JP4533303B2 - アゾ顔料分散体の製造方法 - Google Patents
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Description
(ii)βナフトール系化合物、βオキシナフトエ酸アニリド系化合物、アセト酢酸アニリド系化合物及びピラゾロン系化合物より選ばれた化合物と、
をカップリング反応させて、
下記(1)式の構造を有するアゾ顔料が、溶媒中に分散するアゾ顔料分散体の製造方法であって、
前記カップリング反応を、pH緩衝剤としての緩衝能を発揮するpH範囲の下限が7.0以上のpH緩衝剤と、分散剤と、の存在下で行なうことを特徴とするアゾ顔料分散体の製造方法である。
A−N=N−B (1)
(ここで、Aは(i)の化合物に属する原子団、Bは(ii)の化合物に属する原子団、をそれぞれ表す。)
A−N=N−B (1)
ここでAは芳香族アミン側の原子団(ジアゾニウム化合物側)、Bはカップリング剤側の原子団を表す。またAは(1)の構造をもったジスアゾ化合物、トリスアゾ化合物であっても良い。
例えば、トリスヒドロキシメチルアミノメタン(以下、「TRIS」ともいう。)−塩酸緩衝液をpH7.2〜9.0の範囲で使用することができる。この場合、ジアゾニウム化合物を含む溶液中に塩酸を加えておき、カップリング剤を含む溶液にTRISを加えておき、2つの溶液を混合させることでTRIS−塩酸緩衝液を構成することもできる。また、2つの溶液とは別にTRIS−塩酸緩衝液を調整しておき、カップリング反応の際に緩衝液を加えても良い。
検討−1:トリスヒドロキシメチルアミノメタンからアルコール性のOH基を取り除いたtert−ブチルアミンを用いた場合、透明な分散体を得ることができる。これに対し、メタノール、エタノールを用いた場合には、適切な分散体を得ることは出来ない。このことから分散に寄与している官能基は、TRIS分子中に存在するアルコール性のOH基ではなく、残るアミノ基、すなわちTRISのアミンとしての性質によるものと考えられる(実施例3参照)。
検討−2:緩衝能の無い水酸化ナトリウムをTRISの代わりに用いた場合、かなり過剰に加えても適切な分散体を得ることは出来ない。すなわちTRISのアミンとしての作用は、単なるアルカリとして作用しているわけではない(実施例3参照)。
検討−3:最も単純なアンモニアをTRISの代わりに用いた場合、適切な分散体を得ることは出来ない。ここで、アミンの塩基性の程度に注目してみると、ジアゾニウム塩を含む溶液側の余剰の強酸(塩酸)とカップリング剤を含む溶液側の弱塩基(アンモニア)によって、混合後のpHが弱酸性に傾いていることが予想される(実施例3参照)。
検討−4:弱酸性から中性、アルカリ性の範囲において緩衝液をつくることができるグッドの緩衝剤をTRISの代わりに用いると、緩衝作用のある領域が酸性のものほど適切な分散体が得られないことが確認できる(実施例4参照)。
(A液の調整)
2−メトキシ−4−ニトロアニリン3.45g(0.021モル)を、超純水75g、35%塩酸水溶液5.45g(0.052モル)に加え、メタノールを加えたアイスバス中にて攪拌しながら0℃に冷却する。その後亜硝酸ナトリウム1.45g(0.021モル)を2mlの水に溶解後添加し、60分間攪拌後、スルファミン酸0.2g(0.0021モル)を加えて亜硝酸を消去し、ジアゾニウム塩溶液とする。
o−アセトアセトアニシジド4.45g(0.0214モル)を超純水75g、水酸化ナトリウム1.244g(0.0311モル)と共に溶解し、カップラー溶液とする。
B液1mlに対し、スチレン―アクリル共重合体ポリマー(分子量/4479、組成/アクリル酸:スチレン=3:7、酸価/198.6)を0.03g溶かした。そして、これに10mMの濃度になるように、予め作製しておいたトリスヒドロキシメチルアミノメタン1M溶液を添加して(C)液とする。
