JP3354072B2

JP3354072B2 - 微粉体の水性分散液

Info

Publication number: JP3354072B2
Application number: JP09281897A
Authority: JP
Inventors: 勝美栗山; 岩雄美細津; 千也木村
Original assignee: Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd; Ukima Chemicals and Color Mfg Co Ltd
Current assignee: Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd; Ukima Chemicals and Color Mfg Co Ltd
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 2002-12-09
Anticipated expiration: 2017-03-28
Also published as: JPH10272347A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水性塗料、水性ボ
ールペンインキ、水性マーキングインキ、ドローイング
インキ、水性修正液、インクジェット用インキ、プロッ
ター用インキ、筆ペン用インキ、墨汁、記録液、水性グ
ラビアインキ、水性磁気インキ、カラーフィルター用イ
ンキ、顔料捺染剤等として有益な微粉体の分散液に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、顔料等の微粉体を水性樹脂液に分
散させる方法としては、分散剤として親水性基及び疎水
性基を有する界面活性剤、極性基を有する樹脂、相溶性
・非相溶性分子鎖を有するグラフトポリマー及びブロッ
クポリマー等を使用する方法や、微粉体をカップリング
剤等で処理したものを使用する方法等が知られている。

【０００３】しかしながら、上記の方法は、微粉体の種
類によっては効果を示すものもあるが、効果のない場合
も多くあり、効果のない場合には微粉体の表面性質に従
って分散剤の種類を変えたり、或いは微粉体へ吸着する
分散剤の基を変更する必要がある。更に、微粉体の表面
性質により異なった分散方法で調製した分散液を混合し
て使用する場合には、異なる分散剤の相互作用により安
定な混合分散液が得られないことがあった。そのために
微粉体の分散には種々の課題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】従って本発明の目
的は、上記従来技術の問題点を解決し、水性塗料、水性
ボールペンインキ、水性マーキングインキ、ドローイン
グインキ、水性修正液、インクジェット用インキ、プロ
ッター用インキ、筆ペン用インキ、墨汁、記録液、水性
グラビアインキ、水性磁気インキ、カラーフィルター用
インキ、顔料捺染剤等として使用することができる微粉
体の分散液を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明は、水性媒体中の微
粉体が、少なくとも一方がポリエチレンオキサイド鎖を
有する、ポリエポキシ化合物と窒素原子に結合した少な
くとも２個の活性水素を有するアミノ化合物（以下単に
アミノ化合物という）により生成されるポリエポキシ／
アミン反応物である水性コロイド粒子の吸着により安定
化されていることを特徴とする微粉体の水性分散液であ
る。

【０００６】本発明者は前記目的を達成すべく鋭意検討
した結果、ある種のコロイド粒子を含有する水性媒体中
に微粉体を分散させると、微粉体が水中に容易に分散
し、しかも分散安定性の高い水性分散液が得られ、この
分散液においては分散した微粉体の表面にコロイド粒子
が均一に強固に吸着されていることを見出した。

【０００７】更に、上記のコロイド粒子を分散剤として
微粉体の水性分散液を作製すると、従来の分散剤を用い
た場合に比較して、微粉体の分散時間が短縮できるこ
と、分散液の粘度が低いので高濃度水性分散液ができる
こと、分散液の分散安定性が長期に渡り極めて優れるこ
と、起泡性が少ないこと、部分架橋した構造に応じて従
来の分散剤を用いた場合に比較して高耐水性の皮膜が得
られること、更なる特徴として、上記コロイド粒子が微
粉体の表面性質（例えば、親水性、疎水性等）に影響さ
れずに使用でき、この作用は従来公知の有機の分散剤と
は根本的に異なる作用であることを見出した。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に好ましい実施の形態を挙げて
本発明を更に詳しく説明する。本発明の微粉体の水性分
散液は、コロイド粒子を含有する水性媒体中に微粉体を
混合及び分散させることによって得られるものであり、
このようにして得られる水性分散液においては分散した
微粉体の表面にコロイド粒子が均一に強固に吸着されて
いる。

【０００９】本発明の微粉体の水性分散液は上記のよう
にして得られるが、好ましい方法は、コロイド粒子を含
有する水性媒体中に微粉体を混合し、この混合液をコロ
イドミル、ロールミル、サンドミル、アトライター、ボ
ールミル、ホモジナイザー、超音波分散機等の公知の分
散機や乳化機で微粉体を粉砕及び分散を行う方法が挙げ
られる。

