JP7099645B2 - 顔料組成物、活性エネルギー線硬化型オフセットインキ、及び顔料組成物の製造方法 - Google Patents
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Description
まず、Caのみでレーキ化された顔料では、結晶性が良好となるものの水がCaの周りに配位してしまい、水にて疑似的に架橋が生じるため乳化流動性が悪くなると思われる。また、Srのみでレーキ化された顔料の場合は、疎水性の高い顔料が得られるものの結晶構造に欠陥が生じやすく、このような欠陥が顔料粒子の凝集を引き起こし、乳化流動性が悪くなると思われる。そこで、CaおよびSrで共レーキをすることで、結晶性が良好でかつ疎水性が高いアゾ顔料を得ることができ、水による架橋や顔料粒子の凝集が起こりにくくなり、乳化流動性が良好となると考えられる。また、上記顔料だけでは、顔料へ配位する水を一定範囲しか減らせないため、顔料組成物において無機炭酸塩を含むことで、無機炭酸塩がさらに水を吸着し、より顔料の周りに水が配位して架橋するのを防止することで、著しく乳化流動性が良好になると考えられる。
項1.CaおよびSrの共レーキモノアゾ顔料と、5.0~20質量%の無機炭酸塩とを含む顔料組成物。
項2.前記共レーキモノアゾ顔料において、CaとSrの質量比率が10:90~90:10である項1記載の顔料組成物。
項3.前記無機炭酸塩が、炭酸カルシウムまたは炭酸マグネシウムである項1又は2に記載の顔料組成物。
項4.活性エネルギー線硬化型オフセットインキ用である項1~3のいずれか一項に記載の顔料組成物。
項5.項1~4のいずれか一項に記載の顔料組成物を含む活性エネルギー線硬化型オフセットインキ。
項6.カップリング反応後のモノアゾ染料に、カルシウム塩水溶液およびストロンチウム塩水溶液を加えてCaおよびSrの共レーキモノアゾ顔料を得る工程を含む項1~4のいずれか一項に記載の顔料組成物の製造方法。
本発明の顔料組成物は、CaおよびSrの共レーキモノアゾ顔料と、5.0~20質量%の無機炭酸塩とを含む。上記顔料組成物は、これ以外に、共レーキモノアゾ顔料以外の顔料、染料、分散剤、無機炭酸塩以外の添加剤等を含んでいてもよい。
上記共レーキモノアゾ顔料は、モノアゾ顔料においてCaとSrの2つの塩で共レーキ化(不溶化)した顔料である。共レーキモノアゾ顔料は、共レーキにより特有の構造を形成し、カーミン6Bなどの単なるレーキ顔料とは異なる結晶性などの特性を有する。本発明において共レーキとは、1つの顔料結晶構造中で染料分子が2種類の金属と塩を形成していることを言う。
本発明において無機炭酸塩としては、炭酸カルシウム(CaCO3)または炭酸マグネシウム(MgCO3)が好ましい。炭酸カルシウムとしては、炭酸ガス反応法や可溶性塩反応法で化学的に合成した軽質炭酸カルシウム(沈降性炭酸カルシウム;コロイダル炭酸カルシウム)であっても、石灰石を粉砕・分級した重質炭酸カルシウムであってもよい。炭酸カルシウムの形状は、特に限定されず、紡錘形状、立方形状、不定形であってもよい。また、炭酸カルシウムは、脂肪酸やロジン酸などで表面処理をしたものであってもよく、未処理であってもよい。炭酸カルシウムの粒径は、例えば20nm~10,000nm(10μm)、好ましくは30nm~5,000nm(5μm)である。
本発明の顔料組成物は、共レーキモノアゾレーキ顔料を得た後、共レーキモノアゾレーキ顔料に無機炭酸塩を配合することにより得られる。本発明の顔料組成物は、例えば、以下の方法により得られる。
まず、モノアゾ顔料の染料構造部となるモノアゾ染料は、通常のアゾ顔料の製造工程と同様に、芳香族アミン類と塩酸と亜硝酸ナトリウムとを反応させるジアゾニウム塩を得た後、ジアゾニウム塩とナフトール類等とを反応させる、公知慣用のカップリング化反応を経て得られる。次に、カップリング化反応後のモノアゾ染料に、カルシウム塩水溶液およびストロンチウム塩水溶液を加えて攪拌し、共レーキ化することにより、懸濁液として共レーキモノアゾ顔料が得られる。
本発明の活性エネルギー線硬化型オフセットインキは、上記顔料組成物を含む限り特に制限されないが、必要に応じて、共レーキモノアゾ顔料以外の有機顔料、無機顔料、重合性アクリレートモノマー、光重合開始剤、光増感剤等を含んでいてもよい。
