JPH02102273A - 易分散性顔料の製造方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 （産業上の利用分野） 本発明は易分散性顔料の製造方法に関し、さらにはブラ
ッシング方法により分散性の優れた顆粒状または粒状着
色剤を製造する方法に関する。

（従来の技術） 従来、印刷インキ等を製造するには、ワニス、樹脂等の
有機媒体中に顔料を十分分散させることにより、顔料の
着色効果を高めることが要求される。顔料の分散方法に
は、乾燥顔料を有機媒体中で練肉する方法と、顔料の水
性懸濁液から水分を一部除去し、顔料濃度２５〜４５重
量％とじてなる水性ペーストおよび油性ワニスをフラッ
シャ−に仕込み、顔料を水相から油性相に転相した後、
水をデカンテーションによって除去するブラッシング法
と、が知られている。

乾燥顔料を使用する方法では、顔料がその乾燥工程中に
強い凝集を生じ、その後の有機媒体との強力な練肉工程
によっても十分微細で均一な状態にまでさせることは難
しい。一方、ブラッシング法は顔料の乾燥工程を経ない
ため、顔料分散体の顔料粒子は均一微細であり、着色力
、色相、透明性等の着色効果において優れた製品が得ら
れる。

しかしながら、ブラッシング法では、ブラッシングさせ
る顔料として顔料濃度を高めた水性ペーストを用いるこ
とが必要であり、有機顔料の水性懸濁液を用いることは
難しい。すなわち、合成された顔料の水性懸濁液をフィ
ルタープレス等により、水分を減少させた水性ペースト
を使用する。

さらに従来のブラッシング法で得られた顔料分散体（液
状または半液状）は、顔料濃度の高いものは作りにくく
、またハンドリング性も顔料濃度を高めると悪くなる。

従来のブラッシング法では、乾燥工程を経ることなく顔
料分散体が得られるため、顔料の凝集という問題はない
が、ブラッシングさせた後、そのまま印刷インキ等の製
造に使用されるため、ブラッシング時のワニスおよび最
終製品となるワニスとの組み合わせ等から、印刷インキ
、塗料等の種類として一般に何でもよいというわけには
いかない。つまり、汎用性があるとは言い難い。

さらに、特公昭３６−２０２１５号公報には、ブラッシ
ングした後、乾燥する方法が示されている。

しかし、ここに示されている方法は、顔料の水性ペース
トを使用したり、またはブラッシング前に顔料に添加剤
を添加する方法である。しかも、ブラッシングし、乾燥
後、チップ、フレーク等に成形するものであり、かなり
大きな平均粒径を有するものである。

また、特公昭４９−８４９５号、特公昭６０−３５３７
５号、特開昭５３−１３４０３２号公報には、予め添加
剤を添加した後、ブラッシングする方法、あるいは高速
攪拌機を使用する方法、が示されている。界面活性剤等
の添加剤を添加することは、ブラッシング工程には有利
に働くことはあるかもしれないが、得られた着色剤とし
ては添加剤が、一般にかなり添加されており、例えばオ
フセットインキに使用した場合、オフセット適性で問題
となり、汎用性がない。

また、平版インキ等において、顔料濃度が比較的高い濃
度のペースト状のベースインキを作成し、該ベースイン
キにワニスを混合し、希釈して最終の平版インキを製造
している。しかしながら、ペースト状のため、ハンドリ
ングが悪く、印刷適性のある高濃度のベースインキを得
ることが難しく、従って希釈能力の高い、すなわちベー
スインキの顔料濃度が高く、添加する平版インキ用ワニ
スの配合比率の高いものを得ることが難しい。ひいては
汎用性、多目的に使用できるベースインキは存在しない
。

（発明が解決しようとする課題） 顔料の凝集が少なく、かつ汎用性の高い着色剤であり、
しかも製造方法において、工程が簡略化された着色剤が
望まれていた。さらに、汎用性に関し、着色剤として種
々の印刷インキ、塗料等への展開が可能であることは勿
論、着色剤として顔料濃度が高く、種々の濃度に希釈す
ることができることが望ましい。

