| 【発明の名称】 |
顔料組成物の製法及びその顔料組成物 |
| 【発明者】 |
【氏名】和田 輝紀
【氏名】濱谷 真由美
【氏名】難波 哲也
【氏名】日野 光晴
【氏名】小谷 卓也
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| 【要約】 |
【課題】従来よりも容易に且つ効率よく水分離性を向上させ、かつ乾燥後も分散性の優れた顔料組成物およびその製造方法を提供することである。
【解決手段】 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】顔料の水性懸濁液と、分散メディア径の大きさと同一以下の常温固体の非水溶性樹脂を分散メディアを備えた分散装置によって処理することを特徴とする顔料組成物の製法。
【請求項２】顔料の水性懸濁液の顔料濃度が４０重量％以下であることを特徴とする請求項１記載の顔料組成物の製法。
【請求項３】処理温度が常温固体の非水溶性樹脂が軟化しない温度であることを特徴とする請求項１または２記載の顔料組成物の製法。
【請求項４】顔料の水性懸濁液中の顔料分１００重量％に対し、分散メディア径の大きさと同一以下の常温固体の非水溶性樹脂３００重量％以下とを、分散メディアを備えた分散装置によって処理することを特徴とする顔料組成物。
【請求項５】顔料組成物がウエットケーキであることを特徴とする請求項４記載の顔料組成物。
【請求項６】乾燥により、粉末、顆粒、ペレット形状であることを特徴とする請求項４記載の顔料組成物。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、顔料に常温固体の非水溶性樹脂を処理した顔料組成物および顔料組成物の製造方法。
【０００２】さらに詳細には、塗料、インキ、プラスチック用着色剤、捺染、カラートナーやその他の色材用として適性の優れた顔料組成物に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】通常、顔料を各種産業資材の色材として展開する方法としては、水分を含んだウエットケーキ顔料を用いる方法と、乾燥顔料を用いる方法がある。
【０００４】インキ、プラスチック用着色剤には、ウエットケーキ顔料が用いられる。また、インキ、プラスチック用着色剤、塗料、捺染、カラートナーにおいては、乾燥顔料が用いられる。
【０００５】これらのいずれも、合成後不溶解物である顔料を濾過機によって濾過され、ウエット顔料および乾燥顔料とされる。
【０００６】一方、乾燥顔料を用いる方法では、乾燥時の熱により顔料の一次粒子が凝集し、その後の分散・練肉工程によっても、十分に微細な粒子を得ることが難しい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記した顔料製造方法においては、合成して得られた顔料の水性懸濁液を脱水することにより水分を減少させなければならず、フィルタープレス等の過大な濾過機が必要である。
【０００８】これらのことより、従来よりも容易に且つ効率よく水分離性を向上させ、かつ乾燥後も分散性の優れた顔料組成物およびその製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の課題を解決するため、顔料の水性懸濁液と、常温固体の非水溶性樹脂を分散メディアを備えた分散装置によって処理することで得られた顔料組成物が非常に水分離性の優れていることを見いだし、本発明に至った。
【００１０】すなわち、第１の発明は、顔料の水性懸濁液と、分散メディア径の大きさと同一以下の常温固体の非水溶性樹脂を分散メディアを備えた分散装置によって処理することを特徴とする顔料組成物の製法である。
【００１１】第２の発明は、顔料の水性懸濁液の顔料濃度が４０重量％以下であることを特徴とする第１発明記載の顔料組成物の製法である。
【００１２】第３の発明は、処理温度が常温固体の非水溶性樹脂が軟化しない温度であることを特徴とする第１発明または第２発明記載の顔料組成物の製法である。
【００１３】第４の発明は、顔料の水性懸濁液中の顔料分１００重量％に対し、分散メディア径の大きさと同一以下の常温固体の非水溶性樹脂３００重量％以下とを、分散メディアを備えた分散装置によって処理することを特徴とする顔料組成物である。
【００１４】第５の発明は、顔料組成物がウエットケーキであることを特徴とする第４発明記載の顔料組成物である。
【００１５】第６の発明は、乾燥により、粉末、顆粒、ペレット形状であることを特徴とする第４発明記載の顔料組成物である。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明で用いる顔料の水性懸濁液は、合成後の未精製水性懸濁液はもちろん、一旦濾過、洗浄を行ったウエットケーキに水を加え、再び水性懸濁液としたものでもよい。
