JP7066828B2 - キナクリドン固溶体顔料の製造方法、顔料分散液及びインクジェット用インキ - Google Patents

キナクリドン固溶体顔料の製造方法、顔料分散液及びインクジェット用インキ Download PDF

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Description

本発明は、キナクリドン固溶体顔料の製造方法、顔料分散液及びインクジェット用インキに関する。詳しくは、着色剤に適用した場合に、得られた着色物の彩度が高く、且つ、所望する程よい黄味がかった色相を有するものになるキナクリドン固溶体顔料、更には、インクジェット用インキに好適な、粒子径がコントロールされたキナクリドン固溶体顔料を得ることも可能なキナクリドン固溶体顔料の製造方法、該製造方法で得ることのできる特有の色相のキナクリドン固溶体顔料を含有してなる、顔料分散液及びインクジェット用インキを提供する技術に関する。
キナクリドンは、鮮やかな色と耐候性を具えた性能のよい合成顔料であり、典型的には赤から紫を呈し、その色相は、共役環上の置換基や、結晶構造によって影響されることが知られている。キナクリドン系顔料の一分野のキナクリドン固溶体顔料は、有機顔料分野において多くの研究がなされている。例えば、無置換キナクリドンと2,9-ジメチルキナクリドンとの固溶体からなるキナクリドン顔料や、無置換キナクリドンとキナクリドンキノンとの固溶体からなるキナクリドン顔料であるC.I.ピグメントレッド206や、無置換キナクリドンと4,11-ジクロロキナクリドンとの固溶体からなるキナクリドン顔料であるC.I.ピグメントレッド207等が知られている(特許文献1、2参照)。
特開2000-281930号公報 特開2002-146224号公報
しかしながら、従来のキナクリドン固溶体顔料から得られる着色物の彩度は、未だ不十分であるという課題があった。また、近年、市場においては、黄味の色相を有するキナクリドン固溶体が求められているが、この市場の要求を十分に満足できる、高彩度で、且つ、所望する程よい黄味がかった色相を有するキナクリドン固溶体は、未だ提供できていなかった。また、例えば、インクジェット用インキの着色剤に使用される顔料は、微細で且つ粒子径が均一に揃ったものであることが要求されるが、固溶体顔料においては、微細な粒子径の大きさを均一にコントロールすることは難しいという課題がある。
したがって、本発明の目的は、着色剤に適用した場合に、高彩度で、且つ、所望する程よい黄味がかった色相を有する着色物が形成されるキナクリドン固溶体顔料、より好適には、粒子径がコントロールされた、所望の粒子径のキナクリドン固溶体顔料を得ることも可能なキナクリドン固溶体顔料を製造できる技術を提供することにある。また、本発明の目的は、例えば、インクジェット用インキの着色剤として好適な、上記したような優れたキナクリドン固溶体顔料を提供できる技術を実現することで、高彩度で且つ黄味の色相を有する着色物の形成を可能にできる、顔料分散液及びインクジェット用インキを提供することにある。
上記した従来技術の課題は、下記の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、[1]粗製キナクリドン固溶体の製造工程と、粗製キナクリドン固溶体を乾燥する乾燥工程と、乾燥した粗製キナクリドン固溶体を溶媒中で加熱して顔料化する顔料化工程とを有し、前記粗製キナクリドン固溶体の製造工程で、ポリリン酸中で、ジアリールアミノテレフタル酸とジアルキルアリールアミノテレフタル酸とを共環化反応させて、無置換キナクリドンと2,9-ジアルキルキナクリドンとの質量割合が85:15~60:40の固溶体に水を含んだ含水状態の粗製キナクリドン固溶体を得、前記乾燥工程で、前記含水状態の粗製キナクリドン固溶体を乾燥して、水分含有量を1%未満にして粉状の粗製キナクリドン固溶体を得、前記顔料化工程で、前記粉状の粗製キナクリドン固溶体を、該粗製キナクリドン固溶体を溶解しない液媒体中で加熱することを特徴とするキナクリドン固溶体顔料の製造方法を提供する。
上記した本発明のキナクリドン固溶体顔料の製造方法の好ましい形態としては、下記のものが挙げられる。
[2]前記ジアリールアミノテレフタル酸が、2,5-ジアニリノテレフタル酸であり、前記ジアルキルアリールアミノテレフタル酸が、2,5-ジ(p-トルイジノ)テレフタル酸である[1]に記載のキナクリドン固溶体顔料の製造方法。
[3]前記顔料化工程で、前記粉状の粗製キナクリドン固溶体を、前記液媒体中で加熱する際に、キナクリドン系顔料誘導体を存在させる[1]又は[2]に記載のキナクリドン固溶体顔料の製造方法。
[4]前記キナクリドン系顔料誘導体が、2-フタルイミドメチルキナクリドンである[3]に記載のキナクリドン固溶体顔料の製造方法。
[5]前記粗製キナクリドン固溶体を溶解しない液媒体が、ジメチルスルホキシドである[1]~[4]のいずれかに記載のキナクリドン固溶体顔料の製造方法。
[6]前記顔料化工程における加熱温度が、60℃以上、120℃以下である[5]に記載のキナクリドン固溶体顔料の製造方法。
[7]長軸の粒子径が20~80nmであるキナクリドン固溶体顔料を得るためのものである[1]~[6]のいずれかに記載のキナクリドン固溶体顔料の製造方法。
本発明は、別の実施形態として、下記の顔料分散液を提供する。
[8]無置換キナクリドンと2,9-ジアルキルキナクリドンとのキナクリドン固溶体顔料と、顔料分散剤と、水とを含有してなり、前記キナクリドン固溶体顔料が、粉末X線回折で、ブラッグ角(θ)を用いた(2θ±0.2゜)の2θの値が、27.5°、13.8°及び6.0°である固有の回折ピークを有するものであることを特徴とする顔料分散液。
本発明は、別の実施形態として、下記のインクジェット用インキを提供する。
[9]無置換キナクリドンと2,9-ジアルキルキナクリドンとの固溶体からなる、長軸の粒子径が20~80nmであるキナクリドン固溶体顔料と、顔料分散剤と、水とを含有してなるインクジェット用インキであって、
