説明

水性顔料調合物

本発明は、
(A) 少なくとも一種の有機顔料及び/または無機顔料、
(B) 分散剤及び/または界面活性剤、
(C) 三価またはより高い価数のアルコキシル化アルコール、
(D) ポリグリコールアルキルエーテル、
(E) 場合によっては、ハイドロトロープ性オリゴマー及び/またはポリマー、
(F) 場合によっては、脂肪、油または脂肪酸、
(G) 場合によっては、水性顔料分散物の製造に慣用の更に別の添加剤、及び
(H) 水、
を含む、水性顔料調合物に関する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の対象は、水性顔料調合物もしくは分散液、それの製造方法、天然及び合成材料、特に全ての種類の水性塗料、エマルションペイント及び着色用ラッカーの着色のためのそれの使用である。
【背景技術】
【0002】
水性塗料、エマルションペイント及び着色用ラッカーの着色のために様々な顔料調合物が公知であり、市場で入手することができる。これの例は、欧州特許出願公開第0 735 109号明細書、国際公開第03/006 556号パンフレットまたは欧州特許出願公開第1 049 745号明細書(米国特許第6,478,866 B1号明細書)に含まれる。顔料粒子を微細状に水性媒体中に物理的に安定させるためには、通常は、界面活性剤の性質を有するアニオン性、カチオン性、両性またはノニオン性分散剤が、場合によってはマクロ分子の形で使用される。更に、慣用の顔料調合物は、一般的に、界面活性剤または分散剤の他に、様々な添加剤、例えば湿潤剤、増粘剤、防腐剤、粘度安定剤、フィラー及び保持剤を含む。乾燥防止剤とも称される保持剤は、製品が乾燥しないかまたは使用の前に既に乾燥が始まらないことを保証する。この目的のためには、低分子量の吸水性化合物、例えばグリコール類がしばしば使用されるが、これは、応用媒体から蒸発するという欠点を伴う。それ故、これらはVOC(揮発性有機化合物)と見なされ、そして立法機関により益々規制されつつある。国際公開第03/006 556号パンフレット及び欧州特許出願公開第0 585 571号明細書によれば、VOC不含の顔料調合物は、高分子量の非揮発性オリゴマーまたはポリマー、例えばポリエーテルポリオール(ポリグリコール)を含む。
【0003】
しかし、吸湿性の非揮発性オリゴマー及びコポリマーは、長期にわたって応用媒体中に残ってしまう。これらの物質が残留すると、幾つかの不都合が生ずる。例えば、水性エマルションペイントを、このような吸湿性非揮発性化合物を含む顔料調合物で着色すると、そのペイントの塗装は、若干吸湿性で粘着性のある性質を有するようになる。その結果、吸水性が高くなる。
【0004】
それ故、本発明は、耐乾性であるが、VOCを含まない水性顔料調合物を提供するという課題に基づくものであった。これらは、着色時に、エマルションペイントの応用技術上の性質を変化させてはならず、それによって、粘着性のない表面を与え、それに加えて、この表面は、未着色の系と比べて低い吸水性を有する。
【0005】
驚くべきことに、以下に定義する或るポリアルキレングリコールが、ポリグリコールアルキルエーテルとの組み合わせにおいて、場合によっては脂肪及び/または油または更に別の添加剤と一緒に、上記の課題を満たすことが見出された。
【0006】
本発明の対象は、
(A) 少なくとも一種の有機顔料及び/または無機顔料、
(B) 分散剤及び/または界面活性剤、
(C) 三価もしくはより価数の高いアルコキシル化アルコール、但し、これは好ましくは分枝状であり、特に星形に分枝しており、
(D) ポリグリコールアルキルエーテル、
(E) 場合によっては、ハイドロトロープ性オリゴマー及び/またはポリマー、
(F) 場合によっては、脂肪、油または脂肪酸、
(G) 場合によっては、水性顔料分散物の製造に慣用の更に別の添加剤、及び
(H) 水、
を含む水性顔料調合物である。
【0007】
好ましい顔料調合物は、成分(A) を5〜80重量%、例えば10〜70重量%の割合で含む。
【0008】
好ましい顔料調合物は、成分(B)を0.1〜30重量%、例えば2〜15重量%の割合で含む。
【0009】
好ましい顔料調合物は、成分(C)を0.1〜30重量%、例えば3〜15重量%の割合で含む。
【0010】
好ましい顔料調合物は、成分(D)を0.1〜20重量%、例えば1〜10重量%の割合で含む。
【0011】
特に好ましい顔料調合物は、各々、顔料調合物の総重量を基準にして、
成分(A)5〜80重量%、例えば10〜70重量%、
成分(B)0.1〜30重量%、例えば2〜15重量%、
成分(C)0.1〜30重量%、例えば3〜15重量%、
成分(D)0.1〜20重量%、例えば1〜10重量%、
成分(E)0〜20重量%、例えば0.1〜10重量%、
成分(F)0〜10重量%、例えば0.1〜7重量%、
成分(G)0〜30重量%、例えば0.1〜5重量%、及び
成分(H) 残部の水
を含む。
【0012】
成分(E)、(F)及び(G)のうち一つまたはそれ以上が存在する場合は、それの最小濃度は、互いに独立して、顔料調合物の総重量を基準にして有利には少なくとも0.01重量%、好ましくは少なくとも0.1重量%である。
【0013】
本発明の顔料調合物の成分(A)は、微細な有機顔料もしくは無機顔料、または異なる有機顔料及び/または無機顔料の混合物である。成分(A)は、特定の溶剤中に不溶性であり、その中で顔料の特性を有する染料であることもできる。顔料は、乾燥した粉末の形でも、含水のプレスケーキの形でも使用することができる。
【0014】
