KR20130048725A - 안료 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, a) 안료, 및 b) 폴리비닐알코올ㆍ아크릴산ㆍ메타크릴산메틸 공중합체 또는 아미노알킬메타크릴레이트 공중합체를 함유하는 안료 조성물이며, 이러한 안료 조성물은 의약품 등에 사용하는 것이 가능하고, 분산성이 우수하다.

Description

안료 조성물{PIGMENT COMPOSITION}
본 발명은, 아크릴산계 중합체를 함유하는 안료 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 액매체 중에 안료를 분산시켜 이루어지는 안료 분산액은, 안료, 물, 유기 용제, 수지, 기타 첨가제 등을 배합하여 분산기를 사용하여 분산 처리를 행하는 것이 일반적이다. 특히 잉크젯 기록용 안료 잉크를 제조하기 위한 안료 분산액은, 수용성 고분자 화합물, 계면활성제 등의 분산제를 사용하여 안료를 액매체 중에 분산시켜 제조된다. 제조된 안료 잉크는 보존 안정성, 토출 안정성 등을 확보하기 위해, 고도의 분산성(응집 안정성이나 침강 안정성)이 요구된다. 안료 잉크의 응집 안정성이나 침강 안정성은, 주로 사용하는 분산제의 성능에 따라 결정된다.
지금까지 비이온, 음이온형 계면활성제, 친수성 블록과 소수성 블록을 갖는 블록 공중합체, 수지 입자를 함유하는 수지 에멀션 등 다양한 분산제가 시도되어 왔다(특허문헌 1, 2 참조). 그러나, 종래의 분산제는, 의약품 첨가물로서 사용 가능하지 않거나, 사용 가능하더라도 안료를 적정한 점도로 분산시키는 것이 곤란하였다. 즉, 분산제 농도를 증가시켜 안료 잉크의 응집 안정성이나 침강 안정성을 확보하면 잉크 점도가 상승하고, 서멀 헤드의 경우 눌어붙음이 발생한다는 등의 문제가 일어나, 잉크의 안정성과 잉크로서의 성능을 양립시키는 것이 곤란하였다. 그 때문에, 의약품 등의 정제에 대하여 잉크젯 방식으로 인자할 수 있는 기술의 보고는 없었다.
또한, 의약품 첨가물로서 사용될 수 있는 물질을 포함하는 아크릴산계 중합체를 안료의 분산제로서 사용하는 것이 특허문헌에 기재되어 있다(특허문헌 3, 4 참조).
일본 특허 공개 (평)1-204979호 일본 특허 공개 (평)10-279870호 일본 특허 공개 (평)3-121896호 일본 특허 공개 제2001-115199호
본 발명의 과제는 의약품 등에 사용하는 것이 가능하며, 분산성이 우수한 아크릴산계 중합체 함유 안료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 상기 문제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 폴리비닐알코올ㆍ아크릴산ㆍ메타크릴산메틸 공중합체 또는 아미노알킬메타크릴레이트 공중합체를 배합함으로써, 양호하게 안료를 분산시킬 수 있다는 것을 발견하여 본 발명에 도달하였다.
즉, 본 발명은,
(1) a) 안료, 및 b) 폴리비닐알코올ㆍ아크릴산ㆍ메타크릴산메틸 공중합체 또는 아미노알킬메타크릴레이트 공중합체를 함유하는 것을 특징으로 하는 안료 조성물,
(2) 안료가 알루미늄 레이크인 (1)에 기재된 안료 조성물,
(3) b)의 성분이 a)의 성분 1 중량부에 대하여 0.1 중량부 이상 함유되는 (1) 또는 (2)에 기재된 안료 조성물,
(4) (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 안료 조성물을 포함하는 의약품 인쇄용 잉크
이다.
본 발명의 아크릴산계 중합체 함유 안료 조성물은, 분산성이 우수하다.
본 발명의 안료 분산제로서 사용하는 폴리비닐알코올ㆍ아크릴산ㆍ메타크릴산메틸 공중합체는, 부분 비누화 폴리비닐알코올에 아크릴산과 메타크릴산메틸을 공중합한 합성 고분자이다. 또한, 본 발명의 안료 분산제로서 사용하는 아미노알킬메타크릴레이트 공중합체는, 아크릴산에틸과 메타크릴산메틸 및 메타크릴산 염화트리메틸암모늄에틸의 공중합체(아미노알킬메타크릴레이트 공중합체 RS), 또는 메타크릴산메틸과 메타크릴산부틸 및 메타크릴산디메틸아미노에틸의 공중합체(아미노알킬메타크릴레이트 공중합체 E)이고, 본 발명에서는 아미노알킬메타크릴레이트 공중합체 RS가 바람직하게 사용된다.