【００１０】水性分散液の調製に使用するコロイド粒子
の量は、微粉体の種類及びその表面積、目的とする水性
分散液の内容（用途）により適宜決められるものであり
特に限定されない。これは、コロイド粒子を含む本発明
の水性分散液を塗布することにより充分満足できる塗布
膜を形成することができるので、本発明で使用するコロ
イド粒子は、微粉体の分散安定剤としての目的の他、膜
形成のためのバインダーとしても使用できることによ
る。

【００１１】例えば、コロイド粒子を通常の分散剤とし
て使用する場合には、コロイド粒子の使用割合は、一般
的には微粉体１００重量部当たり１０〜５００重量部、
好ましくは２０〜２００重量部程度である。コロイド粒
子の使用割合が少なすぎると得られる水性分散液の分散
及び分散安定性が不十分であり、一方、コロイド粒子の
使用割合が多すぎる場合には、微粉体を分散するに必要
な量としては過剰であり、特に利点はない。

【００１２】本発明の微粉体の水性分散液に使用する微
粉体は、有機化合物又は無機化合物の微粉体で、粒径が
０．０１μｍ〜１００μｍ程度であり、例えば、亜鉛
華、酸化チタン、酸化クロム、酸化鉄、アルミナホワイ
ト、紺青、硫化亜鉛、黄鉛、硫酸バリウム、塩基性硫酸
塩、炭酸カルシウム、バライト粉、クレー、鉛白、群
青、マンガン紫、コバルト紫、モリブデンレッド、アル
ミニウム粉、亜鉛末、隣酸亜鉛、マイカ、ベンジジンエ
ロー、ハンザエロー、ジスアゾエロー、レーキレッド４
Ｒ、レーキレッドＣ、カーミン６Ｂ、ボルドー１０Ｒ、
ウオッチングレッド、フタロシアニンブルー、フタロシ
アニングリーン、ローダミンレーキ、メチルバイオレッ
トレーキ、キノリンエローレーキ、ファストスカイブル
ー、シンカシアレッド、ジオキサジンバイオレット、ペ
リレンレッド、アニリンブラック、珪酸亜鉛、硫化カル
シウム、硫化亜鉛カドミウム、硫化ストロンチウム、酸
化イットリウム、カーボンブラック、無水シリカ、含水
シリカ、溶融シリカ、黒鉛、ベントナイト、無水酸化ア
ルミニウム、窒化ホウ素、窒化珪素、鉄粉、鉛粉、銅
粉、フェライト、ガンマーヘマタイト、チタン酸マグネ
シウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、
シラス、ケイソウ土、セリウム研磨剤、ガラスビーズ、
セメント、タングステン粉、タンタル粉、ソフト磁性
材、パーマロイ、センダスト、磁性粉、トナー、ナイロ
ン粉、アクリル粉、エポキシ粉、ウレタン粉、ワックス
粉等の有機又は無機の微粉体が挙げられる。

【００１３】上記微粉体の分散液の分散安定剤として使
用するコロイド粒子は、水性媒体に対して溶媒和されて
いる部分と非溶媒和部分とから構成されており、非溶媒
和部分の粒子径が好ましくは０．００１μｍ〜１．０μ
ｍの粒子であり、かかるコロイド粒子は、例えば、ポリ
エポキシ化合物とアミノ化合物との反応で得られ、上記
のポリエポキシ化合物若しくはアミノ化合物のどちらか
又は両成分がポリエチレンオキサイド鎖を有すること
で、両者の反応生成物は水性媒体中において安定なコロ
イド状態で存在する。

【００１４】この反応では、反応が進むにつれて、エポ
キシ基とアミノ基の反応部分及び疎水性の高いセグメン
トの高度の濃縮配向により、水性媒体中に不溶解性のド
メインが形成され、同時にポリエチレンオキサイド鎖が
水性媒体中で溶媒和されることにより、非溶解性のドメ
インの凝集等によるコロイド粒子の巨大化が防止され、
安定なコロイド粒子が容易に得られる。