前記キナクリドン固溶体顔料が、粉末X線回折で、ブラッグ角(θ)を用いた(2θ±0.2゜)の2θの値が、27.5°、13.8°及び6.0°である固有の回折ピークを有するものであることを特徴とするインクジェット用インキ。
本発明によれば、形成した着色物が、高彩度で、且つ、所望する程よい黄味がかった色相を有するものになる無置換キナクリドンと2,9-ジアルキルキナクリドンとのキナクリドン固溶体顔料が提供される。更に、上記の効果に加えて、本発明の好ましい形態によれば、実用化において重要な要件となる、適切な大きさに粒子径がコントロールされたキナクリドン固溶体顔料を提供することが可能になる。また、本発明によれば、上記した優れたキナクリドン固溶体顔料を着色剤に適用することで、高彩度で、且つ、所望する程よい黄味がかった色相を有する着色物の形成が実現できる、顔料分散液及びインクジェット用インキの提供が可能になる。
次に、発明を実施するための好ましい形態を挙げて、本発明を更に詳しく説明する。本発明者らは、前記した従来技術における課題を解決すべく鋭意検討した結果、下記の知見を得、本発明を完成するに至った。まず、無置換キナクリドンと2,9-ジアルキルキナクリドンとの固溶体顔料とする場合に、得られる顔料の色相を黄味がかったものにするためには、その質量割合を85:15~60:40とする必要があることがわかった。そのため、上記した質量割合の無置換キナクリドンと2,9-ジアルキルキナクリドンとの固溶体に水を含んだ含水状態の粗製キナクリドン固溶体を得、これを顔料化することで、黄味がかったキナクリドン固溶体顔料を製造することが可能になる。
本発明者らは、本発明の前記した目的を達成するため、更なる検討を行った。まず、上記質量割合の無置換キナクリドンと2,9-ジアルキルキナクリドンとの固溶体に水を含んだ含水状態の粗製キナクリドン固溶体は、ポリリン酸中で、ジアリールアミノテレフタル酸とジアルキルアリールアミノテレフタル酸とを共環化反応させることで得られる。従来の、無置換キナクリドンと2,9-ジアルキルキナクリドンとのキナクリドン固溶体顔料の製造方法では、このようにして製造した含水状態の粗製キナクリドン固溶体を、含水状態のまま溶媒中で加熱して顔料化していた。本発明者らの検討によれば、このような従来の製造方法で顔料化して得られた顔料は、原料とした粗製キナクリドン固溶体よりもより黄味強いものになってしまい、本発明が目的とする、得られた着色物の彩度が高く、且つ、所望する、程よい黄味がかった色相とならないことがわかった。本発明者らは、この点を改良でき、着色物が、市場で所望されている、彩度が高く、且つ、程よい黄味がかった良好な色相となるキナクリドン固溶体顔料の製造方法を見出すべく、更なる検討を行った。
その結果、本発明者らは、上記した従来のキナクリドン固溶体顔料の製造方法に対し、顔料化する工程の前に、新たに、粉状の粗製キナクリドン固溶体にするための乾燥工程を設け、この乾燥工程で、水分含有量が1%未満となるまで乾燥し、その後に、乾燥した粉状の粗製キナクリドン固溶体の顔料化を行うことで、得られるキナクリドン固溶体顔料によって形成される着色物が、従来の製造方法で得た固溶体顔料を用いて形成した着色物に比較して、高彩度で、且つ、程よい黄味がかった良好な色相を有するものになることを見い出した。また、本発明者らの検討によれば、本発明の製造方法を好適な構成にすることで、得られるキナクリドン固溶体顔料の粒子径を所望する微細な大きさにコントロールすることができるようになることを見出した。特に、本発明の好ましい形態によれば、インキの吐出安定性が要望されるインクジェット用インキに適した粒子径のキナクリドン固溶体顔料を提供することも可能になる。
<キナクリドン固溶体顔料の製造方法>
本発明のキナクリドン固溶体顔料の製造方法は、特定の組成の含水状態の粗製キナクリドン固溶体を得る製造工程と、含水状態の粗製キナクリドン固溶体を乾燥する乾燥工程と、乾燥した粉状の粗製キナクリドン固溶体を溶媒中で加熱して顔料化する顔料化工程とを有し、特に、特定の組成の含水状態の粗製キナクリドン固溶体を乾燥して、水分含有量を1%未満にするための乾燥工程を新たに設けたことを特徴とする。具体的には、まず、従来の粗製キナクリドン固溶体の製造方法と同様にして、無置換キナクリドンと2,9-ジアルキルキナクリドンとの質量割合が85:15~60:40の、色相が黄味の含水状態の粗製キナクリドン固溶体を得る。そして、次の、本発明を特徴づける乾燥工程で、上記で得られた特定の組成の含水状態の粗製キナクリドン固溶体を、水分含有量が1%未満になるまで乾燥し、粉状の粗製キナクリドン固溶体を得る。そして、その後に行う顔料化工程で、水分含有量が1%未満の粉状の粗製キナクリドン固溶体を顔料化する。顔料化工程では、従来の製造方法で行うと同様に、粗製キナクリドン固溶体を溶解しない液媒体中で加熱して顔料化する。本発明者らの検討によれば、上記した本発明の製造方法で、特定の組成の含水状態の粗製キナクリドン固溶体を、水分含有量が1%未満になるまで乾燥すると、含水状態のものに比べて、色相が、若干青味を帯びた黄味になる。その結果、顔料化して最終的に得られるキナクリドン固溶体顔料が、高彩度で、且つ、程よい黄味がかった良好な色相を有するものになることがわかった。
また、本発明者らの検討によれば、上記顔料化工程で、液媒体として、ジメチルスルホキシドを用いることで、得られるキナクリドン固溶体顔料の粒子径を適切な大きさにコントロールすることが安定してできるようになる。更に、特に、これらの液媒体中で加熱して顔料化する際に、その加熱温度を、60℃以上、120℃以下の範囲内とすることで、得られるキナクリドン固溶体顔料の粒子径を、用途に適した大きさに安定してコントロールすることが可能になることがわかった。
また、本発明者らの検討によれば、乾燥した粉状の粗製キナクリドン固溶体を液媒体中で加熱して顔料化する際に、キナクリドン系顔料誘導体を存在させることで、得られるキナクリドン固溶体顔料の粒子が均一になる効果や、着色物の彩度が高くなる効果を、更に高めることができることがわかった。
