JP5051635B2 - 顔料誘導体及びこれを用いた顔料分散剤並びにこれらを含有する顔料分散体及び水性インク - Google Patents
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Description
濃硫酸(98%)200g中に銅フタロシアニン15部とパラホルムアルデヒド1.6gおよび4−アミノフタルイミド8.4gとを添加し、85℃で5時間反応させた。次に、この溶液を1Lの氷水に添加し、濾過および水洗を行うことにより、4−アミノフタルイミドメチル基1個を導入した4−アミノフタルイミドメチル銅フタロシアニン19.5gを得た。
上記各実施例に於ける顔料分散剤(a)の構造は、元素分析により確認した。元素分析は、C、H、N、S、Cl及びCuについて行い、C、HおよびNについては、CHN自動分析装置(vario EL、エレメンタ−ル製)を使用し、SおよびClについてはフラスコ燃焼法のカラムクロマト法により行った。Cuについては発光分析法により行った。表1に元素分析の結果と理論値とを示した。酸素についての分析値は理論値である。
水100部に、実施例1と同様にして調製した4−アミノフタルイミドメチル銅フタロシアニン10部を加えて分散させ、アミノ基1個と反応する量の塩化シアヌル2.5部を加えて20℃で1時間反応させた。
実施例1と同様の方法を用い、銅フタロシアニンに代えてジメチルキナクリドンを使用して、4−アミノフタルイミドメチル基1個を導入した(4−アミノフタルイミドメチル)−ジメチルキナクリドンを調製した。
実施例1と同様の方法を用い、銅フタロシアニンに代えてキナクリドンを使用して、4−アミノフタルイミドメチル基2個を導入したジ−(4−アミノフタルイミドメチル)−キナクリドンを調製した。
実施例1と同様の方法を用い、銅フタロシアニンに代えて、Pigment Red 254を使用して、4−アミノフタルイミドメチル基1個を導入したPigment Red 254誘導体を調製した。
実施例1と同様の方法を用い、銅フタロシアニンに代えてPigment Red 255を使用して、4−アミノフタルイミドメチル基2個を導入したPigment Red 255誘導体を調製した。
実施例1と同様の方法を用い、銅フタロシアニンに代えてPigment Red 177を使用して、4−アミノフタルイミドメチル基1個を導入したPigment Red 177誘導体を調製した。
実施例7と同様の方法を用いて調製した、4−アミノフタルイミドメチル基1個を導入したPigment Red 177誘導体10部を水100部に分散させ、アミノ基1個と反応する量の塩化シアヌル3.0部を加えて10℃で1時間反応させた。次に、2−アミノフェノール−4−スルホン酸3.1部を加えて90℃で1時間反応させ、残りの1個のClを加水分解して化12の構造を有する化合物を含有する顔料分散剤(h)14.6部を得た。
実施例3と同様の方法を用い、ジメチルキナクリドンに代えて無置換キナクリドンを使用して、化13の構造を有する化合物を含有する顔料分散剤(i)を得た。
実施例3と同様の方法を用い、ジメチルキナクリドンに代えてPigment Red 255を使用して、化14の構造を有する化合物を含有する顔料分散剤(j)を得た。
次に、上記で調製した顔料分散剤(b)〜(h)を用い、グラビア用ウレタンインク、カラーフィルター用着色組成物およびインクジェットインク用着色組成物を調製し、その効果を調べた。なお、以下の顔料分散剤に付したアルファベットは、上記各実施例で調製した顔料分散剤のアルファベットと対応しており、その化学構造は上記で示したものである。
(試験例1)
150mlのガラス容器に、下記の成分を入れ、ペイントコンディショナーで60分間分散させた。次に、アルミナビーズを分離して、グラビア用ウレタンインクを得た。
顔料分散剤(a) 1.0部
一液型ウレタンワニス 45.0部
(樹脂固形分30%、重量平均分子量約50000)
シンナー 45.0部
(トルエン/IPA/MEK=40/20/40)
アルミナビーズ(直径約3mm) 100部。
試験例1において顔料分散剤(a)の添加を行わず、Pigment Blue 15を10部使用してグラビア用ウレタンインクを調製した。
試験例1に於ける顔料分散剤(a)に代えて、顔料分散剤(b)を1.0部用いること以外は試験例1と同様にして、グラビア用ウレタンインクを調製した。
比較試験例1に於けるPigment Blue 15に代えて、Pigment Red 122、Pigment violet 19、Pigment Red 254、Pigment Red 255、Pigment Red 177をそれぞれ10部使用して、顔料分散剤を添加しないグラビア用ウレタンインクを調製した。