有機顔料としては、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、レーキ化アゾ顔料、β−ナフトール顔料、ナフトールAS顔料、ベンズイミダゾロン顔料、ジスアゾ縮合顔料、アゾ金属錯体顔料、及び多環式顔料、例えばフタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、チオインディゴ顔料、アンタントロン顔料、アントラキノン顔料、フラバントロン顔料、インダントロン顔料、イソビオラントロン顔料、ピラントロン顔料、ジオキサジン顔料、キノフタロン顔料、イソインドリノン顔料、イソインドリン顔料及びジケトピロロピロール顔料、またはカーボンブラックなどが挙げられる。上記の有機顔料のうち、該調合物の製造にできる限り微細な顔料、好ましくは顔料粒子の95%、特に好ましくは99%が、500nm以下の粒度を有する顔料が特に適している。使用する顔料に依存して、顔料粒子の形態は大きく異なり得、応じて、顔料調合物の粘度挙動も、粒子の形に依存して大きく異なり得る。調合物の理想的なニートン粘度挙動を得るためには、粒子は好ましくは球形乃至立方形(角が面取りされた立方体)を有するのがよい。
【0015】
この際、特に好ましい有機顔料の例示的な選択としては、カーボンブラック顔料、例えばガスブラックまたはファーネスブラック; モノアゾ顔料及びジスアゾ顔料、特にカラーインデックス顔料のピグメントイエロー 1、ピグメントイエロー 3、ピグメントイエロー 12、ピグメントイエロー 13、ピグメントイエロー 14、ピグメントイエロー 16、ピグメントイエロー 17、ピグメントイエロー 73、ピグメントイエロー 74、ピグメントイエロー 81、ピグメントイエロー 83、ピグメントイエロー 87、ピグメントイエロー 97、ピグメントイエロー 111、ピグメントイエロー126、ピグメントイエロー 127、ピグメントイエロー 128、ピグメントイエロー 155、ピグメントイエロー 174、ピグメントイエロー176、ピグメントイエロー 191、ピグメントイエロー 213、ピグメントイエロー 214、ピグメントイエロー 219、ピグメントレッド38、ピグメントレッド 144、ピグメントレッド 214、ピグメントレッド 242、ピグメントレッド 262、ピグメントレッド266、ピグメントレッド 269、ピグメントレッド 274、ピグメントオレンジ 13、ピグメントオレンジ 34またはピグメントブラウン41; β−ナフトール顔料及びナフトールAS顔料、特にカラーインデックス顔料のピグメントレッド 2、ピグメントレッド 3、ピグメントレッド 4、ピグメントレッド 5、ピグメントレッド 9、ピグメントレッド 12、ピグメントレッド 14、ピグメントレッド 53:1、ピグメントレッド 112、ピグメントレッド 146、ピグメントレッド 147、ピグメントレッド 170、ピグメントレッド 184、ピグメントレッド 187、ピグメントレッド 188、ピグメントレッド 210、ピグメントレッド 247、ピグメントレッド 253、ピグメントレッド 256、ピグメントオレンジ 5、ピグメントオレンジ 38またはピグメントブラウン 1; レーキ化アゾ顔料及び金属錯体顔料、特にカラーインデックス顔料のピグメントレッド48:2、ピグメントレッド48:3、ピグメントレッド48:4、ピグメントレッド57:1、ピグメントレッド257、ピグメントオレンジ68またはピグメントオレンジ70; ベンズイミダゾリン顔料、特にカラーインデックス顔料のピグメントイエロー120、ピグメントイエロー151、ピグメントイエロー154、ピグメントイエロー175、ピグメントイエロー180、ピグメントイエロー181、ピグメントイエロー194、ピグメントレッド175、ピグメントレッド176、ピグメントレッド185、ピグメントレッド208、ピグメントバイオレット32、ピグメントオレンジ36、ピグメントオレンジ62、ピグメントオレンジ72またはピグメントブラウン25; イソインドリノン顔料及びイソインドリン顔料、特にカラーインデックス顔料のピグメントイエロー139またはピグメントイエロー173; フタロシアニン顔料、特にカラーインデックス顔料のピグメントブルー 15、ピグメントブルー 15:1、ピグメントブルー 15:2、ピグメントブルー 15:3、ピグメントブルー 15:4、ピグメントブルー 15:6、ピグメントブルー 16、ピグメントグリーン7またはピグメントグリーン36; アンタントロン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インダントロン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料及びチオインディゴ顔料、特にカラーインデックス顔料のピグメントイエロー196、ピグメントレッド122、ピグメントレッド149、ピグメントレッド168、ピグメントレッド177、ピグメントレッド179、ピグメントレッド181、ピグメントレッド207、ピグメントレッド209、ピグメントレッド263、ピグメントブルー60、ピグメントバイオレット19、ピグメントバイオレット23またはピグメントオレンジ43; トリアリールカルボニウム顔料、特にカラーインデックス顔料のピグメントレッド169、ピグメントブルー56またはピグメントブルー61; ジケトピロロピロール顔料、特にカラーインデックス顔料のピグメントレッド254、ピグメントレッド255、ピグメントレッド264、ピグメントレッド270、ピグメントレッド272、ピグメントオレンジ71、ピグメントオレンジ73、ピグメントオレンジ81を挙げることができる。
【0016】