「発明の構成」 （課題を解決するための手段） 本発明は、水溶性の色素誘導体を含む顔料の水性懸濁液
に、好ましくは色素誘導体を不溶化した後、油性ワニス
と混合し、ブラッシングせしめ、単離してなる易分散性
顔料の製造方法である。

本発明において、顔料とは公知の方法で合成され、顔料
形態に転化されたものである。

顔料は酸化チタン系、酸化鉄系、紺青、カーボンブラッ
ク、酸化クロム系、クロム酸鉛系、モリブデン酸鉛系等
の無機顔料、あるいは、フタロシアニン系、アゾ系、キ
ナクリドン系、ジケトピロロピロール系、ジオキサジン
系、アントラキノン系、アンスラピリミジン系、アンサ
ンスロン系、インダンスロン系、フラバンスロン系、ビ
ランスロン系、ペリノン系、ペリレン系、チオインジゴ
系等の有機顔料から選ばれる１種である。

水溶性の色素誘導体は、一般弐　Ｐ−Ｘｉ〔Ｉ〕で示さ
れる、 〔式中、Ｐは有機色素残基、Ｘは以下に示す置換基、ｉ
は１〜４の整数を示す。

−ＣＯＯＭ。

ＳＯ３Ｍ。

Ａ　　ＮＲ’　　（ＣＨｚ　　ＣＨＲ”　　　Ｏ）ｍ　
　Ｈ〕　ｎ（式中、Ｍは水素原子またはアルカリ金属、
Ｙは水素原子、−Ｎｏ、、−ＮＨ２、または−３ｏ、Ｈ
，Ａはｓｏ、−−ｃｏ−１ＣＨｚ−１または−ＣＨｚ　
Ｎ　ＨＣＯＣＨｚ−１Ｒ１は水素原子、アルキル基、ま
たは（ＣＨｚ　ＣＨＲ２０）ｑ　、　Ｒ２は水素原子ま
たはメチル基、ｊは１〜４の整数、ｎは１〜３の整数、
ｍとｑはそれぞれ２〜１００の整数示す。

）〕 から選ばれる少なくとも一種である。

色素残基は顔料と類似の構造を持つものが好ましい。無
機顔料には、白色顔料の場合アントラキノン系、黒色顔
料の場合フタロシアニン系、他はアントラキノン系また
は色相の近いものが好ましい。

水溶性の色素誘導体の添加量は、乾燥顔料１００重量部
に対して１〜２５重量部であり、好ましくは２〜２０重
量部である。１重量部未満では水性懸濁液の粘度が高く
なり、分散効果が低下する。また、２５重量部を超える
と、色相が母体となる顔料と異なるだけでなく、顔料の
着色力や耐候性等の品質が劣化する。

水性懸濁液中の顔料濃度は、３０重量％以下、好ましく
は５〜２５重量％である。５重量％未満では生産効率が
悪（，３０重量％を超えるとフランシング工程の労力が
大きくなるため好ましくない。

本発明の色素誘導体は、水中での顔料の分散工程におい
て、水性懸濁液中の顔料濃度を上記範囲に高めても粘度
上昇を起こさず、分散効率と生産効率を高める効果があ
る。これは、水溶性の色素誘導体の持つアンカー効果と
電気的効果により水性懸濁液の安定性が、界面活性剤に
比べ著しく高められているためである。

分散は、ハイスピードミキサー、デイシルバー等の混合
機あるいは、ボールミル、アトライター、サンドミル、
ビーズミル等の分散機を用いてもよいが、顔料の合成に
使用された反応釜（タンク）をそのまま使用し、混合攪
拌を行ってもよい。

