説明

顔料組成物

【課題】本発明は、カルボキシル基含ポリエステルを顔料分散に用いることで、ポリエステル中の顔料吸着部と思われる酸性基と顔料誘導体との相互作用を強め、オフセットインキ、グラビアインキおよびインキジェットインキ、塗料、着色ウレタン樹脂組成物などに適する、分散性、非集合性および流動性に優れた安定な顔料組成物および顔料分散体の提供を目的とする。
【解決手段】テトラカルボン酸無水物(a)中の酸無水物基と、ポリオール化合物(b)中の水酸基とを反応してなるカルボキシル基含有ポリエステルと、さらに顔料とを含んでなる顔料組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、顔料組成物に関し、さらに詳しくは、インキ、塗料および着色樹脂組成物などの分野に適する、非集合性および流動性に優れた安定な顔料組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、顔料の微細な粒子をオフセットインキ、グラビアインキおよび塗料のようなビヒクルに分散する場合、安定な分散体を得ることが難しく、製造作業および得られる製品の特性に種々の問題を引き起こすことが知られている。例えば、微細な粒子からなる顔料を含む分散体は、往々にして高粘度を示し、製品の分散機からの取り出し、輸送が困難となるばかりでなく、さらに悪い事例では貯蔵中にゲル化を起こし使用困難となることがある。
【0003】
また、展色物の塗膜表面に関しては、光沢の低下、レベリング不良等の状態不良を生じることがある。特に、異種の顔料を混合して使用する場合、凝集による色別れや、沈降などの現象により展色物に色むらや著しい着色力の低下が現れることがある。
【0004】
以上のような種々の問題の解決するために、種々のワニスに対して顔料を母体骨格として側鎖に酸性基や塩基性基を置換基として有する顔料誘導体を混合する方法が提案されている(特許文献1、特許文献2、特許文献3)。しかし、これだけでは必ずしも満足な効果が得られず、上記のような酸性基や塩基性基を有する置換基に対して、さらにその対イオンを有する樹脂を使用することが提案されている(特許文献4、特許文献5)。樹脂の構造としては、酸性基や塩基性基を置換基として有する顔料誘導体に対して吸着するイオン性部位と、分散媒である溶剤に親和性の高い部位との構造を持ち合わせるものが良好で、この二つの部位のバランスによって樹脂の性能は決まる。
【0005】
特許文献4には、塩基性基を置換基として有する顔料誘導体と、リン酸エステルを有する樹脂とを含む顔料組成物の例示がある。リン酸エステルを有する樹脂は塩基性基を置換基として有する顔料誘導体との併用で、ある程度の顔料分散能力を有するが、保存安定性が悪い場合や、リン酸由来の欠点、例えば耐熱性の低さ、耐薬品性の低さ、相溶性の悪さなどで問題を生じる場合があった。これは、スルホン酸を有する分散剤も同様である。このようなリン酸エステルや、スルホン酸を有する樹脂は、応用するインキや塗料などへの展開性に乏しい。一方、酸性基としてカルボン酸を用いた樹脂では、耐熱性、耐薬品性、相溶性の点については問題がないが、粘度が高い、安定性が悪い、顔料微分散化不良など、分散樹脂としての能力に劣る場合が多かった。
【0006】
さらに、有機顔料を母体骨格として側鎖に酸性基や塩基性基を置換基として有する顔料誘導体を分散剤としてウレタン樹脂と混合する方法が開示されている(特許文献6)。
【0007】
しかしながら、いずれの発明も、有機顔料に対する分散性も満足なものではなかった。そのうえ、塗料やインキなどには非常に多くのワニス系が存在するため、これらの発明を用いても一部のワニス系を除いては満足な効果が得られていないのが実状である。
【特許文献1】特開昭63−305137号公報
【特許文献2】特開平1−247468号公報
【特許文献3】特開平3−26767号公報
【特許文献4】特開昭63−248864号公報
【特許文献5】特開平9−176511号公報
【特許文献6】特開昭62−295966号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、オフセットインキ、グラビアインキ、カラーフィルター用レジストインキおよびインキジェットインキ、塗料、着色樹脂組成物などに適する、非集合性、流動性に優れた分散性や安定性を有する、カルボキシル基含有ポリエステルを含む顔料組成物の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、テトラカルボン酸無水物(a)中の酸無水物基と、ポリオール化合物(b)中の水酸基とを反応してなるカルボキシル基含有ポリエステルと、さらに顔料とを含んでなる顔料組成物に関する。
【0010】
さらに本発明は、テトラカルボン酸無水物(a)が、下記一般式(1)または一般式(2)で表されることを特徴とする上記顔料組成物に関する。
一般式(1)
【0011】
【化1】