ここで、「キナクリドン固溶体顔料」とは、複数の異なるキナクリドン顔料分子が溶け合った混合状態で、均一の固相状態で存在する顔料のことであり、複数の異なるキナクリドン顔料を単純に混ぜたものではない。固溶体を生成することで、色等の特性が変化することが知られている。本発明では、「無置換キナクリドンと2,9-ジアルキルキナクリドンとの固溶体」の製造を目的とする。なお、これらは単独で、無置換キナクリドンは、C.I.Pigment Violet 19に該当し、2,9-ジアルキルキナクリドンは、C.I.Pigment Red 122に、それぞれ該当する。以下、本発明の製造方法の各工程について説明する。
(粗製キナクリドン固溶体の製造工程)
本発明の製造方法では、まず、粗製キナクリドン固溶体の製造工程で、特定の割合の無置換キナクリドンと2,9-ジアルキルキナクリドンと、水を含む含水状態の粗製キナクリドン固溶体を得る。具体的には、ポリリン酸中で、ジアリールアミノテレフタル酸と、ジアルキルアリールアミノテレフタル酸とを共環化反応させることで、上記構成の水を含んだ含水状態の粗製キナクリドン固溶体が容易に得られる。この工程は、従来のキナクリドン系固溶体顔料を得る方法と同様である。なお、従来の製造方法では、この含水状態のまま、粗製キナクリドン固溶体の顔料化が行われている。
上記工程で用いるジアリールアミノテレフタル酸としては、例えば、2,5-ジアニリノテレフタル酸が好ましい。また、ジアルキルアリールアミノテレフタル酸としては、例えば、2,5-ジ(p-トルイジノ)テレフタル酸が好ましい。本発明で最終的な目的としている、その着色物が、高彩度で、且つ、程よい黄味がかった良好な色相を有するものになるキナクリドン固溶体顔料をより安定して得るためには、これらの化合物を使用することが好ましい。
本発明者らの検討によれば、市場で要求される、その着色物が、高彩度で、且つ、程よい黄味がかった良好な色相を有するキナクリドン固溶体顔料を得るためには、上記した共環化反応で得られる粗製キナクリドン固溶体を構成する、無置換キナクリドンと2,9-ジアルキルキナクリドンとの質量割合が、85:15~60:40であることを要する。
(乾燥工程)
本発明の製造方法は、従来のキナクリドン固溶体顔料の製造方法と異なり、新たに設けた乾燥工程で、粗製キナクリドン固溶体の製造工程で得られる上記した構成の含水状態の粗製キナクリドン固溶体を乾燥して、水分含有量が1%未満の粉状の粗製キナクリドン固溶体を得、その後に、乾燥させた粗製キナクリドン固溶体を顔料化することを特徴とする。先に述べたように、本発明では、まず、原料となる、含水状態の黄味の粗製キナクリドン固溶体として、無置換キナクリドンと2,9-ジアルキルキナクリドンとの質量割合が、85:15~60:40であるものを得る。そして、この含水状態の粗製キナクリドン固溶体を、本発明で規定する乾燥工程で、水分含有量を1%未満にし、その後に顔料化することで、着色剤として用いた場合に、形成した着色物が、高彩度で、且つ、程よい黄味がかった良好な色相を有する有用なキナクリドン固溶体顔料を得ることを実現している。本発明で重要なことは、上記特有の組成の含水状態の粗製キナクリドン固溶体を得、これを十分に乾燥して、水分含有量が1%未満の粉状の粗製キナクリドン固溶体にし、この粉状の粗製キナクリドン固溶体を顔料化したことにある。
本発明の技術的特徴は、粗製キナクリドン固溶体を構成する無置換キナクリドンと2,9-ジアルキルキナクリドンの質量割合が特定の組成となるようにし、加えて、従来の製造方法では行うことのなかった、含水状態の粗製キナクリドン固溶体の乾燥工程を新たに設け、含水状態の粗製キナクリドン固溶体の水分含有量を1%未満にしたことにある。上記のように構成した結果、高彩度で、且つ、程よい黄味がかった良好な色相を有する着色物が得られるキナクリドン固溶体顔料を安定して得ることができる。
これに対し、先に述べたように、黄味の含水状態の粗製キナクリドン固溶体をそのまま顔料化した場合には、黄味が強くなってしまい、所望の色相の顔料にならない。また、本発明者らの検討によれば、乾燥させたとしても、十分に乾燥させない場合、具体的には水分含有量が1%以上であると、本発明が目的とする、形成した着色物が、彩度が高く、且つ、程よい黄味がかった良好な色相の顔料にはならない。具体的には、形成した着色物のb*が大きくなりすぎてしまい、最終的に得られるキナクリドン固溶体顔料で形成した着色物の色相が、目的の色相よりも黄味となってしまい、近年市場で要求される程よい黄味がかった色相の着色物とはならない。この点については後述する。
(顔料化工程)
本発明の製造方法では、顔料化工程で得た「水分含有量を1%未満にした粉状の粗製キナクリドン固溶体」を、粗製キナクリドン固溶体を溶解しない液媒体中で加熱することで顔料化する。この工程は、基本的には、従来の方法で行われている顔料化方法と同様であればよい。
顔料化する際に用いる粗製キナクリドン固溶体を溶解しない液媒体としては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N-メチルピロリドン、エタノール、プロパノール、ブタノール及びエチレングリコールのようなものが挙げられる。先に従来技術として挙げた特許文献2では、上記した中でもジメチルホルムアミドやブタノールが好ましいとしている。また、特許文献2では、加熱温度は、25~140℃の任意の温度が採用できるとしている。
本発明者らは、本発明の目的を達成し、より顕著な効果を得るため、本発明の製造方法を構成する顔料化工程についても鋭意検討した。その結果、まず、使用する液媒体の種類を工夫すること、更には、該液媒体中で加熱する温度を工夫することが、より有効であることを見出した。すなわち、粗製キナクリドン固溶体を溶解しない液媒体として、ジメチルスルホキシドを用いた場合や、顔料化工程における加熱温度を、60℃以上、120℃以下とした場合に、より好ましいキナクリドン固溶体顔料が得られることを見出した。