水溶性の色素誘導体の不溶化は、染料状態の色素誘導体
を顔料状態にするため行う処理で、アミン系界面活性剤
または２価以上の金属より選ばれる少なくとも１種以上
で行われる。

アミン系界面活性剤は一般に良く知られているものであ
り、例えば、アルキルアミン、ジメチルアルキルアミン
、アルキルトリメチルアンモニウムクロリド、アルキル
トリエチルアンモニウムクロリド、ジアルキルジメチル
アンモニウムクロリド、アルキルプロピレンジアミン、
アルキルアミンアセテート、ジアルキルアミンアセテー
ト、トリエチルテトラアミン等があげられる。

さらに、該界面活性剤の種類をあげると、下記で表され
る構造をとる単独または混合物である。

Ｒ’ＮＨｚ、 Ｔ？１ ＝８＝ Ｒ’　　−ＮＨ−Ｒ”　　Ｃ０ＯＨ または Ｒ’　　ＮＨ（ＣＨｚ）ｌｌＮＨ−Ｒ”　Ｃ００Ｈ（Ｒ
’は不飽和を含む長鎖アルキル基でありＣ１〜Ｃａｔの
間である。Ｒｔ　、　Ｒ４はＨまたは不飽和を含むアル
キル基であり０１〜Ｃｔ□の間である。Ｘは陰イオンで
主にハロゲン原子であり、ｎは１〜２２までの整数であ
る。）。

２価以上の金属は、アルカリ土類金属、遷移元素でＣａ
ｓ　Ｂａｓ　Ｓｒ、ＡＩ、Ｍｎ等があげられる。

不溶化剤の添加量は、水溶性の色素誘導体に対し０．８
〜５倍当量、好ましくは１〜３倍当量である。

０．８倍当量未満では色素誘導体の不溶化が不十分でブ
リードの原因となる。また５倍当量を超えると鮮明性、
着色力、光沢等の品質が低下する。

明性、着色力、光沢等の品質が低下する。

色素誘導体を不溶化した後の水性懸濁液中の顔料濃度は
、３０重量％以下、好ましくは５〜２５重量％に調整す
る。水性懸濁液中の顔料濃度があまりに小さいか、また
は、あまりに大きいと、フラ・ノシング工程の労力また
は時間が大きくなるため好ましくない。

また、本発明では、顔料水性懸濁液に、顔料の合成時に
すでに含まれている添加剤については、通常そのままと
する。必要に応じてずでに含まれている添加剤を除去す
ることも可能であり、水洗、脱水等をした顔料水性懸濁
液を使用することもできる。

油性ワニスの組成は、得られた易分散性顔料が汎用性と
なるような樹脂等を使用することが好ましい。

油性ワニスの樹脂としては、例えばポリエステル樹脂（
アルキド樹脂を含む）、石油樹脂、フェノール樹脂、ロ
ジン変性フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ケトン樹脂、
ロジン、ロジン誘導体、ロジン変性マレイン酸樹脂、ポ
リアミド樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、塩酢ビ樹
脂等である。乾性油、不乾性油を含むワニスであっても
よい。

溶剤としてはノルマルパラフィン、イソパラフィン、ナ
フテン（シクロパラフィン）、アルキルヘンゼン、α−
オレフィン、その他の脂肪族炭化水素等の有機溶剤であ
り、沸点は２００℃以上の高沸点溶剤が好ましい。

油性ワニスの組成として樹脂／溶剤の重量比は、１０〜
７０／３０〜９０である。

油性ワニスの粘度としては、２５℃で、１００〜３００
０ｃｐｓ、好ましくは３００〜１０００ｃｐＳの範囲で
ある。

顔料水性懸濁液の顔料分と油性ワニスとの比率としては
、ブラッシングし、単離（乾燥）した易分散性顔料の顔
料濃度として３０〜８０重量％となるような割合でブラ
ッシングする。すなわち、顔料水性懸濁液の顔料分と油
性ワニスの固形分とで決まる。

