JPH04506823A - 顔料分散剤 - 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】 ・ゝ　↓ Ｍ］ ル肛遡 本発明は顔料分散剤に関する。

皿迷肢盃■Ｒ皿 顔料分散剤はインキの特性を改善せしめるために利用されている。一般に、分散 剤はインキ中の顔料の分散を促進せしめ、そして分散を安定化せしめる。レシチ ンはこのような分散剤の例である。

ナカムラ（Ｎａｋａｍｕｒａ）らの米国特許４．７０４．１６５号はその他の分 散剤の例を開示する。この特許は着色剤（印刷用インキ、ペイント、塗膜剤及び 合成樹脂）としての顔料が高濃度において存在する組成物、並びにペイントとし て有用な組成物における有機、無機及び体質顔料のためのリン酸エステル顔料分 散剤を開示する。

イシジマ（Ｉｓｈｔｊｉｍａ）らの米国特許４，３５０，５３５号も、水性塗膜 組成物の長期保存安定性及び金属粉顔料を含む接着剤を改良するリン酸エステル 分散剤を開示する。

主所■叉封 本発明は酸性末端化ポリアミドと、アルキレングリコール、ポリアルキレングリ コール、窒素塩基又はアルカノールアミン（その後アルカン酸により中和せしめ る）のいづれかとの反応生成物に関する。この酸性末端化ポリアミドは好ましく はダイマー酸とタル油脂肪酸との、アルキレンジアミン、好ましくはエチレンジ アミンを伴っての反応生成物である。このポリアルキレングリコールは好ましく はポリプロピレングリコールである。ポリアミドとアルキレングリコール又はポ リアルキレングリコールとの、１．４０−３００°Ｃの反応温度での反応は非イ オン性反応生成物を提供し、そして１００℃迄の反応温度での窒素塩基との反応 は陰イオン性反応生成物を提供し、そして１．４０−３００°Ｃの反応温度での アルカノールアミンとの反応及びアルカン酸による中和は陽イオン性反応生成物 を提供する。

顔料、反応生成物（非イオン性、陰イオン性又は陽イオン性）及び分散ビヒクル を含んで成る顔料分散体並びに顔料分散体及び塗膜形成レットダウン（ｌｅｔｄ ｏｗｎ；希釈用）フェスを含んで成る溶剤ベースパッケージングインキも提供さ れた。この顔料は溶剤ベースパッケージングインキに有用な任意の種類でありう る。適当な顔料の代表であって限定でない例には、レッドレークＣ（Ｒｅｄ　Ｌ ａｋｅ　Ｃ）　、Ｂ　ＯＮレッド、リトールルビン（Ｌｉｔｈｏｌ　Ｒｕｂｉｎ ｅ　）　、パーマネントレッド２Ｂ　（Ｐａｒｍａｎｅｎｔ　Ｒｅｄ　２Ｂ）　 、ナフトールレッド、フタロシアニンブルー（Ｐｈｔａｌｏｃｙａｎｉｎｅ　Ｂ ｌｕｅ）　、フタロシアニングリーン、モノアリリドイエロー（Ｍｏｎｏａｒｙ ｌｉｄｅ　Ｙｅｌｌｏｗ）　、シアリリドイエロー（ＤｉａｒｙＩｉｄｅ　Ｙｅ ｌｌｏｗ）　、カーボンブラック等が挙げられる。一般に、この反応生成物はこ の顔料分散体の重量に基づき約１０重量％、好ましくは約５重量％迄の量におい て利用される。

ましいし　のｌ　Ｌ札所 非イオン性、陰イオン性又は陽イオン性生成物を提供するために反応体と反応せ しめた酸性末端化ポリアミドは、種々のビヒクルにおいて顔料を分散せしめるた めの優れた分散剤であることが見い出された。得られる顔料分散体は溶剤ベース パッケージングインキ（即ち、パッケージング用グラビア及びフレキソ印刷イン キ）の製造のために特に有用である。

