JP2000154227A - Aqueous polyurethane dispersant - Google Patents

Aqueous polyurethane dispersant

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JP2000154227A
JP2000154227A JP10329007A JP32900798A JP2000154227A JP 2000154227 A JP2000154227 A JP 2000154227A JP 10329007 A JP10329007 A JP 10329007A JP 32900798 A JP32900798 A JP 32900798A JP 2000154227 A JP2000154227 A JP 2000154227A
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JP
Japan
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aqueous
group
aqueous polyurethane
groups
polyisocyanate compound
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JP10329007A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuji Soejima
裕司 副島
Yasuyuki Taniguchi
泰之 谷口
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a dispersant which, even when used in a small amount, can stably disperse a pigment to form an aqueous pigment dispersion excellent in storage stability by using a polyisocyanate compound having a specified average NCO functionality as the starting material and introducing anionic groups into the NCO groups through urethane bonds. SOLUTION: The starting material used is a polyisocyanate compound having an average NCO functionality of above 2, desirably, 2.1-20, desirably having an aromatic ring and/or having an isocyanurate ring, and/or being tolylene diisocyanate. Anionic groups, desirably, sulfo groups are introduced into the NCO groups through urethane bonds. A desirable method for introducing anionic groups consists of reacting a compound containing at least one active H group and at least one anionic group in the molecule, (e.g. 2-hydroxyethoxybenzene-4- sulfonic acid) with a polyisocyanate compound.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は水性ポリウレタン系
分散剤に関する。詳しくは、塗料やインキ等の製造の際
に顔料の分散性を向上させ、さらに、水性塗料や水性印
刷インキ等の水性顔料分散液の保存安定性等を向上させ
ることのできるポリウレタン系分散剤に関する。
[0001] The present invention relates to an aqueous polyurethane-based dispersant. More specifically, the present invention relates to a polyurethane-based dispersant that can improve the dispersibility of a pigment in the production of paints and inks, and can further improve the storage stability and the like of aqueous pigment dispersions such as aqueous paints and aqueous printing inks. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、水性塗料、水性印刷インキ等の製
造において、顔料の分散性、流動性、着色力、貯蔵安定
性の向上、色分かれの防止、たれ止め、沈降防止効果等
の目的で種々の分散剤が使用されている。これらの分散
剤としては界面活性剤の他、高分子分散剤としてポリリ
ン酸のナトリウム塩、ポリアクリル酸のナトリウム塩、
リグニンスルホン酸ソーダ、スチレン−マレイン酸共重
合体のナトリウム塩、ナフタレンスルホン酸ソーダとホ
ルマリンとの縮合物、ポリオキシエチレン化合物などが
一般に用いられている。しかしながら、顔料の用途は多
様化し、顔料分散性に対する要求もますます高度化して
いるため、従来の分散剤では目的とする分散品位が得ら
れにくくなってきている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the production of water-based paints and water-based printing inks, for the purpose of improving the dispersibility, flowability, coloring power, and storage stability of pigments, preventing color separation, preventing sagging and preventing sedimentation. Various dispersants have been used. As these dispersants, in addition to surfactants, sodium phosphate of polyphosphoric acid, sodium salt of polyacrylic acid as a polymer dispersant,
Sodium ligninsulfonate, sodium salts of styrene-maleic acid copolymer, condensates of sodium naphthalenesulfonate and formalin, polyoxyethylene compounds and the like are generally used. However, the use of pigments has been diversified, and the demand for pigment dispersibility has been increasingly sophisticated, so that it has become difficult to obtain the desired dispersion quality with conventional dispersants.

【0003】一方、水性塗料用ポリウレタン分散剤につ
いては、特開平6−200149号公報、特開平10−
114866号公報等で提案されている。例えば特開平
6−200149号公報にはNCO官能基数が2未満と
なるように調製した親水基を有するNCO末端ウレタン
プレポリマーを水及び/又はポリアミンを用いて鎖伸長
して得られる水溶性ポリウレタン分散剤が開示されてい
る。また特開平10−114866号公報には、アニオ
ン基(スルホン酸基)を含有するジオール類とジイソシ
アネートからなる水性ウレタン分散剤が開示されてい
る。
On the other hand, polyurethane dispersants for water-based paints are disclosed in JP-A-6-200149 and JP-A-10-2009.
It has been proposed in, for example, JP-A-114866. For example, JP-A-6-200149 discloses a water-soluble polyurethane dispersion obtained by chain-extending an NCO-terminated urethane prepolymer having a hydrophilic group prepared so that the number of NCO functional groups is less than 2, using water and / or a polyamine. An agent is disclosed. JP-A-10-114866 discloses an aqueous urethane dispersant comprising a diol containing an anionic group (sulfonic acid group) and a diisocyanate.

【0004】しかしながら、水のように誘電率の高い媒
体中では静電的に高い分散安定化効果を発揮するために
高濃度の極性基が必要となり、上記のような方法では、
酸性官能基を多量に含有させようとすると、粘度が著し
く高くなったり、析出して濁るという問題がある。ま
た、分散性向上に寄与する親水性基が分子末端や分子鎖
中に広く分布するため、顔料に対する親和性が十分でな
く水性塗料または水性印刷インキ等の分散性、貯蔵安定
性が必ずしも十分では無かった。
However, in a medium having a high dielectric constant such as water, a polar group having a high concentration is required in order to exhibit an electrostatically high dispersion stabilizing effect.
If an attempt is made to contain a large amount of the acidic functional group, there is a problem that the viscosity is remarkably increased, or the solution is precipitated and becomes cloudy. In addition, since hydrophilic groups contributing to the improvement of dispersibility are widely distributed in molecular terminals and molecular chains, the affinity for pigments is not sufficient, and the dispersibility and storage stability of aqueous paints or aqueous printing inks are not always sufficient. There was no.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、水性
塗料、水性インキとしての貯蔵安定性に優れ、顔料に対
して少量の使用で顔料を安定して分散させることができ
る水性分散剤、およびそれを用いた水性顔料分散液を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an aqueous dispersant which has excellent storage stability as an aqueous paint or aqueous ink and can stably disperse a pigment with a small amount of the pigment. And an aqueous pigment dispersion using the same.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、水性顔料
分散液における分散剤と顔料との親和性、分散剤の水溶
性、貯蔵安定性の改善について鋭意検討を重ねた結果、
1分子中のイソシアネート基の平均官能基数が特定の値
を有するポリイソシアネート化合物のイソシアネート基
がウレタン結合を介して特定の置換基が導入されたもの
とすることにより、上記課題を解決できることを見出し
て本発明に到達した。
The present inventors have made intensive studies on the improvement of the affinity between the dispersant and the pigment, the water solubility of the dispersant, and the storage stability of the aqueous pigment dispersion.
The inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by assuming that the isocyanate group of a polyisocyanate compound having an average number of isocyanate groups in one molecule having a specific value has a specific substituent introduced through a urethane bond. The present invention has been reached.