有機顔料は、好ましくはカーボンブラック及び/または二酸化チタンと組み合わされる。更に、レーキ化染料、例えばスルホン酸基及び/またはカルボン酸基含有染料のCa、Mg、Alレーキも適している。
【0017】
適当な無機顔料は、例えば二酸化チタン類、硫化亜鉛類、酸化亜鉛類、酸化鉄類、マグネタイト、酸化鉄マンガン類、酸化クロム類、ウルトラマリン、ニッケル−もしくはクロムアンチモンチタン酸化物類、マンガンチタンルチル類、酸化コバルト類、コバルト及びアルミニウムの混合酸化物、ルチル混合相顔料、希土類金属の硫化物、ニッケル及び亜鉛を含むコバルトのスピネル、銅、亜鉛及びマンガンを含む鉄及びクロムに基づくスピネル、バナジウム酸ビスマス類及び体質顔料である。特にカラーインデックス顔料のピグメントイエロー184、ピグメントイエロー53、ピグメントイエロー42、ピグメントイエローブラウン 24、ピグメントレッド101、ピグメントブルー28、ピグメントブルー36、ピグメントグリーン50、ピグメントグリーン17、ピグメントブラック11、ピグメントブラック33並びにピグメントホワイト6が使用される。好ましくは、複数種の無機顔料の混合物もしばしば使用される。有機顔料と無機顔料の混合物も同様にしばしば使用される。
【0018】
顔料分散物の代わりに、例えば天然の微細な鉱石、鉱物、難溶性もしくは不溶性塩、ワックス粒子またはプラスチック粒子、染料、植物保護剤及び有害生物駆除剤、UV吸収剤、蛍光増白剤及び重合安定剤を固形物として含む分散物を製造することもできる。
【0019】
本発明の顔料調合物の成分(B)としては、水性顔料分散液の調製に適した慣用の分散剤及び界面活性剤またはこのような物質の混合物が使用される。通常、このためには、アニオン性、カチオン性、両性またはノニオン性界面活性化合物が使用される。特に、これらの中でも、一つまたはそれ以上の中鎖もしくは長鎖炭化水素鎖を有する分散剤が、並びに一部は、芳香族環基を有する分散剤も有効であることが判明した。多数の化合物の中で、この点で一つの選択のみを挙げるが、本発明による化合物の使用可能性はこれらの例に限定されない。例は、アルキルスルフェート、例えばラウリルスルフェート、ステアリルスルフェートまたはオクタデシルスルフェート、第一アルキルスルホネート、例えばドデシルスルホネート、及び第二アルキルスルホネート、特にC13〜C17−アルカンスルホネートナトリウム塩、アルキルホスフェート、アルキルベンゼンスルホネート、例えばドデシルベンゼンスルホン酸、並びにこれらの化合物の全ての塩である。更に、大豆レシチンも好適であるか、または脂肪酸及びタウリンもしくはヒドロキシエタンスルホン酸からなる縮合生成物、並びにアルキルフェノール、ヒマシ油ロジンエステル、脂肪アルコール、脂肪アミン、脂肪酸及び脂肪酸アミドのアルコキシル化生成物が使用され、これらのアルコキシル化生成物には、同様にイオン性末端基を供することができ、例えばスルホコハク酸半エステル、またはスルホン酸エステル、硫酸エステル及びリン酸エステル、並びにこれらの塩、すなわちスルホン酸塩、硫酸塩もしくはリン酸塩とすることができる。また、ポリエポキシドとアミンとの反応またはビスフェノール−Aもしくはビスフェノール−A誘導体とアミンとの反応によって得られるオキシアルキル化付加化合物、並びに同様に尿素誘導体も好適である。
【0020】
同様に、置換されているかまたは置換されていない長鎖もしくは短鎖アルキルフェノールからなる反応生成物、並びにこれらのポリマー性誘導体、例えばホルムアルデヒド−縮合生成物、すなわちノボラックも好適である。場合によっては置換されたフェノールに場合によっては置換されたスチレンを付加し、そしてエチレンオキシド及び/またはプロピレンオキシドと反応させることによって得られる非イオン性アルコキシル化スチレン−フェノール縮合物、並びにそれのイオン性に変性した誘導体、例えばスルホン酸エステル、硫酸エステル及びリン酸エステルとしてイオン性に変性した誘導体、並びにこれらの塩、すなわちスルホン酸塩、硫酸塩またはリン酸塩も挙げられる。加えて、成分(B)の界面活性化合物としては、リグニンスルホネート、並びにナフタレンスルホン酸及びホルムアルデヒドからなる重縮合物、またはアルキルアリールスルホン酸、ハロゲンアリールスルホン酸、スルホン化されたフェノールもしくはスルホン化されたナフトールとホルムアルデヒドとの重縮合物も適している。最後に、ポリマー性分散剤、例えば塩基を用いてビニル性酸構成要素を中和することによって溶液の状態にした溶解したポリアクリレートからなる水性アクリレート樹脂溶液、好ましくは5〜40重量%濃度のこのようなアクリレート樹脂溶液も好適である。これに使用されるポリアクリレートは、多くの場合に、30〜80モル%の割合のモノアルキレン芳香族類と、20〜70モル%の割合のアクリル酸及び/またはメタクリル酸及び/またはアクリル酸−及び/またはメタクリル酸−エステルとから本質的になるコポリマーである。使用されるポリアクリレートは、多くの場合に、1000〜100000g/モル、好ましくは2000〜50000g/モルの数平均分子量Mnを有する。
【0021】
成分(C)としては、少なくとも3価の、例えば3価、4価、5価または6価のアルコールのポリアルキレングリコールが挙げられ、これは、好ましくは分枝状であり、特に好ましくは星形に分枝状である。星形に分枝状の化合物とは、少なくとも一つの第四脂肪族C原子を有する化合物であると解される。適当なアルコールの例は、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、オリゴグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,2,3−ヘキサントリオール、ソルビトール、マンニトール、ペンタエリトリトール、及びジペンタエリトリトールである。上記のアルコールは、1モル当たり、1000モルまでのアルキレンオキシド、好ましくは4〜200モルのアルキレンオキシド、例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシド、n−ブチレンオキシド、イソブチレンオキシド、スチレンオキシドまたはこれらの混合物でアルコキシル化される。
