JP7363290B2 - 水性顔料分散体及び水性顔料分散体の製造方法 - Google Patents
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Description
また、本発明の水性顔料分散体は、前記した顔料(A)と顔料分散樹脂(B)と水(C)の他に、顔料湿潤効果を奏するうえで水溶性有機溶剤を含有するものを使用することが好ましい。
前記水性顔料分散体を所望の濃度に希釈して、自動車や建材用の塗料分野や、オフセットインキ、グラビアインキ、フレキソインキ、シルクスクリーンインキ等の印刷インキ分野、あるいはインクジェット記録用インク分野等様々な用途に使用することができる。
ニーダーに、顔料Y(Cromophtal Orange K 2960(C.I.ピグメントオレンジ64、BASF社製、一次粒子径200nm))100質量部、塩化ナトリウム(水溶性無機塩)1000質量部、ジエチレングリコール(水溶性有機溶剤)200質量部を仕込んだ。
ラジカル重合体Aは、溶液重合法で製造された粉体状(直径1mm以下)で、単量体組成比が、スチレン/アクリル酸/メタクリル酸/ブチルアクリレート=83.00/7.35/9.55/0.10(質量比)であり、重量平均分子量11000、酸価120mgKOH/g、ガラス転移温度は120℃である。
ラジカル重合体Bは、溶液重合法で製造された粉体状(直径1mm以下)で、単量体組成比が、スチレン/アクリル酸=87.70/12.30(質量比)であり、重量平均分子量8000、酸価90mgKOH/g、ガラス転移温度は103℃である。
ラジカル重合体Cは、溶液重合法で製造された粉体状(直径1mm以下)でり、単量体組成比が、スチレン/アクリル酸/メタクリル酸/ブチルアクリレート=76.92/9.99/12.99/0.10(質量比)であり、重量平均分子量8000、酸価150mgKOH/g、ガラス転移温度は121℃である。
ラジカル重合体Dは、溶液重合法で製造された粉体状(直径1mm以下)で、単量体組成比が、スチレン/アクリル酸/メタクリル酸/ブチルアクリレート=72.00/12.13/15.77/0.10(質量比)であり、重量平均分子量8000、酸価180mgKOH/g、ガラス転移温度は113℃である。
ラジカル重合体Eは、溶液重合法で製造された粉体状(直径1mm以下)で、単量体組成比が、スチレン/アクリル酸/ブチルアクリレート=90.40/9.50/0.10(質量比)であり、重量平均分子量8000、酸価70mgKOH/g、ガラス転移温度は98℃である。
ラジカル重合体Fは、溶液重合法で製造された粉体状(直径1mm以下)で、単量体組成比が、スチレン/アクリル酸/メタクリル酸/ブチルアクリレート=63.70/15.70/20.5/0.1(質量比)であり、重量平均分子量8000、酸価230mgKOH/g、ガラス転移温度は125℃である。
システムコントローラー:SLC-6B
オートインジェクター:S1L-6B
検出器:RID-6A
以上、株式会社島津製作所製
データ処理ソフト:Sic480IIデータステーション(システムインスツルメンツ社製)。
カラム:GL-R400(ガードカラム)+GL-R440+GL-R450+GL-R400M(日立化成工業(株)製)
溶出溶媒:テトラヒドロフラン(THF)
溶出流量:2ml/min
カラム温度:35℃
前記ラジカル重合体Aを6質量部、前記顔料Xを20質量部、トリエチレングリコールを16質量部、34質量%水酸化カリウム水溶液を2.03質量部及びイオン交換水74質量部を金属製ビーカーに投入し、ハイシアーミキサー(SILVERSON社製L5M-A)を用いて10分間攪拌することによって混合物を得た。
ラジカル重合体A6質量部の代わりにラジカル重合体Bを6質量部使用し、34質量%水酸化カリウム水溶液の使用量を2.03質量部から1.52質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で水性顔料分散体を得た。顔料Xの質量に対する前記ラジカル重合体Bの質量の比率(R/P)は0.3であり、顔料Xの質量に対する水溶性有機溶剤の質量の比率(S/P)は0.80であった。
ラジカル重合体A6質量部の代わりにラジカル重合体Cを6質量部使用し、34質量%水酸化カリウム水溶液の使用量を2.03質量部から2.54質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で水性顔料分散体を得た。顔料Xの質量に対する前記ラジカル重合体Cの質量の比率(R/P)は0.3であり、顔料Xの質量に対する水溶性有機溶剤の質量の比率(S/P)は0.80であった。
ラジカル重合体A6質量部の代わりにラジカル重合体Dを6質量部使用し、34質量%水酸化カリウム水溶液の使用量を2.03質量部から3.05質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で水性顔料分散体を得た。顔料Xの質量に対する前記ラジカル重合体Cの質量の比率(R/P)は0.3であり、顔料Xの質量に対する水溶性有機溶剤溶剤の質量の比率(S/P)は0.80であった。