【0007】即ち本発明の要旨は、1分子中のイソシア
ネート基の平均官能基数が2より大きいポリイソシアネ
ート化合物(A)を原料とし、該イソシアネート基にウ
レタン結合を介してアニオン基(B)が導入されたもの
であることを特徴とする水性ポリウレタン系分散剤、に
存する。また本発明の別の要旨は、着色用顔料と上記水
性ポリウレタン系分散剤を含有することを特徴とする水
性顔料分散液、に存する。
That is, the gist of the present invention is that a polyisocyanate compound (A) having an average number of isocyanate groups in one molecule of more than 2 is used as a raw material, and an anionic group (B) is introduced into the isocyanate group via a urethane bond. Water-based polyurethane-based dispersant, characterized in that Another aspect of the present invention resides in an aqueous pigment dispersion containing the coloring pigment and the aqueous polyurethane dispersant.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明につきさらに詳細に
説明する。本発明において対象となるポリイソシアネー
ト化合物(A)は1分子中の平均官能基数が2より大き
いことを必須とする。好ましい平均官能基数は、2.1
〜20であり、より好ましくは、3〜10である。この
値が2以下であるとアニオン基の導入量が少なくなり、
貯蔵安定性が良好なものを得ることができない。またこ
の値が大き過ぎると分岐が多くなりゲル化を引き起こす
可能性がある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail. It is essential that the polyisocyanate compound (A) to be used in the present invention has an average number of functional groups in one molecule of more than 2. The preferred average number of functional groups is 2.1
-20, more preferably 3-10. When this value is 2 or less, the introduction amount of the anionic group decreases,
Good storage stability cannot be obtained. If this value is too large, the number of branches increases, which may cause gelation.

【0009】イソシアネート基の平均官能基数が2より
大きいポリイソシアネート化合物(A)としては、具体
的には、ポリイソシアネート化合物の3量化によって得
られるポリイソシアヌレート化合物、有機ジイソシアネ
ートと多官能活性水素化合物との反応により得られるイ
ソシアネート基末端ポリウレタンポリイソシアネート化
合物、ポリウレアポリイソシアネート化合物等が挙げら
れる。 例えば、顔料としてカーボンブラックを用いる
場合には、カーボンブラック表面との親和性が高いポリ
イソシアヌレート化合物が好適である。
Specific examples of the polyisocyanate compound (A) having an average number of isocyanate groups of more than 2 include a polyisocyanurate compound obtained by trimerization of a polyisocyanate compound, an organic diisocyanate and a polyfunctional active hydrogen compound. Isocyanate group-terminated polyurethane polyisocyanate compound, polyurea polyisocyanate compound and the like obtained by the reaction of For example, when carbon black is used as the pigment, a polyisocyanurate compound having a high affinity for the carbon black surface is preferable.

【0010】本発明において対象となるポリイソシアヌ
レート化合物は、従来公知である製造方法により製造す
ることが可能である。通常、有機ジイソシアネートをイ
ソシアヌレート化触媒の存在下で反応させることにより
行われる。有機ジイソシアネートとしては、2,4−ト
リレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシア
ネート、1,4−キシリレンジイソシアネート、1,3
−キシリレンジイソシアネート、4,4′−ジフェニル
メタンジイソシアネート、2,4′−ジフェニルメタン
ジイソシアネート、4,4′−ジフェニルエーテルジイ
ソシアネート、3,3′−ジメチルジフェニルメタン−
4,4′−ジイソシアネート、m−フェニレンジイソシ
アネート、p−フェニレンジイソシアネート、ナフチレ
ン−1,4−ジイソシアネート、ナフチレン−1,5−
ジイソシアネート、3,3′−ジメトキシジフェニル−
4,4′−ジイソシアネート、α,α,α’,α’−テ
トラメチルキシリレンジイソシアネート、ポリフェニレ
ンポリメチレンポリイソシアネート、4,4′−ジフェ
ニルメタンジイソシアネートのカルボジイミド変性体、
ウレトンイミン変性体等の芳香族ジイソシアネート、テ
トラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソ
シアネート、2−メチルペンタン−1,5−ジイソシア
ネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシア
ネート、イソホロンジイソシアネート、水添化トリレン
ジイソシアネート、水添化キシリレンジイソシアネー
ト、水添化ジフェニルメタンジイソシアネート等の脂環
族ジイソシアネート等が挙げられる。
The polyisocyanurate compound of the present invention can be produced by a conventionally known production method. Usually, the reaction is carried out by reacting an organic diisocyanate in the presence of an isocyanuration catalyst. As organic diisocyanates, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 1,4-xylylene diisocyanate, 1,3
-Xylylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenyl ether diisocyanate, 3,3'-dimethyldiphenylmethane
4,4'-diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, naphthylene-1,4-diisocyanate, naphthylene-1,5-
Diisocyanate, 3,3'-dimethoxydiphenyl-
4,4'-diisocyanate, α, α, α ', α'-tetramethylxylylene diisocyanate, polyphenylenepolymethylene polyisocyanate, carbodiimide-modified 4,4'-diphenylmethane diisocyanate,
Aromatic diisocyanate such as ureton imine modified product, aliphatic diisocyanate such as tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2-methylpentane-1,5-diisocyanate, lysine diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, hydrogenated xylylene Alicyclic diisocyanates such as diisocyanate and hydrogenated diphenylmethane diisocyanate;

