JP3968880B2 - 顔料及びその分散体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面に界面活性能を有する重合性モノマーがグラフト重合された顔料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマ開始重合により顔料の表面に重合性モノマーをグラフト重合させることは公知である（特開平８−３０２２２８号公報参照）。この方法では不活性ガス雰囲気中で顔料にプラズマ照射してラジカルを発生させ、次いでこれに重合性モノマーの溶液を接触させることによりグラフト重合が行われる。この方法では非架橋の重合体が生成するとされており、この方法によれば表面改質された分散安定性の良い顔料が得られるとされている。
【０００３】
しかしながら、従来のプラズマ開始重合により表面に重合性モノマーをグラフト重合させた顔料は、未だ満足すべき分散安定性を有していないことが多い。その原因は、プラズマ照射した顔料に重合性モノマーの溶液を混合して重合させる際に、従来用いられている重合性モノマーでは溶液中の重合性モノマーが顔料表面に到達するのに時間を要するため、その間にラジカルが失活してしまい、十分な量の重合体を生成させるのが困難なことによるものと考えられる。従って本発明は、表面処理された分散安定性の良い顔料、及びこれを含む顔料分散体を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る顔料は、表面に界面活性能を有する重合性モノマーから成る鎖状重合体がグラフト重合していることを特徴とする顔料であって、該界面活性能を有する重合性モノマーが、重合度８以上のポリオキシアルキレン鎖部分及びスルホン酸塩部分の少なくとも一方と、炭素数４以上のアルキル基が結合しているベンゼン環部分及びカルボニルオキシ基、エーテル酸素又は窒素原子に結合している炭素数１０以上のアルキル基の少なくとも一方とを有するものであることを特徴とするものである。
また本発明に係る顔料分散体は、この顔料を液状媒体中に分散させたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明について詳細に説明すると、本発明で顔料にグラフト重合させる重合性モノマーは、界面活性能を有するものである。本発明者らの検討によれば、界面活性能を有する重合性モノマーは、顔料表面と親和性があるため、プラズマ照射した顔料と重合性モノマー水溶液とを混合したときに、モノマーはすみやかに顔料表面に吸着される。従ってモノマー水溶液中におけるモノマー濃度が低くても顔料表面におけるモノマー濃度が高まり、グラフト重合が良好に進行するものと考えられる。また生成する重合体も界面活性能があるため、表面にこの重合体が結合している顔料は、媒体中で安定に分散するものと考えられる。
【０００６】
界面活性能を有する重合性モノマーは水溶液として重合に供されるが、反応の場である顔料表面に吸着されて表面における濃度が高まるので、水溶液中におけるモノマー濃度は通常は０．５重量％以上であればよい。従って重合性モノマーとしては、２５℃の水１００ｇ中に０．５ｇ以上溶解するものであれば任意のものを用いることができる。本発明では界面活性能を有する重合性モノマーとして、通常は疎水性部分としてアルキル基が結合している芳香環又は長鎖アルキル基の少くとも一方を有するものを用いる。不活性ガス雰囲気中で顔料にプラズマを照射すると、顔料表面の極性基が減少して表面が疎水性となり、上記したような疎水性部分を有する重合性モノマーを吸着し易くなると考えられる。
【０００７】
本発明では界面活性能を有する重合性モノマーとして、重合度８以上のポリオキシアルキレン鎖部分及びスルホン酸塩部分から選ばれた少くとも１つと、炭素数４以上のアルキル基が結合しているベンゼン環部分及びカルボニルオキシ基、エーテル酸素又は窒素原子に結合している炭素数１０以上のアルキル基の少くとも一方とを有するものを用いる。本発明で用いるのに好ましい重合性モノマーのいくつかを下記の表−１に示す。
【０００８】
【表１】
【０００９】
【表２】
【００１０】
本発明で用いる重合性モノマーとして特に好ましいのは、重合度８以上のポリオキシアルキレン鎖部分及び炭素数６以上のアルキル基が結合したアルキルフェニル部分を有するものである。なお、重合性モノマーとしては上述の界面活性能を有するものの他に、所望ならばこれと共重合しうるモノマー、例えば（メタ）アクリル酸、アクリルアミド、イタコン酸などを併用することもできる。
【００１１】