具体的には、本発明者らは、前記したように、含水状態で得られる粗製キナクリドン固溶体を、新たに設けた乾燥工程で、水分含有量が1%未満となるまで乾燥し、この粉状の粗製キナクリドン固溶体を顔料化することが有効であることに加えて、顔料化工程で、粗製キナクリドン固溶体の粉末を、ジメチルスルホキシドの溶媒中で加熱すると、得られるキナクリドン固溶体顔料の粒子径を、適切な所望の大きさにコントロールできるようになることを見出した。更に、その際の加熱温度を、60℃以上、120℃以下の特定の温度範囲内とすることで、得られるキナクリドン固溶体顔料の粒子径を、用途に適した所望の大きさに、より安定してコントロールすることができるようになることを見出した。
例えば、水系媒体中に着色剤を分散させてなるインクジェット用インキの着色剤に用いる微細なキナクリドン固溶体顔料を得る場合、加熱温度が120℃を超えると、キナクリドン固溶体顔料の粒子径が大きくなり過ぎてしまう。一方、加熱温度が60℃未満であるとキナクリドン固溶体顔料の粒子径が小さくなり過ぎてしまい、いずれの場合も、得られるキナクリドン固溶体顔料は、水系媒体中に良好に分散させることが難しいものになる。
本発明者らの検討によれば、上述した、得られるキナクリドン固溶体顔料の粒子径のコントロール効果は、顔料化工程で使用する溶媒として、ジメチルスルホキシドを用いた場合に特に顕著である。
また、本発明者らの検討によれば、顔料化工程で、乾燥させた粉状の粗製キナクリドン固溶体を、ジメチルスルホキシド中で加熱する際に、更に、キナクリドン系顔料誘導体を添加し、キナクリドン系顔料誘導体を存在させた状態で顔料化することが有効である。このように構成することで、得られるキナクリドン固溶体顔料の粒子が均一になる効果や、形成した着色物の彩度が高くなるといった効果をより向上させることができる。上記で用いるキナクリドン系顔料誘導体としては、例えば、2-フタルイミドメチルキナクリドンが挙げられる。
<キナクリドン固溶体顔料>
本発明の製造方法によって得られるキナクリドン固溶体顔料は、先述したように、無置換キナクリドンと、2,9-ジアルキルキナクリドンとを必須成分とし、これらが特定の質量割合となるように構成した、無置換キナクリドンの結晶相に、2,9-ジアルキルキナクリドンが溶け込んだとみなされる混合相を形成しているものである。そのため、無置換キナクリドンの単結晶や、2,9-ジアルキルキナクリドンの単結晶には存在しない、粉末X線回折によるブラッグ角(θ)を用いた(2θ)で示される、固有の回折ピークを有するものとなる。したがって、顔料が、固溶体であるか、これらの単結晶の混合物であるかについては、粉末X線回折によって容易に判定することができる。
本発明の製造方法によって得た、高彩度で、且つ、程よい黄味がかった良好な色相の着色物の提供を可能にするキナクリドン固溶体顔料は、粉末X線回折で、ブラッグ角(θ)を用いた(2θ±0.2゜)の2θの値として、27.5°、13.8°及び6.0°に固有の回折ピークを有するという特徴があった。より具体的には、2θの値が、27.3°~27.7°、13.6°~14.0°及び5.8°~6.2°である位置に固有の回折ピークを有することを特徴とする。また、本発明で規定する上記6.0゜のピーク強度を100としたとき、13.8゜のピーク強度比率は70~80、27.5°のピーク強度比率は55~70であった。
本発明の製造方法によって得られるキナクリドン固溶体顔料の粒子径は、特に限定されず、用途に応じて適宜なものを製造すればよい。例えば、本発明のインクジェット用インキの着色剤として使用するためのキナクリドン固溶体顔料の場合は、その吐出安定性等を考慮して、長軸の粒子径が20~80nmとなる条件で製造されたものを用いる。更には、キナクリドン固溶体顔料の長軸の粒子径が、30nm程度のものであることがより好ましい。なお、上記の長軸の粒子径は、透過型電子顕微鏡で観察した場合の平均値である。
<インクジェット用インキ>
本発明のインクジェット用インキは、着色剤として、長軸の粒子径が20~80nmである、粉末X線回折で、ブラッグ角(θ)を用いた(2θ±0.2゜)の2θの値が、27.5°、13.8°及び6.0°である固有の回折ピークを有するキナクリドン固溶体顔料を含有してなる。このようなキナクリドン固溶体顔料は、先に説明した本発明の製造方法で容易に得ることができる。更に、本発明のインクジェット用インキは、キナクリドン固溶体顔料の、分散性、分散安定性、経時でのインキ保存安定性を向上させるため、顔料分散剤を含有してなる。顔料分散剤としては、従来公知のインクジェット用の水性顔料インキに用いられているものを適宜に使用することができる。本発明のインクジェット用インキは、その他、必要に応じて、界面活性剤、有機溶剤及び保湿剤等の添加剤が添加されていてもよく、これらについても、インクジェット用の水性顔料インキに関する公知の技術が適用できる。
本発明のインクジェット用インキは、その着色物の彩度が高く、且つ、程よい黄味がかった良好な色相を有するものになるキナクリドン固溶体顔料を含有してなる。キナクリドン固溶体顔料の添加量は特に限定されず、従来公知の範囲で含有させればよい。具体的には、インキ100質量%中に、0.5~30質量%程度であればよく、より好ましくは、4~10質量%程度である。0.5質量%未満の添加量では、印字濃度が確保できなくなる場合があり、一方、30質量%を超える添加量では、インキの粘度増加や粘度特性に構造粘性が生じ、インクジェットヘッドからのインキの吐出安定性が悪くなる場合がある。
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明する。なお、以下における「%」及び「部」は、特に断りのない限りいずれも質量基準である。
〔キナクリドン固溶体顔料〕
<実施例1>
