JP5154808B2 - Organic pigment nanoparticle dispersion and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機顔料ナノ粒子分散物およびその製造方法に関し、更に詳しくいえば、本発明は、分散助剤が少量で且つ水性溶媒に有機ナノ顔料を高濃度に分散させたときの、分散性及び分散安定性に優れ、さらに塩濃度が高くても凝集しにくい有機顔料ナノ粒子分散物、並びにその製造方法に関する。 The present invention relates to an organic pigment nanoparticle dispersion and a method for producing the same, and more specifically, the present invention relates to dispersibility when the organic nanopigment is dispersed at a high concentration in an aqueous solvent with a small amount of a dispersion aid. The present invention also relates to an organic pigment nanoparticle dispersion that is excellent in dispersion stability and hardly aggregates even at a high salt concentration, and a method for producing the same.
近年、粒子を小サイズ化する取り組みが進められている。特に、粉砕法、析出法などでは製造することが困難なナノメートルサイズ(例えば、10〜100nmの範囲)にまで小サイズ化する研究が進められている。 In recent years, efforts have been made to reduce the size of particles. In particular, research is being conducted to reduce the size to nanometer size (for example, in the range of 10 to 100 nm), which is difficult to produce by a pulverization method, a precipitation method, or the like.
このようなナノメートルサイズの微粒子の大きさは、より大きなバルク粒子や、より小さな分子や原子の中間に位置し、従来にないサイズ領域であり、予想できなかった新たな特性を引き出しうることが指摘されている。このようなナノ粒子の持つ可能性はさまざまな分野で期待され、生化学、新規材料、電子素子、発光表示素子、印刷、医療などの広い分野で研究が盛んになりつつある。 The size of such nanometer-sized fine particles is located in the middle of larger bulk particles, smaller molecules and atoms, and is an unprecedented size region, which can bring out new characteristics that could not be anticipated. It has been pointed out. The potential of such nanoparticles is expected in various fields, and research is being actively conducted in a wide range of fields such as biochemistry, new materials, electronic devices, light-emitting display devices, printing, and medicine.
特に、有機化合物からなる有機ナノ粒子は有機化合物自体が多様性を有するため、機能性材料としてのポテンシャルは高い。例えば、ポリイミドは耐熱性、耐溶剤性、機械的特性など、化学的および機械的に安定な材料であることと、電気絶縁性が優れているなどのことから多くの分野で利用されている。そしてポリイミドを微粒子化して、ポリイミドの有する特性と形状とを組み合わせて、さらに広い分野で利用されるようになってきている。例えば、微粒子化したポリイミドを画像形成用の粉末トナーの添加剤とすることなどが提案されている(例えば特許文献1を参照。)。 In particular, organic nanoparticles made of an organic compound have a high potential as a functional material because the organic compound itself has diversity. For example, polyimide is used in many fields because it is a chemically and mechanically stable material such as heat resistance, solvent resistance, and mechanical properties and has excellent electrical insulation. Then, polyimide is finely divided, and the characteristics and shape of polyimide are combined to be used in a wider field. For example, it has been proposed to use finely divided polyimide as an additive for powder toner for image formation (see, for example, Patent Document 1).
また、有機ナノ粒子のなかでも有機顔料についてみてみると、例えば、塗料、印刷インク、電子写真用トナー、インクジェットインク、カラーフィルタなどを用途として挙げることができる。今や生活上欠かすことができない重要な位置を占めている。なかでも高性能が要求され、実用上、特に重要なもととして、インクジェットインク用顔料およびカラーフィルタ用顔料が挙げられる。 Further, regarding organic pigments among organic nanoparticles, examples thereof include paints, printing inks, electrophotographic toners, inkjet inks, and color filters. Now it occupies an important position in life. Among them, high performance is required, and pigments for inkjet ink and pigments for color filters are particularly important in practical use.
インクジェット用インクの色材については、従来染料が用いられてきたが、耐水性や耐光性の面で問題があり、それを改良するために顔料が用いられるようになってきている。顔料インクにより得られた画像は、染料のインクによる画像に比べて、耐水性や耐光性に優れるという利点がある。しかし紙表面の空隙に染み込むことが可能なナノメートルサイズにすることが難しく、紙への密着性に劣る。 Conventionally, dyes have been used for ink-jet ink coloring materials. However, there are problems in terms of water resistance and light resistance, and pigments have been used to improve such problems. An image obtained with the pigment ink has an advantage of being excellent in water resistance and light resistance as compared with an image obtained with a dye ink. However, it is difficult to make a nanometer size that can penetrate into the voids on the paper surface, and the adhesion to paper is poor.
またデジタルカメラの高画素化に伴い、CCDセンサーなどの光学素子や表示素子に用いるカラーフィルタの薄層化が望まれている。カラーフィルタには有機顔料が用いられているが、フィルタの厚さは有機顔料の粒子径に大きく依存するため、ナノメートルサイズの安定な微粒子の製造が望まれている。 In addition, with the increase in the number of pixels in a digital camera, it is desired to reduce the thickness of color filters used for optical elements such as CCD sensors and display elements. An organic pigment is used for the color filter. However, since the thickness of the filter greatly depends on the particle diameter of the organic pigment, it is desired to produce nanometer-sized stable fine particles.
有機粒子の製造方法に関しては、気相法(不活性ガス雰囲気下で試料を昇華させ、粒子を基板上に回収する方法)、液相法(例えば、良溶媒に溶解した試料を撹拌条件や温度を制御した貧溶媒に注入することにより、微粒子を得る再沈法)などが研究されている。またこれらの方法により、所望のサイズで製造する例が報告されている。中でも液相法は、簡易性および生産性に優れた有機粒子の製造法として注目されている(例えば特許文献2〜4などを参照。)。 Regarding the method for producing organic particles, a gas phase method (a method in which a sample is sublimated in an inert gas atmosphere and the particles are collected on a substrate), a liquid phase method (for example, a sample dissolved in a good solvent under stirring conditions and temperature). A reprecipitation method in which fine particles are obtained by injecting into a poor solvent with controlled slag has been studied. In addition, an example of producing a desired size by these methods has been reported. Among these, the liquid phase method has attracted attention as a method for producing organic particles having excellent simplicity and productivity (see, for example, Patent Documents 2 to 4).