本発明では重合性モノマーとして上述の界面活性能を有するものを用いる以外は、公知の方法に従って顔料表面へのプラズマ開始重合を行うことができる。対象となる顔料としては、カーボンブラックのほか、フタロシアニン系、キナクリドン系、アゾ系、アントラキノン系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、インジゴ系、キノフタロン系、ピロロピロール系など種々の有機顔料が挙げられる。プラズマを発生させる際の雰囲気の不活性ガスとしては、アルゴン、窒素、ヘリウム、ネオンなどが好ましい。プラズマ開始重合は水性媒体中で行う。水性媒体中ではラジカルが安定であり、重合速度も有機溶媒中よりも早い。そして本発明で用いる界面活性能を有する重合性モノマーは一般に水性媒体に溶解するので、有機溶媒を用いる必要はない。顔料に対するグラフト重合体の比較（＝グラフト率）は目的に応じて適宜選択すればよいが、通常５〜２００％である。なお、水性媒体中でプラズマ開始重合を行うと、表面にグラフト重合体が結合した顔料が水性媒体に分散した顔料分散体が得られるが、有機溶媒中に顔料が分散した顔料分散体を所望の場合には、反応で得られた顔料分散体を噴霧乾燥し、次いで適宜の有機溶媒、例えばトルエン、キシレン、シクロヘキサノン、酢酸エステル、メチルイソブチルケトンなどに分散させることにより、有機溶媒に分散した顔料分散体とすることができる。
【００１２】
【実施例】
以下に実施例により本発明を更に具体的に説明する。
実施例１
内容積１Ｌの反応器にカーボンブラック（ＦＷ−１８、デグッサ社製品）１ｇを入れ、３０ｍＴｏｒｒに減圧した。次いでアルゴンガスで０．５Ｔｏｒｒとし、反応器を回転させながら１５Ｗの出力で３０分間プラズマ照射を行った。これに前記の表−１のＮＯ．１の重合性モノマーの１．０重量％水溶液３０ｍｌを加えたのち、アルゴンガスで反応器を大気圧とし、反応器を回転させながら、室温で２４時間グラフト重合を行わせた。なお、モノマー水溶液は予め脱気して用いた。
このようにして得られた表面にグラフト重合体が結合した顔料が水に分散した顔料分散体は、１ケ月室内に静置したが沈降することなく安定に分散していた。
【００１３】
実施例２
実施例１において顔料としてカーボンブラックの代りに銅フタロシアニンであるＩｒｇａｌｉｔｅ Ｂｌｕｅ ＢＳＰ（ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５．チバスペシャルティーケミカルス社製品）を用い、かつ重合性モノマーとして表−１のＮＯ．２の化合物を用いた以外は、実施例１と全く同様にしてグラフト重合を行った。
得られた水性分散体を噴霧乾燥し、青色の粉末０．５ｇを得た。トルエン１５ｍｌ中にこの粉末０．１５ｇを添加し、超音波を１時間照射して分散させた。この顔料分散体は１ケ月室内に静置したが、沈降することなく安定に分散していた。
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面に界面活性能を有する重合性モノマーがグラフト重合された顔料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマ開始重合により顔料の表面に重合性モノマーをグラフト重合させることは公知である（特開平８−３０２２２８号公報参照）。この方法では不活性ガス雰囲気中で顔料にプラズマ照射してラジカルを発生させ、次いでこれに重合性モノマーの溶液を接触させることによりグラフト重合が行われる。この方法では非架橋の重合体が生成するとされており、この方法によれば表面改質された分散安定性の良い顔料が得られるとされている。
【０００３】
しかしながら、従来のプラズマ開始重合により表面に重合性モノマーをグラフト重合させた顔料は、未だ満足すべき分散安定性を有していないことが多い。その原因は、プラズマ照射した顔料に重合性モノマーの溶液を混合して重合させる際に、従来用いられている重合性モノマーでは溶液中の重合性モノマーが顔料表面に到達するのに時間を要するため、その間にラジカルが失活してしまい、十分な量の重合体を生成させるのが困難なことによるものと考えられる。従って本発明は、表面処理された分散安定性の良い顔料、及びこれを含む顔料分散体を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る顔料は、表面に界面活性能を有する重合性モノマーから成る鎖状重合体がグラフト重合していることを特徴とする顔料であって、該界面活性能を有する重合性モノマーが、重合度８以上のポリオキシアルキレン鎖部分及びスルホン酸塩部分の少なくとも一方と、炭素数４以上のアルキル基が結合しているベンゼン環部分及びカルボニルオキシ基、エーテル酸素又は窒素原子に結合している炭素数１０以上のアルキル基の少なくとも一方とを有するものであることを特徴とするものである。
