1時間攪拌した。別
に、Na形モンモリロナイト(クニミネ工業(株)製ク
ニピア−F、C.E.C.:1.19meq/g)10
gを水1000mLに分散させ25℃で1時間攪拌した
懸濁液を準備し、前記ゾル液中によく攪拌を行いつつ一
気に添加し、さらに25℃で6時間攪拌を続けた後、1
日静置した。着色生成物を濾過,洗浄した後、50℃で
乾燥し、収量27.96gの橙色顔料(CD :0.28
5、底面間隔1.5nm)を得た。染料の固定化率(有
効利用率)は98.9%であり、染料耐溶出試験による
KCD 値は47mg/Lであった。
ムレーキの日本製市販品試料(CD :0.230)0.
13,0.17,0.25,0.40gを精秤し、それ
ぞれ200mL三角フラスコに採った。これに1%Na
Cl溶液200mLを加え、栓をして水温30℃のウォ
ーターバスインキュベーター中で振盪した。
分離により上澄み液を得て484nmでの吸光度を測定
し、あらかじめ作成しておいた検量線から溶出染料イオ
ン濃度を求めた。このようにして得られた溶出曲線を前
記文献の方法により解析すると、KCD =87mg/L
の値が得られた。
ーキの米国製市販品試料(CD :0.422)につい
て、比較例1と同様に溶出曲線を測定したとことKCD
=91mg/Lの値が得られた。
公報の方法による) キトサン試料(焼津水産化学工業(株)製Chitos
an EL,脱アセチル化度82%、平均分子量5万)
5.00gを酢酸2.50gを含む希酢酸溶液1000
mLに溶解させた。別に、Na形モンモリロナイト(ク
ニミネ工業(株)製クニピア−F、C.E.C.:1.
19meq/g)10gを水1000mLに分散させ2
5℃で1時間攪拌した後、前記キトサン酢酸溶液と激し
く攪拌しつつ混合した。さらに25℃で6時間攪拌を続
けた後、食用色素黄色5号(純度100%)3.36g
を水300mLに溶解させた溶液を添加し、25℃でさ
らに6時間攪拌を続けた後、1日静置した。着色生成物
を濾過,洗浄した後、50℃で乾燥し、収量17.71
gの橙色顔料(CD :0.153、底面間隔1.9n
m)を得た。染料の固定化率(有効利用率)は89.9
%であり、染料耐溶出試験によるKCD 値は55mg/
Lであった。
に優れ(アルミニウムレーキの1.9倍)、染料イオン
の固定化率,含有率ともに優れていることがわかる。
工業(株)製Chitosan EL,脱アセチル化度
83.2%、平均分子量5万)2.5gを酢酸1.25
gを含む希酢酸溶液500mLに溶解させた溶液と、食
用色素青色1号染料(三栄源FFI(株)製,純度9
1.27%)1.61gを水150mLに溶解させた溶
液とを準備し、両者をミキサーを用いて急速に混合する
ことにより、析出物の全くないゾル液を形成させた後、
25℃で1時間攪拌した。別に、Na形モンモリロナイ
ト(クニミネ工業(株)製クニピア−F、C.E.
C.:1.19meq/g)5gを水500mLに分散
させ25℃で1時間攪拌した懸濁液を準備し、前記ゾル
液中によく攪拌を行いつつ一気に添加し、さらに25℃
で5時間攪拌を続けた後、1日静置した。着色生成物を
濾過,洗浄した後、50℃で乾燥し、収量8.48gの
青色顔料(CD :0.1621、底面間隔2.85n
m)を得た。染料の固定化率(有効利用率)は99.3
%であり、染料耐溶出試験によるKCD 値は30mg/
Lであった。
した以外は実施例2と同様にして、収量10.22gの
青色顔料(CD :0.2792、底面間隔1.55n
m)を得た。染料の固定化率は94.0%であった。
ムレーキの日本製市販品試料(CD :0.1275)
0.08,0.10,0.13,0.18gを精秤し、
それぞれ200mL三角フラスコに採った。これに1%
NaCl溶液200mLを加え、栓をして水温30℃の
ウォーターバスインキュベーター中で振盪した。
分離により上澄み液を得て630nmでの吸光度を測定
し、あらかじめ作成しておいた検量線から溶出染料イオ
ン濃度を求めた。このようにして得られた溶出曲線を前
記文献の方法により解析すると、KCD =140mg/
Lの値が得られた。
ーキの米国製市販品試料(CD :0.2944)につい
て、比較例4と同様に溶出曲線を測定したとことKCD
=160mg/Lの値が得られた。
料を用いた実施例2の顔料は、比較例3のアルミニウム
レーキを用いたものよりKCD 値が約5倍優れている。
また、染料の添加量を増した実施例3による顔料もKC
D 値が125mg/Lと比較例5のアルミニウムレート
を用いたものより約1.3倍優れている。
なことは明らかである。このような変更は本発明の精神
および範囲に反することなく、また当業者にとって明瞭
な全てのそのような変形、変更は請求の範囲に含まれる
ものである。
Claims (1)
- 【請求項1】 キトサン酸性水溶液とそのキトサンの遊
離アミノ基に対しイオン当量以下の染料アニオンを含む
アニオン染料水溶液とを急速に混合することにより前記
キトサンとアニオン染料とからなるカチオン性ゾルを形
成させるゾル化工程、このカチオン性ゾルを膨潤性スメ
クタイトと接触させることによりその膨潤性スメクタイ
トの結晶構造層間に前記カチオン性ゾルを抱持させる抱
持工程、およびその抱持工程で生成される抱持着色物を
濾過,洗浄した後、乾燥.粉砕する仕上げ工程を含むこ
とを特徴とする顔料の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17436495A JP3219971B2 (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | 顔料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17436495A JP3219971B2 (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | 顔料の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH093349A JPH093349A (ja) | 1997-01-07 |
JP3219971B2 true JP3219971B2 (ja) | 2001-10-15 |
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ID=15977334
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17436495A Expired - Fee Related JP3219971B2 (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | 顔料の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3219971B2 (ja) |
-
1995
- 1995-06-15 JP JP17436495A patent/JP3219971B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
「色材協会誌」,67(12),794〜806(1994) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH093349A (ja) | 1997-01-07 |
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