易分散性顔料としての顔料濃度は、高いほうが希釈能力
では有利であるが、あまりに高いと、最終インキ、塗料
等にする場合、ワニスとの混合性が劣る。

また、低すぎると、希釈能力が劣る。

ブラッシングの温度は常温ないし８０℃で行われるが、
好ましくは５０〜７０℃で行う。

ブラッシングとしては、フラッシャ−を使用することも
可能であるが、顔料の合成に使用された反応釜（タンク
）をそのまま使用し、または合成された顔料の水性懸濁
液を顔料濃度５〜３０重量％となるように脱水した顔料
水性懸濁液を入れたタンクに油性ワニスを添加し、攪拌
しながら混合させ、Ｏ／ＷからＷｌｏへの相転換をし、
脱水、乾燥により易分散性顔料を製造する。

ブラッシングにおいては、顔料水性懸濁液中に、なるべ
く汎用性の高い樹脂を使用したワニスを少量ずつ添加し
、Ｏ／ＷからＷｌｏへの相転換直後に急速に常温付近ま
で冷却し、脱水後取り出し、易分散性顔料を得ることが
好ましい。なお、易分散性顔料の粒径は、ワニス量、温
度等によって調整できる。

易分散性顔料の粒径は２ｍｍ以下、通常０．１〜１゜８
ｍｍである。あまりに粒径が大きいと添加するワニス等
との混合性が悪くなる。

本発明の易分散性顔料はそのままでベースインキ等の着
色剤とすることもできるが、さらに易分散性顔料をワニ
ス等と混合したペースト状の顔料濃縮物もベースインキ
等の着色剤とすることもできる。

本発明の易分散性顔料とワニスとの混合は、顔料粒子の
練肉による分散工程を必要とせず、単にミキサー、ハイ
スピードミキサー、サンドミル、ボールミル、デイシル
バー等の混合機により混合するだけで、最終インキ、塗
料等にできる。

以下実施例により本発明を説明するが、本発明は実施例
により規制されるものではない。例中、部とは重量部を
、％とは重量％をそれぞれ表わす。

実施例１ 水６５７部およびβ型銅フタロシアニンブルー顔料の顔
料濃度３０％のウェットケーキ３３３部に、下記に示ず
銅フタロシアニン誘導体１０部をミキサーで混合攪拌し
た後、ステアリルアミンアセテートを、銅フタロシアニ
ン誘導体に対し１．５倍当量になるよう添加し混合攪拌
を行った。

ＣｕＰｃ−３Ｃ１＋　Ｎａ （ＣｕＰｃは銅フタロシアニン残基を示す。）５０℃に
加熱したこの水性懸濁液１００部に、ロジン変性フェノ
ール樹脂／石油系高沸点溶剤（日本石油■製Ｏ号ツルベ
ン）Ｈ）である重量比４０／６０の油性ワニス６部を、
ハイスピードミキサー、回転数約３００Ｏｒｐｍで、攪
拌しながら添加し、ブラッシングを行った。１０〜２０
分でブラッシングは終了し、水面に浮遊した状態の易分
散性顔料を吸引濾過により分離した。この易分散性顔料
は１次粒子が弱い凝集をしている状態であるので、濾過
が早く、濾過後、すでにパウダー状となっており、３０
％程度の残存水分も常温にて数時間で乾燥が終了した。

次に得られた易分散性顔料の分散性の評価をインキ試験
にて行った。易分散性顔料と平版インキ用ワニスをハイ
スピードミキサーにて攪拌したところ、数分で混合が終
了した。

このインキの分散性を、グラインドメーターにて測定し
たところ、７．５μｍ以下であった。また従来のインキ
と、着色力の比較を、白インキカットにて行ったところ
、本発明の易分散性顔料の方が優れていた。

