JPH08253696A

JPH08253696A - 顔料分散剤およびそれを用いた顔料組成物

Info

Publication number: JPH08253696A
Application number: JP5834095A
Authority: JP
Inventors: Akimitsu Mochizuki; 明光望月; Shigeyuki Ehashi; 重行江橋; Akio Sato; 昭生佐藤; Tetsuro Oizumi; 哲朗大泉
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Artience Co Ltd
Priority date: 1995-03-17
Filing date: 1995-03-17
Publication date: 1996-10-01

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、塗料やインキで優れた非凝集性を示
す顔料分散剤およびそれを用いた顔料組成物を提供する
ことにある。【構成】下記一般式（１）で示される顔料分散剤。（式中、Ｐは金属フタロシアニン残基を表し、ＡはＯ、
ＮＲ₃、ＳまたはＳＯ ₂を表し、Ｒ₁とＲ₂はそれぞれ
独立に炭素数１〜８のアルキル基、またはＲ₁とＲ₂と
で少なくとも窒素原子を含む複素環を表し、Ｒ₃は水素
原子または炭素数１〜８のアルキル基を表す。ｋ、ｈは
それぞれ独立に０〜１５の数であるが、ｋ＋ｈは１〜１
５であり、ｍ、ｎはそれぞれ独立に１〜４の数を表
す。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗料やインキなどの適
性、とくに非凝集性に優れた効果を発揮する顔料分散
剤、およびそれを用いた顔料組成物に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に塗料やインキに含まれる顔料は、
鮮明な色調や高い着色力を得るためには微細な粒子の状
態に分散させる必要がある。しかしながら、顔料の微細
な粒子を安定に分散させることは難しく、とくに低粘度
分散系では顔料の粒子は凝集する傾向が強い。顔料の凝
集は、流動性、とくに構造粘性を示し、着色力、鮮明性
および光沢の低下などを引き起こして塗料やインキの商
品価値を損なうことが往々にして生じる。顔料の凝集を
減少させるためにいくつかの方法が提案されている。例
えば、ＵＳＰ３３７０９７１およびＵＳＰ２９６５５１
１に見られるように酸化ケイ素，酸化アルミニウムまた
は第３級ブチル安息香酸のような無色の化合物で顔料の
粒子を被覆する方法、特公昭４１−２４６６、特公平１
─３４２６８およびＵＳＰ２８５５４０３に代表される
ように有機顔料を母体骨格として側鎖にスルホン酸基、
スルホンアミド基、アミノメチル基またはフタルイミド
基などの置換基を導入して得られる化合物を顔料に混合
する方法などがある。

【０００３】これらの方法について追試してみると、そ
れぞれの非凝集性に対する効果は分散ワニスの組成に影
響される場合が多く、全ての分散系に有効な方法は無い
が、特公平１─３４２６８に見られるような第３級アミ
ノ基を色素に導入した化合物が総合的に見て有効で、実
用化されている例が多い。しかし、このタイプの化合物
は、必ずしも非凝集性に対する効果が十分でない上に、
いくつかの製造上の問題点がある。たとえば、中間体の
酸塩化物が分解して酸性化合物が不純物として混入した
り、化学構造上製造できない色素または製造しにくい色
素がある。とくに、青色と緑色の顔料として大量に使用
されているフタロシアニン系色素については、スルホン
酸化合物が不純物として混入したり、高ハロゲン化フタ
ロシアニン色素の場合は特公平４─５７０２に見られる
ように製造条件が過酷になりやすい欠点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の欠点を
解決し、従来の顔料分散剤と比較して、塗料やインキな
どの適性、とくに非凝集性に優れた効果を発揮し、しか
も容易に製造できるフタロシアニン系の顔料分散剤、お
よびそれを用いた顔料組成物を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記一般式
（１）で示される顔料分散剤に関する。（式中、Ｐは金属フタロシアニン残基を表し、ＡはＯ、
ＮＲ₃、ＳまたはＳＯ ₂を表し、Ｒ₁とＲ₂はそれぞれ
独立に炭素数１〜８のアルキル基、またはＲ₁とＲ₂と
で少なくとも窒素原子を含む複素環を表し、Ｒ₃は水素
原子または炭素数１〜８のアルキル基を表す。ｋ、ｈは
それぞれ独立に０〜１５の数であるが、ｋ＋ｈは１〜１
５であり、ｍ、ｎはそれぞれ独立に１〜４の数を表
す。）さらに、本発明は、顔料１００重量部と上記の一
般式（１）で示される顔料分散剤０．５〜３０重量部と
からなる顔料組成物に関する。

