專利名稱：加工顏料組合物的制造方法及由該制造方法獲得的加工顏料組合物的制作方法
技術(shù)區(qū)域本發(fā)明涉及作為涂料、油墨、塑膠用著色劑、印染、彩色調(diào)色劑及其他色料用原料的適應(yīng)性優(yōu)異的加工顏料組合物的制造方法及由該制造方法獲得的加工顏料組合物。
背景技術(shù)：
通常，在使用顏料作為各種產(chǎn)業(yè)資材的色料時，常使用含水分的濕餅顏料，被利用于油墨、塑膠用著色劑等領(lǐng)域。濕餅顏料為，如日本國特許公開第7-188575號、日本國特許公開第8-60068號中所記載，一般的方法是采用含有分子量為數(shù)萬至十萬左右的樹脂和溶劑的清漆處理而成為加工顏料。

發(fā)明內(nèi)容
作為色料的顏料，希望其具有不凝集微細(xì)粒子而穩(wěn)定且操作容易的特性。為解決這個課題，提出了一種對微細(xì)分散狀態(tài)的顏料用樹脂等分散穩(wěn)定劑進行包裹處理，來抑制顏料之間相互凝集的加工顏料。
然而，用通常的樹脂把濕餅顏料的水性懸浮物從水相到樹脂相進行轉(zhuǎn)相處理時，為提高流動性及轉(zhuǎn)相效率，不可或缺地要在樹脂中添加溶劑，可能會引起處理后對固體組份管理的必要性或揮發(fā)溶劑對作業(yè)環(huán)境的影響等問題。
而且，處理后若完全揮發(fā)溶劑組分，還會存在油墨化等再溶解到溶劑中時需要長時間等問題。
進而，用溶劑單獨處理及用溶劑含有率高的樹脂處理時，會產(chǎn)生顏料轉(zhuǎn)相為樹脂相后引起結(jié)晶生長等問題。
本發(fā)明是鑒于這些問題而進行，提供用比以往為低濃度的溶劑量、優(yōu)選無溶劑，就能夠把顏料有效地從水相轉(zhuǎn)相到樹脂相、轉(zhuǎn)相后的結(jié)晶穩(wěn)定性高、且干燥后的再溶解性優(yōu)良的加工顏料組合物的制造方法，以及使用該制造方法的加工顏料組合物。
因此，本發(fā)明人們潛心探討的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了通過使用在常溫具有流動性的低聚物區(qū)域的非水溶性樹脂處理有機顏料的水性懸浮物，可使顏料從水相到樹脂相的轉(zhuǎn)相性良好、轉(zhuǎn)相后的結(jié)晶穩(wěn)定性高、且干燥后的再溶解性優(yōu)良的加工顏料組合物的制造方法，及由該制造方法獲得的加工顏料組合物，以至完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明涉及以下記載的第1～第7發(fā)明。
第1發(fā)明是一種加工顏料組合物的制造方法，其特征為，用在常溫具有流動性的分子量200～10000的非水溶性樹脂處理有機顏料的水性懸浮物。
第2發(fā)明是如第1發(fā)明記載的加工顏料組合物的制造方法，其特征為，非水溶性樹脂的分子量為200～2000。
第3發(fā)明是如第1或第2發(fā)明記載的加工顏料組合物的制造方法，其特征為，非水溶性樹脂具有交聯(lián)反應(yīng)性。
第4發(fā)明是如第1～第3發(fā)明中的任一項記載的加工顏料組合物的制造方法，其特征為，非水溶性樹脂具有自由基交聯(lián)性。
第5發(fā)明是如第1～4發(fā)明中的任一項記載的加工顏料組合物的制造方法，其特征為，非水溶性樹脂具有紫外線交聯(lián)性。
第6發(fā)明是如第1～第5發(fā)明中的任一項記載的加工顏料組合物的制造方法，其特征為，相對于有機顏料的水性懸浮物中的顏料組分100重量份，將非水溶性樹脂500重量份或其以下通過攪拌混合裝置進行處理。
第7發(fā)明是一種加工顏料組合物，其是采用第1～第6發(fā)明中的任一項記載的加工顏料組合物的制造方法而獲得。
