JP5727215B2 - Dispersant and dispersion composition - Google Patents

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Description

本発明は、分散剤及びその分散剤を用いてなる分散体組成物に関する。   The present invention relates to a dispersant and a dispersion composition using the dispersant.

無機物由来或いは有機物由来の等方性材料及び/又は異方性材料は、ハイブリッド材料、表面保護剤、導電ペースト、導電性インク、センサー、精密分析素子、光メモリ、液晶表示素子、ナノ磁石、熱伝媒体、燃料電池用高機能触媒、有機太陽電池、ナノガラスデバイス、研磨剤、ドラッグキャリヤー、環境触媒、塗料、印刷インキ、インクジェット用インキ、カラーフィルター用レジスト、筆記具用インキ等の用途分野で主体材料として使用されている。この際、前記無機物由来或いは有機物由来の等方性材料及び/又は異方性材料は、水性分散媒や非水性分散媒中で微小粒子として分散体を調製して利用することで、効率よく加工特性、製品特性および素材物性を向上し、品質安定化や製造時の歩留向上に寄与する物質として産業上利用されている。   Isotropic materials and / or anisotropic materials derived from inorganic or organic materials include hybrid materials, surface protective agents, conductive pastes, conductive inks, sensors, precision analysis elements, optical memories, liquid crystal display elements, nanomagnets, heat transfer materials. As a main material in application fields such as media, high-performance catalysts for fuel cells, organic solar cells, nano glass devices, abrasives, drug carriers, environmental catalysts, paints, printing inks, inkjet inks, resists for color filters, inks for writing instruments, etc. It is used. At this time, the isotropic material and / or anisotropic material derived from the inorganic or organic material is efficiently processed by preparing a dispersion as fine particles in an aqueous dispersion medium or a non-aqueous dispersion medium. It is used industrially as a substance that improves properties, product characteristics and material properties, and contributes to quality stabilization and yield improvement during production.

一方で、分散質の素材変更や粒子サイズの微小化や形状制御を指向することで分散質の安定分散化が難しくなり、分散質が分散媒中で短時間で凝集を生じるという問題点がある。分散質の凝集は分散体の製造において、生産性低下、加工特性低下、ハンドリング性低下および歩留低下を招くに留まらず、最終製品の製品特性、素材物性および品質の低下を引き起こす。その他、外観上でも透明性、光沢、着色力の低下、色分かれ及びクラック発生など好ましくない現象を生じることが知られている。このような分散質の凝集を抑制し、分散安定化を達成するために分散剤が使用される。   On the other hand, it is difficult to stably disperse the dispersoid by changing the material of the dispersoid, reducing the particle size, and controlling the shape, and there is a problem that the dispersoid aggregates in the dispersion medium in a short time. . Agglomeration of dispersoids not only causes a decrease in productivity, processing characteristics, handling characteristics, and yield in the production of the dispersion, but also causes deterioration in product characteristics, material properties and quality of the final product. In addition, it is known that undesired phenomena such as transparency, gloss, reduction in coloring power, color separation, and generation of cracks also occur in appearance. A dispersant is used to suppress such aggregation of the dispersoid and achieve dispersion stabilization.

