JP4610999B2 - リン酸エステル化ビニル系重合体からなる顔料分散剤 - Google Patents
リン酸エステル化ビニル系重合体からなる顔料分散剤 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4610999B2 JP4610999B2 JP2004332307A JP2004332307A JP4610999B2 JP 4610999 B2 JP4610999 B2 JP 4610999B2 JP 2004332307 A JP2004332307 A JP 2004332307A JP 2004332307 A JP2004332307 A JP 2004332307A JP 4610999 B2 JP4610999 B2 JP 4610999B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pigment
- polymer
- mol
- unsaturated alcohol
- polyvinyl alcohol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
本発明は、リン酸エステル化ビニル系重合体からなる顔料分散剤に関する。
従来顔料分散剤として各種リン酸エステルを始めとする界面活性剤やポリビニルアルコール（PVA）等が提案されているが、特に顔料分散液を塗料、インク等の用途に用いる場合、被塗物に対する結着力に優れており、かつ安価なPVAが好ましい。しかしPVAは耐水性が低いため、これを用いた分散液を乾燥して得られる皮膜の耐水性が低い。皮膜の耐水性を向上するために、PVAとともに尿素樹脂や各種架橋剤を使用することも検討されているが、粘度上昇などにより使用時の作業性が低下するという問題がある。
そこで特開平5-65307号（特許文献１）はアミド基を0.1〜20モル％含有する変性ポリビニルアルコールからなる分散剤を提案している。また特開平6-80709号（特許文献２）は炭素数４以下のα-オレフィン単位を１〜10モル％含有する変性ポリビニルアルコールからなる分散剤を提案している。これらの分散剤は、顔料等に対して高い分散力を示し、比較的低粘度で高濃度の分散液を調製できるが、分散液の安定性、皮膜の耐水性等の点でさらに改善が望まれる。
従って、本発明の目的は、顔料に対して高い分散力を有し、分散安定性に優れた分散液を調製でき、かつ低廉な顔料分散剤を提供することである。
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、酢酸ビニル単位及び／又は塩化ビニル単位を含む不飽和アルコール系共重合体、あるいは部分ブチラール化不飽和アルコール系重合体をリン酸エステル化することにより、顔料に対して高い分散力を有し、分散安定性に優れた分散液を調製でき、かつ低廉な顔料分散剤が得られることを見出し、本発明に想到した。
すなわち、本発明の顔料分散剤は、リン酸エステル化した不飽和アルコール系共重合体(a)及びリン酸エステル化した部分ブチラール化ポリビニルアルコール(b)のいずれか又はこれらの両方からなるものであって、
前記リン酸エステル化不飽和アルコール系共重合体(a)は、(i) 下記式(I)：
で表される繰り返し単位(I)、及び下記式(II)：
（ただしX1は塩素原子又は-OCOCH3基であり、繰り返し単位毎に同じでもよいし、異なってもよい）で表される繰り返し単位(II)からなり、前記繰り返し単位(I)及び(II)の合計を100モル％として前記繰り返し単位(I)の割合が５〜60モル％である不飽和アルコール系共重合体と、(ii) 無水リン酸と、(iii) 水とを反応させ、もって前記不飽和アルコール系共重合体の水酸基の少なくとも一部を-OP(O)(OH)2基で置換してなる化合物であり、
前記リン酸エステル化部分ブチラール化ポリビニルアルコール(b)は、(i) 前記繰り返し単位(I)、及び下記式(III)：
で表される繰り返し単位(III)からなり、ブチラール化度が10〜80モル％である部分ブチラール化ポリビニルアルコールと、(ii) 無水リン酸と、(iii) 水とを反応させ、もって前記部分ブチラール化ポリビニルアルコールの水酸基の少なくとも一部を-OP(O)(OH)2基で置換してなる化合物であることを特徴とする。
前記リン酸エステル化不飽和アルコール系共重合体(a)は、(i) 下記式(I)：
前記リン酸エステル化部分ブチラール化ポリビニルアルコール(b)は、(i) 前記繰り返し単位(I)、及び下記式(III)：
前記不飽和アルコール系共重合体及び前記部分ブチラール化ポリビニルアルコールの平均重合度はいずれも100〜3,000であるのが好ましい。
本発明の顔料分散剤は、顔料に対して高い分散力を有し、分散安定性に優れた分散液を調製でき、かつ低廉である。本発明の顔料分散剤を用いた顔料分散液は、インク、塗料等の用途に好適である。
本発明の顔料分散剤は、ビニルアルコール単位と塩化ビニル単位及び／又は酢酸ビニル単位とからなる不飽和アルコール系共重合体、並びに部分ブチラール化不飽和アルコール系重合体のいずれか又はこれらの両方からなる水酸基含有ビニル系（共）重合体と、無水リン酸と、水とを反応させてなるリン酸エステル化ビニル系重合体からなる。まず原料である水酸基含有ビニル系（共）重合体について説明し、次いでリン酸エステル化方法、リン酸エステル化ビニル系重合体、並びに顔料分散剤としての使用方法について説明する。
[1] 水酸基含有ビニル系（共）重合体
(1) 不飽和アルコール系共重合体
不飽和アルコール系共重合体はビニルアルコール単位と塩化ビニル単位及び／又は酢酸ビニル単位とからなる。不飽和アルコール系共重合体は、下記一般式(1)：
（但しX 1 は塩素原子又は-OCOCH 3 基であり、繰り返し単位毎に同じでもよいし、異なっていてもよく、n及びmは各々重合度である。）により表すことができる。
(1) 不飽和アルコール系共重合体
