JP5481807B2 - 顔料複合化中空粒子の製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献1には、ラジカル重合性の水溶性単量体と、ラジカル重合性の非水溶性単量体とを含有する単量体群を、水溶性重合開始剤を用いて、着色性化合物の存在下でラジカル重合する、着色中空重合体粒子の製造方法、並びに、ラジカル重合性の水溶性単量体及びラジカル重合性の非水溶性単量体からなる群から選ばれる少なくとも一種と、着色性化合物とを予め反応させて、ラジカル重合性の着色性化合物を得た後、ラジカル重合性の水溶性単量体とラジカル重合性の非水溶性単量体とを、水溶性重合開始剤を用いて、ラジカル重合する、着色中空重合体粒子の製造方法が開示されている。
本発明は、空隙率を低下させることなく、形状保持性に優れ、顔料の含有割合を高めることができ、隠蔽性に優れた着色剤として好適な顔料複合化中空粒子の製造方法を提供することを目的とする。
[1]顔料粒子及び不飽和単量体を水系媒体において分散させ、上記顔料粒子及び上記不飽和単量体の分散液とする分散工程と、上記分散液に含まれる上記不飽和単量体を重合し、顔料粒子部及び重合体部を備える第1複合粒子を含む第1エマルションとする第1重合工程と、上記第1エマルションと、水溶性不飽和単量体と、架橋性不飽和単量体を含む親油性組成物と、を混合し、混合液において、上記親油性組成物を上記第1複合粒子に吸収させる吸収工程と、上記混合液において、上記水溶性不飽和単量体及び上記架橋性不飽和単量体を含む単量体混合物を重合する第2重合工程と、を備え、上記顔料粒子が重合体相に分散されてなり、且つ、その内部に少なくとも1つの空間部が形成された顔料複合化中空粒子を製造することを特徴とする、顔料複合化中空粒子の製造方法。
[2]上記第1複合粒子に含まれる上記顔料粒子の含有量は、上記第1複合粒子に含まれる上記重合体100質量部に対して、10〜100質量部である[1]に記載の顔料複合化中空粒子の製造方法。
[3]上記親油性組成物が、有機溶剤を含む[1]又は[2]に記載の顔料複合化中空粒子の製造方法。
[4]顔料粒子と、架橋性不飽和単量体及び非架橋性不飽和単量体を含む単量体混合物を含有する親油性組成物とを水系媒体において分散させ、上記顔料粒子及び上記親油性組成物の分散液とする分散工程と、上記分散液において、上記単量体混合物を重合する重合工程と、を備え、上記顔料粒子が重合体相に分散されてなり、且つ、その内部に少なくとも1つの空間部が形成された顔料複合化中空粒子を製造することを特徴とする、顔料複合化中空粒子の製造方法。
[5]上記親油性組成物が、有機溶剤を含む[4]に記載の顔料複合化中空粒子の製造方法。
上記顔料粒子は、有機顔料からなる粒子であってよいし、無機顔料からなる粒子であってもよい。また、両者を組み合わせて用いてもよい。
不飽和酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、桂皮酸等が挙げられる。
ビニルエーテル化合物としては、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニル−n−ブチルエーテル、ビニルフェニルエーテル、ビニルシクロヘキシルエーテル等が挙げられる。
上記非架橋性の不飽和単量体としては、芳香族ビニル化合物、(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物等の疎水性化合物が好ましく、芳香族ビニル化合物を含むことが特に好ましい。尚、非架橋性の不飽和単量体に含まれる芳香族ビニル化合物の含有量は、通常、30〜100質量%、好ましくは50〜100質量%である。
本発明においては、この分散工程によって、顔料粒子及び不飽和単量体が接触状態にあり、これらを含む粒状の分散混合体となって、水系媒体において分散している分散液を調製することが好ましい。
上記分散工程における分散方法としては、下記に例示される。
(1)顔料粒子、不飽和単量体及び水系媒体を一括して混合する方法。
(2)顔料粒子及び水系媒体を混合した後、不飽和単量体を添加して更に混合する方法。
(3)不飽和単量体及び水系媒体を混合した後、顔料粒子を添加して更に混合する方法。