100mlのセパラブルフラスコに、85%リン酸65.6gを秤採り、無水リン酸98.7gを加え、84.0%ポリリン酸を作製した。内温が100℃程度まで低下したら、2,5-ジ(p-トルイジノ)テレフタル酸(DM-DATA)を6.12g、次いで、2,5-ジアニリノテレフタル酸(DATA)14.28gを徐々に加えた。添加終了後、120℃で4時間、共環化反応を行った。反応終了後、1Lビーカーに常温の水400mlを張った中に上記反応液を投入した。濾過、水洗した後、1Lのビーカーに移し、水800mlを加えて撹拌し、苛性ソーダを加えてpHを7~8に調整した。これを、濾過、湯洗して、含水状態の粗製キナクリドン固溶体を得た。この粗製キナクリドン固溶体は、無置換キナクリドンと、2,9-ジアルキルキナクリドンとの質量割合が、7:3であった。
上記で得た含水状態の粗製キナクリドン固溶体を、80℃で一晩乾燥して、水分含有量を1%未満にした。乾燥後、粉砕して粗製キナクリドン固溶体の粉末18.0gを得た。得られた粉末を透過型電子顕微鏡で観察したところ、長軸の平均粒子径は、約20nmであった。
次に、上記の粉末を溶解しない液媒体としてジメチルスルホキシド(DMSO)を用い、粗製キナクリドン固溶体を顔料化した。具体的には、上記で得た粗製キナクリドン固溶体の粉末を7.0gと、ジメチルスルホキシド70.0gとを100mlのセパラブルフラスコに仕込み、30分かけて80℃まで昇温し、同温度で1時間加熱処理した。そして、70℃以下に冷却した後、濾過し、濾液が無色となるまで湯洗及び水洗し、その後80℃で乾燥して、本実施例のキナクリドン固溶体顔料の粉末を得た。
上記で得られた顔料が、本発明が目的とするキナクリドン固溶体であることについては、粉末X線回折で確認した。具体的には、測定対象のキナクリドン固溶体顔料の粉末を所定のホルダーに詰め、粉末X線回折装置のmini Flex600(商品名、リガク社製、他の例でも同様の装置を使用)を用いて測定した。その結果、上記で得たキナクリドン固溶体顔料の粉末X線回折による2θの値で、27.5°、13.8°及び6.0°にピークを有していた。また、そのピーク強度比は、約63:約78:100であった。
また、透過型電子顕微鏡で、上記で得たキナクリドン固溶体顔料の顔料粒子を観察したところ、長軸の平均粒子径は約30nmであった。これをキナクリドン固溶体顔料1又は単に固溶体顔料1と呼ぶ。上記で得たキナクリドン固溶体顔料1を用いた場合に得られる着色物における色の評価結果については、他の例と共にまとめて後述する。
<実施例2>
本実施例では、実施例1で得た粉状の粗製キナクリドン固溶体を用い、更に、キナクリドン系顔料誘導体の存在下で加熱して顔料化を行った。具体的には、実施例1で得た粗製キナクリドン固溶体の粉末を7.0gと、液媒体としてジメチルスルホキシド(DMSO)を70.0gと、キナクリドン系顔料誘導体である2-フタルイミドメチルキナクリドン粉末0.35gとを、100mlのセパラブルフラスコに仕込み、30分かけて80℃まで昇温し、同温度で3時間処理した。そして、70℃以下に冷却した後、濾過し、濾液が無色となるまで湯洗及び水洗し、その後80℃で乾燥し、本実施例のキナクリドン固溶体顔料の粉末を得た。
上記で得られた顔料が、本発明が目的とするキナクリドン固溶体であることについては、粉末X線回折で確認した。その結果、粉末X線回折による2θの値で、27.5°、13.8°及び6.0°にそれぞれピークを有していた。また、そのピーク強度比は、約64:約77:100であった。また、実施例1と同様に、透過型電子顕微鏡で顔料粒子を観察したところ、長軸の平均粒子径は約25nmであった。これをキナクリドン固溶体顔料2又は単に固溶体顔料2と呼ぶ。
<実施例3>
100mlのセパラブルフラスコに、85%リン酸65.6gを秤採り、無水リン酸98.7gを加え、84.0%ポリリン酸を作製した。内温が100℃程度まで低下したら、2,5-ジ(p-トルイジノ)テレフタル酸(DM-DATA)を4.08g、次いで、2,5-ジアニリノテレフタル酸(DATA)16.32gを徐々に加えた。添加終了後、120℃で4時間、共環化反応を行った。反応終了後、1Lビーカーに常温の水400mlを張った中に上記反応液を投入した。濾過、水洗した後、1Lのビーカーに移し、水800mlを加えて撹拌し、苛性ソーダを加え、pHを7~8に調整した。これを、濾過、湯洗して、含水状態の粗製キナクリドン固溶体を得た。該粗製キナクリドン固溶体は、無置換キナクリドンと、2,9-ジアルキルキナクリドンとの質量割合が、8:2であった。
上記で得た含水状態の粗製キナクリドン固溶体を、80℃で一晩乾燥して、水分含有量を1%未満にした。乾燥後、粉砕して粗製キナクリドン固溶体の粉末17.9gを得た。得られた粉末を透過型電子顕微鏡で観察したところ、長軸の平均粒子径は、約20nmであった。
次に、実施例1と同様の操作で粗製キナクリドン固溶体を顔料化し、本実施例のキナクリドン固溶体顔料の粉末を得た。
上記で得られた顔料は、粉末X線回折による2θの値で、27.6°、13.8°及び6.1°にピークを有しており、そのピーク強度比は、約57:約77:100であった。また、実施例1と同様に、透過型電子顕微鏡で顔料粒子を観察したところ、長軸の平均粒子径は約30nmであった。これをキナクリドン固溶体顔料3又は単に固溶体顔料3と呼ぶ。
<実施例4>
100mlのセパラブルフラスコに、85%リン酸65.6gを秤採り、無水リン酸98.7gを加え、84.0%ポリリン酸を作製した。内温が100℃程度まで低下したら、2,5-ジ(p-トルイジノ)テレフタル酸(DM-DATA)を8.16g、次いで、2,5-ジアニリノテレフタル酸(DATA)12.24gを徐々に加えた。添加終了後、120℃で4時間、共環化反応を行った。反応終了後、1Lビーカーに常温の水400mlを張った中に上記反応液を投入した。濾過、水洗した後、1Lのビーカーに移し、水800mlを加えて撹拌し、苛性ソーダを加え、pHを7~8に調整した。これを、濾過、湯洗して、含水状態の粗製キナクリドン固溶体を得た。該粗製キナクリドン固溶体は、無置換キナクリドンと、2,9-ジアルキルキナクリドンとの質量割合が、6:4であった。
