(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｉ）
【化１】
0003858284.tif 000003
（式中、Ｙはピリジン残基、ピリミジン残基、トリアジン残基及びトリアゾール残基からなる群から選ばれる芳香族複素環残基を表わし、Ｄは水素原子、アルキル基、アリール基又は金属イオンを表わし、Ｘは窒素原子又は酸素原子を表わす。Ｘが酸素原子である場合、Ａは無く、Ｘが窒素原子である場合、Ａは水素原子、アルキル基又はアリール基を表わす。）で表わされる化合物。
【請求項２】
請求項１記載の化合物を含有することを特徴とする顔料分散剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、顔料分散剤として有用なイソインドール誘導体に関し、更に詳しくは含窒素複素環で置換されたトリメリット酸イミド化合物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
固体を液体媒体に導入するには、強力な機械的力を必要とし、大変なコストと時間が費やされる。これは、実質的に周りの媒体による固体の湿潤性ならびに該媒体に対する親和性による。このような機械的力による分散を軽減するため、分散を容易にする分散剤の使用が広く行われている。そのような分散剤は、顔料に親和する官能基（以下、「アンカー部」という。）及び樹脂に親和する官能基（以下、「樹脂親和部」という。）を有する点に化学構造上の特徴を有する。
【０００３】
上記のアンカー部及び樹脂親和部を有する分散剤は、アンカー部及び樹脂親和部を分散剤分子に導入することにより製造される。それらの官能基の導入法としては、例えば、多官能性反応基質をアンカー部及び樹脂親和部と反応させる方法などが挙げられる。そのような導入法により得られる分散剤としては、例えば、特開昭６０−１６６３１８号公報（特公平２−１９８４４号）及び特公昭５８−２４４６３号記載のウレタン−尿素系分散剤が挙げられる。前者は平均４官能性のポリイソシアネートを、また、後者は２官能性のジイソシアネートを反応基質として用いている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにして得られた分散剤中には、アンカー部あるいは樹脂親和部を全く有しない構造の分子（以下、これらを不活性分散剤分子と呼ぶ）が含まれている。この不活性分散剤分子は分散性改良に寄与しないばかりか、顔料の凝集促進や塗膜の耐候性低下などの原因になり好ましくない。例えば、ジイソシアネートを反応基質に用いた場合、上記の不活性分散剤分子は活性な分散剤分子と同数生成する。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、上記の如き不活性分散剤分子を含まない分散剤を提供すると共に、顔料への吸着性、樹脂や溶剤への相溶性・溶解性に優れた分散剤を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明は上記課題を解決するために、一般式（Ｉ）
【０００８】
【化２】
0003858284.tif 000002
【０００９】
（式中、Ｙはピリジン残基、ピリミジン残基、トリアジン残基及びトリアゾール残基からなる群から選ばれる芳香族複素環残基を表わし、Ｄは水素原子、アルキル基、アリール基又は金属イオンを表わし、Ｘは窒素原子又は酸素原子を表わす。Ｘが酸素原子である場合、Ａは無く、Ｘが窒素原子である場合、Ａは水素原子、アルキル基又はアリール基を表わす。）で表わされる化合物、上記一般式（Ｉ）で表わされる化合物を含有することを特徴とする顔料分散剤を提供する。
【００１０】
上記一般式（Ｉ）におけるＹは、ピリジン残基、ピリミジン残基、トリアジン残基及びトリアゾール残基からなる群から選ばれる芳香族複素環残基である。
【００１１】
本発明の一般式（Ｉ）で表わされる化合物は、例えば、以下の方法に従って製造することができる。
【００１２】