(4)顔料粒子及び水系媒体の混合物、並びに、不飽和単量体及び水系媒体の混合物を、各々、調製した後、両者を更に混合する方法。
尚、上記方法において、使用する水系媒体に、予め、顔料粒子及び/又は不飽和単量体の分散性を改良する分散剤、第1重合工程において安定な第1エマルションを形成させる乳化剤、連鎖移動剤等を併用してもよい。
上記分散剤を用いる場合、その使用量は、上記顔料粒子及び/又は上記不飽和単量体の合計100質量部に対して、好ましくは1〜30質量部、より好ましくは2〜25質量部、更に好ましくは3〜20質量部である。
アニオン性界面活性剤としては、高級アルコールの硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、脂肪族スルホン酸塩、ポリエチレングリコールアルキルエーテルの硫酸エステル等が挙げられる。
ノニオン性界面活性剤としては、ポリエチレングリコールのアルキルエステル、アルキルエーテル及びアルキルフェニルエーテル等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、アニオン部分として、カルボン酸塩、硫酸エステル塩、スルホン酸塩又はリン酸エステル塩を、カチオン部分として、アミン塩又は第4級アンモニウム塩を有する化合物、例えば、ラウリルベタイン、ステアリルベタイン等のベタイン型化合物;ラウリル−β−アラニン、ステアリル−β−アラニン、ラウリルジ(アミノエチル)グリシン、オクチルジ(アミノエチル)グリシン等のアミノ酸型化合物等が挙げられる。
上記乳化剤を用いる場合、その使用量は、上記不飽和単量体100質量部に対して、好ましくは0.05〜10質量部、より好ましくは0.1〜7質量部、更に好ましくは0.2〜5質量部である。
この第1重合工程において、上記不飽和単量体の重合は、重合開始剤を用いて行われる。この重合開始剤は、油溶性重合開始剤及び水溶性重合開始剤のいずれでもよい。
連鎖移動剤としては、tert−ドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン、n−テトラデシルメルカプタン、tert−ヘキシルメルカプタン等のメルカプタン化合物;臭化エチレン等のハロゲン系化合物等が挙げられる。
上記連鎖移動剤を用いる場合、その使用量は、上記不飽和単量体100質量部に対して、通常、0.1〜30質量部、好ましくは0.5〜20質量部、より好ましくは1〜10質量部である。
上記第1複合粒子における顔料粒子部及び重合体部をそれぞれ形成する顔料粒子及び重合体の割合は、重合体100質量部に対して、顔料粒子の含有量が、好ましくは10〜100質量部、より好ましくは10〜80質量部である。
また、上記第1複合粒子における重合体部を形成する重合体の重量平均分子量(以下、「Mw」ともいう。)は、好ましくは500〜1,000,000、より好ましくは1,000〜700,000、更に好ましくは2,000〜500,000である。尚、このMwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定することができる。
上記吸収工程における水溶性不飽和単量体の使用量は、後述される。
従って、上記親油性組成物は、架橋性不飽和単量体のみからなるものであってよいし、架橋性不飽和単量体と、他の親油性物質とからなる混合物であってもよい。
上記架橋性不飽和単量体としては、架橋点間分子量を短くすることができ、架橋密度を向上させられることから、好ましい化合物は、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート及びトリメチロールプロパントリメタクリレートである。
上記吸収工程における架橋性不飽和単量体の使用量は、後述される。