【0022】
成分(C)として特に好ましいものは、次式(1)の化合物である。
【0023】
【化1】

【0024】
前記式中、
1、R2、R3は、互いに独立して、水素、分枝状もしくは非分枝状C1〜C20アルキル基もしくはC3〜C20シクロアルキル基、分枝状もしくは非分枝状C2〜C20アルケニル基もしくはC3〜C20シクロアルケニル基、ベンジル基またはフェニル基、好ましくはH、CH3またはC25であり、そして
mは、平均して、0〜100、好ましくは1〜60、特に好ましくは4〜25の数であり、
nは、平均して、0〜100、好ましくは0〜60、特に好ましくは0〜10の数であり、
pは、平均して、0〜100、好ましくは0〜60、特に好ましくは0〜10の数であり、
この際、m+n+pの合計は、少なくとも1、好ましくは少なくとも4、特に好ましくは15〜30である。
【0025】
上記式(1)の化合物は、ペンタエリトリトールを、少なくとも4倍モル量のアルコキシドでアルコキシル化することによって製造される。この際、当然に、様々な長さのアルコキシド鎖を有する混合物が生じるので、m、n及びpの数には、平均値のみを記載することができる。
【0026】
成分(D)に相当するポリグリコールアルキルエーテルは、好ましくは、次式(2)の化合物である。
【0027】
【化2】

【0028】
式中、
4は、置換されているかまたは置換されていない、非分枝状かまたは好ましくは分枝状のC2〜C20アルキル基またはC3〜C20シクロアルキル基、あるいは置換されているかまたは置換されていない、分枝状かまたは非分枝状のC2〜C20アルケニル基またはC3〜C20シクロアルケニル基であり、この際、置換基は、ハロゲン、アリール、アリール(C1〜C20)アルキル、C5〜C6シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリール(C1〜C20)アルキルまたはC1〜C20アルコキシの群からの1、2、3もしくは4個の基であり、
qは、1〜200、好ましくは50〜120の数であり、
5は、H、XM、あるいは置換されているかまたは置換されていない、非分枝状かまたは好ましくは分枝状のC2〜C20アルキル基またはC3〜C20シクロアルキル基、あるいは置換されているかまたは置換されていない、分枝状かまたは非分枝状のC2〜C20アルケニル基またはC3〜C20シクロアルケニル基であり、この際、置換基は、ハロゲン、アリール、アリール(C1〜C20)アルキル、C5〜C6シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリール(C1〜C20)アルキルまたはC1〜C20アルコキシの群からの1、2、3または4個の基であり、この際、
Xは、SO3-、SO2-、CH2COO-、PO32-またはPO3-を意味し、そして
Mは、H、一価の金属カチオン、二価の金属カチオン、NH4+、第二、第三もしくは第四アンモニウムイオン、またはこれらの組み合わせを意味する。
【0029】
成分(E)としては、ハイドロトロープ性保持剤が使用される。これには、場合によっては溶剤としても働くか、またはオリゴマー性もしくはポリマー性の化合物、例えばホルムアミド、尿素、テトラメチル尿素、ε−カプロラクタム、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、α−メチル−ω−ヒドロキシ−ポリエチレングリコールエーテル、ジメチルポリエチレングリコールエーテル、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ジメチルポリプロピレングリコールエーテル、エチレングリコール及びプロピレングリコールからなるコポリマー、ブチルグリコール、メチルセルロース、グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリン、N−メチルピロリドン、1,3−ジエチル−2−イミダゾリジノン、チオジグリコール、ベンゼンスルホン酸ナトリウム、キシレンスルホン酸ナトリウム、トルエンスルホン酸ナトリウム、クメンスルホン酸ナトリウム、ドデシルスルホン酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、サリチル酸ナトリウム、ブチルモノグリコール硫酸ナトリウム、セルロース誘導体、ゼラチン誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルイミダゾール、並びにビニルピロリドン、酢酸ビニル及びビニルイミダゾールからなるコポリマー及びターポリマー(この際、酢酸ビニル構成要素を有するポリマーは、次いで鹸化してビニルアルコールにすることができる)が適している。
【0030】
成分(F)は、植物もしくは動物由来の油脂、例えば牛脂、パーム核脂肪、ヤシ脂肪、ナタネ油、ヒマワリ油、アマニ油、パーム油、大豆油、ピーナッツ油及び鯨油、綿実油、トウモロコシ油、ケシ油、オリーブ油、ヒマシ油、コルザ油(Rueboel)、ベニバナ油、ソイビーン油、アザミ油、ヒマワリ油、ニシン油、イワシ油に相当する。飽和もしくは不飽和の高級脂肪酸、例えばパルミチン酸、カプリル酸、カプリン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、カプロン酸、カプリル酸、アラキン酸、ベヘン酸、パルミトレイン酸、ガドレイン酸、エルカ酸及びリシノール酸、並びにこれらの塩も慣用の添加剤である。