폴리비닐알코올ㆍ아크릴산ㆍ메타크릴산메틸 공중합체의 함유량은, 안료 1 중량부에 대하여 바람직하게는 0.1 내지 20 중량부이고, 0.1 내지 10 중량부가 보다 바람직하다. 분산성의 관점에서는 0.1 중량부 이상 함유시키는 것이 바람직하지만, 너무 많이 함유시키면 점도가 증가하여, 예를 들면 잉크젯용의 잉크로서 사용하기에는 토출 불량이 되기 때문에 10 중량부 이하 함유시키는 것이 바람직하다.
또한, 아미노알킬메타크릴레이트 공중합체의 함유량은 안료 1 중량부에 대하여 바람직하게는 0.1 내지 30 중량부이고, 0.1 내지 15 중량부가 보다 바람직하다. 분산성의 관점에서는 0.1 중량부 이상 함유시키는 것이 바람직하지만, 너무 많이 함유시키면 점도가 증가하여, 예를 들면 잉크젯용의 잉크로서 사용하기에는 토출 불량이 되기 때문에 15 중량부 이하 함유시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 안료 분산제로서 사용하는 폴리비닐알코올ㆍ아크릴산ㆍ메타크릴산메틸 공중합체는, 예를 들면 제조원이 다이도 가세이 고교(주), 판매원이 닛신 가세이(주)인 POVACOAT(등록 상표)를 사용할 수 있다. 점도, pH가 상이한 타입 F(점도 5.5 mPaㆍs(5 % 수용액, 25 ℃), pH 4.5 내지 5.5), 타입 R(점도 20 mPaㆍs(5 % 수용액, 25 ℃), pH 4.5 내지 5.5), 타입 L(동 점도 20 mPaㆍs(5 % 수용액, 25℃), pH 4.5 내지 6.5)가 있지만, 모두 사용할 수 있다.
또한, 아미노알킬메타크릴레이트 공중합체 RS로서는, 예를 들면 에보닉 데구사 재팬(주)의 유드라짓(등록 상표) RL100, 유드라짓(등록 상표) RLPO, 유드라짓(등록 상표) RL30D, 유드라짓(등록 상표) RS100, 유드라짓(등록 상표) RSPO 및 유드라짓(등록 상표) RS30D 등을 사용할 수 있으며, 아미노알킬메타크릴레이트 공중합체 E로서는 마찬가지로 에보닉 데구사 재팬(주)의 유드라짓(등록 상표) E100, 유드라짓(등록 상표) EPO 등을 사용할 수 있다. 유드라짓 RL계의 단량체 구성은, 아크릴산에틸:메타크릴산메틸:메타크릴산 염화트리메틸암모늄에틸이 1:2:0.2이고, 유드라짓 RS계의 단량체 구성은, 아크릴산에틸:메타크릴산메틸:메타크릴산 염화트리메틸암모늄에틸이 1:2:0.1이다. 또한, 유드라짓 E계의 단량체 구성은, 메타크릴산메틸:메타크릴산부틸:메타크릴산디메틸아미노에틸이 1:1:2이다.
본 발명에서는, 종래의 음이온계 또는 비이온계의 계면활성제 등을 안료의 분산제로서 사용하지 않아도, 폴리비닐알코올ㆍ아크릴산ㆍ메타크릴산메틸 공중합체, 또는 아미노알킬메타크릴레이트 공중합체를 사용함으로써 분산성이 우수한 안료 조성물을 얻을 수 있다.