【0011】これら有機ジイソシアネートのうち、顔料
としてカーボンブラックを用いる場合には、カーボンブ
ラックとの親和性が高い芳香族ジイソシアネート類が好
適であり、最も好ましいのは2,4及び/または2,6
トリレンジイソシアネートである。このようなイソシア
ヌレート化触媒としては従来公知のものが使用可能であ
り、具体例としては、2,4,6−トリス(ジメチルア
ミノメチルフェノール)、トリエチルアミン、N,
N’,N’’−トリスジメチルアミノプロピルヘキサヒ
ドロトリアジン、テトラアルキルアルキレンジアミン、
ジアザビシクロオクタン及びその低級アルキル置換体等
の3級アミン類、第3級アミンおよびエチルアルコー
ル、モノ置換カルバミン酸エステル、アルデヒド、アル
キレンオキシド、アルキレンイミン、エチレンカーボネ
ート、2,3−ブタンジオン等の共触媒併用系、第3級
アルキルホスフィン類、テトラメチルアンモニウム、テ
トラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム等
の第4級アルキルアンモニウムのハイドロオキサイド、
トリメチルヒドロキシプロピルアンモニウム、トリメチ
ルヒドロキシエチルアンモニウム、トリエチルヒドロキ
シプロピル等のヒドロキシアルキルアンモニウムのハイ
ドロオキサイド等の第4級アンモニウム塩類、フタル酸
イミドカリウム等のイミドのアルカリ金属塩類、N、
P、As又はSbの第4級オニウムヒドロキシ化合物、
S又はSeのオニウムヒドロキシ化合物等のオニウム化
合物類、N−メチルエチレンイミン等のアルキル置換エ
チレンイミン類、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、2−
エチルヘキサン酸鉛、安息香酸ナトリウム、ナフテン酸
カリウム、ナフテン酸マグネシウム等のカルボン酸の金
属塩類、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の酸化
物、水酸化物、炭酸塩、エノール性化合物およびフェノ
ールの金属塩等、エポキシ化合物類、エポキシ化合物と
第3級アミン類、芳香族第2級アミンの金属塩例えばジ
フェニルアミンのナトリウム塩等の共触媒類との併用
系、チタンテトラブチレート、トリブチルアンチモン酸
化物等の各種有機金属類、塩化アルミニウム、三フッ化
ホウ素の等フリーデルクラフツ触媒類、サリチルアルデ
ヒドナトリウム等のアルカリ金属のキレート化合物類、
アルミニウムアセチルアセトン、リチウムアセチルアセ
トン等のβ−ジケトンの金属キレート化合物類等が挙げ
られる。上記イソシアヌレート化触媒の中でもN,
N’,N’’−トリスジメチルアミノプロピルヘキサヒ
ドロトリアジン等の第3級アミン、酢酸ナトリウム、酢
酸コバルト、ナフテン酸カリウム、ナフテン酸マグネシ
ウム等のカルボン酸金属塩類が好ましい。
When carbon black is used as a pigment among these organic diisocyanates, aromatic diisocyanates having a high affinity for carbon black are preferred, and most preferred are 2,4 and / or 2,6.
It is tolylene diisocyanate. As such an isocyanuration catalyst, conventionally known ones can be used, and specific examples thereof include 2,4,6-tris (dimethylaminomethylphenol), triethylamine, N,
N ′, N ″ -trisdimethylaminopropylhexahydrotriazine, tetraalkylalkylenediamine,
Tertiary amines such as diazabicyclooctane and lower alkyl-substituted products thereof, tertiary amines and ethyl alcohol, mono-substituted carbamates, aldehydes, alkylene oxides, alkylene imines, ethylene carbonate, 2,3-butanedione and the like. A catalyst combined system, tertiary alkyl phosphines, tetramethyl ammonium, tetraethyl ammonium, quaternary alkyl ammonium hydroxide such as tetrabutyl ammonium,
Quaternary ammonium salts such as hydroxides of hydroxyalkylammonium such as trimethylhydroxypropylammonium, trimethylhydroxyethylammonium and triethylhydroxypropyl; alkali metal salts of imides such as potassium phthalimide;
A quaternary onium hydroxy compound of P, As or Sb,
Onium compounds such as onium hydroxy compounds of S or Se; alkyl-substituted ethylene imines such as N-methylethylene imine; potassium acetate, sodium acetate;
Metal salts of carboxylic acids such as lead ethylhexanoate, sodium benzoate, potassium naphthenate and magnesium naphthenate; oxides, hydroxides, carbonates, enol compounds and phenolic metal salts of alkali metals and alkaline earth metals Epoxy compounds, a combination system of an epoxy compound and a tertiary amine, a co-catalyst such as a metal salt of an aromatic secondary amine such as a sodium salt of diphenylamine, titanium tetrabutylate, tributyl antimony oxide, etc. Various organic metals, aluminum chloride, Friedel-Crafts catalysts such as boron trifluoride, chelate compounds of alkali metals such as sodium salicylaldehyde,
Metal chelates of β-diketones such as aluminum acetylacetone and lithium acetylacetone are exemplified. Among the above isocyanuration catalysts, N,
Preferred are tertiary amines such as N ′, N ″ -trisdimethylaminopropylhexahydrotriazine, and metal salts of carboxylic acids such as sodium acetate, cobalt acetate, potassium naphthenate and magnesium naphthenate.

【0012】イソシアヌレート触媒の濃度は使用する触
媒および反応温度により異なるが、通常ポリイソシアネ
ートに対して0.001〜10重量%の範囲から選択さ
れる。上記触媒の他に助触媒として、メタノール、エタ
ノール、ブタノール等の脂肪族アルコール類、エチレン
グリコール、1,3−ブタンジオール、ネオペンチルグ
リコール、トリメチロールプロパン等の多価アルコール
類、ポリプロピレングリコール等のポリエーテル類、フ
ェノール類、第2級アミン類及びイミダゾール類等をポ
リイソシアネートに対して通常0.05〜10重量%併
用することが好ましい。
The concentration of the isocyanurate catalyst varies depending on the catalyst used and the reaction temperature, but is usually selected from the range of 0.001 to 10% by weight based on the polyisocyanate. In addition to the above catalysts, co-catalysts include aliphatic alcohols such as methanol, ethanol and butanol, polyhydric alcohols such as ethylene glycol, 1,3-butanediol, neopentyl glycol and trimethylolpropane, and polyhydric alcohols such as polypropylene glycol. It is preferred that ethers, phenols, secondary amines, imidazoles and the like are used in combination usually at 0.05 to 10% by weight based on the polyisocyanate.

【0013】脂肪族アルコール、多価アルコール、フェ
ノール類等のアルコール類はイソシアヌレート化触媒と
同時に添加することも可能であるし、予め有機ジイソシ
アネートと反応させてウレタン結合を形成させた後、イ
ソシアヌレート化反応を行うことも可能である。イソシ
アヌレート化の反応温度は通常0〜200℃、好ましく
は0〜100℃の範囲から選ばれる。
[0013] Alcohols such as aliphatic alcohols, polyhydric alcohols and phenols can be added simultaneously with the isocyanuration catalyst, or after reacting with an organic diisocyanate to form a urethane bond, It is also possible to carry out a chemical reaction. The reaction temperature for the isocyanuration is generally selected from the range of 0 to 200 ° C, preferably 0 to 100 ° C.

【0014】反応は溶剤を用いても用いなくても良い。
使用される溶剤としてはポリウレタン製造に常用の不活
性溶剤、たとえばトルエン、キシレン等の芳香族系溶
剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シ
クロヘキサノン等のケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブ
チル、酢酸イソブチル等のエステル系溶剤、エチレング
リコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコ
ールメチルエーテルアセテート、3−メチル−3−メト
キシブチルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオ
ネート等のグリコールエーテルエステル系溶剤、テトラ
ヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶剤、N−メ
チルピロリドン等の非プロトン性極性溶剤を1種または
2種以上使用することができる。使用する溶剤の種類、
量、樹脂濃度を選択することにより、使用条件に応じた
粘度に調整することができる。
The reaction may or may not use a solvent.
The solvent used is an inert solvent commonly used in polyurethane production, for example, aromatic solvents such as toluene and xylene, ketone solvents such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, and esters such as ethyl acetate, butyl acetate and isobutyl acetate. Solvents, glycol ether ester solvents such as ethylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol methyl ether acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, and ethyl-3-ethoxypropionate; ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane; One or more aprotic polar solvents such as N-methylpyrrolidone can be used. The type of solvent used,
By selecting the amount and the resin concentration, the viscosity can be adjusted according to the use conditions.