【００１７】また、この方法で使用される顔料の水性懸濁液は、合成時に微細粒子とするための表面処理剤、界面活性剤、分散剤や顔料誘導体等の添加を行ってもよい。
【００１８】この顔料の水性懸濁液の顔料の濃度は、顔料の種類によって異なるが、一般には４０重量％以下、好ましくは１０重量％以下である。この範囲は、顔料を水性懸濁液として取り扱える状態に起因しており、分散機で処理する時の流動性による。
【００１９】顔料としては、酸化チタン、カーボンブラック、炭酸カルシウム、硫酸バリウムのような無機顔料、アゾ系顔料、フタロシアニン顔料、縮合多環系顔料のような有機顔料があげられる。
【００２０】本発明の常温固体の非水溶性樹脂は、塗料、インキ、プラスチック用着色剤、捺染、カラートナーなどの目的とする用途に用いられる各種の樹脂、溶剤およびその他の添加剤との相溶性を有し、得られる製品の物性を損なわないものであればよい。上記のような樹脂としては、ロジン変性フェノール樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、石油樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ケトン樹脂、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合樹脂、ブチラール樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、スチレン・マレイン酸樹脂、天然樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂などがあげられる。このとき、顔料の微細化、安定化等に関する助剤としての、界面活性剤、分散剤、溶剤等を含んでいてもよい。これら助剤の例としては、ナフタレンスルホン酸ナトリウムのホルマリン縮合物、リグニンスルホン酸ナトリウム、アルキルアリールスルホン酸ナトリウムのようなアニオン界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアリールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルのような非イオン界面活性剤、モノアルキルアンモニウムクロライド、ジアルキルアンモニウムクロライドのようなカチオン界面活性剤、レシチン、アルキルジアミン、アルキルトリアミン、ナフテン酸金属せっけん、アルキルアミン脂肪酸塩のような分散剤、トルエン、キシレンのような芳香族炭化水素類、鉱物油等の脂肪族炭化水素類、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−プロパノール、ペンタエリスリトール、２−ブテン−１,４−ジオール、のようなアルコール類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルヘキサノンのようなケトン類、ジエチルエーテル、メチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、のようなエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチルのようなエステル類などの従来公知の溶剤を用いることができる。また、大豆油、桐油、アマニ油などの乾性油やこれらの乾性油を変性したものでもよく、半乾性油や不乾性油も使用することができる。
【００２１】これらの樹脂の大きさは、分散メディア径の大きさと同一以下であり常温にて固体状態であり、安定に保てるものであればよい。
【００２２】この常温固体の非水溶性樹脂は、分散メディア径の大きさと同一以下の大きさ以下で使用することにより、メディア分散機の処理が均一に起こり得る。特に常温固体の非水溶性樹脂の大きさは、分散メディア径の１／３以下がよい。これが、同等より大きな樹脂径となると、分散メディア同士の衝突による粉砕力、破壊力が減少し、好ましくない。
【００２３】顔料の水性懸濁液に添加する常温固体の非水溶性樹脂の配合量は、顔料１００重量％に対し３００重量％以下、好ましくは１５０重量％以下である。３００重量％以上の場合は、得られる顔料組成物の用途が限定される。
【００２４】本発明に用いる分散装置としてはボールミル、サンドミル、アトライタ、振動ミル等の分散メディアを備えた各種分散装置が利用できる。分散メディアとしては、ガラス、ジルコニア、窒化ケイ素、フリント石、ステンレス鋼、砂、陶磁器などの材質からなる、０．１mm〜５０mm程度の大きさの物を用いることができる。処理温度としては、温度が高いほど含水率は向上するが、樹脂の固着を防ぐため、常温固体の非水溶性樹脂が軟化しない温度において行うことが好ましい。
