JPH0813938B2 - 無機質及び有機顔料の表面改質剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は炭素数６〜22の脂肪族アルキル基を有する酸
性アミノ酸−ω−長鎖アミドのうち少なくとも一種を含
有してなる無機質及び有機顔料の表面改質剤に関し本発
明はプラスチック、塗料、印刷インク、ゴム、文具、化
粧料等の分野において用いられる。

従来の技術 近年、複合プラスチック、塗料、接着剤、ゴム、イン
ク等の諸分野において、強度及び剛性または接着性の付
与、耐熱性及び耐候性の向上、色調及び粘度特性の改
善、増量によるコストダウン、或は導電性等の新機能の
付与を目的として、炭酸カルシウム、二酸化チタン、タ
ルク等の無機顔料や、シリカ、フェライト、金属粉、金
属繊維、ガラス繊維等の無機充填剤、フタロシアニン系
顔料、キナクドリン系顔料、インジゴ系顔料、アゾ系顔
料等の有機顔料又は染料が利用されている。又化粧料に
おいても二酸化チタン、亜鉛華、タルク、カオリン、塩
基性炭酸マグネシウム等の無機粉体が知られている。

しかしながら、無機顔料、無機充填剤及び無機粉体の
表面は一般に水酸基の様な極性基や吸着成分で覆われて
いるために親油性に乏しく、このままでは樹脂、ゴム、
油脂等の有機媒体中へ均一に分散させることは困難であ
り、また有機顔料や染料においては、非水系のビヒクル
中で有機顔料粒子の凝集が生じたり、有機顔料や染料の
色むら、鮮やかさ及び光沢を失うなど、目的とする組成
物を得ることが出来ない。

そこで実際には無機顔料、無機充填剤、有機顔料、無
機粉体の濡れ性或は分散性を向上させる目的で種々の改
質法及び分散方法が利用されている。

有機顔料の分散性を改善する方法として、種々の方法
が開示されている。例えば、予めフラッシング法或はグ
ラインド法により粉末顔料を可塑剤中に分散させペース
ト状にしたものを用いる方法は古くから行われている。
また、界面活性剤を用いて有機顔料の含水ケーキを有機
用剤中に懸濁させ加熱後、ろ過、水洗、乾燥したものを
用いる方法（特公昭40−1844）、顔料と多量の水溶性ア
ニオン活性剤、水溶性高分子を水と混合しスプレー乾燥
して得られる顔料組成物を用いる方法（特開昭49−788
7）、顔料をアニオン活性剤とカチオン活性剤で処理す
る方法（特開昭51−88523）、熱可塑性樹脂と溶剤を用
いる方法（特開昭51−54620）、水溶化できる熱可塑性
樹脂と顔料含水ケーキとでフラッシングする方法（特開
昭54−95638）等が開示されている。

発明が解決しようとする問題点 従来の無機質の表面改質剤を用いる無機質表面の改質
法として、例えばステアリン酸塩等の界面活性剤では、
少量ではその改質効果は十分ではなく、また多量に添加
すると樹脂等の加工時にブルーミングを生じたり、或は
最終製品の撥水性、耐候性の低下を招く等の欠陥を有す
ることが知られている。また、ポリスチレン等のポリマ
ーで表面改質を行った場合、無機質表面を被覆している
ポリマーが分散媒となる有機溶剤によって膨潤、溶解
し、無機質表面からの脱離が起こるため、塗料等への応
用に当たっては、カップリング剤分子がガラスやシリカ
等のケイ素を含む無機質とはその表面官能基と反応し、
強固な幕を形成するため、優れた表面改質効果をそうす
るものの、他の無機質例えば三水和アルミナ等に対する
効果は期待されるほどではなく、また炭酸カルシウムに
対しては全く改質効果を発揮しないなど、対象となる無
機質の汎用性に欠けることが、欠点として指摘されてい
る。

一方、有機顔料の分散剤として活性剤を含有する場合
では、積層紙の製造に際して黄変を生じたり、印刷イン
ク、塗料等への応用に当たっては活性剤による撥水性、
印刷特性の低下が問題となる。更に、熱可塑性樹脂組成
物では均一に分散させる為多くの樹脂を必要とする結
果、有機顔料含有率が低下し、着色力の低下或は用いた
樹脂と相溶性のあるビヒクルにしか適用できぬといった
欠点が生じる。

また、特に化粧料粉体に当たっては二酸化チタン、亜
鉛華等の表面が親水性であるために油性基剤との混合分
散が悪く、均一で滑らかな感触の化粧料が得にくく、ま
た皮膚への付着性が十分でないために汗や水で容易に化
粧崩れしやすいといった欠点を有している。また、例え
ばタルクは皮膚のpHが５〜６であるのに対して著しくそ
のpHが高く、表面活性も強いため化粧料に用いられる油
性基剤の酸化を促進し、過酸化物を生成して皮膚刺激を
引き起こしたり香料の変質を招く等の安全性、安定性の
面から大きな制約を受けるといった欠点を有している。

