JP7185055B2 - 水をベースとする顔料調製物、それらの製造および使用 - Google Patents
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Description
使用される分散助剤は、これらの施与媒体中の分散粒子の良好な立体安定化をもたらさなければならない。
(A)少なくとも1種の有機および/または無機顔料および/またはフィラー、
(B)式(I)または(II)の少なくとも1種の分散剤、あるいは式(I)および(II)の分散剤の混合物
nは、1以上、好ましくは1~5、殊に好ましくは1~2の整数であり、
zは、1以上、好ましくは1~10、殊に好ましくは1~4の整数であり、
R1は、1~10個の炭素原子を有する脂肪族の、直鎖状または分岐状炭化水素残基、または水素原子、または構造単位-O-Xまたは構造単位-CH2-O-Xであり、
そして、構造単位Xは、式(III)に一致する
aは、1~10の整数であり、
bは、0~10の整数であり、
cは、1~50の整数であり、
mは、1または2であり;そして
R2は、1~10個の炭素原子を有する脂肪族の直鎖状もしくは分岐状炭化水素残基である)]
(ここで、成分(A)の粒子の95%は、1μm未満、特に500μm未満の粒度を有する)。
(C)任意選択的に湿潤剤、
(D)任意選択的にさらに別の界面活性剤および/または分散剤、
(E)任意選択的に1種または複数の有機溶媒および/または1種または複数のヒドロトロープ物質および/またはそれらの混合物、
(F)任意選択的に、水性顔料分散体の製造のための慣用のさらに別の添加剤、および
(G)水。
(A)5~80重量%、とりわけ10~70重量%、
(B)0.1~30重量%、とりわけ2~20重量%、
(C)0~10重量%、とりわけ0.1~5重量%、
(D)0~20重量%、とりわけ1~10重量%、
(E)0~30重量%、とりわけ5~20重量%、
(F)0~20重量%、とりわけ0.1~5重量%、
(G)残部の水、
を含み、各々、顔料調製物の全重量(100重量%)を基準とする。
なお、本願は、特許請求の範囲に記載の発明に関するものであるが、他の態様として以下も包含し得る。
1.以下:
(A)少なくとも1種の有機および/または無機顔料および/またはフィラー、
(B)式(I)または(II)の少なくとも1種の分散剤、あるいは式(I)および(II)の分散剤の混合物
nは、1以上の整数であり、
zは、1以上の整数であり、
R1は、1~10個の炭素原子を有する脂肪族の直鎖状または分岐状炭化水素残基、または水素原子、または構造単位-O-X、または構造単位-CH 2 -O-Xであり、
そして、構造単位Xは、式(III)に一致する
aは、1~10の整数であり、
bは、0~10の整数であり、
cは、1~50の整数であり、
mは、1または2であり;そして
R2は、1~10個の炭素原子を有する脂肪族の直鎖状もしくは分岐状炭化水素残基である)]、
を含み、
成分(A)の粒子の95%は、1μm未満の粒度を有する、水性顔料調製物。
2.さらに、
(C)湿潤剤、
(D)および/またはさらに別の界面活性剤および/または分散剤、
(E)および/または1種または複数の有機溶媒および/または1種または複数のヒドロトロープ物質および/またはそれらの混合物、
(F)および/または水性顔料分散体の製造のための通例のさらに別の添加剤、および
(G)任意選択的に水、
を含むことを特徴とする、上記1に記載の組成物。
3.5~80重量%の成分(A)を含む、上記1または2に記載の顔料調製物。
4.0.1~30重量%の成分(B)を含む、上記1~3のいずれか1つに記載の顔料調製物。
5.以下の成分(A)~(G)の組成を特徴とする、上記1~4のいずれか1つに記載の顔料調製物:
(A)5~80重量%、
(B)0.1~30重量%、
(C)0~10重量%、
(D)0~20重量%、
(E)0~30重量%、
(E)0~20重量%、
(G)残部の水
(各々、顔料調製物の全重量(100重量%)を基準とする)。
6.以下の成分(A)~(G)の組成を特徴とする、上記1~5のいずれか1つに記載の顔料調製物:
(A)10~70重量%、
(B)2~20重量%、
(C)0.1~5重量%、
(D)1~10重量%、
(E)5~20重量%、
(E)0.1~5重量%、
(G)残部の水
(各々、顔料調製物の全重量(100重量%)を基準とする)。
7.成分(A)の有機顔料が、モノアゾ系顔料、ジスアゾ系顔料、レーキ化アゾ系顔料、β-ナフトール系顔料、ナフトールAS系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、ジスアゾ縮合系顔料、アゾ金属錯体系顔料、またはフタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、アンタントロン系顔料、アントラキノン系顔料、フラバントロン系顔料、インダントロン系顔料、イソビオラントロン系顔料、ピラントロン系顔料、ジオキサジン系顔料、キノフタロン系顔料、イソインドリノン系顔料、イソインドリン系顔料及びジケトピロロピロール系顔料の群からの多環式系顔料、またはカーボンブラック類であることを特徴とする、上記1~6のいずれか1つに記載の顔料調製物。
8.成分(B)の構造単位(I)および(II)が、アルコキシル化可能な三価またはより多価のポリオールからの、特にジグリセロール、エリスリトール、グリセロール、ペンタエリスリトール、ポリグリセロール、ソルビトール、トリメチロールプロパンまたはキシリトールからの反応生成物であることを特徴とする、上記1~7のいずれか1つに記載の顔料調製物。
9.1.0Pa*s未満の粘度を有することを特徴とする、上記1~8のいずれか1つに記載の顔料調製物。
10.顔料粒子の95%が500nm未満の粒度を有することを特徴とする、上記1~9のいずれか1つに記載の顔料調製物。
11.顔料粒子の99%が500nm未満の粒度を有することを特徴とする、上記1~10のいずれか1つに記載の顔料調製物。
12.平均粒度が200nm未満であることを特徴とする、上記1~11のいずれか1つに記載の顔料調製物。
13.平均粒度が150nm未満であることを特徴とする、上記1~12のいずれか1つに記載の顔料調製物。
14.上記1~13のいずれか1つに記載の顔料調製物を製造するための方法であって、粉末、粒状物もしくは水性のプレスケークの形態の成分(A)を、水(G)並びに成分(B)及び任意選択的に(C)、(D)、(E)および(F)の存在下で分散させ、引き続き、任意選択的に水(G)並びに任意選択的に成分(C)、(D)、(E)および(F)のうちの1つまたは複数と混合し、ならびに任意選択的に、得られた水性の顔料分散体を水(G)で希釈することを特徴とする、前記方法。
15.分散が、10m/sを超える撹拌周速度で操作される撹拌ボールミルを用いて行われることを特徴とする、上記14に記載の顔料調製物の製造方法。
16.分散が、1.2mm以下の直径の非金属性の粉砕媒体の作用下で行われることを特徴とする、上記14または15に記載の顔料調製物の製造方法。
17.天然または合成材料の顔料での着色のための、上記1~13のいずれか1つに記載の顔料調製物の使用。
18.水性コーティング材料、塗料、エマルションペイントおよびペイント、水で希釈が可能なラッカー、グレーズ、ワニスおよび木材防腐系の顔料での着色のための、上記17に記載の使用。
19.筆記用具、色鉛筆の芯、サインペン、ファインライナー、フェルトペン、ゲルローラー、テキスト-およびホワイトボードマーカー用インキの製造のための、上記17に記載の使用。
20.インキ、印刷インキ、インクジェットインキ、マイクロエマルションインキ、UV硬化性インキの製造のための、ならびにホットメルト方式で機能するインキ、カラーフィルター、電子インキおよび「電子ペーパー(Electronic Paper)」における、上記17に記載の使用。
21.電子写真トナーおよび現像剤、単一もしくは二成分粉末トナー、磁性トナー、液体トナー、ラテックストナー、重合トナーおよび特殊トナーの製造のための、上記17に記載の使用。