このようなインキはポリマーパッケージング、例えば高円滑性（ｈｉｇｈ　５ｌ ｉｐ　）ポリエチレン上に印刷される際に、本発明の分散剤を利用しないで製造 せしめたインキに比べ改善された光沢、強さ及び透明性を示す。

このポリアミドは、好ましくはＣ３ｂのダイマー酸とタル油脂肪酸とをアルキレ ンジアミンを伴って約６０〜７０の酸価迄反応させることにより形成せしめる。

このダイマー酸は以下の式により表わされうる。

Ｒ，−Ｒ，成分（５−１４の炭素原子数を含む）の特定の構成成分は、ダイマー 酸を製造するために用いる縮合の型により支配される。もし頭−頭縮合を行った ら、隣接し合うＲ基（例えばＲ＋　とＲ２、又はＲ３とＲ，）はカルボキシル基 において末端化され、その他の２つの隣り合う基は炭化水素で末端化される。も し頭−尾縮合を行ったら、これらのＲ基は末端カルボキシル及び炭化水素基の交 互となる。このカルボキシ末端基は例えば、−（ｃＨｚ）ｓ　Ｃ０ＯＨ，−ＣＨ ＝ＣＨ（ＣＨ，）、Ｃ０ＯＨ，−（ＣＨ２）、Ｃ０ＯＨ，−ＣＨ，ＣＨ＝ＣＨ（ ＣＨ２）、Ｃ０ＯＨ他の構造を有することができ、そして炭化水素末端基はＣＨ ｓ（ＣＲ２）４　、ＣＲ３（ＣＲ２）Ｓ　。

ＣＨｚ（ＣＨｚ）ｔ　、ＣＨ３（ＣＨ２）４　ＣＨ＝ＣＨ−他により表わされう る。このダイマー酸は好ましくは「ダイマー１８Ｊである；このダイマー酸は８ ３％のダイマー酸分子及び１７％のトリマー酸分子を含む。

典型的なタル油脂肪酸は脂肪酸、例えばステアリン酸、オレイン酸又はリノール 酸、ロジン酸及び非けん化性物質の混合物である。

アルキレンジアミンは好ましくはエチレンジアミンである。

その他のアルキレンジアミンを用いることができる。

このダイマー酸、タル油脂肪酸及びアルキレンジアミンの反応生成物を、非イオ ン性分散剤を提供するためのアルキレングリコールもしくはポリアルキレングリ コール；陰イオン性分散剤を提供するための窒素塩基；又は陽イオン分散剤を提 供するためのアルカノールアミン（その後アルカン酸により中和せしめる）のい づれかと反応せしめる。

好ましくは、このポリアルキレングリコールはポリプロピレングリコールである 。この窒素塩基は好ましくはアミン、量も好ましくは水酸化アンモニウム又はメ チルジェタノールアミンである。このアルカノミルアミン及びアルカン酸は好ま しくはそれぞれメチルジェタノールアミン及びプロピオン酸である。３種の分類 の分散剤（非イオン性、陰イオン性及び陽イオン性）のうち非イオン性の分散剤 が好ましい。

酸性末端化ポリアミド主鎖を提供するための反応比率は、約０゜６．−．１．０ 当量のダイマー酸と約０．５−０．ｇ当量のタル油脂肪酸と約０．７−１．０当 量のエチレンジアミンである。・約０．５カルボキシル当量のポリアミドを、約 ０゜５当量のアルキレングリコールもしくは約０．５当量のプロピレングリコー ル、約０．５当量の水酸化アンモニウムもしくはメチルジェタノールアミン、又 は約０．１２５当量のメチルジェタノールアミン及びその後の０．１２５当量の プロピオン酸、のいづれかと反応せしめる。この分散体は約２０と５の間の、好 ましくは１５と１０の間の酸価を有する。