前記液相法におけるナノ粒子の調製においては、ナノ粒子の凝集を防ぐために、低分子界面活性剤や中性の水溶性ノニオン系高分子化合物を使用している。そのため高濃度でナノ粒子を分散できても、使用する分散助剤の量が多く必要であるという欠点があり、インクジェットのように粘度が低く高分子化合物含有率の極端に低い場合に、それらの技術をそのまま適用することは困難である。さらに水性のナノ粒子を調製した後に溶剤系に相転換させる要求のためには、顔料を高濃度に含有する水性スラリーや水性ペーストを作成し、樹脂又は樹脂溶液を添加し、混合攪拌し、顔料の周囲の水分を樹脂又は樹脂溶液で置換するフラッシング法が知られている。しかしこの方法では一度水性粒子が強く凝集した形を経るので、樹脂での被覆の効率が悪くなり再分散が困難になるという問題がある。さらにノニオン系高分子化合物が使用されていると、塩濃度の影響を受けやすく、塩析によって水性ペーストを作成した場合、粒子間で強い二次凝集を起こしてしまう。また低分子のアニオン系又はカチオン系界面活性剤も分散剤として使用できるが、低分子であることによる分散安定性不足が問題である。そこでカチオン系高分子化合物で水性粒子を凝集させずにイオン性液体に相転換させる手法も試みられているが、低濃度の無機粒子に限られており、有機顔料に関する言及はなされていない(例えば非特許文献1を参照。)。
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は分散助剤が少量で且つ水性溶媒に有機ナノ顔料を高濃度に分散させたときの、分散性及び分散安定性に優れ、さらに塩濃度が高くても凝集しにくい有機顔料ナノ粒子分散物、並びにその製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object thereof is excellent in dispersibility and dispersion stability when the organic nano pigment is dispersed in a high concentration in an aqueous solvent with a small amount of a dispersion aid. An organic pigment nanoparticle dispersion that hardly aggregates even when the salt concentration is high, and a method for producing the same.
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、特定のカチオン系高分子化合物を分散助剤として使用することにより、少量で且つ水性溶媒に有機ナノ顔料を高濃度に分散させたときの、分散性及び分散安定性に優れ、さらに塩濃度が高くても凝集しにくい有機顔料分散組成物を得られることを見出した。本発明はこのような知見に基づきなされるに至ったものである。 As a result of intensive studies, the present inventor has used a specific cationic polymer compound as a dispersion aid to disperse the organic nano pigment in a small amount and in a high concentration in an aqueous solvent. It was also found that an organic pigment dispersion composition which is excellent in dispersion stability and hardly aggregates even when the salt concentration is high can be obtained. The present invention has been made based on such findings.
〔1〕有機顔料粒子と4級アンモニウム部位を有する高分子化合物の少なくとも1種とを含有する有機顔料ナノ粒子分散物であって、[1] An organic pigment nanoparticle dispersion containing organic pigment particles and at least one polymer compound having a quaternary ammonium moiety,
有機顔料が、ジケトピロロピロール系顔料、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、アントラキノン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、及びキノフタロン顔料から選ばれる少なくとも一種であり、 The organic pigment is at least one selected from diketopyrrolopyrrole pigments, quinacridone pigments, phthalocyanine pigments, azo pigments, perylene pigments, anthraquinone pigments, dioxazine pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, and quinophthalone pigments,
前記4級アンモニウム部位を有する高分子化合物が、下記一般式(1)で表されるカチオン性繰り返し単位のみからなる、あるいは0.1〜0.7質量%の共重合成分を含む有機顔料ナノ粒子分散物。 Organic pigment nanoparticles in which the polymer compound having a quaternary ammonium moiety comprises only a cationic repeating unit represented by the following general formula (1) or contains 0.1 to 0.7% by mass of a copolymer component Dispersion.
〔2〕前記4級アンモニウム部位を有する高分子化合物が、下記一般式(2)で表されるカチオン性繰り返し単位を有する高分子化合物であることを特徴とする〔1〕に記載の有機顔料ナノ粒子分散物。[2] The organic pigment nanostructure according to [1], wherein the polymer compound having a quaternary ammonium moiety is a polymer compound having a cationic repeating unit represented by the following general formula (2): Particle dispersion.
〔3〕前記、R[3] R
11
〜R~ R
33
がなす複素環が、イミダゾリウム環、ピリジニウム環、オキサゾリウム環、チアゾリウム環、イミダゾリニウム環、オキサゾリニウム環、またはチアゾリニウム環である〔1〕または〔2〕に記載の有機顔料ナノ粒子分散物。The organic pigment nanoparticle dispersion according to [1] or [2], wherein the heterocyclic ring is an imidazolium ring, a pyridinium ring, an oxazolium ring, a thiazolium ring, an imidazolinium ring, an oxazolinium ring, or a thiazolinium ring.
〔4〕有機顔料が、平均粒径が10〜100nmの範囲のナノ粒子であることを特徴とする〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の有機顔料ナノ粒子分散物。[4] The organic pigment nanoparticle dispersion according to any one of [1] to [3], wherein the organic pigment is nanoparticles having an average particle diameter in the range of 10 to 100 nm.
〔5〕有機顔料が解離性基を有することを特徴とする〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の有機顔料ナノ粒子分散物。[5] The organic pigment nanoparticle dispersion according to any one of [1] to [4], wherein the organic pigment has a dissociable group.
〔6〕有機顔料に対して10質量%以上1000質量%で高分子化合物を含有する〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載の有機顔料ナノ粒子分散物。[6] The organic pigment nanoparticle dispersion according to any one of [1] to [5], wherein the polymer compound is contained in an amount of 10% by mass to 1000% by mass with respect to the organic pigment.
〔7〕共重合成分が、ビニルピロリドン、スチレン、ナフタレン、スチリルメチルクロリド、ビニルイミダゾール、ビニルピリジン、アクリルアミド、およびビニルアミドら選ばれる化合物に由来する成分である〔1〕〜〔6〕のいずれか1項に記載の有機顔料ナノ粒子分散物。[7] Any one of [1] to [6], wherein the copolymerization component is a component derived from a compound selected from vinylpyrrolidone, styrene, naphthalene, styrylmethyl chloride, vinylimidazole, vinylpyridine, acrylamide, and vinylamide. The organic pigment nanoparticle dispersion according to Item.
〔8〕高分子化合物の分子量が、数平均分子量で1,000以上200,000以下である〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載の有機顔料ナノ粒子分散物。[8] The organic pigment nanoparticle dispersion according to any one of [1] to [7], wherein the molecular weight of the polymer compound is 1,000 to 200,000 in terms of number average molecular weight.