不飽和アルコール系共重合体はビニルアルコール単位と塩化ビニル単位及び／又は酢酸ビニル単位とからなる。不飽和アルコール系共重合体は、下記一般式(1)：
不飽和アルコール系共重合体中のビニルアルコール単位の割合は、不飽和アルコール系共重合体を構成するビニル系単量体単位の合計を100モル％として、５〜60モル％である。この割合が５モル％未満だと、リン酸エステル化に必要な水酸基量が少ない。
不飽和アルコール系共重合体は、少なくともビニルアルコール、塩化ビニル及び／又は酢酸ビニルを、公知の方法で共重合することにより調製することができる。但しビニルアルコール単位及び酢酸ビニル単位を含む不飽和アルコール系共重合体を調製する場合、酢酸ビニルの重合体を調製し、部分的に鹸化することにより調製するのが好ましい。不飽和アルコール系共重合体の平均重合度に特に制限はないが、100〜3,000が好ましい。
不飽和アルコール系共重合体として市販品を使用してもよく、酢酸ビニル単位を有するポリビニルアルコールとして、例えばクラレLMポリマー及びポバール（登録商標、株式会社クラレ製）、ゴーセノール（登録商標、日本合成化学工業株式会社製）等が挙げられる。酢酸ビニル単位を有するポリビニルアルコールの鹸化度は、５〜60が好ましい。また酢酸ビニル単位、塩化ビニル単位及びビニルアルコール単位を有する不飽和アルコール系共重合体として、例えばSOLBIN A、同AL、同TA5R、同TAO（以上登録商標、日信化学工業株式会社製）等が挙げられる。
(2) 部分ブチラール化不飽和アルコール系重合体
部分ブチラール化不飽和アルコール系重合体は、ビニルアルコール単位を主成分とする不飽和アルコール系重合体とブチルアルデヒドを所定の割合で反応させ、部分的にブチラール化したものである。従って部分ブチラール化不飽和アルコール系重合体は水酸基を有する。部分ブチラール化する不飽和アルコール系重合体としてはポリビニルアルコールが好ましい。
部分ブチラール化不飽和アルコール系重合体は、ビニルアルコール単位を主成分とする不飽和アルコール系重合体とブチルアルデヒドを所定の割合で反応させ、部分的にブチラール化したものである。従って部分ブチラール化不飽和アルコール系重合体は水酸基を有する。部分ブチラール化する不飽和アルコール系重合体としてはポリビニルアルコールが好ましい。
ポリビニルアルコールを部分ブチラール化した不飽和アルコール系重合体は下記一般式(2)：
(但しr及びsは各々重合度である。)により表すことができる。
部分ブチラール化不飽和アルコール系重合体はブチラール基を有することにより、強靭性、可撓性、接着性等に優れている。さらにブチラール基のアルキル基により耐水性に優れている。しかも部分ブチラール化不飽和アルコール系重合体はブチラール基により架橋性を有するので、加熱等により一層耐水性が向上する。ブチラール化には、ブチルアルデヒドを使用する。
部分ブチラール化不飽和アルコール系重合体としては、市販品を使用してもよく、例えばエスレックＢ及び同Ｋ（登録商標、積水化学工業株式会社製）が挙げられる。
部分ブチラール化不飽和アルコール系重合体のブチラール化度は10〜80モル％（ブチラール化前の水酸基量を100モル％として、20〜90モル％の水酸基が残留した状態）である。部分ブチラール化不飽和アルコール系重合体の平均重合度に特に制限はないが、100〜3,000が好ましい。
[2] リン酸エステル化ビニル系重合体の製造方法
リン酸エステル化ビニル系重合体は、上記水酸基含有ビニル系（共）重合体と、無水リン酸（P 2 O 5 ）と、水とを反応させることにより調製することができる。水酸基含有ビニル系（共）重合体の水酸基１当量に対するP2O5の配合割合は、所望のリン酸エステル化度に応じて適宜設定すればよいが、全ての水酸基をリン酸エステル化するには水酸基１当量に対し0.5モル以上とするのが好ましい。この配合割合の上限は１モル以下とするのが好ましい。水の配合割合は、１モルのP2O5に対して１〜２モルとするのが好ましく、1.3〜1.8モルとするのがより好ましい。水の配合割合が１モルのP2O5に対して１モル未満だと、ゲル化物が生じやすい。
リン酸エステル化ビニル系重合体は、上記水酸基含有ビニル系（共）重合体と、無水リン酸（P 2 O 5 ）と、水とを反応させることにより調製することができる。水酸基含有ビニル系（共）重合体の水酸基１当量に対するP2O5の配合割合は、所望のリン酸エステル化度に応じて適宜設定すればよいが、全ての水酸基をリン酸エステル化するには水酸基１当量に対し0.5モル以上とするのが好ましい。この配合割合の上限は１モル以下とするのが好ましい。水の配合割合は、１モルのP2O5に対して１〜２モルとするのが好ましく、1.3〜1.8モルとするのがより好ましい。水の配合割合が１モルのP2O5に対して１モル未満だと、ゲル化物が生じやすい。
反応手順について述べる。まず攪拌器、還流冷却器付き反応器に［水酸基含有ビニル系（共）重合体＋溶媒］からなる溶液を投入し、30〜70℃に昇温する。所定温度到達後に無水リン酸及び水を添加する。無水リン酸及び水は１〜７時間の間に２〜10回にわたり分割添加するのが好ましい。これによりリン酸エステル化反応が促進される。但し分割添加することに限定する趣旨ではなく、必要に応じて少量ずつ連続的に添加してもよい。その後も30〜70℃に保温し、１〜５時間反応を継続する。得られた反応溶液を室温まで冷却する。冷却により副生した無機ポリリン酸等が析出した場合は、自然濾過又は吸引濾過により析出した固体を濾別する。
溶媒としては水酸基を有しない有機溶媒が好ましい。そのような有機溶媒として、下記式(3)：
（但しR3は水素又はメチル基であり、R4及びR5はそれぞれ独立にアルキル基を表す。）により表されるN,N-ジアルキル（メタ）アクリルアミド、ジメチルホルムアミド（DMF）、N,N-ジメチルアセトアミド（DMAc）等のアミド系溶媒、及びテトラヒドロフラン（THF）等が好ましい。これらの溶媒は、単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。