以下の構造は、本発明に従って製造した３種の分散剤の一般的な図例である。

非イオン性 この顔料分散体は、顔料、溶剤及び分散体の組合せる常用の方法（例えば３０− ルミル）により容易に製造される。一般的な手法として、この分散剤は、この分 散体の重量に基づき約１０重量％以下、好ましくは５重量％以下を占めるであろ う。この顔料は溶剤ベースパッケージングインキ、例えば前述に記載のもののた めに有用なあらゆる種類であることができ、そして一般にその分散体の重量に基 づき約３０〜７０重量％の世において存在する。

この溶剤、即ち分散ビヒクル（３）は、溶剤ベースパッケージングインキのため に有用な顔料分散体を製造するのに利用される任意の典型なものでありうる。こ れらの溶剤は一般にその分散体の重量に基づき約２０−６０重量％の量において 利用される。適切な溶剤は、Ｃ＋　、Ｃ”ｒの直鎖状もしくは分枝鎖アルキル、 アリル又はペテロ環アルコール、エステルあるいは炭化水素、例えばイソプロパ ツール、酢酸エチル、ｎ−へブタン、ｎ−ヘキサン、トルエン、シクロヘキサン 他を含む。一般にこのような溶剤は約１２０℃迄の沸点を有するであろう。

溶剤ベースパッケージングインキは顔料分散体を塗膜形成レソトダウシフェス、 例えばニトロセルロース、ポリアミド、ケトン樹脂、酸変性ロジンエステル、ポ リビニルブチラル等と混合することにより容易に製造できる。一般的な手法とし て、約４０−７０部の分散体を１００部のフェスと、最適なアジュバント、例え ば増量剤、ワックス、乳白剤、酸化防止剤他を伴って一緒に混合せしめるであろ う。出来上ったインキは一般にそのインキの重量に基づき１０−３０重量％の顔 料を含むであろう。

以下の実施例１−６は本発明に従ってどのようにして分散剤及び顔料組成物を製 造するかの一般的な実例を示す。例１は非イオン性分散剤の製造の実例を示す。

例２は陽イオン分散剤の製造の実例を示す。例３は陰イオン分散剤の実例を示す 。例４は例１の分散剤を用いて製造するインキ塗料の実例を示す。例５は表にて 、本発明の分散剤を利用して製造した複数の他のインキ塗料の組成の実例を示す 。例６は例５と同じであるが、ただし顔料がカーボンブラックである。

貞−上 （非イオン性分散剤） ２５９．９部のダイマー酸（Ｃｈｅｍｔａｌｌ　Ｃ５６−１８）及び１７７．３ 部のタル油脂肪酸（Ｓｙｌｆａｔ　９９５−５ｙｌｖａｃｈｅ　）を、還流コン デンサー、メカニカル撹拌器、温度針及び窒素ブランケットの付いた４つ口の１ リツター丸底フラスコの中に加えた。

この内容物を６０℃迄加熱し、そして３０部のエチレンジアミンを付加漏斗を通 して５分間にわたりゆっくり加えた。温度は１１５°Ｃ迄上昇し、これを１時間 保ち、その後２００℃迄上昇させ、そして生成される反応の水を除去しながら１ 時間保った。このバッチを１４０″Ｃ迄冷やし、そして２６２゜２部のポリプロ ピレングリコール（Ｐｌｕｒａｃｏｌ　１０１０−ＢＡＳＦ）を付加漏斗を通し て２０分間にわたりゆっくり加えた。この温度は徐々に２７０°Ｃ迄上昇し、生 成される水は除去せしめた。

８．０未満の酸価が得られたなら、このバッチを２００℃迄冷却し、そして回収 した。４０部のこのバッチを４８部のｎ−へブタン及び１２部のｎ−ブタノール と、前記の通りに装備された４つ口の１リツトルフラスコにおいて混合せしめた 。