〔9〕有機顔料と4級アンモニウム部位を有する高分子化合物とをアルカリ性の極性有機溶媒に溶解させた溶液を、有機顔料不溶性溶媒に投じて有機顔料ナノ粒子を晶析させる有機顔料ナノ粒子分散物の製造方法であって、[9] Organic pigment nanoparticle dispersion in which a solution in which an organic pigment and a polymer compound having a quaternary ammonium moiety are dissolved in an alkaline polar organic solvent is poured into the organic pigment insoluble solvent to crystallize the organic pigment nanoparticles A manufacturing method of
有機顔料が、ジケトピロロピロール系顔料、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、アントラキノン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、及びキノフタロン顔料から選ばれる少なくとも一種であり、 The organic pigment is at least one selected from diketopyrrolopyrrole pigments, quinacridone pigments, phthalocyanine pigments, azo pigments, perylene pigments, anthraquinone pigments, dioxazine pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, and quinophthalone pigments,
前記4級アンモニウム部位を有する高分子化合物が、下記一般式(1)で表されるカチオン性繰り返し単位を有する高分子化合物であることを特徴とする有機顔料ナノ粒子分散物の製造方法。 The method for producing an organic pigment nanoparticle dispersion, wherein the polymer compound having a quaternary ammonium moiety is a polymer compound having a cationic repeating unit represented by the following general formula (1).
〔10〕前記4級アンモニウム部位を有する高分子化合物が、下記一般式(2)で表されることを特徴とする〔9〕記載の有機顔料ナノ粒子分散物の製造方法。[10] The method for producing an organic pigment nanoparticle dispersion according to [9], wherein the polymer compound having a quaternary ammonium moiety is represented by the following general formula (2).
〔11〕有機顔料不溶性溶媒の組成について少なくともその90質量%が水であることを特徴とする〔9〕又は〔10〕に記載の有機顔料ナノ粒子分散物の製造方法。[11] The method for producing an organic pigment nanoparticle dispersion according to [9] or [10], wherein at least 90% by mass of the composition of the organic pigment insoluble solvent is water.
本発明の有機顔料ナノ粒子分散物は、少量で且つ水性溶媒に有機ナノ顔料を高濃度に分散させたときの、分散性及び分散安定性に優れ、さらに塩濃度が高くても凝集しにくい。 The organic pigment nanoparticle dispersion of the present invention is excellent in dispersibility and dispersion stability when the organic nanopigment is dispersed in a small amount in an aqueous solvent at a high concentration, and hardly aggregates even when the salt concentration is high.
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の有機顔料ナノ粒子分散物を得る方法としては、4級アンモニウム部位を有する高分子化合物を分散助剤として用いて顔料を分散させること以外は特に制限はないが、好ましくは、有機顔料と前記高分子化合物とが溶解した溶液と、有機顔料不溶性媒体とを混合、晶析すること、有機顔料不溶性媒体の少なくとも90質量%を水とすることなど、適宜選択することにより達成することができる。
以下に、有機顔料と4級アンモニウム部位を有する高分子化合物とをアルカリ性の極性有機溶媒に溶解させた溶液を、有機顔料不溶性溶媒に投じて有機顔料ナノ粒子を晶析させて、本発明の有機顔料ナノ粒子分散物を製造する方法について説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The organic pigment nanoparticle dispersion of the present invention is not particularly limited except that the pigment is dispersed using a polymer compound having a quaternary ammonium moiety as a dispersion aid. It can be achieved by appropriately selecting, for example, mixing and crystallizing a solution in which the polymer compound is dissolved and the organic pigment insoluble medium, and using at least 90% by mass of the organic pigment insoluble medium as water. .
In the following, a solution in which an organic pigment and a polymer compound having a quaternary ammonium moiety are dissolved in an alkaline polar organic solvent is poured into an organic pigment insoluble solvent to crystallize organic pigment nanoparticles, and the organic of the present invention A method for producing a pigment nanoparticle dispersion will be described.
本発明においては、好ましくは、反応容器内で、アルカリ性非プロトン性極性溶媒に顔料と高分子化合物を溶解し、顔料粒子を顔料不溶性媒体内で晶析して、顔料分散液を得る。溶解された顔料の溶液を顔料不溶性媒体に加える時の温度は、特に制限をされないが、好ましくは0℃〜80℃、より好ましくは0℃〜60℃の範囲が挙げられる。0℃未満では、親水媒体中の水が氷結する可能性があるし、80℃を超えると顔料粒子の成長が著しく速くなり、所望の粒径が得られない。 In the present invention, preferably, in a reaction vessel, a pigment and a polymer compound are dissolved in an alkaline aprotic polar solvent, and pigment particles are crystallized in a pigment insoluble medium to obtain a pigment dispersion. The temperature at which the dissolved pigment solution is added to the pigment-insoluble medium is not particularly limited, but is preferably in the range of 0 ° C to 80 ° C, more preferably 0 ° C to 60 ° C. If it is less than 0 ° C., water in the hydrophilic medium may freeze, and if it exceeds 80 ° C., the growth of the pigment particles becomes remarkably fast and the desired particle size cannot be obtained.
本発明に係る顔料について説明する。本発明で用いられる顔料は、色を有する有機顔料を指し、ジケトピロロピロール系顔料、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、アントラキノン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料から選ばれる有機顔料が挙げられる。
The pigment according to the present invention will be described. The pigment used in the present invention refers to an organic pigment having a color, such as a diketopyrrolopyrrole pigment, a quinacridone pigment, a phthalocyanine pigment, an azo pigment, a perylene pigment, an anthraquinone pigment, a dioxazine pigment, a thioindigo pigment, and an isoindolinone pigment. And organic pigments selected from quinophthalone pigments.
本発明に用いられる顔料は、解離性基を有していることが好ましい。前記顔料は、解離性基を顔料母核内に有していてもよく、あるいは置換基として有していてもよい。
解離性基としては、具体的には−NH−、−NHCO−、−SO3H、−PO3H及び−COOHからなる群から選ばれた少なくとも一種の基を有することが好ましく、より好ましくは、−NH−、−NHCO−又は−COOHであり、さらに好ましくは−NH−又は−NHCO−である。
The pigment used in the present invention preferably has a dissociable group. The pigment may have a dissociable group in the pigment mother nucleus or may have a substituent.
Specifically, the dissociable group preferably has at least one group selected from the group consisting of —NH—, —NHCO—, —SO 3 H, —PO 3 H and —COOH, more preferably , -NH-, -NHCO- or -COOH, more preferably -NH- or -NHCO-.
具体的な有機顔料を以下に例示する。マゼンタ又はレッド用の顔料としては、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド222、C.I.ピグメントレッド254等が挙げられる。 Specific organic pigments are exemplified below. Examples of pigments for magenta or red include C.I. I. Pigment red 2, C.I. I. Pigment red 3, C.I. I. Pigment red 5, C.I. I. Pigment red 6, C.I. I. Pigment red 7, C.I. I. Pigment red 15, C.I. I. Pigment red 16, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 53: 1, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 123, C.I. I. Pigment red 139, C.I. I. Pigment red 144, C.I. I. Pigment red 149, C.I. I. Pigment red 166, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 178, C.I. I. Pigment red 222, C.I. I. And CI Pigment Red 254.
