JPH08507323A - 分散物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 固体粒子色素／樹脂分散物の製造方法は、（ｉ）（ａ）固体樹脂担体と、（ｂ）前記樹脂の溶媒又は部分的な溶媒である水非混和性揮発性有機液体と、（ｃ）微粒子色素と、（ｄ）水；及び任意の（ｅ）水混和性溶媒とを、これらの混合物が、大部分水からなる水相と、樹脂と有機溶媒と色素からなる干渉相とに分離するまで混合し、（ii）干渉相から水を分離し、（iii）色素及び樹脂からなる乾燥粒子状物質が形成されるまで、干渉相の混合を継続する一方、熱及び／又は減圧の作用下で有機溶媒を除去することからなる。

Description

【発明の詳細な説明】 分散物 本発明は、例えば、表面コーティング組成物において使用される色素／樹脂分 散物及びその改良に関する。 印刷インク及び塗料のような表面コーティング組成物は通常３成分、即ち１又 はそれ以上の樹脂即ちポリマーと、液状の希釈剤即ち溶媒と、着色剤としての色 素とからなる。一般に、色素はコーティング組成物の他のいかなる成分にも不溶 であり、樹脂担体内の色素の分散はこのような組成物の生産において主要な仕事 である。所望のコーティング組成物を形成するため、更なる又は追加の樹脂及び 適当な液体担体と混合することができる色素／樹脂分散物を提供することが知ら れている。 本発明の目的は、固体微粒子色素／樹脂分散物を製造する改良された方法を提 供することである。 本発明によれば、 （ｉ） （ａ）固体樹脂担体と、 （ｂ）前記樹脂の溶媒又は部分的な溶媒である水不混和性揮発性有機液 体と、 （ｃ）微粒子色素と、 （ｄ）水：及び任意の （ｅ）水混和性溶媒 とを、これらの混合物が、大部分水からなる水相と、樹脂と有機溶媒と色素か らなる干渉相とに分離するまで混合し、 （ii）干渉相から水を分離し、 （iii）色素及び樹脂からなる乾燥粒子状物質が形成されるまで、干渉相の 混合を継続する一方、熱及び／又は減圧の作用下で有機溶 媒を除去する ことからなる固体粒子色素／樹脂分散物の製造方法が提供される 。 本発明の方法は好ましくは単一の装置内で行われ、この装置は装置の内容物を 混合する手段と、前記方法の段階（ii）において水相を除去する手段と、前記方 法の段階（ii）において前記装置内部の圧力及び／又は熱を減少する手段を有す る。この装置は、略水平に配置されたドラムの形をとり、このドラムに装着され た水平な回転シャフト上に位置する適宜の混合手段を有すると好都合である。混 合装置の特に好ましい形態は欧州特許ＥＰ−Ａ−０４５１７４７号及びＥＰ−Ａ −０４２２４５４号に記載されている。このような装置はスイスのリスト・Ａ． Ｇ．・オブ・アリスドルフによりDiscothermの商標名で販売されている。 この装置においては、水平ハウジングの内容物は、中心の回転シャフト上に設 けられ、ハウジング壁に隣接した横断棒で終端している放射状ディスク部材から なる要素により練合され又は／及び混合される。シャフトが回転すると、放射状 ディスク部材及び回転シャフトは、ハウジング壁に結合しているクランク状部材 （フック）により干渉物質から解放される。ハウジング壁に必須の放射状末端突 起から、クランク要素は横断棒に平行な区画、そして一般的な放射状区画及び最 後にシャフト表面に平行なアーム内に曲る。 以下の説明においては、使用される装置として上述した特定の種類の装置を述 べているが、もちろん、本発明においては他の混合及び／又は練合装置も使用さ れうる。 本発明の方法は４つの基本成分即ち、樹脂、水不混和性有機溶媒、色素及び水 を用いることにより実行される。樹脂は、表面コーティング組成物の製造に使用 されるようなポリマー性物質の広範囲のフィルム形成樹脂のいずれかでよい。こ れらは広範囲に入手可能であり、表面コーティング組成物に使用されるフィルム 形成ポリマー物質の一般的な説明は、“The Chemistry Of Organic Film Former s”ディー．エイチ．ソロモン、Robert E．Krieger出版会社、第２版という書籍 中に見い出される（特に、第２、３及び６章参照）。 インクの製造に使用されるのに特に適した樹脂又はポリマーは、例えば、Prin ting Ink Manual、第４版、Van Nostrand Reinhold（International）、1988、 特に第４章第ＩＶ節に記載されている。特に注目される樹脂の特定の例には酢酸 プロピオン酸セルロース（ＣＡＰ）及びニトロセルロースが含まれる。