顔料分散剤、顔料組成物およびカラーフィルター用着色剤
【課題】インキ中などに分散した顔料粒子の凝集を防止し、流動性に優れ、安定した上記インキなどの製造を可能にする顔料分散剤の提供。
【解決手段】下記の一般式（Ｉ）で表される化合物、またはその金属塩あるいはそのアンモニウム塩もしくはアミン塩からなることを特徴とする顔料分散剤およびそれを用いた顔料組成物。
（Ｘは水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基、Ｒ1は水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基、Ｒ2はアラルキル基あって、これらは置換基を含んでいても良い。ｎは化合物へのスルホン酸基の平均導入個数であり、０．５〜２の数である。）
【解決手段】下記の一般式（Ｉ）で表される化合物、またはその金属塩あるいはそのアンモニウム塩もしくはアミン塩からなることを特徴とする顔料分散剤およびそれを用いた顔料組成物。
（Ｘは水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基、Ｒ1は水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基、Ｒ2はアラルキル基あって、これらは置換基を含んでいても良い。ｎは化合物へのスルホン酸基の平均導入個数であり、０．５〜２の数である。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顔料分散剤およびそれを用いた顔料組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、顔料を、塗料、グラビアインキ、オフセットインキなどのビヒクルに混合分散させる際には、顔料を安定してビヒクル中に分散させることが難しく、ビヒクル中に一旦分散した微細な顔料粒子は、そのビヒクル中で凝集する傾向があり、その結果、顔料が分散されたビヒクルの粘度の上昇、あるいは該顔料が分散されたビヒクルを使用したインキや塗料の着色力の低下や塗膜のグロスの低下などを生ずることとなる。即ち、分散安定性や流動性に優れた顔料分散液、記録用インキなどの開発が求められている（特許文献１および２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１７２５２２公報
【特許文献２】特開２００１−２７１００４公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明の目的は、印刷インキ（オフセットインキ、グラビアインキなど）、各種塗料、顔料捺染剤、電子写真用乾式トナーまたは湿式トナー、インクジェット記録用インキ、熱転写記録用インキ、筆記用具用インキ、カラーフィルター用着色剤などの製造に際し、これらのインキ中などに分散した顔料粒子の凝集を防止し、流動性に優れ、安定した上記インキなどの製造を可能にする顔料分散剤を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、下記の一般式（Ｉ）で表される化合物、またはその金属塩あるいはそのアンモニウム塩もしくはアミン塩からなることを特徴とする顔料分散剤（以下単に「分散剤」という）およびそれを用いた顔料組成物を提供する。
【０００６】
（ただし、一般式（Ｉ）中のＸは水素原子、ハロゲン原子またはアルキル基であり、Ｒ1は水素原子、アルキル基、アリール基またはアラルキル基であり、Ｒ2はアラルキル基であって、これらは置換基を含んでいてもよく、ｎは化合物へのスルホン酸基の平均導入個数であり、０．５〜２の数である。）
【発明の効果】
【０００７】
本発明の分散剤は、印刷インキ（オフセットインキ、グラビアインキなど）、各種塗料、プラスチック、顔料捺染剤、電子写真用乾式トナーまたは湿式トナー、インクジェット記録用インキ、熱転写記録用インキ、カラーフィルター用レジスト、筆記具用インキなどの各用途での全てのビヒクルに対し、有機顔料および無機顔料を含めた全ての顔料において、インキおよび塗料などの流動性を著しく改善し、顔料粒子の凝集を防止し、優れた光沢と鮮明性を示す着色された物品を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に好ましい実施の形態を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。本発明の分散剤は、その構造中に、黄色〜赤紫色のアントラキノニルアミノトリアジン構造を有することに特徴があり、本発明の分散剤は種々の顔料に対する優れた親和性を有しており、広範囲の顔料の分散に使用可能である。また、本発明の分散剤は優れた顔料分散効果を有していることより、種々の用途において使用される着色剤の製造に使用することができる。
【０００９】
本発明の分散剤は、例えば、特公昭４６−３３２３２号公報、特公昭４６−３３２３３号公報および特公昭４６−３４５１８号公報などに開示されている製造方法、あるいはそれに準ずる方法で製造することができる。例えば、前記一般式（Ｉ）で表される分散剤は、置換基を有していてもよい１−アミノアントラキノン２モルと、塩化シアヌル１モルとをｏ−ジクロルベンゼンなどの不活性な溶媒中、１３０℃〜１７０℃で２〜６時間反応させ、さらにスルホン酸基を持たない芳香族アミン１モルを添加して１５０℃〜１７０℃で３〜４時間反応させ、次いで生成物を発煙硫酸などのスルホン化剤でスルホン化させることによって得ることができる。
【００１０】
前記一般式（Ｉ）の化合物の製造に使用される芳香族アミンとしては、例えば、ベンジルアミン、ジベンジルアミン、フェネチルアミンなどが挙げられる。
【００１１】
また、前記一般式（Ｉ）で示される化合物と金属塩を形成する金属としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋなどのアルカリ金属、Ｃａ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｎｉなどの多価金属が挙げられる。また、前記一般式（Ｉ）で示される化合物とアミン塩を形成するアミンとしては、例えば、アンモニア、（モノ、ジまたはトリ）アルキルアミン類、置換または未置換のアルキレンジアミン類、アルカノールアミン類、アルキルアンモニウムクロライドなどが挙げられる。