〔一般式(1)中、kは1又は2である。〕
一般式(2)
【0012】
【化2】

〔一般式(2)中、Q1は、直接結合、−O−、−CO−、−COOCH2CH2OCO−、−SO2−、−C(CF32−、式:
【0013】
【化3】

で表される基、又は式:
【0014】
【化4】

で表される基である。〕
【0015】
さらに本発明は、カルボキシル基含有ポリエステルが、テトラカルボン酸無水物(a)中の酸無水物基と、ポリオール化合物(b)中の水酸基とのモル比を、(a)/(b)=0.3〜0.95で反応してなる上記顔料組成物に関する。
【0016】
さらに本発明は、カルボキシル基含有ポリエステルの重量平均分子量が、1000〜25000である上記顔料組成物に関する。
【0017】
さらに本発明は、カルボキシル基含有ポリエステルの酸価が、10〜400である上記顔料組成物に関する。
【0018】
さらに本発明は、塩基性基を有する顔料誘導体、塩基性基を有するアントラキノン誘導体、塩基性基を有するアクリドン誘導体、及び塩基性基を有するトリアジン誘導体からなる群より選ばれる塩基性誘導体の少なくとも一種を含む上記顔料組成物に関する。
【0019】
さらに本発明は、上記顔料組成物をワニスに分散せしめてなる顔料分散体に関する。
【発明の効果】
【0020】
本発明により、オフセットインキ、グラビアインキ、カラーフィルター用レジストインキおよびインキジェットインキ、塗料、着色樹脂組成物などに適する、非集合性、流動性に優れた分散性や安定性をもち、高い貯蔵安定性および高い経時安定性を有し、経時による粘度の増大も示さない顔料組成物を提供できた。本発明の顔料組成物、特に有機顔料を含む顔料組成物を各種ワニスに分散することにより、顔料分散性が飛躍的に改善され、安定な顔料分散体を提供できた。そのため、本発明の顔料組成物を使用すれば、ワニスに含まれる樹脂の顔料分散性が悪い場合でも、常に安定な顔料分散体を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
本発明は、カルボキシル基含有酸性ポリエステルと、顔料とを含有する顔料組成物であって、上記ポリエステルが、テトラカルボン酸無水物(a)とポリオール化合物(b)とを反応してなることを特徴としている。例えば、カルボキシル基含有酸性ポリエステルは、下記一般式(1)または一般式(2)で表されるテトラカルボン酸無水物(a)と、ポリオール化合物(b)とを反応してなることが好ましい。
一般式(1)
【0022】
【化5】