ラジカル重合体A6質量部の代わりにラジカル重合体Eを6質量部使用し、34質量%水酸化カリウム水溶液の使用量を2.03質量部から1.18質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で水性顔料分散体を得た。顔料Xの質量に対する前記ラジカル重合体Cの質量の比率(R/P)は0.3であり、顔料Xの質量に対する水溶性有機溶剤の質量の比率(S/P)は0.80であった。
ラジカル重合体Aの使用量を6質量部から10質量部、34質量%水酸化カリウム水溶液の使用量を2.03質量部から3.38質量部、イオン交換水の使用量を74質量部から69質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で水性顔料分散体を得た。顔料Xの質量に対する前記ラジカル重合体Cの質量の比率(R/P)は0.5であり、顔料Xの質量に対する水溶性有機溶剤の質量の比率(S/P)は0.80であった。
トリエチレングリコールの使用量を16質量部から28質量部、イオン交換水の使用量を74質量部から62質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で水性顔料分散体を得た。顔料Xの質量に対する前記ラジカル重合体Cの質量の比率(R/P)は0.3であり、顔料Xの質量に対する水溶性有機溶剤の質量の比率(S/P)は1.4であった。
ラジカル重合体Aの使用量を6質量部から2質量部、34質量%水酸化カリウム水溶液の使用量を2.03質量部から0.68質量部、イオン交換水の使用量を74質量部から79質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で水性顔料分散体を得た。顔料Xの質量に対する前記ラジカル重合体Cの質量の比率(R/P)は0.1であり、顔料Xの質量に対する水溶性有機溶剤の質量の比率(S/P)は0.80であった。
ラジカル重合体Aの使用量を6質量部から14質量部、34質量%水酸化カリウム水溶液の使用量を2.03質量部から4.74質量部、イオン交換水の使用量を74質量部から63質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で水性顔料分散体を得た。顔料Xの質量に対する前記ラジカル重合体Cの質量の比率(R/P)は0.7であり、顔料Xの質量に対する水溶性有機溶剤の質量の比率(S/P)は0.80であった。
ラジカル重合体A6質量部の代わりにラジカル重合体Cを6質量部使用し、34質量%水酸化カリウム水溶液の使用量を2.03質量部から2.54質量部、トリエチレングリコールの使用量を16質量部から28質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で水性顔料分散体を得た。顔料Xの質量に対する前記ラジカル重合体Cの質量の比率(R/P)は0.3であり、顔料Xの質量に対する水溶性有機溶剤の質量の比率(S/P)は1.40であった。
ラジカル重合体A6質量部の代わりにラジカル重合体Cを6質量部使用し、34質量%水酸化カリウム水溶液の使用量を2.03質量部から2.54質量部、トリエチレングリコールの使用量を16質量部から8質量部、イオン交換水の使用量を74質量部から81質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で水性顔料分散体を得た。顔料Xの質量に対する前記ラジカル重合体Cの質量の比率(R/P)は0.3であり、顔料Xの質量に対する水溶性有機溶剤の質量の比率(S/P)は0.40であった。
ラジカル重合体Aの使用量を6質量部から16質量部、34質量%水酸化カリウム水溶液の使用量を2.03質量部から5.41質量部、イオン交換水の使用量を74質量部から60質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で水性顔料分散体を得た。顔料Xの質量に対する前記ラジカル重合体Cの質量の比率(R/P)は0.8であり、顔料Xの質量に対する水溶性有機溶剤の質量の比率(S/P)は0.80であった。
ラジカル重合体Aの使用量を6質量部から1質量部、34質量%水酸化カリウム水溶液の使用量を2.03質量部から0.34質量部、イオン交換水の使用量を74質量部から80質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で水性顔料分散体を得た。顔料Xの質量に対する前記ラジカル重合体Cの質量の比率(R/P)は0.05であり、顔料Xの質量に対する水溶性有機溶剤の質量の比率(S/P)は0.80であった。
トリエチレングリコールの使用量を16質量部から4質量部、イオン交換水の使用量を74質量部から86質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で水性顔料分散体を得た。顔料Xの質量に対する前記ラジカル重合体Cの質量の比率(R/P)は0.3であり、顔料Xの質量に対する水溶性有機溶剤の質量の比率(S/P)は0.2であった。