【００１２】
本発明の分散剤の顔料に対する配合割合は、顔料１００質量部に対して、０．０５〜４０質量部の割合が好ましく、さらに好ましくは０．１〜１０質量部の割合である。分散剤の配合割合が少なすぎると、目的とする分散剤の効果が十分に得られにくくなる。また、分散剤の配合割合が多すぎると、多く用いただけの効果が得られず、逆にその結果、得られた顔料組成物を使用した塗料やインキのビヒクルの諸物性の低下をもたらし、さらには、分散剤自体の持つ色によって、分散されるべき顔料の色相が大きく変化してしまう。
【００１３】
本発明の分散剤の使用によって分散効果が得られる顔料としては、例えば、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、ジアントラキノニル系顔料、イソインドリノン系顔料、ペリレン・ペリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、インダンスロン系顔料、フラバンスロン系顔料、アンサンスロン系顔料、ピランスロン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、建染染料系顔料、塩基性染料系顔料などの有機顔料、および酸化チタン、カーボンブラック、紺青、群青、弁柄、鉄黒、亜鉛華、黄鉛、複合酸化物顔料などの無機顔料が挙げられる。これらの中でも、特にC.I.Pigment Red 245、C.I.Pigment Red 254、C.I.Pigment Red 177、C.I.Pigment Green 36、C.I. Pigment Green 7およびC.I.Pigment Green 58から選ばれる顔料が好ましい。
【００１４】
また、本発明の分散剤の使用方法は、特に制限されないが、例えば、次のような方法が挙げられる。
１．顔料と分散剤とを予め公知の方法で混合し、得られた顔料組成物をビヒクルなどに添加して顔料をビヒクル中に分散させる。
２．ビヒクルなどに顔料を分散させる際、ビヒクルなどに顔料と分散剤を所定の割合で別々に添加してビヒクル中に分散させる。
３．顔料と分散剤をそれぞれ別々にビヒクルなどに分散させた後、得られた各分散液を所定の割合で混合する。
４．ビヒクルなどに顔料を分散させて得られた分散液に、分散剤を所定の割合で添加して顔料を分散させる。などの方法があり、いずれの方法においても目的とする顔料分散効果が得られる。ただし、より効果的には、上記１または２の方法が望ましい。
【００１５】
本発明の分散剤を含んだ顔料組成物は、顔料と分散剤とを従来公知の種々の方法により混合して製造することができ、製造方法は特に限定されない。例えば、顔料粉末と分散剤の粉末とを分散機を使用せずに混合する方法；顔料と分散剤とをニーダー、ロール、アトライターなどの各種分散機で機械的に混合する方法；水系または有機溶剤系などの顔料のサスペンションに、本発明の分散剤を溶解または微分散させた液を添加および混合し、顔料表面に分散剤を均一に沈着させる方法；硫酸などの強い溶解力を持つ溶媒に顔料および分散剤を溶解した後、水などの貧溶剤によって両者を共析出させる方法などがある。このように、顔料組成物を調製する場合、分散剤は、溶液、スラリー、ペーストおよび粉末のどの形態で使用してもよく、いずれの形態でも本発明の効果を発現させることができる。
【００１６】
また、本発明の分散剤は、単独または２種以上を組み合わせて使用することができるだけでなく、従来公知の分散剤、例えば、ロジン、高分子分散剤、界面活性剤または極性基を導入した顔料誘導体などと併用することもできる。本発明の顔料組成物の用途は、特に限定されず、例えば、各種印刷インキ、塗料、プラスチック、顔料捺染剤、電子写真用乾式トナーまたは湿式トナー、インクジェット記録用インキ、熱転写記録用インキ、筆記具用インキ、カラーフィルターなどの種々の用途に着色剤として用いることができる。特に、本発明の顔料組成物は、顔料の高分散性が要求されるカラーフィルター用着色剤として有用である。
【００１７】
一般に、カラーフィルター用着色剤は、顔料を、例えば、感光性ポリアクリレート系樹脂、感光性ポリアミド系樹脂、感光性ポリイミド系樹脂など、あるいは不飽和ポリエステル系樹脂などの感光性樹脂ワニス、またはこれらにさらに反応希釈剤としてのモノマーが加えられたワニスに高分散させて製造される。その際、本発明の分散剤を使用するか、または本発明の顔料組成物を使用することで、分散安定性が高く、高透過率のカラーフィルター用着色剤が得られる。例えば、特開平１０−３３８８３２号公報には、顔料に、顔料誘導体およびカチオン性高分子分散剤を配合して、カラーフィルター用着色剤として使用することが記載されているが、上記顔料誘導体に代えて本発明の分散剤を使用することにより、顔料の分散安定性が高く、かつ高透過率のカラーフィルター用着色剤を製造することができる。
【００１８】
以下に一般式（Ｉ）で表される化合物の具体例を示す。ただし、本発明においてはこれらに限定されるものではない。
【００１９】
【実施例】
【００２０】
次に合成例、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、文中の「部」または「％」とあるのは質量基準である。
【００２１】
［合成例１］
ｏ−ジクロロベンゼン１，１００部に、７３部の１−アミノアントラキノンと３０部の塩化シアヌルとを加え、１７０℃で５時間攪拌する。冷却後、３０部のベンジルアミンを添加して１８０℃で５時間攪拌する。冷却後濾過し、アルコール洗浄、次いで水で洗浄および乾燥して、２，４−ビス（１−アントラキノニルアミノ）−６−ベンジルアミノ−１，３，５−トリアジン９２部を得た。次いで、この化合物９２部を５％発煙硫酸８００部に１０℃以下で添加し、その後３０℃で５時間反応させる。冷却後、反応混合物を２，５００部の氷水中に析出させ、濾過および水洗した。硫黄の元素分析の結果より１分子あたり平均０．９個のスルホン酸基が導入されている下記の分散剤（Ａ）９９部を得た。