〔一般式(1)中、kは1又は2である。〕
一般式(2)
【0023】
【化6】

〔一般式(2)中、Q1は、直接結合、−O−、−CO−、−COOCH2CH2OCO−、−SO2−、−C(CF32−、式:
【0024】
【化7】

で表される基、又は式:
【0025】
【化8】

で表される基である。〕
【0026】
本発明に使用するテトラカルボン酸無水物(a)は、水酸基と反応してエステル結合を形成し、かつ、生成するポリエステル主鎖上にペンダントカルボキシル基を残すことができる。
【0027】
テトラカルボン酸無水物(a)としては、例えば、脂肪族テトラカルボン酸無水物、芳香族テトラカルボン酸無水物、又は多環式テトラカルボン酸無水物が挙げられる。
【0028】
脂肪族テトラカルボン酸無水物としては、例えば、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸無水物、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸無水物、3,5,6−トリカルボキシノルボルナン−2−酢酸無水物、2,3,4,5−テトラヒドロフランテトラカルボン酸無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、ビシクロ[2,2,2]−オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸無水物などを挙げることができる。
【0029】
芳香族テトラカルボン酸無水物としては、例えば、ピロメリット酸無水物、エチレングリコールジ無水トリメリット酸エステル、プロピレングリコールジ無水トリメリット酸エステル、ブチレングリコールジ無水トリメリット酸エステル、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸無水物、3,3’,4,4’−ジメチルジフェニルシランテトラカルボン酸無水物、3,3’,4,4’−テトラフェニルシランテトラカルボン酸無水物、1,2,3,4−フランテトラカルボン酸無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルプロパン無水物、3,3’,4,4’−パーフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸無水物、ビス(フタル酸)フェニルホスフィンオキサイド無水物、p−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)無水物、m−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルエーテル無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルメタン無水物、9,9−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)フルオレン酸無水物、9,9−ビス[4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル]フルオレン酸無水物などを挙げることができる。
【0030】
多環式テトラカルボン酸無水物としては、例えば、3,4−ジカルボキシ−1,2,3,4−テトラヒドロ−1−ナフタレンコハク酸無水物、3,4−ジカルボキシ−1,2,3,4−テトラヒドロ−6−メチル−1−ナフタレンコハク酸無水物などを挙げることができる。
【0031】
上記のうち、芳香族テトラカルボン酸無水物を用いるのが好ましく、更に好ましくはピロメリット酸無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸無水物、9,9−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)フルオレン酸無水物が好ましい。
【0032】
本発明に使用するポリオール化合物(b)としては、公知のものを使用し得る。それらのうちでも、特に代表的なもののみを例示するにとどめれば、次のグループ(1)〜(7)に属するものがある。
【0033】
(1)エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、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、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘサン、ビスフェノールA、水添ビスフェノールA、ヒドロキシピバリルヒドロキシピバレート、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、グリセリンもしくは、ヘキサントリオールの如き多価アルコール類;
(2)ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシテトラメチレングリコール、ポリオキシプロピレンポリオキシテトラメチレングリコールもしくは、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオキシテトラメチレングリコールの如き、各種のポリエーテルグリコール類;
(3)上記した各種の多価アルコール類と、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、テトラヒドロフラン、エチルグリシジルエーテル、プロピルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテルまたはアリルグリシジルエーテルの如き各種の(環状)エーテル結合含有化合物との開環重合によって得られる変性ポリエーテルポリオール類;
(4)上記した各種の多価アルコール類の1種以上と、多価カルボン酸類との共縮合によって得られるポリエステルポリオール類であって、多価カルボン酸類が、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,4−シクロヘキサンヒカルボン酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサトリカルボン酸または2,5,7−ナフタレントリカルボン酸などで特に代表されるものを用いて得られるポリオール類;
(5)上記した各種の多価アルコール類の1種以上と、ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトンもしくは3−メチル−δ−バレロラクトンの如き各種のラクトン類との重縮合反応によって得られるラクトン系ポリエステルポリオール類、あるいは、
上記した各種の多価アルコール類と、多価カルボン酸類と、各種のラクトン類との重縮合反応によって得られるラクトン変性ポリエステルポリオール類;
(6)ビスフェノールA型エポキシ化合物、水添ビスフェノールA型エポキシ化合物、一価および/または多価アルコール類のグリシジルエーテル、あるいは、一塩基酸および/または多塩基酸類のグリシジルエステルの如き各種のエポキシ化合物を、ポリエステルポリオールの合成時に、1種以上併用して得られるエポキシ変性ポリエステルポリオール類;