【0031】
成分(G)としては、顔料の濡れを助ける、例えばカチオン性、アニオン性、両性またはノニオン性化合物(湿潤剤)が使用される。増粘剤、防腐剤、粘度安定剤、粉砕助剤及びフィラーも使用される。更に別の慣用の添加剤は、沈降防止剤、光保護剤、酸化防止剤、脱ガス剤/消泡剤、泡減少剤、アンチケーキング剤、並びに粘度及びレオロジーに有利に影響を及ぼす添加剤であることができる。粘度の調節のための剤としては、例えばポリビニルアルコール及びセルロース誘導体などが挙げられる。同様に、粘着力及び耐摩耗性の向上のための成膜剤もしくは結合剤としての水溶性天然もしくは人工樹脂並びにポリマーも挙げられる。pH調節剤としては、有機もしくは無機塩基及び酸が使用される。好ましい有機塩基は、アミン類、例えばエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、ジイソプロピルアミン、アミノメチルプロパノール、またはジメチルアミノメチルプロパノールである。好ましい無機塩基は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムまたはアンモニアである。
【0032】
顔料調合物の製造に使用される水、すなわち成分(H)は、好ましくは脱塩水または蒸留水の形で使用される。飲料水(水道水)及び/または天然水も使用できる。
【0033】
本発明の更に別の対象は、本発明の顔料調合物の製造方法であって、粉末、顆粒物または水性プレスケーキの形の成分(A)を、水(H)並びに成分(B)、(C)及び(D)の存在下に分散し、次いで場合によっては水(H)、場合によっては及び成分(E)、(F)及び(G)のうちの一つまたはそれ以上を混合し、そして場合によっては、得られた水性顔料分散液を、水(H)を用いて希望の濃度に調節することを特徴とする前記方法である。好ましくは、成分(B)、(C)及び(D)、場合によっては及び成分(E)、(F)及び(G)のうちの一つまたはそれ以上を先ず混合、均一化し、次いで成分(A)を、この混合物中に混ぜ入れて、顔料をペースト化しそして予備分散する。次いで、使用する顔料の粒の硬さに応じて、場合よっては冷却下に、粉砕もしくは分散装置を用いて、微分散もしくは微細化する。このためには、攪拌機、ディスソルバ(鋸歯攪拌機)、ローター・ステーターミル、ボールミル、攪拌ボールミル、例えばサンドミル及びビーズミル、高速ミキサー、混練装置、ロールミルまたは高性能ビーズミルを使用することができる。顔料の微分散もしくは粉砕は、希望の粒度分布まで行われ、そして0〜100℃の範囲の温度、有利には10〜70℃の温度、好ましくは20〜60℃の温度で行うことができる。微分散の後は、顔料調合物を、水(H)、好ましくは脱イオン水または蒸留水で更に希釈することができる。
【0034】
本発明の顔料調合物は、全ての種類の天然もしくは合成材料の顔料着色及び着色に、特に水性塗料、エマルションペイント及び着色用ラッカー(分散ラッカー)の顔料着色及び着色に適している。更に、本発明の顔料調合物は、全ての種類の高分子量材料、例えば天然及び合成繊維材料、好ましくはセルロース繊維の着色に、及びパルプの着色、並びに積層材の着色に適している。更に別の用途は、印刷インキ、例えば繊維材料用印刷インキ、フレキソ印刷用インキ、装飾用インキまたは凹版印刷用インキ、壁紙用着色料、水で希釈可能な塗料、木材保護系、ビスコース紡糸着色料、ラッカー、ソーセージケーシング、種、肥料、ガラス、特にガラスボトルの製造に、並びに屋根瓦のバルク着色、漆喰、コンクリート、木材着色用媒染剤、色鉛筆の芯、フェルトペン、ワックス、パラフィン、製図用インキ、ボールペン用ペースト、チョーク、洗剤及び洗浄剤、靴の手入れ剤、ラテックス製品、研磨剤の着色に、並びに全ての種類のプラスチックもしくは高分子材料の着色である。高分子有機材料は、例えばセルロースエーテル及びセルロースエステル、例えばエチルセルロース、ニトロセルロース、セルロースアセテートまたはセルロースブチレート、天然樹脂もしくは合成樹脂、例えば重合樹脂または縮合樹脂、例えばアミノプラスト、特に尿素−及びメラミンホルムアルデヒド樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、フェノプラスト、ポリカーボネート、ポリオレフィン、例えばポリスチレン、ポリビニルクロライド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリルニトリル、ポリアクリル酸エステル、ポリアミド、ポリウレタン、またはポリエステル、ゴム、カゼイン、ラテックス、シリコーン、シリコーン樹脂の個々のものまたは混合物である。
【0035】
更に、本発明の顔料調合物は、全ての慣用のインクジェットプリンター、特にバブルジェット法もしくはピエゾ法に基づくインクジェットプリンターに使用する印刷インキの製造に適している。これらの印刷インキを用いて、紙、天然もしくは合成繊維材料、フィルム及びプラスチックに印刷することができる。加えて、本発明の顔料調合物は、様々な種類の被覆されたもしくは被覆されていない基材、すなわち例えば、厚紙、ボール紙、木材、及び木材加工製作材料、金属製材料、半導体材料、セラミック材料、ガラス、ガラス繊維及びセラミック繊維、無機材料、コンクリレート、皮革、食品、化粧料、皮膚及び毛髪の印刷、プリント、着色に使用することができる。この際、この基材は、二次的に平面に広がるか、または立体的に広がる、すなわち三次元の形であることができ、全体がもしくは一部のみ印刷もしくは被覆されていることができる。