【００２２】
【００２３】
［合成例２］
ｏ−ジクロロベンゼン１，１００部に、７３部の１−アミノアントラキノンと３０部の塩化シアヌルとを加え、１７０℃で５時間攪拌する。冷却後、２５部のジベンジルアミンを添加して１８０℃で５時間攪拌する。冷却後濾過し、アルコール洗浄、次いで水で洗浄および乾燥して、２，４−ビス（１−アントラキノニルアミノ）−６−ジベンジルアミノ−１，３，５−トリアジン９４部を得た。次いで、この化合物９４部を５％発煙硫酸８００部に１０℃以下で添加し、その後３０℃で５時間反応させる。冷却後、反応混合物を２，５００部の氷水中に析出させ、濾過および水洗した。硫黄の元素分析の結果より１分子あたり平均１．８個のスルホン酸基が導入されている下記の分散剤（Ｂ）１０５部を得た。
【００２４】
【００２５】
［実施例１および２］
本発明の分散剤の効果を評価するために、下記配合（１）のグラビアインキを作製した。
配合（１）
・顔料 ９．５部
・分散剤（Ａ）または（Ｂ） ０．５部
・硝化綿ワニス １６．０部
・ポリアミドワニス ２０．０部
・シンナー ５４．０部
顔料としてナフトールＡＳ系モノアゾ顔料（C.I.Pigment Red 146）を用い、それぞれ合成例１および２で得られた分散剤（Ａ）（実施例１）または（Ｂ）（実施例２）を使用して、上記の配合成分を容器に入れ、ガラスビーズを加えてペイントコンディショナーにて分散させ、２種のグラビア用ポリアミドインキを作製した。
【００２６】
［比較例１］
分散剤を使用せずにC.I.Pigment Red 146を１０．０部使用する以外は実施例１および２と同様の操作を行って、分散剤が未添加のグラビア用ポリアミドインキを作製した。
【００２７】
実施例１および２のグラビア用ポリアミドインキの粘度および該インキを塗布した展色面のグロスを、比較例１のインキの場合と比較した。それぞれのインキの粘度および展色面のグロスは、下記の方法に従って測定し、比較例１のインキとの相対評価を行なった。
【００２８】
粘度：Ｂ型粘度計を用いて、室温（２５℃）、３０ｒｐｍの条件で測定した。
グロス：バーコーター（巻線の太さ０．１５ｍｍ）を使用して、ポリプロピレンフィルムに展色し、展色面のグロスを目視およびグロスメーターにて比較した。なお、グロスの高いものを良好とし、下記の指標で表示した。
○：良好
△：やや良好
×：不良
以上の結果を表２に示す。
【００２９】
［実施例３（顔料組成物１の調製）］
水１，０００部にC.I.Pigment Red 146を１９．０部加えて分散させ、スラリー化する。そこに、水５０部に合成例１で得られた分散剤（Ａ）１．０部および苛性ソーダ０．１部を分散させてスラリー化したものを加える。その混合スラリーを７０℃まで加熱し、ｐＨを４〜５に補正する。２０分間撹拌した後、濾過、乾燥、粉砕して、本発明の顔料組成物（１）１９．９部を得た。実施例１および２の配合（１）における顔料および分散剤の全量を上記の顔料組成物（１）１０．０部に代え、その他は実施例１と同様にしてグラビア用ポリアミドインキ（１）を作製した。
【００３０】
［実施例４（顔料組成物２の調製）］
分散剤（Ａ）の代わりに、合成例２で得られた分散剤（Ｂ）を用いる以外は、実施例３と同様の操作を繰り返し、顔料組成物（２）を得た。実施例１および２の配合（１）の顔料および分散剤の全量を、上記の顔料組成物（２）の１０．０部に代え、他は同様にしてグラビア用ポリアミドインキ（２）を作製した。
【００３１】
これらのインキ（１）および（２）について、実施例１と同様にしてインキの粘度および展色面のグロスを、比較例１のインキの場合と比較した。その結果を表２に示す。
【００３２】
【００３３】
表２に示したように、本発明の分散剤（Ａ）および（Ｂ）を添加したインキ（１）および（２）において優れた顔料の分散効果が認められた。これらのインキ（１）および（２）は１週間放置後に粘度を測定しても、比較例１のインキの場合に比べて、粘度の上昇は殆ど認められなかった。また、顔料組成物としてではなく、ビヒクルに顔料と分散剤を別々に添加したものを混合して分散させた場合にも、上記同様に充分な分散剤の効果が得られた。
【００３４】
［実施例５および６（顔料組成物３および４の調製）］
C.I.Pigment Red 146の代わりにジケトピロロピロール顔料（C.I.Pigment Red254）を用い、それぞれ分散剤（Ａ）および（Ｂ）を用いた他は、実施例３と同様の操作を繰り返し、顔料組成物（３）および（４）を得た。
【００３５】
［実施例７および８（顔料組成物５および６の調製）］
C.I.Pigment Red 146の代わりに銅フタロシアニングリーン顔料（C.I.PigmentGreen 36）を用い、それぞれ分散剤（Ａ）および（Ｂ）を用いた他は、実施例３と同様の操作を繰り返し、顔料組成物（５）および（６）を得た。
【００３６】
以上の顔料組成物（３）〜（６）をそれぞれ用い、分散剤の効果を評価するために、下記配合（２）のグラビア用ウレタンインキを作製した。
配合（２）
・顔料組成物（３）〜（６） １０．０部
・硝化綿ワニス ５．０部
・ポリウレタンワニス ３５．０部
・シンナー ５０．０部
上記の配合成分を容器に入れ、スチールボールを加えてペイントコンディショナーにて分散させ、グラビア用ウレタンインキ（３）〜（６）を作製した。
【００３７】
［比較例２および３］
顔料組成物（３）および（５）に代えて、それぞれC.I.Pigment Red 254（比較例２）およびC.I.Pigment Green 36（比較例３）を用いる以外は、実施例５および７と同様にして分散剤が未添加の２種のグラビア用ウレタンインキを作製した。
【００３８】
実施例５〜８のインキをインキの粘度および展色面のグロスを、比較例２および３のインキの場合と比較した。展色面のグロスおよびインキの粘度は、前記グラビア用ポリアミドインキの場合と同様に測定し、比較例２および３のインキの場合と相対評価を行った。その結果を表３に示す。
【００３９】
【００４０】
