JPH11209647A - 水性カラーチップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鮮明性、着色力、光沢の優れた水性の印刷イ
ンキ、塗料等に有用な水性カラーチップを提供する。 【解決手段】 顔料１５〜８０重量％、無水グルコース
単位１個あたりの硝酸エステル基置換度が０．２以上、
カルボキシアルキルエーテル基置換度が０．０５以上で
あるカルボキシアルキルセルロースの硝酸エステル２０
〜８５重量％、を主成分とすることを特徴とする水性カ
ラーチップ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水性カラーチップ
に関し、更に詳しくは、鮮明性、着色力、光沢の優れた
水系の印刷インキ、塗料等に用いられる水性カラーチッ
プに関する。本発明の水性カラーチップは、水系用の塗
料、印刷インキ、プラスチック塗料、ペーパーコーティ
ング、フイルム加工、皮革塗料、繊維加工、磁性塗料及
び導電性ペースト等に用いられる機能性コーティング材
料用として利用される。

【０００２】

【従来の技術】従来、顔料を熱可塑性樹脂、可塑剤、溶
剤と混合した後、二本ロール上で加熱、練肉する工程
（以下、チップ化と略す）を経て得られるカラーチップ
は、顔料の分散（状態）が極めて優れており、光沢、着
色力が大きく、色相が鮮明となる事が知られている。ま
た、ワニス、溶剤等へ溶解するだけで簡単にインキ、顔
料化ができる等の数々の利点がある。

【０００３】更に、サンドミル、ビーズミル等の分散機
では分散できない凝集力の強い顔料も分散できることが
知られているが、溶剤の少ない系での分散、つまり、高
粘度の顔料分散体を練肉するため、特に強く凝集した顔
料では、チカと呼ばれる分散不良部分が生じ易く、溶剤
の追加、可塑剤の追加により分散性の改善を図っている
が、有効な手段とはいえない。更に、ニトロセルロース
を樹脂とした場合、練肉中に着火の恐れがあるため、高
温、高粘度での練肉は危険であり、効率の良い分散が望
まれている。

【０００４】また、熱可塑性樹脂や、ニトロセルロース
等のセルロースエステル類をチップ化する時は、多量の
有機溶剤を使用するため、発火の危険性や揮散溶剤によ
る大気汚染、作業環境の悪化等を招く恐れがあり、それ
を防止するために回収設備、リサイクル設備等を設置し
環境保全に努めているが、設備投資が多額であるという
課題がある。

【０００５】また、環境保全、作業の安全性の向上等の
理由から、塗料ならびにインキの水性化が進行しつつあ
る。これらの用途に使用される樹脂として、水性セルロ
ース誘導体のカルボキシメチルセルロース、メチルセル
ロース、ヒドロキシエチルセルロース等があるが、これ
らのセルロース誘導体では、目的の顔料分散性が得られ
ないという課題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、水系イン
キ、塗料用として有用な、高光沢、高着色力の水性カラ
ーチップを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するために鋭意研究の結果、本発明をなすに至っ
た。即ち、本発明は、顔料１５〜８０重量％と、無水グ
ルコース単位１個あたりの硝酸エステル基置換度が０．
２以上、カルボキシアルキルエーテル基置換度が０．０
５以上であるカルボキシアルキルセルロースの硝酸エス
テル２０〜８５重量％とを主成分とすることを特徴とす
る水性カラーチップである。

【０００８】本発明の水性カラーチップは、例えば、カ
ルボキシアルキルセルロースの硝酸エステルと、水、有
機溶剤、中和剤、顔料をロールミル等で練肉してチップ
化することにより製造することができ、作業安全性の改
善、環境保全の改善をはかることができる。以下、本発
明につき詳述する。

【０００９】本発明において、顔料が８０重量％を越え
ると、形状がチップ状となり難く、取扱い作業性が悪く
なる。また、顔料が１５重量％未満では、塗料作成時に
おいて着色力が劣るようになる。好ましくは、顔料３０
〜７０重量％である。本発明に使用するカルボキシアル
キルセルロースの硝酸エステルとは、カルボキシメチル
セルロース、カルボキシエチルセルロース等のカルボキ
シアルキルセルロース類を公知の硝酸エステル化用混
酸、例えば、硫酸／硝酸と水からなる硝酸エステル化用
混酸で処理を行い、カルボキシアルキルセルロースの硝
酸エステル中に含まれる硝酸エステル基置換度が０．２
以上、カルボキシアルキルエーテル基置換度が０．０５
以上であるものであり、詳しくは、特開平５−３９３０
１号公報、特開平５−３９３０２号公報に開示された水
性セルロース誘導体を言う。