具體實施例方式
在本發(fā)明中使用的有機顏料的水性懸浮物，是指合成后的未精制水性懸浮液，以及進行了過濾、清洗的濕餅顏料等，也可以是在濕餅顏料中添加水而再次成為水性懸浮液的物質(zhì)。
另外，在本發(fā)明中使用的有機顏料的水性懸浮物，合成時為了成為微細(xì)粒子，也可以添加表面處理劑、表面活性劑、分散劑和顏料衍生物等。
還有，在本發(fā)明中使用的有機顏料的水性懸浮物的顏料濃度因有機顏料的種類而異，但一般為大于等于10重量％小于100重量％，優(yōu)選大于等于25重量％小于50重量％。該范圍是以處理顏料時可有效地從水相轉(zhuǎn)相到樹脂相的水分量為基準(zhǔn)。
在本發(fā)明中使用的有機顏料，可舉出如三烯丙基甲烷類、呫噸類等上染色淀類顏料、可溶性偶氮顏料、非溶性偶氮顏料及縮合偶氮顏料等偶氮類顏料、酞菁類顏料、縮合多環(huán)類顏料等。
作為上述上染色淀顏料，可舉出如顏料黃(以下簡稱為PY)18、PY100、PY104、顏料橙(以下簡稱為PO)39、顏料紅(以下簡稱為PR)81、PR83、PR90、PR169、PR172、PR173、PR174、PR193、顏料紫(以下簡稱為PV)1、PV2、PV3、PV4、PV12、PV27、PV39、顏料藍(lán)(以下簡稱為PB)1、PB2、PB14、PB62、顏料綠(以下簡稱為PG)1、PG2、PG3、PG4、PG45、PBr3等。
作為上述偶氮類顏料可舉出如PR53、PR50、PR49、PR571、PR481、PR521等可溶性偶氮顏料；PR1、PR3、PO5、PR21、PR114、PR5、PR146、PR170、PO38、PR187、PY1、PY3、PY167、PY154、PO36、PY12、PY13、PY14等非溶性偶氮顏料；PR144、PR166、PR214、PR242、PY93、PY94、PY95等縮合偶氮顏料等。
作為上述酞菁類顏料可舉出如銅酞菁、酞菁綠、堅牢天藍(lán)等。作為縮合多環(huán)類顏料可舉出如PY24、PY108、PO 51、PR168、PR177、PB60等蒽醌類顏料。
本發(fā)明中，使用在常溫具有流動性的分子量200～10000的非水溶性樹脂處理有機顏料的水性懸浮物。如果該非水溶性樹脂的分子量大于10000，顏料從水相轉(zhuǎn)相到樹脂相的速度將變得非常慢，另一方面，如果分子量小于200，轉(zhuǎn)相的顏料會在低分子量的溶劑或樹脂中進行結(jié)晶生長。另外，在本發(fā)明中所說的“分子量”是采用凝膠滲透色譜法測定的重均分子量。
還有，在本發(fā)明中，如雖然分子量小于等于10000但Tg(玻璃化轉(zhuǎn)移溫度)高的硬性樹脂的情況，由于即使長時間攪拌混合也不發(fā)生轉(zhuǎn)相，所以有必要使用具有流動性的非水溶性樹脂。在本發(fā)明中“具有流動性”是指，在0℃～40℃溫度范圍成為粘度小于等于10000mPa·s的狀態(tài)的情況。當(dāng)然，也可以使用在粘度小于等于10000mPa·s的樹脂中溶解粘度大于10000mPa·s的樹脂或沒有流動性的樹脂，成為樹脂全體的粘度小于等于10000mPa.S的狀態(tài)的復(fù)合樹脂。另外，在本發(fā)明中的粘度是使用錐板粘度計測定的值。
作為本發(fā)明中使用的、在常溫具有流動性的分子量200～10000的非水溶性樹脂，可舉出如用于涂料、油墨、塑膠用著色劑、印染、彩色調(diào)色劑等用途的各種樹脂本身，或者具有與這些各種樹脂、溶劑及其他添加劑的相溶性，不損害所得制品的物性的物質(zhì)即可。
另外，被進行加工顏料化的顏料對于溶劑或油墨及涂料等粘合劑樹脂的溶解或分散速度為，樹脂的分子量低時良好，如果同時考慮上述的轉(zhuǎn)相性、抑制結(jié)晶增長等效果，更優(yōu)選的非水溶性樹脂的分子量為200～2000。