オレンジ又はイエロー用の顔料としては、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー138等が挙げられる。 Examples of the orange or yellow pigment include C.I. I. Pigment orange 31, C.I. I. Pigment orange 43, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 15, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 94, C.I. I. Pigment yellow 128, C.I. I. And CI Pigment Yellow 138.
グリーン又はシアン用の顔料としては、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられる。 Examples of green or cyan pigments include C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 2, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 16, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. And CI Pigment Green 7.
これらの顔料を溶解する溶媒としてはアルカリ性の高極性有機溶媒が挙げられ、好ましくはアルカリ性非プロトン性極性溶媒が挙げられる。アルカリ性非プロトン性極性溶媒とは、アルカリ性物質(例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメトキシド、カリウムt−ブトキシド)を含有した非プロトン性極性溶媒のことをいう。非プロトン性極性溶媒としては、アミド類(例えば、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等)、複素環類(例えば、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−シクロヘキシル−2−ピロリドン、2−オキサゾリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等)、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシド等)、スルホン類(例えば、スルホラン等)、アセトニトリル等が挙げられる。好ましくは、アミド類、スルホキシド類である。 Examples of the solvent for dissolving these pigments include alkaline high-polar organic solvents, preferably alkaline aprotic polar solvents. The alkaline aprotic polar solvent refers to an aprotic polar solvent containing an alkaline substance (for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium methoxide, potassium t-butoxide). Examples of the aprotic polar solvent include amides (for example, formamide, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and the like), heterocyclic rings (for example, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N -Cyclohexyl-2-pyrrolidone, 2-oxazolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, etc.), sulfoxides (eg dimethyl sulfoxide etc.), sulfones (eg sulfolane etc.), acetonitrile and the like. Preferred are amides and sulfoxides.
本発明では、分散助剤として4級アンモニウム部位を有する高分子化合物を用いる。該高分子化合物は、有機顔料ナノ粒子に絡みついて複数の吸着点で顔料粒子に吸着しており、そのため、ある部位で顔料粒子から外れても他の吸着点で吸着しているので該高分子化合物が顔料粒子に安定して吸着し、分散性および分散安定性に優れると考えられる。4級アンモニウム部位を有する高分子化合物としては、ポリ(メタクリルオキシアルキルアンモニウム塩)、ポリ(メタクリルオキシアリールアンモニウム塩)、ポリ(アクリルオキシアルキルアンモニウム塩)、ポリ(アクリルオキシアリールアンモニウム塩)、ポリ(ジアリルアンモニウム塩)などが挙げられるが、本発明に用いられる4級アンモニウム部位を有する高分子化合物としては、下記一般式(1)で表されるカチオン性繰り返し単位を有する高分子化合物であることが好ましい。 In the present invention, a polymer compound having a quaternary ammonium moiety is used as a dispersion aid. The polymer compound is entangled with the organic pigment nanoparticles and adsorbed to the pigment particles at a plurality of adsorption points. Therefore, even if the polymer compound is separated from the pigment particles at a certain site, it is adsorbed at other adsorption points. It is considered that the compound is stably adsorbed on the pigment particles and has excellent dispersibility and dispersion stability. Examples of the polymer compound having a quaternary ammonium moiety include poly (methacryloxyalkylammonium salt), poly (methacryloxyarylammonium salt), poly (acryloxyalkylammonium salt), poly (acryloxyarylammonium salt), poly ( Diallylammonium salt), etc., the polymer compound having a quaternary ammonium moiety used in the present invention is a polymer compound having a cationic repeating unit represented by the following general formula (1). preferable.
(式中、R1〜R3は、それぞれ独立にアルキル基、アラルキル基、又はアリール基を表す。R1、R2、R3の任意の2つは互いに連結していてもよく、さらに酸素原子、窒素原子、及び/又は硫黄原子を含む複素環を形成してもよい。Xはハロゲン原子、又は有機もしくは無機アニオンを表す。nは1〜5の自然数を表す。Aは水素原子またはアルキル基を表す。Lは単結合または2価の連結基、あるいはさらにR1、R2、R3の任意の2つとも結合した4価の連結基を表す。 (In the formula, R 1 to R 3 each independently represents an alkyl group, an aralkyl group, or an aryl group. Any two of R 1 , R 2 , and R 3 may be linked to each other, and oxygen A heterocycle containing an atom, a nitrogen atom, and / or a sulfur atom may be formed, X represents a halogen atom, or an organic or inorganic anion, n represents a natural number of 1 to 5, A represents a hydrogen atom or an alkyl L represents a single bond or a divalent linking group, or a tetravalent linking group further bonded to any two of R 1 , R 2 and R 3 .
一般式(1)中、R1〜R3が表すアルキル基は、置換又は無置換の、直鎖状、分岐状または環状のアルキル基であり、好ましくは炭素数1〜12のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基である。R1〜R3が表すアラルキル基は、置換又は無置換のアラルキル基であり、好ましくは炭素数7〜10のアラルキル基である。R1〜R3が表すアリール基は、置換又は無置換のアリール基であり、好ましくは炭素数6〜10のアリール基である。アラルキル基又はアリール基はそれぞれ単環でも縮環していてもよい。 In general formula (1), the alkyl group represented by R 1 to R 3 is a substituted or unsubstituted, linear, branched or cyclic alkyl group, preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. Preferably it is a C1-C4 alkyl group. The aralkyl group represented by R 1 to R 3 is a substituted or unsubstituted aralkyl group, and preferably an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms. The aryl group represented by R 1 to R 3 is a substituted or unsubstituted aryl group, preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. Each aralkyl group or aryl group may be monocyclic or condensed.
アルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ターシャリーオクチル基、2−エチルヘキシル基、デシル基、ドデシル基が好ましい。特に好ましくは、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基である。 As the alkyl group, specifically, methyl group, ethyl group, normal propyl group, isopropyl group, normal butyl group, isobutyl group, tertiary butyl group, pentyl group, cyclopentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, Octyl group, tertiary octyl group, 2-ethylhexyl group, decyl group and dodecyl group are preferred. Particularly preferred are methyl group, ethyl group, normal propyl group, isopropyl group, normal butyl group, isobutyl group and tertiary butyl group.