【００１０】硝酸エステル基置換度が０．２未満では、
顔料分散性が不十分になり、カルボキシアルキルエーテ
ル基置換度が０．０５未満では、水への溶解性が不十分
になり、使用する有機溶剤が多量必要となる。好ましく
は、硝酸エステル基置換度は、０．５以上２．５以下で
あり、カルボキシアルキルエーテル基置換度は、０．３
以上２．０以下である。更に好ましくは、硝酸エステル
基置換度は、０．６以上２．１以下であり、カルボキシ
アルキルエーテル基置換度は、０．４以上１．６以下で
ある。

【００１１】本発明に用いるカルボキシルアルキルセル
ロースの硝酸エステルは、含まれるカルボキシル基が中
和されているものである。中和されているとは、カルボ
キシル基の水素イオンの全部または一部が、アルカリ金
属イオン、アンモニウムイオンまたは一塩基性有機アミ
ンからなるイオンの一種または二種以上の組み合わせで
置換され塩となっていることを言う。

【００１２】カルボキシアルキルセルロースの硝酸エス
テル中に含まれるカルボキシル基の中和に使用するアリ
カリ金属イオンとしては、例えば、リチウム、ナトリウ
ム、カリウム、ルビジウム等の周期律表第一族の元素の
イオンが挙げられ、一塩基性有機アミンとしては、例え
ば、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ト
リエチルアミン、ジエチルエタノールアミン等の分子中
に１個のアミノ基を含有する有機化合物のイオン等が好
ましいものとして挙げられる。これ以外の金属元素イオ
ン及び二塩基性あるいは、それ以上の多塩基性の有機ア
ミンのイオンでは、分子間の相互作用が過大になり、水
または有機溶剤との混合溶剤への溶解性が不十分になる
傾向がある。

【００１３】前記の有機溶剤としては、アルコール類、
多価アルコール類、多価アルコールの誘導体類、ケトン
類、エステル類、エーテル類、カーボネート類等の１種
または２種以上の組み合わせからなる溶剤を使用するこ
とができる。アルコール類としては、メタノール、エタ
ノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｎ−ペン
タノール、ｎ−ヘキサノール、ｎ−ヘプタノール、ｎ−
オクタノール、ｎ−ノニルアルコール、ｎ−デカノー
ル、ｎ−ウンデカノールまたは、これらの異性体、シク
ロペンタノール、シクロヘキサノール等があげられる。
好ましくは、アルキル炭素数が１〜６個を有するアルコ
ール類である。

【００１４】多価アルコール類としては、エチレングリ
コール、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリ
コール、１，４−ブチレングリコール、１，５−ペンタ
ンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサ
ンジオール、１，２−シクロヘキサンジオール、１，７
−ヘプタンジオール、１，８−オクタンジオール、１，
９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、グリ
セリン、ペンタエリスリトール等があげられる。

【００１５】多価アルコールの誘導体類としては、エチ
レングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコー
ルモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピ
ルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテ
ル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレン
グリコールイソブチルエーテル、プロピレングリコール
モノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチル
エーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテ
ル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、酢酸セ
ロソルブ等、または、有機合成化学協会編の溶剤ポケッ
トブツク（１９９０年９月２０日、オーム社発行）の４
７９〜５７４頁に記載された多価アルコールとその誘導
体類があげられる。

【００１６】ケトン類としては、アセトン、メチルエチ
ルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケト
ン、ジイソプロピルケトン、シクロペンタノン、シクロ
ヘキサノン等があげられる。エステル類としては、酢酸
メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピ
ル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸アミル、乳酸エ
ステル、酪酸エステル、コハク酸ジイソプロピル、グル
タル酸ジイソプロピル、アジピン酸ジイソプロピル、ジ
ブチルフタレート、ジオクチルフタレート、及び、ε−
カプロラクトン、ε−カプロラクタム等の環状エステル
類があげられる。

【００１７】エーテル類としては、ジエチルエーテル、
イソプロピルエーテル、ｎ−ブチルエーテル、テトラヒ
ドロフラン、テトラヒドロピラン、１，４−ジオキサン
等があげられる。カーボネート類としては、ジメチルカ
ーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカー
ボネート、エチレンカーボネート等があげられる。

【００１８】顔料としては、二酸化チタン、酸化鉄、酸
化亜鉛、カーボンブラック、フタロシアニン顔料、不溶
性アゾ顔料、アゾレーキ顔料、アントラキノン顔料、キ
ナクリドン顔料、群青、紺青、酸化コバルト、ストロン
チウムクロメート、チタニウムイエロー、チタンブラッ
ク、モリブデンレッド、モリブデンホワイト、リトポ
ン、エメナルドグリーン等の公知の有色顔料が使用でき
る。