中でも溶媒としてはN,N-ジアルキル（メタ）アクリルアミド、DMF、及びTHFからなる群から選ばれた少なくとも一種が好ましい。特に塩化ビニル単位を含む不飽和アルコール系共重合体及び部分ブチラール化不飽和アルコール系重合体に対してはTHFを使用するのが好ましい。N,N-ジアルキル（メタ）アクリルアミドのR4及びR5が表すアルキル基の炭素数は２以下であるのが好ましい。中でもN,N-ジアルキル（メタ）アクリルアミドとしてはN,N-ジメチルアクリルアミド（DMAA）及びN,N-ジメチルメタクリルアミドがより好ましい。
反応を促進し、かつ副生成物の生成を抑制するため、反応溶液は無水リン酸添加前の初期濃度（水酸基含有ビニル系（共）重合体原料の濃度）が20〜50質量％であるのが好ましく、25〜40質量％であるのがより好ましい。原料高分子と無水リン酸の反応により粘度が上昇するが、必要に応じて溶剤を添加することにより粘度を下げればよい。
未反応の無水リン酸や副生した無機ポリリン酸等を除去するために、反応後の溶液を金網等を用いて濾過する。濾過後の溶液は攪拌水中に入れて樹脂を析出させる。樹脂の析出が不能な場合は、濾過後の溶液をセルロースチューブ等に入れて純水で透析するのが好ましい。析出樹脂を乾燥するか、透析後の反応溶液から溶媒を留去することにより、リン酸エステル化ビニル系重合体を単離する。
[3] リン酸エステル化ビニル系重合体
かくして得られるリン酸エステル化ビニル系重合体は、例えば上記式(1)により表される不飽和アルコール系共重合体を原料とし、その水酸基を全てリン酸エステル化した場合、下記一般式(4)：
（但しX1は塩素原子又は-OCOCH 3 基であり、繰り返し単位毎に同じでもよいし、異なっていてもよく、n及びmは各々重合度である。）により表すことができる。
かくして得られるリン酸エステル化ビニル系重合体は、例えば上記式(1)により表される不飽和アルコール系共重合体を原料とし、その水酸基を全てリン酸エステル化した場合、下記一般式(4)：
またリン酸エステル化ビニル系重合体は、上記式(2)により表される部分ブチラール化不飽和アルコール系重合体を原料とし、その水酸基を全てリン酸エステル化した場合、下記一般式(5)：
（但しr及びsは各々重合度である。）により表すことができる。
[4] 顔料分散剤
本発明の顔料分散剤は上記リン酸エステル化ビニル系重合体からなる。本発明の顔料分散剤は、(i) ビニル基が鎖状に結合した炭化水素骨格、並びに塩化ビニル単位、酢酸ビニル単位及びブチラール基のいずれかからなる親油部と、(ii) 極性を示すリン酸基とを有する。本発明の顔料分散剤は、リン酸基が顔料に強く吸着し、上記親油部が分散媒により溶解されることにより、優れた分散安定性を示す。また上記親油部は炭化水素鎖及びアルキル基による疎水性を有するので、本発明の顔料分散剤を含む顔料分散液から形成される皮膜は、優れた耐水性を示す。以下本発明の顔料分散剤の使用における顔料、使用量、分散媒、分散液調製方法等について詳細に説明する。
本発明の顔料分散剤は上記リン酸エステル化ビニル系重合体からなる。本発明の顔料分散剤は、(i) ビニル基が鎖状に結合した炭化水素骨格、並びに塩化ビニル単位、酢酸ビニル単位及びブチラール基のいずれかからなる親油部と、(ii) 極性を示すリン酸基とを有する。本発明の顔料分散剤は、リン酸基が顔料に強く吸着し、上記親油部が分散媒により溶解されることにより、優れた分散安定性を示す。また上記親油部は炭化水素鎖及びアルキル基による疎水性を有するので、本発明の顔料分散剤を含む顔料分散液から形成される皮膜は、優れた耐水性を示す。以下本発明の顔料分散剤の使用における顔料、使用量、分散媒、分散液調製方法等について詳細に説明する。
(1) 顔料
本発明の顔料分散剤は有機顔料及び無機顔料のいずれにも使用できる。分散対象となる有機顔料としては例えばフタロシアニン系、ジアリライド系（ジアリリド系）、ナフトール系、アゾレーキ系、ベンズイミダゾロン系、縮合アゾ系、キナクリドン系、ジケトピロロピロール系、イソインドリノン系、ペリレン系、ジオキサン系、アンスラキノン系、キノフタロン系等が挙げられる。分散対象となる無機顔料としては、アルミニウム、鉛、亜鉛等の金属；鉄、コバルト、アルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン、マグネシウム、クロム、亜鉛、アンチモン、マンガン等を含む金属酸化物；カーボンブラック、硫酸バリウム、シリカ、クロム酸亜鉛、クロム酸ストロンチウム、塩基性硫酸鉛、水酸化アルミニウム、塩基性炭酸鉛等の無機化合物が挙げられる。
本発明の顔料分散剤は有機顔料及び無機顔料のいずれにも使用できる。分散対象となる有機顔料としては例えばフタロシアニン系、ジアリライド系（ジアリリド系）、ナフトール系、アゾレーキ系、ベンズイミダゾロン系、縮合アゾ系、キナクリドン系、ジケトピロロピロール系、イソインドリノン系、ペリレン系、ジオキサン系、アンスラキノン系、キノフタロン系等が挙げられる。分散対象となる無機顔料としては、アルミニウム、鉛、亜鉛等の金属；鉄、コバルト、アルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン、マグネシウム、クロム、亜鉛、アンチモン、マンガン等を含む金属酸化物；カーボンブラック、硫酸バリウム、シリカ、クロム酸亜鉛、クロム酸ストロンチウム、塩基性硫酸鉛、水酸化アルミニウム、塩基性炭酸鉛等の無機化合物が挙げられる。
(2) 使用量
顔料分散剤の顔料に対する配合割合は、固形分重量ベースの比率（分散剤／顔料）が0.1〜20の範囲であるのが好ましく、１〜10の範囲であるのがより好ましい。この比が0.1より小さいと分散安定性が不十分であり、粘度上昇や顔料の沈降が比較的早い。一方この比を20より大きくしても効果が飽和する。但し顔料分散剤の最適な添加量は、使用する顔料及び分散媒の組み合わせにより変動する。