この内容物を７０°Ｃ迄、その樹脂が完全に可溶化する迄加熱せしめた。次にこ れを３０°Ｃ迄冷やし、そして回収した。

貫−Ｉ （陽イオン性分散剤） 例１の工程をプロピレングリコールの添加迄反復した。この時点で４４．４部の メチルジェタノールアミンを加え、この内容物を２５０°Ｃ迄ゆっくり加熱し、 反応物の水をそれが生成されるに従い除去せしめた。２時間後、４．２の酸価及 び２５．２のアミン価が得られた。このバッチをｉｏｏ、”ｃ迄冷やし、そして １５．５部のプロピオン酸を加えた。この反応を３０分間保ち、そして回収した 。

（陰イオン分散剤） 例１の工程をプロピレングリコールの添加迄反復した。この時点でこのバッチを ６３６５部のメチルジェタノールアミンを加えることにより１００℃迄冷やした 。この物質を１００°Ｃで３０分間保った。

■−土 （インキ塗料） ４０（重量）％の例１の分散剤、４８％のへブタン及び１２％のｎ−ブタノール より成るフェス２５．０部、ヘプタン１．０部、ｎ−プロピルアセテート１３． ０部並びにｎ−フタノール１０．０部を混合し、そしてアトリック−に移し入れ た。これにレシチン１．０部及びシアンブルー顔料５０゜０部を加えた。これを よく練磨し、練磨ゲージ（層）上に種又はかき傷（ｓｃｒａｔｃｈ）が無くなる ようにした。この部分を顔料分散体又はベースと称する。このベース３１．８部 に高粘度ニトロセルロース３．０部、アルコール可溶性ニトロセルロース４．７ 部、ジオクチルフタレート１．０部、ワックス化合物４．０部、シリコン溶液１ ．０部、クエン酸溶液１．０部、ポリアミド溶液３８．２部、ｎ−プロパツール ２．０部及びエタノール１３．３部を加えた。これらをブレンダーの中で１０分 間混合せしめた。このインキはゲージカップ３号（ｎｕｍｂｅｒ　３　Ｚａｈｎ 　ｃｕｐ　）において３０秒のアンカールがｎ−プロピルアセテートに対して９ ０／１０（重量比）である混合物で薄め、そして高円滑性のポリエチレンフィル ム上に１６５アニロツクスハンドブルーフアーによりプリントせしめた。このプ リント物は分散剤を用いないで製造した標準のポリアミド／ニトロセルロースイ ンキと比べて優れた光沢、透明度及び強さを示した。

班一旦 （その他のインキ塗料） 本発明の分散剤を利用して以下の顔料分散体を製造した。

その組成は以下の通りである： ５１枚（１庇謬也　の　０８ 例１の非イオン性分散剤　２５．０　２５．０　２５．０へブタン　１．０　１ ．０　１．Ｏ ｎ−プロピルアセテート　１３．０　１３．０　１３．Ｏｎ−ブタノール　１０ ．０　１０．０　１０．０レシチン　１．０　１．０　１．０ ＡＡＯＴイエロー顔料　５０．０ ＢＯＮレツド顔料　５０．０ フタロブルー顔料　５０．０ これらの分散物を以下の状況におけるインキに加えた。

エヱ土戒況　土乙［Ｌ」Ｉ工Ｘ イエロー分散体　３３．５ レッド分散体　−３２，７ ニトロセルロースＡ、Ｓ、７．６　７．３　４．７ジオクチルフタレート　−１ ，０１，０ワクス　４．０　４．０　４．０ クエン酸溶液　１．０　１．０　１．０シリコン溶液　１．０　１．０　１．０ ３Ｋ１４８７　（ポリアミド）　８．９”　−−−−ポリアミド溶液　４４．０ 　３４．３　３８．２エタノール　３４．４　１３．３ ｎ−プロピルアセテート　−２，５ このインキを９０／１０のｎ−プロパツール／ｎ−プロピルアセテートによりプ リンティング用粘性迄薄め、そして高円滑性のポリエチレン上にプリントした。