アラルキル基としては、具体的には、ベンジル基、4−クロロベンジル基、4−メチルベンジル基、4−ブトキシベンジル基、4−メトキシベンジルメトキシフェニル基、4−ヒドロキシベンジル基が好ましい。特に好ましくは、ベンジル基、4−クロロベンジル基、4−メチルベンジル基、4−ブトキシベンジル基である。 Specifically, the aralkyl group is preferably a benzyl group, a 4-chlorobenzyl group, a 4-methylbenzyl group, a 4-butoxybenzyl group, a 4-methoxybenzylmethoxyphenyl group, or a 4-hydroxybenzyl group. Particularly preferred are a benzyl group, a 4-chlorobenzyl group, a 4-methylbenzyl group, and a 4-butoxybenzyl group.
アリール基としては、具体的には、フェニル基、4−クロロフェニル基、4−メチルフェニル基、4−ブトキシフェニル基、4−メトキシフェニル基、4−ヒドロキシフェニル基が好ましい。特に好ましくは、フェニル基、4−クロロフェニル基、4−メチルフェニル基、4−ブトキシフェニル基である。 Specifically, the aryl group is preferably a phenyl group, a 4-chlorophenyl group, a 4-methylphenyl group, a 4-butoxyphenyl group, a 4-methoxyphenyl group, or a 4-hydroxyphenyl group. Particularly preferred are a phenyl group, a 4-chlorophenyl group, a 4-methylphenyl group, and a 4-butoxyphenyl group.
R1、R2、R3の任意の2つが互いに連結して4級アンモニウム部位を有する含窒素複素環を形成する場合、該複素環は4〜6員環であることが好ましい。また、該複素環はさらに酸素原子、窒素原子、及び/又は硫黄原子を含んでもよい。該複素環としては、イミダゾリウム、ピリジニウム、オキサゾリウム、チアゾリウム、イミダゾリニウム、オキサゾリニウム、チアゾリニウムなどが挙げられる。より好ましくは、イミダゾリウム、ピリジニウム、オキサゾリウム、チアゾリウムが挙げられる。 When any two of R 1 , R 2 and R 3 are connected to each other to form a nitrogen-containing heterocyclic ring having a quaternary ammonium moiety, the heterocyclic ring is preferably a 4 to 6-membered ring. The heterocyclic ring may further contain an oxygen atom, a nitrogen atom, and / or a sulfur atom. Examples of the heterocyclic ring include imidazolium, pyridinium, oxazolium, thiazolium, imidazolinium, oxazolinium, thiazolinium and the like. More preferred are imidazolium, pyridinium, oxazolium, and thiazolium.
一般式(1)中、Xは1価でも多価でもよく、このXが表すハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子である。Xが表す有機アニオンの具体例としては、カルボン酸アニオン、スルホン酸アニオン、アルコシキシド、ベンゼンスルホン酸アニオン、ナフタレンスルホン酸アニオン、ナフタレンジスルホン酸アニオン、アントラセンジスルホン酸アニオンなどが挙げられる。Xが表す無機アニオンの具体例としては、4フッ化臭素アニオン、6フッ化リンアニオン、ヒドロキシドなどが挙げられる。特に好ましくは、nが1〜2の自然数である条件を満たす有機または無機アニオンである。 In general formula (1), X may be monovalent or polyvalent, and the halogen atom represented by X is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom. Specific examples of the organic anion represented by X include a carboxylate anion, a sulfonate anion, an alkoxide, a benzenesulfonate anion, a naphthalenesulfonate anion, a naphthalenedisulfonate anion, and an anthracene disulfonate anion. Specific examples of the inorganic anion represented by X include a bromine tetrafluoride anion, a phosphorous hexafluoride anion, and a hydroxide. Particularly preferred is an organic or inorganic anion that satisfies the condition that n is a natural number of 1 to 2.
一般式(1)中、Aが表すアルキル基としては、具体的にはメチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基が好ましい。特に好ましくは、メチル基、エチル基である。 In general formula (1), the alkyl group represented by A is specifically preferably a methyl group, an ethyl group, a normal propyl group, an isopropyl group, a normal butyl group, an isobutyl group, or a tertiary butyl group. Particularly preferred are a methyl group and an ethyl group.
一般式(1)中、Lは単結合または2価の連結基、あるいはさらにR1、R2、R3の任意の2つとも結合した4価の連結基を表す。Lが表す2価の連結基は、アリール基、アラルキル基を含む連結基である。Lが表す2価の連結基に含まれるアリール基、アラルキル基は単環でも縮環していてもよい。Lが表すR1、R2、R3の任意の2つとも結合した4価の連結基は、一般式(1)中のアンモニウム塩部位と複素環基を形成する。 In the general formula (1), L represents a single bond or a divalent linking group, or a tetravalent linking group further bonded to any two of R 1 , R 2 and R 3 . The divalent linking group represented by L is a linking group containing an aryl group and an aralkyl group. The aryl group and aralkyl group contained in the divalent linking group represented by L may be monocyclic or condensed. The tetravalent linking group bonded to any two of R 1 , R 2 and R 3 represented by L forms a heterocyclic group with the ammonium salt moiety in general formula (1).
Lが表す2価の連結基の具体例としては、アリール基として、フェニレン、ナフチレン等が挙げられ、アラルキル基として、フェニルメチレン、ナフチルメチレン等が挙げられる。Lが表すR1、R2、R3の任意の2つとも結合した4価の連結基が、一般式(1)中のアンモニウム塩部位と形成する複素環としては、イミダゾリウム、ピリジニウム、オキサゾリウム、チアゾリウム、イミダゾリニウム、オキサゾリニウム、チアゾリニウムなどが挙げられる。より好ましくは、イミダゾリウム、ピリジニウム、オキサゾリウム、チアゾリウムが挙げられる。 Specific examples of the divalent linking group represented by L include phenylene and naphthylene as the aryl group, and phenylmethylene and naphthylmethylene as the aralkyl group. The heterocyclic ring formed by the tetravalent linking group bonded to any two of R 1 , R 2 and R 3 represented by L and the ammonium salt moiety in the general formula (1) includes imidazolium, pyridinium, oxazolium. , Thiazolium, imidazolinium, oxazolinium, thiazolinium and the like. More preferred are imidazolium, pyridinium, oxazolium, and thiazolium.