【0036】
更にまた、本発明の顔料調合物は、電子写真用トナー及び現像剤、例えば一成分もしくは二成分粉末トナー(一成分もしくは二成分現像剤とも称される)、磁気トナー、液体トナー、ラテックストナー、重合トナー並びに特殊トナー中の着色剤としても適している。この際、典型的なトナーバインダーは、重合樹脂、重付加樹脂及び重縮合樹脂、例えばスチレン樹脂、スチレンアクリレート樹脂、スチレンブタジエン樹脂、アクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール−エポキシド樹脂、ポリスルホン、ポリウレタンの個々のものまたは組み合わせ、並びにポリエチレン及びポリプロピレンであり、これらは、更に別の成分、例えば荷電制御剤、ワックスまたは流動補助剤を含むことができるか、またはこれらの添加剤で後から改良してもよい。
【0037】
更に、本発明の顔料調合物は、粉末及び粉体塗料、特に物品、例えば金属製、木製、プラスチック製、ガラス製、セラミック製、コンクリート製、繊維材料製、紙製またはゴム製の物品の表面被覆に使用される、摩擦電気的もしくは動電気的(elektrokinetisch)に吹きつけ可能な粉体塗料のための着色剤として適している。
【0038】
更に、本発明の顔料調合物は、インキ、好ましくはインクジェット用インキ、例えば水性もしくは非水性(“溶剤系”)のインクジェット用インキ、マイクロエマルションインキ、UV硬化性インキに、並びにホットメルト法に従い機能するインキに着色剤として適している。インクジェット用インキは、一般的に、本発明の顔料調合物を合計して0.5〜15重量%、好ましくは1.5〜8重量%の割合(乾質基準で計算)で含む。マイクロエマルションは、有機溶剤、水、場合によっては及び追加のハイドロトロープ物質(インターフェースメディエータ(Grenzflaechenvermittler))に基づく。マイクロエマルションインキは、本発明の顔料調合物を0.5〜15重量%、好ましくは1.5〜8重量%の割合で、水を5〜99重量%の割合で、及び有機溶剤及び/またはハイドロトロープ性化合物を0.5〜94.5重量%の割合で含む。“溶剤系”インクジェットインキは、好ましくは、本発明の顔料調合物を0.5〜15重量%、有機溶剤及び/またはハイドロトロープ化合物を85〜99.5重量%の割合で含む。UV硬化性インキは、本質的に、本発明の顔料調合物0.5〜30重量%、水0.5〜95重量%、有機溶剤または溶剤混合物0.5〜95重量%、放射線硬化性バインダー0.5〜50重量%、場合によっては及び光開始剤0〜10重量%を含む。ホットメルトインキは、多くの場合に、室温では固体であるが、加温されると液状になるワックス、脂肪酸、脂肪アルコールまたはスルホンアミドに基づく、この際、好ましい溶融範囲は、約60℃〜約140℃である。ホットメルト型インクジェットインキは、例えば、ワックス20〜90重量%、及び本発明の顔料調合物1〜10重量%から本質的になる。更に、追加のポリマー(“染料溶解剤”として)0〜20重量%、分散助剤0〜5重量%、粘度調節剤0〜20重量%、可塑剤0〜20重量%、粘着剤0〜10重量%、透明性安定剤(例えばワックスの結晶化を防ぐ剤)0〜10重量%、及び酸化防止剤0〜2重量%も含まれていることができる。
【0039】
更に、本発明の顔料調合物は、“フラットパネルディスプレー”用のカラーフィルターのための着色剤、加法混色及び減法混色のための着色剤、更に“フォトレジスト”のための着色剤、並びに電子インキ(“エレクトロニックインキ”または“e−インキ”)のための着色剤として、または電子ペーパー(“エレクトロニックペーパー”または“e−ペーパー”)のための着色剤としても適している。
【実施例】
【0040】
顔料調合物の評価
色強度及び色相の測定は、DIN55986に従い行った。“ラブアウト試験(Rub-Out-Test)”のために、エマルションペイントまたはラッカーを、顔料調合物と混合した後、ペイントチャートに塗布した。次いで、このペイントチャートの下の方の部分を指で擦った。この際、擦った面が、それの隣の擦っていない面と比べて色が強いかまたは明るい場合に、馴染みが悪かった(“ラブアウト試験”は、ドイツ特許出願公開第2 638 946号明細書に記載されている)。色のデータ及び着色すべき媒体との馴染みの良さは、八つまでの異なる市販の白色分散物及び二つまでの異なる市販のラッカーに基づいて、求めた。耐乾性の評価は、顔料調合液を、点滴板の窪みに満たすことによって行った。分散液の評価は、1時間、4時間、8時間、24時間及び48時間後に行った。この際、皮膜形成及び全面乾燥を評価した。粘度は、Haake社のコーン・プレート粘度計(Roto Visco 1)を用いて、20℃で測定した(チタニウム製コーン:φ60mm、1°)。この際、0〜200s-1の範囲の剪断速度に対する粘度の依存性を試験した。粘度は、60s-1の剪断速度で測定した。
【0041】
分散液の貯蔵安定性の評価のためには、調合物の製造直後の粘度、50℃で四週間後の粘度、及び0℃未満の人工気候室中で貯蔵した後の粘度を測定した。
顔料調合物の製造
粉末、顆粒物またはプレスケーキとしての顔料を、分散剤及び他の添加物と一緒に脱イオン水中でペースト化し、次いでディスソルバ(例えば、VMA−Getzmann GmbH製、AE3−M1型)または他の適当な装置を用いて、均一化、予備分散した。それに次ぐ微分散を、ビーズミル(例えばVMA−Getzmann社のAE3−M1)または他の適当な分散装置を用いて行った。この際、d=1mmのサイズのシリカザイト(Siliquarzit)ビーズまたはジルコニウム混合酸化物ビーズを用いて冷却しながら、希望の色強度及び色になるまで粉砕した。次いで、この分散液を、脱イオン水を用いて希望の顔料濃度に調節し、粉砕媒体を分離し、そして顔料調合物を単離した。
