JP5517198B2 - アカネ色素レーキ顔料分散体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、アカネ科植物の組織またはその培養細胞の抽出物から、再現性よく、濾過性に優れ、長期保存しても腐敗し難く、初期の鮮明で赤味の強いアカネ色を維持するアカネ色素レーキ顔料分散体及びその製造方法に関するものである。

従来のアカネ科植物によるアカネ色素レーキ顔料としては、西洋アカネを発酵させ、希硫酸でグルコシドを分解してアカネ色素を抽出し、この色素溶液に明礬とアルカリである炭酸ソーダを加えて生成する水不溶性のアルミニウムレーキ顔料を、ローズマダーやピンクマダーの商品名で絵具、クレヨンや転写捺染に用いられてきた。

しかしながら、このような従来の製造方法で得られるアカネ色素は、アカネ科植物中の根や茎に主要色素成分として含まれるアカネ色素の主成分であるアントラキノン誘導体のアリザリン、プルプリン、ルビアジン、ムンジスチン、ルシジンの外、これらのアントラキノンに付いている助色団の位置と数の組合わせの異なる誘導体およびそれの配糖体等が種々含まれ、それらが産地や収穫時期によって組成比が異なり、それらの主成分の中には、黄色味の赤色を示すものが多数含まれており、それらが交ざり合うため、得られるアカネ色素レーキ顔料の色調が大幅に異なり、希望する色調のアカネ色素レーキ顔料を得ることには困難があった。また、アカネ色素は、生体内或いは採取後の貯蔵中に変質し易く、これらから製造されたアカネ色素レーキ顔料分散体を長期間貯蔵すると黒褐色化したり、それらから分離されたアカネ色素レーキ顔料も、例えば日本アカネは採取直後に得られたアカネ色素レーキ顔料は赤色を示すが、乾燥貯蔵したものは黄味の多い顔料となる。とくに、アカネ色素レーキ顔料は、上記の種々の成分を含むため、水中でアカネ色素から多価金属イオンでアカネ色素レーキ顔料を生成させた分散体はコロイド状となり、濾過によってアカネ色素レーキ顔料を水中から単離するのに時間を要し、その間に腐敗や変質をおこし、黒褐色化するなどの問題があった。

アカネ色素の色変化を解消する方法としては、アカネ科植物から得られるアカネ色素含有溶液を酸処理してから、アカネ色素を製造する方法が提案されている（特許文献１参照）。しかし、このようにして得られたこれらのアカネ色素を明礬とアルカリでキレート化によるアカネ色素の顔料化を用いても、同じように溶媒中に生成するアカネ顔料はコロイド状態で生成し、沈殿や濾過での単離に手間や時間がかかり、夏場では黴が発生してアカネ顔料が黒味を帯びた赤色物質に変性するなどの欠点が解決できないという問題があった。
なお、特許文献２に、アカネ科植物の組織培養方法が開示されているが、ここではカルスの増殖が速やかで、アンスラキノン系色素を効率よく生産できることが示されるが、その色素は従来法で抽出分離するとされるだけである。

特開平４−３７２６６５号公報 特開平１−１２４３２２号公報

本発明は、アカネ色素を含む組織またはその培養細胞から抽出されたアカネ色素を、多価金属イオンでキレート化したアカネ色素を顔料化する際に、濾過性に優れ、長期間保存しても変性、変色しない鮮明なアカネ色を有するアカネ色素レーキ顔料分散体を製造し、再現性よく赤味の強い鮮明なアカネ色を有するアカネ色素レーキ顔料を提供することを課題とする。

本発明では、アカネ色素レーキ顔料を酸性電解水の存在下で分散体（分散液またはペースト）とすることにより、上記課題を解決した。
例えば、アカネ科植物の組織またはその培養細胞から抽出されたアカネ染料溶液に多価金属イオンを加えて生成するアカネ色素レーキ顔料の沈殿物または分散液を、酸性電解水で処理するか、または、アカネ科植物の組織またはその培養細胞から酸性電解水により抽出したアカネ染料溶液に、多価金属イオンを加えてアカネ色素レーキ顔料分散体を製造するというような方法で、品質のよいアカネ色素レーキ顔料分散体の提供が可能となる。

本発明に従って、酸性電解水に分散されたアカネ染料レーキ顔料分散体は、濾過性がよく、かつ長期間保存しても腐敗が少なく、アカネ染料レーキ顔料が鮮明な赤味を維持し、変質、変色が極めて少ないという優れた特性が有する。

本発明に係るアカネ染料レーキ顔料分散体は、例えば、主として日本アカネ、インドアカネ、西洋アカネなどのアカネ科植物の根または茎、またはアカネ科植物の組織培養法で得られる培養細胞（特許文献２参照）を用い、まず、水またはアルコール、アセトン、酢酸エチル、ジメチルスルホキシドなどの水溶解性有機溶媒、またはこれらの水溶液、好ましくは水またはエタノール・水混合溶剤を用い、３０℃以上、好ましくは５０〜１００℃の温度で３０〜１２０分間程度の条件下でアカネ色素を抽出し、その抽出液に多価金属イオンを含む化合物の水溶液を加え、その後、アルカリ水溶液を添加して、アカネ色素レーキ顔料分散液を生成させ、必要に応じて、分散液に含まれる顔料を濾過、遠心分離、傾斜法などで分離し、所望量の酸性電解水中に撹拌しながら分散させることにより、製造できる。また、別の方法として、アカネ科植物の根または茎またはアカネ科植物の組織培養法で得られる培養細胞を、酸性電解水を加えて５０〜１００℃の温度で３０分〜３時間処理し、アカネ色素を抽出し、それらに前述のように多価金属イオンを含む水溶液を加えてアカネ色素のレーキ化顔料分散液を生成させ、必要なら所望の濃度になるように減圧濃縮して製造することもできる。