(分散体製造(1))上記(C)液を10μlと超純水990μlを混合し、100倍希釈液を1ml作製する。同様に(A)液の100倍希釈希釈液を1ml作製、両者を1:1で混合する。
(分散体製造(2))上記(C)液50倍希釈液を1ml作製、(A)液の50倍希釈希釈液を1ml作製し、両者を1:1で混合する。
(1)及び(2)で得られた分散体を(A)液を基準として1/1000の濃度になるように超純水で希釈した後、光散乱測定装置DLS7000(大塚電子)を用いて分散体粒子の粒径分布を測定した。(1)の結果を図1に(2)の結果を図2に示す。図1及び図2において、グラフの横軸は粒径(nm)を縦軸は測定された個数を表している。
インクジェットプリンター用のインキは通常2〜5%顔料濃度が用いられる。このようなニーズに応えるために、顔料濃度が高い分散体の作成を試みる。
実施例1と同様とする。
o−アセトアセトアニシジド4.45g(0.0214モル)を超純水75g、水酸化ナトリウム2.23gと共に溶解し、スチレン―アクリル共重合体ポリマー7.88g(顔料重量に対して等ウエイト)を溶かし込む。さらに、トリスヒドロキシメチルアミノメタン3.96gを加え、カップラー溶液とする。
A液全量に対し、B液全量を混合する。
得られた分散体を超純水で1/3000倍希釈した後、光散乱測定装置DLS7000(大塚電子)を用いて分散体粒子の粒径分布を測定した。結果を図3に示す。
ここでは、ピグメントイエロー(PY)74の分散体合成において、緩衝剤を種々変更した例を示す。A液の調整は、実施例2と同じとする。また緩衝剤を含まないB液の調整は以下のように行う。
o−アセトアセトアニシジド0.593gを1Nの水酸化ナトリウム液に7.19mlに溶かし、次いでスチレン―アクリル共重合体ポリマー1.05gを溶かす。純水2.81mlを足す。
上記緩衝剤を含まないB液を50μl取り、そこに種々の緩衝剤が43.6μmol入るように緩衝剤を追加した後、全体を100μlとした。一方A液は2倍希釈し、A液、B液、各100μlを1対1に混合し、透明性を肉眼で確認する。この結果を表1にまとめた。緩衝剤(1)〜緩衝材(7)を用いた場合には透明な適切な分散体が得られた(○で示してある)。緩衝材(8)〜(11)を用いた場合には適切な分散体が得られなかった(×で示してある)。緩衝材(8)〜(11)(×)について、その量を2倍、3倍に変更した場合でも適切な分散に至らなかった。
表2に、グッド緩衝剤の緩衝能を発揮できるpH範囲を示す。これに基づいて、緩衝剤による分散性とpHの関係を確認した。分散体製造の手順は実施例3に従った。ただしスルホン酸基が導入されている場合には、その官能基に等量モルの水酸化ナトリウムを加えた。
アミノ酸にみられるカルボン酸基が導入されているアミンを用いた場合について分散性を確認するために、グリシンを用いて、実施例1及び2と同様に分散体を製造した。その結果、透明な分散体が得られた。
スチレン―アクリル共重合体ポリマーの代わりに、ノニオン性ポリマーであるIgepal CO−990(商品名、Sigma−Aldrich Japan K.K.製)(Mn:約4626)を顔料重量に対して等ウエイト加え、実施例1及び2と同様にして分散体を製造した。
(A液の調整)
3−アミノ−4−メトキシベンズアニリド5g(0.021モル)を超純水75gに分散させ、メタノールを加えたアイスバス中にて攪拌しながら0℃に冷却する。さらに35%塩酸水溶液6g(0.058モル)を加え10分間攪拌する。その後亜硝酸ナトリウム1.45g(0.021モル)を超純水2mlに溶解後添加、60分間攪拌後、スルファミン酸0.2g(0.002モル)を加えて亜硝酸を消去し、ジアゾニウム塩溶液とする。