試験例1に於けるPigment Blue 15に代えて、Pigment Red 122、Pigment violet 19、Pigment Red 254、Pigment Red 255およびPigment Red 177をそれぞれ9.0部使用し、顔料分散剤の種類も(c)〜(h)を種々組み合わせて1.0部使用して、グラビア用ウレタンインクを調製した。
各試験例および各比較試験例のグラビア用ウレタンインクの粘度および展色後の光沢を測定した。粘度および光沢は、下記の方法に従って測定した。
B型粘度計を用い、25℃、30rpmおよび60rpmの条件で測定した。
バーコーター(巻線の太さ0.15mm)を用い、ポリプロピレンフィルムに展色した後、乾燥後の展色面の60°/60°反射率を光沢計を用いて測定した。
(試験例17)
n−ブチルメタクリレート50重量%、ブチルメタクリレート30重量%、メタクリレート20重量%からなるアクリル共重合体10部、およびシクロヘキサノン74.9部に、14.3部のPigment Blue 15および0.8部の顔料分散剤(a)を加え、ボールミルで充分に分散させて、カラーフィルター用青色組成物を調製した。
試験例17に於ける顔料分散剤(a)を添加せずに、Pigment Blue 15を15.1部用いて青色組成物を調製した。
試験例17に於いて顔料分散剤(a)に代えて、顔料分散剤(b)0.8部を添加したこと以外は試験例17と同様にして、カラーフィルター用青色組成物を調製した。
試験例17に於いて、Pigment Blue 15を14.3部使用する代わりに、Pigment Red 122、Pigment Red 254およびPigment Red 177をそれぞれ14.3部用い、顔料分散剤の種類も(c)〜(h)を種々組み合わせて0.8部使用して、カラーフィルター用赤色組成物を調製した。
試験例19〜26において顔料分散剤を添加せず、Pigment Red 122、Pigment Red 254およびPigment Red 177をそれぞれ15.1部で使用して赤色組成物を調製した。
各試験例および各比較試験例のカラーフィルター用着色組成物の粘度および展色物の光沢を測定した。その結果を表3に示した。なお、粘度および光沢は、グラビアインク用ウレタンインクの場合と同様の方法で測定した。
(試験例27:顔料分散体の調製)
Pigment Violet 19を9部、顔料分散剤(c)を1部、エチレングリコールを20部、無水芒硝を100部混合し、ニーダーで50〜70℃で10時間混練した。混錬物を温水に分散後、濾過、洗浄することにより、表面処理されたPigment Violet 19を得た。
試験例27においてPigment Violet 19を9部、顔料分散剤(c)を1.0部添加する代わりに、Pigment Violet 19を9.25部、顔料分散剤(c)を0.75部使用してインクジェットインクを調製した。
試験例27においてPigment Violet 19を9部、顔料分散剤(c)を1.0部添加する代わりに、Pigment Violet 19を9.5部、顔料分散剤(c)を0.5部使用してインクジェットインクを調製した。
試験例27においてPigment Violet 19を9部、顔料分散剤(c)を1.0部添加する代わりに、Pigment Violet 19を9.75部、顔料分散剤(c)を0.25部使用してインクジェットインクを調製した。
試験例27における顔料分散剤(c)に代えて(i)の化合物を1部用いてインクジェットインクを調製した。
試験例27における顔料分散剤(c)に代えて(j)の化合物を1部用いてインクジェットインクを調製した。
試験例27において顔料分散剤(c)を添加せず、Pigment Violet 19を10部用いてインクジェットインクを調製した。
試験例27〜32および比較試験例11に係るインクジェットインクをインクジェットプリンター(EM−930C、セイコーエプソン株式会社製)でPM写真用紙(セイコーエプソン株式会社製)にベタ印字し、試験体を得た。この試験体の20度光沢を、光沢計(HG−268、スガ試験機株式会社製)で測定した。
試験例27〜32および比較試験例11に係るインクジェットインクの初期粘度および70℃で1週間静置した後の粘度を、TV−22形粘度計コーンプレートタイプ(東機産業株式会社製)で25℃、任意の回転数で測定した。その結果に基づき、安定性を下記式(1):
安定性=70℃1週間後の粘度(mPa・s)/初期粘度(mPa・s) …(1)
を用いて算出した。
試験例27〜32および比較試験例11に係るインクジェットインクを減圧濃縮し、濃縮後の粘度をTV−22形粘度計コーンプレートタイプ(東機産業株式会社製)で25℃、任意の回転数で測定した。濃縮前後のインクジェットインクの重量を測定し、濃縮率を下記式(2):
濃縮率=濃縮前重量(g)/濃縮後重量(g) …(2)
を用いて算出した。以上の評価結果を表4に示した。
次に、水性インクとして、インクジェット記録用インクの場合を例に具体的な実施例等について説明する。以下、色剤として顔料分散体を用い、その顔料がポリマーで包含された場合について述べるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