作為這種非水溶性樹脂，可以舉出如松香改性酚醛樹脂、松香改性馬來酸樹脂、石油樹脂、醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、酮類樹脂、氯化乙烯-醋酸乙烯共聚物樹脂、丁醛樹脂、氯化聚丙烯樹脂、丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚氨酯樹脂、苯乙烯-馬來酸樹脂、天然樹脂、酚醛樹脂、氨基甲酸酯樹脂、氯乙烯樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基樹脂等，可使用任意一種或2種或其以上的樹脂成分的組合。尤其是丙烯酸樹脂，通過考慮共聚合組成而可設(shè)計出具有任意玻璃化轉(zhuǎn)移溫度的樹脂，可控制其流動性，因此最適合于本發(fā)明。
另外，在本發(fā)明中使用的非水溶性樹脂優(yōu)選為具有交聯(lián)反應(yīng)性、即具有交聯(lián)性官能團的樹脂。具體而言，使用異氰酸酯作為交聯(lián)劑時，可舉出具有活性氫的官能團、即具有羫基、羧基、氨基等的樹脂。還有，使用環(huán)氧作為交聯(lián)劑時，可舉出具有羧基、氨基、硫醇基等的樹脂。此外，作為交聯(lián)性官能團，可舉出具有自由基交聯(lián)性的乙烯性不飽和雙鍵，可分別使用熱聚合性引發(fā)劑、紫外線固化性引發(fā)劑使其固化，使用電子束時，樹脂單獨就能夠交聯(lián)。更具體而言，可以例示以下的樹脂。
具有羫基的樹脂，可舉出綜研化學(xué)公司制造的SK低聚物的UT-200(粘度2500～3000mPa·s(25℃))，固體組份大于等于98％，分子量2000)、UT-300(粘度3000～4000mPa·s(25℃))，固體組份大于等于99％，分子量2000)、UMB-1001(粘度200～400mPa·s(25℃)，固體組份大于等于99％，分子量850)、UMB-2005(粘度2000～2500mPa·s(25℃))，固體組份大于等于99％，分子量1100)。
具有羧基的樹脂，可舉出如綜研化學(xué)公司制造的SK低聚物的CB-300(粘度1500～3500mPa·s(25℃)、固體組份大于等于99％，分子量2500)、CBB-301(粘度18000～21000mPa·s(25℃)，固體組份大于等于99％，分子量2600)、CBLE-301(粘度25000～28000mPa·s(25℃)，固體組份大于等于99％，分子量2600)等。
具有自由基交聯(lián)性的樹脂，可舉出如丙烯酸酯低聚物的三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化甘油三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯等，此外可舉出如BASF公司制造的丙烯酸類低聚物L(fēng)aromer系列、ダイセル的Ebecryl系列、荒川化學(xué)公司制造的ビ一ムセツト系列、東亞合成公司制造的アロニクス系列、昭和高分子公司制造的リポキシ系列、日本化藥公司制造的カヤラツド系列、共榮社化學(xué)公司制造的ライトアクリレ一ト系列等樹脂。
具有紫外線交聯(lián)性的樹脂，可使用在具有自由基交聯(lián)性的樹脂中舉出的樹脂，但如果是聚合交聯(lián)時的氧阻礙效果的抑制較大則更為優(yōu)選。
本發(fā)明中的攪拌混合機是可將有機顏料的水性懸浮物與非水溶性樹脂攪拌混合而混練的機器。即，只要是在攪拌混合裝置內(nèi)能夠使水性懸浮物中的顏料被混煉而從水相轉(zhuǎn)相到樹脂中，則可用任何機器而無限制。具體而言，可舉出如分散機、勻漿器、行星式攪拌機、捏和機等。