比較例１ 実施例１において、銅フタロシアニン誘導体を未添加と
した他は、同様の操作を行った。

ドミキサーにて混合したところ、インキ中に小さな粒が
見られ、グラインドメーターにて分散性を測定したとこ
ろ、２０μｍであった。

実施例２〜４ 実施例１において、表１に示す顔料、色素誘導体を用い
た以外は同様の操作を行い、易分散性顔料を得た。

いずれの実施例とも、実施例１に近い結果が得られた。

表　　　１ （ＣｕＰｃは銅フタロシアニン残基を示す。）実施例５ 実施例５ 実施例１において油性ワニスをロジン変性アルキッド樹
脂／アマニ油／石油系高沸点溶剤（重量比３０／２０１
５０）に変え、他は実施例１と同様にして易分散性顔料
を製造した。実施例１とほぼ同様な結果が得られた。

実施例６ 実施例２において油性ワニスをロジン変性フェノール樹
脂１０号ツルベン１−Ｈ（重量比５０１５０）に変え、
他は実施例２と同様にして易分散性顔料を製造した。実
施例２とほぼ同様な結果が得られた。

実施例７ 実施例１において、ブラッシング時の温度を常温にて行
ったところ、約１．５時間を要したが、ブラッシングが
できた。得られた易分散性顔料は実施例１とほぼ同様な
結果を示した。

以上のようにして得られた易分散性顔料を使用した応用
例を以下に示す。

応用例１　（オフセット枚葉インキ） 実施例１〜７で得られたそれぞれの易分散性顔料１００
部に一般枚葉薄紙用インキのレソトダウンワニス（ロジ
ン変性フェノール樹脂／アマニ油／石油系高沸点溶剤、
重量比４０／２０／４０）　　１８０部と、ドライヤー
、乾燥抑制剤、コンパウンド類等の補助剤２０部と、を
添加し、プラネタリ−ミキサーで単に混合、均一にした
だけで、それぞれのオフセットインキを作成した。それ
ぞれのオフセットインキのフロー値（スプレッドメータ
ーリーディング、ＳＲ）はいずれも１６〜１８ｍｍ／分
・２５℃（半径値）であり、タック値（インコメ−ター
リ−ディング、ＩＲ）はいずれもｌＯ〜１２であった。

得られたオフセットインキでオフセット枚葉印刷をした
ところ、光沢、プラン残り、版残りについても、良好で
あり、良好な印刷物が得られた。なお、印刷は三菱重工
製ＤＡＩＹＡ−１，４色印刷機を使用した。

応用例２　（オフセット輪転インチ） 実施例１〜７で得られた易分散性顔料１００部にオフセ
ット輪転コート紙用インキのレソトダウンワニス（ロジ
ン変性フェノール樹脂／アマニ油／石油系高沸点溶剤、
重量比４５／１０／４５）　　１８０部と、ドライヤー
、乾燥抑制剤、コンパウンド類等の補助剤２０部と、を
添加し、プラネタリ−ミキサーで単に混合、均一にした
だけで、それぞれのオフセットインキを作成した。それ
ぞれのオフセットインキのフロー値（ＳＲ）はいずれも
１９〜２０ｍｍＺ分・２５℃（半径値）であり、タンク
値（ＩＲ）はいずれも５〜６であった。

得られたオフセットインキでオフセント輪転印刷をした
ところ、良好な印刷物が得られた。なお、印刷は三菱重
工槽＞５００　４色印刷機および弁上金属製ＴＥＣドラ
イヤー装置を使用した。

比較応用例１ 比較例１で得られた顔料を使用して、応用例１と同じレ
ットダウンワニス１８０部、補助剤２０部を添加し、練
肉せずに三本ロール２回通しで混合した。

そのフロー値は１７ｍｍ／分、タンク値は１１であった
。

このインキを用いて応用例１と同様にして印刷したとこ
ろ、応用例１と比較して印刷物の着色力、光沢いずれも
劣る結果となった。

実施例８〜１０ 実施例１において、表２に示す顔料、色素誘導体を用い
た以外は同様の操作を行い、水性懸濁液を調整した。

５０℃に加熱したこの水性懸濁液１００部に焼付塗料用
アミノアルキド樹脂ワニス６部を、ハイスピードミキサ
ー、回転数約３００Ｏｒｐｍで、攪拌しながら添加し、
ブラッシングを行った。