【００１５】更に、反応が進むにつれて生じる高分子量
化の結果、非溶解性結晶部分と溶解性非結晶部分との分
離が容易に行われ、エポキシ基とアミノ基の反応部分及
び疎水性の高いセグメントの高度に濃縮配向した非溶解
性結晶部分を粒子の中心とするドメインを形成し、その
周囲に溶媒和されたポリエチレンオキサイド鎖が規則正
しく外向きに配向される。これは従来のミセル下に重合
することにより得られる公知のコロイド粒子の製造方法
における界面活性剤とは根本的に異なる作用である。

【００１６】上記コロイド粒子の製造方法を更に具体的
に説明する。先ず、例えば、ポリエポキシ化合物とアミ
ノ化合物との反応で、上記のポリエポキシ化合物若しく
はアミノ化合物のどちらか又は両成分がポリエチレンオ
キサイド鎖を有することで、安定なコロイド状態の粒子
が得られる。コロイド粒子は、上記ポリエポキシ化合物
とアミノ化合物を水性媒体中で反応するか、若しくは疎
水性が強くそのままでは水中で反応できないポリエポキ
シ化合物又はアミノ化合物は、ポリエチレンオキサイド
鎖を有するポリエポキシ化合物又はアミノ化合物と共に
一旦不揮発分１００％の状態で、エポキシ基又はアミノ
基の活性水素のどちらかの反応基を一部残して反応させ
た後、反応生成物を水に分散又は溶解後、更に水溶性の
ポリエポキシ化合物又は水溶性のアミノ化合物で残りの
反応基を反応させることにより得られる。ポリエポキシ
化合物、アミノ化合物のどちらか又はそれぞれが２種類
以上にわたる場合で、それらの反応性が大きく異なる場
合は、反応性の遅い成分を先に反応させ、速い成分を後
に反応することで均質なコロイド粒子を生成させる反応
方法も適宜とり得る。

【００１７】コロイド粒子合成のための反応濃度、温
度、撹拌機の形態、撹拌力等は特に限定されないが、ポ
リエポキシ化合物とアミノ化合物の反応は、使用する化
合物の種類により非常に遅い場合と非常に速い場合があ
るので、適宜反応を制御することが好ましい。

【００１８】コロイド粒子の製造に使用するポリエチレ
ンオキサイド鎖を有するポリエポキシ化合物としては、
例えば、ポリオキシエチレングリコールジグリシジルエ
ーテルが挙げられる。好ましい分子量の範囲は５００〜
３０００であるが、これに限定されない。

【００１９】コロイド粒子の製造に使用する他のポリエ
ポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフ
ェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポ
キシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノー
ルノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型
エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ジグリシ
ジルオキシナフタレン、ナフトールノボラックのポリグ
リシジルエーテル等のナフタレン型エポキシ樹脂、ジシ
クロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキ
シ樹脂、多価アルコールエーテル型エポキシ樹脂、ポリ
エーテルポリオールエーテル型エポキシ樹脂、臭素型エ
ポキシ樹脂、フタル酸、ダイマー酸等の多塩基酸とエピ
ハロヒドリンの反応により得られるグリシジルエステル
型エポキシ樹脂、ジアミノジフェニルメタン、イソシア
ヌール酸、１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン等
のアミノ化合物とエピハロヒドリンの反応により得られ
るグリシジルアミン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹
脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等が挙げられ
る。

【００２０】コロイド粒子の製造に使用するポリエチレ
ンオキサイド鎖を有するアミノ化合物としては、例え
ば、下記の構造式で表されるポリオキシエチレンエーテ
ルジアミン（式１）、ポリオキシエチレンポリオキシプ
ロピレンエーテルジアミン（式２）、ポリオキシエチレ
ンポリオキシプロピレンエーテル片末端アミン（式３）
が挙げられる。好ましくは分子量の範囲が５００〜４，
０００であり、ポリオキシエチレン含有量の範囲が５０
〜９９重量％であるが、これに限定されない。 H₂NCH₂CH₂CH₂O(CH₂CH₂O)_nCH₂CH₂CH₂NH₂…（１） H₂NCH(CH₃)CH₂-[OCH(CH₃)CH₂]_n-[OCH₂CH₂]_m-[OCH₂CH(CH₃)]_k-NH₂…（２） R-[CH₂CH₂O]_n-[CH₂CH(CH₃)O]_m-CH₂CH(CH₃)NH₂…（３）（ｎ、ｍ及びｋは重合度であり、Ｒは一価のアルコール
の残基を示す。）