在本發(fā)明中的加工顏料組合物的制造方法如下。
把剛合成后的有機顏料漿或由研磨機等經(jīng)粉碎分散處理的漿、或者干燥顏料的再漿等水性懸浮物投入捏和機等攪拌混合機內(nèi)，接著添加非水溶性樹脂進行攪拌、混合、混煉。非水溶性樹脂摻合量，相對于有機顏料的水性懸浮物中的顏料組分100重量份，優(yōu)選小于等于500重量份，更優(yōu)選100～300重量份。另外，混煉溫度是，從顏料的結(jié)晶性或樹脂變質(zhì)的觀點來說，優(yōu)選0～80℃，更優(yōu)選20～60℃。轉(zhuǎn)相工序之初，由顏料、水、樹脂組成的混合物為如泥水的狀態(tài)，但如果繼續(xù)進行混煉，則分離成收納顏料的樹脂相和水相。確認(rèn)水相成為透明后結(jié)束轉(zhuǎn)相工序。將樹脂相與水相分離、水相變至透明所消耗的時間定為轉(zhuǎn)相時間，從生產(chǎn)效率的觀點來說，該時間優(yōu)選短。
通過這種方法，可將分散在水相中的水性懸浮物中的微細(xì)顏料成份有效地轉(zhuǎn)相到樹脂相，進而可將轉(zhuǎn)相到樹脂相的顏料成份分散成微細(xì)的狀態(tài)。完成轉(zhuǎn)相工序后，將水相的水排掉(第一次排水)，根據(jù)需要而進行加熱或減壓加熱以蒸發(fā)掉揮發(fā)組分，即可獲得顏料分散在樹脂中的本發(fā)明的加工顏料組合物。
以下，基于實施例更詳細(xì)說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于此。實施例中的“份”均表示重量份，“％”均表示重量％。
實施例1將3，3’-二氯聯(lián)苯胺253份按照通用方法制得四唑溶液，另一方面，使用乙酰苯胺354份按照通用方法制得偶合液。將該偶合液與四唑溶液進行偶合，得到偶氮顏料(PY12)含有率為4％的水性懸浮物。把所得到未精制顏料的水性懸浮物采用壓濾機進行過濾、水洗及脫水，得到顏料含有率25％的濕餅。相對于該濕餅100份，添加鄰苯二甲酸二烯丙酯(粘度12mPa·s(25℃)，樹脂成份大于等于99％，分子量246.3)50份，使用捏和機在60℃進行顏料組分從水相到樹脂相的轉(zhuǎn)相處理。此時的第一次排水是通過傾析而去除，接著進行第二次排水即真空脫水，得到在鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂中分散有PY12的加工顏料1(固體組份100％)75份。
實施例2將1-氨基-4-甲基苯基-2-磺酸95份進行酸析，冷卻後，按照通用方法制得重氮成份。另一方面，使用β-羥萘甲酸95份按照通用方法制得偶合溶液。對該偶合液偶合重氮成份，得到染料。對其添加松香皂21份，使PH為11.0后，加入35％氯化鈣水溶液300份，進行色淀化而得到偶氮顏料(PR571)的含有率為3％的水性懸浮物。把該所得到未精制顏料的水性懸浮物采用壓濾機進行過濾、水洗及脫水，得到顏料含有率22％的濕餅。相對于該濕餅100份，加入綜研化學(xué)公司制造的SK低聚物UMB-1001(粘度200～400mPa·s(25℃)、固形成分大于等于99％，分子量850)100份作為丙烯酸樹脂，使用捏和機在60℃進行顏料組分從水相到樹脂相的處理。此時的第一次排水是通過傾析而去除，接著進行第二次排水即真空脫水，得到在丙烯酸樹脂中分散有PR-57的加工顏料2(固體組份100％)122份。