本発明者 は、本発明の方法は全てのフィルム形成樹脂に適切ではないということを見い出 していたということは注意しなければならない。それ故、例えば、本発明者はポ リビニルブチラール樹脂は常に満足し得る特定の最終生成物を与えるとは限らな いということを見い出した。しかしながら、特定の樹脂／色素／溶媒の組み合わ せが本発明により処理され得るかを確立するのは単純な試験の問題である。 有機溶媒は揮発性であるべきであり、即ちこれは熱及び／又は減圧の作用下で 除去され得るべきものである。種々の溶媒が用いられることができ、これらには 酢酸ｎ−プロピル、酢酸ブチルのようなエステル類及び表面コーティング産業で 通常用いられるようなケトンが含まれる。 使用される色素は、表面コーティング組成物の着色に用いられるような広範囲 の色素のいずれでもよい。適した色素は、例えば、上述のPrinting Ink Manual 第４章第１節に記載されている。 最初の混合物の最後の成分である水は、特別の説明を必要としないが、本発明 の方法の段階（ii）において分離される水は、この第１段階で使用されるため、 必要に応じて仕上げ用の水に加え、再使用又は再生処理される。 最初の混合物の種々の成分の相対比は広範囲に変えうる。樹脂の色素に対する 重量比は最終微粒子成分の組成を決定するものであるので、重要な要素は樹脂の 色素に対する重量比であり、この比は、色素の重量部毎の樹脂の重量部で、０． ８から０．３３、特に０． ６から０．３３が適している。都合が良いことに、使用される有機溶媒の量は使 用される樹脂を基礎として計算され、それ故、溶媒の樹脂に対する重量比は０． ９：１から２．２：１、特に１．１：１から１．７：１が適している。最後に、 出発混合物に混合される水の量は樹脂の重量部毎に０．７５重量部から１．５重 量部、特に約１重量部が適している。 出発混合物中に有用に存在する任意の成分は、揮発性水混和性有機溶媒であり 、これは樹脂のための溶媒であってもなくてもよい。適する水混和性溶媒の例に は、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール のようなアルコール類が含まれる。混合の開始段階において色素の湿潤を補助す るととりわけ信じられている水混和性溶媒は、樹脂の重量に基づいて、０．３か ら１．０重量部、好ましくは０．５から０．８重量部存在し、水不混和性溶媒の 一部におきかわることができる。 本発明の方法の最初の段階において、種々の成分が混合装置に装填される。成 分はどのような順序で加えられてもよい。もちろん、水及び／又は有機溶剤は液 体の形態で加えられる。樹脂は粒子の形態で加えられると好都合である。色素は 通常粒子又は粉体の形態であるが、プレスケーキの形態であってもよい。 一旦全ての成分が混合装置に加えられると、装置は閉鎖され、混合が開始する 。この最初の混合においては、水は混合、粉砕及び混合物の成分間の一般的な結 合を補助する担体として作用することが信じられている。混合が進行すると、装 置の内容物が不均一になり、樹脂、色素及び有機溶媒からなる一般的な干渉塊と 、分離相としての水に分離する。一旦水の殆ど（例えば、７０％又はそれ以上） が分離すると、水は混合容器から除去される。その間除去混合が継続されてもよ く、或いは必要により継続されなくてもよい。もちろん、混合の開始から分離し た水の除去までに必要な総時間は、出発混合物の化合物の性質、これらの相対比 、混合の強度等に基づいて変る。 しかしながら、一般に、５分から６０分、特に１０分から２０分で十分である。 分離した水が混合装置から除去された後、混合は、ミキサー内の混合物から揮 発性有機溶媒の除去に好ましい条件下で継続される。典型的には、０．０５ｂａ ｒから０．５ｂａｒ、特に０．１ｂａｒから０．３ｂａｒの減圧及び５０℃から １００℃、特に５５℃から８５℃の温度が、本方法のこの段階における操作に適 していることが見い出されている。混合物が混合されるに従い、一般的にはかな り速く塊が粒子状に崩壊し始めるまで、有機溶媒が除去され、塊は徐々に硬化あ るいは粘化する。揮発性有機溶媒の除去を伴う混合の開始から最終の乾燥した微 粒子生成物の形成に要する時間は広く変化するが、一般的には１時間から１０時 間（生成物及び機械容積による）が適当である。最終生成物は樹脂中に分散され た（又は、樹脂の密接コーティングでコーティングされた）樹脂、小量の（例え ば、２．５重量％以下の）水及び有機溶媒からなる。最終生成物は粒子の形態で 得られ、一般には０．３ｍｍから１０ｍｍの粒子サイズを有する。 