WO2016104260A1 - 微細有機顔料の製造方法 - Google Patents

微細有機顔料の製造方法 Download PDF

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WO2016104260A1
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佑樹 尾崎
泰史 植田
孝洋 佐藤
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花王株式会社
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    • C08J2333/08Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
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    • C08J2333/04Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
    • C08J2333/14Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur, or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • C08J2333/16Homopolymers or copolymers of esters containing halogen atoms

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a fine organic pigment.
  • Inkjet recording is a method of obtaining printed matter such as characters and images by ejecting ink droplets from very thin nozzles to attach ink to a recording member.
  • the printed matter is required to have high print density and gloss, and the inkjet recording ink is required to have high dischargeability.
  • a color filter for a liquid crystal display is required to have a high contrast ratio and luminance. Therefore, a finer pigment having a very small primary particle size is desired as a pigment used in ink for inkjet recording, a color filter, and the like.
  • Solvent salt milling is a pulverization method by wet kneading that uses a water-soluble inorganic salt as a pulverization medium to atomize a powder or the like. For example, by kneading a wet viscous material containing a crude pigment, a water-soluble inorganic salt, and a water-soluble organic solvent, the pigment can be pulverized and its primary particle size can be reduced.
  • JP 2009-256615 A describes the production of a fine organic pigment in which a mixture of a raw material organic pigment, a water-soluble inorganic salt, a water-soluble organic solvent, and a resin is kneaded by a solvent salt milling method.
  • a method for producing a fine organic pigment is disclosed, wherein the resin has an amino group or / and a quaternary ammonium base.
  • JP 2009-84302 A Patent Document 2
  • a raw material organic pigment, a water-soluble inorganic salt, a water-soluble organic solvent, and a graft-type polymer compound are kneaded by a solvent salt milling method, thereby dispersibility.
  • a method for obtaining a processed pigment excellent in dispersion stability is disclosed.
  • the present invention is a method for producing a fine organic pigment, comprising a step of kneading a mixture obtained by blending a raw material organic pigment, a water-soluble inorganic salt, a water-soluble organic solvent, and a resin,
  • the resin is an ethylenically unsaturated monomer (A) having an aromatic ring (hereinafter also referred to as “monomer (A)”), an ethylenically unsaturated monomer (B) having a carboxy group (hereinafter referred to as “monomer (B)”).
  • an ethylenically unsaturated monomer (C) having a polyethylene oxide chain having an average added mole number of ethylene oxide of 1 to 50 (hereinafter also referred to as “monomer (C)”). It is related with the manufacturing method of the fine organic pigment which is a copolymer obtained.
  • wet kneading typified by solvent salt milling is an effective method for pulverizing pigments.
  • the primary particle diameter of the obtained organic pigment becomes smaller, the performance as an ink for ink jet recording or a color filter can be improved. Therefore, a method for obtaining an organic pigment having a smaller primary particle diameter is desired.
  • kneading for a long time is necessary, and there is a problem that productivity is poor. Therefore, a production method that can efficiently refine the raw organic pigment in a short time is desired.
  • the present invention relates to a method for producing a fine organic pigment that can efficiently refine a raw material organic pigment and is excellent in productivity.
  • the inventor efficiently refines a raw material organic pigment by kneading a mixture obtained by blending a raw material organic pigment, a water-soluble inorganic salt, a water-soluble organic solvent, and a specific resin. I found out that I can.
  • the present invention is a method for producing a fine organic pigment comprising a step of kneading a mixture obtained by blending a raw material organic pigment, a water-soluble inorganic salt, a water-soluble organic solvent, and a resin,
  • the resin has an ethylenically unsaturated monomer (A) having an aromatic ring, an ethylenically unsaturated monomer (B) having a carboxy group, and a polyethylene oxide chain having an average added mole number of ethylene oxide of 1 to 50.
  • the present invention relates to a method for producing a fine organic pigment, which is a copolymer obtained by copolymerizing an ethylenically unsaturated monomer (C).
  • a raw organic pigment can be efficiently miniaturized, and a method for producing a fine organic pigment excellent in productivity can be provided.
  • the fine organic pigment obtained by the production method of the present invention is suitable for applications such as inks for ink jet recording and color filters. For example, printing inks other than those for ink jet recording, paints, colored resin molded products, electrostatic images It can also be used for developing toners and the like.
  • the present invention is a method for producing a fine organic pigment, comprising a step of kneading a mixture obtained by blending a raw material organic pigment, a water-soluble inorganic salt, a water-soluble organic solvent, and a resin,
  • the resin is an ethylenically unsaturated monomer (A) having an aromatic ring (hereinafter also referred to as “monomer (A)”), an ethylenically unsaturated monomer (B) having a carboxy group (hereinafter referred to as “monomer (B)”).
  • an ethylenically unsaturated monomer (C) having a polyethylene oxide chain having an average added mole number of ethylene oxide of 1 to 50 (hereinafter also referred to as “monomer (C)”). It is a manufacturing method of the fine organic pigment which is a copolymer obtained.
  • a raw material organic pigment, a water-soluble inorganic salt, a water-soluble organic solvent, and a mixture obtained by blending a specific resin are kneaded, whereby the raw material organic pigment is efficiently obtained. It can be miniaturized.
  • the reason for such an effect is not clear, but is considered as follows.
  • the monomer (A) used for the polymerization of the resin of the present invention is considered to be insoluble in the water-soluble organic solvent, and acts efficiently on the adsorption of the resin to the pigment particle surface.
  • the monomer (B) and the monomer (C) are monomers having high compatibility with a water-soluble organic solvent.
  • the monomer (B) is charged with water due to a carboxy group, and the monomer (C) is sterically repelled with a polyethylene oxide chain to disperse the pigment particles after being adsorbed on the pigment particles, thereby suppressing the aggregation of the pigment particles and thereby being water-soluble. It is considered that the pulverization of the pigment particles with the inorganic salt proceeds efficiently and the refinement of the pigment particles is promoted. Furthermore, since the average added mole number of the polyethylene oxide chain of the monomer (C) is 50 or less, the spread of the polyethylene oxide chain is suppressed more than necessary, and the occupied volume of the resin molecules is reduced. It is considered that the resin can easily penetrate into the voids and the pigment particles are efficiently dispersed.
  • the raw material organic pigment means an organic pigment before kneading.
  • the raw organic pigment is preferably an anthraquinone pigment, quinacridone pigment, indigo pigment, dioxazine pigment, perylene pigment, perinone pigment, isoindolinone pigment, isoindoline pigment, quinophthalone pigment, diketopyrrolopyrrole It is at least one selected from condensed polycyclic pigments such as pigments, and azo pigments such as disazo pigments, benzimidazolone pigments, and condensed azo pigments.
  • a quinacridone pigment is preferable.
  • quinacridone pigments examples include C.I. I. Unsubstituted quinacridone pigments such as CI Pigment Violet 19; I. Dimethylquinacridone pigments such as CI Pigment Red 122; I. Examples thereof include dichloroquinacridone pigments such as CI Pigment Red 202 and 209, and mixtures of at least two or more pigments selected from these pigments, or quinacridone pigments, or solid solutions of quinacridone pigments and other pigments. .
  • the solid solution C.I. I. Quinacridone solid solution such as CI Pigment Violet 42; I. Pigment red 206, C.I. I.
  • Examples of commercially available solid solutions include “CROMOPHTAL Jet 2BC” (quinacridone solid solution) manufactured by Ciba Specialty Chemicals, and “FASTGEN SUPER MAGENTA RY” (quinacridone solid solution) manufactured by DIC Corporation.
  • the quinacridone pigment is preferably C.I. from the viewpoint of the grinding efficiency of the pigment and the usefulness of the fine organic pigment.
  • I. Pigment Red 122 hereinafter also referred to as “PR122”).
  • a suitable example of a commercial product of PR122 is “CFR002” manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.
  • the primary particle diameter of the raw material organic pigment is preferably 500 nm or less, more preferably 300 nm or less, still more preferably 150 nm or less, and preferably 50 nm or more, from the viewpoints of grinding efficiency, availability, and economical efficiency. More preferably, it is 60 nm or more, and further preferably 70 nm or more.
  • a primary particle diameter is measured by the method as described in an Example, and is a number average value.
  • the raw material organic pigment may contain various pigment derivatives.
  • Pigment derivatives are those in which various substituents having a specific structure are introduced into the pigment skeleton. Examples of the substituent that the pigment derivative has include a hydroxyl group, a carboxy group, a carbamoyl group, a sulfonic acid group, a sulfonic acid amide group, and a phthalimidomethyl group.
  • the pigment derivative also includes aromatic polycyclic compounds such as naphthalene-based and anthraquinone-based compounds, which are generally not unit structures of organic pigments, and are preferably the same organic pigment derivatives as those exemplified above. These can be used alone or in admixture of two or more.
  • the content of the pigment derivative in the raw organic pigment is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, from the viewpoint of dispersibility and refinement of the pigment. And from a viewpoint of suppressing the change of a hue, Preferably it is 5 mass% or less, More preferably, it is 1 mass% or less, More preferably, it is 0.2 mass% or less. From the viewpoint of minimizing pigment particles by suppressing changes in hue, it is preferable that the pigment derivative is not substantially contained.
  • the water-soluble inorganic salt to be blended in the mixture to be kneaded is preferably a metal salt, more preferably at least one selected from a metal chloride and a metal sulfate, and more preferably a metal, from the viewpoint of grinding efficiency.
  • a metal salt more preferably at least one selected from a metal chloride and a metal sulfate, and more preferably a metal, from the viewpoint of grinding efficiency.
  • At least one selected from chlorides more preferably alkali metal chlorides and alkaline earth metal chlorides, and even more preferably alkali metal chlorides.
  • the metal of the metal salt is preferably at least one selected from alkali metals and alkaline earth metals, more preferably at least one selected from sodium, potassium, and magnesium, and still more preferably sodium. .
  • the water-soluble inorganic salt is preferably selected from at least one selected from sodium chloride, potassium chloride, sodium sulfate, zinc chloride, calcium chloride, and magnesium chloride, more preferably sodium chloride and sodium sulfate from the viewpoint of economy. At least one, more preferably sodium chloride. These can be used alone or in admixture of two or more.
  • the solubility of water-soluble inorganic salt in 100 g of water at 20 ° C. is preferably 10 g or more, more preferably 20 g or more, still more preferably 30 g or more from the viewpoint of removing the water-soluble inorganic salt from the mixture obtained through the kneading step. And from a viewpoint of grinding
  • the water-soluble inorganic salt is preferably hardly soluble in the water-soluble organic solvent, and more preferably substantially insoluble.
  • the solubility of the water-soluble inorganic salt in 100 g of the water-soluble organic solvent at 20 ° C. is preferably 10 g or less, more preferably 5 g or less, and still more preferably 1 g or less from the viewpoint of productivity.
  • the shape of the water-soluble inorganic salt is preferably a particle from the viewpoint of handleability.
  • the average particle size is preferably 200 ⁇ m or less, more preferably 50 ⁇ m or less, and still more preferably 20 ⁇ m or less from the viewpoint of grinding efficiency, and from the viewpoint of productivity, preferably 0.1 ⁇ m or more, more preferably Is 1 ⁇ m or more, more preferably 5 ⁇ m or more.