22.天然及び合成繊維材料、電気絶縁材料、ガラスウール、ソーセージケーシング、種子、肥料、ガラス、ガラス瓶、しっくい、コンクリート、木材着色液、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、洗剤および洗浄剤、靴用手入れ剤、ラテックス製品、研磨材の顔料での着色のための、ビスコースの原着における、ならびにプラスチックの着色のための、上記17に記載の使用。
本発明による顔料調製物に使用される分散剤の例は、対応するポリオールのアルコキシル化によって得られた以下の化合物である。
粉末、粒状物またはプレスケーキのいずれかとしての顔料を、分散剤および他の添加剤と一緒に、脱イオン水においてペーストにし、その後、ディゾルバー(例えばVMAGetzmann GmbH製の型式AE3-M1)または他の適切な装置を用いて、均一化し、予備分散化させた。後続の微分散を、ビーズミル(例えば、VMA-Getzmann GmbHのAE3-M1)、または別の適当な分散装置を用いて行い、ここでミリング(Mahlung)は、d=0.4~0.6mmのサイズのケイ酸ジルコニウムビーズまたは酸化ジルコニウムビーズを用いて冷却下で、所望の着色力、色特性(Koloristik)、透明度および粒度分布になるまで行った。引き続いて、分散体を所望する顔料最終濃度に脱イオン水で調節し、粉砕媒体を取り出し、顔料調製物を単離した。
着色力および色調の測定は、DIN 55986に従って行った。「Rub-Out試験(Rub-Out-Test)」を用いた相容性の測定のために、エマルションペイントまたはラッカーを、顔料分散体と混合した後に、ペイントカード(Lackkarte)上に施与した。引き続き、ペイントカードの下部を後で指でこすった。後でこすった表面が、隣接する後処理されていない表面よりも強く着色された場合、非相容性であった(「Rub-Out試験」はDE2638946に記載されている)。顔料調製物の透明度は、水性アクリレートワニス中において、黒色コントラストバーを有するペイントカード上にそれを付着させることによって決定した。
45.0部の成分(A)、すなわちC.I.ピグメントレッド112
7.0部の成分(B)、すなわちサンプル1に相当する分散剤
11.0部の成分(E)、すなわちプロピレングリコール
0.6部の成分(F)、すなわち防腐剤
残部の成分(G)、すなわち水
30.0部の成分(A)、すなわちC.I.ピグメントバイオレット023
8.0部の成分(B)、すなわちサンプル1に相当する分散剤
10.0部の成分(E)、すなわちプロピレングリコール
0.6部の成分(F)、すなわち防腐剤
残部の成分(G)、すなわち水
45.0部の成分(A)、すなわちC.I.ピグメントレッド112
7.0部の成分(B)、すなわちサンプル2に相当する分散剤
11.0部の成分(E)、すなわちプロピレングリコール
0.6部の成分(F)、すなわち防腐剤
残部の成分(G)、すなわち水
45.0部の成分(A)、すなわちC.I.ピグメントレッド112
7.0部の成分(B)、すなわちサンプル3に相当する分散剤
11.0部の成分(E)、すなわちプロピレングリコール
0.6部の成分(F)、すなわち防腐剤
残部の成分(G)、すなわち水
40.0部の成分(A)、すなわちC.I.ピグメントブルー015:3
8.0部の成分(B)、すなわちサンプル3に相当する分散剤
10.0部の成分(E)、すなわちプロピレングリコール
0.6部の成分(F)、すなわち防腐剤
残部の成分(G)、すなわち水
33.0部の成分(A)、すなわちC.I.ピグメントブラック007
13.0部の成分(B)、すなわちサンプル3に相当する分散剤
1.0部の成分(C)、すなわち湿潤剤
0.8部の成分(F)、すなわち防腐剤
残部の成分(G)、すなわち水
30.0部の成分(A)、すなわちC.I.ピグメントバイオレット023
8.0部の成分(B)、すなわちサンプル3に相当する分散剤
10.0部の成分(E)、すなわちプロピレングリコール
0.6部の成分(F)、すなわち防腐剤
残部の成分(G)、すなわち水
45.0部の成分(A)、すなわちC.I.ピグメントレッド112
7.0部の成分(B)、すなわちサンプル4に相当する分散剤
11.0部の成分(E)、すなわちプロピレングリコール
0.6部の成分(F)、すなわち防腐剤
