JPH0326767A - 顔料分散剤および顔料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は使用適性，特に非集合性，非結晶性，流動性に
優れた顔料分散体を提供する顔料分散剤に関する。

（従来の技術） 一般に各種コーティングまたはインキ組戒吻中において
鮮明な色調と高い着色力を発揮する実用上有用な顔料は
微細な粒子からなっている。しかしながら顔料の微細な
粒子は，オフセットインキ，グラビアインキおよび塗料
のような非水性ビヒクルに分散する場合，安定な分散体
を得ることが難しく，製造作業上および得られる製品の
価値に重要な影響を及ぼす種々の問題を引き起こすこと
が知られてい゛る。

例えば．微細な粒子からなる顔料を含む分散体は往々に
して高粘度を示し製品の分散機からの取出し，輸送が困
難となるばかりでなく，更に悪い場合は貯蔵中にゲル化
を起し使用困難となることがある。また異種の顔料を混
合して使用する場合，凝集による色分れや．沈降などの
減少により展色物において色むらや著しい着色力の低下
となって現れることがある。さらに展色物の塗膜表面に
関しては光沢の低下，レベリング不良等の状態不良を生
ずることがある。

また，顔料の分散とは直接関係しないが一部の有機顔料
では顔料の結晶状態の変化を伴う現象がある．すなわち
オフセントインキ，グラビアインキおよび塗料等の非水
性ビヒクル中でエネルギー的に不安定な顔料の結晶粒子
がその大きさ．形態を変化させて安定状態に移行するた
め展色物において著しい色相の変化，着色力の減少，粗
粒子の発生等により商品価値を損なうことがある。

以上のような種々の問題点を解決するためにこれまでも
銅フタ口シアニンおよびキナクリドン系顔料を中心とし
て数多くの提案がされている。

その内容を技術的手法から分頻すると大きく次のような
２つに分けられる。

第ｔ法はＵＳＰ３３７０９７１およびＵＳＰ２９６５５
１１号公報に見られるように酸化ケイ素，酸化アルミニ
ウムおよび第３級ブチル安息香酸のように無色の化合物
で顔料粒子表面を被覆するものである。

第２法は特公昭４１−２４６６号公報およびＵＳＰ２８
５５４０３号公報に代表されるように有８ｇ顔料を母体
骨格とし側鎖にスルフォン基．スルフォンアミド基．ア
旦ノメチル基，フタルイミドメチル基等の置換基を導入
して得られる化合物を混合する方法である。

第２の方法は第１の方法に比べ非水性ビヒクル中での顔
料の非集合性，結晶安定性等に関する効果が著しく大き
くまた顔料組戒物の製造の容易さから判断しても非常に
有利な方法である。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は，オフセントインキ，グラビアインキおよび塗
料等を製造する場合に，非集合性，流動性に優れた安定
な分散液を得るための顔料組或物および分散方法を提供
するものである。

〔発明の構戒〕

（課題を解決するための手段〉 本発明は，式（Ｉ）で表される顔料分散剤および顔料お
よび式（Ｉ）で表される顔料分散剤からなる顔料組或物
に関する。

（ただし．Ｅは前記と同じ） 式（ｒ）において，Ｒ＋−Ｒｈｏは，それぞれ独立に，
水素原子またはハロゲン原子またはアルキル，アルコキ
シ，シアノ，スルホニル，カルポキシル，ジアルキルア
ミノ，ハロゲノアルキル，アルコキシ力ルボニル，カル
バモイル，アルキルメルカブトまたはスルファモイル基
を表わすが，好ましくは水素，塩素，臭素．シアノ，メ
チル，エチル，トリフロオロメチル．ジメチルアミノ，
アエチルアミノ，スルホニル．カルボキシル，メトキシ
，エトキシ．　ｔｅｒｔ−ブチルまたはメトキシカルボ
ニルである場合が挙げられる。