即ち、（１）トリメリット酸イミドとハロゲン化含窒素芳香族複素環とを反応させる方法、（２）無水トリメリット酸、無水トリメリット酸ハロゲン化物の如き無水トリメリット酸類とアミノ基を有する含窒素複素環とを反応させて生成するトリメット酸モノアミド体を脱水環化反応させる方法、が挙げられるが後者の方法が収率の面で好ましく、反応性制御の面から無水トリメリット酸とアミノ基を有する含窒素複素環との反応が好ましい。
【００１３】
後者の方法における反応条件は、アミノ基を有する含窒素複素環化合物の反応性によって異なるが、５０〜３００℃、好ましくは８０〜２２０℃で生成する水を系外に除きながら行なう。その際必要により触媒や脱水剤を使用することもできる。そのような触媒としては、例えば、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン（ＤＡＢＣＯ）の如き３級アミンなどが挙げられる。また、脱水剤としては、例えば、生石灰などが挙げられる。また、反応は、必要に応じて溶剤中で行なうこともでき、そのような溶剤としては、例えば、トルエン、キシレンの如き芳香族系炭化水素；ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルフォキシド（ＤＭＳＯ）などが挙げられる。
【００１４】
アミノ基を有する含窒素複素環化合物は、アミノ基以外に種々の置換基を有していてもよく、そのような置換基としては、例えば、ハロゲン基、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、アリール基、アルキル基などが挙げられる。これらの置換基は、２種以上の異なるものを有していても良く、同じものを同時に複数個有していても良い。
【００１５】
そのようなアミノ基を含する含窒素複素環化合物としては、例えば、２−アミノピリジン、３−アミノピリジン、４−アミノピリジン、２−アミノ−４−メチルピリジン、２−アミノ−４−メトキシ−６−メチルピリミジン、４−アミノピリミジン、３−アミノ−５−クロロピリジン、２−アミノピリミジン、 ２−アミノ２−アミノ−５−ニトロピリミジン、２−アミノ−１，３，４−トリアジン、２−アミノ−５−ブロモピリミジン、２−アミノ−４−メチルピリミジン、２−アミノ−４−クロロ−６−メチルピリミジン、２−アミノ−５−ニトロピリミジン、２−アミノ−４，６−ジクロロピリミジン、２−アミノ−４，６−ジメトキシピリミジン、２−アミノ−４−メトキシ−６−メチルピリミジン などが挙げられる。
【００１６】
含窒素複素環基で置換されたトリメリット酸イミド化合物中のカルボキシル基は、ナトリウムやカリウム、カルシウムやバリウム、アルミニウムなどの金属イオンあるいはアンモニウムなどの有機イオンの塩の形、あるいは、アルコールやアミンあるいはハロゲン化アルキルと反応させてエステルやアミドの形にしてもよい。
【００１７】
トリメリット酸イミド化合物の金属イオンあるいは有機イオンの塩を得るには、トリメリット酸イミド化合物中のカルボキシル基を、水などの適当な溶剤中で金属水酸化物や有機アミンで中和した後、溶剤を留去すればよい。
【００１８】
また、上記トリメリット酸イミド化合物中のカルボキシル基をアルコールやアミンによりエステル化あるいはアミド化するには、両者を適当な溶剤中で環流し脱水縮合させればよいが、トリメリット酸イミド化合物の溶解性が低い場合、収率が低いので、上記脱水縮合反応による方法は好ましくない。そのような場合は、ピリジンなどの塩基性溶剤中にトリメリット酸イミド化合物を溶解させ、ｐ−トルエンスルフォン酸エステルやｐ−トルエンスルフォン酸アミドなどの形にしたアルコールやアミンを加えることにより、収率よくエステル化やアミド化が進行し、カルボキシル基の修飾を行うことができる。
【００１９】
カルボキシル基を有するトリメリット酸イミド化合物と反応させるアルコール化合物としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパンノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｉ−ブタノール、アミルアルコール、１−ヘキサノール、１−ヘプタノール、１−オクタノール、２−エチルヘキサノール、１−デカノール、１−ドデカノール、１−ステアリルアルコールの如き脂肪族アルコール類；フェノール、ｐ−クロロフェノール、ベンジルアルコール、ノニルフェニルアルコールの如き芳香族アルコール類；２−エトキシエタノール、２−メトキシエタノール、２−ブトキシエタノール、２−（２−エトキシ）エトキシエタノール、ポリエチレングリコールノニルフェニルエーテル、４−クロロ−１−ブタノールの如き置換アルコール類等が挙げられる。
