JPH04246470A

JPH04246470A - 顔料組成物および顔料分散体

Info

Publication number: JPH04246470A
Application number: JP3362291A
Authority: JP
Inventors: Yusaku Ide; 勇作井出; Masuhiko Maejima; 前嶋　満洲彦
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Priority date: 1991-02-01
Filing date: 1991-02-01
Publication date: 1992-09-02
Anticipated expiration: 2012-07-09
Also published as: JP2629081B2

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】

【０００１】

【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、顔料分散体ビヒクル中での
色浮きのない顔料組成物および顔料分散体に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に各種コーティングまたはインキ組
成物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系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。

【０００３】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こ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
かれや、沈降などの現象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。以上のような種々
の問題を解決するために、これまで、特公昭５８−２８
３０３号および特公昭５９−４０１７２号に代表される
ように有機顔料を母体骨格とし側鎖にスルホンアミド基
、アミノメチル基などの置換基を導入して得られる化合
物を混合する方法により、非水系ビヒクル中での顔料の
非集合性、結晶安定性などに関する効果が得られてきた
が、分散体ビヒクル中での色浮きが大きく、塗料での刷
毛塗り性、塗膜補修性に欠点がある。

【０００４】また、これらの化合物では、水系ビヒクル
中での顔料の非集合性、結晶安定性などに関する効果は
得られていない。さらに、これらの化合物では、顔料濃
度の高い顔料分散体での流動性が劣り、分散体の製造や
輸送に多くのエネルギーが要するという欠点があった。

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の種々の
欠点を改良し、広範囲の組成の分散体ビヒクルに対して
良好に顔料を分散することができ、色浮きのない顔料組
成物およびそれを使用した高濃度顔料分散体を提供する
ものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、顔料１００重
量部、および、下記一般式（１）で表される顔料誘導体
と数平均分子量５００〜３００００のカルボキシル基含
有水溶性アクリル樹脂との造塩化合物からなる顔料分散
剤０．１〜５０重量部からなる顔料組成物、ならびに該
顔料組成物および分散体ビヒクルからなる顔料分散体か
らなる。

【０００６】式（１）　　　　　　Ｐ−〔Ｘ−（ＣＨ２　）ｍ　−Ｎ
（Ｒ１　，Ｒ２　）〕ｎ　（式中、Ｐはアゾ系、フタロ
シアニン系、キナクリドン系、アントラキノン系、ジオ
キサジン系、アントラピリミジン系、アンサンスロン系
、インダンスロン系、フラバンスロン系、ピランスロン
系、ペリレン系、ペリノン系、チオインジゴ系、ジケト
ピロロピロール系、イソインドリノン系、イソインドリ
ン系、キノフタロン系から選ばれる少なくとも一種の有
機色素残基、Ｘは直接結合または二価の結合基、Ｒ１　
、Ｒ２　はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有しても
よいアルキル基、アリール基、またはＲ１　、Ｒ２　で
窒素原子または酸素原子を含んでもよい複素環、ｍは１
〜４の整数、ｎは１〜４の整数、をそれぞれ示す。）

【０００７】本発明の、式（１）で表される顔料誘導体
は特公昭５８−２８３０３号、特公昭５９−４０１７２
号、特開昭５８−１６７６５４　号、特開昭５９−１６
８０７０　号、特公昭６３−２０８６９号、特公昭５８
−２８３０３号、特公平１−３４２６８　号および特公
平１−３４２６９　号で公知のものであり、有機色素は
アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アントラ
キノン系、ジオキサジン系、アントラピリミジン系、ア
ンサンスロン系、インダンスロン系、フラバンスロン系
、ピランスロン系、ペリレン系、ペリノン系、チオイン
ジゴ系、ジケトピロロピロール系、イソインドリノン系
、イソインドリン系、キノフタロン系から選ばれる少な
くとも一種である。

【０００８】本発明の式（１）で表される顔料誘導体の
Ｘは直接結合であっても、あるいは二価の結合基であっ
ても良い。二価の結合基としては−ＣＨ２　ＮＨ−、−
ＳＯ２　ＮＨ−、−ＣＨ２　ＮＨＣＯ−、−ＣＨ２　Ｎ
ＨＣＯＣＨ２　ＮＨ−、−ＣＯＮＨ−等が好ましい。

