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
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Description
[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。
[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。
[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。
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。
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。
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。
<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。
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。
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。
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。
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。
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。
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*a*b*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)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。
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。
(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。
<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。
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。
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。
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。
(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
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。
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。
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
Claims (9)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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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