  • the water-soluble organic solvent blended in the kneaded mixture is preferably an organic solvent arbitrarily mixed with water from the viewpoint of removing the water-soluble organic solvent from the mixture obtained through the kneading step.
  • the water-soluble organic solvent is preferably an aliphatic compound having an alcoholic hydroxyl group from the viewpoint of safety and economy.
  • the number of the alcoholic hydroxyl group is preferably 1 or more, more preferably 2 or more from the viewpoint of water solubility and workability, and preferably 3 or less, more preferably 2 from the viewpoint of handleability and economy.
  • the water-soluble organic solvent preferably has an ether bond from the viewpoint of availability and safety.
  • the number of ether bonds is preferably 3 or less, more preferably 2 or less, and still more preferably 1 from the viewpoints of handleability and economy.
  • water-soluble organic solvent examples include ethylene glycol, diethylene glycol, diethylene glycol monoalkyl ether, triethylene glycol, triethylene glycol monoalkyl ether, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, dipropylene glycol monoalkyl ether, polypropylene glycol, 2- Examples include propanol, 1-propanol, isobutyl alcohol, 1-butanol, isopentyl alcohol, 1-pentanol, isohexyl alcohol, 1-hexanol, glycerin, and mixtures thereof.
  • the water-soluble organic solvent is preferably at least one selected from diethylene glycol, propylene glycol, triethylene glycol and polyethylene glycol, more preferably diethylene glycol, from the viewpoints of safety and economy. These can be used alone or in admixture of two or more.
  • the boiling point of the water-soluble organic solvent is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher, from the viewpoint of safety during kneading and suppression of evaporation, and from the viewpoint of availability, preferably 400 ° C. or lower, More preferably, it is 300 degrees C or less.
  • the freezing point is preferably 25 ° C. or less, more preferably 0 ° C. or less from the viewpoint of workability, and from the viewpoint of availability, it is preferably ⁇ 50 ° C. or more, more preferably ⁇ 20 ° C. or more. .
  • the resin blended in the mixture to be kneaded has an average added mole number of an ethylenically unsaturated monomer (A) having an aromatic ring, an ethylenically unsaturated monomer (B) having a carboxy group, and ethylene oxide. It is a copolymer obtained by copolymerizing an ethylenically unsaturated monomer (C) having a polyethylene oxide chain of 1 or more and 50 or less.
  • the monomer (A) is an ethylenically unsaturated monomer having an aromatic ring.
  • the monomer (A) is considered to act efficiently on the adsorption of the resin to the pigment particle surface.
  • the monomer (A) is preferably at least one selected from phenoxyethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, and styrene monomers such as styrene, ⁇ -methylstyrene, vinyltoluene and the like.
  • the monomer (A) is at least one selected from styrene and benzyl (meth) acrylate from the viewpoint of adsorptivity to the pigment, and more preferably benzyl (A) from the viewpoint of solubility in a water-soluble organic solvent.
  • (Meth) acrylate means at least one selected from acrylate and methacrylate.
  • the content of the monomer (A) is preferably 10% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, still more preferably 40% by mass or more, in all monomers used for copolymerization of the resin, from the viewpoint of adsorptivity to the pigment. More preferably, it is 45% by mass or more, still more preferably 50% by mass or more, and from the viewpoint of solubility in a water-soluble organic solvent, it is preferably 90% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, still more preferably Is 65% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, and still more preferably 55% by mass or less.
  • the monomer (B) is an ethylenically unsaturated monomer having a carboxy group. It is considered that the monomer (B) contributes to the refinement of the pigment particles by dispersing the pigment particles after being adsorbed on the pigment particles by charge repulsion due to a carboxy group, suppressing aggregation of the pigment particles.
  • the monomer (B) is preferably at least one selected from acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, and maleic acid from the viewpoint of dispersibility, and more preferably from the viewpoint of ease of production. Is at least one selected from acrylic acid and methacrylic acid, more preferably methacrylic acid.
  • the content of the monomer (B) is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 15% by mass or more, in all monomers used for copolymerization of the resin, from the viewpoint of pigment dispersibility. More preferably, it is 20% by mass or more, and from the viewpoint of adsorptivity to the pigment, it is preferably 45% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, still more preferably 35% by mass or less, and still more preferably 30% by mass. % Or less, more preferably 25% by mass or less.
  • the monomer (C) is an ethylenically unsaturated monomer having a polyethylene oxide chain, and the average added mole number of ethylene oxide (hereinafter also referred to as “EO”) is 1 or more and 50 or less. It is considered that the monomer (C) contributes to refining of the pigment particles by steric repulsion due to the polyethylene oxide chain to disperse the pigment particles after being adsorbed on the pigment particles, thereby suppressing aggregation of the pigment particles.
  • Examples of the monomer (C) include polyoxyethylene (meth) acrylate, alkoxy polyoxyethylene (meth) acrylate, and an ethylene oxide adduct of allyl alcohol.
  • the average added mole number of EO of the monomer (C) is 50 or less, preferably 45 or less, more preferably 25 or less, still more preferably 10 or less, still more preferably 6 or less, and 1 from the viewpoint of pigment refinement. Above, preferably 2 or more, more preferably 3 or more.
  • the average added mole number of EO of the monomer (C) (hereinafter also referred to as “EO added mole number”) can be determined by a proton nuclear magnetic resonance (1H-NMR) spectrum.
  • the number of moles of EO added in alkoxy polyethylene glycol methacrylate is the proton nuclear magnetic resonance (1H-NMR) spectrum of a solution in which 0.01 g of alkoxy polyethylene glycol methacrylate is dissolved in 0.99 g of deuterated chloroform using Mercury Model 400 manufactured by Varian ( From the measurement conditions: non-decoupling method, relaxation time 10 seconds, integration count 32 times, it can be calculated by the following equation.
  • EO addition mole number (integral value of signal derived from methylene group of polyoxyethylene) / ⁇ (integral value of signal derived from vinylidene group) ⁇ 2 ⁇
  • the monomer (C) is preferably a monomer represented by the following formula (1).
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a phenyl group, and n represents the average number of moles of ethylene oxide added. 50 or less.
  • R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, and is preferably a methyl group from the viewpoint of availability.
  • R 2 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a phenyl group, and preferably an alkyl having 1 to 20 carbon atoms from the viewpoint of solubility in a water-soluble organic solvent.
  • Group more preferably an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, still more preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, still more preferably a 2-ethylhexyl group or a methyl group, and still more A methyl group is preferred.
  • n is 50 or less, preferably 45 or less, more preferably 25 or less, still more preferably 10 or less, still more preferably 6 or less, and 1 or more, from the viewpoint of pigment refinement.
  • n is 2 or more, more preferably 3 or more.
  • the monomer (C) represented by the formula (1) is preferably polyethylene glycol mono (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, ethoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, propoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate , Butoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, octoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, stearoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, and phenoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, more preferably methoxy Polyethylene glycol mono (meth) acrylate, ethoxy polyethylene glycol mono (meth) acrylate, propoxypoly At least one selected from tylene glycol mono (meth) acrylate, butoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, octoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, and phenoxypolyethylene glycol
  • C Commercially available monomers
  • NK Ester M-20G, M-40G, M-90G, M-230G, M-230G, 450G, NK Ester EH- from Shin-Nakamura Kogyo Co., Ltd. 4E etc. are mentioned.
  • the content of the monomer (C) is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and still more preferably 15% by mass or more, in all monomers used for resin copolymerization. More preferably, it is 20% by mass or more, and from the viewpoint of viscosity at the time of kneading, it is preferably 45% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, still more preferably 35% by mass or less, and still more preferably 30% by mass. It is as follows.
  • the resin used in the present invention has a monomer (A) content of 10% by mass or more and 90% by mass or less in all monomers used for copolymerization of the resin from the viewpoint of pigment miniaturization, and the monomer (B) content.
  • the amount is preferably 5% by mass or more and 45% by mass or less
  • the content of the monomer (C) is preferably 5% by mass or more and 45% by mass or less.
  • the resin used in the present invention is obtained by copolymerization by a known polymerization method.
  • a solution polymerization method is preferable.
  • it is polar organic solvents, such as C1-C3 aliphatic alcohol, ketones, ethers, esters, More preferably, methanol, ethanol, acetone, And at least one selected from methyl ethyl ketone, and more preferably methyl ethyl ketone.
  • a polymerization initiator or a polymerization chain transfer agent can be used.
  • the polymerization initiator is preferably an azo compound, and more preferably 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile).
  • the polymerization chain transfer agent is preferably a mercaptan, more preferably 2-mercaptoethanol.
  • the polymerization temperature is preferably 50 ° C. or higher and 80 ° C. or lower, and the polymerization time is preferably 1 hour or longer and 20 hours or shorter.
  • the polymerization is preferably performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas or argon.
  • the produced polymer can be isolated from the reaction solution by a known method such as reprecipitation or solvent distillation.
  • unreacted monomers and the like can be removed from the obtained polymer by reprecipitation, membrane separation, chromatographic methods, extraction methods and the like.
  • the preferable content of the structural unit derived from the monomer (A), the monomer (B), and the monomer (C) in the resin is the resin of the monomer (A), monomer (B), and monomer (C). It is the same as the preferable content in all the monomers used for copolymerization.
  • the acid value of the resin used in the present invention is preferably 50 mgKOH / g or more, more preferably 70 mgKOH / g or more, still more preferably 90 mgKOH / g or more, from the viewpoint of solubility in a water-soluble organic solvent, and a pigment. From the viewpoint of the adsorptivity to water, it is preferably 300 mgKOH / g or less, more preferably 250 mgKOH / g or less, still more preferably 200 mgKOH / g or less, and still more preferably 180 mgKOH / g or less.
  • the acid value of the resin can be calculated from the ratio of monomer components at the time of resin production.
  • the weight average molecular weight of the resin used in the present invention is preferably 1,000 or more, more preferably 5,000 or more, still more preferably 10,000 or more, and still more preferably 30,000, from the viewpoint of adsorptivity to the pigment. From the viewpoint of the solubility of the resin in the water-soluble organic solvent, it is preferably 100,000 or less, more preferably 80,000 or less, and still more preferably 60,000 or less.
  • the measuring method of the weight average molecular weight of resin is based on the method as described in an Example.
  • the present invention includes a step of kneading a mixture obtained by blending a raw material organic pigment, a water-soluble inorganic salt, a water-soluble organic solvent, and a resin (hereinafter also referred to as “kneading step”). Specifically, a mixture obtained by blending a raw material organic pigment, a water-soluble inorganic salt, a water-soluble organic solvent and a resin is mechanically kneaded with an apparatus such as a kneader.
  • the kneading step it is preferable to knead the raw material organic pigment, the water-soluble inorganic salt, and the water-soluble organic solvent after adding the resin, from the viewpoint of the uniformity of the kneaded product when the resin is added.
  • the mixture obtained through the kneading step (hereinafter also referred to as “mixture after kneading”) contains a fine organic pigment obtained by refining the raw organic pigment.
  • various kneaders such as a batch type and a continuous type, and a normal pressure, a pressurization and a reduced pressure type can be used.