そこで本発明の目的は、１）少量の添加で無機質及び
有機顔料の表面に対して高い改質効果を発揮する。２）
無機質及び有機顔料表面への吸着力が強く、処理後の界
面からの脱離が起こり難い。３）種々の無機質及び有機
顔料に対して適応可能である等、改質剤に要求される分
散性、撥水性、耐溶剤性、印刷性等の諸特性を満足させ
る無機質及び有機顔料の表面改質剤を提供することにあ
る。

問題点を解決するための手段 本発明者らは、かかる実状に鑑み、上述したごとき無
機質及び有機顔料の表面改質剤に要求される特性を具備
した新規な無機質及び有機顔料の表面改質剤を開発すべ
く鋭意検討した結果、酸性アミノ酸のω位のカルボキシ
ル基に炭素数６〜22の脂肪族アミド基を導入した酸性ア
ミノ酸−ω−長鎖アミドが少量でも無機質及び有機顔料
の優れた表面改質効果を発揮し、種々の有機溶媒中でも
吸着面からの脱離が起こらず、しかも対象となる無機質
及び有機顔料の適用性が広い優れた無機質および有機顔
料の表面改質剤であることを見いだし本発明を完成し
た。

本発明で用いられる酸性アミノ酸のω位のカルボキシ
ル基に炭素数６〜22の脂肪族アミド基を導入した酸性ア
ミノ酸−ω−長鎖アミドは、グルタミン酸やアスパラギ
ン酸などのα、ω酸性アミノ酸のω位に疎水性のアミド
基を導入することによって容易に得られる。例えば、こ
れらの酸性アミノ酸のアミノ基を保護したのちに、酸無
水物とし、炭素数６〜22のアルキルアミンにて選択的に
ω位のカルボキシル基をアミド化し、しかるのちにアミ
ノ基の保護基をはずすことにより、目的とする酸性アミ
ノ酸−ω−長鎖アミドが得られる。あるいは、酸性アミ
ノ酸のω位のカルボキシル基を選択的に保護してモノエ
ステルとした後に、アミノ基を保護し、任意のアルキル
アミンでエステルアミドの交換反応を行い、しかる後に
アミノ基の保護基をはずすこと等により、容易に得るこ
とができる 本発明で用いられる酸性アミノ酸−ω−長鎖アミドを
構成する酸性アミノ酸としては、アスパラギン酸、グル
タミン酸、α−アミノアジピン酸、α−アミノピメリン
酸等が挙げられ、これらは光学活性体であってもラセミ
体であってもよい。またアミド基としては炭素数６ない
し22の飽和または不飽和の脂肪族アミンがもちいられ、
具体的にはヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルア
ミン、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、パルミチル
アミン、ステアリルアミン、イコシルアミン、ドコシル
アミン等があげられる。更にこれらのアミド基の混合し
たものであってもよい。上述した方法によって得られた
酸性アミノ酸−ω−長鎖アミドは、平板状の粉末微結晶
であり、そのまま或いは所望する粒度まで粉砕すること
によって、表面改質剤として使用できる。

本発明の表面改質剤を用いた無機質または有機顔料の
表面改質法としては（１）改質すべき無機質又は有機顔
料に本改質剤をそのまま添加し、ボールミル、アトマイ
ザー、コロイドミル等の粉砕機を用いて共粉砕する方
法、（２）適当な有機溶媒中に充填剤と共に加え、攪拌
混合後溶媒を除去する方法、（３）有機媒体と充填剤の
混合物中に本改質剤を添加し、熱ロール等で混合処理す
る方法等があげられるが、極めて少量の添加で高い表面
改質効果が得られる点では上記（２）の方法が望まし
い。尚、本発明に用いられる。酸性アミノ酸−ω−長鎖
アミドの形態及び粒径に関しては特に規定するものでは
なく、必要に応じて適宜微粉末化した後使用すればよ
い。

本発明の表面改質剤は炭酸カルシウム、二酸化チタ
ン、カオリン、シリカ、マイカ、フェライト、金属粉、
ガラス繊維、アスベスト等の、無機質に対して適用可能
であると共にフタロシアニン系顔料、ジオキサン系顔
料、キナクドリン系顔料、アントラキノン系顔料、イン
ジゴ系顔料、チオインジゴ系顔料、キノフタロン系顔
料、アゾ系顔料、ペリノン系顔料、ペリレノン系顔料等
の有機顔料に対しても適用が可能である。

又、これらの無機質及び有機顔料に添加される酸性ア
ミノ酸−ω−長鎖アミドの量は添加方法により異なる
が、乾式法では改質すべき無機質及び有機顔料に対して
0.5〜20重量％、湿式法では0.05〜20重量％が好まし
く、0.5或は0.05重量％未満では表面改質効果が十分で
なく、また20重量％を越えても処理効果はそれほど向上
しないため経済性の面から利することがない。また、本
発明の表面改質剤を各々単独或は混合して用いられる場
合のみならず、酸性アミノ酸−ω−長鎖アミドの効果を
損なわない範囲に於て、従来より用いられている他の表
面改質剤を併用してもなんら差し支えない。