【０００９】本発明のカルボキシル基含有水溶性アクリ
ル樹脂のモノマー成分は、アクリル酸、メタクリル酸、
イタコン酸から選ばれる少なくとも１種であり、ポリマ
ーはアルカリ金属塩、あるいはアンモニウム塩となって
いても良い。変性モノマー成分として、該カルボキシル
基と炭素数１〜４のアルキル基からなるエステル、例え
ば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メ
タクリル酸ブチル、β−ヒドロキシメチルメタクリル酸
、２エチルヘキシルアクリル酸等、あるいはｎ−メチロ
ールアクリル酸、スチレン、無水マレイン酸、メタクリ
ル酸グリシジル等から選ばれる少なくとも一種を０〜９
５重量％含んでいてもよい。カルボキシル基含有アクリ
ル樹脂は水溶性を有するため、数平均分子量は、５００
〜３００００が好ましい。

【００１０】顔料誘導体の末端アミノ基とカルボキシル
基含有水溶性アクリル樹脂との造塩反応は、酢酸、塩酸
、硫酸などの鉱酸、好ましくは酢酸で酸性水溶液とした
顔料誘導体に、カルボキシル基含有水溶性アクリル樹脂
の水溶液またはアルカリ水溶液を混合攪拌することによ
り行われる。反応終点は濾紙に混合スラリーを滴下し、
ブリードが止まり生成物が不溶化している事を確認する
ことにより判定される。造塩反応は、反応温度０〜１０
０℃で瞬時に完結する。造塩反応終了後、ｐＨを中性付
近に調整し、ろ過、水洗することにより顔料分散剤ペー
ストを得る。顔料分散剤はこのままペースト状で用いて
も、乾燥、粉砕により粉末状で用いても良い。

【００１１】顔料誘導体に対する水溶性アクリル樹脂の
添加量は、顔料誘導体１重量部に対し０．１〜５重量部
が好ましい。造塩反応が完結させるためには、少なくと
も０．１重量部以上必要であり、５重量部より大きいと
アクリル樹脂の影響が大きくなり、いずれも本発明にか
かわる顔料分散剤の効果が得られない。顔料分散剤の顔
料に対する配合は、顔料１００重量部に対し、０．１〜
５０重量部が好ましい。０．１重量部より少ないと本発
明にかかわる顔料分散剤の効果が得られず、５０重量部
より多く用いても用いた分の効果が得られない。

【００１２】顔料と顔料分散剤の使用方法としては、例
えば、１．顔料と顔料分散剤を予め混合して得られる顔料組成
物を分散体ビヒクルなどに添加して分散する。２．分散体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．分散体ビヒクルなどに顔料と顔料分散剤を予め別々
にに分散し得られた分散体を混合する。４．分散体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、これらいずれによっても目的とする効
果が得られる。

【００１３】上記１で示した顔料組成物の調整法として
は、顔料粉末と本発明の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、ニーダー、ロー
ルミル、アトライター、スーパーミル、各種粉砕機等に
より機械的に混合するか、顔料の水または有機溶媒によ
るサスペンション系に本発明の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、有機溶
媒または、硫酸等の強い溶解力を持つ溶媒に顔料と顔料
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、分散体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
としてディゾルバー、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、サンドミル、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。

【００１４】本発明では上記顔料分散体の適用とし、塗
料、印刷インキを含むものである。塗料では、本発明の
顔料組成物３〜４０重量％、塗料用ビヒクル９７〜５５
重量％、その他の補助剤や体質顔料０〜３０重量％から
なり、塗料用ビヒクル樹脂は油性アクリル、水性アクリ
ル、アルキド、エポキシ、塩化ゴム、塩化ビニル、シリ
コン、フッ素、ポリウレタン、ポリエステル、メラミン
、ユリアまたはこれらの混合物２０〜８０重量％と炭化
水素、アルコール、ケトン、エーテルアルコール、エー
テル、エステル、水などの溶剤１０〜６０重量％からな
るものである。

【００１５】グラビアインキでは、本発明の顔料組成物
３〜４０重量％、グラビアインキ用ビヒクル９７〜６０
重量％、その他の補助剤や体質顔料０〜２０重量％から
なり、グラビアインキ用ビヒクルは、ガムロジン、ライ
ムロジン等のロジン系、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹
脂、ビニル樹脂、ニトロセルロース、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂
、アルキド樹脂、ギルソナイト、ダンマル、セラックな
どの樹脂混合物１０〜５０重量％と炭化水素、アルコー
ル、ケトン、エーテルアルコール、エーテル、エステル
、水などの溶剤３０〜８０重量％からなるものである。