表３に示したように、グラビア用ポリアミドインキの場合と同様に、本発明の分散剤（Ａ）および（Ｂ）のいずれを添加した場合においても、若干差はあるが分散効果が認められた。実施例のインキを１週間放置後に粘度を測定しても、比較例のインキの場合に比べて、粘度の上昇は殆ど認められなかった。
【００４１】
［実施例９および１０（顔料組成物７〜８の調製）］
C.I.Pigment Red 146の代わりにC.I.Pigment Red 177を用い、分散剤としてそれぞれ分散剤（Ａ）および（Ｂ）を用いた他は、実施例３と同様の操作を繰り返し、顔料組成物（７）および（８）を得た。
【００４２】
これらの顔料組成物（７）および（８）を用い、分散剤の効果を評価するために、下記配合（３）の塗料を作製した。
配合（３）
・顔料組成物（７）および（８） ６．０部
・アクリルワニス ４６．６部
・メラミンワニス ２０．０部
・シンナー ３０．０部
上記の配合成分を容器に入れて、ガラスビーズを加えてペイントコンディショナーにて分散させ、塗料を作製した。
【００４３】
［比較例４］
顔料組成物（７）１０．０部の代わりに、C.I.Pigment Red 177を１０．０部用いる以外は、実施例９と同様の操作を行って、分散剤が未添加の塗料を作製した。
【００４４】
これらの塗料の粘度、および展色および焼き付けた後の塗面のグロスを、比較例の塗料の場合と比較した。塗料の粘度および展色面のグロスは、下記の方法に従って測定し、比較例の塗料との相対評価を行なった。
【００４５】
粘度：Ｂ型粘度計を用い、室温（２５℃）、３０ｒｐｍの条件で測定した。
グロス：アプリケーター（６ミル）を使用して、アート紙上に展色し、焼き付けた後の塗面のグロスを目視およびグロスメーターにて比較した。なお、グロスの高いものを良好とし、下記の指標で表示した。
○：良好
△：やや良好
×：不良
以上の結果を表４に示す。
【００４６】
【００４７】
表４に示したように、前記の結果と同様に、本発明の分散剤の効果が認められた。上記実施例の塗料を、酸化チタンにより作製した白塗料で濃度を１／１０に希釈した淡彩色塗料を作製し、顔料の凝集状態を観察したが、顔料の色分かれや沈降などは認められなかった。
【００４８】
［実施例１１および１２］
それぞれ顔料組成物（７）および（８）を用い、分散剤の効果を評価するために、下記配合（４）のカラーフィルター用着色剤を作製した。
配合（４）
・顔料組成物（７）または（８） ２０．０部
・ポリアクリル酸樹脂 ３０．０部
・シンナー ５０．０部
上記の配合成分を容器に入れ、ジルコニアビーズを加えてペイントコンディショナーにて分散させ、カラーフィルター用着色剤を作製した。
【００４９】
［比較例５］
顔料組成物（７）１０．０部の代わりに、C.I.Pigment Red 177を１０．０部用いること以外は、実施例１１と同様の操作を行なって、分散剤が未添加のカラーフィルター用着色剤を作製した。
【００５０】
前記実施例および比較例のカラーフィルター用着色剤の流動性と展色面のグロスを比較例の場合と比較した。着色剤の流動性および展色面のグロスは、下記の方法に従って測定し、比較例の場合と相対評価を行った。
【００５１】
流動性：Ｂ型粘度計を用い、室温（２５℃）、３０ｒｐｍの条件で測定した。
グロス：バーコーター（巻線の太さ０．４５ｍｍ）を使用して、ポリプロピレンフィルムに展色し、展色面のグロスを目視およびグロスメーターにて比較した。なお、グロスの高いものを良好とし、下記の指標で表示した。
○：良好
△：やや良好
×：不良
以上の結果を表５に示す。
【００５２】
【００５３】
表５に示したように、本発明の分散剤を用いた着色剤は、比較例の場合と比較して、高流動特性を示し、本発明の分散剤の効果が認められた。
【００５４】
さらに、本発明の分散剤を添加した顔料を、オフセットインキなどの印刷インキ、ニトロセルロースラッカー、メラミンアルキッド塗料などの各種塗料、塩化ビニール樹脂などの合成樹脂の着色などに使用したが、いずれの場合も顔料は凝集を起こさず、良好な分散性を示した。また、最近、高分散性が特に要求されている電子写真用乾式トナーまたは湿式トナー、インクジェット記録用インキ、熱転写記録用インキ、筆記具用インキなどの製造に本発明の分散剤を用いたが、これらの場合にも本発明の分散剤による優れた分散性の効果が認められた。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の分散剤は、印刷インキ（オフセットインキ、グラビアインキなど）、各種塗料、プラスチック、顔料捺染剤、電子写真用乾式トナーまたは湿式トナー、インクジェット記録用インキ、熱転写記録用インキ、カラーフィルター用レジスト、筆記具用インキなどの各用途での全てのビヒクルに対し、有機顔料および無機顔料を含めた全ての顔料において、インキおよび塗料などの流動性を著しく改善し、顔料粒子の凝集を防止し、優れた光沢と鮮明性を示す着色された物品を提供することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顔料分散剤およびそれを用いた顔料組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、顔料を、塗料、グラビアインキ、オフセットインキなどのビヒクルに混合分散させる際には、顔料を安定してビヒクル中に分散させることが難しく、ビヒクル中に一旦分散した微細な顔料粒子は、そのビヒクル中で凝集する傾向があり、その結果、顔料が分散されたビヒクルの粘度の上昇、あるいは該顔料が分散されたビヒクルを使用したインキや塗料の着色力の低下や塗膜のグロスの低下などを生ずることとなる。即ち、分散安定性や流動性に優れた顔料分散液、記録用インキなどの開発が求められている（特許文献１および２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１７２５２２公報
