JPH0762119B2 - 無機質及び有機顔料の表面改質剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は炭素数８〜22の直鎖又は分岐鎖のα−アミノ脂
肪酸或いはその塩の少なくとも一種を含有してなる無機
質及び有機顔料の表面改質剤に関する。本発明の改質剤
はプラスチック、塗料、印刷インク、ゴム、文具、化粧
料等の分野に於いて用いられる。

〔従来の技術〕

近年、複合プラスチック、塗料、接着剤、ゴム、インク
等の諸分野において、強度及び剛性又は接着性の付与、
耐熱性及び耐候性の向上、色調及び粘度特性の改善、増
量によるコストダウン、或いは導電性等の新機能の付与
を目的として、炭酸カルシウム、二酸化チタン、タル
ク、シリカ、フェライト、金属粉、金属繊維、ガラス繊
維等の無機充填剤やフタロシアニン系顔料、キナクドリ
ン系顔料、インジゴ系顔料、アゾ系顔料等の有機顔料又
は染料が利用されている。また化粧料においても二酸化
チタン、亜鉛華、タルク、カオリン、塩基性炭酸マグネ
シウム等の無機粉体或いはナイロン12、架橋ポリスチレ
ン等の合成高分子からなる有機粉体が知られている。

しかしながら、無機充填剤又は無機粉体（以下無機質と
略す）の表面は、一般に水酸基のような極性基や吸着水
分で覆われているために親油性に乏しく、このままでは
樹脂、ゴム、油脂等の有機媒体中へ均一に分散させるこ
とは困難であり、また有機顔料や染料においては、非水
系のビヒクル中で顔料粒子の凝集が生じたり、顔料や染
料の色むら、鮮やかさ及び光沢を失なうなど、目的とす
る組成物を得ることが出来ない。

そこで実際には無機質及び有機顔料の濡れ性或いは分散
性を向上させる目的で種々の改質方法及び分散方法が利
用されている。

従来の無機質表面改質剤を用いる無機質表面の改質法と
して、例えばステアリン酸塩等の界面活性剤では、少量
ではその改質効果は充分ではなく、また多量に添加する
と樹脂等の加工時にブルーミングを生じたり、或いは最
終製品の撥水性、耐候性の低下を招く等の欠陥を有する
ことが知られている。また、ポリスチレン等のポリマー
で表面改質を行った場合、無機質表面を被覆しているポ
リマーが分散媒となる有機溶剤によって膨潤、溶解し、
無機質表面からの脱離が起るため、塗料等への応用に当
っては用いる有機溶剤に制限が加わる等の不便が生じ
る。又、シランカップリング剤においては、カップリン
グ剤分子がガラスやシリカ等のケイ素を含む無機質とは
その表面官能基と反応し、強固な吸着膜を形成するた
め、優れた表面改質効果を奏するものの、他の無機質例
えば三水和アルミナ等に対する効果は期待されるほどで
はなく、また炭酸カルシウムに対しては全く改質効果を
発揮しないほど、対象となる無機質の汎用性に欠けるこ
とが、その欠点として指摘されている。

また、有機顔料の分散性を改善する方法として、種々の
方法が開示されている。例えば、予めフラッシング法或
いはグラインド法により粉末顔料を可塑剤中に分散させ
ペースト状にしたものを用いる方法は古くから行なわれ
ている。また、界面活性剤を用いて有機顔料の含水ケー
キを有機溶剤中に懸濁させ加熱後、ろ過、水洗、乾燥し
たものを用いる方法（特公昭40−1844）、顔料と多量の
水溶性アニオン活性剤、水溶性高分子を水と混合しスプ
レー乾燥して得られる顔料組成物を用いる方法（特開昭
49−7887）、顔料をアニオン活性剤とカチオン活性剤で
処理する方法（特開昭51−88523）、熱可塑性樹脂と溶
剤を用いる方法（特開昭51−54620）、水溶化出来る熱
可塑性樹脂と顔料含水ケーキとでフラッシングする方法
（特開昭54−95638）などが開示されているが、依然と
して多くの問題点を残している。例えば分散剤として活
性剤を含有する場合では、積層紙の製造に際して黄変を
生じたり、印刷インク、塗料等への応用に当たっては活
性剤によるはっ水性、印刷特性の低下が問題となる。更
に、熱可塑性樹脂を用いた顔料組成物では均一に分散さ
せる為多くの樹脂を必要とする結果、顔料含有率が低下
し、着色力の低下或いは用いた樹脂と相溶性のあるビヒ
クルにしか適用できぬといった欠点が生じる。

また化粧料粉体にあっては二酸化チタン、亜鉛華等の無
機質では良好な被覆力を有するものの、表面が親水性で
あるために油性基剤との混合分散が悪く、均一で滑らか
な感触の化粧料が得にくく、また皮フへの付着性が充分
でないために汗や水で容易に化粧くずれしやすいといっ
た欠点を有している。また、無機質、例えばタルクは皮
フのpHが５〜６であるのに対して著しくそのpHが高く、
表面活性も強いため化粧料に用いられる油性基剤の酸化
を促進し、過酸化物を生成して皮フ刺激をひき起こした
り香料の変質を招く等安全性、安定性の面から大きな制
約を受けるといった欠点を有している。