(7)ポリエステルポリアミドポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリペンタジエンポリオール、ひまし油、ひまし油誘導体、水添ひまし油、水添ひまし油誘導体、水酸基含有アクリル系共重合体、水酸基含有含フッ素化合物または水酸基含有シリコン樹脂などが挙げられる。
【0034】
これら(1)〜(7)に示されたポリオール化合物(b)は、単独使用でも2種以上の併用でもよいことは勿論であるが、その重量平均分子量としては、200〜10000が好ましく、より好ましくは、300〜7000であり、さらに好ましくは、500〜3000である。
【0035】
顔料分散組成物の分散安定性を考慮すると、ポリエステルポリオールの使用が望ましく、例えば、ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトンまたは3−メチル−δ−バレロラクトンの如き、各種のラクトン類の重縮合反応によって得られるラクトン系ポリエステルポリオール類の使用が望ましい。
【0036】
本発明のポリエステルの製造に用いられる触媒としては、公知の触媒を使用することができる。触媒としては3級アミン系化合物が好ましく、例えばトリエチルアミン、トリエチレンジアミン、N,N−ジメチルベンジルアミン、N−メチルモルホリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等が挙げられる。
【0037】
本発明のポリエステルは、これまで挙げた原料のみで製造することも可能であるが、高粘度になり反応が不均一になるなどの問題を回避すべく、溶剤を用いるのが好ましい。使用される溶剤としては、公知のものを使用できる。例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、トルエン、キシレン、アセトニトリル等が挙げられる。
【0038】
本発明のカルボキシル基含有ポリエステルの製造方法は、テトラカルボン酸無水物(a)とポリオール化合物(b)とを反応させることで得られる。テトラカルボン酸無水物(a)中の酸無水物基と、ポリオール化合物(b)中の水酸基とのモル比は、(a)/(b)=0.3〜0.95が、好ましい。0.3未満であると、カルボキシル基含有ポリエステルの生成量が少なくなる場合があり、また樹脂の酸価も低くなる場合もある。また0.95を超えるとカルボキシル基含有ポリエステルが高分子量化を起こしてしまい、顔料組成物として使用した時に、樹脂間の相互作用が強くなり逆に増粘が起きる場合がある。反応温度は50℃〜200℃が好ましく更に好ましくは80℃〜150℃が好ましい。反応温度50℃未満であると反応速度が遅くなる場合があり、200℃を超える温度で行うと、カルボキシル基がポリオール化合物(b)と反応してしまい、酸価の減少や、ゲル化を起こしてしまう場合がある。反応の停止は、赤外吸収で酸無水物の吸収がなくなるまで反応させるのが理想であるが、カルボキシル基含有ポリエステルの酸価が10〜400の範囲に入ったときに反応を止めてもよい。
【0039】
得られたカルボキシル基含有ポリエステルの重量平均分子量は、好ましくは、1000〜25000である。重量平均分子量が1000未満であれば顔料組成物の安定性が低下する場合があり、25000を超えると樹脂間の相互作用が強くなり、顔料組成物の増粘が起きる場合がある。また、得られたカルボキシル基含ポリエステルの酸価は、10〜400であることが好ましい。酸価が10未満では、顔料吸着能が低下し顔料分散性に問題がでる場合があり、400を超えると、樹脂間の相互作用が強くなり顔料分散組成物の粘度が高くなる場合がある。
【0040】
本発明に使用する顔料は、インキ等に使用される種々の顔料が使用できる。このような顔料としては溶性アゾ顔料、不溶性アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、イソインドリン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、ジオキサジン顔料、アントラキノン顔料、ジアンスラキノニル顔料、アンスラピリミジン顔料、アンサンスロン顔料、インダンスロン顔料、フラバンスロン顔料、ピランスロン顔料、ジケトピロロピロール顔料等があり、更に具体的な例をカラーインデックスのジェネリックネームで示すと、ピグメントブラック7、ピグメントブルー6,15,15:1,15:3,15:4,15:6,60、ピグメントグリーン7,36、ピグメントレッド9,48,49,52,53,57,97,122,144,146,149,166,168,177,178,179,185,206,207,209,220,221,238,242,254,255、ピグメントバイオレット19,23,29,30,37,40,50、ピグメントイエロー12,13,14,17,20,24,74,83,86,93,94,95,109,110,117,120,125,128,137,138,139,147,148,150,151,154,155,166,168,180,185,ピグメントオレンジ13,36,37、38,43,51,55,59,61,64,71,74等が挙げられる。但し、例示には限定されない。
【0041】
また、二酸化チタン、酸化鉄、五酸化アンチモン、酸化亜鉛、シリカなどの金属酸化物、硫化カドミウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、クレー、タルク、黄鉛、カーボンブラックなどの無機顔料も使用することができる。カーボンブラックについては中性、酸性、塩基性等のあらゆるカーボンブラックを使用することができる。本発明の顔料組成物は、上記顔料に限らず、例えば、金、銀、銅、白金、鉄、コバルト、ニッケル、及び/又はこれらの合金などの金属微粒子を含む固体微粒子を使用することができる。
【0042】
本発明の顔料組成物には、さらに塩基性基を有する顔料誘導体、塩基性基を有するアントラキノン誘導体、塩基性基を有するアクリドン誘導体及び塩基性基を有するトリアジン誘導体の群から選ばれる少なくとも一種の塩基性誘導体を含むことが好ましい。ここで、顔料誘導体とは、前記のカラーインデックスに記載されている有機顔料残基に、特定の置換基を導入したものであり、本発明では塩基性基を有するものを使用する。塩基性誘導体を含むことにより、塩基性誘導体なしでは分散の難しい顔料(特に、有機顔料の場合)も、分散性、流動性、保存安定性に優れた顔料組成物とすることができ好ましい。
【0043】
本発明の顔料組成物において用いることのできる塩基性誘導体は、塩基性基を有する顔料誘導体、塩基性基を有するアントラキノン誘導体、塩基性基を有するアクリドン誘導体及び塩基性基を有するトリアジン誘導体の群から選ばれるものである。
【0044】
本発明の顔料組成物において用いることのできる塩基性誘導体の塩基性基は、下記一般式(3)、(4)、(5)及び(6)で示される基からなる群から選ばれる少なくとも1つの基である。
一般式(3)
【0045】
【化9】