【００２１】コロイド粒子の製造に使用する他のアミノ
化合物は、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレ
ンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジエチルア
ミノプロピルアミン等の脂肪族アミノ化合物、ポリアミ
ドポリアミン、ジシアンジアミド、メンセンジアミン、
イソフォロンジアミン、１，３−ビスアミノメチルシク
ロヘキサン、ピペラジン、Ｎ−アミノエチルピペラジ
ン、３，９−ビス（３−アミノプロピル）−２，４，
８，１０−テトラオキサスピロ（５，５）ウンデカンア
ダクト、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン等の
脂環族アミン、メタキシレンジアミン、ジアミノジフェ
ニルメタン、ｍ−フェニレンジアミン等の芳香族アミン
及びポリオキシプロピレンエーテルジアミン、ポリオキ
シプロピレンエーテルトリアミン、ポリオキシテトラメ
チレンエーテルジアミン等のポリエーテルアミノ化合物
が挙げられる。

【００２２】上記水性コロイド粒子の生成にあたって、
ポリエポキシ化合物とアミノ化合物との反応比率は、官
能基比０．５≦エポキシ基／アミノ基の活性水素≦２が
好ましい範囲であり、上記のポリエポキシ化合物若しく
はアミノ化合物のどちらか又は両成分がポリエチレンオ
キサイド鎖を有することで、安定なコロイド状態の粒子
として得られる。ポリエチレンオキサイド鎖の含有量
は、一般的にはコロイド粒子１００重量部当たり１０〜
９５重量部、好ましくは４０〜９０重量部程度である。

【００２３】上記微粉体の水性分散液の作製に際して
は、水以外にも、乾燥スピードや濡れ性、印字物の定着
のコントロールのため、必要に応じて、親水性有機溶媒
を含有することができる。その例として、エチルアルコ
ール、ｎ−プロピルアルコール、イソロピルアルコー
ル、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコー
ル、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の低級アルコール
類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル等のポリアルキレングリコール類、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピ
レングリコール、トリプロピレングリコール、チオジグ
リコール、ヘキシレングリコール等のアルキレングリコ
ール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチ
レングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエ
チルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリ
エチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレン
グリコールモノブチルエーテル等の多価アルコールの低
級アルキルエーテル類、グリセリン、２−ピロリドン、
Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−
イミダゾリジノン等の単独又は混合物が挙げられる。

【００２４】ポリエポキシ／アミン反応物のコロイド粒
子の製造に使用するポリエポキシ化合物、アミノ化合物
の種類、及び使用比率、ポリエチレンオキサイド鎖の含
有量は、水性媒体中でのポリエポキシ／アミン反応物の
コロイド粒子の大きさ及び安定性等を制御する目的で決
定される。即ち、本発明で使用するコロイド粒子は、水
性媒体中で溶媒和されないエポキシ基とアミノ基の反応
部分及び疎水性の高いセグメントの高度に濃縮した非溶
解性結晶部分を粒子の中心とするドメインと、その中心
ドメインから伸びて水性媒体中で溶媒和されたポリマー
鎖により形成されている。

【００２５】ポリエポキシ／アミン反応物のコロイド粒
子の中心部の非溶媒和ドメインの大きさ及び溶媒和され
たポリマー鎖の大きさと形態が、コロイド粒子の性質を
左右する。このように、中心部の非溶媒和ドメインとそ
の周囲の溶媒和されたポリマー鎖とで形成されたコロイ
ド粒子は、水性媒体中で安定な水性コロイド分散液であ
り、その水性分散液中のコロイド粒子の中心部ドメイン
の粒径は、通常０．００１〜１．０μｍであり、溶媒和
されているポリマー鎖の１個の分子量は約５００〜４，
０００であり、両者の重量比は粒子中心部の非溶媒和ド
メイン（エポキシ基とアミノ基の反応部分及び疎水性の
高いセグメントの高度に濃縮した非溶解性結晶部分）／
溶媒和ポリマー鎖が０．１〜１０の範囲が好ましい。