また．式（Ｉ）において． を形或するために使用されるアミン或分は，たとえば．
ジメチルアミン，ジエチルアミン８　Ｎ一エチルイソプ
ロビルアミン，Ｎ一エチルプロピルアミン，Ｎ−メチル
プチルアミン．Ｎ−メチルイソブチルアミン．Ｎ−プチ
ルエチルアミン，　　Ｎ　−　ｔｅｒｔ−プチルエチル
アミン．ジイソプ口ピルアミン，ジプロビルアミン，　
　Ｎ−ｓｅｃ−プチルプロビルアミン，ジブチルアミン
，ジーｓｅｃ−ブチルアもン．ジイソブチルアミン，Ｎ
−イソブチルーＳｅＣ−プチルアξン，ジアミルアミン
，ジイソアミルアミン，ジヘキシルアごン，ジ（２−エ
チルヘキシル）アミン，ジオクチルアごン，Ｎ−メチル
オククデシルアミン，ジデシルアミン，ジアリルアごン
，Ｎ一エチル−１，２ージメチルプロビルアミン，Ｎ−
メチルヘキシルアミン，２−ヒドロキシメチルアミノエ
タノール．ジオレイルアξン，ジステアリルア旦ン，Ｎ
，Ｎ−ジメチルアξノメチルアミン，Ｎ，Ｎ−ジメチル
アミノエチルアミン，Ｎ，Ｎ−ジメチルアξノプロピル
アミン，Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノアミルアξン．Ｎ，Ｎ
−ジメチルアごノブチルアミン，Ｎ，Ｎ−ジエチルアミ
ノエチルアξン，Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロビルアξ
ン，Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノへキシルアミン，Ｎ，Ｎ−
ジエチルアξノブチルアミン，Ｎ．Ｎ−ジエチルアミノ
ペンチルアミン，Ｎ，Ｎ−ジプロピルア慇ノブチルアミ
ン．Ｎ，Ｎ−ジブチルアくノブロピルアミン．Ｎ，Ｎ−
ジブチルアくノエチルアミン，Ｎ，Ｎ−ジブチルア旦ノ
ブチルアミン．Ｎ，Ｎ−ジイソブチルアミノペンチルア
ξン．Ｎ，Ｎ−メチルーラウリルアミノプロピルア旦ン
，Ｎ，Ｎ−エチルーヘキシルア３ノエチルアミン，Ｎ，
Ｎ−ジステアリルア旦ノエチルアくン，Ｎ，Ｎ−ジオレ
イルアミノエチルアξン，Ｎ，Ｎ−ジステアリルアミノ
ブチルア呉ン，ピベリジン．２−ビペコリン，３ーピペ
コリン，４−ピペコリン，２，４−ルペチジン，２，６
−ルペチジン．３，５−ルペチジン，３ーピベリジンメ
タノール，ピベコリン酸，イソニペコチン酸．イソニコ
ペチン酸メチル．イソニコペチン酸エチル，２−ピペリ
ジンエタノール，ピロリジン，３−ヒドロキシピ口リジ
ン．Ｎ−アミノエチルヒヘリジン，Ｎ−アミノエチル−
４−ピペコリン，Ｎ−アミノエチルモルホリン，Ｎ−ア
ξノプ口ピルヒヘリジン，Ｎ−アミノプロピルー２−ビ
ペコリン，Ｎ−アミノプロピルー４−ビペコリン．Ｎ−
アミノブロピルモリホリン．Ｎ−メチルピペラジン．Ｎ
−プチルビペラジン，Ｎ−メチルホモピペラジン，１−
シクロペンチルビペラジン，１−ア壽ノー４−メチルピ
ペラジン，１−シクロペンチルビペラジン等である。

本発明にかかわる顔料分散剤を製造するには，数種の合
戒経路があるが．式（ｎ）または式（Ｉ［Ｉ）で表わさ
れる顔料分散剤を例として，代表的な製造方法の概略を
下記に１），２）として示す。

（ Ｈ １）まｆ，ペンゾニトリルとコハク酸ジメチルエステル
とを反応させて式（ｒ’／）で示される化合物を製造す
る， 日 次に式（ＩＶ）で示される化合物を常法によりクロロス
ルホン化して式（Ｖ）で示される化合物を製造次に弐（
■）で示される化合物とコハク酸ジメチルエステルを反
応させて弐（Ｉ［［）で示される顔料分散剤を製造する
． なお，式（ＩＩ）で示される顔料分散剤は．たとえば，
ます式（■）で示される化合物を製造し，次いで，上記
２）で示した式（ＩＩＩ）で表わされる顔料分散剤を製
造する場合と同様の方法によっても製造することができ
るが．工業的には上記１）で示した方法により合戒する
ことが有利である． 次に式（Ｖ）で示される化合物とＮ−メチルピペラジン
を反応させて，式（ＩＩ）で示される顔料分散剤を製造
する． ２）まず，ｐ−シアノベンゾイルクロリドとＮ，　　Ｎ
一ジメチルアミノブロピルアξンを反応させて式（ＶＴ
）で示される化合物を製造する．本発明で得られる顔料
分散剤は．一般に市販されているほとんど全ての顔料に
優れた分散効果を発揮する．例えばジケトピロロピロー
ル系顔料．可溶性および不溶性アゾ頗料．縮合アゾ頗料
等のアゾ系顔料，フタロシアニン系顔料，キナクリドン
系顔料．イソインドリノン系顔料，ペリレン・ベリノン
系顔料．ジオキサジン系顔料，アントラキノン系顔料，
ジアンスラキノニル系顔料，アンスラビリ箋ジン系顔料
，アンサンスロン系顔料，インダンスロン系顔料，フラ
バンスロスン系顔料，ピランスロン系顔料，建染染料系
顔料．塩基性染料系顔料等の有機顔料およびカーボンブ
ラック．酸化チタン．黄鉛，カドミウムエロー，カドミ
ウムレッド，弁柄，鉄黒，亜鉛華，紺青．群青等の無機
顔料に用いることができる。