一般式(4)
【0046】
【化10】

一般式(5)
【0047】
【化11】

一般式(6)
【0048】
【化12】

前記一般式(3)〜(6)において、
X:−SO2−、−CO−、−CH2NHCOCH2−、−CH2−または直接結合を表す。
m:1〜10の整数を表す。
1 、R2 :それぞれ独立に、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルケニル基、置換されていてもよいフェニル基、またはR1とR2とで一体となってさらなる窒素、酸素または硫黄原子を含む置換されていてもよい複素環残基を表す。
3 :置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルケニル基または置
換されていてもよいフェニル基を表す。
4 、R5 、R6、R7:それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルケニル基または置換されていてもよいフェニル基を表す。
Y:−NR8−Z−NR9−または直接結合を表す。
8、R9:それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルケニル基または置換されていてもよいフェニル基を表す。
Z:置換されていてもよいアルキレン基、置換されていてもよいアルケニレン基または置換されていてもよいフェニレン基を表す。
P:式(7)で示される置換基または式(8)で示される置換基を表す。
Q:水酸基、アルコキシル基、式(7)で示される置換基または式(8)で示される置換基を表す。
一般式(7)
【0049】
【化13】

一般式(8)
【0050】
【化14】

【0051】
式(3)〜式(6)で示される置換基を形成するために使用されるアミン成分として は、例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、N,N−エチルイソプロピルアミン、 N,N−エチルプロピルアミン、N,N−メチルブチルアミン、N,N−メチルイソブ チルアミン、N,N−ブチルエチルアミン、N,N−tert−ブチルエチルアミン、 ジイソプロピルアミン、ジプロピルアミン、N,N−sec−ブチルプロピルアミン、 ジブチルアミン、ジ−sec−ブチルアミン、ジイソブチルアミン、N,N−イソブチ ル−sec−ブチルアミン、ジアミルアミン、ジイソアミルアミン、ジヘキシルアミン 、ジ(2−エチルへキシル)アミン、ジオクチルアミン、N,N−メチルオクタデシル アミン、ジデシルアミン、ジアリルアミン、N,N−エチル−1,2−ジメチルプロピ ルアミン、N,N−メチルヘキシルアミン、ジオレイルアミン、ジステアリルアミン、 N,N−ジメチルアミノメチルアミン、N,N−ジメチルアミノエチルアミン、N,N −ジメチルアミノアミルアミン、N,N−ジメチルアミノブチルアミン、N,N−ジエ チルアミノエチルアミン、N,N−ジエチルアミノプロピルアミン、N,N−ジエチル アミノヘキシルアミン、N,N−ジエチルアミノブチルアミン、N,N−ジエチルアミ ノペンチルアミン、N,N−ジプロピルアミノブチルアミン、N,N−ジブチルアミノ プロピルアミン、N,N−ジブチルアミノエチルアミン、N,N−ジブチルアミノブチ ルアミン、N,N−ジイソブチルアミノペンチルアミン、N,N−メチルーラウリルア ミノプロピルアミン、N,N−エチルーヘキシルアミノエチルアミン、N,N−ジステ アリルアミノエチルアミン、N,N−ジオレイルアミノエチルアミン、N,N−ジステ アリルアミノブチルアミン、ピペリジン、2−ピペコリン、3−ピペコリン、4−ピペ コリン、2,4−ルペチジン、2,6−ルペチジン、3,5−ルペチジン、3−ピペリ ジンメタノール、ピペコリン酸、イソニペコチン酸、イソニコペチン酸メチル、イソニ コペチン酸エチル、2−ピペリジンエタノール、ピロリジン、3−ヒドロキシピロリジ ン、N−アミノエチルピペリジン、N−アミノエチル−4−ピペコリン、N−アミノエ チルモルホリン、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−アミノプロピル−4−ピペコリン、N−アミノプロピルモルホリン、N−メチ ルピペラジン、N−ブチルピペラジン、N−メチルホモピペラジン、1−シクロペンチ ルピペラジン、1−アミノ−4−メチルピペラジン、1−シクロペンチルピペラジン等 が挙げられる。
【0052】
塩基性基を有する顔料誘導体を構成する有機色素は、例えば、ジケトピロロピロール 系色素、アゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系色素、フタロシアニン系色素、ジアミノ ジアントラキノン、アントラピリミジン、フラバントロン、アントアントロン、インダ ントロン、ピラントロン、ビオラントロン等のアントラキノン系色素、キナクリドン系 色素、ジオキサジン系色素、ペリノン系色素、ペリレン系色素、チオインジゴ系色素、 イソインドリン系色素、イソインドリノン系色素、キノフタロン系色素、スレン系色素 、金属錯体系色素等の色素である。また、塩基性基を有するアントラキノン誘導体およ び塩基性基を有するアクリドン誘導体は、メチル基、エチル基等のアルキル基、アミノ 基、ニトロ基、水酸基またはメトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基または塩素等の ハロゲン等の置換基を有していてもよい。
【0053】