  • the kneader include roll mills such as two rolls, three rolls, and multiaxial rolls; monoaxial and biaxial extruders; and stirring types such as planetary mixers.
  • the stirring type include “Trimix” manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd.
  • examples of the extruder include “KRC kneader” manufactured by Kurimoto Seiko Co., Ltd., “Miracle K.C.K” manufactured by Iwata Tekko Co., Ltd. Is mentioned.
  • the temperature of the mixture at the time of kneading is preferably 120 ° C. or less, more preferably 100 ° C. or less, still more preferably 80 ° C. or less, and still more preferably 60 ° C. or less, from the viewpoint of suppressing grinding efficiency and water evaporation. And from a viewpoint of reducing the load of cooling, Preferably it is 20 degreeC or more, More preferably, it is 40 degreeC or more.
  • the time for the kneading step is preferably 0.5 hours or more, more preferably 1 hour or more, still more preferably 1.5 hours or more from the viewpoint of finer pigments, and preferably 15 from the viewpoint of productivity. It is not more than time, more preferably not more than 10 hours, further preferably not more than 5 hours, and still more preferably not more than 3 hours.
  • the kneading time before the resin addition is From the viewpoint of uniformity of the kneaded product, preferably 0.1 hours or more, more preferably 0.3 hours or more, and from the viewpoint of productivity, preferably 5 hours or less, more preferably 3 hours or less, More preferably, it is 1 hour or less.
  • the kneading time after the resin addition is preferably 0.4 hours or more, more preferably 0.7 hours or more from the viewpoint of the uniformity of the mixture after kneading, and preferably from the viewpoint of productivity. It is 10 hours or less, more preferably 7 hours or less, still more preferably 4 hours or less, and even more preferably 2 hours or less.
  • the blending amount of the water-soluble inorganic salt is preferably 100 parts by mass or more, more preferably 300 parts by mass or more, and still more preferably 400 parts per 100 parts by mass of the raw organic pigment in the mixture to be kneaded from the viewpoint of grinding efficiency. From the viewpoint of productivity, it is preferably 3000 parts by mass or less, more preferably 1000 parts by mass or less, still more preferably 800 parts by mass or less, and still more preferably 600 parts by mass or less.
  • the blending amount of the water-soluble organic solvent is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass or more, and still more preferably 100 with respect to 100 parts by mass of the raw material organic pigment in the kneaded mixture from the viewpoint of grinding efficiency. From the viewpoint of productivity, it is preferably 500 parts by mass or less, more preferably 300 parts by mass or less, still more preferably 200 parts by mass or less, and still more preferably 150 parts by mass or less.
  • the blending amount of the resin is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, and further preferably 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the raw organic pigment in the mixture to be kneaded from the viewpoint of suppressing aggregation of the pigment.
  • Part or more, more preferably 7 parts by weight or more, and from the viewpoint of the viscosity of the mixture to be kneaded preferably 80 parts by weight or less, more preferably 60 parts by weight or less, still more preferably 40 parts by weight or less, more More preferably, it is 20 mass parts or less, More preferably, it is 10 mass parts or less.
  • the present invention further includes a step of washing and filtering the kneaded mixture with an aqueous solvent (hereinafter also referred to as “washing step”). ).
  • washing step include the following methods.
  • a pigment dispersion is obtained by stirring and mixing an aqueous solvent, such as water, in an amount sufficient to dissolve the water-soluble inorganic salt and water-soluble organic solvent contained in the mixture after kneading.
  • pigment paste a fine organic pigment paste from which the water-soluble inorganic salt and the water-soluble organic solvent have been removed.
  • the filtration in the washing step can be performed using, for example, a filter press machine.
  • filter press machines commercially available products are the Iwata filter press (“Round Test Machine YTO-8” manufactured by Iwata Machinery Co., Ltd.), and the sealed automatic continuous pressure filtration device (“Rotary Filter” manufactured by Kotobuki Industry Co., Ltd.). ]).
  • the filtration pressure is, for example, 0.1 MPa or more and 1 MPa or less.
  • the aqueous solvent used in the washing step is preferably water, more preferably at least one selected from tap water, ion-exchanged water, distilled water, ground water, and an aqueous mineral acid solution. From the viewpoint of maintaining quality, ion exchange water is more preferable, and from the viewpoint of economy, groundwater is still more preferable.
  • the pigment paste obtained through the washing step can be dried or pulverized.
  • the primary particle size of the fine organic pigment obtained by the production method of the present invention depends on the type and use of the pigment, but is preferably 10 nm or more, more preferably 20 nm or more, still more preferably 30 nm or more, and Preferably it is 90 nm or less, More preferably, it is 70 nm or less, More preferably, it is 50 nm or less, More preferably, it is 45 nm or less. Further, the fine organic pigment obtained by the production method of the present invention has a primary particle size smaller than that of the raw organic pigment, and the primary particle size ratio of the fine organic pigment to the raw organic pigment (primary particle size of the fine organic pigment).
  • Primary particle diameter of the raw material organic pigment depends on the primary particle diameter of the fine organic pigment to be produced, but is preferably 0.55 or less, more preferably 0.50 or less, still more preferably 0.45 or less, And from a viewpoint of work efficiency, Preferably it is 0.1 or more, More preferably, it is 0.2 or more, More preferably, it is 0.3 or more.
  • the primary particle diameter of the fine organic pigment can be suitably adjusted by selecting conditions such as selection of the raw material organic pigment, the amount of each component blended in the mixture to be kneaded, and the kneading time.
  • a primary particle diameter is measured by the method as described in an Example, and is a number average value.
  • the fine organic pigment obtained by the production method of the present invention is suitable for applications such as inks for ink jet recording and color filters.
  • applications such as inks for ink jet recording and color filters.
  • the fine organic pigment of the present invention is preferably used for ink jet recording ink.
  • the present invention further discloses the following method for producing a fine organic pigment.
  • a method for producing a fine organic pigment comprising a step of kneading a mixture obtained by blending a raw material organic pigment, a water-soluble inorganic salt, a water-soluble organic solvent, and a resin,
  • the resin has an ethylenically unsaturated monomer (A) having an aromatic ring, an ethylenically unsaturated monomer (B) having a carboxy group, and a polyethylene oxide chain having an average added mole number of ethylene oxide of 1 to 50.
  • a method for producing a fine organic pigment which is a copolymer obtained by copolymerizing an ethylenically unsaturated monomer (C).
  • the raw material organic pigment is preferably an anthraquinone pigment, quinacridone pigment, indigo pigment, dioxazine pigment, perylene pigment, perinone pigment, isoindolinone pigment, isoindoline pigment, quinophthalone pigment, di At least one selected from condensed polycyclic pigments such as ketopyrrolopyrrole pigments, and azo pigments such as disazo pigments, benzimidazolone pigments, and condensed azo pigments, more preferably quinacridone pigments, diketo
  • the pigment is at least one selected from pyrrolopyrrole pigments, disazo pigments, and benzimidazolone pigments, and more preferably a quinacridone pigment.
  • the primary particle diameter of the raw material organic pigment is preferably 500 nm or less, more preferably 300 nm or less, still more preferably 150 nm or less, and preferably 50 nm or more, more preferably 60 nm or more, still more preferably 70 nm or more.
  • the water-soluble inorganic salt is preferably a metal salt, more preferably at least one selected from a metal chloride and a metal sulfate, more preferably a metal chloride, still more preferably an alkali metal chloride and an alkaline earth.
  • the water-soluble inorganic salt is preferably at least one selected from sodium chloride, potassium chloride, sodium sulfate, zinc chloride, calcium chloride, and magnesium chloride, more preferably at least one selected from sodium chloride and sodium sulfate.
  • the method for producing a fine organic pigment according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, more preferably sodium chloride.
  • the water-soluble organic solvent is preferably at least one selected from diethylene glycol, propylene glycol, triethylene glycol and polyethylene glycol, more preferably diethylene glycol, according to any one of the above ⁇ 1> to ⁇ 5> A method for producing fine organic pigments.
  • the monomer (A) is preferably at least one selected from phenoxyethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, and a styrene monomer such as styrene, ⁇ -methylstyrene, vinyltoluene, more preferably styrene.
  • the content of the monomer (A) is preferably 10% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, further preferably 40% by mass or more, and still more preferably 45% in all monomers used for copolymerization of the resin.
  • % By mass or more, more preferably 50% by mass or more, and preferably 90% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, still more preferably 65% by mass or less, still more preferably 60% by mass or less, more
  • the monomer (B) is preferably at least one selected from acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, and maleic acid, more preferably at least selected from acrylic acid and methacrylic acid.
  • the content of the monomer (B) is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 15% by mass or more, and still more preferably 20% in all monomers used for copolymerization of the resin.
  • the average added mole number of EO of the monomer (C) is 50 or less, preferably 45 or less, more preferably 25 or less, still more preferably 10 or less, still more preferably 6 or less, and 1 or more, preferably
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a phenyl group, and n represents the average number of moles of ethylene oxide added. 50 or less.
  • R 1 in Formula (1) is preferably a methyl group.
  • R 2 is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, and still more preferably 1 to 8 carbon atoms.
  • the method for producing a fine organic pigment according to the above ⁇ 12> or ⁇ 13> which is the following alkyl group, more preferably a 2-ethylhexyl group or a methyl group, and still more preferably a methyl group.
  • n is 50 or less, preferably 45 or less, more preferably 25 or less, still more preferably 10 or less, still more preferably 6 or less, and 1 or more, preferably 2 or more.
  • the monomer (C) represented by the formula (1) is preferably polyethylene glycol mono (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, ethoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, propoxypolyethylene glycol mono ( More than at least one selected from (meth) acrylate, butoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, octoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, stearoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, and phenoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate
  • the content of the monomer (C) is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 15% by mass or more, and still more preferably 20% in all monomers used for copolymerization of the resin.
  • ⁇ 1> to ⁇ 16> above preferably 45% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, still more preferably 35% by mass or less, and still more preferably 30% by mass or less.
  • the manufacturing method of the fine organic pigment in any one of.
  • the acid value of the resin is preferably 50 mgKOH / g or more, more preferably 70 mgKOH / g or more, still more preferably 90 mgKOH / g or more, and 300 mgKOH / g or less, more preferably 250 mgKOH / g or less.
  • the weight average molecular weight of the resin is preferably 1,000 or more, more preferably 5,000 or more, still more preferably 10,000 or more, still more preferably 30,000 or more, and preferably 100,000,
  • the temperature of the mixture at the time of kneading is preferably 120 ° C. or less, more preferably 100 ° C. or less, still more preferably 80 ° C. or less, still more preferably 60 ° C. or less, and preferably 20 ° C. or more, more
  • the time of the kneading step is preferably 0.5 hours or more, more preferably 1 hour or more, further preferably 1.5 hours or more, and preferably 15 hours or less, more preferably 10 hours or less,
  • ⁇ 22> The fine organic pigment according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 21> above, wherein the raw material organic pigment, the water-soluble inorganic salt, and the water-soluble organic solvent are kneaded and then the resin is added and kneaded. Production method.