本発明で得られる顔料分散剤の顔料に対する配合は，顔
料１００重量部に対し，０．ｌ〜３０重量部が好ましい
。０．１重量部より少ないと本発明で得られる顔料分散
剤の効果が得られず，また．３０重量部より多く用いて
も用いた分の効果が得られない。

本発明にかかわる顔料分散剤の使用方法としては．例え
ば次のような方法がある。

１．顔料と顔料分散剤を予め混合して得られる顔料組或
吻を非水系ビヒクルなどに添加して分散する。

２．非水系ビヒクルなどに顔料と顔料分散剤を別々に添
加して分散する。

３．非水系ビヒクルなどに顔料と顔料分散剤を予め別々
に分敗し得られた分散体を混合する。

この場合．顔料分散剤を溶媒のみで分散してもよい。

４．非水系ビヒクルなどに顔料を分散した後，得られた
分散体に顔料分散剤を添加する。

等の方法があり，これらのいずれによっても目的とする
効果が得られる。

上記１で示した顔料組戒物の調整法としては，顔料粉末
と本発明に関わる顔料分散剤の粉末を単に混合しても充
分目的とする効果が得られるが，ニーダ，ロール，アト
ライター．スーパーミル，　各１１砕機等により機械的
に混合するか，顔料の水または有機溶媒によるサスペン
ジョン系に本発明に係わる顔料分散剤を含む溶液を添加
し，顔料表面に顔料分散剤を沈着させるか，硫酸等の強
い溶解力をもつ溶媒に有機顔料と顔料分散剤を共溶解し
て水等の貧溶媒により共沈させる等の緊密な混合法を行
えば更に良好な結果を得ることができる。

また，上記２〜４で示した，顔料と顔料分散剤との使用
においては，非水系ビヒクルまたは溶剤中への顔料ある
いは顔料分散剤の分散，これらの混合等に分散機械とし
てディゾルパー，ハイスピードミキサー，ホモミキサー
，ニーダー，ロールミル，サンドξル，アトライター等
を使用することにより顔料の良好な分散ができる。

したがって本発明によれば，ライムロジンワニス，ポリ
アミド樹脂ワニスまたは塩化ビニル樹脂ワニス等のグラ
ビアインキ，ニトロセルロースラフカーアミノアルキソ
ド樹脂の常乾もしくは焼付け塗料．アクリルラッカー．
アミノアクリル樹脂焼付け塗籾，ウレタン系樹脂塗料等
の非水性ビヒクルにおいて，顔料を単独で使用した場合
に比べ分散体の粘度の低下および構造粘性の減少等良好
な流動性を示すと同時に色分れ，結晶の変化等の問題も
なく印刷物あるいは塗膜の光沢が良く，従っ．て美麗な
製品を得ることができる。

特に，本発明にかかわる顔料分散剤は．油変性アミノア
ルキド樹脂塗料は勿論のことオイルフリーアルキド樹脂
塗料でも極めて優れた分散効果を有している。

また，本発明にかかわる顔料分散剤の使用は非水系ビヒ
クルだけに限定されず，その他の印刷インキや′塗料，
さらにはプラスチソクの着色においても，分散効果に優
れ．着色力のある着色物が得られる。