また、塩基性基を有するトリアジン誘導体を構成するトリアジンは、アルキル基(メチル基、エチル基、ブチル基等)、アミノ基、アルキルアミノ基(ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基等)、ニトロ基、水酸基、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等)、ハロゲン(塩素、臭素等)、フェニル基(アルキル基、アミノ基、アルキルアミノ基、ニトロ基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン等で置換されていてもよい)、及びフェニルアミノ基(アルキル基、アミノ基、アルキルアミノ基、ニトロ基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン等で置換されていてもよい)等の置換基を有していてもよい1,3,5−トリアジンである。
【0054】
本発明の塩基性基を有する顔料誘導体、アントラキノン誘導体およびアクリドン誘導
体は、種々の合成経路で合成することができる。例えば、有機色素、アントラキノンもしくはアクリドンに式(9)〜式(12)で示される置換基を導入した後、上記置換基と反応して式(3)〜式(6)で示される置換基を形成するアミン成分、例えば、N,N−ジメチルアミノプロピルアミン、N−メチルピペラジン、ジエチルアミンまたは4−[4−ヒドロキシ−6−[3−(ジブチルアミノ)プロピルアミノ]−1,3,5−トリアジン−2−イルアミノ]アニリン等を反応させることによって得られる。
式(9) −SO2Cl
式(10) −COCl
式(11) −CH2NHCOCH2Cl
式(12) −CH2Cl
【0055】
一般式(9)〜(12)で示される置換基と上記アミン成分との反応の際に、一般式(9)〜(12)で示される置換基の一部が加水分解して、塩素原子が水酸基に置換したものが混在していてもよい。その場合、一般式(9)または一般式(10)で示される置換基は、それぞれスルホン酸基又はカルボン酸基となるが、何れも遊離酸のままでもよく、また、1〜3価の金属又は上記のモノアミンとの塩であってもよい。
【0056】
また、有機色素がアゾ系色素である場合は、式(3)〜式(6)で示される置換基をあらかじめジアゾ成分またはカップリング成分に導入し、その後カップリング反応を行うことによってアゾ系顔料誘導体を製造することもできる。
【0057】
前記塩基性基を有するトリアジン誘導体は、種々の合成経路で合成することができる。例えば、塩化シアヌルを出発原料とし、塩化シアヌルの少なくとも1つの塩素に式(3)〜式(6)で示される置換基を形成するアミン成分、例えば、N,N−ジメチルアミノプロピルアミンまたはN−メチルピペラジン等を反応させ、次いで塩化シアヌルの残りの塩素と種々のアミンまたはアルコール等を反応させることによって得られる。
【0058】
本発明の顔料組成物において、塩基性誘導体の配合量は、顔料100重量部に対し好ましくは1〜50重量部、更に好ましくは3〜30重量部、最も好ましくは5〜25重量部である。また、カルボキシル基含有ポリエステルの配合量は、顔料100重量部に対し好ましくは1〜200重量部、更に好ましくは2〜175重量部、最も好ましくは5〜150重量部である。
【0059】
本発明の顔料組成物は、必要により各種溶剤、樹脂、添加剤等を混合して、横型サンドミル、縦型サンドミル、アニュラー型ビーズミル、アトライター等で分散することにより、顔料組成物をワニスに分散せしめてなる顔料分散体を調製することができる。顔料、塩基性誘導体、カルボキシル基含有酸性ウレタン樹脂、その他の樹脂、添加剤は、すべての成分を混合してから分散してもよいが、初めに顔料と塩基性誘導体とのみ、あるいは、塩基性誘導体とカルボキシル基含有ポリエステルとのみ、あるいは、顔料と塩基性誘導体とカルボキシル基含ポリエステルとのみを分散し、次いで、他の成分を添加して再度分散を行ってもよい。
【0060】
また、横型サンドミル、 縦型サンドミル、アニュラー型ビーズミル、アトライター等で分散を行う前に、ニーダー、3本ロールミル等の練肉混合機を使用した前分散、2本ロールミル等による固形分散、または顔料への塩基性誘導体、および/またはカルボキシル基含有ポリエステルの処理を行ってもよい。また、ハイスピードミキサー、ホモミキサー、ボールミル、ロールミル、石臼式ミル、超音波分散機等のあらゆる分散機や混合機が顔料分散体を製造するために利用できる。前記の顔料分散体に用いることができる各種溶剤としては、有機溶剤、水等が挙げられる。また、活性エネルギー線硬化型組成物に用いる場合、活性エネルギー線硬化性の液状モノマーや液状オリゴマーを溶剤代わりの媒体として用いてもよい。
【0061】
また、本発明の顔料分散体に用いることができる樹脂の例としては、石油樹脂、カゼイン、セラック、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、ニトロセルロース、セルロースアセテートブチレート、環化ゴム、塩化ゴム、酸化ゴム、塩酸ゴム、フェノール樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ビニル樹脂、塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル酸性基含有ウレタン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、乾性油、合成乾性油、スチレン変性マレイン酸、ポリアミド樹脂、塩素化ポリプロピレン、ブチラール樹脂、塩化ビニリデン樹脂等が挙げられる。