上記のベース力Ａら作られるインキは強さ、光沢及び透明度において、本発明の 分散剤を利用しない同等の乾燥状練磨ベース標準品に比べて優れていた。

おいて溶剤ベースパッケージングインキを製造した。この顔料分散体は以下の成 分から製造した： 分散体成分　に・する　％ 例１の非イオン性分散剤　１４．２ カーボンブラツク　５０．０ 得られる分散体を以下の状態におけるインキに加えた。

不ｌ土底分　インキに・　る　Ｏ０ 分散イ！　、　３３．５ ニトロセルロースＡ、Ｓ、　７．６ ワクス　４．０ クエン酸溶液　１．０ シリコン溶液　１．０ ＳＫ１４８７　（ポリアミド）８．９ ポリアミド溶液　４４．０ このインキを９０／１０のｎ−プロパツール／ｎ−プロピルアセテートによりプ リント用粘性迄薄め、そして高円滑性ポリエチレン上にプリントした。この結果 は例５において得られたものと一致した。

国際調査報告 ＰＣＴ／υ５９０１０３日２５ ｓｆｎｇｌｅ　ｇｅｎ＠ｒａｌ　ｉｎｖ＠ｎｔｉｖｅ　ｃｏｎｃｅｐｔ　ａｎｄ 　ｆａｉｌ　ｔｏ　ｃｏｍｐｌｙ　ｗｉｔｈＰＣＴ　Ｒｕ１ｅ　１３．１．Ｔｈ ｒｅｅ　ｐａｔｅｎｔａｂｌｙ　ｄｉｓｔｉｎｃｔ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ａｒｅ 　ｆｏｒｍｅｄ。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．酸性末端化ポリアミドと、アルキレングリコール、ポリアルキレングリコー ル、窒素塩基及びアルカノールアミンより成るグループから選ばれる反応体との 反応生成物。
2. ２．前記の酸性末端化ポリアミドがダイマー酸とタル油脂肪酸とのアルキレンジ アミンを伴う反応生成物を含んで成る、請求項１に記載の反応生成物。
3. ３．前記のアルキレンジアミンがエチレンジアミンである、請求項２に記載の反 応生成物。
4. ４．前記のポリアルキレングリコールがポリプロピレングリコールである請求項 １に記載の反応生成物。
5. ５．前記のダイマー酸が頭−頭縮合により製造され、そして以下の一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ （ここで、Ｒ１及びＲ２は５から１４個の炭素原子を含むカルボキシ末端基を表 わし、そしてＲ３及びＲ４は５から１４個の炭素原子を含む炭化水素末端基を表 わすか；又はＲ１及びＲ２がこのような炭化水素末端基を表わし、そしてＲ３及 びＲ４がこのようなカルボキシ末端基を表わす）を有する、請求項２に記載の反 応生成物。
6. ６．前記のダイマー酸が頭−尾縮合により製造され、そして以下の一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ （ここで、Ｒ１及びＲ３は５から１４個の炭素原子を含むカルボキシ末端基を表 わし、そしてＲ２及びＲ４は５から１４個の炭素原子を含む炭化水素末端基を表 わすか；又はＲ１及びＲ３がこのような炭化水素末端基を表わし、そしてＲ２及 びＲ４がこのようなカルボキシ末端基を表わす）を有する、請求項２に記載の反 応生成物。
7. ７．前記の窒素塩基がアミン又は水酸化アンモニウムである、請求項１に記載の 反応生成物。
8. ８．前記の反応体がアルカノールアミンである、請求項１に記載の反応生成物。
9. ９．顔料、溶剤及び顔料を分散せしめるのに有効量の請求項１に記載の反応生成 物を含んで成る顔料分散体。
10. １０．請求項９に記載の分散体及び塗膜形成レットダウンワニスを含んで成る溶 剤ベースパッケージングインキ。