R1、R2、R3の任意の2つが互いに連結したもの、さらにそれらで形成される酸素原子、窒素原子、硫黄原子を含む複素環の具体例も含めて、以下に前記一般式(1)で表されるカチオン性繰り返し単位を有する高分子化合物の例を示す。例えば、ポリビニルイミダゾリニウム塩類、ポリビニルベンズイミダゾリニウム塩類、ポリビニルピリジニウム塩類、ポリスチリルメチレンイミダゾリウム塩類、ポリスチリルメチレンイミダゾリニウム塩類、ポリスチリルメチレンピリジニウム塩類、ポリスチリルメチレンオキサゾリウム塩類、ポリスチリルメチレンオキサゾリニウム塩類、ポリスチリルメチレンチアゾリウム塩類、ポリスチリルメチレンチアゾリウム塩類、ポリスチリルメチレンアンモニウム塩類、ポリナフチルメチレンイミダゾリウム塩類、ポリナフチルメチレンイミダゾリニウム塩類、ポリナフチルメチレンピリジニウム塩類、ポリナフチルメチレンオキサゾリウム塩類、ポリナフチルメチレンオキサゾリニウム塩類、ポリナフチルメチレンチアゾリウム塩類、ポリナフチルメチレンチアゾリウム塩類、ポリナフチルメチレンアンモニウム塩類が挙げられる。
これらの中で、特に好ましい例としては、ポリスチリルメチレンイミダゾリウム塩類、ポリスチリルメチレンイミダゾリニウム塩類、ポリスチリルメチレンピリジニウム塩類、ポリスチリルメチレンオキサゾリウム塩類、ポリスチリルメチレンオキサゾリニウム塩類、ポリスチリルメチレンチアゾリウム塩類、ポリスチリルメチレンチアゾリウム塩類、ポリスチリルメチレンアンモニウム塩類が挙げられる。
The following general formula (1) includes those in which any two of R 1 , R 2 , and R 3 are connected to each other, and specific examples of the heterocyclic ring containing oxygen, nitrogen, and sulfur atoms. The example of the high molecular compound which has a cationic repeating unit represented by this is shown. For example, polyvinyl imidazolinium salts, polyvinyl benzimidazolinium salts, polyvinyl pyridinium salts, polystyryl methylene imidazolium salts, polystyryl methylene imidazolinium salts, polystyryl methylene pyridinium salts, polystyryl methylene oxazolium salts, polystyryl Methylene oxazolinium salts, polystyryl methylene thiazolium salts, polystyryl methylene thiazolium salts, polystyryl methylene ammonium salts, polynaphthyl methylene imidazolium salts, polynaphthyl methylene imidazolinium salts, polynaphthyl methylene pyridinium salts, poly Naphthylmethyleneoxazolium salts, polynaphthylmethyleneoxazolinium salts, polynaphthylmethylenethiazolium salts, poly Borderless Le methylene thiazolium salts, poly-naphthyl methylene ammonium salts.
Among these, particularly preferred examples include polystyryl methylene imidazolium salts, polystyryl methylene imidazolinium salts, polystyryl methylene pyridinium salts, polystyryl methylene oxazolium salts, polystyryl methylene oxazolinium salts, polystyryl. Examples include methylene thiazolium salts, polystyryl methylene thiazolium salts, and polystyryl methylene ammonium salts.
本発明に用いられる4級アンモニウム部位を有する高分子化合物は、下記一般式(2)で表されるカチオン性繰り返し単位を有する高分子化合物であることが更に好ましい。 The polymer compound having a quaternary ammonium moiety used in the present invention is more preferably a polymer compound having a cationic repeating unit represented by the following general formula (2).
一般式(2)中、R1〜R3、X及びnは前記一般式(1)におけるR1〜R3、X及びnと同義であり、好ましい範囲も同様である。 In the general formula (2), R 1 to R 3, X and n have the same meanings as R 1 to R 3, X and n in the general formula (1), and preferred ranges are also the same.
また、本発明に用いられる4級アンモニウム部位を有する高分子化合物は、前記一般式(1)で表されるカチオン性繰り返し単位とその他の繰り返し単位とからなるランダム共重合体であってもよい。重合比は、前者4級アンモニウム部位を有する高分子化合物に対して、0.1〜0.7質量%の繰り返し単位を共重合させることが好ましく、0.1〜0.5質量%がより好ましい。 The polymer compound having a quaternary ammonium moiety used in the present invention may be a random copolymer composed of the cationic repeating unit represented by the general formula (1) and other repeating units. The polymerization ratio is preferably 0.1 to 0.7% by mass, more preferably 0.1 to 0.5% by mass, based on the former polymer compound having a quaternary ammonium moiety. .
共重合成分としては例えば、ビニルピロリドン、スチレン、ナフタレン、スチリルメチルクロリド、ビニルイミダゾール、ビニルピリジン、アクリルアミド、ビニルアミドなどが挙げられる。特に好ましくはビニルピロリドン、スチレン、ビニルイミダゾール、ビニルピリジン、アクリルアミド、ビニルアミドなどが挙げられる。共重合の方法としては、ブロック共重合であっても良いが、ランダム共重合であることが、分散性や分散安定性、合成コストの観点で好ましい。 Examples of the copolymer component include vinyl pyrrolidone, styrene, naphthalene, styryl methyl chloride, vinyl imidazole, vinyl pyridine, acrylamide, and vinyl amide. Particularly preferred are vinyl pyrrolidone, styrene, vinyl imidazole, vinyl pyridine, acrylamide, vinyl amide and the like. The copolymerization method may be block copolymerization, but is preferably random copolymerization from the viewpoints of dispersibility, dispersion stability, and synthesis cost.
以下に本発明で用いられる4級アンモニウム部位を有する高分子化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。以下の具体例では、本発明に用いられる高分子化合物は、例示された繰り返し単位が重合したものである。 Specific examples of the polymer compound having a quaternary ammonium moiety used in the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto. In the following specific examples, the polymer compound used in the present invention is obtained by polymerizing the exemplified repeating units.
前記の4級アンモニウム部位を有する高分子化合物は、「small」,2006,Vol.2,No.7,p.879-883を参考にしてラジカル重合法により製造することができる。 The polymer compound having a quaternary ammonium moiety can be produced by a radical polymerization method with reference to “small”, 2006, Vol. 2, No. 7, p. 879-883.
本発明に用いられる4級アンモニウム部位を有する高分子化合物の分子量は、数平均分子量で1,000以上200,000以下が好ましい。更には、3,000以上40,000以下がより好ましい。1,000未満では顔料粒子の成長及び凝集を抑制する効果が少なくなり、200,000を超えると粘度上昇、溶解不良等の問題が発生し易くなる。なお、本発明における高分子とは数平均分子量で1000以上のものを指す。 The molecular weight of the polymer compound having a quaternary ammonium moiety used in the present invention is preferably 1,000 to 200,000 in terms of number average molecular weight. Furthermore, 3,000 or more and 40,000 or less are more preferable. If it is less than 1,000, the effect of suppressing the growth and aggregation of pigment particles is reduced, and if it exceeds 200,000, problems such as increased viscosity and poor dissolution tend to occur. The polymer in the present invention refers to a polymer having a number average molecular weight of 1000 or more.