試験例27で調製した顔料分散体を用いて分散体1を調製した。撹拌機、温度計、還流管および滴下ロートを備えた反応容器を窒素置換した後、スチレン20部、α−メチルスチレン5部、ブチルメタクリレート15部、ラウリルメタクリレート10部、アクリル酸2部、t―ドデシルメルカプタン0.3部を入れて70℃に加熱し、別に用意したスチレン150部、アクリル酸15部、ブチルメタクリレート50部、t−ドデシルメルカプタン1部、メチルエチルケトン20部およびアゾビスイソブチロニトリル3部を滴下ロートに入れて、4時間かけて反応容器に滴下しながら分散ポリマーを重合反応させた。次に、反応容器にメチルエチルケトンを添加して40%濃度の分散ポリマー溶液を調製した。
インク水溶液1 添加量(%)
2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール 3.0
オルフィンE1010(日信化学製) 0.6
2−ピロリドン 2.0
トリエチレングリコール 2.0
トリメチロールプロパン 5.0
グリセリン 8.0
エチレンジアミン4酢酸2Na塩 0.02
ベンゾトリアゾール 0.01
メチルイソチアゾロン 0.1
イオン交換水 19.27
以上の混合物をインク水溶液1とする。
インク水溶液2 添加量(%)
2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール 1.0
サーフィノール104(日信化学製) 0.2
2−ピロリドン 2.0
トリエチレングリコール 2.0
トリメチロールプロパン 5.0
グリセリン 10.0
ニトリロ3酢酸2Na塩 0.02
ベンゾトリアゾール 0.01
ベンズイソチアゾロン 0.1
イオン交換水 19.77
以上の混合物をインク水溶液2とする。
インク組成1 添加量(%)
分散体1 37.5
上記インク水溶液1 40.0
トリエタノールアミン 0.8
イオン交換水 残量。
インク組成1において、表面処理されていないPigment Violet 19を用いた以外はインク組成1と同じとした。
印字評価としてインク組成1および比較例1のインクを用いて文字を印字したときの印字品質としてにじみの評価結果を表5に示す。印字評価の測定はセイコーエプソン株式会社製のインクジェットプリンターEM−930Cを用いることによって行なう。にじみの評価の指標は普通紙ファインモードでマイクロソクト社のワードのプログラムを用い、8ドット文字で「書」の字の繋がりが全くないものをA、1個所繋がりがあるものをB、2個所および3個所繋がりがあるものをC、4個所以上繋がりがあるものをDとする。ここで繋がりとはインクが紙の繊維に沿って広がり「書」の字横線が繋がる状態をいう。尚、これらの評価に用いた紙は、ヨーロッパ、アメリカおよび日本の市販されている紙でConqueror紙、Favorit紙、Modo Copy紙、Rapid Copy紙、EPSON EPP紙およびXerox 4024紙である。
インク組成1および比較例1のインクを用いてインクジェットプリンターを用いた印刷物の発色性としての色濃度(OD)および光沢度の評価結果を表6に示す。発色性として色濃度(OD)はグレタク製カラーコントロールシステムSPM50で測定した結果として示す。光沢度はコニカミノルタ社製光沢度計のマルチグロス268の20°における値として示す。発色性の測定はセイコーエプソン株式会社製のインクジェットプリンターEM−930Cを用いることによって行なった。セイコーエプソン株式会社性PM写真用紙を用い、EM930Cのフォト、色補正なしモードでベタ印字したサンプルを用いて評価した。印字評価の場合と同様に比較例1のインクを用いた場合について同じく表6に示す。
インク組成2 添加量(%)
分散体1 22.5
上記インク水溶液2 40.0
イオン交換水 残量。
インク組成2において2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールをグリセリンに置き換えた以外はインク組成2と同じとした。
印字評価として実施例11と同様な方法で同様にインク組成2および比較例2のインクを用いて文字を印字したときの印字品質としてにじみの評価結果を同じく表5に示す。
インク組成2および比較例2のインクを用いてインクジェットプリンターを用いた印刷物の発色性としての彩度(C*)、色濃度(OD)および光沢度の評価結果を表6に示す。発色性としての彩度(C*)、色濃度(OD)はグレタク製カラーコントロールシステムSPM50で測定した結果として示す。光沢度はコニカミノルタ社製光沢度計のマルチグロス268の20°における値として示す。印字評価の場合と同様に比較例2のインクを用いた場合について同じく表6に示す。
インク組成3 添加量(%)
分散体1 27.5