  • the kneading time before the resin addition is preferably 0.1 hour or more, more preferably 0.3 hour or more, and preferably 5 hours or less, more preferably 3 hours or less, and even more preferably 1 hour.
  • the method for producing a fine organic pigment according to ⁇ 22> which is described below.
  • the kneading time after the resin addition is preferably 0.4 hours or more, more preferably 0.7 hours or more, and preferably 10 hours or less, more preferably 7 hours or less, and even more preferably 4 hours.
  • the method for producing a fine organic pigment according to the above ⁇ 22> or ⁇ 23> which is more preferably 2 hours or less.
  • the blending amount of the water-soluble inorganic salt is preferably 100 parts by mass or more, more preferably 300 parts by mass or more, still more preferably 400 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the raw organic pigment.
  • a fine organic pigment according to any one of the above ⁇ 1> to ⁇ 24>, which is 3000 parts by mass or less, more preferably 1000 parts by mass or less, still more preferably 800 parts by mass or less, and still more preferably 600 parts by mass or less.
  • the amount of the water-soluble organic solvent is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass or more, still more preferably 100 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the raw organic pigment.
  • the amount of the resin is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, still more preferably 5 parts by mass or more, and still more preferably 7 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the raw organic pigment.
  • ⁇ 28> The method for producing a fine organic pigment according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 27>, further comprising a step of washing and filtering the mixture obtained through the kneading step with an aqueous solvent.
  • the primary particle diameter of the fine organic pigment is preferably 10 nm or more, more preferably 20 nm or more, still more preferably 30 nm or more, and preferably 90 nm or less, more preferably 70 nm or less, still more preferably 50 nm or less,
  • the primary particle diameter ratio of the fine organic pigment to the raw organic pigment is preferably 0.55 or less, more preferably 0.50 or less, and further Preferably, it is 0.45 or less, and preferably 0.1 or more, more preferably 0.2 or more, still more preferably 0.3 or more, according to any one of the above ⁇ 1> to ⁇ 29> A method for producing fine organic pigments.
  • the content of the monomer (A) is 10% by mass or more and 90% by mass or less, and the content of the monomer (B) is 5% by mass or more and 45% by mass or less.
  • the liquid temperature of the mixed solution was maintained at 65 ° C. for 2 hours, and 0.3 part by mass of a radical polymerization initiator (2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile)) was added to 5 parts by mass of methyl ethyl ketone.
  • a radical polymerization initiator (2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile)
  • the solution dissolved in the part was added to the mixed solution, and further aged at 75 ° C. for 1.5 hours and at 80 ° C. for 1 hour to obtain methyl ethyl ketone solutions of resins a1 to a5.
  • Example 1 (Preparation of resin solution) All the methyl ethyl ketone was removed from the methyl ethyl ketone solution of the resin a1 under reduced pressure, and diethylene glycol (reagent “special grade” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to obtain a diethylene glycol solution (40 mass%) b1 of the resin.
  • diethylene glycol reagent “special grade” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • Example 2 (Preparation of resin solution) All the methyl ethyl ketone was removed from the methyl ethyl ketone solution of the resin a2 under reduced pressure, and diethylene glycol (reagent “special grade” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to obtain a diethylene glycol solution (40 mass%) b2 of the resin. (Kneading process, washing process) A fine organic pigment powder was obtained in the same manner as in Example 1, except that the solution b1 added to the pressure kneader was changed to the solution b2.
  • Example 3 (Preparation of resin solution) All the methyl ethyl ketone was removed from the methyl ethyl ketone solution of the resin a3 under reduced pressure, and diethylene glycol (reagent “special grade” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to obtain a diethylene glycol solution (40 mass%) b3 of the resin. (Kneading process, washing process) A fine organic pigment powder was obtained in the same manner as in Example 1, except that the solution b1 added to the pressure kneader was changed to the solution b3.
  • Table 2 shows the measurement results of the fine organic pigments obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4.
  • the present invention is useful as a method for producing fine organic pigments in applications such as ink for ink jet recording and color filters.

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Abstract

 原料有機顔料を効率的に微細化することができ、生産性に優れる微細有機顔料の製造方法を提供する。原料有機顔料と、水溶性無機塩と、水溶性有機溶媒と、樹脂とを配合して得られる混合物を混練する工程を有する、微細有機顔料の製造方法であって、該樹脂が、芳香族環を有するエチレン性不飽和モノマー(A)、カルボキシ基を有するエチレン性不飽和モノマー(B)、及びエチレンオキシドの平均付加モル数が1以上50以下であるポリエチレンオキシド鎖を有するエチレン性不飽和モノマー(C)を共重合して得られる共重合体である、微細有機顔料の製造方法に関する。

Description

微細有機顔料の製造方法
 本発明は、微細有機顔料の製造方法に関する。
 インクジェット記録は、非常に細いノズルからインク液滴を吐出して記録部材にインクを付着させ、文字や画像等の印刷物を得る方法である。印刷物には高い印字濃度及び光沢性が求められ、またインクジェット記録用インクには高い吐出性が求められる。また、液晶ディスプレイ用のカラーフィルターには、高いコントラスト比及び輝度が求められる。
 そのため、インクジェット記録用インク及びカラーフィルター等に用いられる顔料として、その一次粒子径が非常に小さい、微細化された顔料が望まれている。
 粗製顔料の一次粒子径を小さくして微細顔料を得る方法として、ソルベントソルトミリング等の湿式混練粉砕、乾式粉砕等が広く行われている。ソルベントソルトミリングとは、水溶性無機塩を粉砕メディアとして利用する、粉体等を微粒化するための、湿式混練による粉砕方法である。例えば、粗製顔料と、水溶性無機塩と、水溶性有機溶剤とを含有する湿潤した粘性体を混練することにより、顔料が粉砕され、その一次粒子径を小さくすることができる。
 特開2009-256615号公報(特許文献1)には、原料有機顔料と、水溶性無機塩と、水溶性有機溶剤と、樹脂との混合物をソルベントソルトミリング法により混練する微細化有機顔料の製造方法において、樹脂がアミノ基又は/及び4級アンモニウム塩基を有することを特徴とする微細有機顔料の製造方法が開示されている。
 特開2009-84302号公報(特許文献2)には、原料有機顔料と、水溶性無機塩と、水溶性有機溶剤と、グラフト型高分子化合物をソルベントソルトミリング法により混練することで、分散性及び分散安定性に優れた加工顔料を得る方法が開示されている。
 本発明は、原料有機顔料と、水溶性無機塩と、水溶性有機溶媒と、樹脂とを配合して得られる混合物を混練する工程を有する、微細有機顔料の製造方法であって、
 該樹脂が、芳香族環を有するエチレン性不飽和モノマー(A)(以下、「モノマー(A)」ともいう)、カルボキシ基を有するエチレン性不飽和モノマー(B)(以下、「モノマー(B)」ともいう)、及びエチレンオキシドの平均付加モル数が1以上50以下であるポリエチレンオキシド鎖を有するエチレン性不飽和モノマー(C)(以下、「モノマー(C)」ともいう)を共重合して得られる共重合体である、微細有機顔料の製造方法に関する。