【００２５】本発明の顔料組成物は、そのままの水性懸濁液の状態で使用することができるが、容易に且つ効率よく水分離性の向上した顔料組成物であるため、デカンテーション等により容易にウエットケーキとして使用することができる。このときの含水率としては、使用する顔料の種類によって異なるが、通常９０重量％以下で使用し、特に５０重量％以下が好ましく、この値は使用するウエットケーキの取り扱い性に起因する。
【００２６】また、本発明の顔料組成物を乾燥し、粉末、顆粒、ペレット形状としても使用できる。
【００２７】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。実施例において「部」はすべて重量部、「％」はすべて重量％を示す。
【００２８】
【実施例１】３，３’−ジクロロベンジジン２５３部を常法に従ってテトラゾ溶液を得た。一方、アセトアセトアニリド３５４部を用いて常法に従ってカップラ−液を得た。このカップラ−液とテトラゾ溶液をカップリングさせ、アゾ顔料（Ｙ−１２）の含有率が４％の水性懸濁液（Ａ）を得た。この得られた未精製の顔料の水性懸濁液１００部に対し、最大粒径１ｍｍ、平均粒径が０．５ｍｍのロジン変性フェノ−ル樹脂（軟化点１６０℃）４部を混合したものを、分散メディアとして粒径３ｍｍのジルコニアビ−ズを備えたアトライタで６０℃１時間処理し顔料組成物（Ｂ）を得た。得られた顔料組成物（Ｂ）をフィルタープレスによって脱水することで含水率４０．０％となった。このウエットケーキ１００部に対し、油性ワニス５０部を加え、ニーダーを用いて６０℃でフラッシングを行った。このときの一次排水をデカンテーションにより除き、ついで二次排水として真空脱水を行い、油性ワニス１３０部、ＡＦソルベント（商品名 日本石油（株）製）２５部を加え、ベースインキを作製した。得られたインキの分散度をグラインドメーターで測定したところ、７．５μm以下であった。
【００２９】
【実施例２】カップリングまでの方法は実施例１と同様にして行った。得られた未精製の顔料の水性懸濁液１００部に対し最大粒径０．５ｍｍ、平均粒径が０．１ｍｍのロジン変性フェノ−ル樹脂（軟化点１６０℃）２部を混合したものを分散メディアとして粒径２ｍｍのジルコニアビ−ズを備えたアトライタで６０℃１時間処理し顔料組成物（Ｃ）を得た。得られた顔料組成物（Ｃ）をフィルタープレスによって脱水することで含水率３８．０％となった。このウエットケーキ１００部に対し、油性ワニス５０部を加え、ニーダーを用いて６０℃でフラッシングを行った。このときの一次排水をデカンテーションにより除き、ついで二次排水として真空脱水を行い、油性ワニス１３１部、ＡＦソルベント２６部を加え、ベースインキを作製した。得られたインキの分散度をグラインドメーターで測定したところ、７．５μm以下であった。
【００３０】
【実施例３】実施例１で得られた顔料の水性懸濁液（Ａ）１００部と顔料組成物（Ｂ）１０４部、実施例２で得られた顔料組成物（Ｃ）１０２部をそれぞれフィルタ−プレスで濾過し、その濾過時間、含水率を比較した。濾過時間が早いほど含水率が低いほど水分離性が優れていることを示している。顔料の水性懸濁液（Ａ）と比較して顔料組成物（Ｂ）、（Ｃ）は濾過時間が早く、含水率も低い値を示し水分離性が優れていた。その結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【比較例１】カップリングまでの方法は実施例１と同様にして行った。得られた顔料組成物をフィルタープレスによって脱水することで、含水率７４．０％となった。このウエットケーキを用いて実施例１と同様に、ベースインキを作製した。
【００３３】
【比較例２】カップリングまでの方法は実施例１と同様にして行った。得られた未精製の顔料の水性懸濁液４重量％１００部に対し、１０ポイズの油性ワニス（タマノール（荒川化学工業（株）製）４０部をＡＦソルベント６０部に１６０℃で加熱溶解したもの）４部をアトライタにおいて、６０℃１時間処理したところ、顔料と油性ワニスが分散メディアに固着し、均一な処理液を取り出すことが出来なっかった。
【００３４】
【比較例３】カップリングまでの方法は実施例１と同様にして行った。得られた未精製の顔料の水性懸濁液１００部に対し、最大粒径５ｍｍ、平均粒径が２ｍｍのロジン変性フェノ−ル樹脂（軟化点１６０℃）２部を混合したものを分散メディアとして粒径３ｍｍのジルコニアビ−ズを備えたアトライタで６０℃１時間処理したところ、樹脂が十分に粉砕されず均一な処理液を取り出すことができなかった。
〈評価〉実施例１、２と比較例１で得られたベースインキ５８部に油性ワニス３５部、ＡＦソルベント７部を添加し、タックが６．０になるよう調整を行い、顔料濃度７％の印刷用インキを得た。その結果を表２に示す。
【００３５】
【表２】
【００３６】（分散度）グラインドメーターを用いて各ベースインキの分散度値（単位μｍ）を測定した。値が小さい程分散度が優れていることを示す。比較例１に対し、実施例１、２は優れた分散度を示した。