實施例3將東洋油墨制造公司制造的銅酞菁的粗藍(lán)按照通用方法的酸糊法進行微細(xì)化，采用壓濾機進行過濾、水洗及脫水，得到α型銅酞菁(PB15)的顏料含有率為30％的濕餅。相對于該濕餅100份，加入三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(粘度90mPa·s(25℃)，樹脂成分大于等于99％，分子量338)100份，使用行星式攪拌機在60℃進行顏料組分從水相到樹脂相的轉(zhuǎn)相處理。此時的第一次排水是通過傾析而去除，接著進行第二次排水即真空脫水，得到三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯樹脂中分散有PB15的加工顏料3(固體組份100％)130份。
實施例4以與實施例1相同的方法，得到偶氮顏料(PY12)含有率為25％的濕餅。相對于該濕餅100份，加入綜研化學(xué)公司制造的SK低聚物UT-300(粘度3000～4000mPa·s(25℃)，固體組份大于等于99％，分子量2000)50份作為丙烯酸樹脂，使用捏和機在60℃進行顏料組分從水相到樹脂相的轉(zhuǎn)相處理。此時的第一次排水是通過傾析而去除，接著進行第二次排水即真空脫水，得到丙烯酸樹脂中分散有PY12的加工顏料4(固體組份100％)75份。
實施例5以與實施例1相同的方法，得到偶氮顏料(PY12)含有率為25％的濕餅。相對于該濕餅100份，加入日本化藥公司制造的尿烷丙烯酸酯低聚物カヤラツドUX-2201(粘度4500mPa·s(50℃)，固體組份大于等于99％，分子量7200)50份，使用捏和機在60℃進行顏料組分從水相到樹脂相的轉(zhuǎn)相處理。此時的第一次排水是通過傾析而去除，接著進行第二次排水即真空脫水，得到樹脂中分散有PY12的加工顏料5(固體組份100％)75份。
比較例1以與實施例1相同的方法，得到偶氮顏料(PY12)含有率為25％的濕餅。相對于該濕餅100份，加入甲苯(粘度0.6mPa·s(25℃)，分子量92.1)50份，使用捏和機在60℃進行顏料組分從水相到樹脂相的轉(zhuǎn)相處理。此時的第一次排水是通過傾析而去除，接著進行第二次排水即真空脫水，得到甲苯中分散有PY12的加工顏料6(固體組份35％)70份。(由于與水共沸，所以比加入量要少)比較例2以與實施例1相同的方法，得到偶氮顏料(PY12)含有率為25％的濕餅。相對于該濕餅100份，添加日本合成化學(xué)公司制造的紫光UV-2000B(粘度55000mPa·s(60℃)，分子量25000)50份，使用捏和機在60℃進行顏料組分從水相到樹脂相的轉(zhuǎn)相處理。轉(zhuǎn)相后的第一次排水是通過傾析而去除，接著進行第二次排水即真空脫水，得到樹脂中分散有PY12的加工顏料7(固體組份100％)75份。
對于上述所得到的加工顏料1～7用以下的項目進行評價。
(評價)1.轉(zhuǎn)相性在制作各加工顏料時的轉(zhuǎn)相工序中，把收納顏料的樹脂相與水相分離、水相變至透明的時間(至可進行第一次排水的時間)作為轉(zhuǎn)相時間而進行測定，評價轉(zhuǎn)相性?？梢哉f轉(zhuǎn)相性越好其轉(zhuǎn)相時間越短，生產(chǎn)效率越好。將其結(jié)果示于表1。
2.溶解性使用在實施例1、2、3、4、5與比較例1、2中得到的各加工顏料1～7，以及作為粘合劑樹脂溶液的三菱麗陽公司制造的丙烯酸樹脂BR-87的40％甲苯溶液，按照如表2所示的組成比混合，使固體組份中的顏料濃度成為10％，用分散機攪拌10分鐘，作為涂布液。使用研磨儀測定各涂布液的分散度值(單位μm)。該值越小，表示溶解性越優(yōu)異，如果溶解不充分則分散度的值就會變大。用各涂布液的分散度值來評價加工顏料對于粘合劑樹脂溶液的溶解性。將其結(jié)果示于表2。
3.色相評價把在上述2.溶解性的評價中制作的各涂布液以500μm厚度夾于2張50μm厚度的透明聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜之間，用日本電色工業(yè)株式會社制造的測色色差計ZE-2000通過反射測色其色相(L、a、b)。將結(jié)果示于表3。