〔本発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、１）少量の添加で無機質及び有機顔料の表面
に対して高い改質効果を発揮する。２）無機質及び有機
顔料表面への吸着力が強く、処理後の界面からの脱離が
起こり難い。３）種々の無機質及び有機顔料に対して適
応可能である等、改質剤に要求される分散性、撥水性、
耐溶剤性、印刷性等の諸特性を満足させる無機質及び有
機顔料の表面改質剤を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、かかる実情に鑑み、上述したごとき表面
改質剤に要求される特性を具備した新規な無機質及び有
機顔料の表面改質剤を開発すべく鋭意検討した結果、炭
素数８〜22の直鎖又は分岐鎖のα−アミノ脂肪酸或いは
その塩が無機質及び有機顔料に対して少量でも優れた表
面改質効果を発揮し、種々の有機溶媒中でも吸着面から
の脱離が起こらず、しかも対象となる無機質及び有機顔
料の適応性が広い優れた無機質及び有機顔料の表面改質
剤であることを見い出し本発明を完成した。

即ち、本発明は炭素数８〜22の直鎖又は分岐鎖のα−ア
ミノ脂肪酸或いはその塩の少なくとも一種を含有してな
る無機質及び有機顔料の表面改質剤に関するものであ
る。

本発明のα−アミノ脂肪酸を得るには、例えばα−ブロ
ム脂肪酸をアルコール溶媒に溶解し、冷却下で飽和アン
モニア溶液としてから40〜50℃で数時間加熱することに
より得ることが出来る。生成したα−アミノ脂肪酸はろ
過等により固液分離して採取し、必要に応じて精製を行
った後ポールミル、コロイドミル、アトマイザー等の粉
砕機を用いて粒度調製し、目的にあった粉体とすること
が出来る。本発明に於けるα−アミノ脂肪酸を例示する
ならば、例えばα−アミノカプリル酸、α−アミノペラ
ルゴン酸、α−アミノカプリン酸、α−アミノラウリン
酸、α−アミノミリスチン酸、α−アミノパルミチン
酸、α−アミノステアリン酸、α−アミノイソステアリ
ン酸、α−アミノベヘン酸等の他、これらの混合物が挙
げられる。

また、本発明のα−脂肪酸塩を得るには、例えばα−ア
ミノ脂肪酸のアルカリ金属塩とカルシウム、マグネシウ
ム、バリウム等のアルカリ土類金属及び亜鉛の水溶性塩
との複分解反応により得ることが出来る。生成したα−
アミノ脂肪酸塩は前述のα−アミノ脂肪酸と同様の方法
により目的にあった粉体とすることが出来る。本発明に
おけるα−アミノ脂肪酸を例示するならば、例えばα−
アミノカプリン酸亜鉛、α−アミノペラルゴン酸マグネ
シウム、α−アミノラウリン酸カルシウム、α−アミノ
ステアリン酸バリウム等の他、これらの混合物が挙げら
れる。

本発明のα−アミノ脂肪酸或いはその塩を用いた無機質
又は有機顔料の表面改質法としては（１）改質すべき無
機質又は有機質に本改質剤をそのまま添加し、ボールミ
ル、アトマイザー、コロイドミル等の粉砕機を用いて共
粉砕する方法、（２）適当な有機溶媒中に充填剤と共に
加え、撹拌混合後溶媒を除去する方法、（３）有機媒体
と充填剤の混合物中に直接本改質剤を添加し、熱ロール
等で混合処理する方法が挙げられるが、極めて少量の添
加で高い表面改質効果が得られる点では上記（２）の方
法が望ましい。尚、本発明に用いられるα−アミノ脂肪
酸或いはその塩の形態及び粒径に関しては特に規定する
ものではなく、必要に応じて適宜微粉末化した後使用す
ればよい。

本発明のα−アミノ脂肪酸或いはその塩は炭酸カルシウ
ム、二酸化チタン、カオリン、シリカ、マイカ、フェラ
イト、金属粉、ガラス繊維、アスベスト等の無機質に対
して適用可能であると共にフタロシアニン系顔料、ジオ
キサン系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系
顔料、インジゴ、チオインジゴ系顔料、キノフタロン系
顔料、アゾ系顔料、ペリノンペリレン系顔料等の有機顔
料に対しても適用可能である。

また、これらの無機質及び有機顔料に添加されるα−ア
ミノ脂肪酸或いはその塩の量は添加方法により異なる
が、乾式法では改質すべき無機質及び有機顔料に対して
0.5〜20重量％、湿式法では0.05〜20重量％が好まし
く、0.5或いは0.05重量％未満では表面改質効果が充分
でなく、また20重量％を超えても処理効果はそれほど向
上しないため経済性の面から利することがない。また、
本発明のα−アミノ脂肪酸或いはその塩を各々単独或い
は混合して用いられる場合のみならず、α−アミノ脂肪
酸或いはその塩の効果を損なわない範囲において、従来
より用いられている他の表面改質剤を併用してもなんら
差し支えない。