【０００６】本発明の金属フタロシアニンの金属は、
銅、鉄、ニッケル、コバルト、アルミニウムまたはケイ
素などを挙げることができる。本発明の上記一般式
（１）で示される顔料分散剤は種々の方法で製造するこ
とができるが、金属フタロシアニンのベンゼン環がハロ
ゲンによって置換されたハロゲン化フタロシアニンと種
々のアミン化合物との縮合反応（ウルマン反応）で製造
する方法が有利である。反応に使用されるハロゲン化フ
タロシアニンのハロゲンは、塩素または臭素が工業的に
有利である。ハロゲンのフタロシアニンに対する置換基
数は２〜１６であるが、反応条件を穏やかにするために
は置換基数は多い方が有利であり、４〜１６が好まし
い。また、置換基数を増減することで、得られる顔料分
散剤の色相を調整することができる。特に一般式（１）
においてｋ＋ｈが７〜１５とすると顔料分散剤の色相が
緑色となるために好ましい。

【０００７】アミン化合物としては、ジメチルアミノプ
ロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ジブチ
ルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノエチルアミ
ン、ジメチルアミノペンチルアミン、Ｎ−アミノプロピ
ルモルホリン、Ｎ−アミノプロピルピペリジン、Ｎ−ア
ミノプロピル−２−ピペコリン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリメ
チルエチレンジアミン、ジメチルアミノエタノール、ジ
メチルアミノプロパノール、ジメチルアミノブタノー
ル、ジメチルアミノヘキサノール、ジエチルアミノエタ
ノール、ジブチルアミノプロパノール、ジメチルアミノ
エタンチオール、ジメチルアミノプロパンチオール、ジ
エチルアミノエタンチオールなどを挙げることができ
る。

【０００８】ハロゲン化フタロシアニンと種々のアミン
化合物との縮合反応は、５０〜２３０℃、好ましくは１
００〜２００℃で行なわれ、このときに触媒として水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ピリ
ジンまたはキノリンなどのアルカリ性化合物、銅粉、塩
化銅、硫酸銅または塩化鉄などの無機化合物などを添加
すると反応が促進される。また、溶媒は無くても反応で
きるが、有機溶媒、たとえばＤＭＦ、ＤＭＳＯ、トルエ
ン、キシレン、ジクロロベンゼン、クロロナフタレンま
たはスルホランなどを用いることもできる。また、一般
式（１）中のＡがＳＯ₂である化合物は、上記の方法で
得られる一般式（１）中のＡがＳの化合物を過酸化水素
などで酸化して得られる。

【０００９】本発明の顔料組成物は、上記の顔料分散剤
と顔料を混合して製造することができる。本発明の顔料
組成物に用いられる顔料は、フタロシアニンブルー顔
料、フタロシアニングリーン顔料等のフタロシアニン系
顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリ
ノン系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、ジオキ
サジン系顔料、アントラキノン系顔料、ジケトピロロピ
ロール系顔料などの有機顔料、ならびにカーボンブラッ
ク、酸化チタン、黄鉛、カドミウムエロー、カドミウム
レッド、弁柄、鉄黒、亜鉛華、紺青、群青などの無機顔
料を挙げることができる。

【００１０】本発明の顔料組成物において、顔料分散剤
と顔料の割合は、顔料１００重量部に対して顔料分散剤
が０．１〜３０重量部が好ましい。０．１重量部より少
ないと分散体の顔料の非凝集性の実用的効果が得られ
ず、３０重量部より多く用いても用いた分の効果が得ら
れない。顔料分散剤と顔料の混合方法は、それぞれの乾
燥粉末、プレスケーキまたはスラリーの状態で行うこと
ができ、また、両者を別々に、または共に硫酸に溶解ま
たは懸濁して水に注入して析出させることもできる。さ
らに、顔料化と呼ばれる工程、たとえば粗製顔料をニー
ダーやボールミルなどにより機械的エネルギーを加えた
り、顔料の微細粒子や凝集粒子を溶剤処理して適切な顔
料粒子に調製する工程中において顔料分散剤を混合する
こともできる。このときに、副次的な効果として、顔料
分散剤が過度の顔料粒子成長を抑制し、適切な顔料粒子
に調製しやすくなる。