【００２０】
カルボキシル基を有するトリメリット酸イミド化合物と反応させるハロゲン化アルキル化合物としては、例えば、ヨウ化メチル、ブロモエタン、１−ブロモプロパン、１−ブロモブタン、２−ブロモエタノール、２−ブロモエチル酢酸エステル、１−クロロブタンなどが挙げられる。
【００２１】
トリメリット酸イミド化合物とハロゲン化アルキルとの反応は、両者を炭酸カリウムや炭酸水素ナトリウムなどの塩基性金属塩やトリエチルアミン、ジメチルアニリン、ジエチルアニリン、ピリジンなどのアミン類の存在下で行われる。
【００２２】
カルボキシル基を有するトリメリット酸イミド化合物と反応させるアミン化合物としては、メチルアミン、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、 iso−プロパノール、ｎ−ブチルアミン、sec−ブチルアミン、iso−ブチルアミン、アミルアミン、１−ヘキシルアミン、１−ヘプチルアミン、１−オクチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、１−デシルアミン、１−ドデシルアミン、１−ステアリルアミン、アニリン、１−ナフチルアミン、２−ナフチルアミン、ｐ−メトキシアニリンの如き１級アミン類；ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミン、ジ−ｉ−プロパノール、ジ−ｎ−ブチルアミンの如き２級アミン族アルコール類等が挙げられる。
【００２３】
本発明の一般式（Ｉ）で表わされる化合物は、上記のように製造された後、直接その製造法で得られた形で、あるいは、必要により溶剤を加えたり、逆に、加熱や減圧などのような方法により溶剤を除いたりして、取扱い易い形で用いることができる。
【００２４】
本発明の一般式（Ｉ）で表わされる化合物を有効成分とする分散剤は、分散体を得る工程のどの工程でも添加することができるが、固体を分散させる前に添加することが好ましい。
【００２５】
本発明の化合物と顔料との配合比率における制約は特になく、用途によって種々の割合で使用することができる。例えば、塗料用分散剤として用いる場合、顔料に対して０．１〜３０重量％の範囲が好ましく、０．５〜１５重量％の範囲が特に好ましい。顔料に対して用いる分散剤の配合比率が１５重量％よりも多い場合、レットダウン時の配合が制約される傾向にあり、０．１重量％よりも少ない場合、分散性改良効果が低くなる傾向にあるので好ましくない。
【００２６】
本発明の一般式（Ｉ）で表わされる化合物は、他の化合物と併用して分散剤とすることもできる。そのように併用される化合物としては、一般に使用されている顔料誘導体、樹脂型分散剤、湿潤剤、レベリング剤、レオロジーコントロール剤、シランカップリング剤などが挙げられる。
【００２７】
本発明の分散剤と顔料とを用いて顔料分散体を作成するには、本発明の分散剤と顔料と溶剤を混合し、用途に応じて適当な分散機で分散すればよい。分散機としては、ロールミル（主にインキ用）、ボールミル（インキ・塗料用）、サンド（ビーズ）ミル（主に塗料用）やペイントコンディショナー（試験用）などが挙げられる。
【００２８】
また、上記の顔料分散体を用いてインキ又は塗料を作成するには、顔料分散体に塗膜形成性樹脂を加えて上記同様分散してもよいし、本発明の分散剤、顔料、溶剤及び塗膜形成性樹脂との混合物を一度に分散してもよい。
【００２９】
使用する顔料としては、例えば、無機顔料、有機顔料、カーボンブラックなどが挙げられる。
【００３０】
無機顔料としては、例えば、二酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、クロム酸鉛、などが挙げられる。
【００３１】