本発明の有機顔料ナノ粒子分散物における4級アンモニウム部位を有する高分子化合物の含有量は、顔料に対して10質量%以上1000質量%以下が好ましい。更には、50質量%以上200質量%以下がより好ましい。10質量%未満では顔料粒子の成長及び凝集を抑制する効果が少なくなり、1000質量%を超えると粘度上昇、溶解不良等の問題が発生し易くなる。 The content of the polymer compound having a quaternary ammonium moiety in the organic pigment nanoparticle dispersion of the present invention is preferably 10% by mass to 1000% by mass with respect to the pigment. Furthermore, 50 mass% or more and 200 mass% or less are more preferable. If it is less than 10% by mass, the effect of suppressing the growth and aggregation of the pigment particles is reduced, and if it exceeds 1000% by mass, problems such as an increase in viscosity and poor dissolution tend to occur.
本発明では、好ましくは、反応容器内で、アルカリ性極性溶媒に顔料と高分子化合物を溶解した後に、当該溶液を有機顔料不溶性溶媒に投じて有機顔料ナノ粒子を晶析させて顔料ナノ粒子分散物を得る。ここで、有機顔料不溶性溶媒が、少なくとも90質量%の水からなる水性媒体であることが好ましい。この水性媒体中には、水に溶解する水溶性有機溶媒を加えても良い。水溶性の有機溶媒の具体的例としては、水溶性アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、ブタノール、iso−ブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等)、水溶性多価アルコール類(例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコール等)、水溶性ケトン類(アセトンなど)が挙げられる。 In the present invention, preferably, after the pigment and the polymer compound are dissolved in an alkaline polar solvent in a reaction vessel, the solution is poured into an organic pigment insoluble solvent to crystallize the organic pigment nanoparticles, thereby dispersing the pigment nanoparticle dispersion. Get. Here, the organic pigment insoluble solvent is preferably an aqueous medium composed of at least 90% by mass of water. A water-soluble organic solvent that dissolves in water may be added to the aqueous medium. Specific examples of the water-soluble organic solvent include water-soluble alcohols (for example, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, butanol, iso-butanol, sec-butanol, tert-butanol, pentanol, hexanol, Cyclohexanol, benzyl alcohol, etc.), water-soluble polyhydric alcohols (for example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, butylene glycol, hexanediol, pentanediol, glycerin, Hexanetriol, thiodiglycol, etc.) and water-soluble ketones (acetone, etc.).
本発明において、ナノ粒子とは、平均粒径が1nm以上1000nm未満のものを指し、本発明の有機顔料ナノ粒子分散物における有機顔料ナノ粒子の平均粒径は、10〜100nmが好ましく、10〜40nmがより好ましい。
本発明の有機顔料ナノ粒子分散物の濃度は、好ましくは0.5〜20質量%であり、より好ましくは0.5〜10質量%である。
In the present invention, the nanoparticles refer to those having an average particle size of 1 nm or more and less than 1000 nm, and the average particle size of the organic pigment nanoparticles in the organic pigment nanoparticle dispersion of the present invention is preferably 10 to 100 nm, 40 nm is more preferable.
The density | concentration of the organic pigment nanoparticle dispersion of this invention becomes like this. Preferably it is 0.5-20 mass%, More preferably, it is 0.5-10 mass%.
本発明の有機顔料ナノ粒子分散物は、インクジェット用インクやカラーフィルタなどに好適に用いることができる。 The organic pigment nanoparticle dispersion of the present invention can be suitably used for inkjet inks, color filters, and the like.
以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited to these.
実施例1
C.I.ピグメントレッド254(56.25g)と高分子化合物A−1(56.25g、数平均分子量約20000)をジメチルスルホキシド(DMSO)(100mL)に添加し攪拌した。この溶液に28質量%ナトリウムメトキシドメタノール溶液(7.5mL)を添加し、顔料溶液Aを調製した。一方、濃塩酸(14mL)を添加した水(1L)を顔料不溶性溶媒Bとして調製した。
前記顔料不溶性溶媒Bを30℃で藤沢製薬工業社製GK−0222−10型ラモンドスターラー(商品名)により500rpmで攪拌しながら、該顔料不溶性溶媒Bに前記顔料溶液Aを日本精密科学社製NP−KX−500型大容量無脈流ポンプ(商品名)で流速10mL/minで注入して有機顔料ナノ粒子を晶析させ、ナノ顔料分散液Cを得た。
また、別途上述の顔料不溶性溶媒Bについて濃塩酸(14mL)を添加しない場合についても同様な操作を行い、分散液Dを調製した。
分散液Cについては、日本精密製作所社製超音波ホモジナイザーUSシリーズ(商品名)を用いて超音波照射を30分行い、堀場製作所社製LB−400(商品名)を用いて動的光散乱法により評価を行い、そのメジアン径を平均粒径とし、分散性の指標とした。分散液Cを一部取り出し分散安定性の指標として1ヶ月間室温放置した場合と、塩析への耐性の指標として分散液Cの0.5体積分の濃塩酸を添加した場合を目視にて観察した。分散液Dについては、そのまま動的光散乱法による評価を行った。
Example 1
C. I. Pigment Red 254 (56.25 g) and polymer compound A-1 (56.25 g, number average molecular weight of about 20000) were added to dimethyl sulfoxide (DMSO) (100 mL) and stirred. To this solution, 28% by mass sodium methoxide methanol solution (7.5 mL) was added to prepare pigment solution A. On the other hand, water (1 L) to which concentrated hydrochloric acid (14 mL) was added was prepared as a pigment-insoluble solvent B.
While the pigment insoluble solvent B was stirred at 500 rpm with a GK-0222-10 type Lamond Stirrer (trade name) manufactured by Fujisawa Pharmaceutical Co., Ltd. at 30 ° C., the pigment solution A was added to the pigment insoluble solvent B by Nippon Precision Science Co., Ltd. An organic pigment nanoparticle was crystallized by injection at a flow rate of 10 mL / min with an NP-KX-500 large-capacity non-pulsating flow pump (trade name) to obtain a nanopigment dispersion C.
Further, a dispersion D was prepared in the same manner as above except that concentrated hydrochloric acid (14 mL) was not added to the pigment-insoluble solvent B described above.
For dispersion C, ultrasonic irradiation was performed for 30 minutes using an ultrasonic homogenizer US series (trade name) manufactured by Nippon Seimitsu Seisakusho, and dynamic light scattering using LB-400 (trade name) manufactured by Horiba, Ltd. The median diameter was defined as the average particle diameter, and was used as an index of dispersibility. When the dispersion C is partially taken out and allowed to stand at room temperature for 1 month as an indicator of dispersion stability, and when 0.5 volume of concentrated hydrochloric acid of the dispersion C is added as an indicator of resistance to salting-out visually. Observed. The dispersion D was directly evaluated by the dynamic light scattering method.