【0062】
本発明の顔料分散体は、非水系、水系、または無溶剤系の塗料、グラビアインキ、オフセットインキ、インキジェットインキ、カラーフィルター用インキ、デジタルペーパー用インキ、プラスチック着色等に利用できる。
【実施例】
【0063】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に特に限定されるものではない。なお、実施例中、「部」は「重量部」、「%」は「重量%」を表す。また、数平均分子量は、TSKgelカラム(東ソー社製)を用い、RI検出器を装備したGPC(東ソー社製、HLC−8120GPC)で、展開溶媒にTHFを用いたときのポリスチレン換算分子量である。
【0064】
(製造例1)
撹拌機、還流冷却管、ガス導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコに、ピロメリット酸6.5部、クラレポリオールC−2015(ポリカーボネートポリオール、クラレ製)100部、シクロヘキサノン100部、触媒として1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン0.40部を仕込み、100℃にて4時間反応させた。IRにて酸無水物に由来する1790、1860cm-1のピークの消失を確認後、冷却し、カルボキシル基含有ポリエステルを得た。さらに、シクロヘキサノンを用いて固形分が50%になるように調整した。
【0065】
(製造例2)
撹拌機、還流冷却管、ガス導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコに、ピロメリット酸12.5部、UME2005(アクリルジオール、綜研化学製)100部、シクロヘキサノン110部、触媒として1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン0.40部を仕込み、100℃にて4時間反応させた。IRにて酸無水物に由来する1790、1860cm-1のピークの消失を確認後、冷却し、カルボキシル基含有ポリエステルを得た。さらに、シクロヘキサノンを用いて固形分が50%になるように調整した。
【0066】
(製造例3)
撹拌機、還流冷却管、ガス導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコに、3,3′,4,4′−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸無水物18部、UME2005(アクリルジオール、綜研化学製)100部、シクロヘキサノン115部、触媒として1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン0.40部を仕込み、100℃にて4時間反応させた。IRにて酸無水物に由来する1790、1860cm-1のピークの消失を確認後、冷却し、カルボキシル基含有ポリエステルを得た。さらに、シクロヘキサノンを用いて固形分が50%になるように調整した。
【0067】
(製造例4)
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、1,6−ヘキサンジオール(1,6−HD)10部、ε−カプロラクトン140部、触媒としてモノブチルスズ(4価)オキシド0.05部を仕込み、窒素ガスで置換した後、120℃で4時間加熱、撹拌した。固形分測定により98%が反応したことを確認したのち、シクロヘキサノン150部、ピロメリット酸無水物15部、触媒として1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン0.40部を追加し、120℃で2時間反応させた。IRにて酸無水物に由来する1790、1860cm-1のピークの消失を確認後、冷却し、カルボキシル基含有ポリエステルを得た。さらに、シクロヘキサノンを用いて固形分が50%になるように調整した。
【0068】
(製造例5)
撹拌機、還流冷却管、ガス導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコに、ジメチルテレフタレート111.8部、プロピレングリコール84部、グリセリン4.24部、酢酸亜鉛0.04部、テトラブチルオルソチタネート0.005部を仕込み、窒素気流下にて撹拌しながら160〜220℃でエステル交換反応を行った。理論量のメタノールの95%(35g)以上が留出したらこのフラスコ内を徐々に減圧し、1〜3トール、240℃で3時間反応を行い、末端に水酸基を有するポリエステルを得た。次にフラスコ内を窒素で減圧解除を行い、200℃まで徐々に冷却した。200℃になったら無水トリメリット酸7.2部、触媒として1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン0.40部を追加し、1時間反応させた。IRにて酸無水物に由来する1790、1860cm-1のピークの消失を確認後、冷却し、カルボキシル基含有ポリエステルを得た。さらに、シクロヘキサノンを用いて固形分が50%になるように調整した。
【0069】
(実施例1〜4)<分散体の製造>
表1に示すように、顔料(C.I. Pigment Blue 15:3)、製造例1〜4にて合成したカルボキシル基含有ポリエステル、下記構造式(13)で表される塩基性基を有する顔料誘導体、およびシクロヘキサノンを配合し、2mmφジルコニアビーズ100部を加えペイントコンディショナーで3時間分散し、塗料を作成した。
構造式(13)
【0070】
【化15】