上記で得た含水状態の粗製キナクリドン固溶体を、80℃で一晩乾燥して、水分含有量を1%未満にした。乾燥後、粉砕して粗製キナクリドン固溶体の粉末18.1gを得た。得られた粉末を透過型電子顕微鏡で観察したところ、長軸の平均粒子径は、約20nmであった。
次に、実施例1と同様の操作で粗製キナクリドン固溶体を顔料化し、本実施例のキナクリドン固溶体顔料の粉末を得た。
上記で得られた顔料は、粉末X線回折による2θの値で、27.4°、13.8°及び5.9°にピークを有しており、そのピーク強度比は、約71:約76:100であった。また、実施例1と同様に、透過型電子顕微鏡で顔料粒子を観察したところ、長軸の平均粒子径は約30nmであった。これをキナクリドン固溶体顔料4又は単に固溶体顔料4と呼ぶ。
<比較例1>
100mlのセパラブルフラスコに、85%リン酸65.6gを秤採り、無水リン酸98.7gを加え、84.0%ポリリン酸を作製した。内温が100℃程度まで低下したら、2,5-ジ(p-トルイジノ)テレフタル酸(DM-DATA)を14.28g、次いで、2,5-ジアニリノテレフタル酸(DATA)6.12gを徐々に加えた。添加終了後、120℃で4時間、共環化反応を行った。反応終了後、1Lビーカーに常温の水400mlを張った中に上記反応液を投入した。濾過、水洗した後、1Lのビーカーに移し、水800mlを加えて撹拌し、苛性ソーダを加えpHを7~8に調整した。これを、濾過、湯洗して、含水状態の粗製キナクリドン固溶体を得た。該粗製キナクリドン固溶体は、無置換キナクリドンと、2,9-ジアルキルキナクリドンとの質量割合が3:7であり、本発明で規定する範囲から外れていた。
上記で得た含水状態の粗製キナクリドン固溶体を、80℃で一晩乾燥して、水分含有量を1%未満にした。乾燥後、粉砕して粗製キナクリドン固溶体の粉末18.0gを得た。得られた粉末を透過型電子顕微鏡で観察したところ、長軸の平均粒子径は、約20nmであった。
次に、上記の粉末を溶解しない液媒体としてジメチルスルホキシドを用い、粗製キナクリドン固溶体を顔料化した。具体的には、上記で得た粗製キナクリドン固溶体の粉末を7.0gと、ジメチルスルホキシド70.0gとを100mlのセパラブルフラスコに仕込み、1時間かけて105℃まで昇温し、同温度で6時間加熱処理した。そして、70℃以下に冷却した後、濾過し、濾液が無色となるまで湯洗及び水洗し、その後80℃で乾燥して、本比較例のキナクリドン固溶体顔料の粉末を得た。
上記で得られた顔料は、粉末X線回折による2θの値で、27.3°、13.9°及び5.6°にピークを有しており、本発明で規定する固有の回折ピークの組み合わせとは異なることが確認された。また、これらのピーク強度比は、約75:約65:100であった。また、透過型電子顕微鏡で顔料粒子を観察したところ、長軸の平均粒子径は約50nmであった。これを比較キナクリドン固溶体顔料1又は単に比較固溶体顔料1と呼ぶ。
<比較例2>
粗製無置換キナクリドンと粗製2,9-ジメチルキナクリドンの2種の異なるキナクリドン顔料を、実施例1の固溶体顔料と同様の質量割合となるように、7:3の組成比で混合した後、ジメチルスルホキシドで顔料化した。具体的には、粗製混合キナクリドンの粉末を7.0gと、ジメチルスルホキシド70.0gとを100mlのセパラブルフラスコに仕込み、30分かけて80℃まで昇温し、同温度で1時間加熱処理した。そして、70℃以下に冷却した後、濾過し、濾液が無色となるまで湯洗及び水洗し、その後80℃で乾燥して、本比較例の、2種の異なるキナクリドン顔料の混合体であるキナクリドン顔料の粉末を得た。また、透過型電子顕微鏡で顔料粒子を観察したところ、長軸の平均粒子径は約30nmであった。これを比較キナクリドン顔料2又は単に比較顔料2と呼ぶ。
<評価1>
実施例1~4及び比較例1で得た各キナクリドン固溶体顔料と、比較例2で得た混合顔料を用い、下記のようにしてそれぞれに得た2種類の塗料で、原色塗膜と淡色塗膜とを作製した。そして、それぞれの塗膜についてL***値を測定して色味を評価した。得られた結果を表1に示した。
1.塗料の作製
(1)ベース塗料の作製
実施例及び比較例の各顔料を0.8g、アルキッド-メラミン樹脂(商品名:106-3700 ラッカークリヤー アートクリヤー;イサム塗料社製)を5.0g、トルエン、酢酸エチルとブタノールが主成分であるシンナー(商品名:ニッペ2500シンナー、日本ペイント社製)を5.0g、及び、ガラスビーズ50.0gをポリ容器に仕込んだ。そして、この混合物をペイントシェーカーで1時間分散した後、上記アルキッド-メラミン樹脂を35.0gと、上記シンナー4.0gとを追加し、10分間分散して各顔料の分散液を得た。得られた各分散液10.0gと、上記アルキッド-メラミン樹脂20.0gをポリ容器に仕込みマゼルスター(商品名、クラボウ社製)で分散混合し、それぞれの顔料を含有するベース塗料とした。
(2)淡色塗料の作製
実施例及び比較例の各顔料を0.8g、前記したアルキッド-メラミン樹脂を5.0g、前記したシンナーを5.0g、及び、ガラスビーズ50gをポリ容器に仕込んだ。そして、この混合物をペイントシェーカーで1時間分散した後、前記したアルキッド-メラミン樹脂を35.0gと、前記したシンナー4.0gとを追加し、10分間分散して各顔料の分散液を得た。得られた各分散液10.0gと、酸化チタンを主成分とする白インキ(商品名:10スーパー 300 ホワイト、日本ペイント社製)20.0gをポリ容器に仕込み、マゼルスターで分散混合し、それぞれの顔料を含有する淡色塗料とした。
2.展色物の作製と色相評価
(1)作製したベース塗料を、6milのアプリケーター(塗布機)を用い展色紙上に展色し、この展色紙を室温において数時間乾燥した。このようにして作製した実施例及び比較例の各顔料を含有する塗料を用いて展色した展色紙(以下、原色塗膜と呼ぶ)を、目視観察及び測色機を用いて色相を比較評価した。その結果を表1に示した。なお、目視観察は、相対評価である。