4-アミノトルエン-3-スルホン酸70部と2-アミノナフタレン-1-スルホン酸3.7部とを水253部に分散後、35%塩酸45部を加え、5℃以下に保ちながら40%亜硝酸ソーダ水溶液68部を滴下し、ジアゾニウム塩懸濁液を得た。次に、2-ヒドロキシ-3-ナフトエ酸75部を水729部に分散後、25%苛性ソ-ダ水溶液156部を加えて溶解し、5℃以下に冷却した。このカップラー溶液に攪拌しながら上記ジアゾ液を滴下し、カップリング反応終了後、10%ロジンソーダ水溶液163部を加え、20分攪拌し、35%塩化カルシウム水溶液159部を加え、90分攪拌した。攪拌後、23%塩化ストロンチウム水溶液189部を加え60分攪拌し、80℃に昇温後さらに60分攪拌し、CaおよびSrにてレーキされたアゾ顔料(C.I.ピグメントレッド57:3)の水中懸濁液を得た。この懸濁液に、体質剤として市販の炭酸カルシウム1を33部配合(配合率15%)し30分攪拌した後、濾過、水洗し、110℃で一昼夜乾燥した後粉砕することで、赤色の顔料組成物1を220部得た。
製造例1において、炭酸カルシウム1を炭酸カルシウム2に変更した以外は同様の操作を行い、顔料組成物2を得た。
製造例1において、炭酸カルシウム1を炭酸カルシウム3に変更した以外は同様の操作を行い、顔料組成物3を得た。
製造例1において、炭酸カルシウム1を炭酸カルシウム4に変更した以外は同様の操作を行い、顔料組成物4を得た。
製造例1において、炭酸カルシウム1を炭酸カルシウム5に変更した以外は同様の操作を行い、顔料組成物5を得た。
<製造例6:顔料組成物6>
製造例1において、炭酸カルシウム1を炭酸カルシウム6に変更した以外は同様の操作を行い、顔料組成物6を得た。
製造例1において、炭酸カルシウム1の配合量を21部(配合率10%)とした以外は同様の操作を行い、顔料組成物7を得た。
製造例1において、炭酸カルシウム1の配合量を9.8部(配合率5%)とした以外は同様の操作を行い、顔料組成物8を得た。
4-アミノトルエン-3-スルホン酸70部と2-アミノナフタレン-1-スルホン酸3.7部とを水253部に分散後、35%塩酸45部を加え、5℃以下に保ちながら40%亜硝酸ソーダ水溶液68部を滴下し、ジアゾニウム塩懸濁液を得た。次に、2-ヒドロキシ-3-ナフトエ酸75部を水729部に分散後、25%苛性ソ-ダ水溶液156部を加えて溶解し、5℃以下に冷却した。このカップラ-溶液に攪拌しながら上記ジアゾ液を滴下し、カップリング反応終了後、10%ロジンソ-ダ水溶液163部を加え、20分攪拌し、35%塩化カルシウム水溶液159部を加え、90分攪拌した。攪拌後、23%塩化ストロンチウム水溶液189部を加え60分攪拌し、80℃に昇温後さらに60分攪拌し、CaおよびSrにてレーキされたアゾ顔料(C.I.ピグメントレッド57:3)の水中懸濁液を得た。この懸濁液を、濾過、水洗し、110℃で一昼夜乾燥した後粉砕することで、アゾ顔料粉末を187部得た。このとき、蛍光X線分析法によってアゾ顔料中のレーキ金属比率(Ca、Srの重量比率)を測定した。得られたアゾ顔料粉末に市販の炭酸カルシウム1を33部配合し、赤色の顔料組成物9を得た。
製造例9において、23%塩化ストロンチウム水溶液189部を23%塩化ストロンチウム水溶液284部に変更した以外は同様の操作を行い、顔料組成物10を得た。なお、炭酸カルシウム1の配合前にアゾ顔料中のレーキ金属比率(Ca、Srの重量比率)を同様に測定した。
製造例9において、23%塩化ストロンチウム水溶液189部を23%塩化ストロンチウム水溶液126部に変更した以外は同様の操作を行い、顔料組成物11を得た。なお、炭酸カルシウム1の配合前にアゾ顔料中のレーキ金属比率(Ca、Srの重量比率)を同様に測定した。
製造例9において、23%塩化ストロンチウム水溶液189部を23%塩化ストロンチウム水溶液63部に変更した以外は同様の操作を行い、顔料組成物12を得た。なお、炭酸カルシウム1の配合前にアゾ顔料中のレーキ金属比率(Ca、Srの重量比率)を同様に測定した。
製造例1において、炭酸カルシウム1を塩基性炭酸マグネシウム1に変更した以外は同様の操作を行い、顔料組成物13を得た。
上記顔料組成物1-13を32部とDAPワニス118部およびジトリメチロールプロパンテトラアクリレート50部を三本ロールミルにて練肉することによって、各種の活性エネルギー線硬化型オフセットインキ組成物を作製した。作製したインキをそれぞれ実施例1-13とした。
製造例1において、市販の炭酸カルシウム1を配合しない以外は同様の操作を行い、顔料組成物14を得た。