上記疎水性有機溶剤は、好ましくは、25℃で液体の有機化合物であり、ヘプタン、オクタン、ノナン、ドデカン等の脂肪族炭化水素及びそのハロゲン置換物、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素及びそのハロゲン置換物、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン化合物、N−メチル−2−ピロリドン、エチレングリコールモノn−ブチルエーテル等のエチレングリコールモノアルキルエーテル等が挙げられる。これらは、単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明において、他の親油性物質としては、疎水性有機溶剤、疎水性単量体、並びに、疎水性有機溶剤及び疎水性単量体の組合せ、とすることができる。これらは、いずれも好ましいが、疎水性有機溶剤、又は、疎水性有機溶剤及び疎水性単量体の組合せ、が特に好ましい。
上記疎水性単量体は、好ましくは、芳香族ビニル化合物、(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物及びシアン化ビニル化合物から選ばれた少なくとも1種であり、より好ましくは、芳香族ビニル化合物、(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物及びシアン化ビニル化合物から選ばれた少なくとも2種である。
上記水溶性不飽和単量体の使用量は、上記第1エマルションに含まれる第1複合粒子100質量部に対して、好ましくは0.01〜400質量部、より好ましくは0.05〜200質量部、更に好ましくは0.1〜100質量部である。
上記親油性組成物の使用量は、上記第1エマルションに含まれる第1複合粒子100質量部に対して、好ましくは10〜2,500質量部、より好ましくは20〜1,500質量部、更に好ましくは30〜1,000質量部である。
また、上記親油性組成物が、架橋性不飽和単量体及び疎水性単量体を含む場合には、上記水溶性不飽和単量体の使用量と、上記架橋性不飽和単量体の使用量と、上記疎水性単量体の使用量との和は、上記第1エマルションに含まれる第1複合粒子100質量部に対して、好ましくは10〜2,000質量部、より好ましくは20〜1,000質量部、更に好ましくは30〜500質量部である。
尚、第1重合工程で重合した不飽和単量体の全量、及び、第2重合工程で重合する単量体混合物の全量の質量比は、両者の合計を100質量%とした場合、それぞれ、好ましくは2〜90質量%及び10〜98質量%、より好ましくは5〜80質量%及び20〜95質量%、更に好ましくは10〜70質量%及び30〜90質量%である。上記範囲とすることにより、空隙率を低下させることなく、形状保持性に優れ、顔料粒子の含有割合を高めることができ、隠蔽性に優れる顔料複合化中空粒子を効率よく製造することができる。
この第2重合工程において、上記単量体混合物の重合は、重合開始剤を用いて行われる。
上記重合開始剤の使用量は、上記単量体混合物100質量部に対して、好ましくは0.1〜30質量部、より好ましくは0.5〜20質量部、更に好ましくは1〜10質量部である。
尚、上記単量体混合物の重合に際して、上記例示した連鎖移動剤(分子量調節剤)を用いてもよい。
上記空間部の数は、1つであってもよく、複数であってもよい。更に、複数の空間部が形成されている場合、連続していてもよい。
(1)1つの空間部のみを有する粒子。
(2)複数の空間部を有し、互いに孤立している粒子。
(3)複数の空間部を有し、互いに線状空間等で連通している粒子。
この態様(3)の顔料複合化中空粒子としては、内部に3次元網目状等の連通孔を有する粒子等が挙げられる。
本明細書において、上記空隙率は、透過型電子顕微鏡(「H−7650」、日立ハイテクノジー社製)によって観察される粒子を任意に10個選択し、これらの粒子について、下記式(1)によって算出した値である。
[(全空間部の総体積)/{4π(中空粒子の外径/2)3/3}]×100 (1)
尚、上記空間部が1つのみであり、且つ、形状が球状体である場合には、上記空隙率は、下記式(2)により算出することができる。
{(空隙の内径)3/(中空粒子の外径)3}×100 (2)
尚、上記重合体は、上記分散工程において使用された不飽和単量体、好ましくは疎水性の非架橋性不飽和単量体に由来する構造単位と、上記吸収工程において使用された水溶性不飽和単量体及び架橋性不飽和単量体に由来する構造単位とを、少なくとも含む。即ち、上記重合体は、好ましくは、架橋性不飽和単量体に由来する構造単位(以下、「構造単位(a)」という。)、水溶性不飽和単量体に由来する構造単位(以下、「構造単位(b)」という。)、及び、上記非架橋性不飽和単量体に由来する構造単位(以下、「構造単位(c)」という。)を含む重合体である。