【００１１】本発明の顔料組成物は、種々の分散体で極
めて優れた分散安定性を示す。たとえば、ニトロセルロ
ースラッカー、アルキッド塗料、アクリル塗料、ウレタ
ン塗料などの塗料、各種ロジン変性樹脂のオフセットイ
ンキ、ライムロジン、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹
脂、ニトロセルロース樹脂などのグラビアインキ、各種
アクリル樹脂のカラーフィルタ用着色組成物などに用い
た場合、分散体の粘度が低く、構造粘性を示す傾向が小
さく、さらに経時による粘度変化が小さい。また、２種
類以上の顔料を用いた混色系では色別れや沈降を起こす
ことがない。さらに、これらの分散体から得られる塗膜
や印刷物は、光沢、鮮明性、着色力が優れ、綺麗で商品
価値の高い製品が得られる。

【００１２】

【実施例】次に実施例をもって説明する。実施例中、部
とは重量部を示す。実施例１かきまぜ機、還流冷却器、温度計を備えた４ツ口フラス
コにドデカブロモ−トリクロロ−銅フタロシアニン１０
部、ジエチルアミノエタンチオール３０部、水酸化カリ
ウム１５部およびＤＭＦ２００部を仕込み、１時間還流
させた。冷却後に水２００部を加えて、濾過、水洗、乾
燥して下記に示す顔料分散剤（Ａ）８部を得た。

【００１３】（式中、Ｐは銅フタロシアニン残基を表す。）上記顔料分散剤（Ａ）１．８部、Ｃ．Ｉ．ピグメントグ
リーン３６顔料１６．２部およびアルキッドメラミン樹
脂ワニス３８２部をボールミルで混練した塗料、ならび
に比較例として、顔料分散剤（Ａ）の代わりに特公平４
−５７０２の実施例１で得た従来の顔料分散剤を用いて
混練した塗料、および顔料分散剤を用いずにＣ．Ｉ．ピ
グメントグリーン３６顔料単独で混練した塗料の練り上
がり時、２５℃における粘度をＢＭ型粘度計で測定した
結果を表１に示す。顔料分散剤（Ａ）を含む塗料は、従
来技術による顔料分散剤を含む塗料および顔料分散剤を
含まない塗料に比較して粘度が低く、構造粘性を示さな
かった。

【００１４】

【表１】

【００１５】これらの塗料を１週間放置後、同じＢＭ型
粘度計で測定した結果を表２に示すが、顔料分散剤
（Ａ）を含む塗料は粘度の増加が少なかった。

【００１６】

【表２】

【００１７】また、チタン白で調製した白塗料で１／１
０カットの淡色塗料を作成し、粘度をフォードカップＮ
ｏ．４で２０〜２２秒に調整し、試験管に注いで凝集状
態を観察したが、顔料分散剤（Ａ）を含む塗料は１ヶ月
後でも色分かれ、沈降および色相変化が認められなかっ
た。さらに、特公平４−５７０２の実施例１で得た顔料
分散剤は青緑色であるために、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリ
ーン３６顔料との混合物は青みの緑色になるが、顔料分
散剤（Ａ）は緑色であるために混合物の色相はほとんど
変化しなかった。実施例２かきまぜ機、還流冷却器、温度計を備えた４ツ口フラス
コにテトラクロロ−銅フタロシアニン１０部、ジエチル
アミノエチルアミン３０部、水酸化カリウム１５部およ
びＤＭＦ２００部を仕込み、３時間還流させた。冷却後
に水２００部を加えて、濾過、水洗、乾燥して下記に示
す顔料分散剤（Ｂ）９部を得た。

【００１８】（式中、Ｐは銅フタロシアニン残基を表す。）上記顔料分散剤（Ｂ）０．５部、Ｃ．Ｉ．ピグメントブ
ルー１５：３顔料９．５部およびＮＣグラビアインキワ
ニス９０部をボールミルで混練したグラビアインキ、な
らびに比較例として、顔料分散剤（Ｂ）の代わりに特公
昭５７−１５６２０の実施例１で得た従来の顔料分散剤
を用いて混練したグラビアインキ、および顔料分散剤を
用いずにＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３顔料単独で
混練したグラビアインキの練り上がり時、２５℃におけ
る粘度をＢＭ型粘度計で測定した結果を表３に示す。顔
料分散剤（Ｂ）を含むグラビアインキは、従来技術によ
る顔料分散剤を含むグラビアインキおよび顔料分散剤を
含まないグラビアインキに比較して粘度が低く、構造粘
性を示さなかった。また、これらのグラビアインキをバ
ーコーターで展色した印刷物は、顔料分散剤（Ｂ）を含
むグラビアインキの場合が光沢と鮮明性が最も優れてい
た。