(2)作製した淡色塗料を、6milのアプリケーターを用い展色紙上に展色し、この展色紙を室温において数時間乾燥した。このようにして作製した展色物(以下、淡色塗膜と呼ぶ)の色相についても、上記と同様にして評価を行い、その結果を表1に示した。
(3)上記で作製した実施例1~4と比較例1、2の原色塗膜及び淡色塗膜について、それぞれ測色機を用いて測色した測色値を表1に示した。その際、分光測色計のCM-3600d(商品名、コニカミノルタ社製)を用いて測色した。L*は明度、C*は彩度であり、彩度C*は、√(a*2+(b*2で求めた。
Figure 0007066828000001
実施例1と、比較例1との違いは、無置換キナクリドンと2,9-ジアルキルキナクリドンとの質量割合の違いだけであるが、表1に示したように、特にb*の値に大きな違いがみられた。目視観察の結果とも一致したが、b*の値が小さいほど、ブルーシフトして色相が青味となることを示しており、b*の値が大きいほど、色相が黄味となることを示している。その他の実施例で得た固溶体顔料も、b*の値が大きく、色相が黄味となることが確認できた。また、2種のキナクリドン顔料の混合物からなる比較例2の比較キナクリドン顔料2の場合は、色相は黄味となるものの、目視観察での鮮明性が、実施例の場合と明らかに劣ることが確認できた。
〔インクジェット用インキ〕
<マゼンタ色の水性顔料分散液1の作製>
マゼンタ顔料として、実施例1で得たキナクリドン固溶体顔料1を200部、顔料分散剤を200部、液媒体として、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(別称:ブチルジグリコール、以下、BDGと略)を30部、及び水を340部で配合し、ディスパーで解膠してプレミルベースを調製した。上記の顔料分散剤には、数平均分子量が7000、酸価が155mgKOH/gの、スチレン/アクリル酸2-エチルヘキシル/アクリル酸(質量比:50/30/20)共重合体のアンモニア中和物の水溶液(固形分30%)を使用した。次いで、得られたプレミルベースを横型媒体分散機「ダイノミル0.6リットルECM型」(商品名、シンマルエンタープライゼス社製、ジルコニア製ビーズ径0.3mm)を使用し、周速7m/sで分散処理を行った。1時間分散したところで分散を終了し、ミルベースを得た。
得られたミルベースを顔料分15%になるようにイオン交換水にて希釈し、次いで、遠心分離処理し、キナクリドン固溶体顔料1が分散されてなる顔料分散液を得た。そして、得られた顔料分散液を、10μmのメンブレンフィルターでろ過して、イオン交換水、防腐剤、グリセリンを所定量添加して、顔料濃度が12%であるマゼンタ色の顔料分散液1を得た。
上記で得たマゼンタ色の顔料分散液1を、粒度測定器「NICOMP 380ZLS-S」(パーティクルサイジングシステム、PSS社製)で平均粒子径を測定(25℃)したところ、平均粒子径が126nmであった。また、粘度は4.03mPa・s、表面張力は44.0mN/m、pHは9.6であった。表2に、マゼンタ色の顔料分散液1の配合、物性の結果をまとめて示した。
<マゼンタ色の水性顔料分散液2~6の作製>
マゼンタ色の水性顔料分散液1の作製で使用したキナクリドン固溶体顔料1に替えて、それぞれ、実施例及び比較例で得たキナクリドン固溶体顔料2~4、比較キナクリドン固溶体顔料1、比較キナクリドン顔料2を使用したこと以外は、マゼンタ色の水性顔料分散液1と同様にして、マゼンタ色の顔料分散液2~6を得た。表2に、顔料分散液2~6の配合、物性の結果をまとめて示した。
Figure 0007066828000002
<マゼンタ色のインクジェット用水性顔料インキ1~6の作製>
次に、上記で得たマゼンタ色の水性顔料分散液1を使い、該水性顔料分散液1の41.7部に対し、BDGを5.0部、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(BTG)を2.5部、グリセリンを18部、「サーフィノール465」(商品名、エア・プロダクツ社製)1部、水を加えて全量が100部になるように調整し、十分撹拌した。その後、ポアサイズ10μmのメンブランフィルターで濾過を行い、大きな顔料粒子を除いて、マゼンタ色のインクジェット用水性顔料インキ1を得た。
得られたインキ中の顔料の粒子径は粒度測定器「NICOMP 380ZLS-S」(商品名、パーティクルサイジングシステム、PSS社製)で平均粒子径を測定(25℃)したところ124nmであり、インキの粘度は3.41mPa・s、pHは9.5であった。インキ中の顔料の粒子径は、粒度測定器「NICOMP 380ZLS-S」で測定した散乱光強度基準による平均粒子径の値である。また、インキの粘度は、粒度測定器「NICOMP 380ZLS-S」で測定した値である。
水性顔料分散液1に替えて、水性顔料分散液2~6を用いた以外は上記したと同様の手法で、マゼンタ色のインクジェット用水性顔料インキ2~6を作製した。表3に、調製した各インクの物性をまとめて示した。
Figure 0007066828000003
<評価2:顔料分散液及びインキの評価>
1.分散安定性・保存性安定性の評価
上記で作製したマゼンタ色の水性顔料分散液1~6と、マゼンタ色のインクジェット用水性顔料インキ1~6について、それぞれ、初期及び70℃で7日放置したときにおける、粘度及び粒子径をそれぞれ測定した。これらの測定値を用いて、粘度変化率(%)及び粒子径変化率(%)をそれぞれ算出し、インキの分散安定性・保存性安定性を、下記の基準で、それぞれ評価した。なお、変化率は、いずれも、(7日後の値)/(初期の値)-1の100分率(%)より求め、以下の規準で評価した。得られた結果を表4に示した。
[評価基準]
(粒子径の変化)
A:粒子径の変化率が、±5%未満
B:粒子径の変化率が、±5%以上10%未満
C:粒子径の変化率が、±10%以上15%未満