また、上記親油性組成物は、親油性(疎水性)を有し且つ上記水系媒体に不溶な組成物であり、架橋性不飽和単量体及び非架橋性不飽和単量体を含む単量体混合物を、その全体に対して、通常、50質量%以上含むものである。
従って、上記親油性組成物は、上記単量体混合物のみからなるものであってよいし、この単量体混合物と、他の親油性物質とからなる混合物等であってもよい。
また、上記非架橋性不飽和単量体としては、上記本発明の顔料複合化中空粒子の製造方法における「疎水性単量体」が好ましい。これらは、単独で用いてよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記水溶性不飽和単量体としては、上記水系媒体に溶解するものであれば、特に限定されず、上記本発明の顔料複合化中空粒子の製造方法における吸水工程で例示された「水溶性不飽和単量体」が好ましい。これらは、単独で用いてよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
尚、上記単量体混合物が、上記水溶性不飽和単量体を含む場合、上記分散工程において、上記架橋性不飽和単量体と、上記非架橋性不飽和単量体と、上記水溶性不飽和単量体とを混合してなる混合物を用いてよいし、上記架橋性不飽和単量体及び上記非架橋性不飽和単量体を混合してなる混合物と、上記水溶性不飽和単量体とを別々に用いてもよい。後者の場合、まず、上記架橋性不飽和単量体及び上記非架橋性不飽和単量体を含む混合物を用いて親油性組成物を調製し、一方、上記水溶性不飽和単量体を水系媒体に溶解させた溶液を調製する。その後、両者を混合すればよい。
上記分散工程における分散方法としては、下記に例示される。
(1)顔料粒子、親油性組成物及び水系媒体を一括して混合する方法。
(2)顔料粒子及び水系媒体を混合した後、親油性組成物を添加して更に混合する方法。
(3)親油性組成物及び水系媒体を混合した後、顔料粒子を添加して更に混合する方法。
(4)顔料粒子及び水系媒体の混合物、並びに、親油性組成物及び水系媒体の混合物を、各々、調製した後、両者を更に混合する方法。
尚、上記方法において、使用する水系媒体に、予め、顔料粒子及び/又は親油性組成物の分散性を改良する分散剤、後の重合工程において、顔料複合化中空粒子を含む安定なエマルションを形成させる乳化剤、連鎖移動剤等を併用してもよい。
上記分散剤を用いる場合、その使用量は、上記顔料粒子及び/又は上記親油性組成物の合計100質量部に対して、好ましくは1〜30質量部、より好ましくは2〜25質量部、更に好ましくは3〜20質量部である。
また、上記乳化剤を用いる場合、その使用量は、上記親油性組成物の合計100質量部に対して、好ましくは0.05〜10質量部、より好ましくは0.1〜7質量部、更に好ましくは0.2〜5質量部である。
この重合工程において、上記単量体混合物の重合は、重合開始剤を用いて行われる。
上記重合開始剤の使用量は、上記単量体混合物100質量部に対して、好ましくは0.1〜30質量部、より好ましくは0.5〜20質量部、更に好ましくは1〜10質量部である。
尚、上記単量体混合物の重合に際して、上記例示した連鎖移動剤(分子量調節剤)を用いてもよい。
尚、上記重合体は、上記重合工程において使用された単量体混合物に由来する構造単位を含む。上記重合体は、好ましくは、架橋性不飽和単量体に由来する構造単位(以下、「構造単位(a’)」という。)、水溶性不飽和単量体に由来する構造単位(以下、「構造単位(b’)」という。)、及び、非架橋性の不飽和単量体に由来する構造単位(以下、「構造単位(c’)」という。)からなる重合体である。
実施例1
黒色顔料としてカーボンブラック(商品名「#2600」、三菱化学社製)からなる粒子(平均粒子径:150nm)43部と、スチレン35部と、アクリル酸n−ブチル15部とを、混合した後、これに、ポリビニアルコール(商品名「ゴーセノールGL03」、日本合成化学社製)10%水溶液70部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム10%水溶液7部及び蒸留水300部を添加し、ホモミキサー(特殊機化工業社製)を用いて混合した。そして、高圧ホモジナイザー(商品名「マイクロフルイダイザーM110Y」、みづほ工業社製)を用いて、70MPaの圧力で乳化分散し、顔料分散液(A−1)を得た(分散工程)。