顔料分散剤の顔料に対する配合割合は、固形分重量ベースの比率（分散剤／顔料）が0.1〜20の範囲であるのが好ましく、１〜10の範囲であるのがより好ましい。この比が0.1より小さいと分散安定性が不十分であり、粘度上昇や顔料の沈降が比較的早い。一方この比を20より大きくしても効果が飽和する。但し顔料分散剤の最適な添加量は、使用する顔料及び分散媒の組み合わせにより変動する。
(3) 分散媒
分散媒は顔料に応じて適宜選択すればよいが、例えばアルコール；多価アルコール；エチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルセロソルブ）等のグリコール誘導体；アミン；ケトン；エーテル；エステル；炭化水素系溶媒；その他の極性溶媒等が挙げられる。その他の極性溶媒としては、例えばN,N-ジアルキル（メタ）アクリルアミド（例えばN,N-ジメチルアクリルアミド等）、ジメチルホルムアミド（DMF）、N,N-ジメチルアセトアミド（DMAc）等のアミド系溶媒；テトラヒドロフラン（THF）等が挙げられる。これらの溶媒は単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。分散媒中の固形分濃度は0.5〜20質量％とするのが好ましい。
分散媒は顔料に応じて適宜選択すればよいが、例えばアルコール；多価アルコール；エチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルセロソルブ）等のグリコール誘導体；アミン；ケトン；エーテル；エステル；炭化水素系溶媒；その他の極性溶媒等が挙げられる。その他の極性溶媒としては、例えばN,N-ジアルキル（メタ）アクリルアミド（例えばN,N-ジメチルアクリルアミド等）、ジメチルホルムアミド（DMF）、N,N-ジメチルアセトアミド（DMAc）等のアミド系溶媒；テトラヒドロフラン（THF）等が挙げられる。これらの溶媒は単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。分散媒中の固形分濃度は0.5〜20質量％とするのが好ましい。
(4) 他の添加物
顔料分散剤は、顔料分散液の用途に応じて他の添加物とともに使用できる。他の添加物として、例えば公知の界面活性剤；結合剤；pH調整剤、粘度調整剤、浸透材、表面張力調整剤、酸化防止剤、防腐剤、防かび剤等の添加剤等が挙げられる。
顔料分散剤は、顔料分散液の用途に応じて他の添加物とともに使用できる。他の添加物として、例えば公知の界面活性剤；結合剤；pH調整剤、粘度調整剤、浸透材、表面張力調整剤、酸化防止剤、防腐剤、防かび剤等の添加剤等が挙げられる。
(5) 顔料分散液調製方法
顔料分散液は、顔料分散剤、顔料及び分散媒を所定の配合割合で混合することにより調製できる。但し顔料は通常凝集体を形成しており、微粒子化するのは容易でない。そのため顔料及び分散媒からなる着色液、並びに顔料分散剤及び分散媒からなるポリマー溶液を予め調製し、得られた着色液及びポリマー溶液を混合することにより調製してもよい。顔料分散液の調製において各種分散機を使用してもよいし、必要に応じて加熱してもよい。
顔料分散液は、顔料分散剤、顔料及び分散媒を所定の配合割合で混合することにより調製できる。但し顔料は通常凝集体を形成しており、微粒子化するのは容易でない。そのため顔料及び分散媒からなる着色液、並びに顔料分散剤及び分散媒からなるポリマー溶液を予め調製し、得られた着色液及びポリマー溶液を混合することにより調製してもよい。顔料分散液の調製において各種分散機を使用してもよいし、必要に応じて加熱してもよい。
(6) 顔料分散液の用途
本発明の顔料分散剤を用いた顔料分散液は、分散安定性及び皮膜の耐水性に優れているので、インキ、塗料等の用途に好適である。
本発明の顔料分散剤を用いた顔料分散液は、分散安定性及び皮膜の耐水性に優れているので、インキ、塗料等の用途に好適である。
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
実施例１
(i) 顔料分散剤の調製
還流冷却管、粉末投入口及び温度計を接続した自動合成反応装置（内容積１L、ユニケミカル（株）製）に、360 gのTHFを入れ、170 gの酢酸ビニル単位含有ポリビニルアルコール（商品名「クラレLMポリマーLM-20」、鹸化率：38〜42モル％、水酸基当量：約173、株式会社クラレ製）を加え、溶解した。攪拌回転数を2,120 rpmに保持し、反応温度を30〜58℃の範囲に保持しながら、18 g（１モル）の水及び71 gのP2O5（0.5モル）を、各々ほぼ６分の１ずつ６回に分けて、ほぼ等間隔で３時間かけて投入した。水及びP2O5を全て投入後、30℃の温度条件及び2,120 rpmの攪拌条件で１時間熟成反応を行った。
(i) 顔料分散剤の調製
還流冷却管、粉末投入口及び温度計を接続した自動合成反応装置（内容積１L、ユニケミカル（株）製）に、360 gのTHFを入れ、170 gの酢酸ビニル単位含有ポリビニルアルコール（商品名「クラレLMポリマーLM-20」、鹸化率：38〜42モル％、水酸基当量：約173、株式会社クラレ製）を加え、溶解した。攪拌回転数を2,120 rpmに保持し、反応温度を30〜58℃の範囲に保持しながら、18 g（１モル）の水及び71 gのP2O5（0.5モル）を、各々ほぼ６分の１ずつ６回に分けて、ほぼ等間隔で３時間かけて投入した。水及びP2O5を全て投入後、30℃の温度条件及び2,120 rpmの攪拌条件で１時間熟成反応を行った。
得られたリン酸エステル化ビニル系重合体（以下特段の断りがない限り「ポリマーA」と呼ぶ）を含む溶液（反応生成液）を金網（100メッシュ）で濾過して、微量のゲル化物等の不純物を除去した。濾過後の反応生成液から２gを抜き出し、活栓瓶に入れ、さらに18ｇの５質量％モノエタノールアミンTHF溶液を入れて混合し、密封した。このサンプル入り活栓ビンを超音波振動器にかけてモノエタノールアミン塩を形成した。