본 발명에서 사용하는 안료의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 대표적인 것을 예시하면, 카본 블랙, 약용탄, 이산화티탄, 삼이산화철, 황색 삼이산화철, 흑산화철, 탄산칼슘 등의 무기계 안료를 들 수 있다. 또한, 식용 타르 색소인 적색 2호(별칭 아마란스(Amaranth)), 적색 3호(별칭 에리트로신(Erythrosine)), 적색 102호(별칭 뉴 콕신(New Coccine)), 적색 104호(별칭 플록신 B(Phloxine B)), 적색 105호(별칭 로즈 벤갈(Rose Bengal)), 적색 106호(별칭 애시드 레드(Acid Red)), 황색 4호(별칭 타르트라진(Tartrazine)), 황색 5호(별칭 선셋 옐로우 FCF(Sunset Yellow FCF)), 녹색 3호(별칭 패스트그린 FCF(FastGreen FCF)), 청색 1호(별칭 브릴리언트 블루 FCF(Brilliant Blue FCF)), 청색 2호(별칭 인디고 카민(Indigo Carmine)), 적색 227호(별칭 패스트 애시드 마겐타(Fast Acid Magenta)), 적색 230호의 (1)(별칭 에오신 YS(Eosine YS)), 적색 230호의 (2)(별칭 에오신 YSK(Eosine YSK)), 적색 231호(별칭 플록신 BK(Phloxine BK)), 적색 232호(별칭 로즈 벤갈 K(Rose Bengal K)), 주황색 205호(별칭 오렌지 II(Orange II)), 주황색 207호(별칭에리트로신 황 NA(Erythrosine Yellowish NA)), 황색 202호의 (1)(별칭 우라닌(Uranine)), 황색 202호의 (2)(별칭 우라닌 K(Uranine K)), 황색 203호(별칭 퀴놀린 옐로우 WS(Quinoline Yellow WS)), 녹색 201호(별칭 알리자린 시아닌 그린 F(Alizarine Cyanine Green F)), 녹색 204호(별칭 피라닌 콘크(Pyranine Conc)), 녹색 205호(별칭 라이트 그린 SF 황(Light Green SF Yellowish)), 청색 205호(별칭 알파주린 FG(Alphazurine FG)), 갈색 201호(별칭 레조르신 브라운(Resorcin Brown)), 적색 401호(별칭 비올라민 R(Violamine R)), 적색 502호(별칭 폰소 3R(Ponceau 3R)), 적색 503호(별칭 폰소 R(Ponceau R)), 적색 504호(별칭 폰소 SX(Ponceau SX)), 적색 506호(별칭 패스트 레드 S(Fast Red S)), 주황색 402호(별칭 오렌지 I(Orange I)), 황색 402호(별칭 폴라 옐로우 5G(Polar Yellow 5G)), 황색 403호의 (1)(별칭 나프톨 옐로우 S(Naphthol Yellow S)), 황색 406호(별칭 메타닐 옐로우(Metanil Yellow)), 황색 407호(별칭 패스트 라이트 옐로우 3G(Fast Light Yellow 3G)), 녹색 402호(별칭 기니아 그린 B(Guinea Green B)), 보라색 401호(별칭 알리주롤 퍼플(Alizurol Purple)), 흑색 401호(별칭 나프톨 블루 블랙(Naphthol Blue Black))의 알루미늄 레이크 등 의약품 등에 사용할 수 있는 색소를 들 수 있다. 이들 안료는, 본 발명의 안료 조성물에 대하여 0.1 내지 20 중량%의 범위로 배합하는 것이 바람직하다.
본 발명의 아크릴산계 중합체 함유 안료 조성물은 잉크, 도료로서 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 안료 조성물은 안료의 분산성이 우수하고, 응집이나 침강에 대하여 안정적이기 때문에, 특히 잉크젯용 잉크로서 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 분산제로서 폴리비닐알코올ㆍ아크릴산ㆍ메타크릴산메틸 공중합체, 또는 폴리메타크릴레이트 수지의 아미노알킬메타크릴레이트 공중합체를 사용하고 있기 때문에, 경구 투여할 수 있는 안료를 사용함으로써 경구 투여가능한 안료 조성물이 되게 할 수 있다. 즉, 예를 들면 의약품 등의 정제의 인쇄용 잉크로서 사용할 수 있다.
본 발명의 아크릴산계 중합체 함유 안료 조성물은, 폴리비닐알코올ㆍ아크릴산ㆍ메타크릴산메틸 공중합체, 또는 아미노알킬메타크릴레이트 공중합체를 액매체에 사전에 첨가한 후, 안료를 첨가하거나, 또는 액매체와 안료를 혼합한 후 폴리비닐알코올ㆍ아크릴산ㆍ메타크릴산메틸 공중합체, 또는 아미노알킬메타크릴레이트 공중합체를 첨가하여, 고압 균질기, 볼밀, 샌드밀, 샌드 그라인더 및 비드밀과 같은 분산기를 사용하여 안료를 분산시킴으로써 제조된다.