既提案の低分子量の分散剤として、カルボキシル基を有する有機化合物では、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸などの炭素数1〜20の飽和、不飽和のカルボン酸類の他、ヒドロキシカルボン酸類、炭素数6〜34の脂環族、芳香族カルボン酸類などがある。アルケニルコハク酸無水物類では、オクテニルコハク酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物、ヘキサデセニルコハク酸無水物などがある。チオール基を有する有機化合物では、例えば、メルカプトエタノール、メルカプト−2−プロパノール、1−メルカプト−2、3−プロパンジオール、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メルカプトコハク酸、ヘキサンチオール、ペンタンジチオール、ドデカンチオール、ウンデカンチオール、デカンチオールなどのアルカンチオールがある。フェノール環を有する有機化合物では、例えばトリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリブチルホスフィンなどがある。アミノ基を有する有機化合物では、例えば、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オレイルアミンなどがある。また、高分子量の分散剤としては、主に顔料などの分散剤として開発されたカルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基、エステル結合、アミド結合、芳香環、複素環などの骨格を持つ高分子型分散剤が本用途にも転用されており、ビックケミー社(Byk Chemie社)製のDISPERBYKシリーズ、エフカアディティブズ社(EFKA Additives社)製のCiba EFKAシリーズ、ルブリツォル社(Lubrizol社)製のSolsperseシリーズ、楠本化成社製のディスパロンシリーズなどが市販されている。   As an organic compound having a carboxyl group as the proposed low molecular weight dispersant, for example, formic acid, acetic acid, propionic acid, butanoic acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, undecanoic acid, lauric acid In addition to saturated and unsaturated carboxylic acids having 1 to 20 carbon atoms such as myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, and linolenic acid, hydroxycarboxylic acids, alicyclic groups having 6 to 34 carbon atoms, There are aromatic carboxylic acids. Examples of alkenyl succinic anhydrides include octenyl succinic anhydride, dodecenyl succinic anhydride, hexadecenyl succinic anhydride, and the like. Examples of the organic compound having a thiol group include mercaptoethanol, mercapto-2-propanol, 1-mercapto-2, 3-propanediol, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, mercaptosuccinic acid, hexanethiol, pentanedithiol, and dodecanethiol. And alkanethiols such as undecanethiol and decanethiol. Examples of the organic compound having a phenol ring include triphenylphosphine, tributylphosphine, trioctylphosphine, and tributylphosphine. Examples of the organic compound having an amino group include propylamine, butylamine, hexylamine, heptylamine, octylamine, 2-ethylhexylamine, nonylamine, decylamine, dodecylamine, hexadecylamine, and oleylamine. In addition, as a high molecular weight dispersant, a polymer type dispersion having a skeleton such as a carboxyl group, an amino group, a hydroxyl group, an ester bond, an amide bond, an aromatic ring, and a heterocyclic ring, which was mainly developed as a dispersant for pigments and the like. The agent has also been diverted to this application, DISPERBYK series manufactured by BYK Chemie, Ciba EFKA series manufactured by EFKA Additives, Solsperse manufactured by Lubrizol, The Dispalon series manufactured by Enomoto Kasei is available on the market.

その他、既存の界面活性剤の分散剤としての利用も提案されており、陰イオン界面活性剤としては、例えば、高級脂肪酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルファオレフィンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、スルホコハク酸エステル塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩、アルキルエーテルリン酸エステル塩、アルキルエーテルカルボン酸塩、アルファスルホ脂肪酸メチルエステル塩、メチルタウリン酸塩などがある。非イオン界面活性剤としては、例えば、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド、アルキルグルコシドなどがある。両性界面活性剤としては、例えば、アルキルベタイン、脂肪酸アミドプロピルベタイン、アルキルアミンオキシドなどがある。陽イオン界面活性剤としては、例えば、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩などがある。その他、フッ素系界面活性剤やセルロース誘導体、ポリカルボン酸塩、ポリスチレンスルホン酸塩などの高分子界面活性剤がある。   In addition, the use of existing surfactants as dispersants has also been proposed. Examples of anionic surfactants include higher fatty acid salts, alkyl sulfonates, alpha olefin sulfonates, alkane sulfonates, and alkylbenzenes. Sulfonates, sulfosuccinates, alkyl sulfates, alkyl ether sulfates, alkyl phosphates, alkyl ether phosphates, alkyl ether carboxylates, alpha sulfo fatty acid methyl esters, methyl taurates and so on. Nonionic surfactants include, for example, glycerin fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxy Examples include ethylene fatty acid esters, fatty acid alkanolamides, and alkyl glucosides. Examples of amphoteric surfactants include alkyl betaines, fatty acid amidopropyl betaines, and alkylamine oxides. Examples of the cationic surfactant include alkyl trimethyl ammonium salt, dialkyl dimethyl ammonium salt, alkyl dimethyl benzyl ammonium salt, and alkyl pyridinium salt. In addition, there are polymer surfactants such as fluorine-based surfactants, cellulose derivatives, polycarboxylates, and polystyrene sulfonates.