モノエタノールアミン塩を含む分散液を120℃で１時間加熱乾燥後、上記反応生成液における固形分を計算すると50.4質量％であった。得られたモノエタノールアミン塩について、そのリン酸基１当量に対してモノエタノールアミンが２モル結合したとし、P2O5が原料ビニル系重合体の水酸基の全てに結合したと仮定し、更に理論結合モノエタノールアミン重量を差し引いて理論計算すると、リン酸エステル化ビニル系重合体の反応生成液における固形分は44質量％となった。理論濃度（40質量％）を越える理由は、金網を用いて濾過した時に溶媒（THF）が揮発により失われたためである。上記固形分濃度に基づいて、反応生成液を水30 vol％／メタノール70 vol％混合溶液に溶解し、樹脂酸価を測定したところ356 mg/gであった（１NのKOH水溶液を使用。以下同じ。）。なおリン酸エステル化前のクラレLMポリマーLM-20の酸価は０mg/gであった。
(ii) 青色顔料分散液の調製
4.5 gの上記ポリマーAのTHF溶液（濃度：40質量％）と、95.4 gのブチルセロソルブとを混合し、ポリマー溶液を調製した（ポリマー固形分：2質量％）。銅フタロシアニン（β）粉末［商品名「MICROLITH Blue 4G-A」（チバ・スペシャリティーケミカルズ社製）用の源粉末（「MICROLITH」用の顔料粉末〈以下同じ〉。「MICROLITH」は顔料粉末をエチルセルロースキャリヤーに分散させた加工顔料である。）］を、ブチルセロソルブに添加した混合物を調製した（固形分：２質量％）。得られたポリマーAの溶液及び顔料／ブチルセロソルブ混合物を、等質量比で混合し、撹拌して顔料を均一分散させることにより青色顔料分散液を調製した。
4.5 gの上記ポリマーAのTHF溶液（濃度：40質量％）と、95.4 gのブチルセロソルブとを混合し、ポリマー溶液を調製した（ポリマー固形分：2質量％）。銅フタロシアニン（β）粉末［商品名「MICROLITH Blue 4G-A」（チバ・スペシャリティーケミカルズ社製）用の源粉末（「MICROLITH」用の顔料粉末〈以下同じ〉。「MICROLITH」は顔料粉末をエチルセルロースキャリヤーに分散させた加工顔料である。）］を、ブチルセロソルブに添加した混合物を調製した（固形分：２質量％）。得られたポリマーAの溶液及び顔料／ブチルセロソルブ混合物を、等質量比で混合し、撹拌して顔料を均一分散させることにより青色顔料分散液を調製した。
実施例２
上記青色顔料の代わりに、ナフトール系顔料粉末［商品名「MICROLITH Red 3R-A」（チバ・スペシャリティーケミカルズ社製）用の源粉末］を用いた以外実施例１と同様にして、赤色顔料分散液を調製した。
上記青色顔料の代わりに、ナフトール系顔料粉末［商品名「MICROLITH Red 3R-A」（チバ・スペシャリティーケミカルズ社製）用の源粉末］を用いた以外実施例１と同様にして、赤色顔料分散液を調製した。
実施例３
上記青色顔料の代わりに、ジアリライド系顔料粉末［商品名「MICROLITH Yellow 2R-A」（チバ・スペシャリティーケミカルズ社製）用の源粉末］を用いた以外実施例１と同様にして、黄色顔料分散液を調製した。
上記青色顔料の代わりに、ジアリライド系顔料粉末［商品名「MICROLITH Yellow 2R-A」（チバ・スペシャリティーケミカルズ社製）用の源粉末］を用いた以外実施例１と同様にして、黄色顔料分散液を調製した。
実施例４
(i) 顔料分散剤の調製
175 gの部分ブチラール化ポリビニルアルコール（商品名「エスレックＢ BL-1」、水酸基約36モル％、アセチル基3モル％以下、ブチラール化度63±3モル％、積水化学工業株式会社製、以下特段の断りがない限り「BL-1」と呼ぶ）を350 gのTHFに溶解し、26 gの水（1.44モル）及び127 gのP2O5（0.89モル）を添加した以外実施例１と同様にして、リン酸エステル化した。得られた反応液に更に200 gのTHFを追加し、30分間攪拌した。
(i) 顔料分散剤の調製
175 gの部分ブチラール化ポリビニルアルコール（商品名「エスレックＢ BL-1」、水酸基約36モル％、アセチル基3モル％以下、ブチラール化度63±3モル％、積水化学工業株式会社製、以下特段の断りがない限り「BL-1」と呼ぶ）を350 gのTHFに溶解し、26 gの水（1.44モル）及び127 gのP2O5（0.89モル）を添加した以外実施例１と同様にして、リン酸エステル化した。得られた反応液に更に200 gのTHFを追加し、30分間攪拌した。
得られた反応生成液を多量の攪拌水に少量ずつ入れ、固体樹脂を析出させた。多量の水によりTHF、副生した正リン酸、ピロリン酸等の水可溶物を透析除去した。水洗後の析出樹脂を常温乾燥した後、粉砕して更に真空乾燥した。得られた粉末樹脂（以下特段の断りがない限り「ポリマーＢ」と呼ぶ）を水10 vol％／THF90 vol％混合液に溶解し、酸価を測定したところ104 mg/gであった。なおリン酸エステル化前のエスレックＢ BL-1の酸価は０mg/gであった。
(ii) 青色顔料分散液の調製
10質量部の上記乾燥ポリマーBのTHF溶液（濃度：20質量％）と、90質量部のブチルセロソルブとを混合し、ポリマー溶液（固形分：２質量％）を調製した。実施例１と同様にしてMICROLITH Blue 4G-A用の源粉末／ブチルセロソルブ混合物（固形分：２質量％）を調製した。得られたポリマーBの溶液及び顔料／ブチルセロソルブ混合物を等質量比で混合し、撹拌して顔料を均一分散させることにより青色顔料分散液を調製した。
10質量部の上記乾燥ポリマーBのTHF溶液（濃度：20質量％）と、90質量部のブチルセロソルブとを混合し、ポリマー溶液（固形分：２質量％）を調製した。実施例１と同様にしてMICROLITH Blue 4G-A用の源粉末／ブチルセロソルブ混合物（固形分：２質量％）を調製した。得られたポリマーBの溶液及び顔料／ブチルセロソルブ混合物を等質量比で混合し、撹拌して顔料を均一分散させることにより青色顔料分散液を調製した。