【００１６】オフセットインキでは、本発明の顔料組成
物３〜４０重量％、オフセットインキ用ビヒクル９７〜
４５重量％、その他の補助剤や体質顔料０〜２０重量％
からなり、オフセットインキ用ビヒクルは、ロジン変性
フェノール樹脂、石油樹脂、アルキド樹脂、または、こ
れらの乾性油変性樹脂など２０〜５０重量％と、アマニ
油、桐油、大豆油などの植物油０〜３０重量％、ｎ−パ
ラフィン、イソパラフィン、アロマテック、ナフテン、
α−オレフィンなどの溶剤１０〜６０重量％からなるも
のである。

【００１７】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。例中
、部とは重量部を、％とは重量％をそれぞれ表す。製造例１〜１８表１に本発明にかかわる顔料分散剤および、顔料組成物
の製造例を示す。顔料分散剤は、顔料誘導体１０部を１
００部の５％酢酸水溶液に溶解し、アクリル樹脂水溶液
を添加し造塩反応を行い製造した。反応終点は濾紙に混
合スラリーを滴下し、ブリードが止まり生成物が不溶化
している事を確認することにより判定した。造塩反応は
、アクリル樹脂水溶液の添加と同時に完結した。造塩反
応終了後、７０℃で３０分攪拌後ｐＨを７に調整し、ろ
過、水洗、乾燥を行い顔料分散剤を得た。顔料組成物は
、顔料に、顔料と同一構造の有機色素残基を持つ顔料分
散剤を混合し製造した。

【００１８】

【表１】

【００１９】実施例１〜１６および比較例１〜１６表２
に本発明にかかわる顔料組成物および顔料分散体の塗料
における実施例および比較例を示す。比較例は、対応す
る各製造例において水溶性アクリル樹脂不在下（顔料誘
導体存在下）での顔料分散体を示す。顔料分散体は、下
記配合の塗料をペイントコンディショナーを用いて粒子
径１０μｍ　以下となるまで分散し、焼付け型塗料を調
整した。配合顔料組成物　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１０部アルキド樹脂ワニス　　　　　　　　　　　
　　　５２部メラミン樹脂ワニス　　　　　　　　　　
　　　　２３部キシレン　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　１６部白色塗料は、顔料組成物の
顔料をルチル型二酸化チタンに替え顔料分散剤の不在下
で顔料濃度３０％になるよう調整した。

【００２０】また、評価法は下記の方法に従った。評価法（１）　　流動性得られた顔料分散体の粘度をＢ型粘度計を用い６ｒｐｍ
　値を測定した。参考比較例として、実施例１〜１６に
対応する顔料誘導体あるいは顔料分散剤不在下での顔料
分散体は、いずれも１００００ｃｐｓ以上の高粘度であ
った。評価法（２）　　色浮き得られた顔料分散体を、顔料組成物と二酸化チタンの重
量比が１：１０になるよう白色塗料で混合した後、フォ
ードカップ４で２３秒になるよう溶剤で調整し、試験管
に取り室温で１週間静置し、状態を観察した。実施例１
〜１６および比較例１〜１６はいずれも安定であるが、
試験管上部に発生する色浮きの状態が異なる。顔料分散
体と白色塗料との混合塗料の色と比較し、同じならば変
化なし、濃い場合はその色を示した。

【００２１】評価法（３）　　塗膜補修性得られた顔料分散体を、顔料組成物と二酸化チタンの重
量比が１：１０になるよう白色塗料で混合した後、フォ
ードカップ４で２３秒になるよう溶剤で調整し、ブリキ
板に吹付け塗装した後、着色塗装の半分を粒度８００　
番の紙やすりで水をかけながら研削した。この研削部分
を乾燥、脱脂後、補修用に同じ塗料を塗装した。粗目の
コンパウンドを用い未補修塗装面と補修塗装面との境界
部を研磨し、さらに細目のコンパウンドを用いて平滑化
を行い、最後にバフ仕上げをした。判定方法としては、
未補修塗装面と補修塗装面との境界部を研磨し平滑化を
行った面の境界部に生じるリングと、境界部を挟んだ面
の補修色差の状態を観察し、○　：良好　　△　：普通
（やや劣る）　　×　：劣るの評価を行った。

【００２２】

【表２】

【００２３】

【表３】

【００２４】表２から明らかなように、いずれの場合も
、本発明にかかわる顔料組成物、あるいは顔料分散体は
比較例と同様に良好な分散性を示すとともに、従来の顔
料誘導体では全く効果のなかった色浮きと塗膜補修性に
、優れた性能を示している。実施例１７〜２１および比較例１７〜２１表３に本発明
にかかわる顔料組成物および顔料分散体のグラビアイン
キ（ベースインキ）における実施例および比較例を示す
。比較例は、対応する各製造例において水溶性アクリル
樹脂不在下（顔料誘導体存在下）での顔料分散体を示す
。