有機顔料としては、例えば、アゾ、チオインジゴ、アントラキノンの如き染料系顔料；銅フタロシアニン及びその核ハロゲン化誘導体、銅テトラフェニル、オクタフェニルフタロシアニンの如きフタロシアニン顔料；ジアントラキノニルレッドやインダントロンブルーの如きスレン系顔料；チオインジゴコバルトの如きインジゴ系顔料；ペリノンオレンジの如きペリノン系顔料；ペリレンマルーン、ペリレンレッド、ペリレンバイオレットの如きペリレン系顔料；キノフタロイエローの如きフタロン系顔料；カルバゾールバイオレットの如きジオキサジン系顔料；無置換キナクリドン、キナクリドンマゼンタ、ジクロロキナクリドン、キナクリドンスカーレットの如きキナクリドン系顔料；イソインドリノンイエローＲの如きイソインドリノン系顔料；銅アゾメチンイエローの如き金属錯体顔料；ＤＰＰレッドの如きジケトピロロピロール系顔料；メチン・アゾメチン系顔料などが挙げられる。
【００３２】
塗膜形成性樹脂としては、種々の構造のものが用いられるが、例えば、アルキド／メラミン、アクリル／メラミン、アクリル／イソシアネート、ポリエステル／イソシアネート、エポキシ、フェノール、不飽和ポリエステルの如き熱硬化性樹脂；ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリウレタンの如き熱可塑性樹脂などが挙げられる。
【００３３】
本発明の分散体からなるインキや塗料は、例えば、磁気記録用の分散体の場合、磁性粉を塩ビ−酢酸などのバインダーと分散剤で分散することにより得られ、ポリエステルフィルムに塗布後カレンダー処理され磁気記録媒体が作成できる。また、同様にしてグラビアインキや工業用塗料などが作成され、グラビア印刷やライン塗装により印刷物や塗装物が得られる。
【００３４】
【実施例】
以下、実施例を用いて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではない。以下の実施例において、「部」は『重量部』を表わす。
【００３５】
（実施例１）
無水トリメリット酸１９．２部、２−アミノピリジン９．４部及びキシレン１００部を室温で混合し、液温が５０℃になるまで加熱しながら撹絆した後、トリエチルアミン１０．１部を加えた。発熱が収まった後、更に加熱し、反応で生じたトリエチルアミン−水共沸物を系外に取り除きながら、１０時間加熱した。反応終了後、沈殿物を濾取し、トルエン、メタノール、水の順に洗浄した。５％炭酸ナトリウム液１リットルに溶解させ、不溶分を濾過して除き、濾液のｐＨが２となるまで濾液に１０％塩酸を徐々に加えた。生成した沈殿を濾取し、濾液が中性になるまで水で洗浄した後、８０℃で１２時間減圧乾燥させた。
【００３６】
生成物を分析し、Ｎ−（２−ピリジニル）−トリメリットイミドであることを確認した。分析結果を以下に示した。
【００３７】
ＩＲ(ＫＢｒ)：
３４００，１７８０(イミド環)，１７２５，１５９０，１４７０，１４４０，１３７５，１３０５，１１０５，７７０，７２０cm-1
ＭＳ  m/z   ：  ２６８（Ｍ）
【００３８】
（実施例２）
無水トリメリット酸                                      １９．２部
２−アミノピリミジン                                      ９．５部
キシレン                                              １００部
を実施例１と同様に処理しＮ−（２−ピリミジニル）−トリメリットイミド化合物を得た。分析結果を以下に示した。
【００３９】
ＩＲ(ＫＢｒ)：
３４００，１７８０（イミド環），１７２５，１６９０，１５７０，１４８０，１４００，１３７０，１２４０，１０８０，７２０，６５０cm-1
ＭＳ  m/z   ：  ２６９（Ｍ）
【００４０】
（実施例３）
無水トリメリット酸                                      １９．２部
２−アミノ−１，２，４−トリアジン                        ９．６部
キシレン                                              １００部
を実施例１と同様に処理しＮ−（２−トリアジニル）−トリメリットイミド化合物を得た。分析結果を以下に示した。
【００４１】
ＩＲ(ＫＢｒ)：