上記の既存分散剤を用いて分散体の凝集を抑制して安定な分散体組成物を得るための検討が行われているが、分散媒、分散質の多様化、分散質の粒子サイズの微小化、形状の多様化、最終製品の高品質化、生産性向上、加工特性の高度要求などの点で、既提案の分散剤では要求特性を十分に満足するには至っていない。   Studies have been made to obtain a stable dispersion composition by suppressing the aggregation of the dispersion using the above existing dispersant, but the dispersion medium, diversification of the dispersoid, and the particle size of the dispersoid are very small. The proposed dispersants have not yet fully satisfied the required properties in terms of production, diversification of shapes, higher quality of the final product, improved productivity, and advanced processing characteristics.

例えば、分散媒が水である場合には分散剤の疎水性相互作用に基づく界面吸着作用やイオン性基による電気的吸着作用や芳香環由来のπ電子相互作用、更に粒子間においては、電気二重層形成による粒子間の静電反発作用の利用、及び立体障壁形成による分散安定化作用、また、安定化剤として保護コロイド剤や増粘剤の添加も効果的であり、分散安定化および凝集抑制を達成し得る多様な方策を採用できる。   For example, when the dispersion medium is water, the interfacial adsorption action based on the hydrophobic interaction of the dispersant, the electroadsorption action due to the ionic group, the π-electron interaction derived from the aromatic ring, and between the particles, Use of electrostatic repulsion between particles by formation of multi-layers, dispersion stabilization by formation of steric barriers, and addition of protective colloids and thickeners as stabilizers are also effective, stabilizing dispersion and suppressing aggregation. A variety of measures that can achieve this can be adopted.

一方、非水性分散媒中では疎水性相互作用、イオン性基による電気的界面吸着作用、静電反発作用の効果は極めて限定的であるために、分散剤の分散粒子への界面吸着は分散質粒子と分散剤の特定部位間の酸塩基相互作用に大きく依存することとなる。即ち、実際的には分散剤の選定は分散質の表面特性により個別最適化されることとなり、分散剤の用途は極めて限定化される状況にあり、また、合わせて分散媒に対する分散剤の親和性も使用する分散媒に合わせて個別に最適の分散剤を選択することが必要であるというのが実態である。   On the other hand, in non-aqueous dispersion media, the effects of hydrophobic interaction, electrical interface adsorption by ionic groups, and electrostatic repulsion are extremely limited. It depends greatly on the acid-base interaction between the specific sites of the particles and the dispersant. In other words, in practice, the selection of the dispersant is individually optimized depending on the surface characteristics of the dispersoid, and the use of the dispersant is extremely limited, and the affinity of the dispersant to the dispersion medium is also combined. In reality, it is necessary to select an optimum dispersant individually according to the dispersion medium to be used.

前記の各種イオン性界面活性剤は、水系での分散剤として極めて有効であるが、非水系分散媒中で溶解し得ないものが多く、その適用範囲も極めて限定的である。   The various ionic surfactants described above are extremely effective as aqueous dispersants, but many of them cannot be dissolved in a non-aqueous dispersion medium, and their application range is extremely limited.

また、分散質粒子の大きさがマイクロメーターサイズである場合には複数の吸着点による多点吸着採用や立体障壁の高密度且つ厚い保護層形成で分散系設計が可能であるため高分子量分散剤が好適に選択されるが、分散質粒子の大きさがナノメーターサイズやサブナノメーターサイズの場合には、分散質粒子の大きさと分散剤分子の大きさとの相違から高分子量分散剤による分散系設計は困難或いは限定的となる。即ち、分散質粒子の大きさに対して分子の大きさが著しく大きい高分子量分散剤を用いると、分散質粒子と分散剤の間や分散剤の分子と分散剤の分子の間での多点吸着や絡み合いや橋架けが生じて分散質粒子の凝集が促進されるため、分散安定化の点で本質的問題を抱えている。   In addition, when the size of the dispersoid particles is a micrometer size, it is possible to design a dispersion system by adopting multi-point adsorption by a plurality of adsorption points and forming a high density and thick protective layer of a three-dimensional barrier, so that a high molecular weight dispersant However, when the size of the dispersoid particles is nanometer size or sub-nanometer size, the dispersion system design with a high molecular weight dispersant is considered due to the difference between the size of the dispersoid particles and the size of the dispersant molecules. Can be difficult or limited. That is, when a high molecular weight dispersant having a remarkably large molecular size relative to the size of the dispersoid particles is used, there are many points between the dispersoid particles and the dispersant and between the dispersant molecule and the dispersant molecule. Adsorption, entanglement, and bridging occur, and aggregation of dispersoid particles is promoted, which has an essential problem in terms of dispersion stabilization.