本発明の効果 本発明の改質剤で表面改質した無機質及び有機顔料は
ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマ
ー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、セ
ルロース樹脂、ポリアミド樹脂、尿素樹脂等の樹脂類、
或はこれら樹脂を含有する塗料類、天然ゴム、スチレン
−ブタジエンゴム、ウレタンゴム等のゴム類、スクワラ
ン、流動パラフィン、ミツロウ、ステアリルアルコー
ル、イソプロピルミリステート等の油脂類に極めてよく
分散し、従来の表面改質剤で処理された無機質及び有機
顔料に認められる例えば塗料等に用いた場合にしばしば
生じる表面改質剤の有機溶媒中への溶出、改質された無
機質及び有機顔料の凝集又は分離、塗膜のザラつき、色
むら、鮮やかさ等の欠陥を生じることなく、しかも撥水
性や印刷特性、さらには生体を構成するアミノ酸からな
るため安全性に優れるといった性質を有する。従って、
酸性アミノ酸−ω−長鎖アミドで表面改質された無機質
及び有機顔料は、塗料、樹脂、インク、ゴム、文具、化
粧料等の諸分野に於て好適である。以下実施例により詳
しく説明するが、勿論本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。

実施例１〜８ 下表に示した有機溶剤25ml中に、種々の表面改質剤0.
05gと無機充填剤0.5gを添加し、超音波振とう器で10分
間振とうする。その後垂直に静置し、無機充填剤の分散
状態を目視判定した。

表−１から表−４の結果に示すごとく、本発明の表面
改質剤は種々の有機溶剤中に於いても優れた分散効果を
発揮し、対象となる無機充填剤の種類も広い特長を有す
る。

実施例９ シンカシャレッドの含水ケーキ（固形分25％）100gを
1gのをグルタミン酸−γ−パルミチルアミドを含有する
1N NaOH溶液100mlに加えホモジナイザーで激しく攪は
んしながら当量の1N HCl溶液を加えて中和する。その
まま１時間攪拌を続けたのち、ろか、水洗し乾燥後粉砕
する。

こうして得られたシンカシャレッドは、トルエン、ス
ピンドル油中での分散性に優れ、しかも高い撥水性を示
すため、塗料用顔料として好適である。

実施例10 フタロシアニングリーンの含水ケーキ（固形分25％）
100gを1gのアスパラギン酸−β−ラウリルアミドを含有
する1N NaOH溶液100mlに加えホモジナイザーで激しく
攪はんしながら当量の1N HCl溶液を加えて中和する。
そのまま１時間攪拌を続けたのち、ろか、水洗し乾燥後
粉砕する。

こうして得られたフタロシアニングリーンは、トルエ
ン、スピンドル油中での分散性に優れる。

実施例11 実施例9,10で得た有機顔料10gを90gの各種分散媒とと
もに10分間ペイントシェーカーにて混合し、24時間放置
後の分散安定性を目視判定し、結果を表−５に示した。
尚、比較例には表面改質剤酸性アミノ酸−ω−長鎖アミ
ドのアルカリ溶液並びに中和剤を加えることなく有機顔
料の含水ケーキをそのまま乾燥し、実施例９または10と
同様の方法にて粉砕したものを用いた。

実施例12 固型ファンデーション Ａ成分 黄酸化鉄 0.8重量部 ベンガラ 0.5 〃 酸化チタン 11.0 〃 酸化亜鉛 8.5 〃 タルク 25.0 〃 カオリン 41.5 〃 Ｂ成分 グルタミン酸−γ−ラウリルアミド（平均粒径２μ）1.
0 〃 グルタミン酸−γ−パルミチルアミド（平均粒径1.5
μ） 2.5 〃 Ｃ成分 流動パラフィン 6.0 〃 1,3−ブチレングリコール 3.0 〃 香料 0.2 〃 成分Ａをヘンシルミキサーで10分間混合し、それに成
分Ｂを加えて更に10分間攪拌混合して表面処理を行っ
た。

この表面処理された成分Ａに成分Ｃを加えて20分間攪
拌混合を行った後35℃以下で香料を加え、更に10分間混
合し、取り出してプレス成型し、固型ファンデーション
を調製した。また、比較例としてＢ成分のかわりにＡ成
分の酸化チタンを14.5重量部に置き換えて固型ファンデ
ーションを同様に調製し、20代ないし40代の女性20名に
て官能評価を行ったところ、以下の結果を得た。

上記の結果より、本発明の固型ファンデーションは比
較例の固型ファンデーションに比して、皮膚への伸び、
付着性に優れ、また透明感、しっとり感、をも付与する
優れた固型ファンデーションで有ることが了解されよ
う。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】酸性アミノ酸のω位のカルボキシル基に炭
   素数６〜22の脂肪族アミド基を導入した酸性アミノ酸−
   ω−長鎖アミドの少なくとも一種を含有してなる無機質
   及び有機顔料の表面改質剤。