 ソルベントソルトミリングに代表される湿式混練は顔料の粉砕に有効な方法である。得られる有機顔料の一次粒子径がより小さくなると、インクジェット記録用インクやカラーフィルターとしての性能を向上させることができるため、より小さな一次粒子径を有する有機顔料を得られる方法が望まれる。しかしながら、顔料を微細化するためには長時間の混練が必要であり、生産性が悪いという問題がある。そのため、短時間で原料有機顔料を効率的に微細化することができる製造方法が望まれる。
 特許文献1及び2に開示された方法では、樹脂をソルベントソルトミリング中に添加することによって得られる顔料の一次粒子径は小さいものの、混練工程に長時間を要し、短時間での顔料の微細化の点において、不十分である。
 本発明は、原料有機顔料を効率的に微細化することができ、生産性に優れる微細有機顔料の製造方法に関する。
 本発明者は、原料有機顔料と、水溶性無機塩と、水溶性有機溶媒と、特定の樹脂とを配合して得られる混合物を混練することで、原料有機顔料を効率的に微細化することができることを見出した。
 すなわち、本発明は、原料有機顔料と、水溶性無機塩と、水溶性有機溶媒と、樹脂とを配合して得られる混合物を混練する工程を有する、微細有機顔料の製造方法であって、
 該樹脂が、芳香族環を有するエチレン性不飽和モノマー(A)、カルボキシ基を有するエチレン性不飽和モノマー(B)、及びエチレンオキシドの平均付加モル数が1以上50以下であるポリエチレンオキシド鎖を有するエチレン性不飽和モノマー(C)を共重合して得られる共重合体である、微細有機顔料の製造方法に関する。
 本発明によれば、原料有機顔料を効率的に微細化することができ、生産性に優れる微細有機顔料の製造方法を提供することができる。本発明の製造方法により得られる微細有機顔料は、インクジェット記録用インクやカラーフィルター等の用途に好適であるほか、例えば、インクジェット記録用以外の印刷用インク、塗料、着色樹脂成型品、静電荷像現像用トナー等の用途にも使用できる。
<微細有機顔料の製造方法>
 本発明は、原料有機顔料と、水溶性無機塩と、水溶性有機溶媒と、樹脂とを配合して得られる混合物を混練する工程を有する、微細有機顔料の製造方法であって、
 該樹脂が、芳香族環を有するエチレン性不飽和モノマー(A)(以下、「モノマー(A)」ともいう)、カルボキシ基を有するエチレン性不飽和モノマー(B)(以下、「モノマー(B)」ともいう)、及びエチレンオキシドの平均付加モル数が1以上50以下であるポリエチレンオキシド鎖を有するエチレン性不飽和モノマー(C)(以下、「モノマー(C)」ともいう)を共重合して得られる共重合体である、微細有機顔料の製造方法である。
 本発明の製造方法によれば、原料有機顔料と、水溶性無機塩と、水溶性有機溶媒と、特定の樹脂とを配合して得られる混合物を混練することで、原料有機顔料を効率的に微細化することができる。このような効果を奏する理由は定かではないが、以下のように考えられる。
 本発明の樹脂の重合に用いられるモノマー(A)は、水溶性有機溶剤に不溶と考えられ、顔料粒子表面への樹脂の吸着に効率的に作用する。また、モノマー(B)及びモノマー(C)は、水溶性有機溶媒への相溶性が高いモノマーである。また、モノマー(B)は、カルボキシ基による電荷反発、及びモノマー(C)はポリエチレンオキシド鎖による立体反発により、顔料粒子に吸着後に顔料粒子を分散させ、顔料粒子の凝集を抑制して、水溶性無機塩による顔料粒子の粉砕が効率良く進行し、顔料粒子の微細化が促進されると考えられる。さらにモノマー(C)のポリエチレンオキシド鎖の平均付加モル数が50以下であることにより、ポリエチレンオキシド鎖の必要以上の広がりが抑制され、樹脂の分子の占有体積が小さくなるため、凝集した顔料粒子間の空隙への樹脂の侵入が容易となり、顔料粒子の分散が効率良く行われると考えられる。
[原料有機顔料]
 本発明において原料有機顔料とは、混練する前の有機顔料を意味する。
 原料有機顔料は、好ましくはアントラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、インディゴ系顔料、ジオキサジン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、イソインドリノン系顔料、イソインドリン系顔料、キノフタロン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料等の縮合多環系顔料、及び、ジスアゾ系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、縮合アゾ系顔料等のアゾ系顔料から選ばれる少なくとも1種である。これらの中でも、顔料の粉砕効率及び微細有機顔料の有用性の観点から、より好ましくはキナクリドン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、ジスアゾ系顔料及びベンズイミダゾロン系顔料から選ばれる少なくとも1種、更に好ましくはキナクリドン系顔料である。
 キナクリドン系顔料としては、C.I.ピグメントバイオレット19等の無置換キナクリドン系顔料;C.I.ピグメントレッド122等のジメチルキナクリドン系顔料;C.I.ピグメントレッド202、同209等のジクロロキナクリドン系顔料、及びこれらの顔料から選ばれる少なくとも2種以上の顔料の混合物、又はキナクリドン系顔料同士、若しくはキナクリドン系顔料と他顔料との固溶体を挙げることができる。
 固溶体としては、C.I.ピグメントバイオレット42等のキナクリドン固溶体;C.I.ピグメントレッド206、C.I.ピグメントオレンジ48、同49等のキナクリドンキノンと無置換キナクリドンの固溶体;C.I.ピグメントレッド207等のジクロロキナクリドンと無置換キナクリドンの固溶体が挙げられる。固溶体の市販品としては、チバ・スペシャリティケミカルズ社製「CROMOPHTAL Jet 2BC」(キナクリドン固溶体)、DIC株式会社製「FASTGEN SUPER MAGENTA RY」(キナクリドン固溶体)が挙げられる。
 キナクリドン系顔料は、顔料の粉砕効率及び微細有機顔料の有用性の観点から、好ましくはC.I.ピグメントレッド122(以下、「PR122」ともいう)である。PR122の市販品の好適例としては、大日精化工業株式会社製「CFR002」が挙げられる。
 原料有機顔料の一次粒子径は、粉砕効率の観点、並びに入手容易性及び経済性の観点から、好ましくは500nm以下、より好ましくは300nm以下、更に好ましくは150nm以下であり、そして、好ましくは50nm以上、より好ましくは60nm以上、更に好ましくは70nm以上である。なお、一次粒子径は、実施例に記載の方法により測定され、数平均値である。
 原料有機顔料は、各種の顔料誘導体を含有してもよい。顔料誘導体とは、顔料骨格に特定の構造の各種置換基を導入したものである。顔料誘導体が有する置換基としては、水酸基、カルボキシ基、カルバモイル基、スルホン酸基、スルホン酸アミド基、フタルイミドメチル基等が挙げられる。
 顔料誘導体は、一般に有機顔料の単位構造ではないナフタレン系、アントラキノン系等の芳香族多環化合物も含まれ、好ましくは前記で例示したものと同様の原料有機顔料の誘導体である。これらは単独又は2種類以上を混合して用いることができる。
 顔料誘導体を含有する場合、原料有機顔料中の顔料誘導体の含有量は、顔料の分散性及び微細化の観点から、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上であり、そして、色相の変化を抑制する観点から、好ましくは5質量%以下、より好ましくは1質量%以下、更に好ましくは0.2質量%以下である。色相の変化を抑制して顔料粒子を微細化する観点からは、顔料誘導体を実質的に含まないことが好ましい。
[水溶性無機塩]
 本発明において、混練される混合物に配合される水溶性無機塩は、粉砕効率の観点から、好ましくは金属塩、より好ましくは金属塩化物及び金属硫酸塩から選ばれる少なくとも1種、更に好ましくは金属塩化物、より更に好ましくはアルカリ金属の塩化物及びアルカリ土類金属の塩化物から選ばれる少なくとも1種、より更に好ましくはアルカリ金属の塩化物である。金属塩の金属は、経済性の観点から、好ましくはアルカリ金属及びアルカリ土類金属から選ばれる少なくとも1種、より好ましくはナトリウム、カリウム、及びマグネシウムから選ばれる少なくとも1種、更に好ましくはナトリウムである。水溶性無機塩は、経済性の観点から、好ましくは塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム、塩化亜鉛、塩化カルシウム、及び塩化マグネシウムから選ばれる少なくとも1種、より好ましくは塩化ナトリウム及び硫酸ナトリウムから選ばれる少なくとも1種、更に好ましくは塩化ナトリウムである。
 これらは単独又は2種類以上を混合して用いることができる。
 水溶性無機塩の20℃における水100gに対する溶解度は、混練工程を経て得られる混合物から水溶性無機塩を除去する観点から、好ましくは10g以上、より好ましくは20g以上、更に好ましくは30g以上であり、そして、粉砕効率の観点から、好ましくは100g以下、より好ましくは60g以下、更に好ましくは40g以下である。
 水溶性無機塩は、水溶性有機溶媒に対して好ましくは難溶性であり、より好ましくは実質的に不溶性である。水溶性無機塩の20℃における水溶性有機溶媒100gに対する溶解度は、生産性の観点から、好ましくは10g以下、より好ましくは5g以下、更に好ましくは1g以下である。
 水溶性無機塩の形状は、取扱い性の観点から、好ましくは粒子である。また、その平均粒子径は、粉砕効率の観点から、好ましくは200μm以下、より好ましくは50μm以下、更に好ましくは20μm以下であり、そして、生産性の観点から、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは1μm以上、更に好ましくは5μm以上である。
[水溶性有機溶媒]
 本発明において、混練される混合物に配合される水溶性有機溶媒は、混練工程を経て得られる混合物から水溶性有機溶媒を除去する観点から、好ましくは水と任意に混和する有機溶媒である。
 水溶性有機溶媒は、安全性及び経済性の観点から、好ましくはアルコール性水酸基を有する脂肪族化合物である。前記アルコール性水酸基の数は、水溶性及び作業性の観点から好ましくは1以上、より好ましくは2以上であり、取扱い性及び経済性の観点から、好ましくは3以下、より好ましくは2である。そして、前記水溶性有機溶媒は、入手容易性及び安全性の観点から好ましくはエーテル結合を有する。前記エーテル結合の数は、取扱い性及び経済性の観点から、好ましくは3以下、より好ましくは2以下、更に好ましくは1である。
 水溶性有機溶媒としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテル、ポリプロピレングリコール、2-プロパノール、1-プロパノール、イソブチルアルコール、1-ブタノール、イソペンチルアルコール、1-ペンタノール、イソヘキシルアルコール、1-ヘキサノール、グリセリン、及びこれらの混合物等が挙げられる。水溶性有機溶媒は、安全性及び経済性の観点から、好ましくはジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール及びポリエチレングリコールから選ばれる少なくとも1種、より好ましくはジエチレングリコールである。
 これらは単独又は2種類以上を混合して用いることができる。
 水溶性有機溶媒の沸点は、混練時の安全性及び蒸発を抑制する観点から、好ましくは100℃以上、より好ましくは200℃以上であり、そして、入手性の観点から、好ましくは400℃以下、より好ましくは300℃以下である。また、凝固点は、作業性の観点から、好ましくは25℃以下、より好ましくは0℃以下であり、そして、入手性の観点から、好ましくは-50℃以上、より好ましくは-20℃以上である。
[樹脂]
 本発明において、混練される混合物に配合される樹脂は、芳香族環を有するエチレン性不飽和モノマー(A)、カルボキシ基を有するエチレン性不飽和モノマー(B)、及びエチレンオキシドの平均付加モル数が1以上50以下であるポリエチレンオキシド鎖を有するエチレン性不飽和モノマー(C)を共重合して得られる共重合体である。
[モノマー(A)]
 モノマー(A)は、芳香族環を有するエチレン性不飽和モノマーである。モノマー(A)は、顔料粒子表面への樹脂の吸着に効率的に作用すると考えられる。
 モノマー(A)は、好ましくはフェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、及びスチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン系モノマーから選ばれる少なくとも1種である。モノマー(A)は、顔料に対する吸着性の観点から、より好ましくはスチレン及びベンジル(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種であり、水溶性有機溶媒への溶解性の観点から、更に好ましくはベンジル(メタ)アクリレートである。
 本明細書において「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレートから選ばれる少なくとも1種を意味する。
 モノマー(A)の含有量は、顔料に対する吸着性の観点から、樹脂の共重合に用いる全モノマー中、好ましくは10質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは40質量%以上、より更に好ましくは45質量%以上、より更に好ましくは50質量%以上であり、そして、水溶性有機溶媒に対する溶解性の観点から、好ましくは90質量%以下、より好ましくは70質量%以下、更に好ましくは65質量%以下、より更に好ましくは60質量%以下、より更に好ましくは55質量%以下である。
[モノマー(B)]
 モノマー(B)は、カルボキシ基を有するエチレン性不飽和モノマーである。モノマー(B)は、カルボキシ基による電荷反発により顔料粒子に吸着後に顔料粒子を分散させ、顔料粒子の凝集を抑制し、顔料粒子の微細化に寄与すると考えられる。
 モノマー(B)は、分散性の観点から、好ましくはアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、及びマレイン酸から選ばれる少なくとも1種であり、製造容易性の観点から、より好ましくはアクリル酸及びメタクリル酸から選ばれる少なくとも1種であり、更に好ましくはメタクリル酸である。
 モノマー(B)の含有量は、顔料の分散性の観点から、樹脂の共重合に用いる全モノマー中、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上、より更に好ましくは20質量%以上であり、そして、顔料に対する吸着性の観点から、好ましくは45質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは35質量%以下、より更に好ましくは30質量%以下、より更に好ましくは25質量%以下である。