表1

表2

表3

(轉(zhuǎn)相性)如表1所示，加工顏料1、2、3、4、5、6的轉(zhuǎn)相時間在10分鐘之內(nèi)，可得到良好的轉(zhuǎn)相性。另一方面，經(jīng)分子量高的樹脂處理的加工顏料7，至轉(zhuǎn)相需要30分鐘的時間。
(溶解性)如表2所示，加工顏料1、2、3、4、5、6的分散度值可得到被判斷為分散性良好的小于等于7.5μm的值，可知其溶解性良好。另一方面，經(jīng)分子量高的樹脂處理的加工顏料7的分散度值通過目測可觀察到數(shù)mm左右的顆粒，而沒有充分地溶解在粘合劑樹脂溶液中。
(色相評價)如表3所示，對使用相同濕餅顏料的加工顏料1、4、5、6進行比較，僅有加工顏料6因作為透明性基準(zhǔn)的L值高而成為不透明的色相。關(guān)于不透明化的原因，已知是因顏料的結(jié)晶生長所致，因而認(rèn)為加工顏料6在處理中及處理后的低分子量良溶劑即甲苯環(huán)境下促進了結(jié)晶生長。另外，加工顏料7由于制作的涂膜不均勻而未能測定。
根據(jù)本發(fā)明，通過使用在常溫具有流動性的低聚物區(qū)域的非水溶性樹脂處理有機顏料的水性懸浮物，可提供顏料從水相到樹脂相的轉(zhuǎn)相性良好、轉(zhuǎn)相后的結(jié)晶穩(wěn)定性高、且干燥后對粘合劑樹脂等的再溶解性優(yōu)異的加工顏料組合物及其制造方法。
相關(guān)行業(yè)人員可以知道，如上所述為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，在不違反本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以實行諸多變更與修正。
權(quán)利要求
1.一種加工顏料組合物的制造方法，其特征為，使用在常溫具有流動性的分子量為200～10000的非水溶性樹脂處理有機顏料的水性懸浮物。
2.如權(quán)利要求1記載的加工顏料組合物的制造方法，其特征為，所述非水溶性樹脂的分子量為200～2000。
3.如權(quán)利要求1或2記載的加工顏料組合物的制造方法，其特征為，所述非水溶性樹脂具有交聯(lián)反應(yīng)性。
4.如權(quán)利要求1～3中的任一項記載的加工顏料組合物的制造方法，其特征為，所述非水溶性樹脂具有自由基交聯(lián)性。
5.如權(quán)利要求1～4中的任一項記載的加工顏料組合物的制造方法，其特征為，所述非水溶性樹脂具有紫外線交聯(lián)性。
6.如權(quán)利要求1～5中的任一項記載的加工顏料組合物的制造方法，其特征為，相對于所述有機顏料的水性懸浮物中的顏料組分100重量份，將所述非水溶性樹脂500重量份或其以下通過攪拌混合裝置進行處理。
7.一種加工顏料組合物，其是采用權(quán)利要求1～6中的任一項記載的加工顏料組合物的制造方法而獲得。
全文摘要
通過使用在常溫具有流動性的低聚物區(qū)域的非水溶性樹脂處理有機顏料的水性懸浮物，提供顏料從水相到樹脂相的轉(zhuǎn)相性良好、轉(zhuǎn)相后的結(jié)晶穩(wěn)定性高、且干燥后的再溶解性優(yōu)異的加工顏料組合物的制造方法以及由該制造方法制獲得的加工顏料組合物。
文檔編號C09D17/00GK1742062SQ200380109090
公開日2006年3月1日 申請日期2003年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月23日
發(fā)明者柳正人, 日野光晴, 小倉真由美, 上原安志, 藤野卓矢, 東慎一 申請人:東洋油墨制造株式會社