【特許文献２】特開２００１−２７１００４公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明の目的は、印刷インキ（オフセットインキ、グラビアインキなど）、各種塗料、顔料捺染剤、電子写真用乾式トナーまたは湿式トナー、インクジェット記録用インキ、熱転写記録用インキ、筆記用具用インキ、カラーフィルター用着色剤などの製造に際し、これらのインキ中などに分散した顔料粒子の凝集を防止し、流動性に優れ、安定した上記インキなどの製造を可能にする顔料分散剤を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、下記の一般式（Ｉ）で表される化合物、またはその金属塩あるいはそのアンモニウム塩もしくはアミン塩からなることを特徴とする顔料分散剤（以下単に「分散剤」という）およびそれを用いた顔料組成物を提供する。
【０００６】
（ただし、一般式（Ｉ）中のＸは水素原子、ハロゲン原子またはアルキル基であり、Ｒ1は水素原子、アルキル基、アリール基またはアラルキル基であり、Ｒ2はアラルキル基であって、これらは置換基を含んでいてもよく、ｎは化合物へのスルホン酸基の平均導入個数であり、０．５〜２の数である。）
【発明の効果】
【０００７】
本発明の分散剤は、印刷インキ（オフセットインキ、グラビアインキなど）、各種塗料、プラスチック、顔料捺染剤、電子写真用乾式トナーまたは湿式トナー、インクジェット記録用インキ、熱転写記録用インキ、カラーフィルター用レジスト、筆記具用インキなどの各用途での全てのビヒクルに対し、有機顔料および無機顔料を含めた全ての顔料において、インキおよび塗料などの流動性を著しく改善し、顔料粒子の凝集を防止し、優れた光沢と鮮明性を示す着色された物品を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に好ましい実施の形態を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。本発明の分散剤は、その構造中に、黄色〜赤紫色のアントラキノニルアミノトリアジン構造を有することに特徴があり、本発明の分散剤は種々の顔料に対する優れた親和性を有しており、広範囲の顔料の分散に使用可能である。また、本発明の分散剤は優れた顔料分散効果を有していることより、種々の用途において使用される着色剤の製造に使用することができる。
【０００９】
本発明の分散剤は、例えば、特公昭４６−３３２３２号公報、特公昭４６−３３２３３号公報および特公昭４６−３４５１８号公報などに開示されている製造方法、あるいはそれに準ずる方法で製造することができる。例えば、前記一般式（Ｉ）で表される分散剤は、置換基を有していてもよい１−アミノアントラキノン２モルと、塩化シアヌル１モルとをｏ−ジクロルベンゼンなどの不活性な溶媒中、１３０℃〜１７０℃で２〜６時間反応させ、さらにスルホン酸基を持たない芳香族アミン１モルを添加して１５０℃〜１７０℃で３〜４時間反応させ、次いで生成物を発煙硫酸などのスルホン化剤でスルホン化させることによって得ることができる。
【００１０】
前記一般式（Ｉ）の化合物の製造に使用される芳香族アミンとしては、例えば、ベンジルアミン、ジベンジルアミン、フェネチルアミンなどが挙げられる。
【００１１】
また、前記一般式（Ｉ）で示される化合物と金属塩を形成する金属としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋなどのアルカリ金属、Ｃａ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｎｉなどの多価金属が挙げられる。また、前記一般式（Ｉ）で示される化合物とアミン塩を形成するアミンとしては、例えば、アンモニア、（モノ、ジまたはトリ）アルキルアミン類、置換または未置換のアルキレンジアミン類、アルカノールアミン類、アルキルアンモニウムクロライドなどが挙げられる。
【００１２】
本発明の分散剤の顔料に対する配合割合は、顔料１００質量部に対して、０．０５〜４０質量部の割合が好ましく、さらに好ましくは０．１〜１０質量部の割合である。分散剤の配合割合が少なすぎると、目的とする分散剤の効果が十分に得られにくくなる。また、分散剤の配合割合が多すぎると、多く用いただけの効果が得られず、逆にその結果、得られた顔料組成物を使用した塗料やインキのビヒクルの諸物性の低下をもたらし、さらには、分散剤自体の持つ色によって、分散されるべき顔料の色相が大きく変化してしまう。
【００１３】
本発明の分散剤の使用によって分散効果が得られる顔料としては、例えば、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、ジアントラキノニル系顔料、イソインドリノン系顔料、ペリレン・ペリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、インダンスロン系顔料、フラバンスロン系顔料、アンサンスロン系顔料、ピランスロン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、建染染料系顔料、塩基性染料系顔料などの有機顔料、および酸化チタン、カーボンブラック、紺青、群青、弁柄、鉄黒、亜鉛華、黄鉛、複合酸化物顔料などの無機顔料が挙げられる。これらの中でも、特にC.I.Pigment Red 245、C.I.Pigment Red 254、C.I.Pigment Red 177、C.I.Pigment Green 36、C.I. Pigment Green 7およびC.I.Pigment Green 58から選ばれる顔料が好ましい。
【００１４】
また、本発明の分散剤の使用方法は、特に制限されないが、例えば、次のような方法が挙げられる。
１．顔料と分散剤とを予め公知の方法で混合し、得られた顔料組成物をビヒクルなどに添加して顔料をビヒクル中に分散させる。
２．ビヒクルなどに顔料を分散させる際、ビヒクルなどに顔料と分散剤を所定の割合で別々に添加してビヒクル中に分散させる。
３．顔料と分散剤をそれぞれ別々にビヒクルなどに分散させた後、得られた各分散液を所定の割合で混合する。
４．ビヒクルなどに顔料を分散させて得られた分散液に、分散剤を所定の割合で添加して顔料を分散させる。などの方法があり、いずれの方法においても目的とする顔料分散効果が得られる。ただし、より効果的には、上記１または２の方法が望ましい。