その後、上記顔料分散液(A−1)をセパラブルフラスコに移液し、撹拌しながらフラスコ内を窒素ガスにより置換した。そして、油溶性重合開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル5部を添加し、75℃で4時間重合を行い、重合体相に顔料粒子が含まれてなる第1複合粒子を含む第1エマルションを得た(第1重合工程)。この第1重合工程における重合転化率は98.7%であった。第1複合粒子は、内部に空隙を有さない中実粒子であり、その平均粒子径を、透過型電子顕微鏡(「H−7650」、日立ハイテクノロジーズ社製)にて測定したところ、360nmであった。
次いで、第1複合粒子の固形分濃度を20%とした第1エマルション200部、アクリル酸2部、ジビニルベンゼン30部、メタクリル酸メチル42部、アクリル酸n−ブチル6部及び蒸留水400部を混合し、更に、上記高圧ホモジナイザーを用いて、70MPaの圧力で乳化分散し、第2エマルションを得た(吸収工程)。
その後、上記第2エマルションをセパラブルフラスコに移液し、攪拌しながらフラスコ内を窒素ガスにより置換した。そして、水溶性重合開始剤である過硫酸カリウムを水に溶かしてなる3%水溶液20部を添加し、75℃で4時間重合を行い、顔料複合化中空粒子を含み、且つ、固形分濃度が17%である水系分散体を得た(第2重合工程)。この第2重合工程における重合転化率は98.9%であった。得られた顔料複合化中空粒子は、形状が凹凸のある球体であり、平均粒子径が440nmであり、空隙を1つ有し、その内径は260nmであった。また、空隙率は20.6%であった(表1参照)。
(1)発色性
着色剤(顔料複合化中空粒子)と、下記バインダー樹脂エマルションとを混合し、樹脂成分に対して着色剤の含有量が5%となるように調整した。この混合エマルションを、アプリケーターを用いて、記録媒体として王子製紙社製塗工紙「OSコート紙W」に、塗布量3.5g/cm2となるように手塗りした。そして、塗布面ベタ部の光学濃度(OD値)を測定することによって発色性を評価した。
(2)隠蔽性
上記(1)における混合エマルションを、アプリケーターを用いて、記録媒体として王子製紙社製「青上質紙」及び「赤上質紙」に、それぞれ、塗布量3.5g/cm2となるように手塗りした。そして、塗布面ベタ部の色相を目視観察した。上質紙の下地の色が見えない場合は「○」、下地の色が僅かに確認できる場合は「△」、下地の色が明確に確認できる場合は「×」と判定した。
攪拌装置及び温度調節機を備えた耐圧反応容器に、スチレン74部、ブチルアクリレート23部、アクリル酸3部、tert−ドデシルメルカプタン2部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム10%水溶液10部及び蒸留水150部を仕込み、窒素ガスで重合系内を置換した。その後、重合開始剤として過硫酸カリウム3%水溶液20部を加え、75℃で4時間重合を行い、ガラス転移温度(Tg)60℃の重合体を含むエマルションを得た。これを、バインダー樹脂エマルションとして用いた。
カーボンブラック粒子に代えて、青色顔料であるC.I.ピグメントブルー15:3(商品名「Blue 4GNP」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)からなる粒子(平均粒子径:175nm)を用いた以外は、実施例1と同様にして、顔料複合化中空粒子を含み、且つ、固形分濃度が17%である水系分散体を得た。この顔料複合化中空粒子は、形状が凹凸のある球体であり、平均粒子径が420nmであり、空隙を1つ有し、その内径は260nmであった。また、空隙率は23.7%であった(表1参照)。
顔料複合化中空粒子の製造途中において、第1複合粒子製造時の重合転化率は99.2%、第1複合粒子の平均粒子径は355nmであった。また、顔料複合化中空粒子製造時の重合転化率は99.1%であった。