実施例５
上記青色顔料の代わりに、MICROLITH Red 3R-A用の源粉末を用いた以外実施例４と同様にして、赤色顔料分散液を調製した。
上記青色顔料の代わりに、MICROLITH Red 3R-A用の源粉末を用いた以外実施例４と同様にして、赤色顔料分散液を調製した。
実施例６
上記青色顔料の代わりに、MICROLITH Yellow 2R-A用の源粉末を用いた以外実施例４と同様にして、黄色顔料分散液を調製した。
上記青色顔料の代わりに、MICROLITH Yellow 2R-A用の源粉末を用いた以外実施例４と同様にして、黄色顔料分散液を調製した。
実施例７
(i) 顔料分散剤の調製
150 gの塩化ビニル単位含有ポリビニルアルコール（商品名「SOLBIN TA5R」、塩化ビニル単位87質量％−酢酸ビニル単位１質量％−ビニルアルコール単位12質量％、水酸基当量：367、日信化学工業株式会社製）を305 gのTHFに溶解し、10.8 gの水（0.6モル）及び58 gのP2O5（0.41モル）を添加した以外実施例１と同様にして、リン酸エステル化した。得られた反応液に更に400 gのTHFを追加した。得られた反応生成液を多量の攪拌水に少量ずつ入れ、固体樹脂を析出させた。多量の水によりTHF、副生した正リン酸、ピロリン酸等の水可溶物を透析除去した。水洗後の析出樹脂を常温乾燥した後、粉砕して更に真空乾燥した。得られた粉末樹脂（以下特段の断りがない限り「ポリマーC」と呼ぶ）を水10 vol％／THF90 vol％混合液に溶解し、酸価を測定したところ60 mg/gであった。なおリン酸エステル化前のSOLBIN TA5Rの酸価は０mg/gであった。
(i) 顔料分散剤の調製
150 gの塩化ビニル単位含有ポリビニルアルコール（商品名「SOLBIN TA5R」、塩化ビニル単位87質量％−酢酸ビニル単位１質量％−ビニルアルコール単位12質量％、水酸基当量：367、日信化学工業株式会社製）を305 gのTHFに溶解し、10.8 gの水（0.6モル）及び58 gのP2O5（0.41モル）を添加した以外実施例１と同様にして、リン酸エステル化した。得られた反応液に更に400 gのTHFを追加した。得られた反応生成液を多量の攪拌水に少量ずつ入れ、固体樹脂を析出させた。多量の水によりTHF、副生した正リン酸、ピロリン酸等の水可溶物を透析除去した。水洗後の析出樹脂を常温乾燥した後、粉砕して更に真空乾燥した。得られた粉末樹脂（以下特段の断りがない限り「ポリマーC」と呼ぶ）を水10 vol％／THF90 vol％混合液に溶解し、酸価を測定したところ60 mg/gであった。なおリン酸エステル化前のSOLBIN TA5Rの酸価は０mg/gであった。
(ii) 青色顔料分散液の調製
10質量部の上記粉末ポリマーCのTHF溶液（濃度：20質量％）と、90質量部のブチルセロソルブとを混合し、ポリマー溶液を調製した（ポリマー固形分：２質量％）。実施例１と同様にしてMICROLITH Blue 4GA用の源粉末／ブチルセロソルブ混合物を調製した（固形分：２質量％）。得られたポリマーCの溶液及び顔料／ブチルセロソルブ混合物を等質量比で混合し、撹拌して顔料を均一分散させることにより青色顔料分散液を調製した。
10質量部の上記粉末ポリマーCのTHF溶液（濃度：20質量％）と、90質量部のブチルセロソルブとを混合し、ポリマー溶液を調製した（ポリマー固形分：２質量％）。実施例１と同様にしてMICROLITH Blue 4GA用の源粉末／ブチルセロソルブ混合物を調製した（固形分：２質量％）。得られたポリマーCの溶液及び顔料／ブチルセロソルブ混合物を等質量比で混合し、撹拌して顔料を均一分散させることにより青色顔料分散液を調製した。
実施例８
上記青色顔料の代わりに、MICROLITH Red 3R-A用の源粉末を用いた以外実施例７と同様にして、赤色顔料分散液を調製した。
上記青色顔料の代わりに、MICROLITH Red 3R-A用の源粉末を用いた以外実施例７と同様にして、赤色顔料分散液を調製した。
実施例９
上記青色顔料の代わりに、MICROLITH Yellow 2R-A用の源粉末を用いた以外実施例７と同様にして、黄色顔料分散液を調製した。
上記青色顔料の代わりに、MICROLITH Yellow 2R-A用の源粉末を用いた以外実施例７と同様にして、黄色顔料分散液を調製した。
比較例１
MICROLITH Blue 4G-A用の源粉末を、ブチルセロソルブに添加し、撹拌して均一分散させることにより青色顔料分散液を調製した（固形分：１質量％）。
MICROLITH Blue 4G-A用の源粉末を、ブチルセロソルブに添加し、撹拌して均一分散させることにより青色顔料分散液を調製した（固形分：１質量％）。
比較例２
MICROLITH Red 3R-A用の源粉末を、ブチルセロソルブに添加し、撹拌して均一分散させることにより赤色顔料分散液を調製した（固形分：１質量％）。
MICROLITH Red 3R-A用の源粉末を、ブチルセロソルブに添加し、撹拌して均一分散させることにより赤色顔料分散液を調製した（固形分：１質量％）。
比較例３
MICROLITH Yellow 2R-A用の源粉末を、ブチルセロソルブに添加し、撹拌して均一分散させることにより黄色顔料分散液を調製した（固形分：１質量％）。
MICROLITH Yellow 2R-A用の源粉末を、ブチルセロソルブに添加し、撹拌して均一分散させることにより黄色顔料分散液を調製した（固形分：１質量％）。
比較例４
10質量部の上記BL-1のTHF溶液（濃度20質量％）と90質量部のブチルセロソルブとを混合し、ポリマー溶液を調製した。実施例１と同様にしてMICROLITH Blue 4G-A用の源粉末／ブチルセロソルブ混合物を調製した（固形分：２質量％）。得られたBL-1の溶液及び顔料／ブチルセロソルブ混合物を等質量比で混合し、撹拌して顔料を均一分散させることにより青色顔料分散液を調製した。