また更に、分散安定化を指向するために、分散質粒子と分散剤との間でより強い相互作用を利用して分散系の設計をするのが定法となるが、分散媒の置換や極性変更、分散体組成物の機械的および化学的安定性確保、分散質粒子の取り出し、成膜化(高光沢、低温且つ短時間での成膜性)に加えて、分散剤除去においては分散剤の界面からの易離脱性も要求性能として兼備することが求められ、これは最終製品の生産性向上、加工特性、品質安定化においては重要な因子となる。この点においても既存の分散剤は要求性能を十分に満足するものではない。   Furthermore, in order to direct dispersion stabilization, it is a regular method to design a dispersion system using stronger interaction between the dispersoid particles and the dispersant. In addition to ensuring the mechanical and chemical stability of the dispersion composition, taking out the dispersoid particles, and forming a film (high gloss, low temperature and short film-forming properties), in removing the dispersant, Easy separation from the interface is also required as a required performance, which is an important factor in improving the productivity of the final product, processing characteristics, and stabilizing the quality. In this respect as well, existing dispersants do not sufficiently satisfy the required performance.

また、ナノメーターサイズの無機微粒子(粒子径1〜100nm)或いは有機フィラーや顔料などを樹脂中に微分散した複合材料はポリマーナノコンポジットと呼ばれるが、コンポジット化により屈折率の上昇などが見込まれ、光学材料用途で使用されている。しかし、ナノメーターサイズの粒子は凝集しやすく、樹脂に対する親和性が低いために樹脂中に均一に分散させるのは極めて困難である。ナノメーターサイズの粒子を樹脂中に均一に分散させるには、水性分散媒の利用は困難、或いは限定的であり、通常は非水性分散媒中に分散剤を用いてナノ粒子を均一に分散させた分散体を調製し、この分散体に樹脂を溶解させて混合するか、或いは樹脂を溶媒に溶解させた溶液状態のものと上記分散体とを混合し、溶解および分散させる方法が有効である。このような分散剤の例として、上記特許に挙げられるようなポリオキシエチレンアルキルリン酸、ポリオキシエチレンアルキルカルボン酸塩が使われている(特許文献1)。   In addition, nanometer-sized inorganic fine particles (particle diameter of 1 to 100 nm) or a composite material in which organic fillers and pigments are finely dispersed in a resin is called a polymer nanocomposite. Used in optical material applications. However, nanometer-sized particles tend to aggregate and have a low affinity for the resin, so that it is extremely difficult to uniformly disperse in the resin. In order to uniformly disperse nanometer-sized particles in a resin, it is difficult or limited to use an aqueous dispersion medium. Usually, a nanoparticle is uniformly dispersed in a non-aqueous dispersion medium using a dispersant. It is effective to prepare a dispersion, and dissolve and mix the resin in the dispersion, or mix and dissolve and disperse the dispersion in a solution in which the resin is dissolved in a solvent. . As an example of such a dispersant, polyoxyethylene alkyl phosphoric acid and polyoxyethylene alkyl carboxylate as mentioned in the above patent are used (Patent Document 1).