３４００，１７８０（イミド環），１７３０，１５８０，１４８０，１３６０，７３０cm-1
ＭＳ  m/z  ：  ２７０（Ｍ）
【００４２】
（実施例４）
無水トリメリット酸                                    １９．２部
２−アミノトリアゾール                                  ７．５部
キシレン                                            １００部
を実施例１と同様に処理しＮ−（２−トリアゾリル）−トリメリットイミド化合物を得た。分析結果を下記に示した。
【００４３】
ＩＲ(ＫＢｒ)：
３２００，１７９０（イミド環），１７３５，１７２０，１５３０，１４９０，１４６０，１３６０，１２３０，１２０５，１１７０，１１５０，１１００，７３０，６８０，６００cm-1
ＭＳ  m/z  ：  ２５８（Ｍ）
【００４４】
（実施例５）
実施例２で得た化合物                                    ２．７部
２−エチルヘキシルアルコール                            １．３部
ピリジン                                            １００部
からなる混合物を−５〜０℃に氷冷しながら攪拌した。ｐ−トルエンスルフォン酸クロライド３．８ｇを加え、更に８時間同じ温度範囲で反応させた。液温を室温まで戻した後、５％炭酸ナトリウム水溶液１リットルを加え攪拌した後、酢酸エチル３００ｍｌで２回抽出した。また、水相からも同様に１回抽出した。酢酸エチル抽出液を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶剤を留去して得られる粘ちょうな液体をヘキサンから再結晶させて、融点８０℃の結晶性固体を得た。
【００４５】
分析の結果、２−エチルヘキシル  Ｎ−（ピリミジニル）−トリメリテートであることを確認した。分析結果を以下に示した。
【００４６】
ＩＲ(ＫＢｒ)：
２９５０（アルキル），２９３０（アルキル），２８５０（アルキル），１７８５（イミド環），１７３０（エステル），１５６０，１４１０，１３７５，１２８５，１２４０，１１７０，１１５０，１１００，１０７０，７３０cm-1
ＭＳ  m/z   ：  ３８１（Ｍ）
１Ｈ  ＮＭＲ(ＣＤＣｌ３)：
δ  ０．９２−０．９７（broad,６Ｈ），１．３５−１．５１（broad,８Ｈ），１．７７（ｄ，１Ｈ），４．３３（ｔ，２Ｈ），７．４３（ｔ，１Ｈ），８．０９（ｄ，１Ｈ），８．５１（ｄ，１Ｈ），８．６２（ｓ，１Ｈ），８．９５（ｄ，２Ｈ）
【００４７】
（応用例）
顔料（ＤＰＰ−Ｒｅｄ−ＢＯ）                                １ｇ
実施例５で得た化合物                                  ０．０５ｇ
ｍ−キシレン／ヘキサン（１：１）混合液                    １０ｇ
からなる混合物を超音波分散（１時間）した後、メンブレンフィルターで濾過した濾液中の２−エチルヘキシル  Ｎ−（ピリミジニル）−トリメリテートの濃度を液体クロマトグラフィーで分析した。濾液中濃度は初期濃度の９５％であり、吸着率は５％であった。
【００４８】
以上の結果から、実施例５で得た化合物の顔料に対する吸着性は良好で、実施例５で得た化合物は、顔料分散剤としての優れた性質を有していることが理解できる。
【００４９】
（比較例）
応用例において、実施例５で得た化合物に代えて、ビス（２−エチルヘキシル）フタレートを用いた以外は応用例と同様にして顔料に対する吸着量を測定したところ、吸着率は１％未満であった。
【００５０】
以上の結果から、本発明の一般式（Ｉ）で表わされる化合物は、顔料分散剤として必要な顔料への吸着性と溶解性を同時に有していることが理解できる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の化合物は、顔料に対する吸着性に優れ、種々の用途における顔料分散剤として有用である。また、本発明の分散剤を使用して得られる塗料、インキなどの分散体は顔料の分散性に優れる。