【００１５】
本発明の分散剤を含んだ顔料組成物は、顔料と分散剤とを従来公知の種々の方法により混合して製造することができ、製造方法は特に限定されない。例えば、顔料粉末と分散剤の粉末とを分散機を使用せずに混合する方法；顔料と分散剤とをニーダー、ロール、アトライターなどの各種分散機で機械的に混合する方法；水系または有機溶剤系などの顔料のサスペンションに、本発明の分散剤を溶解または微分散させた液を添加および混合し、顔料表面に分散剤を均一に沈着させる方法；硫酸などの強い溶解力を持つ溶媒に顔料および分散剤を溶解した後、水などの貧溶剤によって両者を共析出させる方法などがある。このように、顔料組成物を調製する場合、分散剤は、溶液、スラリー、ペーストおよび粉末のどの形態で使用してもよく、いずれの形態でも本発明の効果を発現させることができる。
【００１６】
また、本発明の分散剤は、単独または２種以上を組み合わせて使用することができるだけでなく、従来公知の分散剤、例えば、ロジン、高分子分散剤、界面活性剤または極性基を導入した顔料誘導体などと併用することもできる。本発明の顔料組成物の用途は、特に限定されず、例えば、各種印刷インキ、塗料、プラスチック、顔料捺染剤、電子写真用乾式トナーまたは湿式トナー、インクジェット記録用インキ、熱転写記録用インキ、筆記具用インキ、カラーフィルターなどの種々の用途に着色剤として用いることができる。特に、本発明の顔料組成物は、顔料の高分散性が要求されるカラーフィルター用着色剤として有用である。
【００１７】
一般に、カラーフィルター用着色剤は、顔料を、例えば、感光性ポリアクリレート系樹脂、感光性ポリアミド系樹脂、感光性ポリイミド系樹脂など、あるいは不飽和ポリエステル系樹脂などの感光性樹脂ワニス、またはこれらにさらに反応希釈剤としてのモノマーが加えられたワニスに高分散させて製造される。その際、本発明の分散剤を使用するか、または本発明の顔料組成物を使用することで、分散安定性が高く、高透過率のカラーフィルター用着色剤が得られる。例えば、特開平１０−３３８８３２号公報には、顔料に、顔料誘導体およびカチオン性高分子分散剤を配合して、カラーフィルター用着色剤として使用することが記載されているが、上記顔料誘導体に代えて本発明の分散剤を使用することにより、顔料の分散安定性が高く、かつ高透過率のカラーフィルター用着色剤を製造することができる。
【００１８】
以下に一般式（Ｉ）で表される化合物の具体例を示す。ただし、本発明においてはこれらに限定されるものではない。
【００１９】
【実施例】
【００２０】
次に合成例、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、文中の「部」または「％」とあるのは質量基準である。
【００２１】
［合成例１］
ｏ−ジクロロベンゼン１，１００部に、７３部の１−アミノアントラキノンと３０部の塩化シアヌルとを加え、１７０℃で５時間攪拌する。冷却後、３０部のベンジルアミンを添加して１８０℃で５時間攪拌する。冷却後濾過し、アルコール洗浄、次いで水で洗浄および乾燥して、２，４−ビス（１−アントラキノニルアミノ）−６−ベンジルアミノ−１，３，５−トリアジン９２部を得た。次いで、この化合物９２部を５％発煙硫酸８００部に１０℃以下で添加し、その後３０℃で５時間反応させる。冷却後、反応混合物を２，５００部の氷水中に析出させ、濾過および水洗した。硫黄の元素分析の結果より１分子あたり平均０．９個のスルホン酸基が導入されている下記の分散剤（Ａ）９９部を得た。
【００２２】
【００２３】
［合成例２］
ｏ−ジクロロベンゼン１，１００部に、７３部の１−アミノアントラキノンと３０部の塩化シアヌルとを加え、１７０℃で５時間攪拌する。冷却後、２５部のジベンジルアミンを添加して１８０℃で５時間攪拌する。冷却後濾過し、アルコール洗浄、次いで水で洗浄および乾燥して、２，４−ビス（１−アントラキノニルアミノ）−６−ジベンジルアミノ−１，３，５−トリアジン９４部を得た。次いで、この化合物９４部を５％発煙硫酸８００部に１０℃以下で添加し、その後３０℃で５時間反応させる。冷却後、反応混合物を２，５００部の氷水中に析出させ、濾過および水洗した。硫黄の元素分析の結果より１分子あたり平均１．８個のスルホン酸基が導入されている下記の分散剤（Ｂ）１０５部を得た。
【００２４】
【００２５】
［実施例１および２］
本発明の分散剤の効果を評価するために、下記配合（１）のグラビアインキを作製した。
配合（１）
・顔料 ９．５部
・分散剤（Ａ）または（Ｂ） ０．５部
・硝化綿ワニス １６．０部
・ポリアミドワニス ２０．０部
・シンナー ５４．０部
顔料としてナフトールＡＳ系モノアゾ顔料（C.I.Pigment Red 146）を用い、それぞれ合成例１および２で得られた分散剤（Ａ）（実施例１）または（Ｂ）（実施例２）を使用して、上記の配合成分を容器に入れ、ガラスビーズを加えてペイントコンディショナーにて分散させ、２種のグラビア用ポリアミドインキを作製した。
【００２６】
［比較例１］
分散剤を使用せずにC.I.Pigment Red 146を１０．０部使用する以外は実施例１および２と同様の操作を行って、分散剤が未添加のグラビア用ポリアミドインキを作製した。
【００２７】
実施例１および２のグラビア用ポリアミドインキの粘度および該インキを塗布した展色面のグロスを、比較例１のインキの場合と比較した。それぞれのインキの粘度および展色面のグロスは、下記の方法に従って測定し、比較例１のインキとの相対評価を行なった。
【００２８】
粘度：Ｂ型粘度計を用いて、室温（２５℃）、３０ｒｐｍの条件で測定した。
グロス：バーコーター（巻線の太さ０．１５ｍｍ）を使用して、ポリプロピレンフィルムに展色し、展色面のグロスを目視およびグロスメーターにて比較した。なお、グロスの高いものを良好とし、下記の指標で表示した。
○：良好
△：やや良好
×：不良
以上の結果を表２に示す。
【００２９】
［実施例３（顔料組成物１の調製）］