N−(5−クロロ−2−メトキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキシアミド6.95g(0.021モル)を水75g、水酸化ナトリウム2.5g(0.0625モル)と共に90℃で溶解後室温にもどし、カップラー溶液とする。
B液1mlに対し、スチレン―アクリル共重合体ポリマーを0.03g溶かし、10mMの濃度になるように、予め作製しておいたトリスヒドロキシメチルアミノメタン1M溶液を添加して(C)液とする。
実施例2で作製したイエローの顔料分散体をキヤノン製インクジェットプリンターPIXUS iP4100(商品名)のインクタンクBCI−7Yに詰め替え、印字を評価した。
1.定着性:ベタ印字後、印字面上に同じ紙を乗せ、汚れが発生しなくなる秒数で評価した。その結果、20秒未満で汚れが発生しなくなり、定着性は良好であった。
2.文字品位:半角英数字を印字し、ブリーディング、フェザリングの状況を目視観察した。その結果、ブリーディング、フェザリング共にほとんど目立たず良好であった。
3.耐水性:2枚の紙に半角英数字を印字した後、一方の紙を水の入ったタッパーに一晩浸し、取り出して風乾したものを、目視で評価した。その結果、水に浸さなかったものと比較して、インクが流れ出した様子などは見られなかった。
Claims (11)
- (i)芳香族アミン類のジアゾ化合物、ジスアゾ化合物及びトリスアゾ化合物より選ばれた化合物と、
(ii)βナフトール系化合物、βオキシナフトエ酸アニリド系化合物、アセト酢酸アニリド系化合物及びピラゾロン系化合物より選ばれた化合物と、
をカップリング反応させて、
下記(1)式の構造を有するアゾ顔料が、溶媒中に分散するアゾ顔料分散体の製造方法であって、
前記カップリング反応を、pH緩衝剤としての緩衝能を発揮するpH範囲の下限が7.0以上のpH緩衝剤と、分散剤と、の存在下で行なうことを特徴とするアゾ顔料分散体の製造方法。
A−N=N−B (1)
(ここで、Aは(i)の化合物に属する原子団、Bは(ii)の化合物に属する原子団、をそれぞれ表す。) - 前記(ii)の化合物を含む溶液に前記分散剤及び前記pH緩衝剤が溶解している請求項1に記載のアゾ顔料分散体の製造方法。
- 前記(i)の化合物を含む溶液は酸性溶液であり、前記(ii)の化合物を含む溶液はアルカリ性溶液である請求項1に記載のアゾ顔料分散体の製造方法。
- 前記酸性溶液は塩酸を含む請求項3に記載のアゾ顔料分散体の製造方法。
- 前記pH緩衝剤は、前記酸性溶液と前記アルカリ性溶液との中和反応の上、余剰となる前記塩酸を中和し、更にアルカリ性となる量存在している請求項4に記載のアゾ顔料分散体の製造方法。
- 前記pH緩衝剤はアミン類、アミノ酸、リン酸、炭酸のいずれかを含む請求項1記載のアゾ顔料分散体の製造方法。
- 前記アミン類は、トリスヒドロキシメチルアミノメタンを含む請求項6記載のアゾ顔料分散体の製造方法。
- 前記分散剤はアニオン系ポリマー、またはノニオン系ポリマーから選択される請求項1に記載のアゾ顔料分散体の製造方法。
- 前記アニオン系ポリマーはスチレン−アクリル共重合体を含む請求項8記載のアゾ顔料分散体の製造方法。
- 前記(i)の化合物として2−メトキシ−4−ニトロアニリン、前記(ii)の化合物としてo−アセトアセトアニシジドを用い、ピグメントイエロー74を得ることを特徴とする請求項1に記載のアゾ顔料分散体の製造方法。
- 前記(i)の化合物として3−アミノ−4−メトキシベンズアニリド、前記(ii)の化合物としてN−(5−クロロ−2−メトキシフェニル)−3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボキシアミドを用い、ピグメントレッド269を得ることを特徴とする請求項1に記載のアゾ顔料分散体の製造方法。
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