得られた顔料複合化中空粒子について、実施例1と同様にして発色性及び隠蔽性の評価を行った。その結果を表1に示す。
カーボンブラック粒子に代えて、黄色顔料であるC.I.ピグメントイエロー93(商品名「クロモファインイエロ5930」、大日精化社製)からなる粒子(平均粒子径:150nm)を用いた以外は、実施例1と同様にして、顔料複合化中空粒子を含み、且つ、固形分濃度が17%である水系分散体を得た。この顔料複合化中空粒子は、形状が凹凸のある球体であり、平均粒子径が455nmであり、空隙を1つ有し、その内径は300nmであった。また、空隙率は28.7%であった(表1参照)。
顔料複合化中空粒子の製造途中において、第1複合粒子製造時の重合転化率は98.9%、第1複合粒子の平均粒子径は360nmであった。また、顔料複合化中空粒子製造時の重合転化率は99.5%であった。
得られた顔料複合化中空粒子について、実施例1と同様にして発色性及び隠蔽性の評価を行った。その結果を表1に示す。
カーボンブラック粒子に代えて、赤色顔料であるC.I.ピグメントレッド178(商品名「Paliogen RedK4180」、BASF社製)からなる粒子(平均粒子径:200nm)を用いた以外は、実施例1と同様にして、顔料複合化中空粒子を含み、且つ、固形分濃度が17%である水系分散体を得た。この顔料複合化中空粒子は、形状が凹凸のある球体であり、平均粒子径が470nmであり、空隙を1つ有し、その内径は300nmであった。また、空隙率は26.0%であった(表1参照)。
顔料複合化中空粒子の製造途中において、第1複合粒子製造時の重合転化率は99.0%、第1複合粒子の平均粒子径は365nmであった。また、顔料複合化中空粒子製造時の重合転化率は99.2%であった。
得られた顔料複合化中空粒子について、実施例1と同様にして発色性及び隠蔽性の評価を行った。その結果を表1に示す。
実施例1における吸収工程において、第1複合粒子の固形分濃度を20%とした第1エマルション200部、アクリル酸2部、ジビニルベンゼン30部、メタクリル酸メチル42部、アクリル酸n−ブチル6部、n−ヘプタン20部及び蒸留水400部を用いた以外は、実施例1と同様にして、顔料複合化中空粒子を含み、且つ、固形分濃度が16.5%である水系分散体を得た。この顔料複合化中空粒子は、形状が凹凸のある球体であり、平均粒子径が460nmであり、空隙を1つ有し、その内径は320nmであった。また、空隙率は33.7%であった(表1参照)。
顔料複合化中空粒子の製造途中において、第1複合粒子製造時の重合転化率は98.7%、第1複合粒子の平均粒子径は360nmであった。また、顔料複合化中空粒子製造時の重合転化率は98.8%であった。
得られた顔料複合化中空粒子について、実施例1と同様にして発色性及び隠蔽性の評価を行った。その結果を表1に示す。
実施例2における吸収工程において、第1複合粒子の固形分濃度を20%とした第1エマルション200部、アクリル酸2部、ジビニルベンゼン30部、メタクリル酸メチル42部、アクリル酸n−ブチル6部、n−ヘプタン20部及び蒸留水400部を用いた以外は、実施例2と同様にして、顔料複合化中空粒子を含み、且つ、固形分濃度が16.5%である水系分散体を得た。この顔料複合化中空粒子は、形状が凹凸のある球体であり、平均粒子径が435nmであり、空隙を1つ有し、その内径は310nmであった。また、空隙率は36.2%であった(表1参照)。
顔料複合化中空粒子の製造途中において、第1複合粒子製造時の重合転化率は99.2%、第1複合粒子の平均粒子径は355nmであった。また、顔料複合化中空粒子製造時の重合転化率は98.6%であった。
得られた顔料複合化中空粒子について、実施例1と同様にして発色性及び隠蔽性の評価を行った。その結果を表1に示す。
実施例1における吸収工程において、第1複合粒子の固形分濃度を20%とした第1エマルション200部、アクリル酸2部、メタクリル酸メチル62部、アクリル酸n−ブチル16部及び蒸留水400部を用いた以外は、実施例1と同様にして、顔料複合化粒子を含み、且つ、固形分濃度が17%である水系分散体を得た。この顔料複合化粒子は、形状が真球であり、平均粒子径が450nmであり、空隙を有していなかった(表1参照)。