10質量部の上記BL-1のTHF溶液（濃度20質量％）と90質量部のブチルセロソルブとを混合し、ポリマー溶液を調製した。実施例１と同様にしてMICROLITH Blue 4G-A用の源粉末／ブチルセロソルブ混合物を調製した（固形分：２質量％）。得られたBL-1の溶液及び顔料／ブチルセロソルブ混合物を等質量比で混合し、撹拌して顔料を均一分散させることにより青色顔料分散液を調製した。
比較例５
上記青色顔料の代わりに、MICROLITH Red 3R-A用の源粉末を用いた以外比較例４と同様にして、赤色顔料分散液を調製した。
上記青色顔料の代わりに、MICROLITH Red 3R-A用の源粉末を用いた以外比較例４と同様にして、赤色顔料分散液を調製した。
比較例６
上記青色顔料の代わりに、MICROLITH Yellow 2R-A用の源粉末を用いた以外比較例４と同様にして、黄色顔料分散液を調製した。
上記青色顔料の代わりに、MICROLITH Yellow 2R-A用の源粉末を用いた以外比較例４と同様にして、黄色顔料分散液を調製した。
実施例１〜９及び比較例１〜６で調製した顔料分散液を、各々試験管（内径：10 mm）に70 mmの液面高さとなるように入れ、常温で放置した。目視により10日後及び20日後の顔料分散状態を評価した。結果を表１に示す。
注：(1) 商品名「MICROLITH Blue 4G-A」（チバ・スペシャリティーケミカルズ社製）用の源粉末。
(2) 商品名「MICROLITH Red 3R-A」（チバ・スペシャリティーケミカルズ社製）用の源粉末。
(3) 商品名「MICROLITH Yellow 2R-A」（チバ・スペシャリティーケミカルズ社製）用の源粉末。
(4) リン酸エステル化した酢酸ビニル単位含有ポリビニルアルコール。
(5) リン酸エステル化した部分ブチラール化ポリビニルアルコール。
(6) リン酸エステル化した塩化ビニル単位含有ポリビニルアルコール。
(7) 部分ブチラール化ポリビニルアルコール。
(8) テトラヒドロフラン。
(2) 商品名「MICROLITH Red 3R-A」（チバ・スペシャリティーケミカルズ社製）用の源粉末。
(3) 商品名「MICROLITH Yellow 2R-A」（チバ・スペシャリティーケミカルズ社製）用の源粉末。
(4) リン酸エステル化した酢酸ビニル単位含有ポリビニルアルコール。
(5) リン酸エステル化した部分ブチラール化ポリビニルアルコール。
(6) リン酸エステル化した塩化ビニル単位含有ポリビニルアルコール。
(7) 部分ブチラール化ポリビニルアルコール。
(8) テトラヒドロフラン。
表１から明らかなように、実施例１〜９の分散液は調製後20日間ほぼ均一性を保持し、分散安定性に優れていた。これに対して比較例１〜３では本発明の顔料分散剤を添加していないため、実施例１〜９に比べて分散安定性に劣っていた。また比較例４〜６では顔料分散剤としてリン酸エステル化していないブチラール化ポリビニルアルコールを用いているので、実施例１〜９に比べて分散安定性に劣っていた。
Claims (2)
- リン酸エステル化した不飽和アルコール系共重合体(a)及びリン酸エステル化した部分ブチラール化ポリビニルアルコール(b)のいずれか又はこれらの両方からなる顔料分散剤であって、
前記リン酸エステル化不飽和アルコール系共重合体(a)は、(i) 下記式(I)：
前記リン酸エステル化部分ブチラール化ポリビニルアルコール(b)は、(i) 前記繰り返し単位(I)、及び下記式(III)：
- 請求項１に記載の顔料分散剤において、前記不飽和アルコール系共重合体及び前記部分ブチラール化ポリビニルアルコールの平均重合度がいずれも100〜3,000であることを特徴とする顔料分散剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004332307A JP4610999B2 (ja) | 2004-11-16 | 2004-11-16 | リン酸エステル化ビニル系重合体からなる顔料分散剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004332307A JP4610999B2 (ja) | 2004-11-16 | 2004-11-16 | リン酸エステル化ビニル系重合体からなる顔料分散剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006142139A JP2006142139A (ja) | 2006-06-08 |
| JP4610999B2 true JP4610999B2 (ja) | 2011-01-12 |
Family
ID=36622420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004332307A Expired - Fee Related JP4610999B2 (ja) | 2004-11-16 | 2004-11-16 | リン酸エステル化ビニル系重合体からなる顔料分散剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4610999B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4949909B2 (ja) * | 2007-03-29 | 2012-06-13 | 保土谷化学工業株式会社 | 炭素繊維用分散剤、分散によって得られた炭素繊維分散液、炭素繊維分散液から誘導される導電性複合材料、導電性塗料、塗装方法並びに当該方法で塗装された物品 |
| JP4176809B2 (ja) * | 2007-04-05 | 2008-11-05 | 日本酢ビ・ポバール株式会社 | ビニル系単量体の懸濁重合用分散安定剤およびビニル系重合体 |