サーフィノール104PG 0.5
上記インク水溶液1 40.0
イオン交換水 残量。
インク組成3において、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールおよびオルフィンE1010(日信化学製)をグリセリンに置き換え、表面処理されていないPigment Violet 19を用いた以外はインク組成3と同じとした。
印字評価として実施例11と同様な方法で同様にインク組成3および比較例3のインクを用いて文字を印字したときの印字品質としてにじみの評価結果を表5に示す。
インク組成3および比較例3のインクを用いてインクジェットプリンターを用いた印刷物の発色性としての彩度(C*)、色濃度(OD)および光沢度の評価結果を表6に示す。発色性としての彩度(C*)、色濃度(OD)はグレタク製カラーコントロールシステムSPM50で測定した結果として示す。光沢度はコニカミノルタ社製光沢度計のマルチグロス268の20°における値として示す。印字評価の場合と同様に比較例3のインクを用いた場合について同じく表6に示す。
インク組成4 添加量(%)
分散体1 25.0
プロピレングリコールモノブチルエーテル 1.0
ジプロピレングリコールモノブチルエーテル 0.5
上記インク水溶液2 40.0
イオン交換水 残量。
インク組成4において、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、オルフィンE1010(日信化学製)、プロピレングリコールモノブチルエーテルおよびジプロピレングリコールモノブチルエーテルをグリセリンに置き換え、表面処理されていないPigment Violet 19を用いた以外はインク組成4と同じとした。
印字評価として実施例11と同様な方法で同様にインク組成4および比較例4のインクを用いて文字を印字したときの印字品質としてにじみの評価結果を表5に示す。
インク組成4および比較例4のインクを用いてインクジェットプリンターを用いた印刷物の発色性としての彩度(C*)、色濃度(OD)および光沢度の評価結果を表6に示す。発色性としての彩度(C*)、色濃度(OD)はグレタク製カラーコントロールシステムSPM50で測定した結果として示す。光沢度はコニカミノルタ社製光沢度計のマルチグロス268の20°における値として示す。印字評価の場合と同様に比較例4のインクを用いた場合について同じく表6に示す。
インク組成5 添加量(%)
分散体1 15.0
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 3.0
上記インク水溶液1 40.0
トリエタノールアミン 0.9
イオン交換水 残量。
インク組成5において、表面処理されていないPigment Violet 19を用いた以外はインク組成5と同じとした。
印字評価として実施例11と同様な方法で同様にインク組成5および比較例5のインクを用いて文字を印字したときの印字品質としてにじみの評価結果を同じく表5に示す。
インク組成5および比較例5のインクを用いてインクジェットプリンターを用いた印刷物の発色性としての色濃度(OD)の評価結果を表6に示す。発色性としての色濃度(OD)はグレタク製カラーコントロールシステムSPM50で測定した結果として示す。光沢度はコニカミノルタ社製光沢度計のマルチグロス268の20°における値として示す。印字評価の場合と同様に比較例5のインクを用いた場合について同じく表6に示す。
インク組成6 添加量(%)
分散体1 25.0
上記インク水溶液2 40.0
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 2.0
グリセリン 5.0
イオン交換水 残量。
インク組成6において、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールおよびサーフィノール104(日信化学製)をグリセリンに置き換え、表面処理されていないPigment Violet 19を用いた以外はインク組成6と同じとした。
印字評価として実施例11と同様な方法で同様にインク組成6および比較例6のインクを用いて文字を印字したときの印字品質としてにじみの評価結果を同じく表5に示す。
インク組成6および比較例6のインクを用いてインクジェットプリンターを用いた印刷物の発色性としての彩度(C*)、色濃度(OD)および光沢度の評価結果を表6に示す。発色性としての彩度(C*)、色濃度(OD)はグレタク製カラーコントロールシステムSPM50で測定した結果として示す。光沢度はコニカミノルタ社製光沢度計のマルチグロス268の20°における値として示す。印字評価の場合と同様に比較例6のインクを用いた場合について同じく表6に示す。
インク組成7 添加量(%)
分散体1 25.0
グリセリン 5.0
1,2−ヘキサンジオール 2.0
上記インク水溶液2 40.0
イオン交換水 残量。