[モノマー(C)]
 モノマー(C)は、ポリエチレンオキシド鎖を有するエチレン性不飽和モノマーであり、エチレンオキシド(以下、「EO」ともいう)の平均付加モル数が1以上50以下である。モノマー(C)は、ポリエチレンオキシド鎖による立体反発により、顔料粒子に吸着後に顔料粒子を分散させ、顔料粒子の凝集を抑制し、顔料粒子の微細化に寄与すると考えられる。
 モノマー(C)としては、ポリオキシエチレン(メタ)アクリレート、アルコキシポリオキシエチレン(メタ)アクリレート、アリルアルコールのエチレンオキサイド付加物等が挙げられる。
 モノマー(C)のEOの平均付加モル数は、顔料微細化の観点から、50以下、好ましくは45以下、より好ましくは25以下、更に好ましくは10以下、より更に好ましくは6以下、そして、1以上、好ましくは2以上、より好ましくは3以上である。
 モノマー(C)のEOの平均付加モル数(以下、「EO付加モル数」ともいう)は、プロトン核磁気共鳴(1H-NMR)スペクトルにより求めることができる。
 例えば、アルコキシポリエチレングリコールメタクリレートにおけるEO付加モル数は、Varian社製 Mercury400型を用いてアルコキシポリエチレングリコールメタクリレート0.01gを重クロロホルム0.99gに溶解した溶液のプロトン核磁気共鳴(1H-NMR)スペクトル(測定条件:ノンデカップリング法、緩和時間10秒、積算回数32回)から、以下の式により計算することができる。
 EO付加モル数=(ポリオキシエチレンのメチレン基に由来するシグナルの積分値)/{(ビニリデン基に由来するシグナルの積分値)×2}
 モノマー(C)は、好ましくは下記式(1)で表されるモノマーである。
 CH=C(R)-COO-(CHCHO)-R   (1)
(式中、Rは水素原子又はメチル基である。Rは水素原子、炭素数1以上20以下のアルキル基、又はフェニル基であり、nはエチレンオキシドの平均付加モル数を示し、1以上50以下の数である。)
 上記式(1)においてRは、水素原子又はメチル基であり、入手容易性の観点から、好ましくはメチル基である。
 上記式(1)においてRは、水素原子、炭素数1以上20以下のアルキル基、又はフェニル基であり、水溶性有機溶媒に対する溶解性の観点から、好ましくは炭素数1以上20以下のアルキル基であり、より好ましくは炭素数1以上16以下のアルキル基であり、更に好ましくは炭素数1以上8以下のアルキル基であり、より更に好ましくは2-エチルヘキシル基又はメチル基であり、より更に好ましくはメチル基である。
 上記式(1)においてnは、顔料微細化の観点から、50以下、好ましくは45以下、より好ましくは25以下、更に好ましくは10以下、より更に好ましくは6以下であり、そして、1以上、好ましくは2以上、より好ましくは3以上である。
 式(1)で表されるモノマー(C)は、好ましくはポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、プロポキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ブトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ステアロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、及びフェノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種、より好ましくはメトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、プロポキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ブトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、及びフェノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種、更に好ましくはメトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート及びエトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種、より更に好ましくはメトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートである。
 商業的に入手しうるモノマー(C)の代表例としては新中村工業株式会社製のNKエステル M-20G、同M-40G、同M-90G、同M-230G、同450G、NKエステル EH-4E等が挙げられる。
 モノマー(C)の含有量は、分散安定性の観点から、樹脂の共重合に用いる全モノマー中、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上、より更に好ましくは20質量%以上であり、そして、混練時の粘度の観点から、好ましくは45質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは35質量%以下、より更に好ましくは30質量%以下である。
 本発明に用いられる樹脂は、顔料微細化の観点から、樹脂の共重合に用いる全モノマー中、モノマー(A)の含有量が10質量%以上90質量%以下であり、モノマー(B)の含有量が5質量%以上45質量%以下であり、及びモノマー(C)の含有量が5質量%以上45質量%以下であることが好ましい。
 本発明に用いられる樹脂は、公知の重合法により共重合させることによって得られる。重合法としては溶液重合法が好ましい。溶液重合法で用いる溶媒に制限はないが、好ましくは炭素数1以上3以下の脂肪族アルコール、ケトン類、エーテル類、エステル類等の極性有機溶媒であり、より好ましくはメタノール、エタノール、アセトン、及びメチルエチルケトンから選ばれる少なくとも1種であり、更に好ましくはメチルエチルケトンである。
 重合の際には、重合開始剤や重合連鎖移動剤を用いることができる。重合開始剤は、好ましくはアゾ化合物であり、より好ましくは2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)である。重合連鎖移動剤は、好ましくはメルカプタン類であり、より好ましくは2-メルカプトエタノールである。
 好ましい重合条件は、重合開始剤、モノマー、溶媒の種類等によって異なるが、重合温度は50℃以上80℃以下が好ましく、重合時間は1時間以上20時間以下であることが好ましい。重合は、窒素ガス、アルゴン等の不活性ガス雰囲気で行われることが好ましい。
 重合反応の終了後、反応溶液から再沈澱、溶媒留去等の公知の方法により、生成したポリマーを単離することができる。また、得られたポリマーは、再沈澱、膜分離、クロマトグラフ法、抽出法等により、未反応のモノマー等を除去することができる。
 該樹脂中におけるモノマー(A)、モノマー(B)、及びモノマー(C)に由来する構成単位の好ましい含有量は、上記モノマー(A)、モノマー(B)、及びモノマー(C)の、樹脂の共重合に用いる全モノマー中の好ましい含有量と同じである。
 本発明に用いられる樹脂の酸価は、水溶性有機溶媒に対する溶解性の観点から、好ましくは50mgKOH/g以上、より好ましくは70mgKOH/g以上、更に好ましくは90mgKOH/g以上であり、そして、顔料に対する吸着性の観点から、好ましくは300mgKOH/g以下、より好ましくは250mgKOH/g以下、更に好ましくは200mgKOH/g以下、より更に好ましくは180mgKOH/g以下である。なお、樹脂の酸価は、樹脂の製造時におけるモノマー成分の比から、計算で算出することができる。
 本発明に用いられる樹脂の重量平均分子量は、顔料に対する吸着性の観点から、好ましくは1,000以上、より好ましくは5,000以上、更に好ましくは10,000以上、より更に好ましくは30,000以上であり、そして、水溶性有機溶媒に対する樹脂の溶解性の観点から、好ましくは100,000以下、より好ましくは80,000以下、更に好ましくは60,000以下である。なお、樹脂の重量平均分子量の測定方法は、実施例に記載の方法による。
[混練工程]
 本発明は、原料有機顔料と、水溶性無機塩と、水溶性有機溶媒と、樹脂とを配合して得られる混合物を混練する工程(以下、「混練工程」ともいう)を有する。具体的には、原料有機顔料、水溶性無機塩、水溶性有機溶媒及び樹脂等を配合して得られる混合物を、ニーダー等の装置で機械的に混練する。混練する工程は、樹脂添加時の混練物の均一性の観点から、原料有機顔料と、水溶性無機塩と、水溶性有機溶媒とを混練した後、樹脂を添加して混練することが好ましい。混練工程を経て得られる混合物(以下、「混練後の混合物」ともいう)は、原料有機顔料が微細化された微細有機顔料を含有する。
 混練工程においては、バッチ式及び連続式、並びに常圧、加圧及び減圧式等の、種々の混練機を用いることができる。前記混練機としては、2本ロール、3本ロール、多軸ロール等のロールミル;1軸、2軸等の押出機;プラネタリーミキサー等の攪拌型が挙げられる。攪拌型としては、株式会社井上製作所製「トリミックス」等が挙げられ、押出機としては、株式会社栗本鐵工所製「KRCニーダー」、淺田鉄工株式会社製「ミラクルK.C.K」等が挙げられる。
 混練時の混合物の温度は、粉砕効率及び水の蒸発を抑制する観点から、好ましくは120℃以下、より好ましくは100℃以下、更に好ましくは80℃以下、より更に好ましくは60℃以下であり、そして、冷却の負荷を低減する観点から、好ましくは20℃以上、より好ましくは40℃以上である。
 混練工程の時間は、顔料微細化の観点から、好ましくは0.5時間以上、より好ましくは1時間以上、更に好ましくは1.5時間以上であり、そして、生産性の観点から、好ましくは15時間以下、より好ましくは10時間以下、更に好ましくは5時間以下、より更に好ましくは3時間以下である。
 混練工程が、原料有機顔料と、水溶性無機塩と、水溶性有機溶媒とを混練した後、樹脂を添加して混練する工程である場合には、樹脂添加前の混練時間は、樹脂添加時の混練物の均一性の観点から、好ましくは0.1時間以上、より好ましくは0.3時間以上であり、そして、生産性の観点から、好ましくは5時間以下、より好ましくは3時間以下、更に好ましくは1時間以下である。また、樹脂添加後の混練時間は、混練後の混合物の均一性の観点から、好ましくは0.4時間以上、より好ましくは0.7時間以上であり、そして、生産性の観点から、好ましくは10時間以下、より好ましくは7時間以下、更に好ましくは4時間以下、より更に好ましくは2時間以下である。
 水溶性無機塩の配合量は、粉砕効率の観点から、混練される混合物中、原料有機顔料100質量部に対して、好ましくは100質量部以上、より好ましくは300質量部以上、更に好ましくは400質量部以上であり、そして、生産性の観点から、好ましくは3000質量部以下、より好ましくは1000質量部以下、更に好ましくは800質量部以下、より更に好ましくは600質量部以下である。
 水溶性有機溶媒の配合量は、粉砕効率の観点から、混練される混合物中、原料有機顔料100質量部に対して、好ましくは10質量部以上、より好ましくは50質量部以上、更に好ましくは100質量部以上であり、そして、生産性の観点から、好ましくは500質量部以下、より好ましくは300質量部以下、更に好ましくは200質量部以下、より更に好ましくは150質量部以下である。
 樹脂の配合量は、顔料の凝集抑制の観点から、混練される混合物中、原料有機顔料100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上、更に好ましくは5質量部以上、より更に好ましくは7質量部以上であり、そして、混練される混合物の粘度の観点から、好ましくは80質量部以下、より好ましくは60質量部以下、更に好ましくは40質量部以下、より更に好ましくは20質量部以下、より更に好ましくは10質量部以下である。
[洗浄工程]
 本発明は、前記混練後の混合物から水溶性無機塩及び水溶性有機溶媒を除去する観点から、さらに、前記混練後の混合物を水性溶媒で洗浄し濾過する工程(以下、「洗浄工程」ともいう)を有することが好ましい。洗浄工程は、例えば以下の方法が挙げられる。
 混練後の混合物に含まれる水溶性無機塩及び水溶性有機溶媒を溶解するのに十分な量の水等の水性溶媒と、混練後の混合物とを攪拌混合し、顔料の分散液を得る。次いで分散液を濾過し、得られたウエットケーキを更に水性溶媒で洗浄することにより、水溶性無機塩及び水溶性有機溶媒が除去された微細有機顔料ペースト(以下、「顔料ペースト」ともいう)が得られる。
 洗浄工程における濾過は、例えば、フィルタープレス機を用いて行なうことができる。フィルタープレス機としては、市販品として、薮田式濾過圧搾機(薮田機械株式会社製「丸型テスト機 YTO-8型」)、密閉式自動連続加圧ろ過装置(寿工業株式会社製「ロータリーフィルター」)が挙げられる。濾過圧力は、例えば、0.1MPa以上1MPa以下である。
 洗浄工程で用いられる水性溶媒は、洗浄性の観点から、好ましくは水、より好ましくは水道水、イオン交換水、蒸留水、地下水及び鉱酸水溶液から選ばれる少なくとも1種であり、微細有機顔料の品質を保つ観点からは、更に好ましくはイオン交換水であり、経済性の観点からは、より更に好ましくは地下水である。
 洗浄工程を経て得られた顔料ペーストは、乾燥又は粉砕することもできる。
[微細有機顔料]
 本発明の製造方法により得られる微細有機顔料の一次粒子径は、顔料の種類及び用途にもよるが、例えば、好ましくは10nm以上、より好ましくは20nm以上、更に好ましくは30nm以上であり、そして、好ましくは90nm以下、より好ましくは70nm以下、更に好ましくは50nm以下、より更に好ましくは45nm以下である。
 また、本発明の製造方法により得られる微細有機顔料は、その一次粒子径が原料有機顔料よりも小さいものであり、微細有機顔料の原料有機顔料に対する一次粒子径比(微細有機顔料の一次粒子径/原料有機顔料の一次粒子径)は、製造する微細有機顔料の一次粒子径にもよるが、好ましくは0.55以下、より好ましくは0.50以下、更に好ましくは0.45以下であり、そして、作業効率の観点から、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.2以上、更に好ましくは0.3以上である。