また本発明に係る顔料分散体は、この顔料を液状媒体中に分散させたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明について詳細に説明すると、本発明で顔料にグラフト重合させる重合性モノマーは、界面活性能を有するものである。本発明者らの検討によれば、界面活性能を有する重合性モノマーは、顔料表面と親和性があるため、プラズマ照射した顔料と重合性モノマー水溶液とを混合したときに、モノマーはすみやかに顔料表面に吸着される。従ってモノマー水溶液中におけるモノマー濃度が低くても顔料表面におけるモノマー濃度が高まり、グラフト重合が良好に進行するものと考えられる。また生成する重合体も界面活性能があるため、表面にこの重合体が結合している顔料は、媒体中で安定に分散するものと考えられる。
【０００６】
界面活性能を有する重合性モノマーは水溶液として重合に供されるが、反応の場である顔料表面に吸着されて表面における濃度が高まるので、水溶液中におけるモノマー濃度は通常は０．５重量％以上であればよい。従って重合性モノマーとしては、２５℃の水１００ｇ中に０．５ｇ以上溶解するものであれば任意のものを用いることができる。本発明では界面活性能を有する重合性モノマーとして、通常は疎水性部分としてアルキル基が結合している芳香環又は長鎖アルキル基の少くとも一方を有するものを用いる。不活性ガス雰囲気中で顔料にプラズマを照射すると、顔料表面の極性基が減少して表面が疎水性となり、上記したような疎水性部分を有する重合性モノマーを吸着し易くなると考えられる。
【０００７】
本発明では界面活性能を有する重合性モノマーとして、重合度８以上のポリオキシアルキレン鎖部分及びスルホン酸塩部分から選ばれた少くとも１つと、炭素数４以上のアルキル基が結合しているベンゼン環部分及びカルボニルオキシ基、エーテル酸素又は窒素原子に結合している炭素数１０以上のアルキル基の少くとも一方とを有するものを用いる。本発明で用いるのに好ましい重合性モノマーのいくつかを下記の表−１に示す。
【０００８】
【表１】
【表２】
本発明で用いる重合性モノマーとして特に好ましいのは、重合度８以上のポリオキシアルキレン鎖部分及び炭素数６以上のアルキル基が結合したアルキルフェニル部分を有するものである。なお、重合性モノマーとしては上述の界面活性能を有するものの他に、所望ならばこれと共重合しうるモノマー、例えば（メタ）アクリル酸、アクリルアミド、イタコン酸などを併用することもできる。
【００１１】
本発明では重合性モノマーとして上述の界面活性能を有するものを用いる以外は、公知の方法に従って顔料表面へのプラズマ開始重合を行うことができる。対象となる顔料としては、カーボンブラックのほか、フタロシアニン系、キナクリドン系、アゾ系、アントラキノン系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、インジゴ系、キノフタロン系、ピロロピロール系など種々の有機顔料が挙げられる。プラズマを発生させる際の雰囲気の不活性ガスとしては、アルゴン、窒素、ヘリウム、ネオンなどが好ましい。プラズマ開始重合は水性媒体中で行う。水性媒体中ではラジカルが安定であり、重合速度も有機溶媒中よりも早い。そして本発明で用いる界面活性能を有する重合性モノマーは一般に水性媒体に溶解するので、有機溶媒を用いる必要はない。顔料に対するグラフト重合体の比較（＝グラフト率）は目的に応じて適宜選択すればよいが、通常５〜２００％である。なお、水性媒体中でプラズマ開始重合を行うと、表面にグラフト重合体が結合した顔料が水性媒体に分散した顔料分散体が得られるが、有機溶媒中に顔料が分散した顔料分散体を所望の場合には、反応で得られた顔料分散体を噴霧乾燥し、次いで適宜の有機溶媒、例えばトルエン、キシレン、シクロヘキサノン、酢酸エステル、メチルイソブチルケトンなどに分散させることにより、有機溶媒に分散した顔料分散体とすることができる。
【００１２】
【実施例】
以下に実施例により本発明を更に具体的に説明する。
実施例１
内容積１Ｌの反応器にカーボンブラック（ＦＷ−１８、デグッサ社製品）１ｇを入れ、３０ｍＴｏｒｒに減圧した。次いでアルゴンガスで０．５Ｔｏｒｒとし、反応器を回転させながら１５Ｗの出力で３０分間プラズマ照射を行った。これに前記の表−１のＮＯ．１の重合性モノマーの１．０重量％水溶液３０ｍｌを加えたのち、アルゴンガスで反応器を大気圧とし、反応器を回転させながら、室温で２４時間グラフト重合を行わせた。なお、モノマー水溶液は予め脱気して用いた。
このようにして得られた表面にグラフト重合体が結合した顔料が水に分散した顔料分散体は、１ケ月室内に静置したが沈降することなく安定に分散していた。
【００１３】
実施例２