インク組成7において、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、サーフィノール104(日信化学製)をグリセリンに置き換え、1,2−ヘキサンジオール2.0%を1,2−ヘキサンジオール1%とグリセリン1%に置き換え、表面処理されていないPigment Violet 19を用いた以外はインク組成7と同じとした。
印字評価として実施例11と同様な方法で同様にインク組成7および比較例7のインクを用いて文字を印字したときの印字品質としてにじみの評価結果を同じく表5に示す。
インク組成7および比較例7のインクを用いてインクジェットプリンターを用いた印刷物の発色性としての彩度(C*)、色濃度(OD)および光沢度の評価結果を表6に示す。発色性としての彩度(C*)、色濃度(OD)はグレタク製カラーコントロールシステムSPM50で測定した結果として示す。光沢度はコニカミノルタ社製光沢度計のマルチグロス268の20°における値として示す。印字評価の場合と同様に比較例7のインクを用いた場合について同じく表6に示す。
インク組成8 添加量(%)
分散体1 27.5
グリセリン 5.0
1、2−ヘキサンジオール 2.0
1、2−ペンタンジオール 2.0
上記インク水溶液2 40.0
イオン交換水 残量。
インク組成8において、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、サーフィノール104(日信化学製)、1,2−ヘキサンジオールをグリセリンに置き換え、表面処理されていないPigment Violet 19を用いた以外はインク組成8と同じとした。
印字評価として実施例11と同様な方法で同様にインク組成8および比較例8のインクを用いて文字を印字したときの印字品質としてにじみの評価結果および比較例8としてインク組成8において2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールをグリセリンに置き換えたインクについて同様に評価した結果を同じく表5に示す。
インク組成8および比較例8のインクを用いてインクジェットプリンターを用いた印刷物の発色性としての彩度(C*)、色濃度(OD)および光沢度の評価結果を表6に示す。発色性としての彩度(C*)、色濃度(OD)はグレタク製カラーコントロールシステムSPM50で測定した結果として示す。光沢度はコニカミノルタ社製光沢度計のマルチグロス268の20°における値として示す。印字評価の場合と同様に比較例8のインクを用いた場合について同じく表6に示す。
何れの実施例のインクジェットインクも、印字評価および発色性評価に優れていた。これに対して、比較例のインクは、何れかの項目で許容レベルに達していなかった。
Claims (14)
- 有機色素残基Qが、フタロシアニン系色素残基、キナクリドン系色素残基、ジケトピロロピロール系色素残基、アントラキノン系色素残基およびアゾ系色素残基からなる群から選択されるものである請求項1記載の顔料誘導体。
- 有機色素残基Qが、キナクリドン系色素残基である請求項2記載の顔料誘導体。
- 請求項1乃至3の何れかに記載の顔料誘導体を含有する水系または非水系顔料分散剤。
- 請求項3記載の顔料誘導体を用いてキナクリドン系色素を分散してなる色材を含有する水性顔料分散体。
- 請求項3記載の顔料誘導体を用いてキナクリドン系色素を分散してなる色材を含有することを特徴とする水性インク。
- 界面活性剤をさらに含んでなることを特徴とする請求項6に記載の水性インク。
- グリコールエーテルをさらに含んでなることを特徴とする請求項6または7に記載の水性インク。
- 1,2−アルキレングリコールをさらに含んでなることを特徴とする請求項6乃至8の何れかに記載の水性インク。
- 前記界面活性剤がアセチレングリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤およびシリコン系界面活性剤から選ばれた1種以上であることを特徴とする請求項7に記載の水性インク。
- 前記グリコールエーテルがアルキレングリコールモノアルキルエーテルである請求項8に記載の水性インク。
- 前記アルキレングリコールモノアルキルエーテルが繰り返し単位10以下のアルキレングリコールであって、且つ炭素数5〜11のアルキルエーテルであることを特徴とする請求項11に記載の水性インク。
- 前記アルキレングリコールモノアルキルエーテルがジ(トリ)エチレングリコールモノブチルエ−テルおよび/または(ジ)プロピレングリコールモノブチルエーテルであることを特徴とする請求項12に記載の水性インク。
- 前記1,2−アルキレングリコールが炭素数4以上10以下の直鎖または分岐1,2−アルキレングリコールである請求項9に記載の水性インク。
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