 また、微細有機顔料の一次粒子径は、原料有機顔料の選択、混練される混合物に配合される各成分の量、混練時間等の条件を設定することにより、好適に調整することができる。
 なお、一次粒子径は、実施例に記載の方法に測定され、数平均値である。
 本発明の製造方法により得られる微細有機顔料は、インクジェット記録用インクやカラーフィルター等の用途に好適であるほか、例えば、インクジェット記録用以外の印刷用インク、塗料、着色樹脂成型品、静電荷像現像用トナー等の用途にも使用できる。これらの中でも、本発明の微細有機顔料は、インクジェット記録用インクへ使用されることが好ましい。
 上述した実施形態に関し、本発明は更に以下の微細有機顔料の製造方法を開示する。
<1> 原料有機顔料と、水溶性無機塩と、水溶性有機溶媒と、樹脂とを配合して得られる混合物を混練する工程を有する、微細有機顔料の製造方法であって、
 該樹脂が、芳香族環を有するエチレン性不飽和モノマー(A)、カルボキシ基を有するエチレン性不飽和モノマー(B)、及びエチレンオキシドの平均付加モル数が1以上50以下であるポリエチレンオキシド鎖を有するエチレン性不飽和モノマー(C)を共重合して得られる共重合体である、微細有機顔料の製造方法。
<2> 原料有機顔料が、好ましくはアントラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、インディゴ系顔料、ジオキサジン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、イソインドリノン系顔料、イソインドリン系顔料、キノフタロン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料等の縮合多環系顔料、及び、ジスアゾ系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、縮合アゾ系顔料等のアゾ系顔料から選ばれる少なくとも1種、より好ましくはキナクリドン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、ジスアゾ系顔料及びベンズイミダゾロン系顔料から選ばれる少なくとも1種、更に好ましくはキナクリドン系顔料である、上記<1>に記載の微細有機顔料の製造方法。
<3> 原料有機顔料の一次粒子径が、好ましくは500nm以下、より好ましくは300nm以下、更に好ましくは150nm以下であり、そして、好ましくは50nm以上、より好ましくは60nm以上、更に好ましくは70nm以上である、上記<1>又は<2>に記載の微細有機顔料の製造方法。
<4> 水溶性無機塩が、好ましくは金属塩、より好ましくは金属塩化物及び金属硫酸塩から選ばれる少なくとも1種、更に好ましくは金属塩化物、より更に好ましくはアルカリ金属の塩化物及びアルカリ土類金属の塩化物から選ばれる少なくとも1種、より更に好ましくはアルカリ金属の塩化物である、上記<1>~<3>のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
<5> 水溶性無機塩が、好ましくは塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム、塩化亜鉛、塩化カルシウム、及び塩化マグネシウムから選ばれる少なくとも1種、より好ましくは塩化ナトリウム及び硫酸ナトリウムから選ばれる少なくとも1種、更に好ましくは塩化ナトリウムである、上記<1>~<3>のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
<6> 水溶性有機溶媒が、好ましくはジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール及びポリエチレングリコールから選ばれる少なくとも1種、より好ましくはジエチレングリコールである、上記<1>~<5>のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
<7> モノマー(A)が、好ましくはフェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、及びスチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン系モノマーから選ばれる少なくとも1種、より好ましくはスチレン及びベンジル(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種であり、更に好ましくはベンジル(メタ)アクリレートである、上記<1>~<6>のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
<8> モノマー(A)の含有量が、樹脂の共重合に用いる全モノマー中、好ましくは10質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは40質量%以上、より更に好ましくは45質量%以上、より更に好ましくは50質量%以上であり、そして、好ましくは90質量%以下、より好ましくは70質量%以下、更に好ましくは65質量%以下、より更に好ましくは60質量%以下、より更に好ましくは55質量%以下である、上記<1>~<7>のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
<9> モノマー(B)が、好ましくはアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、及びマレイン酸から選ばれる少なくとも1種であり、より好ましくはアクリル酸及びメタクリル酸から選ばれる少なくとも1種であり、更に好ましくはメタクリル酸である、上記<1>~<8>のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
<10> モノマー(B)の含有量が、樹脂の共重合に用いる全モノマー中、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上、より更に好ましくは20質量%以上であり、そして、好ましくは45質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは35質量%以下、より更に好ましくは30質量%以下、より更に好ましくは25質量%以下である、上記<1>~<9>のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
<11> モノマー(C)のEOの平均付加モル数が、50以下、好ましくは45以下、より好ましくは25以下、更に好ましくは10以下、より更に好ましくは6以下、そして、1以上、好ましくは2以上、より好ましくは3以上である、上記<1>~<10>のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
<12> モノマー(C)が、好ましくは下記式(1)で表されるモノマーである、上記<1>~<11>のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
 CH=C(R)-COO-(CHCHO)-R   (1)
(式中、Rは水素原子又はメチル基である。Rは水素原子、炭素数1以上20以下のアルキル基、又はフェニル基であり、nはエチレンオキシドの平均付加モル数を示し、1以上50以下の数である。)
<13> 上記式(1)においてRが、好ましくはメチル基である、上記<12>に記載の微細有機顔料の製造方法。
<14> 上記式(1)においてRが、好ましくは炭素数1以上20以下のアルキル基であり、より好ましくは炭素数1以上16以下のアルキル基であり、更に好ましくは炭素数1以上8以下のアルキル基であり、より更に好ましくは2-エチルヘキシル基又はメチル基であり、より更に好ましくはメチル基である、上記<12>又は<13>に記載の微細有機顔料の製造方法。
<15> 上記式(1)においてnが、50以下、好ましくは45以下、より好ましくは25以下、更に好ましくは10以下、より更に好ましくは6以下であり、そして、1以上、好ましくは2以上、より好ましくは3以上である、上記<12>~<14>のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
<16> 式(1)で表されるモノマー(C)が、好ましくはポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、プロポキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ブトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ステアロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、及びフェノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種、より好ましくはメトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、プロポキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ブトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、及びフェノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種、更に好ましくはメトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート及びエトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種、より更に好ましくはメトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートである、上記<1>~<15>のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
<17> モノマー(C)の含有量が、樹脂の共重合に用いる全モノマー中、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上、より更に好ましくは20質量%以上であり、そして、好ましくは45質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは35質量%以下、より更に好ましくは30質量%以下である、上記<1>~<16>のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
<18> 樹脂の酸価が、好ましくは50mgKOH/g以上、より好ましくは70mgKOH/g以上、更に好ましくは90mgKOH/g以上であり、そして、300mgKOH/g以下、より好ましくは250mgKOH/g以下、更に好ましくは200mgKOH/g以下、より更に好ましくは180mgKOH/g以下である、上記<1>~<17>のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
<19> 樹脂の重量平均分子量が、好ましくは1,000以上、より好ましくは5,000以上、更に好ましくは10,000以上、より更に好ましくは30,000以上であり、そして、好ましくは100,000以下、より好ましくは80,000以下、更に好ましくは60,000以下である、上記<1>~<18>のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
<20> 混練時の混合物の温度が、好ましくは120℃以下、より好ましくは100℃以下、更に好ましくは80℃以下、より更に好ましくは60℃以下であり、そして、好ましくは20℃以上、より好ましくは40℃以上である、上記<1>~<19>のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
<21> 混練工程の時間が、好ましくは0.5時間以上、より好ましくは1時間以上、更に好ましくは1.5時間以上であり、そして、好ましくは15時間以下、より好ましくは10時間以下、更に好ましくは5時間以下、より更に好ましくは3時間以下である、上記<1>~<20>のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
<22> 原料有機顔料と、水溶性無機塩と、水溶性有機溶媒とを混練した後、樹脂を添加して混練する、上記<1>~<21>のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
<23> 樹脂添加前の混練時間が、好ましくは0.1時間以上、より好ましくは0.3時間以上であり、そして、好ましくは5時間以下、より好ましくは3時間以下、更に好ましくは1時間以下である、上記<22>に記載の微細有機顔料の製造方法。
<24> 樹脂添加後の混練時間が、好ましくは0.4時間以上、より好ましくは0.7時間以上であり、そして、好ましくは10時間以下、より好ましくは7時間以下、更に好ましくは4時間以下、より更に好ましくは2時間以下である、上記<22>又は<23>に記載の微細有機顔料の製造方法。
<25> 水溶性無機塩の配合量が、原料有機顔料100質量部に対して、好ましくは100質量部以上、より好ましくは300質量部以上、更に好ましくは400質量部以上であり、そして、好ましくは3000質量部以下、より好ましくは1000質量部以下、更に好ましくは800質量部以下、より更に好ましくは600質量部以下である、上記<1>~<24>のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
<26> 水溶性有機溶媒の配合量が、原料有機顔料100質量部に対して、好ましくは10質量部以上、より好ましくは50質量部以上、更に好ましくは100質量部以上であり、そして、好ましくは500質量部以下、より好ましくは300質量部以下、更に好ましくは200質量部以下、より更に好ましくは150質量部以下である、上記<1>~<25>のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
<27> 樹脂の配合量が、原料有機顔料100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上、更に好ましくは5質量部以上、より更に好ましくは7質量部以上であり、そして、好ましくは80質量部以下、より好ましくは60質量部以下、更に好ましくは40質量部以下、より更に好ましくは20質量部以下、より更に好ましくは10質量部以下である、上記<1>~<26>のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