【0015】反応の進行は、反応液のNCO含有量の測
定、赤外分光測定、屈折率測定等で追跡することが可能
である。所定のNCO含有量あるいはイソシアヌレート
化率に達した時点で、各触媒に適した重合停止剤で反応
を停止する。この反応停止剤としては塩酸、リン酸、亜
リン酸等の無機酸、リン酸モノメチル、リン酸モノエチ
ル、リン酸モノブチル、リン酸ジメチル、リン酸ジエチ
ル、リン酸ジブチル等のリン酸エステル類、亜リン酸モ
ノメチル、亜リン酸モノエチル、亜リン酸モノブチル、
亜リン酸ジメチル、亜リン酸ジエチル、亜リン酸ジブチ
ル等の亜リン酸エステル類、メタンスルホン酸、p−ト
ルエンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸メチル、p
−トルエンスルホン酸エチル等のスルホン酸または、そ
のアルキルエステル類、ノナフルオロブタンスルホン酸
等の過フッ素化スルホン酸類等が挙げられる。重合停止
剤の添加量は添加触媒量と当量から2倍量の範囲が好ま
しい。
The progress of the reaction can be monitored by measuring the NCO content of the reaction solution, measuring the infrared spectrum, measuring the refractive index, and the like. When a predetermined NCO content or isocyanurate conversion rate is reached, the reaction is stopped with a polymerization terminator suitable for each catalyst. Examples of the reaction terminator include inorganic acids such as hydrochloric acid, phosphoric acid, and phosphorous acid; phosphates such as monomethyl phosphate, monoethyl phosphate, monobutyl phosphate, dimethyl phosphate, diethyl phosphate, and dibutyl phosphate; Monomethyl phosphate, monoethyl phosphite, monobutyl phosphite,
Phosphites such as dimethyl phosphite, diethyl phosphite, dibutyl phosphite, methanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, methyl p-toluenesulfonate, p
-Sulfonic acids such as ethyl toluenesulfonate or alkyl esters thereof, and perfluorinated sulfonic acids such as nonafluorobutanesulfonic acid. The amount of the polymerization terminator to be added is preferably in the range of equivalent to twice the amount of the added catalyst.

【0016】通常は未反応モノマーを除去せずに使用可
能であるが、イソシアヌレート化率によっては未反応モ
ノマーを多量に含有する可能性がある。未反応モノマー
が悪影響を及ぼす場合には薄膜蒸留等を用いて未反応モ
ノマーを除去することも可能である。さらに、後述する
1分子中に活性水素基とアニオン基とを含有する化合物
とポリイソシアネートとをあらかじめ反応させその後イ
ソシアヌレート化反応を行いポリイソシアヌレート化合
物を得ることも可能である。
Usually, it can be used without removing the unreacted monomer, but it may contain a large amount of unreacted monomer depending on the isocyanuration rate. When the unreacted monomer has an adverse effect, it is possible to remove the unreacted monomer by using thin film distillation or the like. Further, it is also possible to obtain a polyisocyanurate compound by reacting a compound containing an active hydrogen group and an anionic group in one molecule described later with polyisocyanate and then performing an isocyanuration reaction.

【0017】本発明において対象となるポリイソシアヌ
レート化合物を製造する際、顔料分散性、水溶性を損な
わない程度に多官能ヒドロキシ化合物を用いてもよい。
多官能ヒドロキシ化合物はイソシアヌレート化反応前に
あらかじめ有機ジイソシアネート反応させても、イソシ
アヌレート化反応終了後に反応させても構わない。多官
能ヒドロキシ化合物としては例えばグリセリン、トリメ
チロールプロパン、トリメチロールエタン、1,2,6
−ヘキサントリオール、1,2,4−ブタントリオー
ル、エリスリトール、ソルビトール、ペンタエリスリト
ール、ジペンタエリスリトール等の3官能以上の多価ア
ルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、
トリプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、
1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、
2,3−ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパ
ンジオール、2,2−ジエチル−1、3−プロパンジオ
ール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジ
オール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジ
オール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,
5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタン
ジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−エチル−
1,3−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、
1,3,5−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、
2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、
1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、
2−メチル−1,8−オクタンジオール等の脂肪族グリ
コール類、1,4−シクロへキサンジオール、1,4−
シクロへキサンジメタノール等の脂環族グリコール類、
キシリレングリコール、ビスヒドロキシエトキシベンゼ
ン等の芳香族グリコール類等の単量体グリコール、ポリ
エーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエ
ーテルエステルポリオール、ポリカーボネートポリオー
ル、アクリルポリオール等の高分子量ポリオール類等が
挙げられる。
In producing the polyisocyanurate compound of the present invention, a polyfunctional hydroxy compound may be used to such an extent that pigment dispersibility and water solubility are not impaired.
The polyfunctional hydroxy compound may be subjected to an organic diisocyanate reaction before the isocyanuration reaction, or may be reacted after the isocyanuration reaction. Examples of the polyfunctional hydroxy compound include glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, 1,2,6
Tri- or higher functional polyhydric alcohols such as hexanetriol, 1,2,4-butanetriol, erythritol, sorbitol, pentaerythritol, dipentaerythritol, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol,
Tripropylene glycol, 1,2-butanediol,
1,3-butanediol, 1,4-butanediol,
2,3-butanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol, 2-butyl- 2-ethyl-1,3-propanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,
5-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2-ethyl-
1,3-hexanediol, neopentyl glycol,
1,3,5-trimethyl-1,3-pentanediol,
2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol,
1,8-octanediol, 1,9-nonanediol,
Aliphatic glycols such as 2-methyl-1,8-octanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-
Alicyclic glycols such as cyclohexanedimethanol,
Examples include monomer glycols such as aromatic glycols such as xylylene glycol and bishydroxyethoxybenzene, and high molecular weight polyols such as polyether polyol, polyester polyol, polyether ester polyol, polycarbonate polyol and acrylic polyol.

【0018】上記ポリエーテルポリオールとしては、エ
チレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレン
グリコール等のグリコール類、グリセリン、トリメチロ
ールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリ
トール等の官能基数3以上のポリオール、エチレンジア
ミン、トルエンジアミン類のポリアミン類にエチレンオ
キサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサ
イドを付加重合させた水酸基含有ポリエーテルポリオー
ル等及びテトラヒドロフランを開環重合して得られるポ
リテトラメチレンエーテルグリコール等が挙げられる。
Examples of the polyether polyol include glycols such as ethylene glycol, propylene glycol and diethylene glycol; polyols having three or more functional groups such as glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane and pentaerythritol; and polyamines such as ethylenediamine and toluenediamine. And polyether polyols obtained by addition polymerization of alkylene oxides such as ethylene oxide and propylene oxide, and polytetramethylene ether glycols obtained by ring-opening polymerization of tetrahydrofuran.

【0019】上記ポリエステルポリオールとしては、コ
ハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、フタ
ル酸等のジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット
酸等のトリ及びテトラカルボン酸等と、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオー
ル、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5ペ
ンタンジオール、2,2−ジエチルプロパンジオール、
2−エチル−2−ブチルプロパンジオール、1,6−へ
キサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレン
グリコール、1,4−シクロへキサンジオール、1,4
−シクロへキサンジメタノール等のジオール、又はトリ
メチロールプロパン、グリセリン等のトリオール、又は
ビスフエノールA、ビスフエノールF等との重縮合反応
によって得られるもの等が挙げられる。
Examples of the polyester polyol include dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid and phthalic acid; tri- and tetracarboxylic acids such as trimellitic acid and pyromellitic acid; ethylene glycol and propylene glycol. 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5 pentanediol, 2,2-diethylpropanediol,
2-ethyl-2-butylpropanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4
-A diol such as cyclohexanedimethanol, or a triol such as trimethylolpropane or glycerin; or a product obtained by a polycondensation reaction with bisphenol A or bisphenol F.

【0020】上記ポリエーテルエステルポリオールとし
てはエーテル基含有ジオールもしくは他のグリコールと
の混合物を前記ジカルボン酸またはそれらの無水物とを
反応させるか、またはポリエステルグリコールにアルキ
レンオキサイドを付加重合させることによって得られる
もの、例えばポリ(ポリテトラメチレンエーテル)アジ
ペートが挙げられる。
The polyetherester polyol can be obtained by reacting a mixture with an ether group-containing diol or another glycol with the above-mentioned dicarboxylic acid or anhydride thereof, or by subjecting an alkylene oxide to addition polymerization of polyester glycol. Such as poly (polytetramethylene ether) adipate.