以下に，本発明にかかわる顔料分散剤の製造例を示す。

なお，以下の「部」とは「重量部」を表わし，製造例中
の顔料分散剤の番号は表−１に示される顔料分散剤の略
号と一致する。

〔製造例エ〕

式（ＩＶ）で示される化合物を常法によりクロロスルホ
ン化し，得られた化合物５０部を水９００部に分散した
。次いで，Ｎ．Ｎ−ジエチルアミノプロピルアミン１６
７部を加えて６０℃に昇温し，同温度で２時間攪拌を行
なった．沈澱物を濾過，水洗し．７０℃で乾燥して，顔
料分散剤（Ｉ）６０部を得た．〔製造例２） 式（ＩＶ）で示される化合物を常法によりジ（クロロア
セトアξドメチル）化し，得られた化合物５０部を水９
００部に分散した。次いで，Ｎ−アミノプロピルー２−
ピペコリン７７部を加えて９０℃に昇温し，同温度で４
時間攪拌を行なった。沈澱物を濾過，水洗し，７０℃で
乾燥して，顔料分散剤（５）６８部を得た。

〔製造例３〕 式（ＩＶ）で示される化合物を常法によりクロロメチル
化し，得られた化合物５０部を水７００部とメタノール
１００部からなる混合溶媒に分散した。次いで，ジブチ
ルアミン４７部を加えて７０℃に昇温し，同温度で２時
間攪拌を行なった。沈澱物を濾過，水洗し，７０℃で乾
燥して，顔料分散剤（８）５９部を得た。

〔製造例４〕 窒素雰囲気下において，カリウムーｔｅｒ　ｔ−ブトキ
シド７７部と式（Ｖｌ）で示される化合物１９８部を無
水ｔａｒｔ−アミルアルコール３３０部に加え．８５゜
Ｃに界温した。次いで，コハク酸ジメチル５０部を２時
間かけて徐々に加え，次いで．コハク酸ジメチル５０部
を２時間かけて徐々に加え，同温度でさらに１時間攪拌
を行なった。４０℃に冷却後，メタノール２００部を加
え２　１５分間攪拌してから沈澱物を濾過し，メタノー
ルと水で洗浄後９　７０℃で乾燥して．顔料分散剤（４
）１４７部を得た。

本発明にかかわる顔料分散剤は，製造例１〜４と同様の
方法により製造することができる。その一部の例を表−
１に示した。

本発明にかかわる顔料分散剤の効果を評価するため，下
記配合の塗料を作戒した。

配合（Ｉ） 顔料　　　　　　　　　　　　　　　　　　９．５部顔
料分散剤　　　　　　　　　　　　　　　０．５部アル
キド樹脂系ワニス（不揮発分６０％）２６．４部メラξ
ン樹脂系ワニス（不揮発分５０％）１３．６部シンナー
　　　　　　　　　　　　　　　　２０　部（キシレン
／ｎ−ブタノール＝８／２）分散後添加する混合ワニス
　　　　　　　４８．３部（アルキド／メラ鴫ン＝７／
３　　（固形分））配合（２） 顔料　　　　　　　　　　　　　　　　　　９．５部顔
料分散剤　　　　　　　　　　　　　　　０．　５部オ
イルフリーポリエステル樹脂系ワニス　２６．４部（不
揮発分６０％） メラミン樹脂系ワニス（不揮発分５０％）１３．６部ス
ワゾール　　　　　　　　　　　　　２０　部分散後添
加する混合ワニス　　　　　　　４８．３部（アルキド
／メラミン＝７／３　　（固形分））上記の配合をした
ものを容器に入れ．スチールボールを加えてペイントシ
ェイカーにて分散し，塗料を作成した．これらの塗料を
，顔料分散剤未添加の塗料（上記配合において顔料分散
剤を添加せず．Ｒ料をＩＯ部とした塗料）と，下記の評
価方法に従って比較した。表−２にその結果の例を示し
た。なお表−２における顔料分散剤の番号は表−１中に
示される略号と一敗する。

評価法（Ｉ） 得られた塗料の粘度をＢ型粘度計にて測定して判定した
（測定温度２５℃）。なお，評価は顔料分散剤未添加の
塗料との相対比較で行ない，粘度の低いものを良好とし
た。

○　：　良好 △　二　やや良好 ×　：　不良 評価法（２） 得られた塗料を最終塗料粘度ガフォードカソプ４で２３
秒になるようにシンナーで調整し，エアースプレーガン
でブリキ板に吹き付けた後焼き付け，目視およびグロス
メーターでの２０”　グロスの測定により．塗面の鮮映
性の総合評価を行なった。