尚、顔料複合化粒子の製造時の重合転化率は99.3%であった。
得られた顔料複合化粒子について、実施例1と同様にして発色性及び隠蔽性の評価を行った。その結果を表1に示す。
実施例2における吸収工程において、第1複合粒子の固形分濃度を20%とした第1エマルション200部、アクリル酸2部、メタクリル酸メチル62部、アクリル酸n−ブチル16部及び蒸留水400部を用いた以外は、実施例2と同様にして、顔料複合化粒子を含み、且つ、固形分濃度が17%である水系分散体を得た。この顔料複合化粒子は、形状が真球であり、平均粒子径が440nmであり、空隙を有していなかった(表1参照)。
尚、顔料複合化粒子の製造時の重合転化率は98.7%であった。
得られた顔料複合化粒子について、実施例1と同様にして発色性及び隠蔽性の評価を行った。その結果を表1に示す。
実施例7
黒色顔料としてカーボンブラック(商品名「#2600」、三菱化学社製)からなる粒子(平均粒子径:150nm)35部と、ジビニルベンゼン30部と、メタクリル酸メチル58部と、アクリル酸n−ブチル10部と、アクリル酸2部とを、混合した後、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム10%水溶液3部及び蒸留水500部を添加し、ホモミキサー(特殊機化工業社製)を用いて混合した。そして、高圧ホモジナイザー(商品名「マイクロフルイダイザーM110Y」、みづほ工業社製)を用いて、70MPaの圧力で乳化分散し、顔料分散液(A−2)を得た(分散工程)。
その後、上記顔料分散液(A−2)をセパラブルフラスコに移液し、撹拌しながらフラスコ内を窒素ガスにより置換した。そして、水溶性重合開始剤である過硫酸カリウムを水に溶かしてなる3%水溶液20部を添加し、75℃で4時間重合を行い、顔料複合化中空粒子を含み、且つ、固形分濃度が20%である水系分散体を得た(重合工程)。この重合工程における重合転化率は98.3%であった。得られた顔料複合化中空粒子は、形状が真球であり、平均粒子径が480nmであり、空隙を1つ有し、その内径は260nmであった。また、空隙率は15.9%であった(表2参照)。
得られた顔料複合化中空粒子について、実施例1と同様にして発色性及び隠蔽性の評価を行った。その結果を表2に示す。
カーボンブラック粒子に代えて、青色顔料であるC.I.ピグメントブルー15:3(商品名「Blue 4GNP」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)からなる粒子(平均粒子径:175nm)を用いた以外は、実施例7と同様にして、顔料複合化中空粒子を含み、且つ、固形分濃度が20%である水系分散体を得た。この顔料複合化中空粒子は、形状が楕円球状であり、平均粒子径が470nmであり、空隙を1つ有し、その内径は280nmであった。また、空隙率は21.1%であった(表2参照)。
顔料複合化中空粒子の製造時の重合転化率は99.0%であった。
得られた顔料複合化中空粒子について、実施例1と同様にして発色性及び隠蔽性の評価を行った。その結果を表2に示す。
黒色顔料としてカーボンブラック(商品名「#2600」、三菱化学社製)からなる粒子(平均粒子径:150nm)35部と、ジビニルベンゼン30部と、メタクリル酸メチル58部と、アクリル酸n−ブチル10部と、アクリル酸2部と、n−ヘプタン30部とを、混合した後、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム10%水溶液3部及び蒸留水500部を添加し、ホモミキサー(特殊機化工業社製)を用いて混合した。そして、高圧ホモジナイザー(商品名「マイクロフルイダイザーM110Y」、みづほ工業社製)を用いて、70MPaの圧力で乳化分散し、顔料分散液(A−2)を得た(分散工程)。
その後、上記顔料分散液(A−2)をセパラブルフラスコに移液し、撹拌しながらフラスコ内を窒素ガスにより置換した。そして、水溶性重合開始剤である過硫酸カリウムを水に溶かしてなる3%水溶液20部を添加し、75℃で4時間重合を行い、顔料複合化中空粒子を含み、且つ、固形分濃度が19.5%である水系分散体を得た(重合工程)。この重合工程における重合転化率は98.8%であった。得られた顔料複合化中空粒子は、形状が球状であり、平均粒子径が485nmであり、空隙を1つ有し、その内径は330nmであった。また、空隙率は31.5%であった(表2参照)。