【0021】上記ポリカーボネートポリオールとして
は、多価アルコールとジメチルカーボネートル、ジエチ
ルカーボネート等のジアルキルカーボネートの脱アルコ
ール縮合反応、多価アルコールとジフェニルカーボネー
トの脱フェノール縮合反応、多価アルコールとエチレン
カーボネートの脱エチレングリコール縮合反応等で得ら
れる。この多価アルコールとしては例えば、1,6−ヘ
キサンジオール、ジエチレングリコール、プロピレング
リコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタン
ジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、
2,2−ジエチルプロパンジオール、2−エチル−2−
ブチルプロパンジオール、ネオペンチルグリコール等の
脂肪族ジオール、あるいは、1,4−シクロへキサンジ
オール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等の脂環
族ジオール等が挙げられる。
Examples of the above polycarbonate polyol include a dealcoholization condensation reaction of a polyhydric alcohol with a dialkyl carbonate such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate, a phenol condensation reaction of a polyhydric alcohol with a diphenyl carbonate, and a dehydration reaction of a polyhydric alcohol with ethylene carbonate. It is obtained by a glycol condensation reaction or the like. Examples of the polyhydric alcohol include 1,6-hexanediol, diethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol,
2,2-diethylpropanediol, 2-ethyl-2-
Examples thereof include aliphatic diols such as butylpropanediol and neopentyl glycol, and alicyclic diols such as 1,4-cyclohexanediol and 1,4-cyclohexanedimethanol.

【0022】また、ポリイソシアヌレート化合物を製造
する際、ヘキサメチレンジアミン、キシレンジアミン、
イソホロンジアミン、N,N−ジメチルエチレンジアミ
ン等のジアミン類やモノエタノールアミン、ジエタノー
ルアミン等のアミノアルコール類等を併用することも可
能である。本発明において、アニオン基(B)としては
アニオン基または塩基と反応してアニオン基を形成する
ものであり、この場合には反応前、途中または後に塩基
で中和することによってアニオン基に変わるアニオン形
成性基であれば特に制限はなく、従来公知のスルホン
酸、カルボン酸、リン酸、あるいはそれらの塩等が挙げ
られる。これらの中で顔料としてカーボンブラックを用
いる場合には、分散性が良好なスルホン酸金属塩が最も
好ましい。
When producing a polyisocyanurate compound, hexamethylenediamine, xylenediamine,
Diamines such as isophoronediamine and N, N-dimethylethylenediamine, and aminoalcohols such as monoethanolamine and diethanolamine can also be used in combination. In the present invention, the anion group (B) reacts with an anion group or a base to form an anion group. In this case, the anion is converted into an anion group by neutralizing with a base before, during or after the reaction. There is no particular limitation as long as it is a forming group, and examples thereof include conventionally known sulfonic acids, carboxylic acids, phosphoric acids, and salts thereof. When carbon black is used as a pigment among these, a metal sulfonic acid salt having good dispersibility is most preferable.

【0023】アニオン基の導入方法としては、1分子中
に1つの又は2つ以上の活性水素基と1つ以上のアニオ
ン基とを含有する化合物を用いて、ポリイソシアネート
化合物と反応させることにより導入する方法が一般的で
ある。本発明のポリイソシアネート化合物(A)へのス
ルホン酸塩の導入方法としては、従来公知の製造方法に
より行われる。具体的には以下のような方法が挙げられ
る。
As a method for introducing an anionic group, a compound containing one or more active hydrogen groups and one or more anionic groups in one molecule is reacted with a polyisocyanate compound. The method of doing is general. The sulfonate is introduced into the polyisocyanate compound (A) of the present invention by a conventionally known production method. Specifically, the following method is mentioned.

【0024】(1)1分子中に活性水素基とスルホン酸
塩を含有する化合物を用いる方法。アニオン基としてス
ルホン酸あるいはその金属塩を含有する化合物としては
イセチオン酸、p−ヒドロキシベンゼンスルホン酸、p
−(2−ヒドロキシエトキシベンゼン)スルホン酸、ス
ルファニル酸、2−アミノナフタレン−6,7−ジスル
ホン酸、1−アミノナフタレン−3,6−ジスルホン
酸、あるいはそれらのアルカリ金属塩等の1分子中に1
つの活性水素基とスルホン酸基を含有する化合物類、
N,N−ジヒドロキシエチル−2−アミノエタンスルホ
ン酸、N,N−ジヒドロキシプロピル−2−アミノエタ
ンスルホン酸、3−ジヒドロキシエチルア−2−アミノ
プロパンスルホン酸、2,3−ジヒドロキシナフタレン
−6−スルホン酸、1,8−ジヒドロキシナフタレン−
3,6−ジスルホン酸、2,7−ジヒドロキシナフタレ
ン−3,6−ジスルホン酸、1,7−ジヒドロキシナフ
タレン−3−スルホン酸、あるいはそのアルカリ金属塩
等の1分子中に2つの活性水素基とスルホン酸基を含有
する化合物等が挙げられる。
(1) A method using a compound containing an active hydrogen group and a sulfonate in one molecule. Compounds containing sulfonic acid or a metal salt thereof as an anionic group include isethionic acid, p-hydroxybenzenesulfonic acid, and p-hydroxybenzenesulfonic acid.
-(2-hydroxyethoxybenzene) sulfonic acid, sulfanilic acid, 2-aminonaphthalene-6,7-disulfonic acid, 1-aminonaphthalene-3,6-disulfonic acid, or an alkali metal salt thereof in one molecule. 1
Compounds containing two active hydrogen groups and a sulfonic acid group,
N, N-dihydroxyethyl-2-aminoethanesulfonic acid, N, N-dihydroxypropyl-2-aminoethanesulfonic acid, 3-dihydroxyethyla-2-aminopropanesulfonic acid, 2,3-dihydroxynaphthalene-6 Sulfonic acid, 1,8-dihydroxynaphthalene-
Two active hydrogen groups in one molecule such as 3,6-disulfonic acid, 2,7-dihydroxynaphthalene-3,6-disulfonic acid, 1,7-dihydroxynaphthalene-3-sulfonic acid, or an alkali metal salt thereof. Examples include compounds containing a sulfonic acid group.

【0025】(2)1分子中に活性水素基とハロゲン元
素を含有する化合物とポリイソシアネート化合物のイソ
シアネート基とを反応後、ハロゲンを亜硫酸アルカリ金
属塩と反応させてスルホン酸アルカリ金属塩を導入する
方法。
(2) After reacting a compound containing an active hydrogen group and a halogen element in one molecule with an isocyanate group of a polyisocyanate compound, the halogen is reacted with an alkali metal sulfite to introduce an alkali metal sulfonate. Method.