実施例2
高分子化合物A−1を高分子化合物A−3(数平均分子量約20000)に代えたこと以外は、実施例1と同様の操作を行った。
Example 2
The same operation as in Example 1 was carried out except that the polymer compound A-1 was replaced with polymer compound A-3 (number average molecular weight of about 20000).
実施例3
高分子化合物A−1を高分子化合物C−2(数平均分子量約20000)に代えたこと以外は、実施例1と同様の操作を行った。
Example 3
The same operation as in Example 1 was performed, except that the polymer compound A-1 was replaced with the polymer compound C-2 (number average molecular weight of about 20000).
実施例4
高分子化合物A−1を高分子化合物C−5(数平均分子量約20000)に代えたこと以外は、実施例1と同様の操作を行った。
Example 4
The same operation as in Example 1 was performed, except that the polymer compound A-1 was replaced with the polymer compound C-5 (number average molecular weight of about 20000).
比較例1
高分子化合物A−1をポリビニルピロリドン(PVP)(K−30、商品名、和光純薬工業株式会社製、重量平均分子量約40000)に代えたこと以外は、実施例1と同様の操作を行った。
Comparative Example 1
The same operation as in Example 1 was performed except that the polymer compound A-1 was replaced with polyvinylpyrrolidone (PVP) (K-30, trade name, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., weight average molecular weight of about 40000). It was.
比較例2
ポリビニルピロリドンの使用量を112.5gとしたこと以外は、比較例1と同様の操作を行った。
Comparative Example 2
The same operation as in Comparative Example 1 was performed except that the amount of polyvinylpyrrolidone used was 112.5 g.
比較例3
高分子化合物A−1を下記低分子分散剤に代えたこと以外は、実施例1と同様の操作を行った。
Comparative Example 3
The same operation as in Example 1 was performed except that the polymer compound A-1 was replaced with the following low molecular dispersant.
以下、評価結果を示す。 The evaluation results are shown below.
表1の結果から明らかなように、分散助剤としてノニオン系高分子化合物であるポリビニルピロリドンを使用した比較例1及び2は塩濃度の影響を受けやすく、濃塩酸を顔料不溶性溶媒に添加していない分散液Dでは粒径が小さく凝集が起こらないが、濃塩酸を顔料不溶性溶媒に添加した分散液Cでは、顔料粒子間で二次凝集を起こしてしまっていた。また、比較例1と比較例2とを比べると、分散助剤の使用量を2倍にした比較例2では二次凝集がやや減少していた。これらのことから、分散助剤としてノニオン系高分子化合物を使用した場合には、二次凝集が起こりやすく、凝集を防ぐために大量の分散助剤を使用する必要があることが分かった。
また、分散助剤としてカチオン系低分子化合物を使用した比較例3では、分散安定性に劣り、分散液C及びDのいずれも顔料粒子の平均粒径を90nm程度よりも小さなものを得ることができなかった。
As is apparent from the results in Table 1, Comparative Examples 1 and 2 using polyvinyl pyrrolidone which is a nonionic polymer compound as a dispersion aid are easily affected by the salt concentration, and concentrated hydrochloric acid is added to the pigment insoluble solvent. No dispersion D had a small particle size and no aggregation occurred, but dispersion C in which concentrated hydrochloric acid was added to the pigment-insoluble solvent had caused secondary aggregation between the pigment particles. Further, when Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were compared, secondary aggregation was slightly reduced in Comparative Example 2 in which the amount of the dispersion aid used was doubled. From these facts, it was found that when a nonionic polymer compound is used as a dispersion aid, secondary aggregation tends to occur, and a large amount of dispersion aid needs to be used to prevent aggregation.
Further, in Comparative Example 3 using a cationic low molecular weight compound as a dispersion aid, the dispersion stability is inferior, and both dispersions C and D can obtain pigment particles having an average particle size smaller than about 90 nm. could not.
これらに対し、本発明の実施例1〜4はいずれも、分散液Cでは平均粒径が20〜100nm程度の顔料粒子を得ることができ、分散液Dでは平均粒径が20〜35nm程度の微細な顔料粒子を得ることができた。特に、分散助剤として前記一般式(2)で表されるカチオン系高分子化合物を用いた実施例3及び4では、分散液C及びDのいずれにおいても平均粒径22nmの微細な顔料粒子を得ることができた。 On the other hand, all of Examples 1 to 4 of the present invention can obtain pigment particles having an average particle size of about 20 to 100 nm in the dispersion C, and the average particle size of the dispersion D is about 20 to 35 nm. Fine pigment particles could be obtained. In particular, in Examples 3 and 4 using the cationic polymer compound represented by the general formula (2) as a dispersion aid, fine pigment particles having an average particle diameter of 22 nm were obtained in both of the dispersions C and D. I was able to get it.
Claims (11)
有機顔料が、ジケトピロロピロール系顔料、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、アントラキノン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、及びキノフタロン顔料から選ばれる少なくとも一種であり、
前記4級アンモニウム部位を有する高分子化合物が、下記一般式(1)で表されるカチオン性繰り返し単位のみからなる、あるいは0.1〜0.7質量%の共重合成分を含む有機顔料ナノ粒子分散物。
The organic pigment is at least one selected from diketopyrrolopyrrole pigments, quinacridone pigments, phthalocyanine pigments, azo pigments, perylene pigments, anthraquinone pigments, dioxazine pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, and quinophthalone pigments,
Organic pigment nanoparticles in which the polymer compound having a quaternary ammonium moiety comprises only a cationic repeating unit represented by the following general formula (1) or contains 0.1 to 0.7% by mass of a copolymer component Dispersion.
有機顔料が、ジケトピロロピロール系顔料、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、アントラキノン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、及びキノフタロン顔料から選ばれる少なくとも一種であり、
前記4級アンモニウム部位を有する高分子化合物が、下記一般式(1)で表されるカチオン性繰り返し単位を有する高分子化合物であることを特徴とする有機顔料ナノ粒子分散物の製造方法。
The organic pigment is at least one selected from diketopyrrolopyrrole pigments, quinacridone pigments, phthalocyanine pigments, azo pigments, perylene pigments, anthraquinone pigments, dioxazine pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, and quinophthalone pigments,
The method for producing an organic pigment nanoparticle dispersion, wherein the polymer compound having a quaternary ammonium moiety is a polymer compound having a cationic repeating unit represented by the following general formula (1).
At least method of producing an organic pigment nanoparticle dispersion according to claim 9 or 10 that 90% by weight, characterized in that water the composition of the organic pigment insoluble solvent.
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
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| WO2019122894A1 (en) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | Sensient Colors Uk Ltd | Nanoparticle dispersion containing a dye |
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