【0042】
以下の例に記載の顔料調合物を、上記の方法に従い製造した。この際、各成分は、各々100部の顔料調合物が生ずるように、以下に記載の量で使用した。以下の例では、部は重量部を意味する。
【0043】
【表1】

【0044】
上記顔料調合物は、高い色強度を有し、そして非常に凝集安定性が高い。これは、六種の異なる市販の白色分散物中に、容易な分散性の下に非常に良好に配合することができる。ラブアウト試験では、全ての場合において、擦った面と未処理の面との間で比較して色強度の違いは生じない。それ故、該調合物は、試験した分散物に対して非常に馴染みがよい。該顔料調合物は、優れたレオロジー性を有し、非常に流動性が良く、貯蔵安定性が高いことが分かる。製造後の粘度は0.58Pa.sである。更に、該調合物は、24時間後に初めて乾燥が始まるので、良好な耐乾性を有する。
【0045】
【表2】

【0046】
上記顔料調合物は、標準の分散物に相当する色特性を有し、そして凝集安定性が非常に高い。これは、六種の異なる白色分散物中に、容易な分散性の下に非常に良好に配合することができる。ルブアウト試験では、全ての場合において、擦った面と未処理の面とを比較して、色強度の違いは生じない。それ故、該調合物は、試験した分散物に対し非常に馴染みがよい。顔料調合物は、無機顔料ペーストとして優れたレオロジー性を有し、そして非常に流動性が良く、貯蔵安定性が高いことが分かる。製造後の粘度は2.3Pa.sである。更に、該調合物は、24時間後に初めて乾燥し始めるために、良好な耐乾性を有する。
【0047】
【表3】

【0048】
【表4】

【0049】
上記顔料調合物は、標準の分散物に相当する色特性を有し、そして凝集安定性が非常に高い。これは、六種の異なる白色分散物中に、容易な分散性の下に非常に良好に配合することができる。ルブアウト試験では、全ての場合において、擦った面と未処理の面とを比較して色強度の違いは生じない。それ故、該調合物は、試験した分散物に対して馴染みが非常に良い。該顔料調合物は、無機顔料ペーストとして優れたレオロジー性を有し、そして流動性が良好で貯蔵安定性が高いことが分かる。製造後の粘度は1.9Pa.sである。更に、該調合物は、24時間後に初めて乾燥し始めるため、良好な耐乾性を有する。
【0050】
【表5】

【0051】
上記顔料調合物は、標準品に相当する色特性を有する。これは、六種の異なる白色分散物中に、容易な分散性の下に非常に良好に配合することができる。ルブアウト試験では、全ての場合において、擦った面と未処理の面とを比較して色強度の違いは生じず、それ故、凝集現象は検出できない。それ故、該調合物は、試験した分散物に対し全般的に馴染みが良い。該顔料調合物は、優れたレオロジー性を有し、流動性が良好で貯蔵安定性が高いことが分かる。製造後の粘度は2.0Pa.sである。更に、該調合物は、24時間後に初めて乾燥し始めるので、良好な耐乾性を有する。
【0052】
【表6】

【0053】
上記顔料調合物は、標準の分散物に相当する色特性を有し、そして凝集安定性が非常に高い。これは、六種の異なる白色分散物中に、容易な分散性の下に非常に良好に配合することができる。ルブアウト試験では、全ての場合において、擦った面と未処理の面とを比較して色強度の違いは生じない。それ故、該調合物は、試験した分散物に対して非常に馴染みが良い。該顔料調合物は、無機顔料ペーストとして優れたレオロジー性を有し、そして流動性が良好で貯蔵安定性が高いことが分かる。製造後の粘度は1.9Pa.sである。更に、該調合物は、24時間後に初めて乾燥し始めるので、耐乾性が良好である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(A) 少なくとも一種の有機顔料及び/または無機顔料、
(B) 分散剤及び/または界面活性剤、
(C) 三価またはより高い価数のアルコキシル化アルコール、
(D) ポリグリコールアルキルエーテル、
(E) 場合によっては、ハイドロトロープ性オリゴマー及び/またはポリマー、
(F) 場合によっては、脂肪、油または脂肪酸、
(G) 場合によっては、水性顔料分散物の製造に慣用の更に別の添加剤、及び
(H) 水、
を含む、水性顔料調合物。
【請求項2】
成分(A)の有機顔料が、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、レーキ化アゾ顔料、β−ナフトール顔料、ナフトールAS顔料、ベンズイミダゾロン顔料、ジスアゾ縮合顔料、アゾ顔料金属錯体顔料であるか、またはフタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、チオインディゴ顔料、アンタントロン顔料、アントラキノン顔料、フラバントロン顔料、インダントロン顔料、イソビオラントロン顔料、ピラントロン顔料、ジオキサジン顔料、キノフタロン顔料、イソインドリノン顔料、イソインドリン顔料及びジケトピロロピロール顔料の群からの多環式顔料であるか、またはカーボンブラックであることを特徴とする、請求項1の顔料調合物。
【請求項3】
成分(C)のアルコールが分枝状、特に星形に分枝状であることを特徴とする、請求項1または2の顔料調合物。
【請求項4】