【００２５】顔料分散体は、下記配合のグラビアインキ
をサンドミルを用いて粒子径１０μｍ以下となるまで分
散し、ベースインキを調整した。配合顔料組成物　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１０部ニトロセルロースワニス　　　　　　　　　
　　　７部酢酸エチル　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　２０部評価法は、流動性をＢ型粘度計を
用い６ｒｐｍ　値を測定した。

【００２６】

【表４】

【００２７】表３から明らかなように、ベースインキと
して高顔料濃度の顔料分散体における流動性は、いずれ
の場合も、本発明にかかわる顔料組成物、あるいは顔料
分散体は比較例より優れている。実施例２２〜２４および比較例２２〜２４表４に本発明
にかかわる顔料組成物および顔料分散体のオフセットイ
ンキ（ベースインキ）における実施例および比較例を示
す。比較例は、対応する各製造例において水溶性アクリ
ル樹脂不在下（顔料誘導体存在下）での顔料分散体を示
す。顔料分散体は、下記配合のオフセットインキを３本
ロールを用いて粒子径１０μｍ以下となるまで分散し、
ベースインキを調整した。配合顔料組成物　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１５部ロジン変成フェノール樹脂ワニス　　３５部
評価法は、流動性をスプレッドメーターを用い６０秒値
　（直径）　を測定した。

【００２８】

【表５】

【００２９】表４から明らかなように、ベースインキと
して高顔料濃度の顔料分散体における流動性は、いずれ
の場合も、本発明にかかわる顔料組成物、あるいは顔料
分散体は比較例より優れている。

【００３０】

【発明の効果】本発明による顔料組成物およびそれを使
用した顔料分散体は、顔料を単独で使用した場合に比べ
、油系ビヒクル、水系ビヒクルを問わず、分散体の粘度
低下および構造粘性の減少等良好な流動性を示し、特に
高顔料濃度の顔料分散体において優れた効果を示す。また、同時に色分かれ、結晶の変化、色相の変化等の問
題もなく、さらに色浮きがないため、分散体の安定性、
印刷物あるいは塗膜の光沢が良く、従って美麗な製品を
得ることができるだけでなく、特に塗料分野での塗膜補
修性に優れた効果を示すものである。

【００３１】本発明で得られる上記効果は、一般式（１
）で表される顔料誘導体とカルボキシル基含有水溶性ア
クリル樹脂との造塩化合物中のアミノ基によるビヒクル
中の樹脂の吸着、およびカルボキシル基とビヒクル中の
樹脂の相溶性による分散安定化作用と同時に、塗膜補修
においては、補修塗装面を研削した際に生ずる顔料の吸
着活性の高い塗膜面の凹凸に、この塗膜樹脂と親和性の
高いカルボキシル基が優先的に吸着し、このカルボキシ
ル基層により、着色塗料中の顔料が研削面へ直接吸着す
るのを防ぐ作用により説明される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　顔料１００重量部、および、下記一般
式（１）で表される顔料誘導体と数平均分子量５００〜
３００００のカルボキシル基含有水溶性アクリル樹脂と
の造塩化合物からなる顔料分散剤０．１〜５０重量部か
らなる顔料組成物。式（１）　　Ｐ−〔Ｘ−（ＣＨ２　）ｍ　−Ｎ（Ｒ１　
，Ｒ２　）〕ｎ　（式中、Ｐはアゾ系、フタロシアニン
系、キナクリドン系、アントラキノン系、ジオキサジン
系、アントラピリミジン系、アンサンスロン系、インダ
ンスロン系、フラバンスロン系、ピランスロン系、ペリ
レン系、ペリノン系、チオインジゴ系、ジケトピロロピ
ロール系、イソインドリノン系、イソインドリン系、キ
ノフタロン系から選ばれる少なくとも一種の有機色素残
基、Ｘは直接結合または二価の結合基、Ｒ１　、Ｒ２　
はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有してもよいアル
キル基、アリール基、またはＲ１　、Ｒ２　で窒素原子
または酸素原子を含んでもよい複素環、ｍは１〜４の整
数、ｎは１〜４の整数、をそれぞれ示す。）
【請求項２】　　請求項１記載の顔料組成物および分散
体ビヒクルからなる顔料分散体。