残部の成分(G)、すなわち水
40.0部の成分(A)、すなわちC.I.ピグメントブルー015:3
8.0部の成分(B)、すなわちサンプル4に相当する分散剤
10.0部の成分(E)、すなわちプロピレングリコール
0.6部の成分(F)、すなわち防腐剤
残部の成分(G)、すなわち水
33.0部の成分(A)、すなわちC.I.ピグメントブラック007
13.0部の成分(B)、すなわちサンプル4に相当する分散剤
1.0部の成分(C)、すなわち湿潤剤
0.8部の成分(F)、すなわち防腐剤
残部の成分(G)、すなわち水
30.0部の成分(A)、すなわちC.I.ピグメントバイオレット023
8.0部の成分(B)、すなわちサンプル4に相当する分散剤
10.0部の成分(E)、すなわちプロピレングリコール
0.6部の成分(F)、すなわち防腐剤
残部の成分(G)、すなわち水
40.0部の成分(A)、すなわちC.I.ピグメントブルー015:3
8.0部の成分(B)、すなわち比較サンプル1に相当する分散剤
10.0部の成分(E)、すなわちプロピレングリコール
0.6部の成分(F)、すなわち防腐剤
残部の成分(G)、すなわち水
33.0部の成分(A)、すなわちC.I.ピグメントブラック007
13.0部の成分(B)、すなわち比較サンプル1に相当する分散剤
1.0部の成分(C)、すなわち湿潤剤
0.8部の成分(F)、すなわち防腐剤
残部の成分(G)、すなわち水
30.0部の成分(A)、すなわちC.I.ピグメントバイオレット023
8.0部の成分(B)、すなわち比較サンプル1に相当する分散剤
10.0部の成分(E)、すなわちプロピレングリコール
0.6部の成分(F)、すなわち防腐剤
残部の成分(G)、すなわち水
Claims (22)
- 以下:
(A)少なくとも1種の有機および/または無機顔料および/またはフィラー、
(B)式(I)または(II)の少なくとも1種の分散剤、あるいは式(I)および(II)の分散剤の混合物
nは、1以上の整数であり、
zは、1以上の整数であり、
R1は、1~10個の炭素原子を有する脂肪族の直鎖状または分岐状炭化水素残基、または水素原子、または構造単位-O-X、または構造単位-CH2-O-Xであり、
そして、構造単位Xは、式(III)に一致する
aは、1~10の整数であり、
bは、0~10の整数であり、
cは、1~50の整数であり、
mは、1または2であり;そして
R2は、1~10個の炭素原子を有する脂肪族の直鎖状もしくは分岐状炭化水素残基である)]、
を含み、
成分(A)の粒子の99%は、500nm未満の粒度を有する、水性顔料調製物。 - さらに、
(C)湿潤剤、
(D)および/またはさらに別の界面活性剤および/または分散剤、
(E)および/または1種または複数の有機溶媒および/または1種または複数のヒドロトロープ物質および/またはそれらの混合物、
(F)および/または水性顔料分散体の製造のための通例のさらに別の添加剤、および
(G)任意選択的に水、
を含むことを特徴とする、請求項1に記載の組成物。 - 5~80重量%の成分(A)を含む、請求項1または2に記載の顔料調製物。
- 0.1~30重量%の成分(B)を含む、請求項1~3のいずれか1つに記載の顔料調製物。
- 以下の成分(A)~(G)の組成を特徴とする、請求項1~4のいずれか1つに記載の顔料調製物:
(A)5~80重量%、
(B)0.1~30重量%、
(C)0~10重量%、
(D)0~20重量%、
(E)0~30重量%、
(E)0~20重量%、
(G)残部の水
(各々、顔料調製物の全重量(100重量%)を基準とする)。 - 以下の成分(A)~(G)の組成を特徴とする、請求項1~5のいずれか1つに記載の顔料調製物:
(A)10~70重量%、
(B)2~20重量%、
(C)0.1~5重量%、
(D)1~10重量%、
(E)5~20重量%、
(E)0.1~5重量%、
(G)残部の水