〔本発明の効果〕

本発明の改質剤で表面改質した無機質及び有機顔料はポ
リウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、セルロ
ース樹脂、ポリアミド樹脂、尿素樹脂等の樹脂類、或い
はこれら樹脂を含有する塗料類、天然ゴム、スチレン−
ブタジエンゴム、ウレタンゴム等のゴム類、スクワラ
ン、流パラ、ミツロウ、ステアリルアルコール、イソプ
ロピルミリステート等の油脂類に極めて良く分散し、従
来の表面改質剤で処理された無機質及び有機顔料に認め
られる例えば塗料等に用いた場合にしばしば生じる表面
改質剤の有機溶媒中へ溶出、改質された無機質及び有機
顔料の凝集又は分離、塗膜のザラつき、色むら、鮮やか
さ等の欠陥を生じることなく、しかも撥水性や印刷特
性、更には天然の中性アミノ酸と類似構造であるため安
全性に優れるといった性質を有する。従って、α−アミ
ノ脂肪酸或いはその塩で表面改質された無機質及び有機
顔料は樹脂、塗料、インク、ゴム、文具、化粧料等の諸
分野において好適である。以下、実施例により詳しく説
明するが、勿論本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。

実施例１ 下表に示した有機溶剤25ml中に、種々の表面改質剤0.05
gと無機充填剤0.5gを添加し、超音波振とう器で10分間
振とうする。その後垂直に静置し、無機充填剤の分散状
態を目視判定した。

判定 ○：均一分散 △：一部凝集、分離 ×：完全に分離 表−１から表−４の結果に示すごとく、本発明の表面改
質剤は種々の有機溶媒中に於いても優れた分散効果を発
揮し、対象となる無機充填剤の種類も広い特長を有す
る。

本発明例（１）α−アミノラウリン酸 （２）α−アミノイソステアリン酸 （３）α−アミノパルミチン酸 （４）α−アミノステアリン酸 （５）α−アミノカプリン酸 （６）α−アミノパルミチン酸 （７）α−アミノカプリル酸：α−アミノステアリン酸
＝1:1混合物 （８）α−アミノラウリン酸：α−アミノパルミチン酸
＝1:1混合物 （注）AOT＊：花王アトラス（株）ペレックスOT−Ｐ 実施例２ シンカシャレッドの含水ケーキ（固形分25％）100gを1g
のα−アミノラウリン酸を含有する1N NaOH溶液100ml
に加えホモジナイザーで激しく撹はんをしながら当量の
1N HCl溶液を加えて中和する。そのまま１時間撹はん続
けた後、ろ過、水洗し乾燥後粉砕する。

こうして得られたシンカシャレッドは、トルエン、スピ
ンドル油中での分散性に優れ、しかも高いはっ水性を示
す為、塗料用顔料として好適である。

実施例３ フタロシアニングリーンの含水ケーキ（固形分25％）10
0gを1gのα−アミノパルミチン酸を含有する1N NaOH溶
液100mlに加えホモジナイザーで激しく撹はんしながら
当量の1N HCl溶液を加えて中和する。そのまま１時間撹
はんを続けた後、ろ過、水洗し乾燥後粉砕する。

こうして得られたフタロシアニングリーンは、トルエ
ン、スピンドル油中での分散性に優れる。

実施例４ 実施例２〜３で得た有機顔料10gを90gの各種分散媒とと
もに10分間ペイントシェーカーにて混合し、24時間放置
後の分散安定性を目視判定し、結果を表−５に示した。
尚、比較例には表面改質剤α−アミノ脂肪酸のアルカリ
溶液ならびに中和剤を加えることなく有機顔料の含水ケ
ーキをそのまま乾燥し、実施例２〜３と同様の方法にて
粉砕したものをもちいた。

実施例５ 固型ファンデーション 成分Ａをヘキシルミキサーで10分間混合し、それに成分
Ｂを加えて更に10分間撹拌混合して表面処理を行なっ
た。

この表面処理された成分Ａに成分Ｃを加え20分間撹拌混
合を行なったのち35℃以下で香料を加え、更に10分間混
合し、取り出してプレス成型し、固型ファンデーション
を調製した。また、比較例としてＢ成分のかわりにＡ成
分の酸化チタンを14.5重量部におき換えて固型ファンデ
ーションを同様に調製し、20代ないし40代の女性21名に
て官能評価を行ったところ以下の結果を得た。

上記の結果より、本発明の固型のファンデーションは比
較例の固型ファンデーションに比して、皮フへの伸び、
付着性に優れ、また透明感、しっとり感をも付与する優
れた固型ファンデーションであることが了解されよう。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−104362（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−196367（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−125298（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−103987（ＪＰ，Ａ) 特公 昭46−15771（ＪＰ，Ｂ１) 西一郎、外２名編「界面活性材 便覧」 （昭43．７．30）産業図書株式会社、Ｐ. 715〜716

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】炭素数８〜22の直鎖又は分岐鎖のα−アミ
   ノ脂肪酸或いはその塩の少なくとも一種を含有してなる
   無機質及び有機顔料の表面改質剤。