D:粒子径の変化率が、±15%以上
(粘度変化)
A:初期粘度が低く、且つ、変化率±10%未満
B:初期粘度が高く、且つ、変化率±10%未満
C:初期粘度が低く、且つ、変化率±10%以上
D:初期粘度が高く、且つ、変化率±10%以上
なお、粘度が「4mPa・s以上」のものを「粘度が高い」とし、「4mPa・s未満」のものを「粘度が低い」とした。
Figure 0007066828000004
Figure 0007066828000005
(印刷物の品質評価)
上記で作製したマゼンタ色のインクジェット用水性顔料インキ1~6を、それぞれカートリッジに充填し、インクジェットプリンタを使用して、(i)専用写真用光沢紙(PGPP)と、(ii)普通紙の2種類の紙に、フォトモードで印刷してそれぞれ印刷物を得た。インクジェットプリンタには、「PM4000PX」(商品名、セイコーエプソン社製)を使用した。また、普通紙には、「Xerox Business 4200紙」(商品名米国Xerox社製)を使用した。その結果、いずれの水性顔料インキも、インクジェットのノズルから問題なく吐出可能であることを確認した。
得られた印刷物の品質を、分光測色計「i1ベーシックPro」(商品名、X-rite社製)を使用して評価した。具体的には、得られた各印刷物について、分光測色計で、彩度C*と光学濃度(OD値)を以下の条件で測定し、評価した。そして、測定結果を表5に示した。また、目視による色味の観察結果を併せて示した。なお、光学濃度(OD値)及び彩度C*は、いずれも数値が大きい方が優れると評価できる。
[測定条件]
普通紙光学濃度(OD値):6箇所各3回の測定平均値
普通紙光学特性(彩度C*):6箇所各1回の測定平均値
専用写真用光沢紙濃度(OD値):3箇所各1回の測定平均値
専用写真用光沢紙特性(彩度C*):3箇所各1回の測定平均値
Figure 0007066828000006
表5に示した結果から、実施例1のキナクリドン固溶体顔料1を適用したマゼンタ色のインクジェット用水性顔料インキ1で印刷した印刷物は、普通紙、光沢紙のいずれに印刷した場合も、従来の製造方法で得た比較例2のPV19顔料とPR122混合顔料を使用したマゼンタ色のインクジェット用水性顔料インキ6での印刷物よりも、発色性(OD値)及び彩度(C*)に優れていた。また、これらの印刷物を目視観察した結果、水性顔料インキ1で印刷した印刷物は、比較例1の水性顔料インキ5で印刷した印刷物と比較し、明らかに黄味の色相を有することを確認した。このことから、本発明の製造方法で得たキナクリドン固溶体顔料を適用することで、得られる印刷物は、従来の印刷物と比較し、彩度と印刷濃度を高いレベルに保つ発色性が優れ、しかも、市場の要求を十分に満足できる黄味の色相の画像になるインクジェット特性を有したものになることが確認できた。

Claims (9)

  1. 粗製キナクリドン固溶体の製造工程と、粗製キナクリドン固溶体を乾燥する乾燥工程と、乾燥した粗製キナクリドン固溶体を溶媒中で加熱して顔料化する顔料化工程とを有し、
    前記粗製キナクリドン固溶体の製造工程で、ポリリン酸中で、ジアリールアミノテレフタル酸とジアルキルアリールアミノテレフタル酸とを共環化反応させて、無置換キナクリドンと2,9-ジアルキルキナクリドンとの質量割合が85:15~60:40の固溶体に水を含んだ含水状態の粗製キナクリドン固溶体を得、
    前記乾燥工程で、前記含水状態の粗製キナクリドン固溶体を乾燥して、水分含有量を1%未満にして粉状の粗製キナクリドン固溶体を得、
    前記顔料化工程で、前記粉状の粗製キナクリドン固溶体を、該粗製キナクリドン固溶体を溶解しない液媒体中で加熱することを特徴とするキナクリドン固溶体顔料の製造方法。
  2. 前記ジアリールアミノテレフタル酸が、2,5-ジアニリノテレフタル酸であり、前記ジアルキルアリールアミノテレフタル酸が、2,5-ジ(p-トルイジノ)テレフタル酸である請求項1に記載のキナクリドン固溶体顔料の製造方法。
  3. 前記顔料化工程で、前記粉状の粗製キナクリドン固溶体を、前記液媒体中で加熱する際に、キナクリドン系顔料誘導体を存在させる請求項1又は2に記載のキナクリドン固溶体顔料の製造方法。
  4. 前記キナクリドン系顔料誘導体が、2-フタルイミドメチルキナクリドンである請求項3に記載のキナクリドン固溶体顔料の製造方法。
  5. 前記粗製キナクリドン固溶体を溶解しない液媒体が、ジメチルスルホキシドである請求項1~4のいずれか1項に記載のキナクリドン固溶体顔料の製造方法。
  6. 前記顔料化工程における加熱温度が、60℃以上、120℃以下である請求項5に記載のキナクリドン固溶体顔料の製造方法。
  7. 長軸の粒子径が20~80nmであるキナクリドン固溶体顔料を得るためのものである請求項1~6のいずれか1項に記載のキナクリドン固溶体顔料の製造方法。
  8. 請求項1~7のいずれか1項に記載のキナクリドン固溶体顔料の製造方法で得た、無置換キナクリドンと2,9-ジアルキルキナクリドンとのキナクリドン固溶体顔料と、顔料分散剤と、水とを含有してなり、
    前記キナクリドン固溶体顔料が、粉末X線回折で、ブラッグ角(θ)を用いた(2θ±0.2゜)の2θの値が、27.5°、13.8°及び6.0°である固有の回折ピークを有することを特徴とする顔料分散液。
  9. 請求項7に記載のキナクリドン固溶体顔料の製造方法で得た、無置換キナクリドンと2,9-ジアルキルキナクリドンとの固溶体からなる、長軸の粒子径が20~80nmであるキナクリドン固溶体顔料と、顔料分散剤と、水とを含有してなるインクジェット用インキであって、
    前記キナクリドン固溶体顔料が、粉末X線回折で、ブラッグ角(θ)を用いた(2θ±0.2゜)の2θの値が、27.5°、13.8°及び6.0°である固有の回折ピークを有するものであることを特徴とするインクジェット用インキ。
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