【００２６】中心部の非溶媒和ドメイン割合が上記範囲
未満であると、得られるコロイド粒子中の中心部の非溶
媒和ドメインが形成されにくく、コロイド粒子が水性媒
体に溶解し易くなり、良好な水性コロイド粒子が生成さ
れない。一方、中心部の非溶媒和ドメインの割合が上記
範囲を越えると、中心部の非溶媒和ドメインが大きくな
り、得られるコロイド粒子の安定性が低下し、ポリエポ
キシ／アミン反応物のコロイド粒子の凝集が生じ易くな
る。以上の如くにして得られるコロイド水性分散液は、
光の散乱により青い半透明状から黄味がかった乳白色に
見える。

【００２７】本発明で使用するコロイド粒子の水性媒体
中における形態は、図１に示すようなものと想像され
る。このポリエポキシ／アミン反応物のコロイド粒子の
粒径の制御については、溶媒和したポリマー部分と非溶
媒和ドメインを含んだ粒子全体の大きさと、溶媒和した
ポリマー部分と非溶媒和ドメインのそれぞれの大きさに
ついて、それらの制御が可能である。尚、先に記載のコ
ロイド粒子水性分散液の粒径は、非溶媒和ドメインを表
現している。

【００２８】安定に制御されたコロイド粒子水性分散液
を製造するためには、図１のように、溶媒和したポリマ
ー部分と中心部の非溶媒和ドメインとが明瞭に相分離し
ているのが望ましく、そのためには溶媒和されるポリマ
ー鎖と中心部の非溶媒和ドメインとが混在しないように
製造することが必要である。このためには、合成過程で
溶媒和したポリマー部分と中心部の非溶媒和ドメインが
分離しやすい合成条件が要求される。

【００２９】ポリエポキシ／アミン反応物のコロイド粒
子の合成は、反応時の濃度が高い場合、ホモジナイザー
等の使用による高剪断力の混合を行いながら合成するこ
とが好ましい。反応温度は使用する水性媒体に対する中
心部の非溶媒和ドメインの溶解度により決まるが、好ま
しい温度は合成を制御し易い３０℃〜１２０℃である
が、この温度範囲に特に限定されない。中心部の非溶媒
和ドメインの形成は合成過程で形成する方法、或は高温
で合成したものを冷却過程で形成する方法でもよい。

【００３０】本発明で使用するコロイド粒子で重要な因
子は、水性媒体中における分散性及び粒径であり、更に
は非溶媒和部分と溶媒和部分の割合及び大きさである。
特にその溶媒和部分のポリマーの溶解性及び分子量は、
分散液中の微粉体の安定性や皮膜形成能に関して重要で
ある。即ち、微粉体の水性分散液を作成するに当たり、
分散安定剤として使用するコロイド粒子の粒径及び添加
量により、分散液中の微粉体の分散粒子の粒径の制御が
可能となる。コロイド粒子が小さいほど小さい粒径に、
大きいほど大きい粒径の分散液が得られる。コロイド粒
子の添加量によっても粒径の制御が可能であるが限界が
あり、コロイド粒子の粒径の依存度が高い。これは、分
散液の微粉体の分散及び安定化はコロイド粒子が微粉体
に吸着し、コロイド粒子が微粉体を包み込む能力による
ことを示唆している。

【００３１】本発明では、上記の微粉体の水性分散液の
製造に当たり、原料の一部に可塑剤、酸化防止剤、紫外
線吸収剤、帯電防止剤、電荷調整剤、水性樹脂溶液、架
橋剤等の各種添加剤を添加した水性分散液を得ることが
可能である。本発明に記載の平均粒径及び粒径分布の測
定には、日機装社製の粒度分布測定器マイクロトラック
Ｘ−１００及びＵＰＡを使用した。

【００３２】

【実施例】次に製造例及び実施例を挙げて本発明を更に
具体的に説明する。尚、文中の部及び％は特に断りのな
い限り重量基準である。又、エポキシ基／アミノ基の活
性水素はモル比である。（コロイド粒子（分散剤）の製造）製造例１エポキシ基／アミノ基の活性水素＝１／０．７になるよ
うに、エポキシ当量１０４の１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ジ
グリシジルアミノチル）シクロヘキサン１０４部とアミ
ン価２５．２５のポリオキシエチレンポリオキシプロピ
レンエーテル片末端アミン（ポリエチレンオキサイド基
含有量７０％）７７６部とを撹拌機付き合成釜に仕込
み、１００℃で８時間反応を行った後、イオン交換水を
１２１３部仕込んで撹拌し、内容物を溶解した。次に、
アミン価２５．２５のポリオキシエチレンポリオキシプ
ロピレンエーテル片末端アミン（ポリエチレンオキサイ
ド基含有量７０％）をエポキシ基／アミノ基の活性水素
＝１／１になるように３３３部仕込み、８０℃で１５時
間の反応を行って合成を完結し、平均粒径６．４ｎｍの
コロイド粒子の５０％水性分散液（Ｃ−１）を得た。