【0026】(3)1分子中に活性水素基と不飽和結合
を含有する化合物とポリイソシアネート化合物のイソシ
アネート基とを反応後、亜硫酸水素アルカリ金属塩と反
応させることによりスルホン酸アルカリ金属塩を導入す
る方法等が挙げられる。また、芳香環(有機ジイソシア
ネートも含む)に濃硫酸を反応させスルホン化し、その
後塩基で中和する方法も可能である。
(3) After reacting a compound containing an active hydrogen group and an unsaturated bond in one molecule with an isocyanate group of a polyisocyanate compound, the compound is reacted with an alkali metal hydrogen sulfite to introduce an alkali metal sulfonate. And the like. It is also possible to use a method in which concentrated sulfuric acid is reacted with an aromatic ring (including an organic diisocyanate) to form a sulfonate and then neutralized with a base.

【0027】活性水素基とイソシアネート基との反応に
は、有機溶剤を用いても用いなくても良い。使用される
溶剤としては前述したポリウレタン製造に常用の不活性
溶剤を1種または2種以上使用することができる。反応
時に於いて特にそのための触媒は不要であるが、場合に
よってはジブチルスズジラウレートやジブチルチンジオ
クトエート等の有機錫系触媒、オクタン酸鉛等の有機鉛
系触媒、あるいはトリエチルアミン、ジメチルオクチル
アミン、ジアザビシクロウンデセン等の3級アミン系化
合物の触媒を使用することも効果的である。その反応温
度は通常0〜200℃、好ましくは5〜100℃の範囲
から選ばれる。
In the reaction between the active hydrogen group and the isocyanate group, an organic solvent may or may not be used. As the solvent to be used, one or two or more kinds of inert solvents commonly used in the production of polyurethane described above can be used. No particular catalyst is required during the reaction, but depending on the case, an organotin catalyst such as dibutyltin dilaurate or dibutyltin dioctoate, an organic lead catalyst such as lead octanoate, or triethylamine, dimethyloctylamine, diazatin It is also effective to use a catalyst of a tertiary amine compound such as bicycloundecene. The reaction temperature is generally selected from the range of 0 to 200 ° C, preferably 5 to 100 ° C.

【0028】ポリイソシアネート化合物に活性水素基と
ハロゲン元素、あるいは不飽和結合を含有する化合物を
反応後、亜硫酸アルカリ金属塩あるいは亜硫酸水素アル
カリ金属塩と反応を行う場合は、通常、亜硫酸アルカリ
金属塩、亜硫酸水素アルカリ金属塩を水に溶解して行
う。ポリイソシアネート化合物と活性水素基とハロゲン
元素、あるいは不飽和結合を含有する化合物との反応物
が水で析出してしまう場合には、一般的な有機溶剤を用
いることも可能である。その反応温度は通常0〜150
℃、好ましくは0〜110℃の範囲から選ばれる。
When a polyisocyanate compound is reacted with an active hydrogen group and a halogen element or a compound containing an unsaturated bond, and then reacted with an alkali metal sulfite or an alkali metal bisulfite, the alkali metal sulfite is usually used. This is performed by dissolving an alkali metal bisulfite in water. When a reaction product of a polyisocyanate compound, an active hydrogen group and a halogen element or a compound containing an unsaturated bond is precipitated with water, a general organic solvent can be used. The reaction temperature is usually 0 to 150
° C, preferably in the range of 0 to 110 ° C.

【0029】有機溶剤については、水性顔料分散液とし
て性能を損なうことがなければ、特に除去する必要性は
ないが、非水溶性有機溶剤を用いた場合には減圧留去等
により除去することが好ましい。上述した本願発明の水
性ポリウレタン系分散剤は、主に着色用顔料の分散剤と
して用いることができる。
There is no particular need to remove the organic solvent as long as the performance of the aqueous pigment dispersion is not impaired, but if a water-insoluble organic solvent is used, it can be removed by distillation under reduced pressure or the like. preferable. The aqueous polyurethane-based dispersant of the present invention described above can be used mainly as a dispersant for a coloring pigment.

【0030】本発明の着色用顔料と上記水性ポリウレタ
ン系分散剤を含有する水性顔料分散液においては、着色
用顔料として無機顔料または有機顔料が用いられる。無
機顔料としては、カーボンブラック、動物性黒、黒鉛等
の黒色顔料類、チタン白、亜鉛華、リトポン、鉛白等の
白色顔料類、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、珪酸カル
シウム等の透明性白色顔料類、亜鉛末等の灰色顔料類、
ベンガラ、鉛丹モリブデン赤等の赤色顔料類、アンバ
ー、酸化鉄粉等の茶色顔料類、黄鉛、黄酸化鉄等の黄色
顔料類、酸化クロム、ビリジアン等の緑色顔料類、群
青、紺青等の青色顔料類、マルス紫、淡口コバルト紫等
の紫色顔料類、アルミニウム粉、銅粉、ブロンズ粉等の
金属粉顔料類が挙げられる。
In the aqueous pigment dispersion containing the coloring pigment of the present invention and the aqueous polyurethane-based dispersant, an inorganic pigment or an organic pigment is used as the coloring pigment. Examples of the inorganic pigments include black pigments such as carbon black, animal black, and graphite; white pigments such as titanium white, zinc white, lithopone, and lead white; and transparent white pigments such as calcium carbonate, barium sulfate, and calcium silicate. , Zinc pigments and other gray pigments,
Red pigments such as red iron and red lead molybdenum, brown pigments such as amber and iron oxide powder, yellow pigments such as graphite and iron oxide yellow, green pigments such as chromium oxide and viridian, ultramarine blue and dark blue Blue pigments, purple pigments such as Mars purple and light-mouthed cobalt purple, and metal powder pigments such as aluminum powder, copper powder, and bronze powder.

【0031】有機顔料としては、天然有機顔料および合
成有機顔料が挙げられる。天然有機顔料としては、コチ
ニール・レーキ、マダー・レーキなどが挙げられる。合
成有機顔料としては、トルイジンレッド、キナクリンレ
ッド等の赤色顔料類、ファストイエロー、アントラキノ
ンイエロー、ベンジンイエロー等の黄色顔料類、フタロ
シアニングリーン等の緑色顔料類、フタロシアニンブル
ー等の青色顔料類等が挙げられる。これらの顔料は、単
独または2種以上を併用して使用される。
Examples of the organic pigment include natural organic pigments and synthetic organic pigments. Natural organic pigments include cochineal lake, madder lake and the like. Examples of the synthetic organic pigments include red pigments such as toluidine red and quinacrine red; yellow pigments such as fast yellow, anthraquinone yellow and benzine yellow; green pigments such as phthalocyanine green; and blue pigments such as phthalocyanine blue. . These pigments are used alone or in combination of two or more.

【0032】本発明に用いられる顔料として好ましいの
は黒色顔料であり、さらに好ましくはカーボンブラック
である。本発明の水性ポリウレタン系分散剤は、顔料を
分散させて水性顔料分液を調製するための顔料分散剤と
して使用されるものであり、例えば、顔料と本発明に係
る水性ポリウレタン系分散剤、必要に応じてさらに水、
有機溶剤及びビヒクル樹脂を加えて攪拌混合し、これを
分散機を用いて分散させることによって、水性顔料分散
液を得ることができるものである。分散機としては塗料
工業やインキ工業で一般に用いられるサンドグラインド
ミル、ボールミル、ロールミル、アトライター、ディゾ
ルバー等を用いることができる。
The pigment used in the present invention is preferably a black pigment, more preferably carbon black. The aqueous polyurethane-based dispersant of the present invention is used as a pigment dispersant for preparing an aqueous pigment liquid by dispersing a pigment, for example, a pigment and an aqueous polyurethane-based dispersant according to the present invention. Further depending on the water,
The aqueous pigment dispersion can be obtained by adding an organic solvent and a vehicle resin, stirring and mixing, and dispersing the mixture using a disperser. As the disperser, a sand grind mill, a ball mill, a roll mill, an attritor, a dissolver, and the like generally used in the paint industry and the ink industry can be used.