得られた各易分散性顔料を焼付塗料用アミノアルキド樹
脂ワニスに顔料分が６％となるようにハイスピードミキ
サーにて混合し、グラインドメーターで分散性を測定し
たところ、いずれも１０μｍ以下であった。

比較例２ 実施例８において、銅フタロシアニン誘導体を未添加と
した他は、同様の操作を行った。

得られた顔料と焼付塗料用アミノアルキド樹脂ワニスを
ハイスピードミキサーにて混合したところ、塗料中に小
さな粒が見られ、グラインドメーターにて分散性を測定
したところ、５０μｍであった。

実施例１１〜１３ 実施例１において、表２に示す顔料、色素誘導体を用い
た以外は同様の操作を行い、水性懸濁液を調整した。

５０℃に加熱したこの水性懸濁液１００部に包装グラビ
ア用ポリアミド樹脂ワニス６部を、ハイスピードミキサ
ー、回転数約３００Ｏｒｐｍで、攪拌しながら添加し、
ブラッシングを行った。

得られた各易分散性顔料を包装グラビア用ポリアミド樹
脂ワニスに顔料分が１０％となるようにハイスピードミ
キサーにて混合し、グラインドメーターで分散性を測定
したところ、いずれも１０μｍ以下であった。

比較例３ 実施例１１において、銅フタロシアニン誘導体を未添加
とした他は、同様の操作を行った。

得られた顔料と包装グラビア用ポリアミド樹脂ワニスを
ハイスピードミキサーにて混合したところ、インキ中に
小さな粒が見られ、グラインドメーターにて分散性を測
定したところ、４０μｍであった。

（以下余白） （Ｃｕｐｃは銅フタロシアニン残基、Ｑはキナクリドン
残基、　■はジオキサジンバイオレット残基を示す。）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水溶性の色素誘導体を含む顔料の水性懸濁液に、好
   ましくは色素誘導体を不溶化した後、油性ワニスと混合
   し、ブラッシングせしめ、単離してなることを特徴とす
   る易分散性顔料の製造方法。 ２、水溶性の色素誘導体が一般式〔 I 〕で示される請
   求項１記載の易分散性顔料の製造方法。 Ｐ−Ｘｉ〔 I 〕 〔式中、Ｐは有機色素残基、Ｘは以下に示す置換基、ｉ
   は１〜４の整数を示す。 −ＣＯＯＭ、 −ＳＯ＿３Ｍ、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 −Ａ−ＮＲ＾１（ＣＨ＿２ＣＨＲ＾３−Ｏ−）＿ｍＨ〕
   ＿ｎ（式中、Ｍは水素原子またはアルカリ金属、Ｙは水
   素原子、−ＮＯ＿２、−ＮＨ＿２、または−ＳＯ＿３Ｈ
   、Ａは−ＳＯ＿２−、−ＣＯ−、−ＣＨ＿２−、または
   −ＣＨ＿２ＮＨＣＯＣＨ＿２−、Ｒ＾１は水素原子、ア
   ルキル基、または（ＣＨ＿２ＣＨＲ＾２−Ｏ−）＿ｑ、
   Ｒ＾２は水素原子またはメチル基、ｊは１〜４の整数、
   ｎは１〜３の整数、ｍとｑはそれぞれ２〜１００の整数
   を示す。 ）〕 ３、色素誘導体の不溶化が、アミン系界面活性剤または
   ２価以上の金属より選ばれる少なくとも１種以上で行わ
   れる請求項１〜２記載の顔料の製造方法。