【００３３】製造例２エポキシ基／アミノ基の活性水素＝２／３になるよう
に、エポキシ当量１６６のソルビトールポリグリシジル
エーテル１６６部、アミン価２５．２５のポリオキシエ
チレンポリオキシプロピレンエーテル片末端アミン（ポ
リエチレンオキサイド基含有量７０％）５５５部、イソ
フォロンジアミン４２．５部とイオン交換水７６３．５
部とを撹拌機付き合成釜に仕込み、７０℃で２時間反応
を行った。次に、水１２１２部とエポキシ当量１６６の
ソルビトールポリグリシジルエーテルをエポキシ基／ア
ミノ基の活性水素＝１／１になるように８３部仕込み、
７０℃で３時間の反応を行って合成を完結し、平均粒径
８．６ｎｍのコロイド粒子の３０％水性分散液（Ｃ−
２）を得た。

【００３４】製造例３エポキシ基／アミノ基の活性水素＝１／１になるよう
に、エポキシ当量１７３のポリグリセロールポリグリシ
ジルエーテル１７３部と平均分子量９００のポリオキシ
エチレンポリオキシプロピレンエーテルジアミン（ポリ
エチレンオキサイド基含有量８０％）２２５部とイオン
交換水を１５９２部を撹拌機付き合成釜に仕込み、７０
℃で３時間反応を行って合成を完結し、平均粒径１９．
２ｎｍのコロイド粒子の２０％水性分散液（Ｃ−３）を
得た。

【００３５】製造例４エポキシ基／アミノ基の活性水素＝２／１になるよう
に、エポキシ当量１９０のビスフェノールＡジグリシジ
ルエーテル１９０部とアミン価１９．６のポリオキシエ
チレンポリオキシプロピレンエーテル片末端アミン（ポ
リエチレンオキサイド基含有量８０％）１６１８部とを
撹拌機付き合成釜に仕込み、１００℃で３時間反応を行
った後、イオン交換水を９０４部仕込んで撹拌し、内容
物を溶解した。次に、アミン価１９．６のポリオキシエ
チレンポリオキシプロピレンエーテル片末端アミン（ポ
リエチレンオキサイド基含有量８０％）をエポキシ基／
アミノ基の活性水素＝１／１になるように７１４部仕込
み、８０℃で５時間の反応を行って合成を完結し、平均
粒径７．８ｎｍのコロイド粒子の５０％水性分散液（Ｃ
−４）を得た。

【００３６】製造例５エポキシ基／アミノ基の活性水素＝１／１になるよう
に、エポキシ当量５８７のポリオキシエチレングリコー
ルジグリシジルエーテル５８７部、アミン価３２８の
３，９−ビス（３−アミノプロピル）−２，４，８，１
０−テトラオキサスピロ（５，５）ウンデカンアダクト
８５．４部及びイオン交換水２６９０部とを撹拌機付き
合成釜に仕込み、７０℃で３時間反応を行って合成を完
結し、平均粒径１３．９ｎｍのコロイド粒子の２０％水
性分散液（Ｃ−５）を得た。

【００３７】（微粉体の分散液の製造）実施例１三菱カーボンブラックＭＡ−１００（三菱化学（株）
製）１５部、コロイド分散剤液（Ｃ−１）３０部及び脱
イオン水５５部をポリエチレン容器に仕込みミキサーで
混合し、その中に適量のスチールボールを投入し、ペイ
ントシェーカーで４時間の分散を行い、安定性に優れた
分散液（Ｂ−１）を作成した。このものの粒径分布を図
２に示す。

【００３８】次にＢ−１の１００部、グリセリン２５
部、ポリビニルピロリドン１部及びイオン交換水２０部
を混合して、固形分２１．２％の水性ボールペン用顔料
分散黒色インキを得た。筆記試験を行ったところ、筆記
時に滑らかな書き味で、筆跡には濃淡や滲みが無い良好
な画像が得られ、従来の分散剤で分散した水性ボールペ
ン用顔料分散インキに見られない長距離にわたる筆記安
定性を示し、顔料の凝集に基づくペン先の耐摩耗性にお
いても優れ、又、インキの保存安定性も優れていた。