【0033】本発明の水性顔料分散液には、必要に応じ
てアクリル系、酢酸ビニル系、塩化ビニル系またはウレ
タン系エマルション、SBR系またはNBR系ラテック
ス等の水性樹脂、フッ素樹脂粉末、シリコン樹脂粉末ま
たはウレタン樹脂粉末等の有機改質剤、ヒンダードフェ
ノール系、ヒドラジン系、燐系、ベンゾフェノン系、ベ
ンゾトリアゾール系、アキザリックアシッドアニリド系
またはヒンダードアミン系等の安定剤、ポリアクリル酸
系等の分散剤、ノニルフェノールのエチレンオキサイド
付加物等の界面活性剤、シリコン系、フッ素系消泡剤等
の消泡剤、機窒素硫黄化合物系または有機硫黄ハロゲン
化合物系等の防腐剤、エチレングリコール、プロピレン
グリコール等の凍結防止剤、セルロース誘導体、でんぷ
ん誘導体またはポリビニルアルコール等の増粘剤などの
添加剤をを加えることができる。本発明の水性顔料分散
液は、顔料分散安定性に優れるので水性塗料あるいは水
性印刷インキの着色剤として好適に使用される。
The aqueous pigment dispersion of the present invention may contain, if necessary, an aqueous resin such as an acrylic, vinyl acetate, vinyl chloride or urethane emulsion, an SBR or NBR latex, a fluororesin powder, or a silicon resin powder. Or organic modifiers such as urethane resin powder, hindered phenol-based, hydrazine-based, phosphorus-based, benzophenone-based, benzotriazole-based, oxalic acid anilide-based or hindered amine-based stabilizers, and polyacrylic acid-based dispersions Surfactants, surfactants such as ethylene oxide adducts of nonylphenol, defoamers such as silicon-based and fluorine-based defoamers, preservatives such as nitrogen-sulfur compounds or organic sulfur-halogen compounds, ethylene glycol, propylene glycol, etc. Antifreeze, cellulose derivatives, starch derivatives or Additives such as thickeners such as polyvinyl alcohol can be added. The aqueous pigment dispersion of the present invention has excellent pigment dispersion stability and is therefore suitably used as a coloring agent for aqueous paints or aqueous printing inks.

【0034】[0034]

【実施例】以下に実施例により本発明の具体的態様をさ
らに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限
り、これらの実施例によって限定されるものではない。
以下において、部は重量部、%は重量%を示す。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which by no means limit the scope of the present invention.
In the following, “part” indicates “part by weight” and “%” indicates “% by weight”.

【0035】製造例1 温度計、冷却器、攪拌機、滴下漏斗付の四つ口フラスコ
に80トリレンジイソシアネート(2,4−/2,6−
トリレンジイソシアネート=80/20重量比)90.
97部、酢酸ブチル90.97部を添加し、内温を25
℃にし、攪拌下、酢酸ナトリウムの5%メタノール溶液
を0.36部を添加し、2時間攪拌後、内温を5℃に冷
却する。
Production Example 1 In a four-necked flask equipped with a thermometer, a cooler, a stirrer, and a dropping funnel, 80 tolylene diisocyanate (2,4- / 2,6-
90. Tolylene diisocyanate = 80/20 weight ratio)
97 parts and 90.97 parts of butyl acetate were added, and the internal temperature was adjusted to 25.
C., 0.36 parts of a 5% methanol solution of sodium acetate was added with stirring, and after stirring for 2 hours, the internal temperature was cooled to 5 ° C.

【0036】次いで、N,N’,N’’−トリスジメチ
ルアミノプロピルヘキサヒドロトリアジンの5%酢酸ブ
チル溶液0.11部を添加し2時間反応する。その後酢
酸カリウムの5%メタノール溶液0.37部を徐々に滴
下しイソシアネート含有量が8.2%に到達した時点
で、反応停止剤としてリン酸を0.07部添加し、イソ
シアヌレート化反応を停止させ、ポリイソシアネート樹
脂溶液を得た。
Then, 0.11 part of a 5% butyl acetate solution of N, N ′, N ″ -trisdimethylaminopropylhexahydrotriazine is added and reacted for 2 hours. Thereafter, 0.37 part of a 5% methanol solution of potassium acetate was gradually dropped, and when the isocyanate content reached 8.2%, 0.07 part of phosphoric acid was added as a reaction terminator to carry out the isocyanurate-forming reaction. The operation was stopped to obtain a polyisocyanate resin solution.

【0037】得られたポリイソシアネート樹脂溶液1
82.85部を内温を25℃まで昇温後、2−ヒドロキ
シエトキシベンゼン−4−スルホン酸ナトリウムの8%
N−メチルピロリドン溶液817.15部を徐々に滴下
し、室温で4時間反応させた後、100℃の減圧下で溶
媒を除去後、SO3 Na含有量1.74meq/g の黄色固
体を得た。この固体を樹脂固形分50%になるように水
を添加し、淡黄色透明液体の水性ポリウレタン系分散剤
を得た。
The obtained polyisocyanate resin solution 1
After raising the internal temperature to 25 ° C, 8% of sodium 2-hydroxyethoxybenzene-4-sulfonate was 8%.
817.15 parts of an N-methylpyrrolidone solution was slowly added dropwise, and the mixture was reacted at room temperature for 4 hours. After removing the solvent under reduced pressure at 100 ° C., a yellow solid having an SO 3 Na content of 1.74 meq / g was obtained. Was. Water was added to this solid so as to have a resin solid content of 50% to obtain a pale yellow transparent liquid aqueous polyurethane dispersant.

【0038】製造例2 製造例1と同様な方法で得られたポリイソシアネート樹
脂溶液243.96部を、内温を25℃に調節後、2
−ヒドロキシエトキシベンゼン−4−スルホン酸ナトリ
ウムの8%N−メチルピロリドン溶液756.04部を
徐々に滴下し、以下製造例1と同様な方法でSO3 Na
含有量1.38meq/g (樹脂固形分換算)の淡黄色透明
液体の水性ポリウレタン系分散剤を得た。
Production Example 2 243.96 parts of the polyisocyanate resin solution obtained in the same manner as in Production Example 1 was adjusted to an internal temperature of 25 ° C.
756.04 parts of an 8% solution of sodium-hydroxyethoxybenzene-4-sulfonate in N-methylpyrrolidone was gradually added dropwise, and SO 3 Na was produced in the same manner as in Production Example 1 below.
A light yellow transparent liquid aqueous polyurethane dispersant having a content of 1.38 meq / g (in terms of resin solids) was obtained.