【００１９】

【表３】

【００２０】これらのグラビアインキを１週間放置後、
同じＢＭ型粘度計で測定した結果を表４に示すが、顔料
分散剤（Ｂ）を含むグラビアインキは粘度の増加が少な
かった。

【００２１】

【表４】

【００２２】実施例３実施例１で製造した顔料分散剤（Ａ）１０部を希酢酸５
００部に溶解し、３０％過酸化水素水５部を添加して１
時間寒流した。冷却後に、水酸化ナトリウムを加えて弱
アルカリ性にし、濾過、水洗、乾燥して下記に示す顔料
分散剤（Ｃ）１０部を得た。（式中、Ｐは銅フタロシアニン残基を表す。）上記顔料分散剤（Ｃ）０．５部、Ｃ．Ｉ．ピグメントグ
リーン３６顔料９．５部、シクロヘキサノン５０部およ
びアクリル樹脂（ブチルメタクリレート５０％、ブチル
アクリレート３０％、メタクリル酸２０％からなる共重
合物）１０部を直径２ｍｍのスチールボール２５０部と
共にマヨネーズビンに仕込み、ペイントコンディショナ
ーで分散してカラーフィルタ用着色組成物を得た。ま
た、比較例として、顔料分散剤（Ｃ）を用いずにＣ．
Ｉ．ピグメントグリーン３６顔料単独で分散したカラー
フィルタ用着色組成物も作製した。これらのカラーフィ
ルタ用着色組成物の分散直後の２５℃における粘度をＢ
Ｍ型粘度計で測定した結果を表５に示すが、上記顔料分
散剤を含むカラーフィルタ用着色組成物の粘度が低く、
構造粘性を示さなかった。

【００２３】

【表５】

【００２４】また、これらのカラーフィルタ用着色組成
物をＮｏ．１０バーコータでＰＥＴフィルムに展色し、
１１０℃で１０分間乾燥した印刷物の光沢と５１０ｎｍ
における透過率を表６に示すが、顔料分散剤（Ｃ）を含
むカラーフィルタ用着色組成物の方が優れていた。

【００２５】

【表６】

【００２６】実施例４〜８実施例１のジエチルアミノエタンチオールの代わりに表
７に記載の各種アミンを用いる以外は実施例１と同一の
製造法で、下記顔料分散剤（Ｄ）〜（Ｈ）を製造した。

【００２７】

【表７】

【００２８】顔料分散剤（Ｄ）顔料分散剤（Ｅ）顔料分散剤（Ｆ）顔料分散剤（Ｇ）顔料分散剤（Ｈ）（式中、Ｐは銅フタロシアニン残基を表す。）これらの顔料分散剤１．８部と表８に記載の各種顔料１
６．２部およびアルキッドメラミン樹脂ワニス３８２部
をボールミルで混練した塗料、ならびに比較例として、
顔料分散剤を用いずに顔料単独で混練した塗料の練り上
がり時の、２５℃における粘度をＢＭ型粘度計で測定し
た結果を表８に示す。いずれの場合も顔料分散剤を含む
塗料は粘度が低く、構造粘性を示さなかった。

【００２９】

【表８】

【００３０】

【発明の効果】本発明の顔料分散剤およびそれを用いた
顔料組成物は、塗料やインキなどの種々の分散系におい
て優れた非凝集性を示すので、流動性が良好で、光沢、
着色力、鮮明性および透明性などが良好な塗装物や印刷
物が得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大泉哲朗東京都中央区京橋二丁目３番13号東洋インキ製造株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（１）で示される顔料分散剤。（式中、Ｐは金属フタロシアニン残基を表し、ＡはＯ、
ＮＲ₃、ＳまたはＳＯ ₂を表し、Ｒ₁とＲ₂はそれぞれ
独立に炭素数１〜８のアルキル基、またはＲ₁とＲ₂と
で少なくとも窒素原子を含む複素環を表し、Ｒ₃は水素
原子または炭素数１〜８のアルキル基を表す。ｋ、ｈは
それぞれ独立に０〜１５の数であるが、ｋ＋ｈは１〜１
５であり、ｍ、ｎはそれぞれ独立に１〜４の数を表
す。）
【請求項２】顔料１００重量部と請求項１の顔料分散剤
０．１〜３０重量部とからなる顔料組成物。
【請求項３】顔料がフタロシアニン系グリーン顔料であ
る請求項２記載の顔料組成物。