【００３９】実施例２実施例１と同一の方法で、顔料のみをシアニンブルーＥ
ＣＢ−３０１（大日精化（株）製）に変更して、安定性
に優れた分散液（Ｂ−２）を作成した。このものの粒径
分布を図３に示す。

【００４０】次に実施例１と同一の方法で、分散液（Ｂ
−１）のみを分散液（Ｂ−２）に変更して、固形分２
１．２％の水性ボールペン用顔料分散青色インキを得
た。筆記試験を行ったところ、筆記時に滑らかな書き味
で、筆跡には濃淡や滲みが無い良好な画像が得られ、従
来の分散剤で分散した水性ボールペン用顔料分散インキ
に見られない長距離にわたる筆記安定性を示し、顔料の
凝集に基づくペン先の耐摩耗性においても優れ、又、イ
ンキの保存安定性も優れていた。

【００４１】実施例３ベンジジンエローＥＣＹ−２１５（大日精化工業（株）
製）１２部、コロイド分散剤液（Ｃ−４）２４部及びイ
オン交換水６４部をポリエチレン容器に仕込みミキサー
で混合し、その中に適量のジルコニアビーズを投入し、
ペイントシェーカーで４時間の分散を行い、安定性に優
れた分散液（Ｂ−３）を作成した。このものの粒径分布
を図４に示す。

【００４２】次に分散液（Ｂ−３）の１００部、グリセ
リン２５部、ポリビニルピロリドン０．５部及びイオン
交換水２０部を混合して、固形分１６．８％の水性ボー
ルペン用顔料分散黄色インキを得た。筆記試験を行った
ところ、筆記時に滑らかな書き味で、筆跡には濃淡や滲
みが無い良好な画像が得られ、従来の分散剤で分散した
水性ボールペン用顔料分散インキに見られない長距離に
わたる筆記安定性を示し、顔料の凝集に基づくペン先の
耐摩耗性においても優れ、又、インキの保存安定性も優
れていた。

【００４３】実施例４実施例３と同一方法で、顔料のみをベンジジンエローＥ
ＣＹ−２１５からカーミンＥＣＲ−１０１（大日精化工
業（株）製）に変更して、安定性に優れた分散液（Ｂ−
４）を作成した。このものの粒径分布を図５に示す。

【００４４】次に実施例３と同一の方法で、分散液（Ｂ
−３）のみを分散液（Ｂ−４）に変更して、固形分１
６．８％の水性ボールペン用顔料分散赤色インキを得
た。筆記試験を行ったところ、筆記時に滑らかな書き味
で、筆跡には濃淡や滲みが無い良好な画像が得られ、従
来の分散剤で分散した水性ボールペン用顔料分散インキ
に見られない長距離にわたる筆記安定性を示し、顔料の
凝集に基づくペン先の耐摩耗性においても優れ、又、イ
ンキの保存安定性も優れていた。

【００４５】実施例５タイペークＣＲ−９０（酸化チタン、石原産業（株）
製）５０部、コロイド分散剤液（Ｃ−２）１６．７部及
びイオン交換水３３．３部をビーカー中で混合し、超音
波分散機で酸化チタンを分散し、粘度が低く、安定性に
優れた分散液（Ｂ−５）を作成した。このものの粒径分
布を図６に示す。このものは修正液や水性塗料の着色剤
として有用である。

【００４６】実施例６シアニンブルーＥＣＢ−３０１（大日精化工業（株）
製）１５部、コロイド分散剤液（Ｃ−３）３７．５部及
びイオン交換水４７．５部をポリエチレン容器に仕込み
ミキサーで混合し、その中に適量のスチールボールを投
入し、ペイントシェーカーで４時間の分散を行い、安定
性に優れた分散液（Ｂ−６）を作成した。このものの粒
径分布を図７に示す。このものは水系塗料の着色剤とし
て有用である。