成分(C)のアルコールが、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、オリゴグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,2,3−ヘキサントリオール、ソルビトール、マンニトール、ペンタエリトリトール及びジペンタエリトリトールの群から選択され、そして1モル当たり、1000モルまでのアルキレンオキシドでアルコキシル化されていることを特徴とする、請求項1〜3の一つまたはそれ以上の顔料調合物。
【請求項5】
成分(C)が、次式(1)で表される化合物であることを特徴とする、請求項1〜4の一つまたはそれ以上の顔料調合物。
【化1】

式中、
1、R2、R3は、互いに独立して、水素、C1〜C20アルキル、C3〜C20シクロアルキル、C2〜C20アルケニル、C3〜C20シクロアルケニル、フェニルまたはベンジルであり、
mは、平均して0〜100の数であり、
nは、平均して0〜100の数であり、
pは、平均して0〜100の数であり、
この際、m+n+pの合計は少なくとも1である。
【請求項6】
成分(D)が以下の式(2)の化合物であることを特徴とする、請求項1〜5の一つまたはそれ以上の顔料調合物。
【化2】

式中、
4は、置換されているかまたは置換されていない、非分枝状または好ましくは分枝状のC2〜C20アルキル基またはC3〜C20シクロアルキル基、あるいは置換されているかまたは置換されていない、分枝状または非分枝状のC2〜C20アルケニル基またはC3〜C20シクロアルケニル基であり、この際、置換基は、ハロゲン、アリール、アリール(C1〜C20)アルキル、C5〜C6シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリール(C1〜C20)アルキルまたはC1〜C20アルコキシの群からの1、2、3または4個の基であり、
qは、1〜200、好ましくは50〜120の数であり、
5は、H、XM、または置換されているかもしくは置換されていない、非分枝状もしくは好ましくは分枝状のC2〜C20アルキル基またはC3〜C20シクロアルキル基、あるいは置換されているかもしくは置換されていない、分枝状もしくは非分枝状のC2〜C20アルケニル基またはC3〜C20シクロアルケニル基であり、この際、置換基は、ハロゲン、アリール、アリール(C1〜C20)アルキル、C5〜C6−シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリール(C1〜C20)アルキルまたはC1〜C20アルコキシの群からの1、2、3または4個の基であり、この際、
Xは、SO3-、SO2-、CH2COO-、PO32-、またはPO3-を意味し、そして
Mは、H、一価の金属カチオン、二価の金属カチオン、NH4+、第二、第三もしくは第四アンモニウムイオン、またはこれらの組み合わせを意味する。
【請求項7】
成分(A)を5〜80重量%の割合で含む、請求項1〜6の一つまたはそれ以上の顔料調合物。
【請求項8】
成分(C)を0.1〜30重量%の割合で含む、請求項1〜7の一つまたはそれ以上の顔料調合物。
【請求項9】
各々、顔料調合物の総重量を基準にして、
成分(A) 5〜80重量%、
成分(B) 0.1〜30重量%、
成分(C) 0.1〜30重量%、
成分(D) 0.1〜20重量%、
成分(E) 0〜20重量%、
成分(F) 0〜10重量%、
成分(G) 0〜30重量%、
成分(H) 残部の水
を含む、請求項1〜8の一つまたはそれ以上の顔料調合物。
【請求項10】
請求項1〜9の少なくとも一つの顔料調合物の製造方法であって、粉末、顆粒物または水性プレスケーキの形の成分(A)を、水(H)、並びに成分(B)、(C)及び(D)の存在下に分散させ、場合によっては次いで、水(H)、場合によっては及び成分(E)、(F)及び(G)のうちの一つまたはそれ以上を混合し、場合によっては及び得られた水性顔料分散液を水(H)と混合することを特徴とする、上記方法。
【請求項11】
天然もしくは合成材料の顔料着色のための、請求項1〜9の一つまたはそれ以上の顔料調合物の使用。
【請求項12】
水性塗料、エマルションペイント及び着色用ラッカー、水で希釈可能なラッカー、壁紙用着色料及び印刷インキの顔料着色のための、請求項11の使用。
【請求項13】
天然または合成繊維材料、セルロース繊維の顔料着色、パルプの着色及び積層材料の着色のための、並びに印刷インキ、インクジェットインキ、電子写真用トナー、粉末塗料、カラーフィルター、電子インキ及び“エレクトロニックペーパー”、カラーフィルター、木材保護系、ビスコース紡糸着色剤、ソーセージケーシング、種、肥料、ガラスボトルの製造のための、並びに屋根瓦のバルク着色のための、漆喰、コンクリート、木材着色用媒染剤、色鉛筆の芯、フェルトペン、ワックス、パラフィン、製図用インキ、ボールペン用ペースト、チョーク、洗剤、洗浄剤、靴の手入れ剤、ラテックス製品、研磨剤の着色に、並びにプラスチックの着色のための、請求項11の使用。

【公表番号】特表2009−534506(P2009−534506A)
【公表日】平成21年9月24日(2009.9.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−506926(P2009−506926)
【出願日】平成19年2月28日(2007.2.28)
【国際出願番号】PCT/EP2007/001711
【国際公開番号】WO2007/124803
【国際公開日】平成19年11月8日(2007.11.8)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.バブルジェット
【出願人】(398056207)クラリアント・ファイナンス・(ビーブイアイ)・リミテッド (182)
【Fターム(参考)】