상기 액매체로서는 물 또는 물과 수용성 유기 용제의 혼합 용매가 바람직하다. 수용성 유기 용제로서는, 예를 들면 메틸알코올, 에틸알코올, n-부틸알코올, 이소부틸알코올, tert-부틸알코올, n-프로필알코올, 이소프로필알코올 등의 알코올류; 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등의 아미드류; 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤류; 테트라히드로푸란, 디옥산, 에틸렌글리콜메틸에테르, 에틸렌글리콜에틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르등의 에테르류;에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,2,6-헥산트리올, 티오디글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 글리세린, 디글리세린, 폴리글리세린 등의 다가 알코올류; N-메틸피롤리돈, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 등을 들 수 있다.
본 발명의 아크릴산계 중합체 함유 안료 조성물에는, 필요에 따라 수용성 수지, 유기 아민, 계면활성제, pH 조정제, 킬레이트화제, 방부제, 점도 조정제, 소포제 등을 첨가할 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 범위는 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1
청색 2호 알루미늄 레이크 5 g, 폴리비닐알코올ㆍ아크릴산ㆍ메타크릴산메틸 공중합체 2 g, 글리세린 20 g, 정제수 73 g을 교반 혼합하여, 분산액을 얻었다.
분산액에 대하여, 교반기와 지르코니아 비드를 사용한 분쇄 처리를 행하였다. 혼합 분쇄시의 비드와 시료는 용적비로 1:1로 하고, 분쇄 처리는 조분쇄와 미분쇄의 2단계 분쇄로 하였다. 또한, 분쇄 처리는 실온하(약 25 ℃)에 실시하였다.
실시예 2 내지 5, 비교예 1 내지 14
실시예 1과 동일한 방법으로 분산제를 배합하지 않은 비교예 1, 분산제를 폴리비닐알코올ㆍ아크릴산ㆍ메타크릴산메틸 공중합체로부터 아미노알킬메타크릴레이트 공중합체로 변경한 실시예 2 내지 5, 분산제를 그 이외의 물질로 변경한 비교예 6 내지 14를 제조하였다. 실시예 1 내지 5, 및 비교예 1 내지 14의 조성을 표 1 및 2에 나타내었다. 표 1 중의 성분명란에 있어서의 괄호 내는, 사용한 아크릴산계 중합체의 상품명을 나타낸다. 또한, 유드라짓 RL30D 및 유드라짓 RS30D 중의 아미노알킬메타크릴레이트 공중합체 RS 함유량, 유드라짓 NE30D 중의 아크릴산에틸ㆍ메타크릴산메틸 공중합체 함유량, 및 유드라짓 L30D-55 중의 메타크릴산 공중합체 LD 함유량은, 모두 30 중량%이다. 표 중의 각 성분의 배합량의 단위는 「g」이다.
상기 안료 조성물의 분산성 평가는 혼합 후, 실온에서 24시간 동안 정치하고, 청색 2호 알루미늄 레이크의 분산 상태를 편광 현미경에 의해 400배의 배율로 관찰하였다. 그 결과를 표 1 및 2에 나타내었다. 표 중의 분산성의 평가는 AA가 분산 양호, BB가 분산 불가인 상태를 나타낸다.
Figure pct00001
Figure pct00002
표 1 및 2의 결과로부터, 폴리비닐알코올ㆍ아크릴산ㆍ메타크릴산메틸 공중합체 또는 아미노알킬메타크릴레이트 공중합체(유드라짓 RL30D, 또는 유드라짓 RS30D)를 배합한 경우에만, 우수한 분산성이 얻어진다는 것을 알 수 있다.
본 발명의 아크릴산계 중합체 함유 안료 조성물은 분산성이 양호하기 때문에, 통상의 볼펜 등의 필기 도구용 잉크나 도료, 특히 잉크젯 기록용 안료 잉크로서 바람직하게 사용할 수 있다.

Claims (4)

  1. a) 안료, 및 b) 폴리비닐알코올ㆍ아크릴산ㆍ메타크릴산메틸 공중합체 또는 아미노알킬메타크릴레이트 공중합체를 함유하는 안료 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 안료가 알루미늄 레이크인 안료 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, b)의 성분이 a)의 성분 1 중량부에 대하여 0.1 중량부 이상 함유되는 안료 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 안료 조성물을 포함하는 의약품 인쇄용 잉크.
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