(各々、顔料調製物の全重量(100重量%)を基準とする)。 - 成分(A)の有機顔料が、モノアゾ系顔料、ジスアゾ系顔料、レーキ化アゾ系顔料、β-ナフトール系顔料、ナフトールAS系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、ジスアゾ縮合系顔料、アゾ金属錯体系顔料、またはフタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、アンタントロン系顔料、アントラキノン系顔料、フラバントロン系顔料、インダントロン系顔料、イソビオラントロン系顔料、ピラントロン系顔料、ジオキサジン系顔料、キノフタロン系顔料、イソインドリノン系顔料、イソインドリン系顔料及びジケトピロロピロール系顔料の群からの多環式系顔料、またはカーボンブラック類であることを特徴とする、請求項1~6のいずれか1つに記載の顔料調製物。
- 成分(B)の構造単位(I)および(II)が、アルコキシル化可能な三価またはより多価のポリオールからの反応生成物であることを特徴とする、請求項1~7のいずれか1つに記載の顔料調製物。
- 成分(B)の構造単位(I)および(II)が、ジグリセロール、エリスリトール、グリセロール、ペンタエリスリトール、ポリグリセロール、ソルビトール、トリメチロールプロパンまたはキシリトールからの反応生成物であることを特徴とする、請求項1~7のいずれか1つに記載の顔料調製物。
- 1.0Pa*s未満の粘度を有することを特徴とする、請求項1~9のいずれか1つに記載の顔料調製物。
- 顔料粒子の95%が500nm未満の粒度を有することを特徴とする、請求項1~10のいずれか1つに記載の顔料調製物。
- 平均粒度が200nm未満であることを特徴とする、請求項1~11のいずれか1つに記載の顔料調製物。
- 平均粒度が150nm未満であることを特徴とする、請求項1~12のいずれか1つに記載の顔料調製物。
- 請求項1~13のいずれか1つに記載の顔料調製物を製造するための方法であって、粉末、粒状物もしくは水性のプレスケークの形態の成分(A)を、水(G)並びに成分(B)及び任意選択的に(C)、(D)、(E)および(F)の存在下で分散させ、引き続き、任意選択的に水(G)並びに任意選択的に成分(C)、(D)、(E)および(F)のうちの1つまたは複数と混合し、ならびに任意選択的に、得られた水性の顔料分散体を水(G)で希釈することを特徴とする、前記方法。
- 分散が、10m/sを超える撹拌周速度で操作される撹拌ボールミルを用いて行われることを特徴とする、請求項14に記載の顔料調製物の製造方法。
- 分散が、1.2mm以下の直径の非金属性の粉砕媒体の作用下で行われることを特徴とする、請求項14または15に記載の顔料調製物の製造方法。
- 天然または合成材料の顔料での着色のための、請求項1~13のいずれか1つに記載の顔料調製物の使用。
- 水性コーティング材料、塗料、エマルションペイントおよびペイント、水で希釈が可能なラッカー、グレーズ、ワニスおよび木材防腐系の顔料での着色のための、請求項17に記載の使用。
- 筆記用具、色鉛筆の芯、サインペン、ファインライナー、フェルトペン、ゲルローラー、テキスト-およびホワイトボードマーカー用インキの製造のための、請求項17に記載の使用。
- インキ、印刷インキ、インクジェットインキ、マイクロエマルションインキ、UV硬化性インキの製造のための、ならびにホットメルト方式で機能するインキ、カラーフィルター、電子インキおよび「電子ペーパー(Electronic Paper)」における、請求項17に記載の使用。
- 電子写真トナーおよび現像剤、単一もしくは二成分粉末トナー、磁性トナー、液体トナー、ラテックストナー、重合トナーおよび特殊トナーの製造のための、請求項17に記載の使用。
- 天然及び合成繊維材料、電気絶縁材料、ガラスウール、ソーセージケーシング、種子、肥料、ガラス、ガラス瓶、しっくい、コンクリート、木材着色液、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、洗剤および洗浄剤、靴用手入れ剤、ラテックス製品、研磨材の顔料での着色のための、ビスコースの原着における、ならびにプラスチックの着色のための、請求項17に記載の使用。
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