水１，０００部にC.I.Pigment Red 146を１９．０部加えて分散させ、スラリー化する。そこに、水５０部に合成例１で得られた分散剤（Ａ）１．０部および苛性ソーダ０．１部を分散させてスラリー化したものを加える。その混合スラリーを７０℃まで加熱し、ｐＨを４〜５に補正する。２０分間撹拌した後、濾過、乾燥、粉砕して、本発明の顔料組成物（１）１９．９部を得た。実施例１および２の配合（１）における顔料および分散剤の全量を上記の顔料組成物（１）１０．０部に代え、その他は実施例１と同様にしてグラビア用ポリアミドインキ（１）を作製した。
【００３０】
［実施例４（顔料組成物２の調製）］
分散剤（Ａ）の代わりに、合成例２で得られた分散剤（Ｂ）を用いる以外は、実施例３と同様の操作を繰り返し、顔料組成物（２）を得た。実施例１および２の配合（１）の顔料および分散剤の全量を、上記の顔料組成物（２）の１０．０部に代え、他は同様にしてグラビア用ポリアミドインキ（２）を作製した。
【００３１】
これらのインキ（１）および（２）について、実施例１と同様にしてインキの粘度および展色面のグロスを、比較例１のインキの場合と比較した。その結果を表２に示す。
【００３２】
【００３３】
表２に示したように、本発明の分散剤（Ａ）および（Ｂ）を添加したインキ（１）および（２）において優れた顔料の分散効果が認められた。これらのインキ（１）および（２）は１週間放置後に粘度を測定しても、比較例１のインキの場合に比べて、粘度の上昇は殆ど認められなかった。また、顔料組成物としてではなく、ビヒクルに顔料と分散剤を別々に添加したものを混合して分散させた場合にも、上記同様に充分な分散剤の効果が得られた。
【００３４】
［実施例５および６（顔料組成物３および４の調製）］
C.I.Pigment Red 146の代わりにジケトピロロピロール顔料（C.I.Pigment Red254）を用い、それぞれ分散剤（Ａ）および（Ｂ）を用いた他は、実施例３と同様の操作を繰り返し、顔料組成物（３）および（４）を得た。
【００３５】
［実施例７および８（顔料組成物５および６の調製）］
C.I.Pigment Red 146の代わりに銅フタロシアニングリーン顔料（C.I.PigmentGreen 36）を用い、それぞれ分散剤（Ａ）および（Ｂ）を用いた他は、実施例３と同様の操作を繰り返し、顔料組成物（５）および（６）を得た。
【００３６】
以上の顔料組成物（３）〜（６）をそれぞれ用い、分散剤の効果を評価するために、下記配合（２）のグラビア用ウレタンインキを作製した。
配合（２）
・顔料組成物（３）〜（６） １０．０部
・硝化綿ワニス ５．０部
・ポリウレタンワニス ３５．０部
・シンナー ５０．０部
上記の配合成分を容器に入れ、スチールボールを加えてペイントコンディショナーにて分散させ、グラビア用ウレタンインキ（３）〜（６）を作製した。
【００３７】
［比較例２および３］
顔料組成物（３）および（５）に代えて、それぞれC.I.Pigment Red 254（比較例２）およびC.I.Pigment Green 36（比較例３）を用いる以外は、実施例５および７と同様にして分散剤が未添加の２種のグラビア用ウレタンインキを作製した。
【００３８】
実施例５〜８のインキをインキの粘度および展色面のグロスを、比較例２および３のインキの場合と比較した。展色面のグロスおよびインキの粘度は、前記グラビア用ポリアミドインキの場合と同様に測定し、比較例２および３のインキの場合と相対評価を行った。その結果を表３に示す。
【００３９】
【００４０】
表３に示したように、グラビア用ポリアミドインキの場合と同様に、本発明の分散剤（Ａ）および（Ｂ）のいずれを添加した場合においても、若干差はあるが分散効果が認められた。実施例のインキを１週間放置後に粘度を測定しても、比較例のインキの場合に比べて、粘度の上昇は殆ど認められなかった。
【００４１】
［実施例９および１０（顔料組成物７〜８の調製）］
C.I.Pigment Red 146の代わりにC.I.Pigment Red 177を用い、分散剤としてそれぞれ分散剤（Ａ）および（Ｂ）を用いた他は、実施例３と同様の操作を繰り返し、顔料組成物（７）および（８）を得た。
【００４２】
これらの顔料組成物（７）および（８）を用い、分散剤の効果を評価するために、下記配合（３）の塗料を作製した。
配合（３）
・顔料組成物（７）および（８） ６．０部
・アクリルワニス ４６．６部
・メラミンワニス ２０．０部
・シンナー ３０．０部
上記の配合成分を容器に入れて、ガラスビーズを加えてペイントコンディショナーにて分散させ、塗料を作製した。
【００４３】
［比較例４］
顔料組成物（７）１０．０部の代わりに、C.I.Pigment Red 177を１０．０部用いる以外は、実施例９と同様の操作を行って、分散剤が未添加の塗料を作製した。
【００４４】
これらの塗料の粘度、および展色および焼き付けた後の塗面のグロスを、比較例の塗料の場合と比較した。塗料の粘度および展色面のグロスは、下記の方法に従って測定し、比較例の塗料との相対評価を行なった。
【００４５】
粘度：Ｂ型粘度計を用い、室温（２５℃）、３０ｒｐｍの条件で測定した。
グロス：アプリケーター（６ミル）を使用して、アート紙上に展色し、焼き付けた後の塗面のグロスを目視およびグロスメーターにて比較した。なお、グロスの高いものを良好とし、下記の指標で表示した。
○：良好
△：やや良好
×：不良
以上の結果を表４に示す。
【００４６】
【００４７】
表４に示したように、前記の結果と同様に、本発明の分散剤の効果が認められた。上記実施例の塗料を、酸化チタンにより作製した白塗料で濃度を１／１０に希釈した淡彩色塗料を作製し、顔料の凝集状態を観察したが、顔料の色分かれや沈降などは認められなかった。
【００４８】
［実施例１１および１２］
それぞれ顔料組成物（７）および（８）を用い、分散剤の効果を評価するために、下記配合（４）のカラーフィルター用着色剤を作製した。
配合（４）
・顔料組成物（７）または（８） ２０．０部
・ポリアクリル酸樹脂 ３０．０部
・シンナー ５０．０部
上記の配合成分を容器に入れ、ジルコニアビーズを加えてペイントコンディショナーにて分散させ、カラーフィルター用着色剤を作製した。