得られた顔料複合化中空粒子について、実施例1と同様にして発色性及び隠蔽性の評価を行った。その結果を表2に示す。
黒色顔料としてカーボンブラック(商品名「#2600」、三菱化学社製)からなる粒子(平均粒子径:150nm)35部と、メタクリル酸メチル78部と、アクリル酸n−ブチル20部と、アクリル酸2部とを、混合した後、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム10%水溶液3部及び蒸留水500部を添加し、ホモミキサー(特殊機化工業社製)を用いて混合した。そして、高圧ホモジナイザー(商品名「マイクロフルイダイザーM110Y」、みづほ工業社製)を用いて、70MPaの圧力で乳化分散し、顔料分散液(A−2)を得た(分散工程)。
その後、上記顔料分散液(A−2)をセパラブルフラスコに移液し、撹拌しながらフラスコ内を窒素ガスにより置換した。そして、水溶性重合開始剤である過硫酸カリウムを水に溶かしてなる3%水溶液20部を添加し、75℃で4時間重合を行い、顔料複合化粒子を含み、且つ、固形分濃度が20%である水系分散体を得た(重合工程)。この重合工程における重合転化率は98.6%であった。得られた顔料複合化粒子は、形状が球状であり、平均粒子径が465nmであり、空隙を有していなかった(表2参照)。
得られた顔料複合化粒子について、実施例1と同様にして発色性及び隠蔽性の評価を行った。その結果を表2に示す。
カーボンブラック粒子に代えて、青色顔料であるC.I.ピグメントブルー15:3(商品名「Blue 4GNP」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)からなる粒子(平均粒子径:175nm)を用いた以外は、比較例3と同様にして、顔料複合化粒子を含み、且つ、固形分濃度が20%である水系分散体を得た。この顔料複合化粒子は、形状が楕円球状であり、平均粒子径が470nmであり、空隙を有していなかった(表2参照)。
得られた顔料複合化粒子について、実施例1と同様にして発色性及び隠蔽性の評価を行った。その結果を表2に示す。
Claims (5)
- 顔料粒子及び不飽和単量体を水系媒体において分散させ、上記顔料粒子及び上記不飽和単量体の分散液とする分散工程と、
上記分散液に含まれる上記不飽和単量体を重合し、顔料粒子部及び重合体部を備える第1複合粒子を含む第1エマルションとする第1重合工程と、
上記第1エマルションと、水溶性不飽和単量体と、架橋性不飽和単量体を含む親油性組成物と、を混合し、混合液において、上記親油性組成物を上記第1複合粒子に吸収させる吸収工程と、
上記混合液において、上記水溶性不飽和単量体及び上記架橋性不飽和単量体を含む単量体混合物を重合する第2重合工程と、
を備え、
上記顔料粒子が重合体相に分散されてなり、且つ、その内部に少なくとも1つの空間部が形成された顔料複合化中空粒子を製造することを特徴とする、顔料複合化中空粒子の製造方法。 - 上記第1複合粒子に含まれる上記顔料粒子の含有量は、上記第1複合粒子に含まれる上記重合体100質量部に対して、10〜100質量部である請求項1に記載の顔料複合化中空粒子の製造方法。
- 上記親油性組成物が、有機溶剤を含む請求項1又は2に記載の顔料複合化中空粒子の製造方法。
- 顔料粒子と、架橋性不飽和単量体及び非架橋性不飽和単量体を含む単量体混合物を含有する親油性組成物とを水系媒体において分散させ、上記顔料粒子及び上記親油性組成物の分散液とする分散工程と、
上記分散液において、上記単量体混合物を重合する重合工程と、
を備え、
上記顔料粒子が重合体相に分散されてなり、且つ、その内部に少なくとも1つの空間部が形成された顔料複合化中空粒子を製造することを特徴とする、顔料複合化中空粒子の製造方法。 - 上記親油性組成物が、有機溶剤を含む請求項4に記載の顔料複合化中空粒子の製造方法。
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