混合物中の混合塊から除去される揮発性有機溶媒は、最も好都合な場合、液化 されて再生又は再使用され、例えば、出発混合物の有機溶媒成分又はその成分の 一部として返却又は再利用される。 本発明により得られた粒子状の最終生成物は、最終処理されることなく適切な 容器に入れられて貯蔵され及び又は移送される。生成物は、印刷インク又は塗料 のようなコーティング組成物の製造に使用される。全ての色素及びコーティング 組成物の全ての又は一部の樹脂担体が提供される。一般に、コーティング組成物 は単に本発明の最終生成物、任意に樹脂、適当な液体担体任意に適当な添加剤を 撹拌することにより形成され、所望の組成物が形成される。 本発明が良く理解されるために、以下の実施例は説明の手段のみとして与えら れる。 以下の実施例は、スイスのリストＡＧ・オブ・アリスドルフ社製のディスコセ ルムＤＴＢ３バッチ機械を用いて実行された。実施例１ １８００ｍｇのＣＩ１５．４（フタロシアニン・ブルー）色素を取り出し、１ ６００ｇｍの水、次いで２５０ｇｍのイソプロパノール及び５５０ｇｍの酢酸ブ チルに溶解された低粘度、低二トリル化度のニトロセルロース（イソプロパノー ルで３０％に希釈）の溶液とともにミキサにかけられた。 これらは約３０ｒｐｍで混合され、最初に均一塊を形成した。混合５分後、こ れは滑らかで、硬い練り粉状の塊と水相に分離した。 更に１０分混合した後、機械が止められ、水相が排出された。混合物には熱（ ８０℃）及び減圧（１５０ｍｂａｒ）がかけつづけられ、残留している揮発性成 分が除去された。これらは再使用のため液化、回収された。 さらに１５分後、混合物は顆粒状に崩壊していることが観察された。これに続 いて、シャフトのスピードが８ｒｐｍに減速され、熱と減圧の適用は、９８％の 非揮発性含有物の生成物がが得られるまで継続された。これは主として微細な顆 粒及び粉体であった。 生成物は印刷されると優れた光沢性、色彩強度及び透明性をインクに与えるべ く、ニトルセルロースフレキソ印刷インク媒体に溶解された。実施例２ 装填物が、１６６０ｇｍのＣＩ１５．４色素、１８００ｇｍの水、１１１０ｇ ｍのニトロセルロース、２５０ｇｍのイソプロパノール、５５０ｇｍの酢酸イソ プロピルであった点を除いて、実施例１と同じ方法が続いて行われた。 この場合、より少ないエネルギー入力を与える速すぎる顆粒化を 防止するため、混合物が崩壊するまで、３００ｍＢａｒの圧力が維持された。そ の後、乾燥を促進するため圧力が減少された。 実施例１で得られたのと同様の生成物であり、フレキソ印刷インクに転換され るとこれに匹敵する結果を与える生成物が得られた。実施例３ １６６０ｇｍのＣＩ５３．１（レイクレッドＣ）色素が１７４０ｇｍの水、８ ３８ｇｍの”アルコールに可溶な”酢酸プロピオン酸セルロース、４６０ｇｍの イソプロパノール、７１５ｇｍの酢酸ブチルと共にミキサーに装填された。 これらは３５ｒｐｍで混合され、５分後に実施例１として分離された均一ペー ストを与えた。混合は更に１５分間継続され、機械が止められ、水相が除去され た。 混合は、物質が崩壊するまで、２０分間、加熱（７５℃）及び減圧（２００ｍ Ｂａｒゲージ）下で継続された。 混合は、９７％非揮発性の乾燥粉体状生成物が得られるまで、加熱及び減圧下 で継続された。 生成物が適宜のグラビアインク媒体に溶解されると、得られたインクは印刷さ れた時優れた光沢、色彩強度及び透明性を与えた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（ｉ） （ａ）固体樹脂担体と、 （ｂ）前記樹脂の溶媒又は部分的な溶媒である水不混和性揮発性有機液 体と、 （ｃ）微粒子色素と、 （ｄ）水；及び任意の （ｅ）水混和性溶媒 とを、これらの混合物が、大部分水からなる水相と、樹脂と有機溶媒と色素か らなる干渉相とに分離するまで混合し、 （ii）干渉相から水を分離し、 （iii）色素及び樹脂からなる乾燥粒子状物質が形成されるまで、干渉相の 混合を継続する一方、熱及び／又は減圧の作用下で有機溶媒を除去する ことか らなる固体粒子色素／樹脂分散物の製造方法。 ２．前記方法は単一の装置内で行われ、この装置は装置の内容物を混合する手段 と、前記方法の段階（ii）において水相を除去する手段と、前記方法の段階（ii i）において前記装置内部の圧力及び／又は熱を減少させる手段を有する請求項 １記載の方法。 ３．前記装置は、略水平に配置されたドラムの形をとり、このドラムに装着され た水平な回転シャフト上に位置する適宜の混合手段を有する請求項２記載の方法 。 ４．上述の実施例を参照して実質的に記載された請求項１記載の方法。