CuPcは、銅フタロシアニン残基を表す。
【0071】
(比較例1)<分散体の製造>
製造例5にて合成したカルボキシル基含有ポリエステルを用いた以外は、実施例1〜4と同様に塗料を作成した。
【0072】
(分散体の評価)
本発明の顔料分散体の性能を評価するために、得られた塗料の粘度をB型粘度計(25℃、回転速度100rpm)で、ヘイズをヘイズメーター( 光透過率20%)で測定し、初期粘度およびヘイズで分散体の性能を評価した(粘度は低いほど良好。ヘイズは小さいほど良好)。初期粘度およびヘイズは分散後1日室温で放置後に測定、経時粘度は1週間40℃に放置後に測定を行った。結果を表1に示す。
【0073】
【表1】

【0074】
以上の評価結果から明らかなように、実施例1〜4は、低い初期粘度で、かつ経時粘度の増加がほとんどなく良好な安定性を示している。さらにヘイズも低い。これに対して、比較例1では、粘度とヘイズともに高く、分散性に問題があることがわかった。


【特許請求の範囲】
【請求項1】
テトラカルボン酸無水物(a)中の酸無水物基と、ポリオール化合物(b)中の水酸基とを反応してなるカルボキシル基含有ポリエステルと、
さらに顔料とを含んでなる顔料組成物。
【請求項2】
テトラカルボン酸無水物(a)が、下記一般式(1)または一般式(2)で表されることを特徴とする請求項1記載の顔料組成物。
一般式(1)
【化1】

〔一般式(1)中、kは1又は2である。〕
一般式(2)
【化2】

〔一般式(2)中、Q1は、直接結合、−O−、−CO−、−COOCH2CH2OCO−、−SO2−、−C(CF32−、式:
【化3】

で表される基、又は式:
【化4】

で表される基である。〕
【請求項3】
カルボキシル基含有ポリエステルが、テトラカルボン酸無水物(a)中の酸無水物基と、ポリオール化合物(b)中の水酸基とのモル比を、(a)/(b)=0.3〜0.95で反応してなる請求項1または2記載の顔料組成物。
【請求項4】
カルボキシル基含有ポリエステルの重量平均分子量が、1000〜25000である請求項1〜3いずれか記載の顔料組成物。
【請求項5】
カルボキシル基含有ポリエステルの酸価が、10〜400である請求項1〜4いずれか記載の顔料組成物。
【請求項6】
さらに、塩基性基を有する顔料誘導体、塩基性基を有するアントラキノン誘導体、塩基性基を有するアクリドン誘導体、及び塩基性基を有するトリアジン誘導体からなる群より選ばれる塩基性誘導体の少なくとも一種を含む請求項1〜5いずれか記載の顔料組成物。
【請求項7】
請求項1〜6いずれか記載の顔料組成物をワニスに分散せしめてなる顔料分散体。



【公開番号】特開2008−19368(P2008−19368A)
【公開日】平成20年1月31日(2008.1.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−193705(P2006−193705)
【出願日】平成18年7月14日(2006.7.14)
【出願人】(000222118)東洋インキ製造株式会社 (2,229)
【Fターム(参考)】