【００４９】
［比較例５］
顔料組成物（７）１０．０部の代わりに、C.I.Pigment Red 177を１０．０部用いること以外は、実施例１１と同様の操作を行なって、分散剤が未添加のカラーフィルター用着色剤を作製した。
【００５０】
前記実施例および比較例のカラーフィルター用着色剤の流動性と展色面のグロスを比較例の場合と比較した。着色剤の流動性および展色面のグロスは、下記の方法に従って測定し、比較例の場合と相対評価を行った。
【００５１】
流動性：Ｂ型粘度計を用い、室温（２５℃）、３０ｒｐｍの条件で測定した。
グロス：バーコーター（巻線の太さ０．４５ｍｍ）を使用して、ポリプロピレンフィルムに展色し、展色面のグロスを目視およびグロスメーターにて比較した。なお、グロスの高いものを良好とし、下記の指標で表示した。
○：良好
△：やや良好
×：不良
以上の結果を表５に示す。
【００５２】
【００５３】
表５に示したように、本発明の分散剤を用いた着色剤は、比較例の場合と比較して、高流動特性を示し、本発明の分散剤の効果が認められた。
【００５４】
さらに、本発明の分散剤を添加した顔料を、オフセットインキなどの印刷インキ、ニトロセルロースラッカー、メラミンアルキッド塗料などの各種塗料、塩化ビニール樹脂などの合成樹脂の着色などに使用したが、いずれの場合も顔料は凝集を起こさず、良好な分散性を示した。また、最近、高分散性が特に要求されている電子写真用乾式トナーまたは湿式トナー、インクジェット記録用インキ、熱転写記録用インキ、筆記具用インキなどの製造に本発明の分散剤を用いたが、これらの場合にも本発明の分散剤による優れた分散性の効果が認められた。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の分散剤は、印刷インキ（オフセットインキ、グラビアインキなど）、各種塗料、プラスチック、顔料捺染剤、電子写真用乾式トナーまたは湿式トナー、インクジェット記録用インキ、熱転写記録用インキ、カラーフィルター用レジスト、筆記具用インキなどの各用途での全てのビヒクルに対し、有機顔料および無機顔料を含めた全ての顔料において、インキおよび塗料などの流動性を著しく改善し、顔料粒子の凝集を防止し、優れた光沢と鮮明性を示す着色された物品を提供することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の一般式（Ｉ）で表される化合物、またはその金属塩あるいはそのアンモニウム塩もしくはアミン塩からなることを特徴とする顔料分散剤。
（ただし、一般式（Ｉ）中のＸは水素原子、ハロゲン原子またはアルキル基であり、Ｒ1は水素原子、アルキル基、アリール基またはアラルキル基であり、Ｒ2はアラルキル基であって、これらは置換基を含んでいてもよく、ｎは化合物へのスルホン酸基の平均導入個数であり、０．５〜２の数である。）
【請求項２】
顔料と分散剤とからなる顔料組成物において、分散剤が請求項１に記載の顔料分散剤であることを特徴とする顔料組成物。
【請求項３】
分散剤の配合割合が、顔料１００質量部に対して０．０５〜４０質量部である請求項２に記載の顔料組成物。
【請求項４】
顔料が、C.I.Pigment Red 245、C.I.Pigment Red 254、C.I.Pigment Red 177、C.I.Pigment Green 36、C.I.Pigment Green 7およびC.I.Pigment Green 58から選ばれる顔料である請求項２に記載の顔料組成物。
【請求項５】
グラビア印刷インキ用着色剤である請求項２に記載の顔料組成物。
【請求項６】
塗料用着色剤である請求項２に記載の顔料組成物。
【請求項７】
カラーフィルター用着色剤である請求項２に記載の顔料組成物。
【請求項８】
感光性樹脂ワニス中に請求項２に記載の顔料組成物が含有されている請求項７に記載のカラーフィルター用着色剤。
【請求項１】
下記の一般式（Ｉ）で表される化合物、またはその金属塩あるいはそのアンモニウム塩もしくはアミン塩からなることを特徴とする顔料分散剤。
（ただし、一般式（Ｉ）中のＸは水素原子、ハロゲン原子またはアルキル基であり、Ｒ1は水素原子、アルキル基、アリール基またはアラルキル基であり、Ｒ2はアラルキル基であって、これらは置換基を含んでいてもよく、ｎは化合物へのスルホン酸基の平均導入個数であり、０．５〜２の数である。）
【請求項２】
顔料と分散剤とからなる顔料組成物において、分散剤が請求項１に記載の顔料分散剤であることを特徴とする顔料組成物。
【請求項３】
分散剤の配合割合が、顔料１００質量部に対して０．０５〜４０質量部である請求項２に記載の顔料組成物。
【請求項４】
顔料が、C.I.Pigment Red 245、C.I.Pigment Red 254、C.I.Pigment Red 177、C.I.Pigment Green 36、C.I.Pigment Green 7およびC.I.Pigment Green 58から選ばれる顔料である請求項２に記載の顔料組成物。
【請求項５】
グラビア印刷インキ用着色剤である請求項２に記載の顔料組成物。
【請求項６】
塗料用着色剤である請求項２に記載の顔料組成物。
【請求項７】
カラーフィルター用着色剤である請求項２に記載の顔料組成物。
【請求項８】
感光性樹脂ワニス中に請求項２に記載の顔料組成物が含有されている請求項７に記載のカラーフィルター用着色剤。
【公開番号】特開２０１１−３２４３８（Ｐ２０１１−３２４３８Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８２７１３（Ｐ２００９−１８２７１３）
【出願日】平成２１年８月５日（２００９．８．５）
【出願人】（０００００２８２０）大日精化工業株式会社 (387)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月５日（２００９．８．５）
【出願人】（０００００２８２０）大日精化工業株式会社 (387)
【Ｆターム（参考）】
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