実施例１において顔料としてカーボンブラックの代りに銅フタロシアニンであるＩｒｇａｌｉｔｅ Ｂｌｕｅ ＢＳＰ（ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５．チバスペシャルティーケミカルス社製品）を用い、かつ重合性モノマーとして表−１のＮＯ．２の化合物を用いた以外は、実施例１と全く同様にしてグラフト重合を行った。
得られた水性分散体を噴霧乾燥し、青色の粉末０．５ｇを得た。トルエン１５ｍｌ中にこの粉末０．１５ｇを添加し、超音波を１時間照射して分散させた。この顔料分散体は１ケ月室内に静置したが、沈降することなく安定に分散していた。
Claims (8)
- 表面に界面活性能を有する重合性モノマーから成る鎖状重合体がグラフト重合していることを特徴とする顔料であって、該界面活性能を有する重合性モノマーが、重合度８以上のポリオキシアルキレン鎖部分及びスルホン酸塩部分の少なくとも一方と、炭素数４以上のアルキル基が結合しているベンゼン環部分及びカルボニルオキシ基、エーテル酸素又は窒素原子に結合している炭素数１０以上のアルキル基の少なくとも一方とを有するものであることを特徴とする顔料。
- 界面活性能を有する重合性モノマーが、２５℃の水１００ｇ中に０．５ｇ以上溶解するものであることを特徴とする請求項１記載の顔料。
- 界面活性能を有する重合性モノマーが重合度８以上のポリオキシアルキレン鎖部分及びスルホン酸塩基部分の少なくとも一方と、炭素数４以上のアルキル基が結合しているベンゼン環部分を有するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の顔料。
- 界面活性能を有する重合モノマーがアルキル基の炭素数が６以上のアルキルフェニル部分を有するものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の顔料。
- 顔料がカーボンブラックであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の顔料。
- 顔料が有機顔料であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の顔料。
- 請求項１ないし６のいずれかに記載の顔料を液状媒体中に分散させてなることを特徴とする顔料分散体。
- 液状媒体が水性媒体であることを特徴とする請求項７記載の顔料分散体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21246598A JP3968880B2 (ja) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | 顔料及びその分散体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21246598A JP3968880B2 (ja) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | 顔料及びその分散体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000044829A JP2000044829A (ja) | 2000-02-15 |
| JP3968880B2 true JP3968880B2 (ja) | 2007-08-29 |
Family
ID=16623102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21246598A Expired - Fee Related JP3968880B2 (ja) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | 顔料及びその分散体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3968880B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014206220A1 (de) * | 2014-04-01 | 2015-10-01 | Tesa Se | Verfahren zur Plasma-initiierten Verklebung |
-
1998
- 1998-07-28 JP JP21246598A patent/JP3968880B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2000044829A (ja) | 2000-02-15 |
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