【0039】実施例1 水性ポリウレタン系分散剤2部、三菱カーボンブラッ
ク MA600(三菱化学株式会社製)5部、N−メチ
ルピロリドン5部、水88部添加し、100部とした後
に、ガラスビーズ(平均粒径 0.5mm)を体積容量
として80%相当分を添加し、これをペイントシェーカ
ーで2時間分散後、水性顔料分散液を得た。その後、
以下に示した評価試験を行い、その結果を表−1に示し
た。
Example 1 2 parts of an aqueous polyurethane-based dispersant, 5 parts of Mitsubishi Carbon Black MA600 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), 5 parts of N-methylpyrrolidone, and 88 parts of water were added to make 100 parts, and then glass beads ( An amount equivalent to 80% by volume (average particle size: 0.5 mm) was added, and this was dispersed in a paint shaker for 2 hours to obtain an aqueous pigment dispersion. afterwards,
The following evaluation tests were performed, and the results are shown in Table 1.

【0040】実施例2 水性ポリウレタン系分散剤2部を用いた以外は、実施
例1と同様な方法で行い水性顔料分散液を得た。以下
に示した評価試験を行い、その結果を表−1に示した。
Example 2 An aqueous pigment dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that 2 parts of an aqueous polyurethane-based dispersant was used. The following evaluation tests were performed, and the results are shown in Table 1.

【0041】比較例1 三菱カーボンブラック MA600(三菱化学株式会社
製)5部、N−メチルピロリドン5部、水90部とした
以外は実施例1と同様な方法で行い水性顔料分散液を
得た。その後、以下に示した評価試験を行い、その結果
を表−1に示した。
Comparative Example 1 An aqueous pigment dispersion was obtained in the same manner as in Example 1, except that 5 parts of Mitsubishi Carbon Black MA600 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), 5 parts of N-methylpyrrolidone and 90 parts of water were used. . Thereafter, the following evaluation tests were performed, and the results are shown in Table 1.

【0042】<評価方法> ・溶液保存安定性 (1)溶液性状:水性顔料分散液を室温で1日と60℃
で7日間保存し、顔料の沈降の有無を目視観察した。 (2)粒度分布:水性顔料分散液を室温で1日後と60
℃で7日間保存し粒径分布をMicotracUPA (Leeds & No
rthrup社製)用いて体積累積50%径を平均粒径として
測定した。
<Evaluation method>-Solution storage stability (1) Solution properties: aqueous pigment dispersion was kept at room temperature for 1 day at 60 ° C.
For 7 days, and the presence or absence of sedimentation of the pigment was visually observed. (2) Particle size distribution: after one day at room temperature
Stored at 7 ° C for 7 days to determine the particle size distribution of MicotracUPA (Leeds & No.
rthrup) was used as the average particle diameter.

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明の水性ポリウレタン系分散剤は、
水性塗料や水性印刷インキの着色剤としての良好な着色
性能を発揮するだけでなく、塗料やインキの保存中にお
ける顔料の沈降安定性が優れており、工業的に極めて有
用である。
The aqueous polyurethane dispersant of the present invention comprises:
In addition to exhibiting good coloring performance as a coloring agent for aqueous paints and aqueous printing inks, the pigments have excellent sedimentation stability during storage of paints and inks, and are extremely useful industrially.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J002 CK031 CK041 CK051 DA026 DA036 DA076 DC006 DE096 DE106 DE116 DE136 DE146 DE156 DE236 DG046 DJ006 FD096 GH01 4J034 CA02 CA03 CA04 CA05 CA13 CA31 CB01 CB03 CB04 CC03 CC08 CC12 CC23 CC26 CC45 CC52 CC61 CC62 DA01 DF02 DF16 DF17 DF20 DF22 DG06 DG14 EA07 HA07 HB06 HC03 HC12 HC13 HC17 HC22 HC35 HC46 HC64 HC66 HC67 HC70 HC71 HC73 KB03 RA07  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4J002 CK031 CK041 CK051 DA026 DA036 DA076 DC006 DE096 DE106 DE116 DE136 DE146 DE156 DE236 DG046 DJ006 FD096 GH01 4J034 CA02 CA03 CA04 CA05 CA13 CA31 CB01 CB03 CB04 CC23 CC52 CC52 CC52 CC52 CC52 CC52 CC23 DA01 DF02 DF16 DF17 DF20 DF22 DG06 DG14 EA07 HA07 HB06 HC03 HC12 HC13 HC17 HC22 HC35 HC46 HC64 HC66 HC67 HC70 HC71 HC73 KB03 RA07

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1分子中のイソシアネート基の平均官能
基数が2より大きいポリイソシアネート化合物(A)を
原料とし、該イソシアネート基にウレタン結合を介して
アニオン基(B)が導入されたものであることを特徴と
する水性ポリウレタン系分散剤。
1. A polyisocyanate compound (A) having an average number of isocyanate groups in one molecule of more than 2 as a raw material, and an anionic group (B) introduced into the isocyanate group via a urethane bond. An aqueous polyurethane-based dispersant, characterized in that:
【請求項2】 ポリイソシアネート化合物(A)が、芳
香環を有するものである請求項1に記載の水性ポリウレ
タン系分散剤。
2. The aqueous polyurethane-based dispersant according to claim 1, wherein the polyisocyanate compound (A) has an aromatic ring.
【請求項3】 ポリイソシアネート化合物(A)が、イ
ソシアヌレート環を有するものである請求項1または2
に記載の水性ポリウレタン系分散剤。
3. The polyisocyanate compound (A) having an isocyanurate ring.
2. The aqueous polyurethane-based dispersant according to item 1.
【請求項4】 ポリイソシアネート化合物(A)がトリ
レンジイソシアネートである請求項1〜3のいずれかに
記載の水性ポリウレタン系分散剤。
4. The aqueous polyurethane-based dispersant according to claim 1, wherein the polyisocyanate compound (A) is tolylene diisocyanate.
【請求項5】 アニオン基(B)がスルホン酸基である
請求項1〜4のいずれかに記載の水性ポリウレタン系分
散剤。
5. The aqueous polyurethane-based dispersant according to claim 1, wherein the anionic group (B) is a sulfonic acid group.
【請求項6】 アニオン基(B)が1分子中に2つ以上
の活性水素基と1つ以上のアニオン基とを含有する化合
物を用いて導入されたものである請求項1〜5のいずれ
かに記載の水性ポリウレタン系分散剤。
6. The method according to claim 1, wherein the anionic group (B) is introduced by using a compound containing two or more active hydrogen groups and one or more anionic groups in one molecule. An aqueous polyurethane-based dispersant as described in Crab.
【請求項7】 アニオン基(B)が1分子中に1つの活
性水素基とアニオン基とを含有する化合物を用いて導入
されたものである請求項1〜5のいずれかに記載の水性
ポリウレタン分散剤。
7. The aqueous polyurethane according to claim 1, wherein the anionic group (B) is introduced using a compound containing one active hydrogen group and an anionic group in one molecule. Dispersant.
【請求項8】 着色用顔料と請求項1〜7のいずれかに
記載の水性ポリウレタン系分散剤を含有することを特徴
とする水性顔料分散液。
8. An aqueous pigment dispersion comprising a coloring pigment and the aqueous polyurethane dispersant according to claim 1.
【請求項9】 着色用顔料がカーボンブラックである請
求項8に記載の水性顔料分散液。
9. The aqueous pigment dispersion according to claim 8, wherein the coloring pigment is carbon black.
【請求項10】 その用途が水性塗料または水性印刷イ
ンキの着色剤である請求項8または9に記載の水性顔料
分散液。
10. The aqueous pigment dispersion according to claim 8, which is used as a colorant for aqueous paints or aqueous printing inks.
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