| JP5465615B2 (ja) * | 2010-06-18 | 2014-04-09 | 株式会社クラレ | 懸濁重合用分散安定剤 |
| JP5465635B2 (ja) * | 2010-08-10 | 2014-04-09 | 株式会社クラレ | ビニル系化合物の懸濁重合用分散安定剤 |
| TWI687308B (zh) * | 2014-12-24 | 2020-03-11 | 日商可樂麗股份有限公司 | 多層結構體、使用其之包裝材料及製品，與電子裝置之保護薄片 |
-
2004
- 2004-11-16 JP JP2004332307A patent/JP4610999B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2006142139A (ja) | 2006-06-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1249183C (zh) | 聚苯胺涂料组合物 | |
| WO1991015518A1 (fr) | Polymerisation en suspension d'un compose vinylique | |
| JP2010134457A (ja) | 赤外線遮断性フィルム及び赤外線遮断性積層フィルム | |
| JP3259147B2 (ja) | 水性樹脂組成物および硬化方法 | |
| JP4610999B2 (ja) | リン酸エステル化ビニル系重合体からなる顔料分散剤 | |
| KR101889767B1 (ko) | 흡착 비닐 에스테르 결합제 | |
| JP2001226440A (ja) | 共重合体及び塗料組成物 | |
| TW200521201A (en) | Aqueous coating compositions | |
| DE69625072T2 (de) | Hydrolysierbares harz, enthaltend daran gebundenes aldehyd und selbstpolierender fäulnisverhindernder anstrich | |
| US20030065120A1 (en) | Resin composition, production method of boron-containing polymer and antifouling coating | |
| DE1495801A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Pfropfpolymerisaten des Vinylchlorids | |
| JPH07109359A (ja) | 水性ポリオレフィン組成物及びその製造方法 | |
| DE3876325T2 (de) | Frostschutzzusammensetzung. | |
| WO2003078530A1 (fr) | Composition de revetement antisalissure sous-marine presentant une excellente stabilite au stockage | |
| CN109054479A (zh) | 一种高温设备用防腐涂料及其制备方法 | |
| JP4559817B2 (ja) | リン酸エステル化ビニル系重合体及びその用途、並びにその製造方法 | |
| JP2002060427A (ja) | インク用又は塗料用ポリビニルアセタール樹脂及びそれを用いたインク又は塗料用組成物 | |
| KR102224895B1 (ko) | 바인더, 이를 포함하는 분리막 및 이차전지 | |
| JPH0545632B2 (ja) | ||
| TW200521195A (en) | Non-aqueous coating compositions | |
| JPS61235466A (ja) | 水性顔料分散液 | |
| JP4776737B2 (ja) | リン酸エステル化不飽和アルコール系共重合体の製造方法 | |
| JP3177616B2 (ja) | 炭酸カルシウム用分散剤 | |
| JP5941806B2 (ja) | 重合体組成物の製造方法 | |
| KR20180098880A (ko) | 바인더, 이를 포함하는 분리막 및 이차전지 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070129 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091111 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100107 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100630 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100827 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101006 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101013 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131022 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4610999 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131022 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141022 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |