JP5856861B2 - 水系顔料分散物、その製造方法及びインクジェット記録用インク - Google Patents

水系顔料分散物、その製造方法及びインクジェット記録用インク Download PDF

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Description

本発明は、水系塗料、水系インク、捺染剤、カラーフィルター、水系記録液、の如き水系着色液に有用な水系顔料分散物及びその製造方法、更に水系顔料分散物を使用した水系着色インク、特にインクジェット記録用インクに関する。
公害防止や労働衛生の面から、塗料、印刷インクの如き着色剤を使用する業界では水系化指向が強い。また、情報の記録に用いられるボールペン、サインペン等の文具やインキジェットに代表されるプリンターやプロッター等の記録液は、毒性や衛生の面から水系化が進んでいる。
これらの用途の要求性能、例えば塗料、インク、記録液等を作成した場合の顔料の微分散物や長期の貯蔵安定性、塗膜にした場合の耐水性、耐久性や堅牢性、記録液のインクジェットのノズル先での乾燥に対する再分散性等を、改良する水系顔料分散物の製造方法として、特許文献1が開示されている。この製造方法は、カルボキシル基と架橋剤と反応しうる官能基及び/又は自己架橋しうる官能基とを併有する樹脂と、顔料とを混練して微細に分散された水系分散体とし、次いで、酸性化合物でもってPHを中性または酸性にして樹脂を疎水性化することによって顔料に強く固着せしめ(酸析)、次いで、再度塩基性化合物でもってカルボキシル基を中和して水に再分散し、さらに、任意の時期に樹脂を架橋してなる斬新な水系顔料分散体の製造方法である。
しかし、上記水系顔料分散体の製造方法としては、水系分散体を製造した後、酸析、再分散という工程を通って製造されている。そのため、製造工程が通常の水系顔料分散体に比べ長く、必要以上にエネルギーや手間がかかるという問題点を生じている。
更に上記の改良方法として、まず、架橋性官能基と酸性基とを有する疎水性樹脂、又は、自己架橋性官能基と酸性基とを有する疎水性樹脂を、架橋前の段階では水性媒体中に溶解するが、架橋後には水性媒体中に析出する量の塩基で酸性基を中和して水溶性樹脂とし、この水溶性樹脂と顔料と、必要により架橋剤とを水性媒体中に溶解・分散させて、水溶性樹脂が溶解し、顔料が分散した水系分散体を得た後、顔料の分散を維持しつつ水溶性樹脂を架橋反応させて顔料の周囲に水溶性樹脂の架橋物を析出させることにより、酸析、再分散という工程がなくとも、顔料の表面に水溶性樹脂の架橋物が固着し、容易に水系顔料分散体が製造できる方法が、特許文献2に記載されている。
上記の方法では架橋剤を用いる際に特許文献1では比較的高温(95℃)で、また特許文献2ではオートクレーブを用い圧力をかけ、140℃で架橋しており、工程としても好ましくない。また、特許文献3ではイソシアネート/アミンを用いた架橋反応、特許文献4ではイソシアネート/ヒドロキシルを用いた架橋反応が100℃以下で行われる例が記載されている。
上記いずれの分散方法で製造された分散物もインクジェット記録用インクに用いた場合、分散物の安定性がまだ不十分でノズルを詰まらせる等の欠点があることが判明している。
また、国際公開第06/064193号パンフレット(特許文献5)には、上記特許文献1〜4より改良された分散方法が記載されている。しかしながら、同特許文献に記載の方法は、同特許文献に具体的に記載された顔料であるC.IPigment Blue 15:3、C.IPigment Black 7 等については好適な分散物が得られるが、イエローの顔料、特に従来知られているイエローアゾ顔料(例えばC.I. Pigment Yellow 74、C.I. Pigment Yellow 128、C.I. Pigment Yellow 155、C.I. Pigment Yellow 150、C.I. Pigment Yellow 180、C.I. Pigment Yellow 213)に適用した場合には、十分な印画濃度が得られなかったり、印画物の画質(特に光沢性)やインクの貯蔵安定性が不十分であったりする場合が多く、その改良が強く望まれていた。
特開平9−104834号公報 特開平11−152424号公報 欧州特許第732381号明細書 国際公開第00/020520号パンフレット 国際公開第06/064193号パンフレット
本発明は、良好なイエローアゾ顔料の顔料分散物を提供すること、またイエローアゾ顔料の分散方法を提供すること、特に、インクジェット記録用インク使用した際に、好適な印字濃度及び光沢性を有することを特長とする、イエローアゾ顔料の顔料分散物及びその製造方法を提供することである。
本発明は下記の手段により達成された。
<1>
着色剤、分散剤、水を含む顔料分散物であって、
前記着色剤が(1)CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)が7.
2°、13.4°、15.0°及び25.9°に特徴的X線回折ピークを有する下記式(
1)又はその互変異性体で表される分子の集合体であるアゾ顔料、又は
(2)CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)が、4.8°、7.
2°及び9.7°に特徴的X線回折ピークを有する下記式(2)若しくはその互変異性体
で表される分子の集合体であるアゾ顔料を含み、
前記分散剤が、架橋剤により架橋されていることを特徴とする水系顔料分散物。
Figure 0005856861

<2>
前記分散剤が水溶性高分子であることを特徴とする<1>に記載の水系顔料分散物。
<3>
前記水溶性高分子分散剤の重量平均分子量が10000以上200000以下であることを特徴とする<2>に記載の水系顔料分散物。
<4>
前記水溶性高分子分散剤が少なくとも1つのカルボキシ基を有し、少なくとも50mgKOH/g以上の酸価を有することを特徴とする<2>又は<3>に記載の水系顔料分散物。
<5>
前記水溶性高分子分散剤が70〜160mgKOH/gの酸価を有することを特徴とする<4>に記載の水系顔料分散物。
<6>
前記顔料分散物中の着色剤の含有量をP、分散剤の含有量をDとし、含有量Dと含有量Pとの比をD/P値としたときに、D/P値が0.15以上1.0以下であることを特徴とする<1>〜<5>のいずれかに記載の水系顔料分散物。
<7>
前記式(1)又はその互変異性体で表される分子の集合体であるアゾ顔料の分散前の一次粒子径が、0.01〜10μmであることを特徴とする<1>〜<6>のいずれかに記載の水系顔料分散物。
<8>
前記式(2)又はその互変異性体で表される分子の集合体であるアゾ顔料の分散前の一次粒子径が、0.01〜20μmであることを特徴とする<1>〜<6>のいずれかに記載の水系顔料分散物。
<9>
前記分散前の一次粒子径が、0.01〜0.2μmであることを特徴とする<8>記載の水系顔料分散物。
<10>
前記架橋剤が少なくとも2つのエポキシ基を含むことを特徴とする<9>に記載の水系顔料分散物
<1
以下の(a)〜(d)の成分を混合して、架橋反応を行うことを特徴とする<1>〜<1>のいずれかに記載の水系顔料分散物の製造方法。
(a)30〜99.7部の水
(b)0.1〜50部の前記式(1)で表される分子の集合体であるアゾ顔料又は式(2)で表される分子の集合体であるアゾ顔料
(c)0.1〜40部のビニルポリマー
(d)0.00001〜10部の架橋剤部は質量を表し、顔料分散物の総重量を100質量部とした際に(a)+(b)+(c)+(d)の和は100質量部以下である。
<1
前記架橋反応を100℃以下、pH6以上で行うことを特徴とする<14>に記載の水系顔料分散物の製造方法。
<13>
架橋反応を40〜85℃で行うことを特徴とする<11>に記載の水系顔料分散物の製造方法。
<14>
架橋反応をpH7〜10で行うことを特徴とする<11>又は<13>のいずれか1項に記載の水系顔料分散物の製造方法。
<1
さらに膜精製を行うことを特徴とする<15>に記載の水系顔料分散物の製造方法。
<1
<1>〜<13>のいずれかに記載の水系顔料分散物を含有するインクジェット記録用インク。
本発明は上記<1>〜<1>に記載した事項に関するものであるが参考のためにその他の事項(たとえば下記〔1〕〜〔18〕に記載した事項など)についても記載した。
〔1〕
着色剤、分散剤、水を含む顔料分散物であって、
前記着色剤が(1)CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)が7.2°、13.4°、15.0°及び25.9°に特徴的X線回折ピークを有する下記式(1)又はその互変異性体で表される分子の集合体であるアゾ顔料、又は(2)CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)が、4.8°、7.2°及び9.7°に特徴的X線回折ピークを有する下記式(2)若しくはその互変異性体で表される分子の集合体であるアゾ顔料を含むことを特徴とする水系顔料分散物。
Figure 0005856861

〔2〕
前記分散剤が水溶性高分子であることを特徴とする〔1〕に記載の水系顔料分散物。
〔3〕
前記水溶性高分子分散剤の重量平均分子量が10000以上200000以下であることを特徴とする〔2〕に記載の水系顔料分散物。
〔4〕
前記水溶性高分子分散剤が少なくとも1つのカルボキシ基を有し、少なくとも50mgKOH/g以上の酸価を有することを特徴とする〔2〕又は〔3〕に記載の水系顔料分散物。
〔5〕
前記水溶性高分子分散剤が70〜160mgKOH/gの酸価を有することを特徴とする〔4〕に記載の水系顔料分散物。
〔6〕
前記顔料分散物中の着色剤の含有量をP、分散剤の含有量をDとし、含有量Dと含有量Pとの比をD/P値としたときに、D/P値が0.15以上1.0以下であることを特徴とする〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載の水系顔料分散物。
〔7〕
前記式(1)又はその互変異性体で表される分子の集合体であるアゾ顔料の分散前の一次粒子径が、0.01〜10μmであることを特徴とする〔1〕〜〔6〕のいずれか1項に記載の水系顔料分散物。
〔8〕
前記式(2)又はその互変異性体で表される分子の集合体であるアゾ顔料の分散前の一次粒子径が、0.01〜20μmであることを特徴とする〔1〕〜〔6〕のいずれか1項に記載の水系顔料分散物。
〔9〕
前記分散前の一次粒子径が、0.01〜0.2μmであることを特徴とする〔8〕記載の水系顔料分散物。
〔10〕
前記水系分散物が、架橋剤により架橋されていることを特徴とする〔1〕〜〔9〕のいずれか1項に記載の水系顔料分散物。
〔11〕
前記架橋剤が少なくとも2つのエポキシ基を含むことを特徴とする〔10〕に記載の水系顔料分散物。
〔12〕
カルボキシ基とエポキシ基の間の架橋反応を100℃以下、pH6以上で行うことを特徴とする〔11〕に記載の水系顔料分散物。
〔13〕
架橋反応を40〜85℃で行うことを特徴とする〔12〕に記載の水系顔料分散物。
〔14〕
架橋反応をpH7〜10で行うことを特徴とする〔12〕または〔13〕のいずれか1項に記載の水系顔料分散物。
〔15〕
以下の(a)〜(d)の成分を混合して、架橋反応を行うことを特徴とする〔1〕〜〔14〕のいずれか1項に記載の水系顔料分散物の製造方法。
(a)30〜99.7部の水
(b)0.1〜50部の前記式(1)で表される分子の集合体であるアゾ顔料又は式(2)で表される分子の集合体であるアゾ顔料
(c)0.1〜40部のビニルポリマー
(d)0.00001〜10部の架橋剤
部は質量を表し、顔料分散物の総重量を100質量部とした際に(a)+(b)+(c)+(d)の和は100質量部以下である。
〔16〕
前記架橋反応を100℃以下、pH6以上で行うことを特徴とする〔15〕に記載の水系顔料分散物の製造方法。
〔17〕
さらに膜精製を行うことを特徴とする〔15〕記載の水系顔料分散物の製造方法。
〔18〕
〔1〕〜〔14〕のいずれか1項に記載の水系顔料分散物を含有するインクジェット記録用インク。
本発明により、良好な液物性と貯蔵安定性に優れたイエローアゾ顔料の顔料分散物、またイエローアゾ顔料の顔料分散物製造方法を提供できる。特に、本発明のアゾ顔料分散物は、インクジェット記録用顔料インク用途に好適である。
アゾ顔料(1)−1のX線回折の図である。 アゾ顔料(1)−2のX線回折の図である。 アゾ顔料(1)−3のX線回折の図である。 アゾ顔料(1)−4のX線回折の図である。 非結晶なアゾ顔料(2)−10のX線回折の図である。 アゾ顔料(2)−10のX線回折の図である。 アゾ顔料(2)−2のX線回折の図である。 アゾ顔料(2)−7のX線回折の図である。 (2)−β型結晶形態アゾ顔料(2)−8のX線回折の図である。 (2)−γ型結晶形態アゾ顔料(2)−9のX線回折の図である。 (2)−ε型結晶形態アゾ顔料(2)−10のX線回折の図である。 (2)−ζ型結晶形態アゾ顔料(2)−11のX線回折の図である。 (2)−η型結晶形態アゾ顔料(2)−12のX線回折の図である。 (2)−δ型結晶形態アゾ顔料(2)−13のX線回折の図である。
本発明の実施の形態について説明する。
本発明の1つの好ましい態様は、着色剤、分散剤、水を含む顔料分散物であって、前記着色剤が
(1)CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)が7.2°、13.4°、15.0°及び25.9°に特徴的X線回折ピークを有する下記式(1)又はその互変異性体で表される分子の集合体であるアゾ顔料、又は
(2)CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)が、4.8°、7.2°及び9.7°に特徴的X線回折ピークを有する下記式(2)若しくはその互変異性体で表される分子の集合体であるアゾ顔料
を含むことを特徴とする水系顔料分散物である。
Figure 0005856861
〔アゾ顔料〕
本発明の水系顔料分散物に用いられるアゾ顔料は上記式(1)又は式(2)で表される。
以下、本発明における式(1)で表されるアゾ化合物及びアゾ顔料について詳細に説明する。なお当該アゾ顔料は、その塩、水和物又は溶媒和物であってもよい。
本発明の着色剤である式(1)又はその互変異性体で表される分子の集合体であるアゾ顔料は、CuKα特性X線回折で特徴的なピークを有する結晶形が複数確認されている。例えば、以下に記載する結晶形が挙げられる。
本明細書においては以下、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)が7.2°、13.4°、15.0°及び25.9°に特徴的X線回折ピークを有する式(1)又はその互変異性体で表される分子の集合体であるアゾ顔料を(1)−α型結晶形態アゾ顔料と称する。
本明細書においては以下、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)が6.6°及び25.7°に特徴的X線回折ピークを有する式(1)又はその互変異性体で表される分子の集合体であるアゾ顔料を(1)−β型結晶形態アゾ顔料と称する。
CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)が7.5°、25.8°及び26.9°に特徴的X線回折ピークを有する式(1)で表されるアゾ顔料を(1)−γ型結晶形態アゾ顔料と称する。
Figure 0005856861
本発明において、上記式(1)の(1)−α型、(1)−β型及び(1)−γ型結晶形態アゾ顔料のX線回折の測定は、日本工業規格JISK0131(X線回析分析通則)に準じて、粉末X線回折測定装置RINT2500(株式会社リガク製)にて行うことができる。
単一の結晶形態である場合、分子間が密になり、分子間相互作用が強くなる。その結果、耐溶剤性、熱安定性、耐光性、耐ガス性、印画濃度があがり、さらには色再現域が広がる。そのため、式(1)で表されるアゾ顔料及びその互変異性体は、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)が7.2°、13.4°、15.0°及び25.9°に特徴的なX線回折ピークを有する結晶形態のアゾ顔料であることが好ましい。
7.2°、13.4°、15.0°及び25.9°に特徴的なX線回折ピークを有する結晶形態は、さらに、7.2°、13.4°、15.0°、19.8°及び25.9°に特徴的なX線回折ピークを有する結晶形態がより好ましい。その中でも特に、7.2°、8.2°、10.0°、13.4°、15.0°、19.8°及び25.9°に特徴的なX線回折ピークを有する結晶形態が最も好ましい。
〔(1)−α型の割合〕
本発明の着色剤として(1)−α型の結晶形態を有する式(1)のアゾ顔料は、着色剤の総重量を100とした場合にα型の結晶形態の含有量としては、1以上100以下が好ましく、50以上100以下がさらに好ましく、80以上100以下がより好ましい。α型の結晶形以外に存在しても良い結晶形としては、例えば(1)−β型、(1)−γ型、非晶質が挙げられ、これらの結晶形を含んでいても含まなくても良い。また、2種類以上の結晶形が存在していても良い。
〔式(1)で表されるアゾ顔料〕
以下、本発明における式(1)で表されるアゾ化合物及びアゾ顔料について詳細に説明する。なお当該アゾ顔料は、その塩、水和物又は溶媒和物であってもよい。
Figure 0005856861
式(1)で表される顔料において、結晶中に水分子を含む水和物、あるいは、溶媒(例えば、メタノール,エタノール,2−プロパノール,t−ブチルアルコール等のアルコール類や、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類や、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド,ジメチルホルムアミド,ジメチルアセトアミド,N−メチルピロリドン、トルエン等の非プロトン性溶媒など)を含む溶媒和物であっても良い。
また、式(1)で示される顔料に関しては、スキーム(1)のような互変異性体(例えば、アゾ−ヒドラゾンの互変異性体)やスキーム(2)で表されるような幾何異性体)も、本発明においては、これらの一般式に含まれるものとする。
Figure 0005856861
〔式(1)で表されるアゾ顔料の一次粒子径〕
式(1)で表されるアゾ顔料の1次粒子を透過型顕微鏡で観察した際の長軸方向の長さが0.01μm以下である場合には、粒子の比表面積が大きくなるため、光やオゾンに対する堅牢性が著しく低下する場合や、さらに比表面積が大きくなることで一次粒子が強固に凝集して難分散性になる場合がある。一方、10μm以上である場合には、分散して所望の体積平均粒子径にした際に過分散状態になり、活性面が露出することで顔料粒子表面が不安定になるために凝集しやすくなり、顔料分散物の保存安定性が悪くなる場合がある。
すなわち、1次粒子の長軸方向の長さが、上記の範囲内ならば、光やオゾンに対して高い堅牢性を示し、分散性に優れ、その顔料分散物は保存安定性に優れ、好ましい。
そのため、上記式(1)で表される(1)−α型結晶形態アゾ顔料の1次粒子を、透過型顕微鏡で観察した際の長軸方向の長さは、0.01μm以上10μm以下であることが好ましく、0.01μm以上3μm以下であることが更に好ましく、0.02μm以上0.5μm以下であることがより好ましい。中でも、0.02μm以上0.2μm以下が特に好ましく、0.02μm以上0.15μm以下が最も好ましい。
〔式(2)で表されるアゾ顔料〕
以下、本発明における式(2)で表されるアゾ化合物及びアゾ顔料について詳細に説明する。なお当該アゾ顔料は、その塩、水和物又は溶媒和物であってもよい。
Figure 0005856861
本発明の着色剤である式(2)又はその互変異性体で表される分子の集合体であるアゾ顔料は、CuKα特性X線回折で特徴的なピークを有する結晶形が複数確認されている。例えば、以下に記載する結晶形が挙げられる。
本明細書においては以下、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)が4.8°、7.2°及び9.7°に特徴的X線回折ピークを有する式(2)又はその互変異性体で表される分子の集合体であるアゾ顔料を(2)−δ型結晶形態アゾ顔料と称する。
本明細書においては以下、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)が6.5°、7.1°及び21.8°に特徴的X線回折ピークを有する式(2)又はその互変異性体で表される分子の集合体であるアゾ顔料を(2)−α型結晶形態アゾ顔料と称する。
CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)が6.3°、6.4°及び22.3°に特徴的X線回折ピークを有する式(2)で表されるアゾ顔料を(2)−β型結晶形態アゾ顔料と称する。
CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)が5.9°及び7.0°に特徴的X線回折ピークを有する式(2)又はその互変異性体で表される分子の集合体であるアゾ顔料を(2)−γ型結晶形態アゾ顔料と称する。
CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)が4.9°、8.9°及び13.1°に特徴的X線回折ピークを有する式(2)又はその互変異性体で表される分子の集合体であるアゾ顔料を(2)−ε型結晶形態アゾ顔料と称する。
CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)が6.6°、9.2°、10.3°、21.4°及び25.6°に特徴的X線回折ピークを有する式(2)又はその互変異性体で表される分子の集合体であるアゾ顔料を(2)−ζ型結晶形態アゾ顔料と称する。
CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)が4.8°、9.2°及び13.0°に特徴的X線回折ピークを有する式(2)で表されるアゾ顔料を(2)−η型結晶形態アゾ顔料と称する。
Figure 0005856861
本発明において、上記式(2)の(2)−α型、(2)−β型、(2)−γ型、(2)−δ型、(2)−ε型、(2)−ζ型、及び(2)−η型結晶形態アゾ顔料のX線回折の測定は、日本工業規格JISK0131(X線回析分析通則)に準じて、粉末X線回折測定装置RINT2500(株式会社リガク製)にて行うことができる。
単一の結晶形態である場合、分子間が密になり、分子間相互作用が強くなる。その結果、耐溶剤性、熱安定性、耐光性、耐ガス性、印画濃度があがり、さらには色再現域が広がる。そのため、式(2)で表されるアゾ顔料及びその互変異性体は、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)が4.8°、7.2°及び9.7°に特徴的なX線回折ピークを有する結晶形態のアゾ顔料であることが好ましい。
4.8°、7.2°及び9.7°に特徴的なX線回折ピークを有する結晶形態は、さらに、4.8°、7.2°、9.5°、9.7°、及び20.0°に特徴的なX線回折ピークを有する結晶形態がより好ましい。その中でも特に、4.8°、7.2°、9.5°、9.7°、20.0°、24.1°および26.8°に特徴的なX線回折ピークを有する結晶形態が最も好ましい。
〔(2)−δ型の割合〕
本発明の着色剤としてδ型の結晶形態を有する式(2)のアゾ顔料は、着色剤の総重量を100とした場合にδ型の結晶形態の含有量としては、1以上100以下が好ましく、50以上100以下がさらに好ましく、80以上100以下がより好ましい。(2)−δ型の結晶形以外に存在しても良い結晶形としては、例えば(2)−α型、(2)−β型、(2)−γ型、(2)−ε型、(2)−ζ型、(2)−η型、非晶質が挙げられ、これらの結晶形を含んでいても含まなくても良い。また、2種類以上の結晶形が存在していても良い。
Figure 0005856861
式(2)で表される顔料において、結晶中に水分子を含む水和物、あるいは、溶媒(例えば、メタノール,エタノール,2−プロパノール,t−ブチルアルコール等のアルコール類や、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類や、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド,ジメチルホルムアミド,ジメチルアセトアミド,N−メチルピロリドン、トルエン等の非プロトン性溶媒など)を含む溶媒和物であっても良い。
また、式(2)で示される顔料に関しては、スキーム(1)のような互変異性体(例えば、アゾ−ヒドラゾンの互変異性体)やスキーム(2)で表されるような幾何異性体)も、本発明においては、これらの一般式に含まれるものとする。
Figure 0005856861

〔式(2)で表されるアゾ顔料の一次粒子径〕
式(2)で表されるアゾ顔料の1次粒子を透過型顕微鏡で観察した際の長軸方向の長さが0.01μm以下である場合には、粒子の比表面積が大きくなるため、光やオゾンに対する堅牢性が著しく低下する場合や、さらに比表面積が大きくなることで一次粒子が強固に凝集して難分散性になる場合がある。一方、20μm以上である場合には、分散して所望の体積平均粒子径にした際に過分散状態になり、活性面が露出することで顔料粒子表面が不安定になるために凝集しやすくなり、顔料分散物の保存安定性が悪くなる場合がある。
すなわち、1次粒子の長軸方向の長さが、上記の範囲内ならば、光やオゾンに対して高い堅牢性を示し、分散性に優れ、その顔料分散物は保存安定性に優れ、好ましい。
そのため、上記式(2)で表される(2)−δ型結晶形態アゾ顔料の1次粒子を、透過型顕微鏡で観察した際の長軸方向の長さは、0.01μm以上20μm以下であることが好ましく、0.01μm以上5μm以下であることが更に好ましく、0.01μm以上0.5μm以下であることがより好ましい。中でも、0.01μm以上0.2μm以下が特に好ましく、0.03μm以上0.15μm以下が最も好ましい。
〔式(1)で表される(1)−α型結晶形態アゾ顔料の合成〕
以下に、式(1)で表される(1)−α型結晶形態アゾ顔料の合成に関して詳細に説明する。
式(1)で表される(1)−α型結晶形態アゾ顔料(以下、単に「アゾ顔料」又は「顔料」と称する場合がある)は、本発明の製造方法により合成することができる。
本発明の製造方法は下記式(1)−1で表されるヘテロ環アミンから誘導したジアゾニウム塩と、下記式(3)で表される化合物とをアゾカップリング反応させる工程を含む。
Figure 0005856861
ジアゾニウム塩の調製及びジアゾニウム塩と式(3)で表される化合物とのカップリング反応は、慣用法によって実施できる。
式(1)−1で表されるヘテロ環アミンのジアゾニウム塩調製は、例えば酸(例えば、塩酸、硫酸、リン酸、酢酸、プロピオン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等)含有反応媒質中で、ニトロソニウムイオン源、例えば亜硝酸、亜硝酸塩又はニトロシル硫酸を用いる慣用のジアゾニウム塩調整方法が適用できる。
より好ましい酸の例としては、酢酸、プロピオン酸、メタンスルホン酸、リン酸、硫酸を単独又は併用して用いる場合が挙げられ、その中でリン酸、又は酢酸と硫酸の併用系、酢酸とプロピオン酸の併用系、酢酸とプロピオン酸と硫酸の併用系がさらに好ましく、酢酸とプロピオン酸の併用系、酢酸とプロピオン酸と硫酸の併用系が特に好ましい。
反応媒質(溶媒)の好ましい例としては、有機酸、無機酸を用いることが好ましく、特にリン酸、硫酸、酢酸、プロピオン酸、メタンスルホン酸が好ましく、その中でも酢酸及び又はプロピオン酸が好ましい。
好ましいニトロソニウムイオン源の例としては、亜硝酸エステル類、亜硝酸塩類、ニトロシル硫酸等が挙げられる。その中でも、亜硝酸イソペンチル、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、ニトロシル硫酸がより好ましく、亜硝酸ナトリウム、ニトロシル硫酸を用いることが特に好ましく、例えば、上記の好ましい酸含有反応媒質中でニトロシル硫酸を用いることが安定に且つ効率的にジアゾニウム塩を調製できる。
式(1)−1のジアゾ成分に対する溶媒の使用量は、0.5〜50質量倍が好ましく、より好ましくは1〜20質量倍であり、特に3〜15質量倍が好ましい。
本発明において、式(1)−1のジアゾ成分は溶媒に分散している状態であっても、ジアゾ成分の種類によっては溶解液の状態になっていてもどちらでも良い。
ニトロソニウムイオン源の使用量はジアゾ成分に対して0.95〜5.0当量が好ましく、より好ましくは1.00〜3.00当量であり、特に1.00〜1.10当量であることが好ましい。
反応温度は、−15℃〜40℃が好ましく、より好ましくは−5℃〜35℃であり、更に好ましくは0℃〜30℃である。−15℃未満では反応速度が顕著に遅くなり合成に要する時間が著しく長くなるため経済的でなく、また40℃を超える高温で合成する場合には、副生成物の生成量が増加するため好ましくない。
反応時間は、30分から300分が好ましく、より好ましくは30分から200分であり、更に好ましくは30分から150分である。
式(3)で表される化合物は例えば特開2006−265185公報等に記載の方法を用いて製造することができる。
〔カップリング反応工程〕
カップリング反応する工程は、酸性反応媒質中〜塩基性反応媒質中で実施することができるが、本発明のアゾ顔料は酸性〜中性反応媒質中で実施することが好ましく、特に酸性反応媒質中で実施することがジアゾニウム塩の分解を抑制し効率良くアゾ顔料に誘導することができる。
反応媒質(溶媒)の好ましい例としては、水、有機酸、無機酸、有機溶媒を用いることができるが、特に有機溶媒が好ましく、反応時に液体分離現象を起こさず、溶媒と均一な溶液を呈する溶媒が好ましい。例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、t−ブチルアルコール、アミルアルコール等のアルコール性有機溶媒、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系有機溶媒、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール等のジオール系有機溶媒、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル等のエーテル系有機溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アセトニトリル等が挙げられる、これらの溶媒は2種類以上の混合液であってもよい。
好ましくは、極性パラメータ(ET)の値が40以上の有機溶媒である。なかでも溶媒分子中に水酸基を2個以上有するグリコール系の溶媒、あるいは炭素原子数が3個以下のアルコール系溶媒、総炭素数5以下のケトン系溶媒、好ましくは炭素原子数が2以下のアルコール溶媒(例えば、メタノール、エチレングリコール)、総炭素数4以下のケトン系溶媒(例えばアセトン、メチルエチルケトン)が好ましい。またこれらの混合溶媒も含まれる。
溶媒の使用量は上記式(3)で表されるカップリング成分の1〜100質量倍が好ましく、より好ましくは1〜50質量倍であり、更に好ましくは2〜30質量倍である。
本発明において、式(3)のカップリング成分は溶媒に分散している状態であっても、カップリング成分の種類によっては溶解液の状態になっていてもどちらでも良い。
カップリング成分の使用量は、アゾカップリング部位あたり、ジアゾ成分が0.95〜5.0当量が好ましく、より好ましくは1.00〜3.00当量であり、特に1.00〜1.50当量であることが好ましい。
反応温度は、−30℃〜50℃が好ましく、より好ましくは−15℃〜45℃であり、更に好ましくは−10℃〜40℃である。−30℃未満では反応速度が顕著に遅くなり合成に要する時間が著しく長くなるため経済的でなく、また50℃を超える高温で合成する場合には、副生成物の生成量が増加するため好ましくない。また、反応温度が低いと、一次粒子径が小さくなるが、濾過の際に濾過漏れ等の問題を生じることがあり、単離が困難になる。一方、反応温度が高いと、一次粒子径が大きくなり、濾過漏れ等の問題を生じることなく、単離が容易になるが、その顔料分散物は凝集しやすくなるため、ソルトミリング等の後処理工程を要する場合がある。
反応時間は、30分から300分が好ましく、より好ましくは30分から200分であり、更に好ましくは30分から150分である。
本発明のアゾ顔料の合成方法においては、これらの反応によって得られる生成物(粗アゾ顔料)は通常の有機合成反応の後処理方法に従って処理した後、精製してあるいは精製せずに供することができる。
すなわち、例えば、反応系から遊離したものを精製せずに、あるいは再結晶、造塩等にて精製する操作を単独、あるいは組み合わせて行ない、供することができる。
また、反応終了後、反応溶媒を留去して、あるいは留去せずに水、又は氷にあけ、中和してあるいは中和せずに、遊離したものをあるいは有機溶媒/水溶液にて抽出したものを、精製せずにあるいは再結晶、晶析、造塩等にて精製する操作を単独に又は組み合わせて行なった後、供することもできる。
また、反応終了後、反応溶媒を留去せずに水、又は氷にあけ、中和してあるいは中和せずに、析出している固体を沈降させ、デカンテーションにより精製する操作を行った後、供することもできる。
更に詳細に本発明のアゾ顔料の合成方法について説明する。
本発明のアゾ顔料の製造方法は、上記式(1)−1で表されるヘテロ環アミンをジアゾニウム化したジアゾニウム化合物と、上記式(3)で表される化合物とのカップリング反応において、該式(3)の化合物を有機溶媒に溶解又は懸濁させた後カップリング反応を行うことを特徴とする。
上記式(1)−1で表されるヘテロ環アミンのジアゾニウム化反応は例えば、硫酸、リン酸、酢酸などの酸性溶媒中、亜硝酸ナトリウム、ニトロシル硫酸等の試薬と30℃以下の温度で10分〜6時間程度反応させることで行うことができる。カップリング反応は、上述の方法で得られたジアゾニウム塩と上記式(3)で表される化合物とを50℃以下、好ましくは40℃以下で10分〜12時間程度反応させることで行うことが好ましい。
上述した互変異性及び/又は結晶多形の制御は、カップリング反応の際の製造条件で制御することができる。より好ましい形態である本発明の(1)−α型の結晶を製造する方法としては、例えば、上記式(3)で表される化合物を有機溶媒に一度溶解させた後カップリング反応を行う本発明の方法を用いるのが好ましい。このとき使用できる有機溶媒としては、例えば、アルコール溶媒、ケトン系溶媒が挙げられる。アルコール溶媒の例としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール等が好ましく、その中でもメタノールが特に好ましい。ケトン系溶媒の例としては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等が好ましく、その中でもアセトンが特に好ましい。これらの溶媒を用いる場合、水との混合溶媒であってもよい。
本発明の別のアゾ顔料の製造方法は、前記式(1)−1で表されるヘテロ環アミンをジアゾニウム化したジアゾニウム化合物と、前記式(3)で表される化合物とのカップリング反応において、極性非プロトン性溶媒の存在下カップリング反応を行うことを特徴とする。
極性非プロトン性溶媒の存在下カップリング反応を行う方法によっても、(1)−α型の結晶を効率よく製造することができる。極性非プロトン性溶媒の例としては、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、アセトン、メチルエチルケトン、アセトニトリル、及びこれらの混合溶媒等が挙げられる。これらの溶媒の中でも、アセトン、メチルエチルケトン、N,N−ジメチルアセトアミド、アセトニトリルが特に好ましい。これらの溶媒を用いる場合、上記式(3)の化合物は溶媒に完溶していても完溶していなくてもよい。
上記の製造方法によって得られた化合物を用途に応じて、精製工程として塩基を加えてpHを調整してもしなくても良い。pHを調整する場合、pHは4〜10が好ましい。その中でも、pHが4.5〜8がより好ましく、5.5〜7が特に好ましい。
pHが10以下であれば、色相が赤味を増すこともなく、色相の観点から好ましい。pHが4以上の場合には、例えば、インクジェット記録用インクとして用いた場合、ノズルを腐食してしまう等の問題が生じ難く、好ましい。
上記の製造方法によって、上記式(1)で表される化合物は粗アゾ顔料(クルード)として得られる。
以下に、本発明の製造方法に関して詳細に説明する。
本発明のアゾ顔料の製造方法は、(1)−(a)ジアゾ化剤とアミノ化合物を混合させる工程、(1)−(b)工程(1)−(a)で得た反応生成物とカップリング成分とを混合することにより反応を行い、該反応により生成した下記一般式(1)で表されるアゾ化合物の少なくとも一部が溶解した溶液を得る工程、(1)−(c)工程(1)−(b)で得た溶液と、式(1)で表されるアゾ化合物に対する貧溶媒とを混合して、式(1)で表される顔料を晶析させる工程、を含むことを特徴とする。
本発明に係わる工程(1)−(a)について詳細を説明する。
工程(1)−(a)では、ジアゾ化剤とアミノ化合物(1)−1とを混合させることで、アミノ化合物(1)−1とジアゾ化剤との反応によりジアゾニウム化合物が誘導される。この反応は酸を含む媒質中で行うことが好ましい。本明細書では、このジアゾニウム化合物を含む液を「ジアゾニウム化合物調製液」と呼ぶ。アミノ化合物(1)−1と酸とジアゾ化剤の混合の方法に特に限定はないが、アミノ化合物(1)−1と酸の溶液中にジアゾ化剤を添加することが好ましい。工程(1)−(a)におけるジアゾ化剤とは、アミノ化合物(1)−1をジアゾニウム化合物に誘導するために使用されるものであり、そのような作用を持つものであれば限定はされない。ジアゾ化剤として代表的なものには、亜硝酸塩(例えば亜硝酸ナトリウムや亜硝酸カリウムが挙げられる)、亜硝酸イソアミル、ニトロシル硫酸が挙げられ、更に好ましくは亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、ニトロシル硫酸であり、その中でもニトロシル硫酸が特に好ましい。
工程(1)−(a)で使用する酸とは、アミノ化合物(1)−1を完溶させないまでも、わずかでも溶解できる酸を意味し、好ましくはアミノ化合物(1)−1を完溶させる酸である。酸には無機酸及び有機酸が使用でき、無機酸としては塩酸、リン酸、硫酸が挙げられ、好ましくはリン酸、硫酸であり、更に好ましくは硫酸である。有機酸には蟻酸、酢酸、プロピオン酸、メタンスルホン酸が挙げられ、好ましくは酢酸、プロピオン酸、メタンスルホン酸であり、更に好ましくは酢酸、プロピオン酸である。また、これらの酸は単独で用いても良いし、混合して用いても良い。混合酸としては、リン酸/酢酸、硫酸/酢酸、メタンスルホン酸/酢酸、酢酸/プロピオン酸が挙げられ、好ましくは、リン酸/酢酸、硫酸/酢酸、硫酸/酢酸/プロピオン酸、酢酸/プロピオン酸であり、その中でも、硫酸/酢酸、酢酸/プロピオン酸が特に好ましい。これら混合酸の質量比は1/(0.1〜20)が好ましく、1/(0.5〜10)がより好ましく、更に好ましくは1/(1〜10)である。
工程(1)−(a)における、アミノ化合物(1)−1に対する酸の添加量は質量比で1〜100倍であり、より好ましくは2〜50倍であり、3〜25倍が更に好ましい。質量比が1倍よりも小さいと攪拌性が悪化しジアゾニウム化合物を誘導できない。一方、質量比が100倍以上になると生産性が悪くなり不経済となる。
また、工程(1)−(a)における、アミノ化合物(1)−1に対するジアゾ化剤の添加量は、モル比で1.0〜20倍であり、より好ましくは1.0〜10倍であり、1.0〜5倍が更に好ましい。少なくともモル比で1倍のジアゾ化剤は、ジアゾニウム化合物に誘導するのに必要であり、20倍以上では副反応によりジアゾニウム化合物が分解する。
工程(1)−(a)のジアゾ化剤とアミノ化合物(1)−1の混合では、50℃以下で実施されることが好ましく、40℃以下で実施されることがより好ましく、更に好ましくは30℃以下で実施することが望ましい。50℃以上におけるジアゾ液の調製ではジアゾ化剤の分解が懸念される。ジアゾニウム化合物へ誘導する攪拌時間は0.3〜10時間が好ましく、0.5〜5時間がより好ましく、更に好ましくは1〜3時間である。0.3時間以下では完全に誘導することが難しく、10時間以上ではジアゾニウム化合物の分解が懸念される。また、混合には通常の攪拌機が用いられ、特に限定はない。製造設備に依存することはあるが、好ましい攪拌の回転数は、30〜300rpmが好ましく、40〜200rpmがより好ましく、更に好ましくは50〜200rpmである。攪拌速度が回転数で30rpm以下となるとジアゾニウム化合物調製液の攪拌効率が悪くなり所望の反応の進行が懸念される。
工程(1)−(a)で混合することのできる溶媒は、誘導されるジアゾニウム化合物が分解を受けなければ特に限定はない。混合可能な溶媒として例えば、ヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン等のアミド系溶媒、他ジメチルスルホキシド、スルホラン、アセトニトリル、水が挙げられる。
工程(1)−(a)におけるジアゾニウム化合物調製液の好ましいpHは、7以下が好ましく、5以下がより好ましく、3以下が更に好ましい。工程(1)−(a)におけるジアゾニウム化合物調製液のpHが7以上になると、誘導されるジアゾニウム化合物の分解が懸念される。
次に、本発明に係わる工程(b)について詳細を説明する。
工程(1)−(b)は、工程(1)−(a)で得たジアゾニウム化合物調製液中のジアゾニウム化合物とカップリング成分(3)とを混合させて、前記工程(1)−(a)で得たジアゾニウム化合物調製液中のジアゾニウム化合物とカップリング成分(1)−(3)とをカップリングさせてできた前記式(1)で表されるアゾ化合物の少なくとも一部が溶解した溶液を得る工程である。
本明細書では、このアゾ化合物の少なくとも一部が溶解した溶液を「アゾ化合物溶解液」と呼ぶ。工程(1)−(a)で得たジアゾニウム化合物調製液とカップリング成分との混合の方法に特に制限はないが、該カップリング成分を溶媒に一部または全部溶解させて添加すること、あるいは溶媒を用いずに固体で添加することが好ましく、工程(1)−(a)で得たジアゾニウム化合物調製液の中に、カップリング成分の溶液を添加すること、あるいは工程(1)−(a)で得たジアゾニウム化合物調製液の中に、カップリング成分を固体で添加することが更に好ましい。
工程(1)−(b)におけるカップリング成分に対する前記工程(1)−(a)で得たジアゾニウム化合物調製液中のジアゾニウム化合物の量は、カップリング成分のカップリング位に対し0.8〜3当量が好ましく、より好ましくはカップリング位に対し0.9〜2当量であり、更に好ましくはカップリング位に対し0.95〜1.5当量である。0.8当量以下では未反応のカップリング位をもつカップリング成分が多量に残存し、また、3当量以上では、未反応のジアゾニウム化合物が多量に残存するため、いずれもの場合も不経済である。
なお、本発明の製造方法では、工程(1)−(b)において式(1)で表されるアゾ化合物の少なくとも一部が溶解しているため、カップリング反応がよりスムーズに進行してより高純度のアゾ化合物を製造することができる。この理由は以下のように推測される。カップリング位が2個以上あるため、例えば1個のカップリング位のみが反応した反応中間体を経由する。この反応中間体が反応系で析出してしまうと、2個目以降のカップリング反応の反応速度が遅くなる。一方、ジアゾニウム化合物は不安定であるため、長時間経過すると分解が起こる懸念がある。したがって、カップリング反応は早く進行させてやることが重要であり、工程(1)−(b)において析出物を生成させない本発明の製造方法は、結果として、高純度の顔料を製造するのに好適である。
工程(1)−(b)においては溶媒を使用せずにカップリング成分(3)を添加しても良いが、溶媒と混合して添加することが好ましい。工程(1)−(b)においてカップリング成分(3)に溶媒を使用する場合、反応後に生成した前記式(1)で表されるアゾ化合物の少なくとも一部が溶解した溶液が得られる限り、特に限定はされない。溶媒の例としては、メタノール、イソプロパノール、エチレングリコール等のアルコール系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、酢酸、プロピオン酸、メタンスルホン酸等の有機酸溶媒、硫酸、塩酸、リン酸等の無機酸溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン等のアミド系溶媒、他ジメチルスルホキシド、スルホラン、アセトニトリル、が挙げられる。中でも、好ましくは、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、酢酸、プロピオン酸、メタンスルホン酸等の有機酸溶媒、硫酸、塩酸、リン酸等の無機酸溶媒であり、更に好ましくは、有機酸又は無機酸の酸性溶媒であり、最も好ましくは、酢酸、メタンスルホン酸、リン酸、硫酸である。また、上記で示した溶媒の混合溶媒も好適である。
すなわち、工程(1)−(b)においては、カップリング成分を酸性溶媒に溶解させた酸性溶液と、工程(1)−(a)で得た反応生成物とを混合するのが好ましい。とりわけ、酸性溶媒は、酢酸及び硫酸の少なくとも一方であることが好ましい。
カップリング成分に対する好ましい溶媒の添加量は、質量比で0.5〜200倍が好ましく、1〜100倍がより好ましく、1〜50倍が更に好ましい。カップリング成分に対する好ましい溶媒量の添加量として、質量比で0.5倍以下ではカップリング成分と溶媒の製造機における攪拌が困難になり、所望の反応が進行しない。また、200倍以上では不経済となる。
工程(1)−(b)において工程(1)−(a)のジアゾニウム化合物調製液とカップリング成分を混合した結果得られるアゾ化合物溶解液としては、工程(1)−(b)によって生成したアゾ化合物の全量(アゾ化合物溶解液に溶解している式(1)で表されるアゾ化合物と、アゾ化合物溶解液から析出した式(1)で表されるアゾ顔料との総和)に対する、アゾ化合物溶解液に溶解している式(1)で表されるアゾ化合物の割合が50質量%以上であることが好ましく、75質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることが好ましく、100質量%(工程(1)−(b)によって生成したアゾ化合物が反応液に完全に溶解している状態)であることが最も好ましい。
工程(1)−(b)における工程(1)−(a)のジアゾニウム化合物調製液とカップリング成分の混合温度は50℃以下で実施されることが好ましく、30℃以下で実施されることがより好ましく、更に好ましくは25℃以下で実施することが望ましい。50℃以上では工程(1)−(a)で誘導されたジアゾニウム化合物、並びに生成した式(1)で表されるアゾ化合物の分解が懸念される。また、混合には通常の攪拌機が用いられ、特に限定はない。製造設備に依存することはあるが、好ましい攪拌の回転数は、30〜300rpmが好ましく、40〜200rpmがより好ましく、更に好ましくは50〜200rpmである。攪拌速度が回転数で30rpm以下となると混合液の攪拌効率が悪くなり所望の反応の進行が懸念される。工程(1)−(b)における攪拌時間は0.1〜10時間が好ましく、0.3〜5時間がより好ましく、更に好ましくは0.3〜3時間である。0.1時間以下では完全に顔料へ誘導することが難しく、10時間以上では式(1)で表されるアゾ化合物の分解が懸念される。
〔式(2)で表されるδ型結晶形態アゾ顔料の合成〕
以下に、式(2)で表されるδ型結晶形態アゾ顔料の合成に関して詳細に説明する。
式(2)で表されるδ型結晶形態アゾ顔料(以下、単に「アゾ顔料」又は「顔料」と称する場合がある)は、例えば下記式(2)−1で表されるヘテロ環アミンから誘導したジアゾニウム塩と、下記式(3)で表される化合物とをアゾカップリング反応させる方法により合成することができる。
Figure 0005856861
ジアゾニウム塩の調製及びジアゾニウム塩と式(3)で表される化合物とのカップリング反応は、慣用法によって実施できる。
さらに上述した互変異性及び/又は結晶多形の制御は、カップリング反応の際の製造条件あるいは結晶変換により制御することができる。
〔結晶変換〕
結晶変換に用いることのできる溶媒としては、結晶変換をする際に結晶成長を抑制させる点から、結晶変換した後の式(2)で表されるアゾ顔料の溶解性が低い溶媒が好ましい。水、有機酸、無機酸、有機溶媒を用いることができるが、水および有機溶媒が好ましい。より好ましい溶媒としては、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、イソブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコール、酢酸、プロピオン酸、硫酸、またはそれらの混合溶媒が挙げられ、エチレングリコール、水、酢酸、硫酸、あるいはそれらの混合溶媒である場合が更に好ましく、エチレングリコールであることが最も好ましい。
溶媒加熱処理に使用する溶媒の量は、式(2)で表されるアゾ顔料に対して1〜100倍であることが好ましく、5〜50倍であることがさらに好ましく、8〜30倍であることがより好ましい。1倍以上であれば、攪拌性を確保できるため好ましい。また、100倍以下であれば、生産性が高くなり、経済的なため好ましい。
溶媒加熱処理における加熱攪拌の温度は、所望する顔料の一次粒子径の大きさによって異なるが、15〜150℃が好ましく、20〜120℃であることがより好ましく、20〜100℃がさらに好ましい。15℃以上であれば、結晶変換が起こるために長時間を要することなく、効率的である。一方、150℃以下であれば、式(2)のアゾ顔料の一部が分解するのを抑制できるため好ましい。
結晶変換のための撹拌時間は結晶変換が起こっていれば何分でも良いが、5〜1500分が好ましく、10〜600分が更に好ましく、30〜300分がより好ましい。5分以上であれば、部分的に非晶質な箇所が残存するのを抑制できるため好ましい。一方、1500分以下であれば、効率的であり好ましい。
〔均一反応系〕
以下に、結晶変換工程に供する非晶質な式(2)で表されるアゾ化合物の製造方法に関して詳細に説明する。
結晶変換に用いる式(2)で表されるアゾ化合物の製造方法は、(2)−(a)ジアゾ化剤と式(2)−1で表されるアミノ化合物とを混合させる工程、(2)−(b)前記工程(a)で得た反応生成物と式(3)で表されるカップリング成分とを混合することにより反応を行い、該反応により生成した下記式(2)で表されるアゾ化合物の少なくとも一部が溶解した溶液を得る工程、(2)−(c)前記工程(b)で得た溶液と、前記アゾ化合物に対する貧溶媒とを混合して、式(2)で表される非晶質なアゾ化合物を晶析させる工程、を含むことが好ましい。
工程(2)−(a)について詳細を説明する。
工程(2)−(a)では、ジアゾ化剤とアミノ化合物とを混合させることで、アミノ化合物とジアゾ化剤との反応によりジアゾニウム化合物が誘導される。この反応は酸を含む媒質中で行うことが好ましい。本明細書では、このジアゾニウム化合物を含む液を「ジアゾニウム化合物調製液」と呼ぶ。アミノ化合物と酸とジアゾ化剤の混合の方法に特に限定はないが、アミノ化合物と酸の溶液中にジアゾ化剤を添加することが好ましい。工程(2)−(a)におけるジアゾ化剤とは、アミノ化合物をジアゾニウム化合物に誘導するために使用されるものであり、そのような作用を持つものであれば限定はされない。ジアゾ化剤として代表的なものには、亜硝酸エステル類(例えば亜硝酸イソペンチルが挙げられる)、亜硝酸塩(例えば亜硝酸ナトリウムや亜硝酸カリウムが挙げられる)、亜硝酸イソアミル、ニトロシル硫酸が挙げられ、更に好ましくは亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、ニトロシル硫酸であり、その中でも、ジアゾニウム化合物を安定かつ効率的に調製できる観点から、ニトロシル硫酸が特に好ましい。
工程(2)−(a)で使用する酸とは、式(2)−1で表されるアミノ化合物を完溶させないまでも、わずかでも溶解できる酸を意味し、好ましくはアミノ化合物を完溶させる酸である。酸には無機酸及び有機酸が使用でき、無機酸としては塩酸、リン酸、硫酸が挙げられ、好ましくはリン酸、硫酸であり、更に好ましくは硫酸である。有機酸には蟻酸、酢酸、プロピオン酸、メタンスルホン酸が挙げられ、好ましくは酢酸、プロピオン酸、メタンスルホン酸であり、更に好ましくは酢酸、プロピオン酸である。また、これらの酸は単独で用いても良いし、混合して用いても良い。混合酸としては、リン酸/酢酸、硫酸/酢酸、メタンスルホン酸/酢酸、酢酸/プロピオン酸が挙げられ、好ましくは、リン酸/酢酸、硫酸/酢酸、硫酸/酢酸/プロピオン酸、酢酸/プロピオン酸であり、その中でも、硫酸/酢酸、酢酸/プロピオン酸が特に好ましい。これら混合酸の質量比は1/(0.1〜20)が好ましく、1/(0.5〜10)がより好ましく、更に好ましくは1/(1〜10)である。
工程(2)−(a)における、アミノ化合物に対する酸の添加量は質量比で1〜100倍であり、より好ましくは2〜50倍であり、3〜25倍が更に好ましい。質量比が1倍以上であると、攪拌性が良化し、より確実にジアゾニウム化合物を誘導できる。一方、質量比が100倍以下になると生産性が向上に経済的となる。
また、工程(2)−(a)における、アミノ化合物に対するジアゾ化剤の添加量は、モル比で1.0〜20倍であり、より好ましくは1.0〜10倍であり、1.0〜5倍が更に好ましい。ジアゾ化剤がアミノ化合物に対してモル比で1倍以上であることにより、ジアゾニウム化合物をより確実に誘導でき、20倍以下であることにより、副反応によりジアゾニウム化合物が分解することを抑制できる。
工程(2)−(a)のジアゾ化剤とアミノ化合物の混合では、50℃以下で実施されることが好ましく、40℃以下で実施されることがより好ましく、更に好ましくは30℃以下で実施することが望ましい。50℃以上におけるジアゾ液の調製ではジアゾ化剤の分解が懸念される。ジアゾニウム化合物へ誘導する攪拌時間は0.3〜10時間が好ましく、0.5〜5時間がより好ましく、更に好ましくは1〜3時間である。上記攪拌時間が0.3時間以上であることにより、ジアゾニウム化合物に完全に誘導しやすく、10時間以下であることにより、ジアゾニウム化合物の分解が生じにくい。また、混合には通常の攪拌機が用いられ、特に限定はない。製造設備に依存することはあるが、好ましい攪拌の回転数は、30〜300rpmが好ましく、40〜200rpmがより好ましく、更に好ましくは50〜200rpmである。攪拌速度が回転数で30rpm以上であることにより、ジアゾニウム化合物調製液の攪拌効率が良好となるため、所望の反応の進行を確実に実施できる。
工程(2)−(a)で混合することのできる溶媒は、誘導されるジアゾニウム化合物が分解を受けなければ特に限定はない。混合可能な溶媒として例えば、ヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン等のアミド系溶媒、他ジメチルスルホキシド、スルホラン、アセトニトリル、水が挙げられる。
工程(2)−(a)におけるジアゾニウム化合物調製液の好ましいpHは、7以下が好ましく、5以下がより好ましく、3以下が更に好ましい。工程(2)−(a)におけるジアゾニウム化合物調製液のpHが7以上になると、誘導されるジアゾニウム化合物の分解が懸念される。
次に、工程(2)−(b)について詳細を説明する。
工程(2)−(b)は、前記工程(2)−(a)で得た反応生成物とカップリング成分とを混合することにより反応を行い、該反応により生成した式(2)で表されるアゾ化合物の少なくとも一部が溶解した溶液を得る工程である。
本明細書では、このアゾ化合物の少なくとも一部が溶解した溶液を「アゾ化合物溶解液」と呼ぶ。
アゾ化合物溶解液の調製方法としては、
(i)工程(2)−(a)で得た反応生成物とカップリング成分とを混合することによりカップリング反応を行い、反応の結果、析出した式(2)で表されるアゾ顔料を、溶剤に溶解させて得る方法、及び、
(ii)上記カップリング反応によって得られる式(2)で表される化合物の少なくとも一部が反応液に溶解するように、該カップリング反応を実施し、その反応液を、そのまま、アゾ化合物溶解液とする方法、又は、このようにして得られたアゾ化合物溶解液を下記に詳述する工程(2)−(c)に適用することにより得られた(晶析された)アゾ顔料を、更に溶剤に溶解させて得る方法、が挙げられる。
上記形態(i)及び(ii)のいずれにおいても、工程(2)−(a)で得たジアゾニウム化合物調製液とカップリング成分との混合の方法に特に制限はないが、該カップリング成分を溶媒に一部または全部溶解させて添加すること、あるいは溶媒を用いずに固体で添加することが好ましく、工程(a)で得たジアゾニウム化合物調製液の中に、カップリング成分の溶液を添加すること、あるいは工程(a)で得たジアゾニウム化合物調製液の中に、カップリング成分を固体で添加することが更に好ましい。
また、工程(2)−(b)におけるカップリング成分に対する前記工程(2)−(a)で得たジアゾニウム化合物調製液中のジアゾニウム化合物の量は、カップリング成分のカップリング位に対し0.8〜3当量が好ましく、より好ましくはカップリング位に対し0.9〜2当量であり、更に好ましくはカップリング位に対し0.95〜1.5当量である。0.8当量以上であることにより、未反応のカップリング位をもつカップリング成分の残存を抑制でき、また、3当量以下であることにより、未反応のジアゾニウム化合物の残存を抑制できるため、より経済的である。
なお、上記形態(ii)においては、工程(2)−(b)において一般式(2)で表されるアゾ化合物の少なくとも一部が溶解しているため、カップリング反応がよりスムーズに進行してより高純度のアゾ化合物を製造することができる。この理由は以下のように推測される。前記式(3)はカップリング位が2個以上あるため、例えば1個のカップリング位のみが反応した反応中間体を経由する。この反応中間体が反応系で析出してしまうと、2個目以降のカップリング反応の反応速度が遅くなる。一方、ジアゾニウム化合物は不安定であるため、長時間経過すると分解が起こる懸念がある。したがって、カップリング反応は早く進行させてやることが重要であり、工程(2)−(b)において析出物を生成させない上記形態(ii)の製造方法は、結果として、高純度の顔料を製造するのに、より好適である。
工程(2)−(b)においては溶媒を使用せずにカップリング成分を添加しても良いが、溶媒と混合して添加しても良いが、溶媒を使用せずに添加することが好ましい。工程(2)−(b)においてカップリング成分に溶媒を使用する場合、特に限定はされないが、上記形態(ii)となるように、すなわち、反応後に生成した前記一般式(2)で表されるアゾ化合物の少なくとも一部が溶解した溶液が得られるような溶媒であることが好ましい。
上記形態(i)の場合、すなわち、顔料を析出させる場合、溶媒の例としては、水、有機酸、無機酸、有機溶媒を用いることができるが、特に水、有機溶媒が好ましく、反応時に液体分離現象を起こさず、溶媒と均一な溶液を呈する溶媒が好ましい。例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、t−ブチルアルコール、アミルアルコール等のアルコール性有機溶媒、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系有機溶媒、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール等のジオール系有機溶媒、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル等のエーテル系有機溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アセトニトリル等が挙げられる、これらの溶媒は2種類以上の混合液であってもよい。
好ましくは、極性パラメータ(ET)の値が40以上の有機溶媒である。なかでも溶媒分子中に水酸基を2個以上有するグリコール系の溶媒、あるいは炭素原子数が3個以下のアルコール系溶媒、総炭素数5以下のケトン系溶媒、好ましくは炭素原子数が2以下のアルコール溶媒(例えば、メタノール、エチレングリコール)、総炭素数4以下のケトン系溶媒(例えばアセトン、メチルエチルケトン)が好ましい。またこれらの混合溶媒も含まれる。
また、上記形態(ii)の場合、すなわち、式(2)で表される化合物の少なくとも一部が反応液に溶解するようにカップリング反応を行う場合、溶媒の例としては、水、メタノール、イソプロパノール、エチレングリコール等のアルコール系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、酢酸、プロピオン酸、メタンスルホン酸等の有機酸溶媒、硫酸、塩酸、リン酸等の無機酸溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン等のアミド系溶媒、他ジメチルスルホキシド、スルホラン、アセトニトリル、が挙げられる。中でも、好ましくは、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、酢酸、プロピオン酸、メタンスルホン酸等の有機酸溶媒、硫酸、塩酸、リン酸等の無機酸溶媒であり、更に好ましくは、有機酸又は無機酸の酸性溶媒であり、最も好ましくは、酢酸、メタンスルホン酸、リン酸、硫酸である。また、上記で示した溶媒の混合溶媒も好適である。
特に上記形態(ii)の場合、工程(2)−(b)においては、カップリング成分を酸性溶媒に溶解又は懸濁させた酸性溶液と、工程(2)−(a)で得た反応生成物とを混合する、あるいはカップリング成分を、溶媒を使用せずに、工程(a)で得た反応生成物に添加するのが好ましい。とりわけ、酸性溶媒は、酢酸及び硫酸の少なくとも一方を含む溶媒であることが好ましい。
上記形態(i)及び(ii)のいずれにおいても、カップリング成分に対する好ましい溶媒の添加量は、質量比で0.5〜200倍が好ましく、1〜100倍がより好ましく、1〜50倍が更に好ましい。カップリング成分に対する好ましい溶媒量の添加量として、質量比で0.5倍以下ではカップリング成分と溶媒の製造機における攪拌が困難になり、所望の反応が進行しない。また、200倍以上では不経済となる。
アゾ化合物溶解液の調製方法が、上記形態(i)である場合、あるいは、上記形態(ii)であって、かつ、式(2)で表される化合物の少なくとも一部が溶解されたカップリング反応液を工程(2)−(c)に適用して得られるアゾ顔料を、更に溶剤に溶解させてアゾ化合物溶解液を調製する場合において、得られたアゾ顔料を溶解するための溶剤としては、アゾ顔料の少なくとも一部を溶解できれば特に限定されないが、上記形態(ii)において好ましいとして前掲した溶媒の例を同様に挙げることができる。
上記形態(i)、(ii)のいずれの工程をとるにせよ、工程(2)−(b)において最終的に得られるアゾ化合物溶解液としては、酸性溶液であることが好ましく、とりわけ、酢酸及び硫酸の少なくとも一方を含む溶液であることが好ましい。
工程(2)−(b)において得られるアゾ化合物溶解液としては、工程(2)−(b)によって生成したアゾ化合物の全量(アゾ化合物溶解液に溶解している式(2)で表されるアゾ化合物と、アゾ化合物溶解液から析出した式(2)で表されるアゾ顔料との総和)に対する、アゾ化合物溶解液に溶解している式(2)で表されるアゾ化合物の割合が50質量%以上であることが好ましく、75質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることが好ましく、100質量%(工程(b)によって生成したアゾ化合物が反応液に完全に溶解している状態)であることが最も好ましく、これにより、顔料の粒子径をより低下できる傾向となる。
工程(2)−(b)における工程(2)−(a)のジアゾニウム化合物調製液とカップリング成分の混合温度は50℃以下で実施されることが好ましく、30℃以下で実施されることがより好ましく、更に好ましくは25℃以下で実施することが望ましい。50℃以上では工程(2)−(a)で誘導されたジアゾニウム化合物、並びに生成した式(2)で表されるアゾ化合物の分解が懸念される。また、混合には通常の攪拌機が用いられ、特に限定はない。製造設備に依存することはあるが、好ましい攪拌の回転数は、30〜300rpmが好ましく、40〜200rpmがより好ましく、更に好ましくは50〜200rpmである。攪拌速度が回転数で30rpm以下となると混合液の攪拌効率が悪くなり所望の反応の進行が懸念される。工程(b)における攪拌時間は0.1〜10時間が好ましく、0.3〜5時間がより好ましく、更に好ましくは0.3〜3時間である。0.1時間以下では完全に顔料へ誘導することが難しく、10時間以上では式(2)で表されるアゾ化合物の分解が懸念される。
次に本発明に係わる工程(1)−(c)及び工程(2)−(c)について詳細を説明する。
工程(1)−(c)及び工程(2)−(c)は、前記工程(1)−(b)又は(2)−(b)で得たアゾ化合物溶解液を、該アゾ化合物の溶解性が低い貧溶媒と混合して、顔料を晶析させる工程である。工程(1)−(b)又は(2)−(b)で得たアゾ化合物溶解液と貧溶媒との混合の方法に特に制限はないが、工程(b)で得たアゾ化合物溶解液を貧溶媒の中に添加することが好ましく、その際に貧溶媒が攪拌された状態であることが好ましい。
攪拌速度は100〜10000rpmとすることが好ましく、150〜8000rpmとすることがより好ましく、200〜6000rpmとすることが特に好ましい。添加にはポンプ等を用いることもできる。このとき、液中添加でも液外添加でもよいが、液中添加がより好ましい。さらに供給管を介してポンプで液中に連続供給することが好ましい。
貧溶媒は特に限定されないが、アゾ化合物の溶解度が1g/L以下であることが好ましく、0.1g/L以下であることがより好ましい。この溶解度は酸又はアルカリの存在下で溶解された場合の溶解度であってもよい。工程(1)−(b)又は(2)−(b)で得たアゾ化合物溶解液と貧溶媒の相溶性もしくは均一混合性は、該アゾ化合物の良溶媒の貧溶媒に対する溶解量が30質量%以上であることが好ましく、50質量%であることがより好ましい。本明細書において、溶解度は25℃における溶解度を指す。
貧溶媒としては、例えば、水、塩酸、アンモニア水、水酸化ナトリウム水溶液等の水性溶媒、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、1−メトキシ−2−プロパノール等のアルコール系溶媒、エチレングリコール、ジエチレングリコール等のグリコール系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン化合物溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、ヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素系溶媒、アセトニトリル等のニトリル系溶媒、ジクロロメタン、トリクロロエチレン等のハロゲン系溶媒、酢酸エチル、乳酸エチル、2−(1−メトキシ)プロピルアセテート等のエステル系溶媒等が挙げられ、好ましくは、水、塩酸、アンモニア水、水酸化ナトリウム水溶液等の水性溶媒、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、1−メトキシ−2−プロパノール等のアルコール系溶媒、エチレングリコール、ジエチレングリコール等のグリコール系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン化合物溶媒であり、さらに好ましくは、水、アンモニア水等の水性溶媒、炭素数1〜3のアルコール溶媒、炭素数1〜6のグリコール系溶媒である。また、上記で示した溶媒の混合溶媒も好適である。最も好ましくは、水及び炭素数1〜3のアルコール、炭素数1〜6のグリコールからなる群から選択される1種以上の溶媒である。
工程(1)−(b)又は(2)−(b)で得たアゾ化合物溶解液と貧溶媒との混合比は体積比で1/50〜2/3が好ましく、1/40〜1/2がより好ましく、1/20〜1/2が特に好ましい。体積比で2/3より大きいと、顔料の晶析が不十分となるため反応収率が下がり、体積比が1/20より小さいと生産性が悪くなり不経済となる。
工程(1)−(b)で得たアゾ化合物溶解液と貧溶媒との混合温度には特に制限はないが、−10〜50℃で実施されることが好ましく、−5〜30℃で実施されることがより好ましく、−5〜15℃で実施されることが最も好ましい。
工程(2)−(b)で得たアゾ化合物溶解液と貧溶媒との混合温度には特に制限はないが、−10〜50℃で実施されることが好ましく、−5〜30℃で実施されることがより好ましく、−5〜15℃で実施されることが特に好ましく、10〜25℃で実施されることが最も好ましい。
工程(1)−(b)又は(2)−(b)で得たアゾ化合物溶解液と貧溶媒との混合にあたり、レイノルズ数を調節することにより、析出生成させる有機ナノ粒子の粒子径を制御することができる。ここでレイノルズ数は流体の流れの状態を表す無次元数であり次式で表される。
数式(1):Re=ρUL/μ
(数式(1)中、Reはレイノルズ数を表し、ρは工程(1)−(b)又は(2)−(b)で得たアゾ化合物溶解液の密度[kg/m]を表し、Uはアゾ化合物溶解液と貧溶媒とが出会うときの相対速度[m/s]を表し、Lはアゾ化合物溶解液と貧溶媒が出会う部分の流路もしくは供給口の等価直径[m]を表し、μはアゾ化合物溶解液の粘性係数[Pa・s]を表す。)
等価直径Lとは、任意断面形状の配管の開口径や流路に対し等価な円管を想定するとき、その等価円管の直径をいう。等価直径Lは、配管の断面積をA、配管のぬれぶち長さ(周長)又は流路の外周をpとすると下記数式(2)で表される。
数式(2):L=4A/p
アゾ化合物溶解液と貧溶媒とが出会うときの相対速度Uは、両者が出会う部分の面に対して垂直方向の相対速度で定義される。すなわち、例えば静止している貧溶媒中にアゾ化合物溶解液を注入して混合する場合は、供給口から注入する速度が相対速度Uに等しくなる。相対速度Uの値は特に制限されないが、例えば、0.5〜100m/sとすることが好ましく、1.0〜50m/sとすることがより好ましい。
アゾ化合物溶解液の密度ρは、選択される材料の種類により定められる値であるが、例えば、0.8〜2.0kg/mであることが実際的である。また、アゾ化合物溶解液の粘性係数μについても用いられる材料や環境温度等により定められる値であるが、例えば、0.5〜100mPa・sであることが好ましく、1.0〜50.0mPa・sであることがより好ましい。
レイノルズ数の値は、小さいほど層流を形成しやすく、大きいほど乱流を形成しやすい。例えば、レイノルズ数を60以上で調節して顔料ナノ粒子の粒子径を制御して得ることができ、100以上とすることが好ましく、150以上とすることがより好ましい。レイノルズ数に特に上限はないが、例えば、100000以下の範囲で調節して制御することで所望の平均粒子径を持つ顔料粒子を制御して得ることができる。このとき、上記の範囲内においては、通常レイノルズ数を高めることで、より粒径の小さな顔料粒子を制御して得ることができる。
〔均一反応液から粒子形成させる場合の粒子径〕
上記の方法を用いることにより得られる顔料粒子の平均粒子径は、1nm〜1μmであることが好ましく、5〜500nmであることがより好ましく、10〜200nmであることがさらに好ましく、10〜100nmであることが特に好ましい。
上記の顔料粒子の好ましい平均粒子径は、(1)工程(1)−(c)及び工程(2)−(c)における温度、(2)貧溶媒に対するアゾ化合物の溶解度、及び、(3)攪拌速度(あるいは、レイノルズ数)を、適宜、調整することによって、達成される。
本発明のアゾ顔料の製造方法においては、上記工程(1)−(a)〜(c)及び工程(2)−(a)〜(c)によって得られる生成物は通常の有機合成反応の後処理方法に従って処理した後、精製してあるいは精製せずに供することができる。
すなわち、例えば、反応系から遊離したものを精製せずに、あるいは再結晶、造塩等にて精製する操作を単独、あるいは組み合わせて行ない、供することができる。
また、反応終了後、反応溶媒を留去して、あるいは留去せずに水、又は氷にあけ、中和してあるいは中和せずに、遊離したものをあるいは有機溶媒/水溶液にて抽出したものを、精製せずにあるいは再結晶、晶析、造塩等にて精製する操作を単独に又は組み合わせて行なった後、供することもできる。
次に、本発明の製造方法により得られる顔料粒子、すなわち、以上の方法により得られた式(1)及び式(2)で表されるアゾ顔料について述べる。
〔全ての方法を通じての粒子径〕
本発明の製造方法により得られる式(1)及び式(2)で表されるアゾ顔料粒子の体積平均粒子径は、0.01〜10μmであることが好ましく、更に0.01〜3μmであることがより好ましく、0.02〜0.5μmであることがより好ましい。中でも、0.02〜0.2μmであることが特に好ましく、0.02〜0.15μmであることが最も好ましい。
なお、顔料粒子の体積平均粒子径とは、顔料そのものの粒子径、又は色材に分散剤等の添加物が付着している場合には、添加物が付着した粒子径をいう。本発明において、顔料粒子の体積平均粒子径の測定装置には、ナノトラックUPA粒度分析計(UPA−EX150;日機装社製)を用いることができる。その測定は、顔料分散物3mlを測定セルに入れ、所定の測定方法に従って行うことができる。なお、測定時に入力するパラメーターとしては、粘度にはインク粘度を、分散粒子の密度には顔料の密度を用いる。
本発明の方法で製造された式(1)及び式(2)で表されるアゾ顔料は、必要に応じて後処理を行ってもよい。この後処理の方法としては、例えば、ソルベントソルトミリング、ソルトミリング、ドライミリング、ソルベントミリング、アシッドペースティング等の摩砕処理、溶媒加熱処理などによる顔料粒子制御工程、樹脂、界面活性剤及び分散剤等による表面処理工程が挙げられる。
ソルベントソルトミリングやソルトミリングに代表される後処理を行うことにより、一次粒子径を小さくすることができる。そのため、顔料粒子をより好ましい形態とするためには、ソルベントソルトミリング、ソルトミリングまたはドライミリングを行うことが、分散性の観点で好ましい。
〔ソルベントソルトミリング〕
ソルベントソルトミリングとしては、例えば、粗アゾ顔料と、無機塩と、それを溶解しない有機溶剤とを混練機に仕込み、その中で混練磨砕を行うことが挙げられる。上記無機塩としては、水溶性無機塩が好適に使用でき、例えば塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム等の無機塩を用いることが好ましい。また、平均粒子径0.5〜50μmの無機塩を用いることがより好ましい。
当該無機塩の使用量は、粗アゾ顔料に対して3〜20質量倍とするのが好ましく、5〜15質量倍とするのがより好ましい。有機溶剤としては、水溶性有機溶剤が好適に使用でき、混練時の温度上昇により溶剤が蒸発し易い状態になるため、安全性の点から高沸点溶剤が好ましい。
このような有機溶剤としては、例えばジエチレングリコール、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、液体ポリエチレングルコール、液体ポリプロピレングリコール、2−(メトキシメトキシ)エタノール、2−ブトキシエタノール、2ー(イソペンチルオキシ)エタノール、2−(ヘキシルオキシ)エタノール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコール又はこれらの混合物が挙げられる。当該水溶性有機溶剤の使用量は、粗アゾ顔料に対して0.1〜5質量倍が好ましい。混練温度は、20〜130℃が好ましく、40〜110℃が特に好ましい。混練機としては、例えばニーダーやミックスマーラー等が使用できる。
〔分散剤〕
本発明において分散剤は低分子および高分子、さらに水溶性および水不溶性の中から任意で選択できるが、印画物の画質の観点から、高分子が好ましい。さらに、水系で分散を行うので、分散性、分散物安定性の観点から、水溶性であることが好ましい。本発明において分散剤は、水溶性高分子であることが特に好ましい。
また、本発明において「分散剤」は、架橋剤で架橋化された状態のものも意味する。本発明の顔料分散物では、この分散剤が顔料に吸着されたものが望ましい。
分散剤は分子中に、電荷反発による効果があるため、分散物の保存安定性の観点から1以上、好ましくは10以上のカルボキシ基を持つことが好ましい。架橋剤が2つのエポキシ基をもつときは、架橋反応によりエポキシ基とカルボキシ基が架橋するために、カルボキシ基が減るので、ポリマーは10以上のカルボキシ基を持つことが好ましい。
ポリマー中にあるカルボキシ基は酸(−COOH)の形でも、塩の形でもよい。塩としては、例えば、金属イオン、アンモニウム、置換アンモニウム、4級アンモニウムまたはピリジニウム塩などが挙げられる。好ましくは、金属イオン、アンモニウムであり、さらに好ましくはカリウムイオン、ナトリウムイオンである。
本発明の高分子分散剤はポリウレタン、ポリエステル、ポリビニルを含み、より好ましくはポリウレタン、ポリエステル、ポリビニルであり、最も好ましくはポリビニル(ビニルポリマー)である。本発明では2種類以上のポリマーを組み合わせてもよい。
ポリマーへのカルボキシ基の導入は少なくとも1つのカルボキシ基を含むモノマーの共重合によって得られる。好ましいポリビニルには、モノマーとしてイタコン酸、マレイン酸、フマール酸、クロトン酸、メタクリル酸、アクリル酸、β−カルボキシエチルアクリレートを用いるが、好ましくはメタクリル酸、アクリル酸、β−カルボキシエチルアクリレートを用いる。
ポリマー中のカルボキシル基は、まず、架橋剤中の架橋性基と架橋する作用をもつ。架橋性基としては酸無水物、エポキシ基が挙げられ、エポキシ基が特に望ましい。反応性が高いので、温和な条件で架橋することができるからである。更に、未反応カルボキシル基は最終微粒子分散物の沈降及び凝集に対する安定性に有効である。カルボキシル基は極性溶媒特に水溶媒中で安定性基として有効である。カルボキシル基が顔料分散物中で安定性に寄与する唯一の基である場合、全てのカルボキシ基が架橋剤と架橋してしまうと、分散物の安定性が著しく低下する。そのため、架橋反応が完結した後に未反応カルボキシル基が残るように、エポキシ基に対してカルボキシル基のモル過剰とすることが好ましく、エポキシ基に対してカルボキシル基をモル比で30:1〜1.1:1、より好ましくは25:1〜1.1:1、特に好ましくは20:1〜2:1とすることが望ましい。
ポリマーは他の安定性基を持っていてもよい。安定性基の選択及びその量は溶媒の性質に大きく依存する。安定性基は実際、親水性(例えば、極性溶媒)であるか、疎水性(例えば、無極性溶媒)であるかに依存する。
好ましいポリマー分散剤は親水性モノマー、疎水性モノマーの両方から得られる。
親水性モノマーはイオン性基または非イオン性基である親水性を含むモノマーである。イオン性基はカチオンでもよいが、好ましくはアニオンである。カチオン性基も、またアニオン性基も分散剤に両性的安定性(amphotericstabilisation)を与える。好ましいアニオン性基はフェノキシ、スルホン酸、硫酸、ホスホン酸、ポリ燐酸、燐酸の基(塩でもよい)である。好ましいカチオン性基は4級アンモニウム、ベンズアルコニウム、グアニジン、ビグアニジン、及びピリジニウムである。これらは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、塩化物、臭化物、沃化物及び弗化物のような塩の形でもよい。好ましい非イオン性基はグルコキシド、糖類、ピロリドン、アクリルアミド、及び特にヒドロキシル基及びポリ(アルキレンオキシド)基であり、より好ましくはポリ(エチレンオキシド)基またはポリ(プロピレンオキシド)基であり、特に−(CHCHO)Hまたは−(CHCHO)−アルキルである。ここで、nは3〜200(好ましくは4〜20)を表す。これ以降、例えばC−の表現は “炭素数1〜4の”を表す。ポリマーは非イオン性基のみを、ポリマー全体で複数の非イオン性基を、また非イオン性基を含む1以上のポリマー鎖を含んでいてもよい。ヒドロキシル基はポリビニルアルコール、ポリヒドロキシル機能のアクリリックス及びセルロースを用いて挿入される。エチレンオキシ基はポリエチレンオキシドのようなポリマー鎖を用いて挿入される。
疎水性モノマーは疎水性基を含むモノマーである。疎水性基を有する代表的なものは3以下で好ましくは0の親水性基を持つ、炭化水素類、フルオロカーボン類、ポリCアルキレンオキシ類及びアルキルシロキサン類である。疎水性基は、好ましくはC50鎖であり、また疎水性モノマー中にプロピレンオキシドを側鎖または直鎖に有し得る。
ポリマーは、ホモポリマーでもよいが、好ましくは共重合体(コポリマー)である。ポリマーはランダムポリマー(統計上短いブロックまたはセグメント)を含むが、好ましくは、グラフトポリマー(長いブロックまたはセグメント)を含む。また、ポリマーは交互(alternating)ポリマーでもよい。ポリマーは分岐していてもよいが、好ましくは直鎖である。ポリマーは2以上のセグメント(例えば、ブロック及びグラフト、コポリマー)を持っていてもよいが好ましくはランダムである。
ポリマーが2以上のセグメントを持つ場合の態様では、少なくとも1つのセグメントは疎水性であり、少なくとも1つのセグメントは互いに関連性の親水性であることが好ましい。疎水性及び親水性セグメントをつくる好ましい方法はそれぞれ疎水性及び親水性モノマーの共重合による。ポリマーが少なくとも1つの疎水性セグメント及び少なくとも1つの親水性セグメントもつ場合、カルボキシル基は疎水性セグメントにあっても、また親水性セグメントにあっても、また両方のセグメントにあってもよい。
ビニルポリマー(ポリビニル)はどのような適切な手段によって製造されてもよい。ビニルポリマーの好ましい製造方法は、特に(メタ)アクリレートとビニルナフタレン(特にスチレンモノマー)のようなビニルモノマーを用いるフリーラジカル重合である。適切なフリーラジカル重合は懸濁重合、溶液重合、分散重合、乳化重合に限定されないが、好ましくは溶液重合である。
ビニルポリマーは(メタ)アクリレートモノマーを用いる場合が好ましい。
ビニルポリマーは好ましくは共重合体(コポリマー)である。
疎水性モノマー及び親水性モノマーから導かれるコポリビニル分散剤は好ましくは実質的にセグメントをもたない。例えば、コポリビニルポリマーはセグメント長が非常に短いか存在しないようなフリーラジカル重合によって製造される。かかる場合はしばしば「ランダム」重合と呼ばれる。セグメントをもつコポリビニルポリマーはリビング重合、特に原子団転移(group transfer)重合、原子転移(atom transfer)重合、マクロモノマー(macromonomer)重合、グラフト重合、アニオンまたはカチオン重合のような重合方法によって製造される。好適な親水性ビニルモノマーは非イオン性及びイオン性モノマーである。好ましい非イオン性モノマーは糖類、グルコース、アミド、ピロリドンであり、特にヒドロキシ基及びエトキシ基をもつものである。好ましい非イオン性モノマーの例としては、ヒドロキシ エチルアクリレート、ヒドロキシ エチルメタアクリレート、ビニルピロリドン、エトキシ化された(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリルアミドが挙げられる。好適なイオン性ビニルモノマーはカチオン性であってもよいが、好ましくはアニオン性である。
好ましいアニオン性ビニルモノマーはカルボキシ基および/または燐酸基および/またはスルホン酸基(これらの酸はフリーでも塩でもよい)を含むものである。好ましい例として、(メタ)アクリル酸、スチレンスルホン酸、ビニルベンジルスルホン酸、ビニルスルホン酸、(メタ)アクリロイルオキシアルキルスルホン酸(例えば、アクリロイルオキシメチルスルホン酸、アクリロイルオキシエチルスルホン酸、アクリロイルオキシプロピルスルホン酸、アクリロイルオキシブチルスルホン酸、メタクリロイルオキシメチルスルホン酸、メタクリロイルオキシエチルスルホン酸、メタクリロイルオキシプロピルスルホン酸、メタクリロイルオキシブチルスルホン酸)、2−アクリルアミド−2−アルキルアルカンスルホン酸(例えば、2−アクリルアミド−2−メチルエタンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルブタンスルホン酸)、2−メタクリルアミド−2−アルキルアルカンスルホン酸(例えば、2−メタクリルアミド−2−メチルエタンスルホン酸、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−メタクリルアミド−2−メチルブタンスルホン酸)、モノ−(アクリロイルオキシアルキル)燐酸塩(例えば、モノ−(アクリロイルオキシエチル)燐酸塩、モノ−(3−アクリロイルオキシプロピル)燐酸塩)、モノ−(メタクリロイルオキシアルキル)燐酸塩(例えば、モノ−(メタクリロイルオキシエチル)燐酸塩、モノ−(3−メタクリロイルオキシプロピル)燐酸塩)が挙げられる。
好ましいカチオンビニルモノマーは4級アミン、ピリジン、グアニジン及びビグアニジン基を含むものである。
好ましい疎水性ビニルモノマーは親水性基を持たない。好ましい疎水性ビニルモノマーとしてはC20−ヒドロカルビル(メタ)アクリレート、ブタジエン、スチレン及びビニルナフタレンが挙げられ、C20−ヒドロカルビル(メタ)アクリレート(例、メチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート)が好ましく、メチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレートが特に好ましい。これらのヒドロカルビル基は分岐でもよいが、好ましくは直鎖である。
少なくとも1つのカルボキシル基を持つポリエステルはジオールモノマーと過剰量のジカルボン酸モノマーとの反応によっても生成される。カルボキシル基はカルボキシル基を持つジオールとジカルボン酸モノマーとの共重合によっても導入できる。
ポリエステルはジカルボン酸とジオールとのエステル化で製造されるのが典型的なものである。
カルボキシル基を有するポリエステルは、例えば、カルボキシル基含有化合物と水酸基含有化合物とを、カルボキシル基が残存するように、溶融法、溶剤法などの公知の方法によって脱水縮合反応を行うことにより製造することができる。
ポリエステルは、一塩基酸、多塩基酸の如きカルボキシル基を有する化合物と、ジオール、ポリオールの如き水酸基を有する化合物とを適宜選択して脱水縮合させて得られるもの等が挙げられ、さらに、油脂類または脂肪酸類を使用したものがアルキッド樹脂となる。
本発明で使用するポリエステルが有するカルボキシル基は、主に、ポリエステルを構成する二塩基酸以上の多塩基酸に由来する未反応のカルボキシル基である。
多塩基酸としては、例えば、アジピン酸、(無水)コハク酸、セバシン酸、ダイマー酸、(無水)マレイン酸、(無水)フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロ(無水)フタル酸、ヘキサヒドロ(無水)フタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、(無水)トリメリット酸、(無水)ピロメリット酸などが挙げられる。
多塩基酸以外に使用可能なカルボキシル基を有する化合物としては、例えば、テレフタル酸ジメチルの如き酸の低級アルキルエステル類;安息香酸、p−ターシャリブチル安息香酸、ロジン、水添ロジンの如き一塩基酸類;脂肪酸および油脂類;分子末端に1個又は2個のカルボキシル基を有するマクロモノマー類;5−ソジウムスルフォイソフタル酸およびそのジメチルエステル類などが挙げられる。
水酸基を有する化合物としては、例えば、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−プロパンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,5−ペンタンジオール、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールの如きジオール類;グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール、トリスヒドロキシエチルイソシアヌレートの如きポリオール類;「カージュラE−10」(シェル化学工業株式会社製の合成脂肪酸のグリシジルエステル)などのモノグリシジル化合物類、分子片末端に水酸基を2個有するマクロモノマー類などが挙げられる。
また、ポリエステルを合成する際に、ひまし油、12−ヒドロキシステアリン酸などの水酸基含有脂肪酸または油脂類;ジメチロールプロピオン酸、p−ヒドロキシ安息香酸、ε−カプロラクトンの如きカルボキシル基と水酸基とを有する化合物なども使用できる。
さらに、二塩基酸の一部をジイソシアネート化合物に代えることもできる。
また、カルボキシル基を有するポリエステルは、水酸基を有するポリエステルに、無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水トリメリット酸などの無水酸を付加反応せしめる方法によっても製造することができる。
水酸基とカルボキシル基とを有するポリエステルは、例えば、ポリエステル樹脂の脱水縮合反応において、公知の方法に従って、水酸基とカルボキシル基とが残存するように反応させることによって容易に製造することができる。
第3級アミノ基とカルボキシル基とを有するポリエステルは、例えば、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン等の第3級アミノ基と水酸基とを有する化合物を、ポリエステル樹脂を製造する際のアルコール成分として使用することによって容易に製造することができる。
ラジカル重合性不飽和基とカルボキシル基を有するポリエステルは、例えば、[1]水酸基とカルボキシル基とを有するポリエステルに、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートなどのイソシアネート基を有するラジカル重合性不飽和基含有モノマー類、あるいは、無水マレイン酸などのラジカル重合性不飽和基を有する無水酸を付加反応せしめる方法、[2]カルボキシル基を有するポリエステル樹脂に、エポキシ基を有する重合性モノマー類を付加反応せしめる方法、[3]酸成分として無水マレイン酸などのラジカル重合性不飽和基含有モノマーを使用してポリエステル樹脂を合成する方法、等によって容易に製造することができる。
ポリウレタンはポリオール成分(例えば、ジ−イソシアネート)とポリオール成分(例えば、ジオール)との縮合反応で好ましく製造される。
カルボキシル基を有するポリウレタンは、例えば、カルボキシル基を導入する成分としてのジメチロールプロピオン酸の如きカルボキシル基と水酸基とを有する化合物を含有するポリオール成分と、ポリイソシアネート成分とを反応させることによって、容易に製造することができる。
ポリオール成分としては、ポリエステルの製造方法において掲げたジオール成分のほか、必要に応じて、3官能以上のポリオール化合物を使用することもできる。
ポリイソシアネート成分としては、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、メタキシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添トリレンジイソシアネート、水添4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、水添メタキシリレンジイソシアネート、粗製4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートの如きジイソシアネート化合物のほか、ポリメチレンポリフェニルイソシアネートの如きポリイソシアネート化合物も使用できる。
ポリウレタンの製造は、常法に従えばよい。例えば、イソシアネート基と反応しない不活性な有機溶剤溶液中で、室温又は40〜100℃程度の温度で付加反応を行うのが好ましい。その際、ジブチル錫ジラウレート等の公知の触媒を使用しても良い。
ポリウレタンを製造する際の反応系には、ジアミン、ポリアミン、N−メチルジエタノールアミンの如きN−アルキルジアルカノールアミン;ジヒドラジド化合物などの公知の鎖伸長剤も使用できる。
水酸基とカルボキシル基とを有するポリウレタンは、例えば、ポリウレタンを製造する際に、イソシアネート基よりも水酸基が多くなる割合で反応させることにより容易に製造することができる。あるいは、カルボキシル基と末端イソシアネート基とを有するポリイソシアネートに、1分子中に水酸基を2個以上有する化合物を付加反応させることによっても容易に製造することができる。
第3級アミノ基とカルボキシル基とを有するポリウレタンは、例えば、ポリオール成分の一部としてN−メチルジエタノールアミンなどのN−アルキルジアルカノールアミンを使用することにより容易に製造することができる。
ブロック化イソシアネート基とカルボキシル基とを有するポリウレタンは、例えば、カルボキシル基と末端イソシアネート基とを有するポリイソシアネートに、公知のブロック剤を付加反応させることによって容易に製造することができる。
エポキシ基とカルボキシル基とを有するポリウレタンは、例えば、カルボキシル基と末端イソシアネート基とを有するポリイソシアネートに、水酸基とエポキシ基とを有する化合物を付加反応させることによって容易に製造することができる。
水酸基とエポキシ基とを有する化合物としては、例えば、グリシドール、グリセリンジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテル、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル等が挙げられる。
ラジカル重合性不飽和基を、酸性基としてカルボキシル基を有するポリウレタンは、例えば、末端イソシアネート基を有するポリイソシアネートに、前述した如き水酸基を有する重合性モノマー類、及びグリセロールモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートなどの水酸基とラジカル重合性不飽和基とを有する化合物を付加反応せしめる方法等によって容易に製造することができる。
加水分解性アルコキシシラン基を、酸性基としてカルボキシル基を有するポリウレタンは、例えば、末端イソシアネート基を有するポリイソシアネートに、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシランの如きイソシアネート基と反応しうる活性水素を有するシランカップリング剤を付加反応させる方法等により容易に製造することができる。
ポリマーは微粒子分散物を製造する過程で用いる液体媒体に合うようにまた微粒子分散物に用いられる最終組成物(例えば、インク)中の液体展色剤(ベヒクル)に合うように選ばれる。例えば、微粒子分散物が水性のインクジェット記録用インクに用いられる場合には、好ましくはポリマーは親水性である。
〔分子量〕
分散剤の重量平均分子量は10000以上200000以下が好ましく、さらに15000以上150000以下であることが好ましく、中でも20000以上100000以下であることがより好ましい。10000以上では印画物の画質が優れ好ましい一方、200000以下では、粘度が高くなるのを抑制でき、さらに貯蔵安定性がの低下を防ぎ、好ましい。
〔D/P値〕
分散剤の含有量は、顔料100質量部に対して20〜100質量部の範囲であることが好ましく、より好ましくは25〜90質量部の範囲であり、さらに好ましくは30〜70質量部の範囲である。また、分散剤は、単独で用いても、複数のものを組み合わせて用いてもよい。
分散剤の含有量が20質量部以下の場合、分散剤の量が顔料に対して不十分になり、貯蔵安定性が不十分になる。一方、100質量部以上の場合、粘度が高くなり、さらに貯蔵安定性が低下するため不適である。
前記顔料分散物中の着色剤の含有量をP、分散剤の含有量をDとし、含有量Dと含有量Pとの比をD/P値としたときに、D/P値が0.15以上1.0以下であることが好ましく、0.16以上0.8以下であることがより好ましく、0.17以上0.7以下であることが更に好ましい。。
〔酸価〕
分散剤は架橋剤と架橋するために十分な酸価をもつ必要があり、少なくとも50mgKOH/g以上の酸価をもつものが好ましい。分散剤が水溶性高分子分散剤であり、該水溶性高分子分散剤が少なくとも1つのカルボキシ基を有し、少なくとも50mgKOH/g以上の酸価を有することがより好ましい。
全ての態様において、上記の酸価は好ましくは70〜200mgKOH/gであり、より好ましくは70〜160mgKOH/gである。係る酸価をもつ分散剤は改良された保存安定性を与える。
また、50mgKOH/gより低いと、水系溶媒への溶解性が低いため不適である。
〔溶解性〕
分散剤は水不溶性、水溶性のどちらでも良いが、水への溶解性として、1g/100mL以上であることが好ましく、さらに好ましくは、3g/100mL以上であり、特に好ましくは5g/100mL以上である。
1g/(100m)L以下では、水への溶解性が低いために、顔料粒子に吸着しにくくなり、分散性が低下する場合がある。
〔架橋〕
前記水系分散物が、架橋剤により架橋されていることが好ましい。
本発明のより好ましい形態は、分散剤は架橋する前に顔料表面に吸着し、相対的に安定な分散物が形成され、そしてこの分散工程に引き続き、架橋剤を用いて架橋する工程を実施することによりより高度な保存安定性を有し、印画物の画質に優れる分散物が得られる。
少なくとも50mg/KOH以上の酸価をもつ分散剤を用いる場合には、架橋剤はオリゴマー分散基を持っていても、持たなくてもよい。「オリゴマー」という言葉は分子量に上限はないし、また繰り返し単位の上限もない意味で用いる。1以上のオリゴマー分散基を持つ架橋剤は生じた微粒子分散物の安定性を増加させる。この増加された安定性はインクジェット記録に用いる液体展色剤(ビヒクル)において特に有用である。それは50mg/KOH以下の酸価をもつ分散剤では分散が困難であるからである。
オリゴマー分散基は好ましくはポリアルキレンオキシドであり、より好ましくはポリC−アルキレンオキシドであり、特に好ましくはポリエチレンオキシドである。ポリアルキレンオキシドは生じた微粒子分散物の安定性を改良する。ポリアルキレンオキシドは好ましくは3〜200、より好ましくは5〜50、特に好ましくは5〜20のアルキレンオキシド繰り返し単位を有する。
架橋剤は2つ以上のエポキシ基を持つことが好ましい。少なくとも2つのエポキシ基を持つ好ましい架橋剤はエピクロロヒドリン誘導体である。2つ以上のエポキシ基を持ち、オリゴマー分散基を持たない架橋剤はエチレングリコールジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ハロゲン化されたビスフェノールAジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、及びポリブタジエンジグリシジルエーテルである。2つのエポキシ基を持ち、かつ1以上のオリゴマー分散基をもつ好ましい架橋剤はジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、またはジプロピレングリコールジグリシジルエーテルである。
また、無水フタル酸、無水コハク酸等の酸無水物も架橋剤として用いることができる。
〔温度、pH〕
本発明では架橋反応は100℃以下、pH6以上で行うことが好ましい。更に好ましい架橋反応は30℃〜90℃、より好ましくは40℃〜85℃である。
架橋反応の好ましいpHは7〜10であり、より好ましくは8〜9.5である。
カルボキシ基とエポキシ基の間の架橋反応を100℃以下、pH6以上で行うことが好ましい。
架橋反応は水系で行うため、100℃以下が好ましい。逆に、低温では架橋反応の進行が遅くなるため、好ましくなく、30℃以上が好ましく、40℃以上がさらに好ましい。
pHが10以上では、架橋反応で熱を加えるとポリマーが加水分解してしまう可能性がある。一方、pHが6以下では、顔料分散物が凝集を起こしやすくなり不安定になってしまうので、好ましくない。
〔膜精製〕
膜精製には逆浸透膜(NF膜)、限外ろ過膜(UF膜)を使用することができ、加圧してもしなくても良いが、加圧する場合の方が、精製に要する時間が短くなり、効率的である。UF膜としては、分画分子量10000以上150000以下が好ましく、20000以上100000以下がより好ましい。10000以下では精製するための時間が長くなってしまうため、非効率である。一方、200000以上では、分散剤が流出してしまう可能性があるため、好ましくない。
本発明では下記(a)〜(d)の成分を混合して、架橋反応を行うことを特徴とする水系顔料分散物の製造方法が好ましい。
(a)30〜99.7部、好ましくは50〜90部の水
(b)0.1〜50部、好ましくは1〜30部の式(1)又は式(2)で表される顔料
(c)0.1〜40部、好ましくは1〜30部のビニルポリマー
(d)0.00001〜10部、好ましくは0.0001〜5部の架橋剤
上記で、「部」は質量を表し、顔料分散物の総重量を100質量部とした際に(a)+(b)+(c)+(d)の和は100質量部以下である。
また(b)/(c)=の比は10/2〜1/1が好ましく、(c)/(d)の比は100/1〜5/1が好ましい。好ましくは上記の方法において、アゾ顔料、水、ビニルポリマーは同時でも、またどのような順でも混合してもよい。それから残りの成分が上記混合物に加えられる。さらに膜精製を行うことが好ましい。
混合し、分散を行う際には、例えば、ボールミル、ロールミル、サンドグラインダミル、グラベルミル、高圧ホモジナイザー、高速撹拌型分散機等を用いることができる。
本発明で使用する顔料は、その平均一次粒子径が0.01μm以上20μm以下であることが好ましく、0.01μm以上5μm以下であることが更に好ましく、0.02μm以上0.5μm以下であることがより好ましい。中でも、0.02μm以上0.2μm以下が特に好ましく、0.03μm以上0.15μm以下が最も好ましい。
本発明の顔料分散物は、顔料を吸着した樹脂の平均粒子径(Mv)が20〜250nmの範囲であることが好ましく、40〜100nmの範囲であることが更に好ましい。20nmより小さいと、粒子が小さいために印画物に白抜けができてしまうため、好ましくない。250nmより大きいと、ノズルに詰まり、吐出不良となる可能性があり、さらに粒子の比表面積が小さくなるために濃度が出にくくなるために好ましくない。
[着色組成物]
本発明の着色組成物は、上記した本発明のアゾ顔料、その塩、水和物又は溶媒和物を少なくとも1種含有する。本発明の着色組成物は、媒体を含有させることができるが、媒体として溶媒を用いた場合は特にインクジェット記録用インクとして好適である。本発明の着色組成物は、媒体として、親油性媒体や水性媒体を用いて、それらの中に、本発明の顔料を分散させることによって作製することができる。好ましくは、水性媒体を用いる場合である。本発明の着色組成物には、媒体を除いたインク用組成物も含まれる。本発明の着色組成物は、必要に応じてその他の添加剤を、本発明の効果を害しない範囲内において含有しうる。その他の添加剤としては、例えば、乾燥防止剤(湿潤剤)、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、pH調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、分散剤、分散安定剤、防錆剤、キレート剤等の公知の添加剤(特開2003−306623号公報に記載)が挙げられる。これらの各種添加剤は、水溶性インクの場合にはインク液に直接添加する。油溶性インクの場合には、アゾ顔料分散物の調製後分散物に添加するのが一般的であるが、調製時に油相又は水相に添加してもよい。
本発明で得られる顔料分散物を用いた水性着色液としては、例えば、自動車、塗装鋼板、建材、缶等の水性塗料、繊維を染色する捺染剤、グラビアインキ、フレキソインキ等の水性インキ、水性ボールペン、万年筆、水性サインペン、水性マーカー等の筆記具用インキ、バブルジェット(登録商標)方式、サーマルジェット方式、ピエゾ方式等のオンデマンドタイプのインクジェットプリンター用の水性記録液、液晶テレビ、ラップトップ型のパソコン等に使用されるカラーフィルタ用の分散液等が挙げられるが、これらの用途に限定されるものではない。
上記水性着色液は、本発明によって得られる顔料分散物、塗膜形成性樹脂、その硬化剤、各種助剤、有機溶剤、水、塩基性物質、各種顔料等がその用途に応じて便宜選択混合して、調製される。
本発明によって得られる顔料分散物の水性着色液中での含有割合は、顔料換算で50質量%以下が好ましく、0.1〜40質量%の範囲が特に好ましい。顔料の割合が50質量%を越えると、水性着色液中の粘度が高くなり、被塗物を着色することができなくなる傾向にある。
塗膜形成性樹脂としては、例えば、にかわ、ゼラチン、カゼイン、アルブミン、アラビアゴム、フィッシュグリューなどの天然タンパク質やアルギン酸、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレンオキシド、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、芳香族アミド、ポリアクリル酸、ポリビニルエーテル、ポリビニルピロリドン、アクリル、ポリエステル、アルキド、ウレタン、アミド樹脂、メラミン樹脂、エーテル樹脂、フッ素樹脂、スチレンアクリル樹脂、スチレンマレイン酸樹脂等の合成高分子、感光性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化樹脂、電子線硬化樹脂等の一般的なものが挙げられるが、特にこれらに限定されない。また、これらは水性着色液の用途によって、選択され使用される。
これらの塗膜形成性樹脂の水性着色液中の割合は、0〜50質量%の範囲が好ましい。用途によって、顔料分散物に使用されている樹脂が塗膜にするための樹脂として作用したり、塗膜化用の樹脂を必要としない用途、例えば記録液等の用途があり、水性着色液中に必ずしも塗膜形成性樹脂を必要とはしない。
塗膜形成性樹脂の硬化剤としては、例えば、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂等のアミノ樹脂、トリメチロールフェノール、その縮合物等のフェノール樹脂、テトラメチレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ナフタレンジイソシアネート(NDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、それらの変性イソシアネートやブロックドイソシアネート等のポリイソシアネート、脂肪族アミン、芳香族アミン、N−メチルピペラジン、トリエタノールアミン、モルホリン、ジアルキルアミノエタノール、ベンジルジメチルアミン等のアミン類、ポリカルボン酸、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水ピロメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、エチレングリコールビストリメリテート等の酸無水物、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノール系エポキシ樹脂、グリシジルメタクリレート共重合体、カルボン酸のグリシジルエステル樹脂、脂環式エポキシ等のエポキシ化合物、ポリエーテルポリオール、ポリブタジエングリコール、ポリカプロラクトンポリオール、トリスヒドロキシエチルイソシアネート(THEIC)等のアルコール類、ペルオキシドによるラジカル硬化あるいはUV硬化や電子線硬化に用いる不飽和基含有化合物としてのポリビニル化合物、ポリアリル化合物、グリコールやポリオールとアクリル酸又はメタクリル酸の反応物等のビニル化合物等が挙げられる。
硬化剤は、用途や適性により適宜選択され使用されるが、使用されないこともある。硬化剤の使用割合は、塗膜形成性樹脂100質量%に対して、0〜50質量%の範囲が好ましく、0〜40質量%の範囲が特に好ましい。
有機溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール類;ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルアセトアミド等のアミド類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のエーテル類;エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類;N−メチル−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等が挙げられる。これらの水溶性有機溶剤の中でも、多価アルコール類とエーテル類が好ましい。
有機溶剤の水性着色液中の含有割合は、50質量%以下が好ましく、0〜30質量%の範囲が特に好ましい。特に、水性着色液の性能が劣ることがなければ、環境問題から全く含まないものが好ましいのは言うまでもない。
必要に応じて使用される助剤としては、分散湿潤剤、皮張り防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防かび剤、pH調製剤、粘度調製剤、キレート剤、界面活性剤等の各種助材や安定剤が挙げられるが、これらに限定されない。塩基性物質としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機化合物;エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、2−アミノ−2−メチルプロパノール、2−エチル−2−アミノ−1,3−プロパンジオール、2−(アミノエチル)エタノールアミン、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、アンモニア、ピペリジン、モルフォリン等の有機アミン化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
これらの水性着色液に本発明の顔料分散物を分散させる分散機としては、ディスパーのような簡単な公知の分散機で十分であるが、これらに限定されるものではない。
水性着色液を製造する方法としては、上記顔料分散物、塗膜形成性樹脂、その効果剤、各種助剤、有機溶剤、水、各種顔料組成物等を添加攪拌混合するだけで製造できるが、高粘度の樹脂や有機溶剤を添加する場合は、顔料分散物を攪拌し、その中に、上記樹脂や効果剤、有機溶剤、各種助剤を順次添加する方法がより好ましい。
また、本発明によって得られる顔料分散物を含有する水性着色液は、その用途に合わせて製造することができる。さらに、水性着色液に要求される貯蔵安定性、溶剤安定性や筆記具等のペン先でのノズルの詰まりを防止する親水性等の性能や、耐水性、耐候性、透明性や鮮明性等の諸適性に優れた塗膜の性能を提供できる。
[インクジェット記録用インク]
本発明の前記顔料分散物が適用されるインクジェット記録用インク(組成物)は、顔料を吸着した樹脂の平均粒子径(Mv)が20〜250nmの範囲であることが好ましく、20〜100nmの範囲であることが更に好ましい。顔料を吸着した樹脂の平均粒子径が20nm以上であれば、分散安定性が向上するため良好な保存安定性や吐出安定性を得ることができ、さらに記録物の高いOD値を確保することができる。また、顔料を吸着した樹脂の平均粒子径が250nm以下であれば、ノズル目詰まりを防止することができ、さらに顔料を吸着した樹脂の沈降も抑制することができる。
インクジェット記録用インク組成物は、前記顔料分散物を用いて製造されるものであって、インク組成物全量に対する顔料の含有量が、2〜15質量%の範囲であることを特徴とする。顔料含有量が2質量%であれば、記録物の高いOD値を確保することができる。また、顔料含有量が15質量%以下であれば、インクジェット適正物性値に合わせやすく、さらに良好な保存安定性や吐出安定性を確保することができる。
また、インクジェット記録用インク組成物は、溶剤として、水以外に、有機溶剤を併用することもできる。このような有機溶剤としては、水と相溶性を有し、記録媒体へのインク組成物の浸透性及びノズル目詰まり性を向上させると共に、後述する浸透剤等のインク組成物中成分の溶解性を向上させるものが好ましく、例えば、エタノール、メタノール、ブタノール、プロパノール、イソプロパノール等の炭素数1〜4のアルキルアルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−nプロピルエーテル、エチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、1−メチル−1−メトキシブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル等のグリコールエーテル類、2−ピロリドン、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルスルホキシド、ソルビット、ソルビタン、アセチン、ジアセチン、トリアセチン、スルホラン等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を、本発明のインク組成物中に好ましくは0〜10質量%で用いることができる。
インクジェット記録用インク組成物には、印字品質を向上させる点から、界面活性剤を含有させることが好ましい。界面活性剤としては、一般的に使用されるアニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤及びノニオン性界面活性剤から選択できるが、この中でもノニオン性界面活性剤が特に好ましい。ノニオン性界面活性剤の具体例としては、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、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンフェニルエーテル等が挙げられ、これらを用いることにより、イオン性の界面活性剤と比較して発泡の少ないインク組成物を得ることができる。さらにノニオン性界面活性剤の中でも、アセチレングリコール系界面活性剤が、発泡がほとんど無いインク組成物を得ることができ、インクジェット記録に用いる場合、特に好ましい。このようなアセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、またはこれらの物質それぞれにおける複数の水酸基それぞれにエチレンオキシ基若しくはプロピレンオキシ基を平均1〜30個付加してなる物質等が挙げられる。また、アセチレングリコール系界面活性剤としては、市販品を用いることもでき、例えば、「オルフィンE1010」及び「オルフィンSTG」(以上、日信化学工業(株)製)等が挙げられる。これらの1種又は2種以上を用いることができる。アセチレングリコール系界面活性剤の含有量は、本発明のインク組成物中、好ましくは0.1〜3質量%であり、さらに好ましくは0.5〜1.5質量%である。
インクジェット記録用インク組成物には、記録媒体への定着性をさらに向上させて、記録する画像の耐擦性を高めるために、浸透剤を含有させることが好ましい。このような浸透剤としては、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル等のグリコールエーテル類が好ましく、特に、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテルが優れた浸透性能と取り扱いが容易であるという点から好ましい。浸透剤の含有量は、インク組成物の浸透性及び速乾性を向上させて、インクの滲み発生を有効に防止できる点で、本発明のインク組成物中、好ましくは1〜20質量%、さらに好ましくは2〜10質量%である。
インクジェット記録用インク組成物には、ノズル目詰まりを防止して信頼性をより高めるために、水溶性グリコール類を含有させることが好ましい。このような水溶性グリコール類としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、分子量2000以下のポリエチエングリコール、1,3−プロピレングリコール、イソブチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール等の二価のアルコールや、グリセリン、メソエリスリトール、ペンタエリスリトール等の三価以上のアルコール等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。水溶性グリコール類の含有量は、本発明のインク組成物中に好ましくは1〜30質量%である。
また、インクジェット記録用インク組成物には、前記水溶性グリコール類と同様に、ノズルの目詰まり防止のために、防黴剤や防腐剤を含有させることもできる。例えば、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、1,2−ジベンジソチアゾリン−3−オン(AVECIA社のプロキセルCRL、プロキセルBDN、プロキセルGXL、プロキセルXL−2、プロキセルTN)等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を、本発明のインク組成物中に好ましくは0.01〜0.5質量%で用いることができる。
インクジェット記録用インク組成物は、印字濃度の向上及び液安定性の観点から、そのpHを6〜11とすることが好ましく、7〜10とすることが更に好ましい。インク組成物のpHを前記範囲内とするためには、pH調整剤として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等の無機アルカリ類、アンモニア、トリエタノールアミン、エチルジエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、トリプロパノールアミン等の炭素数6〜10の3級アミン類等を含有させることが好ましい。pH調整剤は、その1種又は2種以上を、本発明のインク組成物中に好ましくは0.01〜2質量%で用いることができる。
本発明のインクジェット記録方法は、インクを微細なノズルより液滴として吐出して、その液滴を記録媒体に付着させるいかなる方式も使用することができる。
その幾つかを説明する。先ず静電吸引方式がある。この方式はノズルとノズルの前方に置いた加速電極の間に強電界を印可し、ノズルからインクを液滴状で連続的に噴射させ、インク滴が偏向電極間を飛翔する間に印刷情報信号を偏向電極に与えて記録する方式、あるいはインク滴を偏向することなく印刷情報信号に対応して噴射させる方式がある。
第二の方式としては、小型ポンプでインク液に圧力を加え、ノズルを水晶振動子等で機械的に振動させることにより、強制的にインク滴を噴射させる方式である。噴射したインク滴は噴射と同時に帯電させ、インク滴が偏向電極間を飛翔する間に印刷情報信号を偏向電極に与えて記録する。
第三の方式は圧電素子を用いる方式であり、インクに圧電素子で圧力と印刷情報信号を同時に加え、インク滴を噴射・記録させる方式である。
第四の方式は熱エネルギーの作用によりインクを急激に体積膨張させる方式であり、インクを印刷情報信号に従って微小電極で加熱発泡させ、インク滴を噴射・記録させる方式である。
以上のいずれの方式もインク組成物を用いたインクジェット記録方法に使用することができる。本発明のインクジェット記録用インク組成物を適用することにより、いずれのインクジェット記録方式であっても、優れた吐出安定性、ノズル目詰まり性を実現し得る。
本発明の記録物は、少なくとも上記インク組成物を用いてインクジェット記録が行われて得られたものである。この記録物は、本発明のインク組成物を用いることにより、インクの、特にインク中の顔料の定着性が向上し、濃度、耐擦過性、及び光沢性に優れた文字や図形等の画像を形成することができる。
以下、本発明を合成例、実施例、実施例に基づき更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、実施例中、「部」とは質量部を表す。
以下、実施例(1)−10、(1)−11、(1)−30、(2)−1、(2)−2、(2)−42は、参考例(1)−10、(1)−11、(1)−30、(2)−1、(2)−2、(2)−42と読み替えるものとする。
〔合成例(1)−1〕
α型結晶形態を有する式(1)のアゾ顔料(1)−1は特開2010−159405記載の方法で合成した。得られたアゾ顔料(1)−1の一次粒子の長軸方向の長さは約0.2μmであった。得られたアゾ顔料(1)−1のCuKα特性X線回折図を図1に示す。
〔合成例(1)−2〕
β型結晶形態を有する式(1)のアゾ顔料(1)−2は特開2010−138232記載の方法で合成した。得られたアゾ顔料(1)−2の一次粒子の長軸方向の長さは約10μmであった。得られたアゾ顔料(1)−2のCuKα特性X線回折図を図2に示す。
〔合成例(1)−3〕
γ型結晶形態を有する式(1)のアゾ顔料(1)−3は特開2011−127042号公報記載の方法で合成した。得られたアゾ顔料(1)−3の一次粒子の長軸方向の長さは約0.3μmであった。得られたアゾ顔料(1)−3のCuKα特性X線回折図を図3に示す。
〔合成例(1)−4〕
合成例(1)−1で得られたアゾ顔料(1)−1をソルトミリングを行い、一次粒子の長軸方向の長さが0.03μmのアゾ顔料(1)−4を得た。得られたアゾ顔料(1)−4のX線回折の測定を上記の条件により行ったところ、ブラッグ角(2θ±0.2°)が7.2°、13.4°、15.0°及び25.9°に特徴的なX線回折ピークを示した。得られたアゾ顔料(1)−4のCuKα特性X線回折図を図4に示す。
〔合成例(1)−5〕
合成例(1)−1で得られたアゾ顔料(1)−1をソルトミリングに供し、(1)−α型結晶形態である一次粒子の長軸方向の長さが0.08μmのアゾ顔料(1)−5、及び一次粒子の長軸方向の長さが0.15μmのアゾ顔料(1)−6を得た。
(分散剤の合成)
〔合成例(1)−6〕
窒素雰囲気下、ジプロピレングリコール58.7gを内温70℃に昇温し、ここにメタクリル酸を10.8g、メタクリル酸ベンジルを39.4g、V−601を1.2g、ジプロピレングリコールを58.7gを混合した溶液を3時間かけて滴下した。同温度にてさらに1時間攪拌した後、V−601(重合開始剤:和光純薬社製)を0.6g添加し、同温度にてさらに2時間攪拌した。同温度にて50%水酸化カリウム水溶液を11.3g滴下した後、同温度で1時間攪拌した。室温にまで冷却し、メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体(Mw=83,000、酸価140mgKOH)のジプロピレングリコール溶液を得た。
[合成例(1)−7]
合成例(1)−6のV−601の量を1.2gから2.5gに増量し、さらに温度を86℃にし、同様の操作を行うことで、メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体(Mw=25,000、酸価128mgKOH)のジプロピレングリコール溶液を得た。
[合成例(1)−8]
合成例(1)−6のメタクリル酸の量を9.0g、メタクリル酸ベンジルの量を43.3gにし、V−601の量を1.2gから2.5gに増量、さらに温度を86℃にし、同様の操作を行うことで、メタクリル酸ベンジル(70.2モル%)、メタクリル酸(29.8モル%)の共重合体(Mw=31,000、酸価106mgKOH)のジプロピレングリコール溶液を得た。
[合成例(1)−9]
合成例(1)−6のメタクリル酸の量を7.0g、メタクリル酸ベンジルの量を47.3gにし、V−601の量を1.2gから2.5gに増量、さらに温度を86℃にし、同様の操作を行うことで、メタクリル酸ベンジル(76.7モル%)、メタクリル酸(23.3モル%)の共重合体(Mw=36,000、酸価81mgKOH)のジプロピレングリコール溶液を得た。
[合成例(1)−10]
合成例(1)−6のV−601の量を1.2gから2.5gに増量し、同様の操作を行うことで、メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体(Mw=41,000、酸価135mgKOH)のジプロピレングリコール溶液を得た。
[合成例(1)−11]
合成例(1)−6のV−601の量を1.2gから1.7gに増量し、同様の操作を行うことで、メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体(Mw=61,000、酸価136mgKOH)のジプロピレングリコール溶液を得た。
[合成例(1)−12]
合成例(1)−6のメタクリル酸の量を14.3g、メタクリル酸ベンジルの量を32.3gにし、同様の操作を行うことで、メタクリル酸ベンジル(52.4モル%)、メタクリル酸(47.6モル%)の共重合体(Mw=83,000、酸価195mgKOH)のジプロピレングリコール溶液を得た。
[合成例(1)−13]
合成例(1)−6のV−601の量を1.2gから0.8gに減量し、同様の操作を行うことで、メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体(Mw=150,000、酸価142mgKOH)のジプロピレングリコール溶液を得た。
[合成例(1)−14]
合成例(1)−6のV−601の量を1.2gから3.5gに増量し、さらに温度を86℃にし、同様の操作を行うことで、メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体(Mw=15,000、酸価123mgKOH)のジプロピレングリコール溶液を得た。
[合成例(1)−15]
合成例(1)−6のメタクリル酸の量を21.5g、メタクリル酸ベンジルの量を17.8g、V−601の量を1.2gから1.8gに増量し、同様の操作を行うことで、メタクリル酸ベンジル(28.8モル%)、メタクリル酸(71.2モル%)の共重合体(Mw=56,000、酸価343mgKOH)のジプロピレングリコール溶液を得た。
[合成例(1)−16]
合成例(1)−6のメタクリル酸の量を2.5g、メタクリル酸ベンジルの量を56.5gにし、同様の操作を行うことで、メタクリル酸ベンジル(91.6モル%)、メタクリル酸(8.4モル%)の共重合体(Mw=83,000、酸価27mgKOH)のジプロピレングリコール溶液を得た。
[合成例(1)−17]
窒素雰囲気下、ジプロピレングリコール41.1gを内温70℃に昇温し、ここにメタクリル酸を9.6g、メタクリル酸メチルを16.8g、メタクリル酸2−エチルヘキシルを8.9g、V-601を2.5g、ジプロピレングリコールを41.1gを混合した溶液を3時間かけて滴下した。他の操作は合成例(1)−6と同様に行うことで、メタクリル酸メチル(47.8モル%)、メタクリル酸(31.8モル%)、メタクリル酸2−エチルヘキシル(20.4モル%)の共重合体(Mw=83,000、酸価154mgKOH)のジプロピレングリコール溶液を得た。
〔実施例(1)−I〕
実施例(1)−1
粉体のアゾ顔料(1)−4、80.0gに分散剤(メタクリル酸メチル(47.8モル%)、メタクリル酸(31.8モル%)、メタクリル酸2−エチルヘキシル(20.4モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=83,000、酸価154mgKOH)68.1g(固形分含率35.2%、固形分24.0g)、水251.8gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで14時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度15.6重量%の粗顔料分散液(1)−1を457g得た。
得られた粗顔料分散液(1)−1 457gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を0.9g、6.18%のホウ酸水溶液6.4g、水230gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度9.9%の顔料分散液(1)−1を520g得た。粘度:2.9mPa・S。
実施例(1)−2
粉体のアゾ顔料(1)−4、80.0gに分散剤(メタクリル酸メチル(47.8モル%)、メタクリル酸(31.8モル%)、メタクリル酸2−エチルヘキシル(20.4モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=83,000、酸価154mgKOH)68.1g(固形分含率35.2%、固形分24.0g)、水251.8gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで14時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度15.6重量%の粗顔料分散液(1)−2を457g得た。
得られた粗顔料分散液(1)−2 457gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を0.4g、6.18%のホウ酸水溶液3.2g、水230gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度9.8%の顔料分散液(1)−2を510g得た。粘度:2.9mPa・S。
実施例(1)−3
粉体のアゾ顔料(1)−4、160.0gに分散剤(メタクリル酸メチル(47.8モル%)、メタクリル酸(31.8モル%)、メタクリル酸2−エチルヘキシル(20.4モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=25,000、酸価138mgKOH)266.7g(固形分含率30%、固形分80.0g)、水373.4gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで7時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度15.5重量%の粗顔料分散液(1)−3を950g得た。
得られた粗顔料分散液(1)−3 475gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を1.5g、6.18%のホウ酸水溶液11.0g、水230gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度9.9%の顔料分散液(1)−3を620g得た。粘度:1.7mPa・S。
実施例(1)−4
粗顔料分散液(1)−3 475gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を0.8g、6.18%のホウ酸水溶液5.5g、水230gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度9.9%の顔料分散液(1)−4を610g得た。粘度:2.0mPa・S。
実施例(1)−5
粉体のアゾ顔料(1)−4、80.0gに分散剤(メタクリル酸メチル(47.8モル%)、メタクリル酸(31.8モル%)、メタクリル酸2−エチルヘキシル(20.4モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=83,000、酸価154mgKOH)266.7g(固形分含率35.2%、固形分40.0g)、水206.4gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで7時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度8.7重量%の粗顔料分散液(1)−4を770g得た。
得られた粗顔料分散液(1)−4、770gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を0.7g、6.18%のホウ酸水溶液5.0gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度9.0%の顔料分散液(1)−5を710g得た。粘度:2.8mPa・S。
実施例(1)−6
粉体のアゾ顔料(1)−4、80.0gに分散剤(メタクリル酸メチル(47.8モル%)、メタクリル酸(31.8モル%)、メタクリル酸2−エチルヘキシル(20.4モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=25,000、酸価138mgKOH)85.8g(固形分含率30%、固形分24.0g)、水234.9gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで12時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度14.5重量%の粗顔料分散液(1)−5を469g得た。
得られた粗顔料分散液(1)−5、469gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を0.9g、6.18%のホウ酸水溶液6.1g、水180gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度9.2%の顔料分散液(1)−6を590g得た。粘度:1.6mPa・S。
実施例(1)−7
粉体のアゾ顔料(1)−4、90.0gに分散剤(メタクリル酸ベンジル(70.2モル%)、メタクリル酸(29.8モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=31,000、酸価106mgKOH)225.0g(固形分含率20.0%、固形分45.0g)、水94.1gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで3時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度12.7重量%の粗顔料分散液(1)−6を518g得た(平均体積粒子径Mv=88.3nm)。
得られた粗顔料分散液(1)−6 518gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を0.7g、6.18%のホウ酸水溶液4.9g、水140gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度9.9%の顔料分散液(1)−7を620g得た。粘度:1.8mPa・S。
実施例(1)−8
粉体のアゾ顔料(1)−4、110.0gに分散剤(メタクリル酸ベンジル(76.7モル%)、メタクリル酸(23.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=36,000、酸価81mgKOH)220g(固形分含率25.0%、固形分55.0g)、水170gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで3時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度13.2重量%の粗顔料分散液(1)−7を583g得た(平均体積粒子径Mv=89.5nm)。
得られた粗顔料分散液(1)−7、583gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を0.8g、6.18%のホウ酸水溶液5.8g、水180gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度11.0%の顔料分散液(1)−8を560g得た。粘度:2.4mPa・S
実施例(1)−9
粉体のアゾ顔料(1)−4、80.0gに合成例(1)−6で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=83,000、酸価140mgKOH)129.8g(固形分含率30.8%、固形分40.0g)、水190.2gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで5時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度12.0重量%の粗顔料分散液(1)−8を518g得た。
得られた粗顔料分散液(1)−8 518gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を1.3g、6.18%のホウ酸水溶液9.4gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度9.9%の顔料分散液(1)−9を580g得た。粘度:2.5mPa・S。
実施例(1)−10
粉体のアゾ顔料(1)−4を158.4gに合成例(1)−6で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=83,000、酸価140mgKOH)257.1g(固形分含率30.8%、固形分79.2g)、水450gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで8時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度14.9重量%の粗顔料分散液(1)−9を740g得た(平均体積粒子径Mv=90.8nm)。
得られた粗顔料分散液(1)−9、740gに水300gを加え、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.3%の顔料分散液(1)−10を950g得た。粘度:2.6mPa・S。
実施例(1)−11
粉体のアゾ顔料(1)−4を90.0gに合成例(1)−7で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=25,000、酸価128mgKOH)128.6g(固形分含率35%、固形分45.0g)、水260gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで7時間分散し水で洗浄して、、顔料濃度14.2重量%の粗顔料分散液(1)−10を520g得た(平均体積粒子径Mv=91.9nm)。
得られた粗顔料分散液(1)−10、520gに水150gを加え、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.3%の顔料分散液(1)−11を650g得た。粘度:2.7mPa・S。
実施例(1)−12
粉体のアゾ顔料(1)−4を120.0gに合成例(1)−6で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=83,000、酸価140mgKOH)194.8g(固形分含率30.8%、固形分60.0g)、水300gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで12時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度13.9重量%の粗顔料分散液(1)−11を750g得た(平均体積粒子径Mv=92.6nm)。
得られた粗顔料分散液(1)−11、225gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を0.3g、6.18%のホウ酸水溶液2.3g、水60gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.6%の顔料分散液(1)−12を270g得た。粘度:2.5mPa・S。
実施例(1)−13
粗顔料分散液(1)−11、233gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を2.0g、6.18%のホウ酸水溶液14.3g、水60gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度9.4%の顔料分散液(1)−13を310g得た。粘度:2.7mPa・S。
実施例(1)−14
粗顔料分散液(1)−11、292gにデナコールEX−521(ナガセケムテックス株式会社製)を3.0g、6.18%のホウ酸水溶液13.9g、水50gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.3%の顔料分散液(1)−14を340g得た。粘度:2.8mPa・S。
実施例(1)−15
粉体のアゾ顔料(1)−4を90.0gに合成例(1)−11で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=61,000、酸価136mgKOH)150g(固形分含率30.0%、固形分45.0g)、水200gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2,400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで9時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度13.1重量%の粗顔料分散液(1)−12を660g得た(平均体積粒子径Mv=96.0nm)。
得られた粗顔料分散液(1)−12、320gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を0.4g、6.18%のホウ酸水溶液3.2g、水80gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7,000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.3%の顔料分散液(1)−15を320g得た。粘度:2.2mPa・S。
実施例(1)−16
粉体のアゾ顔料(1)−4を120.0gに合成例(1)−10で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=41,000、酸価135mgKOH)201g(固形分含率25.0%、固形分60.3g)、水300gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2,400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで4時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度12.3重量%の粗顔料分散液(1)−13を830g得た(平均体積粒子径Mv=89.4nm)。
得られた粗顔料分散液(1)−13、417gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を0.5g、6.18%のホウ酸水溶液3.9g、水30gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7,000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.4%の顔料分散液(1)−16を430g得た。粘度:2.0mPa・S。
実施例(1)−17
粉体のアゾ顔料(1)−4を70.0gに合成例(1)−12で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(52.4モル%)、メタクリル酸(47.6モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=83,000、酸価195mgKOH)116.7g(固形分含率30.0%、固形分35.0g)、水150gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2,400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで14時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度13.1重量%の粗顔料分散液(1)−14を435g得た(平均体積粒子径Mv=90.6nm)。
得られた粗顔料分散液(1)−14、435gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を2.8g、6.18%のホウ酸水溶液2.0g、水70gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7,000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度9.3%の顔料分散液(1)−17を530g得た。粘度:2.9mPa・S。
実施例(1)−18
粉体のアゾ顔料(1)−1を90.0gに合成例(1)−6で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=83,000、酸価140mgKOH)146.0g(固形分含率30.8%、固形分45.0g)、水200gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで18時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度12.0重量%の粗顔料分散液(1)−15を590g得た(平均体積粒子径Mv=98.9nm)。
得られた粗顔料分散液(1)−15、590gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を3.5g、6.18%のホウ酸水溶液24.8gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度9.9%の顔料分散液(1)−18を620g得た。粘度:2.6mPa・S。
実施例(1)−19
粉体のアゾ顔料(1)−4を90.0gに合成例(1)−6で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=83,000、酸価140mgKOH)292.0g(固形分含率30.8%、固形分90.0g)、水200gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで10時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度11.6重量%の粗顔料分散液(1)−16を595g得た(平均体積粒子径Mv=95.6nm)。
得られた粗顔料分散液(1)−16、595gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を6.8g、6.18%のホウ酸水溶液48.3g、水40gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.3%の顔料分散液(1)−19を530g得た。粘度:2.9mPa・S。
実施例(1)−20
実施例(1)−9のアゾ顔料をアゾ顔料(1)−5に変えて顔料分散液(1)−20を作成した。分散に9時間要した(平均体積粒子径Mv=92.6nm)。粘度:2.4mPa・S。
実施例(1)−21
実施例(1)−9のアゾ顔料をアゾ顔料(1)−6に変えて顔料分散液(1)−21を作成した。分散に12時間要した(平均体積粒子径Mv=95.1nm)。粘度:2.5mPa・S。
実施例(1)−22
実施例(1)−9のアゾ顔料をアゾ顔料(1)−4とアゾ顔料(1)−2の混合物(混合比:(1)−4/(1)−2=90/10)に変えて顔料分散液(1)−22を作成した。分散に12時間要した(平均体積粒子径Mv=94.3nm)。粘度:2.4mPa・S。
実施例(1)−23
実施例(1)−9のアゾ顔料をアゾ顔料(1)−4とアゾ顔料(1)−3の混合物(混合比:(1)−4/(1)−3=75/25)に変えて顔料分散液(1)−23を作成した。分散に11時間要した(平均体積粒子径Mv=91.6nm)。粘度:2.6mPa・S。
実施例(1)−24
粉体のアゾ顔料(1)−4を90.0gに合成例(1)−13で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=150,000、酸価142mgKOH)180.0g(固形分含率25%、固形分45.0g)、水200gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで16時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度13.1重量%の粗顔料分散液(1)−17を515g得た(平均体積粒子径Mv=94.5nm)。
得られた粗顔料分散液(1)−17、515gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を3.3g、6.18%のホウ酸水溶液23.6g、水80gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量150,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度9.9%の顔料分散液(1)−24を520g得た。粘度:2.9mPa・S。
実施例(1)−25
粉体のアゾ顔料(1)−4を90.0gに合成例(1)−14で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=15,000、酸価123mgKOH)128.6g(固形分含率35%、固形分45.0g)、水200gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで6時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度12.6重量%の粗顔料分散液(1)−18を680g得た(平均体積粒子径Mv=91.8nm)。
得られた粗顔料分散液(1)−18、680gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を4.0g、6.18%のホウ酸水溶液28.8g、水150gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量10,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度9.6%の顔料分散液(1)−25を620g得た。粘度:1.5mPa・S。
実施例(1)−26
粉体のアゾ顔料(1)−4、110.0gに合成例(1)−8で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(70.2モル%)、メタクリル酸(29.8モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=31,000、酸価106mgKOH)165.0g(固形分含率20.0%、固形分33.0g)、水225gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで3時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度15.0重量%の粗顔料分散液(1)−19を526g得た(平均体積粒子径Mv=89.5nm)。
得られた粗顔料分散液(1)−19、526gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を0.5g、6.18%のホウ酸水溶液3.6g、水260gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.3%の顔料分散液(1)−26を650g得た。粘度:2.0mPa・S。
実施例(1)−27
粉体のアゾ顔料(1)−4、110.0gに合成例(1)−9で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(76.7モル%)、メタクリル酸(23.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=36,000、酸価81mgKOH)132g(固形分含率25.0%、固形分33.0g)、水260gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで7時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度12.0重量%の粗顔料分散液(1)−20を667g得た(平均体積粒子径Mv=91.3nm)。
得られた粗顔料分散液(1)−20 667gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を0.5g、6.18%のホウ酸水溶液3.6g、水130gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度11.5%の顔料分散液(1)−27を580g得た。粘度:2.4mPa・S。
実施例(1)−28
粉体のアゾ顔料(1)−4を固形分70.0gに合成例(1)−15で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(28.8モル%)、メタクリル酸(71.2モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=56,000、酸価343mgKOH)116.7g(固形分含率30.0%、固形分35.0g)、水200gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2,400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで18時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度12.5重量%の粗顔料分散液(1)−21を460g得た。(平均体積粒子径Mv=97.1nm)
得られた粗顔料分散液(1)−21、460gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を2.8g、6.18%のホウ酸水溶液20.2g、水50gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7,000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度9.9%の顔料分散液(1)−28を520g得た。粘度:3.2mPa・S。
実施例(1)−29
粉体のアゾ顔料(1)−4を70.0gに合成例(1)−16で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(91.6モル%)、メタクリル酸(8.4モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=83,000、酸価27mgKOH)175.0g(固形分含率20.0%、固形分35.0g)、水200gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2,400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで12時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度12.6重量%の粗顔料分散液(1)−22を470g得た(平均体積粒子径Mv=91.5nm)。
得られた粗顔料分散液(1)−22、470gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を0.62g、6.18%のホウ酸水溶液4.4g、水130gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7,000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.0%の顔料分散液(1)−29を490g得た。粘度:2.5mPa・S。
実施例(1)−30
実施例(1)−9の分散剤を、オレイン酸ナトリウム40gに変え、架橋を行わずに顔料分散液(1)−30を作成した(平均体積粒子径Mv=95.1nm)。粘度:1.8mPa・S。
実施例(1)−31
実施例(1)−9の分散剤の量を26.0gに変えて顔料分散液(1)−31を作成した(平均体積粒子径Mv=95.4nm)。粘度:2.1mPa・S。
実施例(1)−32
実施例(1)−9の分散剤の量を285gに変えて顔料分散液(1)−32を作成した(平均体積粒子径Mv=97.9nm)。粘度:3.4mPa・S。
実施例(1)−33
実施例(1)−9の分散剤をメタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=250,000、酸価=146mgKOH/gのポリマー200g(固形分含率20%、固形分40.0g)に変えて顔料分散液(1)−33を作成しようとしたが、架橋反応時にゲル化してしまい、目的の分散物は得られなかった。
実施例(1)−34
実施例(1)−9の分散剤をメタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=5,000、酸価=120mgKOH/gのポリマー114.3g(固形分含率35%、固形分40.0g)に変えて顔料分散液(1)−34を作成した。分散に5時間要した。(平均体積粒子径Mv=95.1nm)粘度:1.5mPa・S。
比較例(1)−1
実施例(1)−9のアゾ顔料(1)−4を、P.Y.180の粉体80.0gに変えて比較顔料分散液(1)−1を作成したが、平均体積粒子径Mvは150nm以下にならなかった(平均体積粒子径Mv=154.7nm)。粘度:2.6mPa・S。
比較例(1)−2
実施例(1)−9のアゾ顔料(1)−4を、P.Y.155の粉体80.0gに変えて顔料分散液(1)−2を作成した(平均体積粒子径Mv=91.0nm)。粘度:2.7mPa・S。
Figure 0005856861
Figure 0005856861
・数平均分子量(Mw):アジレント社製のGPCで測定した。
・酸価:三菱化学製の自動滴定装置GT−100を用いて測定した。
(測定条件)
滴定液:N/100水酸化ナトリウム溶液
モード:TEST
検出:mV Sens
注入速度:100μL/s
最大的定量:20.0mL
試料0.5gを100mLビーカーに精秤し、THF55mLを加えて攪拌溶解し、超純水5mLを加える。この溶液について下記滴定条件で測定する。同様にブランク試験を行い、次式より含量を算出する。
Figure 0005856861
・架橋度:〔架橋剤を加えたことによる理論上の酸価の減少量〕を減少酸価として、架橋剤を反応させる前の酸価に対する減少酸価の割合、すなわち、〔減少酸価〕/〔分散剤の酸価〕で算出した。
〔実施例(1)−I〕(顔料分散物)
実施例(1)−1〜(1)−29、(1)−31〜(1)−34、及び比較例(1)−1より得られた顔料分散液の評価結果を表4にまとめる。
〔分散性〕
本発明の分散性は、顔料分散を行った際に、分散時間が15時間以内に体積平均粒子径が100nm以下になったものを◎、20時間以内に100nm以下になったものを○、20時間より長くかかったが100nm以下になったものを△、100nm以下にならなかったものを×として評価した。
〔保存安定性〕
上記実施例(1)−1〜(1)−29、(1)−31〜(1)−34、及び比較例(1)−1で作製した顔料分散液をそれぞれ60℃にて2週間静置した後、粘度、粒子径の変化率を測定した。両者の変化率が5%以内のものを◎、片方は5%以内だが片方は10%以内のものを○、両者とも10%以内のものを△、どちらかでも10%より大きいのものを×として評価した。
〔初期粘度〕
上記実施例(1)−1〜(1)−29、(1)−31〜(1)−34、及び比較例(1)−1で作製した顔料分散液の初期粘度が、3.0以下のものを○、3.0より大きいのものを×として評価する。
Figure 0005856861
〔実施例(1)−II〕
以下に本発明のインクジェット記録用顔料インクの実施例を示す。
本発明のインクジェット記録用顔料インクは、以下の条件で作成して評価した。
〔顔料インク〕
実施例(1)−1で作製した顔料分散液(1)−1 27.78gに、水12.10g、2−ピロリジノン1.65g、グリセロール8.25g、1,2−ヘキサンジオール2.20g、エチレングリコール2.75g、サーフィノール465、0.28gの混合溶液を加え、十分に攪拌し、顔料濃度5wt%の顔料インク(1)−1を55g得た。
同様にして顔料濃度が5wt%になるように実施例(1)−1〜(1)−32、(1)−34、比較例(1)−1〜(1)−2の顔料分散液を用いて、それぞれ実施例(1)−1〜(1)−32、(1)−34、比較例(1)−1〜(1)−2の顔料インクを得た。
また、比較顔料インク(1)−3としてエプソン社製顔料インクICY−42、比較顔料インク(1)−4として、キヤノン社製顔料インクPGI−2Yを用いる。
実施例および比較例の顔料分散液を用いた顔料インクの評価を表5にまとめる。
〔評価〕
上記水系インクをイエローインクとし、市販のセイコーエプソン社製のプリンター(型番:PX−V630)を用い、セイコーエプソン社製写真紙クリスピア、キヤノン社製PT−101、及びHP社製アドバンスフォトペーパーに推奨モードきれいでベタ印字する。
〔印画物の品質〕
セイコーエプソン社製写真紙クリスピア、キヤノン社製PT−101、及びHP社製アドバンスフォトペーパーにベタ印字したサンプルを目視にて評価を行った。ムラがなく、光沢が良好なものを◎、ムラはないが、光沢が不十分なものを○、ムラがあるが、光沢が良好なものを△、ムラがあり、光沢が不十分なものを×として評価する。
〔保存安定性〕
顔料インクをそれぞれ60℃にて2週間静置した後、粘度、粒子径の変化率を測定した。両者の変化率が5%以内のものを◎、片方は5%以内だが片方は10%以内のものを○、両者とも10%以内のものを△、どちらかでも10%以上のものを×として評価する。
〔濃度〕
キヤノン社製PT−101にベタ印字したサンプルの光学濃度を測定した。2.2以上出ているものを○、2.0以上のものを△、2.0未満のものを×として評価する。
〔耐擦過性〕
セイコーエプソン社製クリスピアにベタ印画した画像を、消しゴムでこすった後の画像を目視にて判断した。前後で大きな変化がないものを○、変化が認められるものを×として評価する。
Figure 0005856861
Figure 0005856861
〔合成例(2)−1〕
Figure 0005856861
[合成例(2)−1]
式(2)−1の化合物11.5gを酢酸50gに懸濁させ、内温が20℃〜30℃になるように43%ニトロシル硫酸の硫酸溶液を滴下した。内温20℃にて1時間攪拌した後、尿素0.1gを添加してジアゾニウム塩溶液を得た。別に式(2)−1の化合物10gを酢酸100mLに溶解させ、上述のジアゾニウム塩溶液に内温が20℃〜25℃になるように滴下した。内温20℃にて1時間攪拌し、アゾ化合物(2)の均一反応液を得た。別に水150gを用意し、内温20℃〜25℃にて上述のアゾ化合物(2)の均一反応液を滴下した。析出している固体を濾別した後、水で十分にかけ洗いを行い、水200mLに懸濁させ、28%アンモニア水溶液を添加してpHを6.2に調整した。析出している固体を濾別して、水で十分にかけ洗い、非晶質なアゾ化合物(2)を得た。
得られたアゾ化合物(2)の1次粒子の長軸方向の長さは、約0.2μmであった。
水分測定を行ったところ、水の含率が68%だった。
アゾ化合物(2)のX線回折の測定を上記の条件により行ったところ、特徴的なX線回折ピークが見られなかった。
CuKα特性X線回折図を図5に示す。
得られた非晶質な含水のアゾ化合物(2)40gをエチレングリコール30mLに懸濁させた。内温80℃まで昇温した後、同温度にて2時間攪拌した。内温30℃まで冷却した後、析出している固体を濾別し、(2)−δ型結晶形態のアゾ顔料(2)−1を11g得た。
得られたアゾ顔料(2)−1の1次粒子の長軸方向の長さは、約0.5μmであった。
得られたアゾ顔料(2)−1のX線回折の測定を上記の条件により行ったところ、ブラッグ角(2θ±0.2°)が4.8°、7.2°、9.7°、20.0°17.3°、26.0°および26.7°に特徴的なX線回折ピークを示した。
CuKα特性X線回折図を図6に示す。
[合成例(2)−2]
得られたアゾ顔料(2)−1についてソルトミリングを行い、一次粒子の長軸方向の長さが0.05μmのアゾ顔料(2)−2を得た。得られたアゾ顔料(2)−2のX線回折の測定を上記の条件により行ったところ、ブラッグ角(2θ±0.2°)が4.8°、7.2°、9.7°、20.0°17.3°、26.0°および26.7°に特徴的なX線回折ピークを示した。
(2)−α型結晶形態アゾ顔料(2)−2のCuKα特性X線回折図を図7に示す。
[合成例(2)−3]
アゾ顔料(2)−1をソルトミリングに供し、ブラッグ角(2θ±0.2°)が4.8°、7.2°、9.7°、20.0°17.3°、26.0°および26.7°に特徴的なX線回折ピークを示し、一次粒子の長軸方向の長さが0.1μmのアゾ顔料(2)−3、一次粒子の長軸方向の長さが0.2μmのアゾ顔料(2)−4、が得られた。
[合成例(2)−4]
合成例(2)−1において、エチレングリコールを30mLから80mLに増量した以外は同じ操作をすることで、一次粒子の長軸方向の長さが2μmのアゾ顔料(2)−5、を得た。さらに、合成例(2)−1で得た非晶質なアゾ化合物(2)を乾燥させ、エチレングリコール50mLを加え、その後の操作は合成例(2)−1と同じ操作をすることで、一次粒子の長軸方向の長さが10μmのアゾ顔料(2)−6を得た。いずれのアゾ顔料もブラッグ角(2θ±0.2°)が4.8°、7.2°、9.7°、20.0°17.3°、26.0°および26.7°に特徴的なX線回折ピークを示した。
[合成例(2)−5]
式(2)−1の化合物、67.5gをリン酸530mLに溶解させ、氷冷して内温を3℃まで冷却した。内温が4℃以下になるように15分間かけて亜硝酸ナトリウム26.9gを分割して添加した。添加終了後、同温度にて50分間攪拌し、尿素18.6gを分割して添加し、ジアゾニウム塩溶液を得た。別に式(3)の化合物47.9gをメタノール1680mLに加え、還流下完溶させた。氷冷して内温を0℃まで冷却し、ここに上述のジアゾニウム塩溶液を内温が10℃以下になるように30分かけて添加した。内温5℃にて1時間30分攪拌した後、水1.6Lに添加し、30分間攪拌した。析出している結晶を濾別し、水1Lでかけ洗った。得られた結晶を水2.5Lに懸濁させ、28%アンモニア水を加えてpHが6.1になるように調製した。結晶を濾別し、水で十分にかけ洗いを行い、(2)−γ型結晶形態アゾ顔料(2)−9を得た。得られた結晶をアセトン1.5Lに懸濁させ、昇温して還流下2時間攪拌した。結晶を熱時にて濾別して、アセトンで十分かけ洗いを行い、(2)−β型結晶形態アゾ顔料(2)−8を103.5g得た。
得られた(2)−β型結晶形態アゾ顔料(2)−8を60℃24時間乾燥させ、α型結晶形態アゾ顔料(2)−7を92.8g(収率88.8%)得た。
得られた(2)−γ型結晶形態アゾ顔料(2)−9を透過型顕微鏡(日本電子(株)製:JEM−1010電子顕微鏡)で目視にて観察したところ、1次粒子の長軸方向の長さは、約0.5μmであった。
(2)−γ型結晶形態顔料のX線回折の測定を上記の条件により行ったところ、ブラッグ角(2θ±0.2°)が5.9°、7.0°、10.4°および23.5°に特徴的なX線回折ピークを示した。
得られた(2)−β型結晶形態アゾ顔料(2)−8を透過型顕微鏡(日本電子(株)製:JEM−1010電子顕微鏡)で目視にて観察したところ、1次粒子の長軸方向の長さは、約10μmであった。
(2)−β型結晶形態顔料(2)−8のX線回折の測定を上記の条件により行ったところ、ブラッグ角(2θ±0.2°)が6.3°、6.4°及び22.3°に特徴的なX線回折ピークを示した。
得られた(2)−α型結晶形態アゾ顔料(2)−7を透過型顕微鏡(日本電子(株)製:JEM−1010電子顕微鏡)で目視にて観察したところ、1次粒子の長軸方向の長さは、約10μmであった。
(2)−α型結晶形態顔料(2)−7のX線回折の測定を上記の条件により行ったところ、ブラッグ角(2θ±0.2°)が6.5°、7.1°、14.4°、21.8°および23.6°に特徴的なX線回折ピークを示した。
(2)−α型結晶形態アゾ顔料(2)−7のCuKα特性X線回折図を図8に示す。
(2)−β型結晶形態アゾ顔料(2)−8のCuKα特性X線回折図を図9に示す。
(2)−γ型結晶形態アゾ顔料(2)−9のCuKα特性X線回折図を図10に示す。
[合成例8](2)−ε型結晶形態アゾ顔料(2)−10の合成
式(2)−1の化合物67.5gをリン酸530mLに溶解させ、氷冷して内温を3℃まで冷却した。内温が4℃以下になるように15分間かけて亜硝酸ナトリウム26.9gを分割して添加した。添加終了後、同温度にて50分間攪拌し、尿素18.6gを分割して添加し、ジアゾニウム塩溶液を得た。別に式(3)で表される化合物47.9gをメタノール1680mLに加え、還流下完溶させた。氷冷して内温を0℃まで冷却し、ここに上述のジアゾニウム塩溶液を内温が10℃以下になるように30分かけて添加した。内温5℃にて1時間30分攪拌した後、水1.6Lに添加し、30分間攪拌した。析出している結晶を濾別し、水1Lでかけ洗った。得られた結晶を水2.5Lに懸濁させ、28%アンモニア水を加えてpHが6.1になるように調製した。結晶を濾別し、水で十分にかけ洗いを行い、60℃で24時間乾燥させ、下記式(2)で表される(2)−γ型結晶形態アゾ顔料(2)−2を得た。得られた(2)−γ型結晶形態アゾ顔料(2)−2をアセトン1.5Lに懸濁させ、昇温して還流下2時間攪拌した。結晶を熱時にて濾別して、アセトンで十分かけ洗いを行い、(2)−η型結晶形態アゾ顔料(2)−12を得た。得られたη型結晶形態アゾ顔料(2)−12を80℃にて15時間乾燥させ、下記式(2)で表されるε型結晶形態アゾ顔料(2)−10を98.5g得た。
得られた(2)−γ型結晶形態アゾ顔料(2)−2を透過型顕微鏡(日本電子(株)製:JEM−1010電子顕微鏡)で目視にて観察したところ、1次粒子の長軸方向の長さは、約2μmであった。
(2)−γ型結晶形態顔料(2)−2のX線回折の測定を上記の条件により行ったところ、ブラッグ角(2θ±0.2°)が5.9°、7.0°及び8.9°に特徴的なX線回折ピークを示した。
得られた(2)−η型結晶形態アゾ顔料(2)−12を透過型顕微鏡(日本電子(株)製:JEM−1010電子顕微鏡)で目視にて観察したところ、1次粒子の長軸方向の長さは、約15μmであった。
(2)−η型結晶形態アゾ顔料(2)−12のCuKα特性X線回折図を図13に示す。
η型結晶形態顔料(2)−12のX線回折の測定を上記の条件により行ったところ、ブラッグ角(2θ±0.2°)が4.8°、6.5°、9.2°、9.7°、13.0°及び24.4°に特徴的なX線回折ピークを示した。
得られた(2)−ε型結晶形態アゾ顔料(2)−10を透過型顕微鏡(日本電子(株)製:JE−1010電子顕微鏡)で目視にて観察したところ、1次粒子の長軸方向の長さは、約15μmであった。
CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)が4.9°、8.9°及び13.1°に特徴的X線回折ピークを有し、一次粒子の長軸方向の長さが10μmの(2)−ε型結晶形態アゾ顔料(2)−10のCuKα特性X線回折図を図11に示す。
[合成例9](2)−ζ型結晶形態アゾ顔料(2)−11の合成
11.8gの式(2)−1の化合物を酢酸50g、硫酸16gに溶解させ、氷冷して内温を5℃にした。内温が10℃以下になるようにニトロシル硫酸の43%硫酸溶液16.9gを滴下した。内温5℃にて1時間撹拌した後、尿素0.2gを添加し、同温度にて15分間撹拌し、ジアゾニウム塩溶液を得た。別に、10gの式(3)の化合物をメタノール350mLに懸濁させ、昇温して還流下30分間撹拌し、完溶させた。氷冷して内温5℃まで冷却し、上述のジアゾニウム塩溶液を内温が10℃以下になるように10分間かけて添加した。内温10℃にて2時間撹拌した後、析出している結晶を濾別し、メタノール200mLでかけ洗いした。水300mLに懸濁させ、28%アンモニア水を用いてpHを6.2に調整した。析出している結晶を濾別し、水で十分にかけ洗いを行い、(2)−ζ型結晶形態を有するアゾ顔料(2)−11を19.8g得た。
得られた(2)−ζ型結晶形態アゾ顔料(2)−11を透過型顕微鏡(日本電子(株)製:JEM−1010電子顕微鏡)で目視にて観察したところ、1次粒子の長軸方向の長さが0.5μmであった。
ζ型結晶形態顔料(2)−11のX線回折の測定を上記の条件により行ったところ、ブラッグ角(2θ±0.2°)が6.6°、9.2°、10.3°、21.4°及び25.6°に特徴的なX線回折ピークを示した。
(2)−ζ型結晶形態顔料(2)−11のCuKα特性X線回折図を図12に示す。
[合成例11]
上記(2)−ζ型結晶形態アゾ顔料(2)−11をエチレングリコールを用いて結晶変換することで、一次粒子の長軸方向の長さが80μmの(2)−δ型結晶形態アゾ顔料(2)−13を得た。得られたアゾ顔料(2)−13のX線回折の測定を上記の条件により行ったところ、ブラッグ角(2θ±0.2°)が4.8°、7.2°、9.7°、20.0°17.3°、26.0°および26.7°に特徴的なX線回折ピークを示した。(2)−δ型結晶形態アゾ顔料(2)−13のCuKα特性X線回折図を図14に示す。
〔実施例(2)−I〕
実施例(2)−1
ペースト状のアゾ顔料(2)−2を597.7g(固形分含率26.5%、固形分158.4g)に合成例(1)−6で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=83,000、酸価140mgKOH)257.1g(固形分含率30.8%、固形分79.2g)、水25.2gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで11時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度16.8重量%の粗顔料分散液(2)‐1を657g得た(平均体積粒子径Mv=92.0nm)。
得られた粗顔料分散液(2)‐1、657gに水400gを加え、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.6%の顔料分散液(2)−1を920g得た。粘度:2.4mPa・S。
実施例(2)−2
ペースト状のアゾ顔料(2)−2を350.2g(固形分含率25.7%、固形分90.0g)に合成例(1)−7で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=25,000、酸価128mgKOH)128.6g(固形分含率35%、固形分45.0g)を混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで8時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度12.6重量%の粗顔料分散液(2)‐2を590g得た(平均体積粒子径Mv=93.9nm)。
得られた粗顔料分散液(2)‐2、590gに水100gを加え、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度9.9%の顔料分散液(2)‐2を680g得た。粘度:1.9mPa・S。
実施例(2)−3
ペースト状のアゾ顔料(2)−2を604.0g(固形分含率26.5%、固形分160.0g)に合成例(1)−6で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=83,000、酸価140mgKOH)363.6g(固形分含率30.8%、固形分112.0g)、水2.4gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで15時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度13.3重量%の粗顔料分散液(2)‐3を928g得た(平均体積粒子径Mv=91.9nm)。
得られた粗顔料分散液(2)‐3、928gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を8.5g、6.18%のホウ酸水溶液60.3g、水234.6gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度9.0%の顔料分散液(2)‐3を1220g得た。粘度:2.7mPa・S。
実施例(2)−4
ペースト状のアゾ顔料(2)−2を597.7g(固形分含率26.5%、固形分158.4g)に合成例(1)−17で得られた分散剤(メタクリル酸メチル(47.8モル%)、メタクリル酸(31.8モル%)、メタクリル酸2−エチルヘキシル(20.4モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=83,000、酸価154mgKOH)225.0g(固形分含率35.2%、固形分79.2g)、水57.3gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで25時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度18.6重量%の粗顔料分散液(2)‐4を657g得た(平均体積粒子径Mv=97.6nm)。
得られた粗顔料分散液(2)‐4、657gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を6.0g、6.18%のホウ酸水溶液42.7g、水514gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度8.7%の顔料分散液(2)‐4を1190g得た。粘度:2.3mPa・S。
実施例(2)−5
ペースト状のアゾ顔料(2)−2を389.0g(固形分含率25.7%、固形分100.0g)に合成例(1)−6で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=83,000、酸価140mgKOH)97.3g(固形分含率30.8%、固形分30.0g)、水13.5gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで16時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度10.2重量%の粗顔料分散液(2)‐5を550g得た(平均体積粒子径Mv=96.5nm)。
得られた粗顔料分散液(2)‐5、550gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を1.63g、6.18%のホウ酸水溶液11.67gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度9.9%の顔料分散液(2)‐5を520g得た。粘度:2.0mPa・S。
実施例(2)−6
ペースト状のアゾ顔料(2)−2を350.3g(固形分含率25.7%、固形分90.0g)に合成例(1)−6で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=83,000、酸価140mgKOH)146.0g(固形分含率30.8%、固形分45.0g)、水3.8gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで10時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度12.0重量%の粗顔料分散液(2)‐6を606g得た(平均体積粒子径Mv=91.9nm)。
得られた粗顔料分散液(2)‐6 606gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を3.6g、6.18%のホウ酸水溶液25.5g、水61.0gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.8%の顔料分散液(2)‐6を580g得た。粘度:2.2mPa・S
実施例(2)−7
ペースト状のアゾ顔料(2)−2を311.3g(固形分含率25.7%、固形分80.0g)に合成例(1)−6で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=83,000、酸価140mgKOH)103.9g(固形分含率30.8%、固形分32.0g)を混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで23時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度10.5重量%の粗顔料分散液(2)‐7を656g得た(平均体積粒子径Mv=93.9nm)。
得られた粗顔料分散液(2)‐7、656gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を2.7g、6.18%のホウ酸水溶液19.3g、水10gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.9%の顔料分散液(2)−7を615g得た。粘度:2.2mPa・S。
実施例(2)−8
ペースト状のアゾ顔料(2)−2を622.6g(固形分含率25.7%、固形分160.0g)に合成例(1)−7で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=25,000、酸価128mgKOH)228.6g(固形分含率35%、固形分80.0g)を混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで15時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度13.0重量%の粗顔料分散液(2)‐8を1100g得た(平均体積粒子径Mv=89.2nm)。
得られた粗顔料分散液(2)‐8、550gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を3.50g、6.18%のホウ酸水溶液25.03g、水150を加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.2%の顔料分散液(2)‐8を700g得た。粘度:1.6mPa・S。
実施例(2)−9
上記実施例(2)−8で得られた粗顔料分散液(2)−8(顔料濃度13wt%)550gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を0.75g、6.18%のホウ酸水溶液5.36g、水150gを加え、70℃5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、さらに遠心分離機で粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度9.2%の顔料分散液(2)‐9を760g得た。粘度:1.5mPa・S。
実施例(2)−10
ペースト状のアゾ顔料(2)−2を466.9g(固形分含率25.7%、固形分120.0g)に合成例(1)−6で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=83,000、酸価140mgKOH)194.8g(固形分含率30.8%、固形分60.0g)を混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで18時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度11.3重量%の粗顔料分散液(2)‐9を900.8g得た(平均体積粒子径Mv=92.6nm)。
得られた粗顔料分散液(2)‐9、270gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を0.3g、6.18%のホウ酸水溶液2.3g、水30gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.1%の顔料分散液(2)−10を290g得た。粘度:2.4mPa・S。
実施例(2)−11
粗顔料分散液(2)‐9 280gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を2.0g、6.18%のホウ酸水溶液14.3g、水15gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.4%の顔料分散液(2)‐11を280g得た。粘度:2.5mPa・S。
実施例(2)−12
粗顔料分散液(2)‐9 350.8gにデナコールEX−521(ナガセケムテックス株式会社製)を3.0g、6.18%のホウ酸水溶液13.9g、水20gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.8%の顔料分散液(2)‐12を320g得た。粘度:2.8mPa・S。
実施例(2)−13
ペースト状のアゾ顔料(2)−2を622.6g(固形分含率25.7%、固形分160.0g)に合成例(1)−7で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=25,000、酸価128mgKOH)182.9g(固形分含率35.0%、固形分64.0g)を混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで22時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度10.7重量%の粗顔料分散液(2)‐10を1355g得た((平均体積粒子径Mv=90.8nm)。
得られた粗顔料分散液(2)‐10、700gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を2.9g、6.18%のホウ酸水溶液21.0g、水15gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度11.4%の顔料分散液(2)‐13を630g得た。粘度:1.6mPa・S。
実施例(2)−14
得られた粗顔料分散液(2)‐10、655gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を0.6g、6.18%のホウ酸水溶液4.2g、水30gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.5%の顔料分散液(2)‐14を610g得た。粘度:1.5mPa・S。
実施例(2)−15
ペースト状のアゾ顔料(2)−2を622.6g(固形分含率25.7%、固形分160.0g)に合成例(1)−7で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=25,000、酸価128mgKOH)139.1g(固形分含率35.0%、固形分48.0g)を混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで22時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度11.3重量%の粗顔料分散液(2)‐11を1407g得た(平均体積粒子径Mv=91.2nm)。
得られた粗顔料分散液(2)‐11、707gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を2.4g、6.18%のホウ酸水溶液17.1g、水60gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.5%の顔料分散液(2)‐15を690g得た。粘度:1.6mPa・S。
実施例(2)−16
粗顔料分散液(2)‐11、700gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を1.0g、6.18%のホウ酸水溶液7.2g、水60gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度9.8%の顔料分散液(2)‐16を750g得た。粘度:1.5mPa・S。
実施例(2)−17
ペースト状のアゾ顔料(2)−2を350.2g(固形分含率25.7%、固形分90.0g)に合成例(1)−9で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(76.7モル%)、メタクリル酸(23.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=36,000、酸価81mgKOH)180g(固形分含率25.0%、固形分45.0g)を混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2,400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで16時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度5.4重量%の粗顔料分散液(2)‐12を930g得た((平均体積粒子径Mv=97.9nm)。
得られた粗顔料分散液(2)‐12、900gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を0.5g、6.18%のホウ酸水溶液3.7gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7,000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.6%の顔料分散液(2)‐17を410g得た。粘度:2.0mPa・S。
実施例(2)−18
ペースト状のアゾ顔料(2)−2を350.2g(固形分含率25.7%、固形分90.0g)に合成例(1)−6で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=61,000、酸価136mgKOH)150g(固形分含率30.0%、固形分45.0g)を混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2,400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで9時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度10.5重量%の粗顔料分散液(2)‐13を825g得た(平均体積粒子径Mv=95.2nm)。
得られた粗顔料分散液(2)‐13、400gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を0.4g、6.18%のホウ酸水溶液3.2gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7,000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度8.7%の顔料分散液(2)‐18を380g得た。粘度:1.9mPa・S。
実施例(2)−19
粗顔料分散液(2)‐13、400gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を2.1g、6.18%のホウ酸水溶液14.8gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、水で洗浄して、顔料濃度10.5%の顔料分散液(2)‐19を350g得た。粘度:2.4mPa・S。
実施例(2)−20
ペースト状のアゾ顔料(2)−2を469.3g(固形分含率25.7%、固形分120.0g)に合成例(1)−10で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=41,000、酸価135mgKOH)201g(固形分含率25.0%、固形分60.3g)を混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2,400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで4時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度13.9重量%の粗顔料分散液(2)‐14を736g得た(平均体積粒子径Mv=90.4nm)。
得られた粗顔料分散液(2)‐14 370gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を0.5g、6.18%のホウ酸水溶液3.9gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7,000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.9%の顔料分散液(2)‐20を410g得た。粘度:2.1mPa・S。
実施例(2)−21
粗顔料分散液(2)‐14、365gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を2.5g、6.18%のホウ酸水溶液17.8gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、水で洗浄して、顔料濃度10.5%の顔料分散液(2)‐21を430g得た。粘度:2.2mPa・S。
実施例(2)−22
ペースト状のアゾ顔料(2)−2を273.1g(固形分含率25.7%、固形分70.0g)に合成例(1)−8で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(70.2モル%)、メタクリル酸(29.8モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=31,000、酸価106mgKOH)175.5g(固形分含率20.0%、固形分35.1g)を混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2,400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで12時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度10.4重量%の粗顔料分散液(2)‐15を501g得た(平均体積粒子径Mv=96.8nm)。
得られた粗顔料分散液(2)‐15 501gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を0.6g、6.18%のホウ酸水溶液3.9gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7,000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.9%の顔料分散液(2)‐22を420g得た。粘度:2.2mPa・S。