<28> さらに、前記混練する工程を経て得られる混合物を水性溶媒で洗浄し濾過する工程を有する、上記<1>~<27>のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
<29> 微細有機顔料の一次粒子径が、好ましくは10nm以上、より好ましくは20nm以上、更に好ましくは30nm以上であり、そして、好ましくは90nm以下、より好ましくは70nm以下、更に好ましくは50nm以下、より更に好ましくは45nm以下である、上記<1>~<28>のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
<30> 微細有機顔料の原料有機顔料に対する一次粒子径比(微細有機顔料の一次粒子径/原料有機顔料の一次粒子径)が、好ましくは0.55以下、より好ましくは0.50以下、更に好ましくは0.45以下であり、そして、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.2以上、更に好ましくは0.3以上である、上記<1>~<29>のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
<31> 樹脂の共重合に用いる全モノマー中、モノマー(A)の含有量が10質量%以上90質量%以下であり、モノマー(B)の含有量が5質量%以上45質量%以下であり、及びモノマー(C)の含有量が5質量%以上45質量%以下である、上記<1>~<30>のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
 以下の合成例、実施例及び比較例において、「部」及び「%」は特記しない限り「質量部」及び「質量%」である。
(1)樹脂の重量平均分子量の測定
 溶媒として、60mmol/Lのリン酸と50mmol/Lのリチウムブロマイドを含有するN,N-ジメチルホルムアミドを用いたゲル浸透クロマトグラフィー法〔東ソー株式会社製GPC装置(HLC-8120GPC)、東ソー株式会社製カラム(TSK-GEL、α-M×2本)、流速:1mL/min〕により、標準物質として分子量既知の単分散ポリスチレンを用いて測定した。
(2)顔料の一次粒子径の測定
 エタノール50gに顔料粉末0.05gを加え、超音波洗浄機(アズワン株式会社製「ASU CLEANER ASU-10M」 強度:「強」)で5分間処理し、得られた顔料分散液を透過型電子顕微鏡(TEM)用試料台に載せて、風乾させ、TEMにて1~10万倍の倍率で撮影して画像を得た。画像から顔料粒子約500個を無作為に抽出し、抽出した全粒子の長径を計測し、その数平均値を顔料の一次粒子径とした。
合成例1~5[樹脂の合成]
 樹脂a1~a5は、以下のように調製した。
 滴下ロートを備えた反応容器内に、全モノマー100質量部に対して、メチルエチルケトン50質量部、重合連鎖移動剤(2-メルカプトエタノール)0.36質量部、及び、表1に示す各モノマーの仕込み量のうちそれぞれ10質量%ずつを仕込み、混合した後に窒素ガス置換を十分に行い、混合溶液を得た。
 一方、表1に示す各モノマーの仕込み量の残りのそれぞれ90質量%ずつを仕込み、次いで重合連鎖移動剤(2-メルカプトエタノール)0.35質量部、メチルエチルケトン50質量部、及び、ラジカル重合開始剤(2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル))1.2質量部を仕込んだ後、混合して混合溶液を得、滴下ロートにいれて窒素ガス置換を行った。
 窒素雰囲気下、反応容器内の混合溶液を攪拌しながら、75℃まで昇温し、75℃を保持しながら、滴下ロート中の混合溶液を3.5時間かけて徐々に滴下した。滴下終了後、その混合溶液の液温を65℃で2時間維持した後、ラジカル重合開始剤(2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル))0.3質量部をメチルエチルケトン5質量部に溶解した溶液を該混合溶液に加え、さらに75℃で1.5時間、80℃で1時間熟成させ、樹脂a1~a5のメチルエチルケトン溶液を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 なお、用いたモノマーの詳細は下記のとおりである。
M-40G:メトキシテトラエチレングリコールメタアクリレート
(式(1)において、R=CH、R=CH、エチレンオキシドの平均付加モル数n=4、新中村化学工業株式会社製 NKエステルM-40G)
M-230G:メトキシポリエチレングリコールメタアクリレート
(式(1)において、R=CH、R=CH、エチレンオキシド平均付加モル数n=23、新中村化学工業株式会社製 NKエステルM-230G)
M-450G:メトキシポリエチレングリコールメタアクリレート
(式(1)において、R=CH、R=CH、エチレンオキシドの平均付加モル数n=45、新中村化学工業株式会社製 NKエステルM-450G)
M-900G:メトキシポリエチレングリコールメタアクリレート
(式(1)において、R=CH、R=CH、エチレンオキシドの平均付加モル数n=90、新中村化学工業株式会社製 NKエステルM-900G)
[実施例1]
(樹脂溶液の調製)
 樹脂a1のメチルエチルケトン溶液を、減圧下においてメチルエチルケトンをすべて除去し、ジエチレングリコール(和光純薬工業株式会社製 試薬「特級」)を加えて樹脂のジエチレングリコール溶液(40質量%)b1を得た。
(混練工程)
 原料有機顔料として、PR122(2,9-ジメチルキナクリドン:大日精化工業株式会社製「CFR002」、一次粒子径91nm)を127.6g、水溶性無機塩として塩化ナトリウム(赤穂化成株式会社製「オシオミクロンT-0」、平均粒径10μm)を637.8g(原料有機顔料100重量部に対して500重量部)、水溶性有機溶媒としてジエチレングリコール(和光純薬工業株式会社製 試薬「特級」)156.8g(原料有機顔料100重量部に対して123重量部)を、加圧式ニーダー(株式会社トーシン製「TD0.5-3M型」)を用いて、回転数30r/min、内容物の温度40~60℃で0.5時間混練した。さらに前記溶液b1を26.3g(原料有機顔料100重量部に対して樹脂8.25重量部)加えて得られた混合物を、1時間混練した。
(洗浄工程)
 上記混練後の混合物をイオン交換水3000gに加えて1時間攪拌し、得られた分散液をフィルタープレス機(薮田式濾過圧搾機:薮田機械株式会社製「丸型テスト機 YTO-8型」)の1室(濾室容積763cm、濾過面積513cm)に圧力0.2MPaで圧入した。次いで、イオン交換水50Lを圧力0.2MPaで圧入することにより、水溶性無機塩及び水溶性有機溶媒を除去し、圧力0.4MPaで圧搾することにより、顔料ペーストを得た。得られた顔料ペーストを70℃、24時間で乾燥し、メノウ乳鉢に解砕することで混練時間1時間の微細有機顔料の粉末を得た。
 さらに、上記と同様の工程を樹脂添加後の混練時間を2時間として、混練時間2時間の微細有機顔料の粉末を得た。
[実施例2]
(樹脂溶液の調製)
 樹脂a2のメチルエチルケトン溶液を、減圧下においてメチルエチルケトンをすべて除去し、ジエチレングリコール(和光純薬工業株式会社製 試薬「特級」)を加えて樹脂のジエチレングリコール溶液(40質量%)b2を得た。
(混練工程、洗浄工程)
 実施例1において、加圧式ニーダーに添加する溶液b1を溶液b2に変更した以外は実施例1と同様にして微細有機顔料の粉末を得た。
[実施例3]
(樹脂溶液の調製)
 樹脂a3のメチルエチルケトン溶液を、減圧下においてメチルエチルケトンをすべて除去し、ジエチレングリコール(和光純薬工業株式会社製 試薬「特級」)を加えて樹脂のジエチレングリコール溶液(40質量%)b3を得た。
(混練工程、洗浄工程)
 実施例1において、加圧式ニーダーに添加する溶液b1を溶液b3に変更した以外は実施例1と同様にして微細有機顔料の粉末を得た。
[比較例1]
(樹脂溶液の調製)
 樹脂a4のメチルエチルケトン溶液を、減圧下においてメチルエチルケトンをすべて除去し、ジエチレングリコール(和光純薬工業株式会社製 試薬「特級」)を加えて樹脂のジエチレングリコール溶液(40質量%)b4を得た。
(混練工程、洗浄工程)
 実施例1において、加圧式ニーダーに添加する溶液b1を溶液b4に変更した以外は実施例1と同様にして微細有機顔料の粉末を得た。
[比較例2]
(樹脂溶液の調製)
 樹脂a5のメチルエチルケトン溶液を、減圧下においてメチルエチルケトンをすべて除去し、ジエチレングリコール(和光純薬工業株式会社製 試薬「特級」)を加えて樹脂のジエチレングリコール溶液(40質量%)b5を得た。
(混練工程、洗浄工程)
 実施例1において、加圧式ニーダーに添加する溶液b1を溶液b5に変更した以外は実施例1と同様にして微細有機顔料の粉末を得た。
[比較例3]
(樹脂溶液の調製)
 ジョンクリル68(BASFジャパン株式会社製 スチレン-アクリル共重合体、酸価195mgKOH/g、分子量13,000)をジエチレングリコール (和光純薬工業株式会社製 試薬「特級」)に溶解させ、樹脂のジエチレングリコール溶液(40質量%)b6を得た。
(混練工程、洗浄工程)
 実施例1において、加圧式ニーダーに添加する溶液b1を溶液b6に変更した以外は実施例1と同様にして微細有機顔料の粉末を得た。
[比較例4]
(混練工程、洗浄工程)
 実施例1の混練工程において、加圧式ニーダーに溶液b1を加えないで、1.5時間混練した以外は実施例1と同様にして微細有機顔料の粉末を得た。
 実施例1~3及び比較例1~4で得られた微細有機顔料の測定結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2より、芳香族環を有するエチレン性不飽和モノマー(A)、カルボキシ基を有するエチレン性不飽和モノマー(B)、及びEOの平均付加モル数が1以上50以下であるポリエチレンオキシド鎖を有するエチレン性不飽和モノマー(C)を共重合して得られる共重合体である樹脂の存在下、混練して得られた実施例1~3は、比較例1~4と比較して、混練時間が短くても、原料有機顔料を効率的に微細化することができ、生産性に優れることが分かる。
 本発明は、インクジェット記録用インクやカラーフィルター等の用途における、微細有機顔料の製造方法として有用である。

Claims (15)

  1.  原料有機顔料と、水溶性無機塩と、水溶性有機溶媒と、樹脂とを配合して得られる混合物を混練する工程を有する、微細有機顔料の製造方法であって、
     該樹脂が、芳香族環を有するエチレン性不飽和モノマー(A)、カルボキシ基を有するエチレン性不飽和モノマー(B)、及びエチレンオキシドの平均付加モル数が1以上50以下であるポリエチレンオキシド鎖を有するエチレン性不飽和モノマー(C)を共重合して得られる共重合体である、微細有機顔料の製造方法。
  2.  原料有機顔料と、水溶性無機塩と、水溶性有機溶媒とを混練した後、樹脂を添加して混練する、請求項1に記載の微細有機顔料の製造方法。
  3.  樹脂添加前の混練時間が、0.1時間以上5時間以下である、請求項2に記載の微細有機顔料の製造方法。
  4.  樹脂添加後の混練時間が、0.4時間以上10時間以下である、請求項2又は3に記載の微細有機顔料の製造方法。
  5.  樹脂の配合量が、原料有機顔料100質量部に対して、1質量部以上80質量部以下である、請求項1~4のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
  6.  モノマー(A)が、好ましくはフェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、及びスチレン系モノマーから選ばれる少なくとも1種である、請求項1~5のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
  7.  モノマー(B)が、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、及びマレイン酸から選ばれる少なくとも1種である、請求項1~6のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
  8.  モノマー(C)が、下記式(1)で表されるモノマーである、請求項1~7のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
     CH=C(R)-COO-(CHCHO)-R   (1)
    (式中、Rは水素原子又はメチル基、Rは水素原子、炭素数1以上20以下のアルキル基、又はフェニル基であり、nはエチレンオキシドの平均付加モル数を示し、1以上50以下の数である。)
  9.  モノマー(A)の含有量が、樹脂の共重合に用いる全モノマー中、10質量%以上し90質量%以下である、請求項1~8のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
  10.  モノマー(B)の含有量が、樹脂の共重合に用いる全モノマー中、5質量%以上45質量%以下である、請求項1~9のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
  11.  モノマー(C)の含有量が、樹脂の共重合に用いる全モノマー中、5質量%以上45質量%以下である、請求項1~10のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
  12.  樹脂の酸価が、50mgKOH/g以上300mgKOH/g以下である、請求項1~11のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
  13.  樹脂の重量平均分子量が、1,000以上100,000以下である、請求項1~12のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
  14.  得られる微細有機顔料の原料有機顔料に対する一次粒子径比(微細有機顔料の一次粒子径/原料有機顔料の一次粒子径)が、0.1以上0.55以下である、請求項1~13のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法。
  15.  請求項1~14のいずれかに記載の微細有機顔料の製造方法により得られる微細有機顔料のインクジェット記録用インクへの使用。
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