：　　優 △：良 ×：劣 ○ 表 ２ 評価結果 表 ２ （つづき） 表−２　（つづき〉 顔 料 顔料分散剤 配合（Ｉ）　　　配合（２） 州直】）８剰直２）轟■直１）謝源２）顔料 配合（Ｉ）　　配合（２） 顔料分散剤　ｉ！！｛直ｌ）謝直２）　評圏１）謝瞭２
）Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ．Ｙｅｌｌｏｗ　１０８Ｃ．　Ｉ．Ｐ
ｉｇ．Ｖｉｏｌｅｔ　１９Ｃ．　Ｉ．Ｐｉｇ．Ｂｌｕｅ
　６０ Ｃ．１１”ｉｇ，　Ｙｅｌ　ｌｏｗ　２４６ ９ ３ ９ ■ ７ ５ １０ ４ １２ Ｃ．　Ｉ．Ｐｉｇ．Ｏｒａｎｇｅ　４３Ｃ．　Ｉ．Ｐｉ
ｇ．Ｒｅｄ　１７８ Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ．Ｒｅｄ　１７９ Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ．Ｒｅｄ　１４９ Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ．Ｒｅｄ　１２３ 表−２ （つづき） Ｃ．　Ｉ．Ｐｉｇ．Ｒｅｄ　１９０ Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ．Ｙｅｌｌｏｗ　１２ Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ．Ｒｅｄ　１７６ Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ．ＢＩａｃｋ　６ 配合（Ｉ〉　　　配合（２） ＃扮購　州［１）州直２）謝原ｌ）剛直２）これらの塗
料は，１週間放置後に同じ粘度計で粘度を測定しても，
粘度の増加はほとんど認められなかった。また，チタン
白で調整した白塗料で１／１０カットの淡色塗料を作威
し，粘度をフォードカソプ４で２３秒に調整し，試験管
に取って凝集状態を観察したが，１ケ月後でも色分れや
沈降は認められなかった。

さらに．本発明にかかわる顔料分散剤を添加した顔料は
，ニトロスセルロスースラソカー，アクリル樹脂塗料お
よびグラビーインキ中でも凝集を起こさず良好な分散性
を示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 式（ I ）で表わされる顔料分散剤。 式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼ （ただしＥは ▲数式、化学式、表等があります▼ または ▲数式、化学式、表等があります▼ を表わす。 Ｒ＿１〜Ｒ＿１＿０：それぞれ独立に、水素原子または
   ハロゲン原子、またはアルキル、アルコキシ、シアノ、
   スルホニル、カルボキシル、ジアルキルアミノ、ハロゲ
   ノアルキル、アルコキシカルボニル、アルキルメルカプ
   ト、カルバモイルまたはスルファモイル基を表わす。 Ｐ：ゼロでない４以下の数を表わす。 Ｘ：直接結合するかあるいは−ＳＯ＿２ＮＨ−、−ＣＯ
   ＮＨ−、−ＣＨ＿２ＮＨＣＯＣＨ＿２ＮＨ−、−（ＣＨ
   ＿２）＿ｍＮＨ−を表わす（ただし、ｍは１〜１０の整
   数を表わす。）。 Ｒ＿１＿１、Ｒ＿１＿２：それぞれ独立に、置換されて
   いてもよい飽和もしくは不飽和のアルキル基またはＲ＿
   １＿１、Ｒ＿１＿２で窒素、酸素または硫黄原子を含む
   置換されていてもよい複素環を表わす。 ｎ：１〜２０の整数を表わす。ただし、Ｘが直接結合を
   表わす場合は１〜１０の整数を表わす。 Ｚ：−ＳＯ＿２−、−ＣＯ−、−ＣＨ＿２ＮＨＣＯＣＨ
   ＿２−、−ＳＯ＿２ＮＨ−、−ＣＯＮＨ−、−ＣＨ＿２
   ＮＨＣＯＣＨ＿２ＮＨ−または−（ＣＨ＿２）＿ｍＮＨ
   −を表わす（ただし、ｍは１〜１０の整数を表わす。）
   。 Ｒ＿１＿３、Ｒ＿１＿４、Ｒ＿１＿５、Ｒ＿１＿６：そ
   れぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよい飽和も
   しくは不飽和のアルキル基またはアリール基を表わす。 Ｒ＿１＿７：置換されていてもよい飽和もしくは不飽和
   のアルキル基またはアリール基を表わす。 ２、顔料および請求項１記載の顔料分散剤からなる顔料
   組成物。