【００４７】実施例７三菱カーボンブラックＭＡ−１００（三菱化学（株）
製）１５部、コロイド分散剤液（Ｃ−５）３７．５部及
びイオン交換水４７．５部をポリエチレン容器に仕込み
ミキサーで混合し、その中に適量のスチールボールを投
入し、ペイントシェーカーで４時間の分散を行い、安定
性に優れた分散液（Ｂ−７）を作成した。このものの粒
径分布を図８に示す。このものは水系塗料の着色剤とし
て有用である。

【００４８】実施例８ペガール７５５（高圧ガス工業（株）製アクリルエマル
ジョン）１００部、実施例５で作成した分散液（Ｂ−
５）１０部、実施例７で作成した分散液（Ｂ−７）１０
部とをミキサーで混合し、エマルジョンカラーペイント
を作成した。このものは１ヵ月以上色別れの無い安定な
塗料であり、乾燥皮膜は十分な光沢及び耐水性を有して
いた。

【００４９】

【発明の効果】以上の本発明によれば、微粉体の表面性
質による影響を受けることなく各種微粉体を水性媒体に
安定且つ均一に分散させることができる。この分散剤を
用いて種々の微粉体を水性媒体に均一に分散させた微粉
体の水性分散液は、水性塗料、水性ボールペンインキ、
水性マーキングインキ、ドローイングインキ、水性修正
液、インクジェット用インキ、プロッター用インキ、筆
ペン用インキ、墨汁、記録液、水性グラビアインキ、水
性磁気インキ、カラーフィルター用インキ、顔料捺染剤
等として有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】水性媒体中のコロイド粒子の予想図

【図２】実施例１の分散液の微粉体の粒径分布を示す図

【図３】実施例２の分散液の微粉体の粒径分布を示す図

【図４】実施例３の分散液の微粉体の粒径分布を示す図

【図５】実施例４の分散液の微粉体の粒径分布を示す図

【図６】実施例５の分散液の微粉体の粒径分布を示す図

【図７】実施例６の分散液の微粉体の粒径分布を示す図

【図８】実施例７の分散液の微粉体の粒径分布を示す図

【符号の説明】

１：溶媒和されているポリマー鎖２：エポキシ基とアミノ基の反応部分及び疎水性の高い
セグメントの高度に濃縮した非溶媒和部分のドメイン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＣ０８Ｇ 59/50 Ｃ０８Ｇ 59/50 (72)発明者美細津岩雄東京都中央区日本橋馬喰町１−７−６大日精化工業株式会社内 (72)発明者木村千也東京都中央区日本橋馬喰町１−７−６大日精化工業株式会社内 (56)参考文献特開昭55−104367（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01J 13/00 B01F 17/00 - 17/56

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】水性媒体中の微粉体が、少なくとも一方
がポリエチレンオキサイド鎖を有する、ポリエポキシ化
合物と窒素原子に結合した少なくとも２個の活性水素を
有するアミノ化合物により生成されるポリエポキシ／ア
ミン反応物である水性コロイド粒子の吸着により安定化
されていることを特徴とする微粉体の水性分散液。
【請求項２】水性コロイド粒子が、水性媒体に対して
溶媒和部分と非溶媒和部分とから構成されており、該非
溶媒和部分の粒子径が０．００１μｍ〜１．０μｍであ
る請求項１に記載の水性分散液。
【請求項３】窒素原子に結合した少なくとも２個の活
性水素を有するアミノ化合物が、下記式から選ばれる少
なくとも１種のアミノ化合物である請求項１に記載の水
性分散液。 H₂NCH₂CH₂CH₂O(CH₂CH₂O)_nCH₂CH₂CH₂NH₂…（１） H₂NCH(CH₃)CH₂-[OCH(CH₃)CH₂]_n-[OCH₂CH₂]_m-[OCH₂CH(CH₃)]_k-NH₂…（２） R-[CH₂CH₂O]_n-[CH₂CH(CH₃)O]_m-CH₂CH(CH₃)NH₂…（３）
【請求項４】ポリエポキシ化合物がポリオキシエチレ
ングリコールジグリシジルエーテルである請求項１に記
載の水性分散液。
【請求項５】窒素原子に結合した少なくとも２個の活
性水素を有するアミノ化合物のポリオキシエチレン含有
量の範囲が５０〜９９重量％である請求項１に記載の水
性分散液。
【請求項６】ポリエチレンオキサイド鎖の含有量が、
コロイド粒子１００重量部当たり１０〜９５重量部の範
囲である請求項１に記載の水性分散液。