【００１９】その他、必要に応じて、分散剤、増粘剤、
消泡剤、エポキシ系安定剤、チオエーテル系安定剤、尿
素系安定剤等を慣用量で添加する事ができる。本発明の
水性カラーチップの製造方法の一例を述べる。本発明に
使用する顔料、カルボキシアルキルセルロースの硝酸エ
ステル、水及び溶剤、中和剤の配合割合例としては、顔
料５〜３２重量％、カルボキシアルキルセルロースの硝
酸エステル８〜３４重量％、水２０〜３６重量％、溶剤
１５〜２５重量％、中和剤１〜３重量％である。これら
をニーダーで均一混練した後、２本ロールで加熱練肉し
て顔料を分散させ、さらに水、溶剤を蒸発させるため圧
延して膜にした後、粗砕してカラーチップとする。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、実施例によって本発明を更
に詳細に説明する。なお、実施例における評価方法は下
記の通りである。 ＜光沢測定＞カラーチップと、アクリル／スチレン系エ
マルジョンＦ２４３０（旭化成工業（株）製）、成膜助
剤をスリーワンモーターで攪拌混合し、塗料とした。

【００２１】この塗料を、ガラス板に塗布し乾燥後、ス
ガ試験機（株）製のデジタル変角光沢計ＵＧＶ−５Ｄで
６０度−６０度の光沢を測定した。

【００２２】

【製造例１】カルボキシメチルセルロース（カルボキシ
メチルエーテル基置換度＝０．７）１００ｇと、硫酸／
硝酸／水＝６４．７／２４．４／１０．９（重量％）か
らなる混酸３リットルとを５リットルの反応容器中に入
れ、５℃で１時間撹拌しながら硝化反応を行う。生成物
を遠心分離機で除酸し、直ちに多量の水で洗浄し、１１
０ｇのカルボキシメチルセルロース硝酸エステルを得
た。

【００２３】得られたカルボキシメチルセルロース硝酸
エステルは、カルボキシメチルエーテル基置換度が０．
７で、硝酸エステル基置換度が窒素含有量より求めて、
１．８であつた。

【００２４】

【実施例１】製造例１で得たカルボキシメチルセルロー
ス硝酸エステル（５０％水湿綿）６００重量部、顔料と
してカーボンブラックＭＡ−１００（三菱化成（株）
製）３００重量部、水１２６重量部、イソプロピルアル
コール３６０重量部、アンモニア水（１０％）１４５重
量部を加え均一になるまでニーダーで混練した後、６０
℃まで加熱した２本ロール中で１０分間練肉し、圧延し
て膜状にし、これを粗砕してから水性カラーチップを得
た。

【００２５】得られたカラーチップをアクリル／スチレ
ン系エマルジョンＦ２４３０と混合し、顔料濃度９％の
塗料を作り、塗膜の光沢を測定した。その結果、光沢値
８６％であり、満足する高い光沢値を示した。

【００２６】

【実施例２】顔料をフタロシアニンブルーＬＩＯＮＯＬ
ＢＬＵＥ ＫＬＨ（東洋インキ製造（株）製）に変更
した以外は、実施例１と同様にしてカラーチップを作成
して、同様の塗料を作り、塗膜の光沢を測定した。その
結果、光沢値８２％であり、満足する高い光沢値を示し
た。

【００２７】

【比較例１】カラーチップを使用せず、カーボンブラッ
クＭＡ−１００とアクリル／スチレン系エマルジョンＦ
２４３０をスリーワンモーターで攪拌混合し、顔料濃度
９％の塗料をつくり、塗膜の光沢を測定した。その結
果、光沢値は４０％であり、低い光沢値であった。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、カルボキシアルキルセルロー
ス硝酸エステルと、顔料、水及び溶剤、中和剤からなる
組成物をロールミル等で練肉しチップ化することにより
得られる水性カラーチップであり、作業安全性の改善、
環境保全の改善をはかることができる。

【００２９】本発明のカラーチップは、水系インキ、塗
料用の高光沢、高着色力のカラーチップとして有用であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 顔料１５〜８０重量％と、無水グルコー
   ス単位１個あたりの硝酸エステル基置換度が０．２以
   上、カルボキシアルキルエーテル基置換度が０．０５以
   上であるカルボキシアルキルセルロースの硝酸エステル
   ２０〜８５重量％とを主成分とすることを特徴とする水
   性カラーチップ。