（着色力）ＲＩテスター（石川島産業機械（株）製）にて展色されたアート紙のマクベス濃度を測定した。値が高いほど高着色を示す。比較例１に対し、実施例１、２は高着色であった。
（透明度）ＲＩテスターにて展色されたアート紙の透明性をクリプトメーター（日本電色工業（株）製）で測定した。値が高いほど透明であることを示す。比較例１に対し、実施例１、２は透明であった。
（光沢）ＲＩテスターにて展色されたアート紙の光沢をデジタル変角光沢計（日本電色工業（株）製）で測定した。値が高いほど光沢があることを示す。比較例１に対し、実施例１、２は光沢が優れていた。
【００３７】
【実施例４】１−アミノ−４−メチルベンゼン−２−スルホン酸９５部の酸析を行い、冷却後、常法に従ってジアゾ成分を得た。一方、β−オキシナフトエ酸９５部 を用いて常法に従ってカップラー溶液を得た。このカップラー液にジアゾ成分をカップリングさせ、染料を得た。これに、ロジンソープ２１部を加え、ｐＨ１１．０にした後、３５％塩化カルシウム水溶液３００部を加え、レーキ化を行いアゾ顔料（Ｒ−５７）の含有率が３％の水性懸濁液を得た。この得られた未精製の顔料の水性懸濁液１００部に対し、最大粒径１ｍｍ、平均粒径が０．５ｍｍのポリエチレン樹脂（軟化点１３０℃）１．５部を混合したものを分散メディアとして粒径３ｍｍのジルコニアビ−ズを備えたアトライタで８０℃１時間処理し、顔料組成物を得た。得られた顔料組成物をフィルタープレスによって脱水することで含水率４０．０％となった。これを乾燥した顔料組成物３部に対し、ポリエチレン樹脂１９５部、ワックス２部をヘンシェルミキサーで混合し、二軸同方向回転スクリュー押し出し機で練肉・押出した後、ペレタイザーでカットしてプラスチック用着色剤を得た。
【００３８】
【比較例４】レーキ化までの方法は実施例４と同様にして行った。得られた顔料組成物をフィルタープレスによって脱水することで含水率７２．５％となった。これを乾燥した顔料２部に対し、ポリエチレン樹脂１９６部、ワックス２部をヘンシェルミキサーで混合し、二軸同方向回転スクリュー押し出し機で練肉・押出した後、ペレタイザーでカットしてプラスチック用着色剤を得た。得られた顔料組成物は次の方法により評価を行った。〈評価〉結果を表３に示す。
【００３９】
【表３】
【００４０】（分散度）得られたプラスチック用着色剤をスライドグラスにのせて加熱溶融させて光学顕微鏡にて粒の数を観察した。粒の数が少ない程分散度が優れていることを示す。比較例４に対し、実施例４は粒の数が少なく、良好な分散度を示していた。
（フィルム分散）プラスチック用着色剤及びポリエチレン樹脂を顔料濃度が１％となるようにヘンシェルミキサーで混合し、二軸同方向回転スクリュー押し出し機で練肉・押出した後、ペレタイザーでカットしてインフレ−ションフィルム作成機にて厚さ５０μｍのインフレーションフィルムを作成し、面積５０ｃｍ2中のフィルム中のブツの個数を測定した。ブツの個数が少ない程分散度が優れていることを示す。比較例４に対し、実施例４はブツの個数が少なく、良好な分散性を示していた。
（着色力）顔料／酸化チタン／ポリエチレン樹脂＝０．０５／０．７０／９９．２５の組成で混合し試験用加熱２本ロールで５分間混合、練肉し、厚さ１ｍｍのプレスシートを作成した。得られた厚さ１ｍｍのプレスシートの着色力を測定した。値が高いほど高着色を示す。比較例４に対し、実施例４は高着色であった。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、顔料の水性懸濁液と、樹脂径が分散メディアの大きさと同一以下である常温固体の非水溶性樹脂を、分散メディアを備えた分散装置によって分散せしめることで、従来よりも容易に且つ効率よく水分離性を向上させ、分散性、透明性、着色力、光沢に優れるような顔料組成物を得ることができるものである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２２２１１８
【氏名又は名称】東洋インキ製造株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年４月２７日（２０００．４．２７） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３１１０３３（Ｐ２００１−３１１０３３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１１月９日（２００１．１１．９） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１２８３７７（Ｐ２０００−１２８３７７） |
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