4-アミノトルエン-3-スルホン酸70部と2-アミノナフタレン-1-スルホン酸3.7部とを水253部に分散後、35%塩酸45部を加え、5℃以下に保ちながら40%亜硝酸ソーダ水溶液68部を滴下し、ジアゾニウム塩懸濁液を得た。次に、2-ヒドロキシ-3-ナフトエ酸75部を水729部に分散後、25%苛性ソ-ダ水溶液156部を加えて溶解し、5℃以下に冷却した。このカップラ-溶液に攪拌しながら上記ジアゾ液を滴下し、カップリング反応終了後、10%ロジンソ-ダ水溶液163部を加え、20分攪拌し、35%塩化カルシウム水溶液159部を加え、90分攪拌した。80℃に昇温後さらに60分攪拌し、Caレーキアゾ顔料(C.I.ピグメントレッド57:1)の水中懸濁液を得た。この懸濁液に、体質剤として市販の炭酸カルシウム1を32部配合(配合率15%)し30分攪拌した後、濾過、水洗し、110℃で一昼夜乾燥し粉砕することで、赤色の顔料組成物15を215部得た。
4-アミノトルエン-3-スルホン酸70部と2-アミノナフタレン-1-スルホン酸3.7部とを水253部に分散後、35%塩酸45部を加え、5℃以下に保ちながら40%亜硝酸ソーダ水溶液68部を滴下し、ジアゾニウム塩懸濁液を得た。次に、2-ヒドロキシ-3-ナフトエ酸75部を水729部に分散後、25%苛性ソ-ダ水溶液156部を加えて溶解し、5℃以下に冷却した。このカップラ-溶液に攪拌しながら上記ジアゾ液を滴下し、カップリング反応終了後、10%ロジンソ-ダ水溶液163部を加え、20分攪拌し、23%塩化ストロンチウム水溶液351部を加え、90分攪拌した。80℃に昇温後さらに60分攪拌し、Srレーキアゾ顔料の水中懸濁液を得た。この懸濁液に、体質剤として市販の炭酸カルシウム1を35部配合(配合率15%)し30分攪拌した後、濾過、水洗し、110℃で一昼夜乾燥し粉砕することで、赤色の顔料組成物16を231部得た。
製造例1において、炭酸カルシウム1を硫酸バリウム1に変更した以外は同様の操作を行い、顔料組成物17を得た。
製造例1において、炭酸カルシウム1をタルク1に変更した以外は同様の操作を行い、顔料組成物18を得た。
上記顔料組成物14-18を32部とDAPワニス118部およびジトリメチロールプロパンテトラアクリレート50部を三本ロールミルにて練肉することによって、各種の活性エネルギー線硬化型オフセットインキ組成物を作製した。作製したインキをそれぞれ比較例1-5とした。比較例6においては、実施例1の共レーキ顔料に代えてCaレーキ顔料とSrレーキ顔料という2つの顔料を用い、それ以外は実施例1と同様とした(ドライブレンド)。
アゾ顔料中のレーキ金属比率(Ca、Srの重量比率)は、蛍光X線分析法によって決定した。なお、体質剤中の金属イオンの影響を避けるため、分析には体質剤である無機炭酸塩を配合する前のアゾ顔料を用いた。
上記各種の活性エネルギー硬化型オフセットインキ組成物0.40部と酸化チタン顔料ペースト1.60部とを混合し、淡色インキを得た。得られた淡色インキを試験紙に展色した展色物を作製し、X-Rite社製 eXactを用いて各展色物のM値を測定し、これを着色力として記録した。
上記各種の活性エネルギー線硬化型オフセットインキ組成物1.80部にイオン交換水0.32部を加え乳化インキを得た。得られた乳化インキを地面と垂直にしたガラス板に垂らし、5分間で流れた長さを乳化流動性として記録した。
さらに、この実施例1と比較例6の分散性の違いを確認するため、マイクロスコープでインキを観察した。マイクロスコープから分かる比較例6の粗粒子面積は6.8%であるのに対して、実施例1の粗粒子面積は1.3%であった。これより実施例1の方が粗粒子が少なく分散性が良いことが分かった。よって、CaとSrで共レーキ化した顔料(実施例1)は、分散性の差が着色力の差に影響していると言える。
Claims (4)
- CaおよびSrの共レーキモノアゾ顔料と、5.0~20質量%の無機炭酸塩とを含み、前記CaおよびSrの質量比率が82:18~54:46であり、前記無機炭酸塩が炭酸カルシウムまたは炭酸マグネシウムであり、前記無機炭酸塩の粒径が40nm以上1000nm以下である顔料組成物。
- 活性エネルギー硬化型オフセットインキ用である請求項1に記載の顔料組成物。
- 請求項1又は2に記載の顔料組成物を含む活性エネルギー線硬化型オフセットインキ。
- カップリング反応後のモノアゾ染料に、カルシウム塩水溶液およびストロンチウム塩水溶液を加えてCaおよびSrの共レーキモノアゾ顔料を得る工程を含む請求項1又は2に記載の顔料組成物の製造方法。
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