かかる製法では、アカネ色素の抽出物は実質的に純粋物に精製することなく、多価金属イオンを含む化合物の水溶液で処理することができるものであり、ここに多価金属イオンを含む化合物としては、アルミニウムイオン、ニッケルイオンなど常法によりアカネ色素をレーキ化させる多価金属イオンを含む化合物の水溶液がいずれも使用でき、例えば、明礬、焼き明礬などのアルミニウムイオンを含む化合物の使用が好ましい。また、多価金属イオンを含む化合物で処理した後に添加するアルカリ水溶液は、アカネ色素レーキ顔料分散液を生成させるものであればよく、特に限定されない。例えば、通常の中和処理に使用するアルカリ水溶液、消石灰、水酸化ナトリウムなどの水溶液を使用することができる。

使用する酸性電解水としては、弱酸性電解水（ｐＨ２．５〜５）または強酸性電解水（ｐＨ２．２〜２．７）を単独或いは水と混合してｐＨ５以下、好ましくは２〜４になるように調整して使用する。なお、水と混合する場合、酸性電解水を混合した水中の有効塩素が５ｐｐｍ以下とならないように調整するのが好ましく、特に１０ｐｐｍ以下にならないように調整して使用するのが好ましい。使用する酸性電解水の使用量については特に限定するものではないが、アカネ顔料１重量部に対し、酸性電解水１〜１０００重量部、好ましくは５〜３００重量部に設定し、常温以上、好ましくは４０〜７０℃で３０分以上、１〜３時間程度、酸性電解水処理をすることにより、ろ過し易く、赤味の強いアカネ色素レーキ顔料分散液を再現性よく得ることができる。

粉砕したインドアカネの根２０ｇに水３０ｍｌとエタノール３００ｍｌを加え、７０℃で６０分間加温し、濾紙で濾過した。この抽出操作を再度繰り返し、これら抽出操作で得られた濾液を混合し、撹拌しながら２％焼成明礬水溶液１００ｍｌを加え、続いて１％消石灰２００ｍｌを添加し、得られた溶液を減圧濃縮し、アカネ色素レーキ顔料を含む抽出物を得た。このアカネ色素レーキ顔料をｐＨ４．１の酸性電解水１０ｍｌに分散し、４０℃で２時間撹拌すると鮮明で赤味の強いアカネ色素アルミニウムレーキ顔料を含む分散液が得られた。この分散液は、１年間室温で放置しても、黴が生える事なく、初期の鮮明なアカネ色を保持した。このアカネ顔料分散液は、酸性電解水の代わりに蒸留水を使用したものと比べて濾過し易く、濾取したアカネ顔料は赤味の強いアカネ色を有する。

粉砕したアカネ培養細胞（日本アカネの葉を組織培養して得られたアカネのカルス）２ｇにｐＨ２．５の強酸性電解水２０ｍｌを加え、４０℃で２時間加温し、濾紙で濾過した。得られた濾液を、２％焼成明礬水溶液１０ｍｌと１％消石灰２０ｍｌを混合して得た水酸化アルミニウム分散液に加え、室温で２時間撹拌した。このようにして得た分散液を３ｍｌまで減圧濃縮して、鮮明で赤味の強いアカネ色素アルミニウムレーキ顔料分散体を得た。この分散体は、1年間室温で放置しても黴が生えることなく、初期の色調を保持した。このアカネ顔料分散液は、酸性電解水の代わりに蒸留水を使用したものと比べて濾過し易く、濾取したアカネ顔料は赤味の強いアカネ色を有する。

本発明に従って得られたアカネ色素レーキ顔料分散体は、一般に水を分散媒体とし、ボールミル、アタライター、縦型または横型サンドミル、コロイドミル等の撹拌・粉砕機により粒が数ミクロンになるよう粉砕し、必要に応じてかかる微粒子液中に、デンプン類、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、カゼイン、アラビアガム、ポリビニルアルコール、カルボキシ基変性ポリビニルアルコール、シリコン変性ポリビニルアルコール等の各種変性ポリビニルアルコール、スチレン・無水マレイン酸共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、スチレン・ブタジエン共重合体エマルジョン等のバインダー、カオリン、クレー、タルク、炭酸カルシウム、焼成クレー、酸化チタン、珪藻土、微粒子状無水シリカ、活性白土等の無機顔料、ポリスチレンマイクロボール、ナイロンパウダー、尿素・ホルマリン樹脂フィラー、生澱粉粒等の有機顔料、ジオクチルスルフォコハク酸ナトリウム塩、脂肪酸金属塩等の分散剤、ベンゾフェノン系、シアカネノアクリレート系、ヒドロキシベンゾエート系、ベンゾトリアゾール系等の紫外線吸収剤、その他消泡剤等の所望の量を添加し、アカネ色素レーキ顔料を含む塗料或いはインクを調製し、絵具、印刷インク、捺染用色材として、或いは分散体から単離したアカネ色素レーキ顔料を油などに溶解してクレヨンなどに用いることができる。

Claims (3)

1. アカネ科植物の組織またはその培養細胞からの抽出物の水溶液に、多価金属イオンを含む化合物を加えて生成するアカネ色素レーキ顔料の沈殿物または分散液を、酸性電解水で処理することを特徴とするアカネ色素レーキ顔料分散体の製造方法。
2. 酸性電解水がｐＨ５．０以下の酸性電解水である請求項１に記載のアカネ色素レーキ顔料分散体の製造方法。
3. 前記多価金属イオンを含む化合物がアルミニウムイオンを含む化合物であることを特徴とする請求項１又は２に記載のアカネ色素レーキ顔料分散体の製造方法。