トリエチレングリコールの使用量を16質量部から34質量部、イオン交換水の使用量を74質量部から56質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で水性顔料分散体を得た。顔料Xの質量に対する前記ラジカル重合体Cの質量の比率(R/P)は0.3であり、顔料Xの質量に対する水溶性有機溶剤の質量の比率(S/P)は1.7であった。
前記顔料X20質量部の代わりに、前記ソルベントミリング処理していない顔料Y「Cromophtal Orange K 2960」(C.I.ピグメントオレンジ64、BASF社製、一次粒子径200nm)20質量部を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で水性顔料分散体を得た。前記顔料Yの質量に対する前記ラジカル重合体Aの質量の比率(R/P)は0.3であり、前記顔料Yの質量に対する水溶性有機溶剤の質量の比率(S/P)は0.80であった。
前記顔料X20質量部の代わりに、前記ソルベントミリング処理していない顔料Y「Cromophtal Orange K 2960」(C.I.ピグメントオレンジ64、BASF社製、一次粒子径200nm)20質量部を使用し、ラジカル重合体A6質量部の代わりにラジカル重合体D6質量部に変更し、34質量%水酸化カリウム水溶液の使用量を2.03質量部から3.05質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で水性顔料分散体を得た。顔料Yの質量に対する前記ラジカル重合体Dの質量の比率(R/P)は0.3であり、顔料Yの質量に対する水溶性有機溶剤の質量の比率(S/P)は0.80であった。
前記顔料X20質量部を使用し、ラジカル重合体A6質量部の代わりにラジカル重合体F6質量部に変更し、34質量%水酸化カリウム水溶液の使用量を2.03質量部から3.89質量部、イオン交換水の使用量を74質量部から72質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で水性顔料分散体を得た。顔料Yの質量に対する前記ラジカル重合体Dの質量の比率(R/P)は0.3であり、顔料Yの質量に対する水溶性有機溶剤の質量の比率(S/P)は0.80であった。
〔体積平均粒子径の測定方法〕
はじめに、実施例及び比較例で調製した水性顔料分散体を、イオン交換水で2000倍に希釈した。
はじめに、実施例及び比較例で調製した水性顔料分散体を、イオン交換水で50倍に希釈した。
水性顔料分散体の分散性を、吸光度の低下率に基づいて評価した。
はじめに、実施例及び比較例で製造した直後の水性顔料分散体の粗大粒子数を、前記〔粗大粒子数の測定方法〕に記載した方法と同様の方法で測定した。
Claims (5)
- 一次粒子径が150nm以下であるC.I.ピグメントオレンジ64(a)を含む顔料(A)と、
酸価50~200mgKOH/gのラジカル重合体を含有する顔料分散樹脂(B)と、
水(C)とを含有することを特徴とする水性顔料分散体であって、
前記顔料分散樹脂(B)が、スチレン由来の構造単位を有するラジカル重合体であり、
前記ラジカル重合体の全量に対する前記スチレン由来の構造単位の質量割合が60質量%以上であり、
前記スチレン由来の構造単位が、スチレン、p-tert-ブチルジメチルシロキシスチレン、o-メチルスチレン、p-メチルスチレン、p-tert-ブチルスチレン、p-tert-ブトキシスチレン、m-tert-ブトキシスチレン、p-tert-(1-エトキシメチル)スチレン、m-クロロスチレン、p-クロロスチレン、p-フロロスチレン、α-メチルスチレン、p-メチル-α-メチルスチレンからなる群から選ばれる水性顔料分散体。 - 更に、前記顔料分散樹脂(B)が、アクリル酸、及び/又は、メタクリル酸由来の構造単位を有する請求項1に記載の水性顔料分散体。
- 前記顔料(A)と前記顔料分散樹脂(B)との質量比[前記顔料分散樹脂(B)/前記顔料(A)]が0.1~0.7の範囲であり、請求項1又は2に記載の水性顔料分散液。
- さらに水溶性有機溶剤を含有するものであって、前記顔料(A)と前記水溶性有機溶剤との質量比[前記水溶性有機溶剤/前記顔料(A)]が0.4~1.5の範囲である請求項1~3のいずれか1項に記載の水性顔料分散体。
- 請求項1~4のいずれか一項に記載の水性顔料分散体の製造方法であって、
一次粒子径が150nmを超えるC.I.ピグメントオレンジ64をソルトミリング処理することによって一次粒子径が150nm以下のC.I.ピグメントオレンジ64(a)を製造する工程[1]、
前記工程[1]で得た一次粒子径が150nm以下のC.I.ピグメントオレンジ64(a)を含む顔料(A)と、顔料分散樹脂(B)とを、超音波分散機を用いて、水(C)に分散する工程[2]を有することを特徴とする水性顔料分散体の製造方法。
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