実施例(2)−23
ペースト状のアゾ顔料(2)−2を273.1g(固形分含率25.7%、固形分70.0g)に合成例(1)−12で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(52.4モル%)、メタクリル酸(47.6モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=83,000、酸価195mgKOH)116.7g(固形分含率30.0%、固形分35.0g)を混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2,400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで19時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度12.4重量%の粗顔料分散液(2)‐16を460g得た(平均体積粒子径Mv=90.6nm)。
得られた粗顔料分散液(2)‐16 460gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を2.8g、6.18%のホウ酸水溶液2.0g、水70gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7,000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.2%の顔料分散液(2)‐23を480g得た。粘度:2.8mPa・S。
実施例(2)−24
ペースト状のアゾ顔料(2)−1を295.1g(固形分含率30.5%、固形分90.0g)に合成例(1)−6で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=83,000、酸価140mgKOH)146.0g(固形分含率30.8%、固形分45.0g)、水3.8gを混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで28時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度10.4重量%の粗顔料分散液(2)‐17を680g得た(平均体積粒子径Mv=98.9nm)。
得られた粗顔料分散液(2)‐17 680gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を3.5g、6.18%のホウ酸水溶液24.8gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.1%の顔料分散液(2)‐24を610g得た。粘度:2.5mPa・S。
実施例(2)−25
ペースト状のアゾ顔料(2)−1を524.6g(固形分含率30.5%、固形分160.0g)に合成例(1)−7で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=25,000、酸価128mgKOH)228.6g(固形分含率35%、固形分80.0g)を混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで24時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度12.7重量%の粗顔料分散液(2)‐18を1150g得た(平均体積粒子径Mv=95.4nm)。
得られた粗顔料分散液(2)‐18 1150gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を7.2g、6.18%のホウ酸水溶液51.2g、水300gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.1%の顔料分散液(2)‐25を1320g得た。粘度:1.6mPa・S。
実施例(2)−26
ペースト状のアゾ顔料(2)−2を350.3g(固形分含率25.7%、固形分90.0g)に合成例(1)−6で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=83,000、酸価140mgKOH)292.0g(固形分含率30.8%、固形分90.0g)を混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで10時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度11.9重量%の粗顔料分散液(2)‐19 を580g得た(平均体積粒子径Mv=94.5nm)。
得られた粗顔料分散液(2)‐19 580gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を6.8g、6.18%のホウ酸水溶液48.3g、水50gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.1%の顔料分散液(2)‐26を540g得た。粘度:2.9mPa・S。
実施例(2)−27
実施例(2)−6のアゾ顔料をアゾ顔料(2)−3に変えて顔料分散液(2)‐27を作成した。分散に11時間要した(平均体積粒子径Mv=91.3nm)。粘度:2.4mPa・S。
実施例(2)−28
実施例(2)−6のアゾ顔料をアゾ顔料(2)−4に変えて顔料分散液(2)‐28を作成した。分散に15時間要した(平均体積粒子径Mv=93.6nm)。粘度:2.5mPa・S。
実施例(2)−29
実施例(2)−6のアゾ顔料をアゾ顔料(2)−5に変えて顔料分散液(2)‐29を作成した。分散に31時間要した(平均体積粒子径Mv=98.4nm)。粘度:2.6mPa・S。
実施例(2)−30
実施例(2)−6のアゾ顔料をアゾ顔料(2)−6に変えて顔料分散液(2)‐30を作成した。分散に35時間要した(平均体積粒子径Mv=94.8nm)。粘度:2.6mPa・S。
実施例(2)−31
実施例(2)−6のアゾ顔料をアゾ顔料(2)−2とアゾ顔料(2)−7の混合物(混合比:(2)−2/(2)−7=70/30)に変えて顔料分散液(2)‐31を作成した。分散に15時間要した(平均体積粒子径Mv=92.6nm)。粘度:2.4mPa・S。
実施例(2)−32
実施例(2)−6のアゾ顔料をアゾ顔料(2)−2とアゾ顔料(2)−8の混合物(混合比:(2)−2/(2)−8=90/10)に変えて顔料分散液(2)‐32を作成した。分散に11時間要した(平均体積粒子径Mv=96.4nm)。粘度:2.4mPa・S。
実施例(2)−33
実施例(2)−6のアゾ顔料をアゾ顔料(2)−2とアゾ顔料(2)−9の混合物(混合比:(2)−2/(2)−9=80/20)に変えて顔料分散液(2)‐33を作成した。分散に21時間要した(平均体積粒子径Mv=97.5nm)。粘度:2.5mPa・S。
実施例(2)−34
実施例(2)−6のアゾ顔料をアゾ顔料(2)−2とアゾ顔料(2)−10の混合物(混合比:(2)−2/(2)−10=70/30)に変えて顔料分散液(2)‐34を作成した。分散に22時間要した(平均体積粒子径Mv=94.3nm)。粘度:2.5mPa・S。
実施例(2)−35
実施例(2)−6のアゾ顔料をアゾ顔料(2)−2とアゾ顔料(2)−11の混合物(混合比:(2)−2/(2)−11=60/40)に変えて顔料分散液(2)‐35を作成した。分散に18時間要した(平均体積粒子径Mv=98.1nm)。粘度:2.4mPa・S。
実施例(2)−36
実施例(2)−6のアゾ顔料をアゾ顔料(2)−2とアゾ顔料(2)−12の混合物(混合比:(2)−2/(2)−12=90/10)に変えて顔料分散液(2)‐36を作成した。分散に18時間要した(平均体積粒子径Mv=92.1nm)。粘度:2.4mPa・S。
実施例(2)−37 実施例(2)−6のアゾ顔料をアゾ顔料(2)−2と非晶質なアゾ化合物(2)の混合物(混合比:(2)−2/非晶質(2)=90/10)に変えて顔料分散液(2)‐37を作成した。分散に22時間要した(平均体積粒子径Mv=98.9nm)。粘度:2.6mPa・S。
実施例(2)−38
ペースト状のアゾ顔料(2)−2を350.3g(固形分含率25.7%、固形分90.0g)に合成例(1)−13で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=150,000、酸価142mgKOH)180.0g(固形分含率25%、固形分45.0g)を混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで12時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度12.1重量%の粗顔料分散液(2)‐20を558g得た(平均体積粒子径Mv=94.5nm)。
得られた粗顔料分散液(2)‐20 558gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を3.3g、6.18%のホウ酸水溶液23.6g、水80gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量150,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度9.8%の顔料分散液(2)‐38を580g得た。粘度:2.9mPa・S。
実施例(2)−39
ペースト状のアゾ顔料(2)−2を350.3g(固形分含率25.7%、固形分90.0g)に合成例(1)−14で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=15,000、酸価123mgKOH)128.6g(固形分含率35%、固形分45.0g)を混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで8時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度13.4重量%の粗顔料分散液(2)‐21を614g得た(平均体積粒子径Mv=91.8nm)。
得られた粗顔料分散液(2)‐21 614gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を4.0g、6.18%のホウ酸水溶液28.8g、水150gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量10,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度9.6%の顔料分散液(2)‐39を740g得た。粘度:1.4mPa・S。
実施例(2)‐40
ペースト状の顔料(2)−2をを273.1g(固形分含率25.7%、固形分70.0g)に合成例(1)−15で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(28.8モル%)、メタクリル酸(71.2モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=56,000、酸価343mgKOH)116.7g(固形分含率30.0%、固形分35.0g)を混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2,400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで15時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度11.8重量%の粗顔料分散液(2)‐40を490g得た。(平均体積粒子径Mv=92.8nm)
得られた粗顔料分散液(2)‐40 490gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を2.8g、6.18%のホウ酸水溶液20.2g、水50gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7,000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度9.8%の顔料分散液(2)‐40を530g得た。粘度:3.2mPa・S。
実施例(2)‐41
ペースト状のアゾ顔料(2)−2を273.1g(固形分含率25.7%、固形分70.0g)に合成例(1)−16で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(91.6モル%)、メタクリル酸(8.4モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=83,000、酸価27mgKOH)175.0g(固形分含率20.0%、固形分35.0g)を混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2,400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで5時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度13.4重量%の粗顔料分散液(2)‐41を440g得た(平均体積粒子径Mv=92.0nm)。
得られた粗顔料分散液(2)−41、440gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を0.62g、6.18%のホウ酸水溶液4.4g、水130gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7,000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.1%の顔料分散液(2)‐41を500g得た。粘度:2.2mPa・S。
実施例(2)−42
実施例(2)−24の分散剤を、オレイン酸ナトリウム45gに変え、架橋を行わずに顔料分散液(2)−42を作成した(平均体積粒子径Mv=93.2nm)。粘度:1.4mPa・S。
実施例(2)‐43
実施例(2)−6の分散剤の量を29.2gに変えて顔料分散液(2)‐43を作成した(平均体積粒子径Mv=92.0nm)。粘度:1.4mPa・S。
実施例(2)‐44
実施例(2)−6の分散剤の量を321gに変えて顔料分散液(2)‐44を作成した(平均体積粒子径Mv=99.2nm)。粘度:3.3mPa・S。
実施例(2)‐45
実施例(2)−6の分散剤をメタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=250,000、酸価=146mgKOH/gのポリマー225g(固形分含率20%、固形分45g)に変えて顔料分散液(2)‐45を作成しようとしたが、架橋反応時にゲル化してしまい、目的の分散物は得られなかった。
実施例(2)‐46
実施例(2)−6の分散剤をメタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=5,000、酸価=120mgKOH/gのポリマー128.6g(固形分含率35%、固形分45g)に変えて顔料分散液(2)‐46を作成した。分散に8時間要した。(平均体積粒子径Mv=91.2nm)粘度:1.4mPa・S。
実施例(2)‐47
実施例(2)−6のアゾ顔料をアゾ顔料(2)−13に変えて顔料分散液(2)‐47を作成しようとしたが、平均体積粒子径が180nm以下にならなかった。粘度:2.7mPa・S。
実施例(2)−48
ペースト状のアゾ顔料(2)−2を622.6g(固形分含率25.7%、固形分160.0g)に合成例(1)−7で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=25,000、酸価128mgKOH)68.6g(固形分含率35%、固形分24.0g)を混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで22時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度14.5重量%の粗顔料分散液(2)‐48を980g得た(平均体積粒子径Mv=91.6nm)。
得られた粗顔料分散液(2)‐48 980gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を0.5g、6.18%のホウ酸水溶液3.2g、水400gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度9.6%の顔料分散液(2)‐48を1100g得た。粘度:1.5mPa・S。
実施例(2)−49
ペースト状のアゾ顔料(2)−2を622.6g(固形分含率25.7%、固形分160.0g)に合成例(1)−7で得られた分散剤(メタクリル酸ベンジル(66.7モル%)、メタクリル酸(33.3モル%)の共重合体のジプロピレングリコール溶液、Mw=25,000、酸価128mgKOH)114.3g(固形分含率35%、固形分40.0g)を混合し、1mmφのポリカーボネート製のビーズを充填したネッチ(Netzch)製アジテータービーズミルミニゼータ(MiniZeta)を用いて、2400rpmにて1時間予備分散を行った。得られた予備分散液を0.2〜0.3mmφのポリスチレン製のビーズを充填した再循環つきのネッチ(Netzch)製ミニサー(MiniCer)を用いて4200rpmで20時間分散し、水で洗浄して、顔料濃度13.8重量%の粗顔料分散液(2)‐49を1050g得た(平均体積粒子径Mv=91.6nm)。
得られた粗顔料分散液(2)‐49 1050gにデナコールEX−321(ナガセケムテックス株式会社製)を0.8g、6.18%のホウ酸水溶液5.4g、水350gを加え、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、孔径1.0μmのフィルターを通して粗大粒子を除去した後、遠心分離機でさらに粗大粒子を沈降させた(7000rpm、10分間)。沈降した固体を除去した後、分画分子量50,000のフィルターを用いて、水で十分に洗浄し、顔料濃度10.5%の顔料分散液(2)‐49を1090g得た。粘度:1.6mPa・S。
比較例(2)‐1
実施例(2)−24のアゾ顔料(2)−1を、P.Y.180の粉体90.0gに変えて比較顔料分散液(2)‐1を作成したが、平均体積粒子径Mvは150nm以下にならなかった(平均体積粒子径Mv=153.1nm)。粘度:2.6mPa・S。
比較例(2)‐2
実施例(2)−24のアゾ顔料(2)−1を、P.Y.155の粉体90.0gに変えて比較顔料分散液(2)‐1を作成した(平均体積粒子径Mv=91.2nm)。粘度:2.4mPa・S。
Figure 0005856861
Figure 0005856861
・数平均分子量(Mw):アジレント社製のGPCで測定した。
・酸価:三菱化学製の自動滴定装置GT−100を用いて測定した。
(測定条件)
滴定液:N/100水酸化ナトリウム溶液
モード:TEST
検出:mV Sens
注入速度:100μL/s
最大的定量:20.0mL
試料0.5gを100mLビーカーに精秤し、THF55mLを加えて攪拌溶解し、超純水5mLを加える。この溶液について下記滴定条件で測定する。同様にブランク試験を行い、次式より含量を算出する。
Figure 0005856861
・架橋度:〔架橋剤を加えたことによる理論上の酸価の減少量〕を減少酸価として、架橋剤を反応させる前の酸価に対する減少酸価の割合、すなわち、〔減少酸価〕/〔分散剤の酸価〕で算出した。
以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
実施例(2)‐1〜(2)‐49、比較例(2)‐1,及び(2)‐2より得られた顔料分散液を用いた下記実施例を記載する。
実施例(2)‐1〜(2)‐49、比較例(2)‐1,及び(2)‐2より得られた顔料分散液の評価結果を表7にまとめた。
〔分散性〕
本発明の分散性は、顔料分散を行った際に、分散時間が25時間以内に体積平均粒子径が100nm以下になったものを◎、35時間以内に100nm以下になったものを○、35時間以上かかったが100nm以下になったものを△、100nm以下にならなかったものを×として評価した。
〔保存安定性〕
上記実施例(2)‐1〜(2)‐41、(2)‐43〜(2)‐45、(2)‐47〜(2)‐49及び比較例1で作製した顔料分散液をそれぞれ60℃にて2週間静置した後、粘度、粒子径の変化率を測定した。両者の変化率が5%以内のものを◎、片方は5%以内だが片方は10%以内のものを○、両者とも10%以内のものを△、どちらかでも10%より大きいものを×として評価した。
〔初期粘度〕
顔料分散液の初期粘度が3.0以下のものを○、3.0より大きいのものを×として評価した。
Figure 0005856861
Figure 0005856861
〔実施例(2)−II〕
以下に本発明のインクジェット記録用顔料インクの実施例を示す。
本発明のインクジェット記録用顔料インクは、以下の条件で作成して評価した。
〔顔料インク〕
顔料分散液(2)‐1 30.6gに、水10.3g、エチレングリコール8.25g、トリエチレングリコールモノブチルエーテル5.50g、サーフィノール485、0.39gの混合溶液を加え、十分に攪拌し、顔料濃度5wt%の顔料インク(2)‐1を55g得た。
同様にして顔料濃度が5wt%になるように顔料分散液(2)‐1〜(2)‐44、(2)‐46〜(2)‐49、比較例(2)−1及び(2)−2を用いて、それぞれ顔料インク(2)‐1〜(2)‐44、(2)‐46〜(2)‐49、比較例(2)−1及び(2)−2を得た。
実施例および比較例の顔料分散液を用いた顔料インクの評価を表8にまとめる。
〔評価〕
上記水系インクをイエローインクとし、市販のセイコーエプソン社製のプリンター(型番:PX−V630)を用い、セイコーエプソン社製写真紙クリスピア、キヤノン社製PT−101、及びHP社製アドバンスフォトペーパーに推奨モードきれいでベタ印字する。
〔印画物の品質〕
セイコーエプソン社製写真紙クリスピア、キヤノン社製PT−101、及びHP社製アドバンスフォトペーパーにベタ印字したサンプルを目視にて評価を行った。ムラがなく、光沢が良好なものを◎、ムラはないが、光沢が不十分なものを○、ムラがあるが、光沢が良好なものを△、ムラがあり、光沢が不十分なものを×として評価する。
〔吐出安定性〕
セイコーエプソン社製のプリンター(型番:PX−V630)を用いて、連続的に印字した際に、300枚印字してもかすれ等が見られなかったものを◎、201〜300枚を印字している際にかすれ等が見られたものを○、100〜200枚を印字している際にかすれ等が見られたものを△、1〜99枚を印字している際にかすれ等が見られたものを×として評価する。
〔保存安定性〕
顔料インクをそれぞれ60℃にて2週間静置した後、粘度、粒子径の変化率を測定した。両者の変化率が5%以内のものを◎、片方は5%以内だが片方は10%以内のものを○、両者とも10%以内のものを△、どちらかでも10%より大きいのものを×として評価する。
〔耐光性〕
上記記載のプリンターを用いてセイコーエプソン社製写真紙クリスピアに画像濃度1.0の塗布物を作成し、フェードメーターを用いてキセノン光(170000lux;TACフィルター存在下)を28日間照射し、キセノン照射前後の画像濃度を反射濃度計を用いて測定し、色素残存率[(照射後濃度/照射前濃度)×100%]が95%以上の場合を◎、90%以上を○、80%以上の場合を△、70%未満の場合を×として、顔料インクを評価する。
〔耐擦過性〕
セイコーエプソン社製クリスピアにベタ印画した画像を、消しゴムでこすった後の画像を目視にて判断した。前後で大きな変化がないものを○、変化が認められるものを×として評価する。
Figure 0005856861
Figure 0005856861

Claims (16)

  1. 着色剤、分散剤、水を含む顔料分散物であって、
    前記着色剤が(1)CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)が7.2°、13.4°、15.0°及び25.9°に特徴的X線回折ピークを有する下記式(1)又はその互変異性体で表される分子の集合体であるアゾ顔料、又は
    (2)CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)が、4.8°、7.2°及び9.7°に特徴的X線回折ピークを有する下記式(2)若しくはその互変異性体で表される分子の集合体であるアゾ顔料を含み、
    前記分散剤が、架橋剤により架橋されていることを特徴とする水系顔料分散物。
    Figure 0005856861
  2. 前記分散剤が水溶性高分子であることを特徴とする請求項1に記載の水系顔料分散物。
  3. 前記水溶性高分子分散剤の重量平均分子量が10000以上200000以下であることを特徴とする請求項2に記載の水系顔料分散物。
  4. 前記水溶性高分子分散剤が少なくとも1つのカルボキシ基を有し、少なくとも50mgKOH/g以上の酸価を有することを特徴とする請求項2又は3に記載の水系顔料分散物。
  5. 前記水溶性高分子分散剤が70〜160mgKOH/gの酸価を有することを特徴とする請求項4に記載の水系顔料分散物。
  6. 前記顔料分散物中の着色剤の含有量をP、分散剤の含有量をDとし、含有量Dと含有量Pとの比をD/P値としたときに、D/P値が0.15以上1.0以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の水系顔料分散物。
  7. 前記式(1)又はその互変異性体で表される分子の集合体であるアゾ顔料の分散前の一次粒子径が、0.01〜10μmであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の水系顔料分散物。
  8. 前記式(2)又はその互変異性体で表される分子の集合体であるアゾ顔料の分散前の一次粒子径が、0.01〜20μmであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の水系顔料分散物。
  9. 前記分散前の一次粒子径が、0.01〜0.2μmであることを特徴とする請求項8記載の水系顔料分散物。
  10. 前記架橋剤が少なくとも2つのエポキシ基を含むことを特徴とする請求項9に記載の水系顔料分散物
  11. 以下の(a)〜(d)の成分を混合して、架橋反応を行うことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の水系顔料分散物の製造方法。
    (a)30〜99.7部の水
    (b)0.1〜50部の前記式(1)で表される分子の集合体であるアゾ顔料又は式(2)で表される分子の集合体であるアゾ顔料
    (c)0.1〜40部のビニルポリマー
    (d)0.00001〜10部の架橋剤
    部は質量を表し、顔料分散物の総重量を100質量部とした際に(a)+(b)+(c)+(d)の和は100質量部以下である。
  12. 前記架橋反応を100℃以下、pH6以上で行うことを特徴とする請求項11に記載の水系顔料分散物の製造方法。
  13. 架橋反応を40〜85℃で行うことを特徴とする請求項11に記載の水系顔料分散物の製造方法。
  14. 架橋反応をpH7〜10で行うことを特徴とする請求項11又は13のいずれか1項に記載の水系顔料分散物の製造方法。
  15. さらに膜精製を行うことを特徴とする請求項11に記載の水系顔料分散物の製造方法。
  16. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の水系顔料分散物を含有するインクジェット記録用インク。
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