また、金属粒子、金属酸化物、顔料、各種フィラー類を分散媒や樹脂へ容易に再分散可能とするための前処理として、分散質粒子を表面修飾剤や表面保護剤で被覆するか又は分散質粒子に表面修飾剤等を含浸させて利用する技術が知られているが、先行技術では分散媒の種類や分散質の添加量に制限がある場合が多く、利用範囲が極めて限定的であり、この問題を解消し得る分散剤或いは表面修飾剤や表面保護剤は見出されていない。前記問題を解消し得る分散剤、即ち、分散媒の種類や分散質の添加量に制限を受けず、広範な素材に対して汎用性のある分散剤を見出し、当該分散剤を使用する非水性分散体や、当該分散剤を分散質の表面修飾剤或いは表面保護剤として用いて、当該分散剤で被覆されるか又は当該分散剤を含浸してなる粉状或いは粒状或いはペースト状の物質が得られたならば、それらは溶媒置換や極性変更、樹脂、樹脂溶液との混合の点で工業的利用価値は極めて大きい。   In addition, as a pretreatment for easily redispersing metal particles, metal oxides, pigments and various fillers in a dispersion medium or resin, the dispersoid particles are coated with a surface modifier or a surface protective agent or dispersed. Technology is known to impregnate the surface particles with a surface modifier, etc., but in the prior art, the type of dispersion medium and the amount of dispersoid added are often limited, and the range of use is extremely limited. No dispersant, surface modifier or surface protective agent has been found that can solve this problem. Dispersants that can solve the above problems, that is, without being limited by the type of dispersion medium and the amount of dispersoid added, find a dispersant that is versatile for a wide range of materials, and non-aqueous using the dispersant Using the dispersion or the dispersant as a surface modifier or surface protective agent for a dispersoid, a powdery, granular or pasty substance coated with or impregnated with the dispersant is obtained. If they are used, they are of great industrial utility in terms of solvent substitution, polarity change, mixing with resins and resin solutions.

例えば、この種の先行技術として、特許文献2には、金属ナノ粒子(A)と、この金属ナノ粒子(A)を被覆する保護コロイド(B)とで構成された金属コロイド粒子であって、前記保護コロイド(B)が、カルボキシル基を有する有機化合物(B1)と、高分子分散剤(B2)とで構成されている金属コロイド粒子が開示されている。   For example, as this type of prior art, Patent Document 2 discloses metal colloidal particles composed of metal nanoparticles (A) and protective colloids (B) covering the metal nanoparticles (A), Metal colloidal particles in which the protective colloid (B) is composed of an organic compound (B1) having a carboxyl group and a polymer dispersant (B2) are disclosed.

また、本願出願時に未公開の特願2010−120122号には、分岐鎖を有するアルキル基および/又はアルケニル基を含有する非水性分散媒用分散剤が開示されている。この分散剤を使用すれば、広範囲の分散質に適用することが可能で、少量の添加で優れた分散安定性を発揮することができる。しかし、更に多量の無機微粒子やフィラー等の分散質を分散させることができる分散剤の開発が望まれている。   Further, Japanese Patent Application No. 2010-120122, which has not been disclosed at the time of filing of the present application, discloses a dispersant for a non-aqueous dispersion medium containing a branched alkyl group and / or alkenyl group. If this dispersant is used, it can be applied to a wide range of dispersoids, and excellent dispersion stability can be exhibited with a small amount of addition. However, development of a dispersant capable of dispersing a larger amount of dispersoids such as inorganic fine particles and fillers is desired.

特開2004−354568号公報JP 2004-354568 A 特開2009−74171号公報JP 2009-74171 A

上記従来技術によるポリオキシエチレンアルキルリン酸、ポリオキシエチレンアルキルカルボン酸塩の使用は、無機微粒子或いはフィラーと樹脂との組み合わせによっては、所望の分散性が得られない場合がある。例えば、ポリオキシエチレンアルキルカルボン酸と芳香族系の汎用光硬化性樹脂材料であるフェノキシエチルアクリレート(PHE)の組み合わせで作成した分散液は著しく透明性が無くなり、分散性の低下が見られる。このような理由により、様々な樹脂に無機微粒子を分散させることのできる分散剤が求められる。   The use of polyoxyethylene alkyl phosphoric acid and polyoxyethylene alkyl carboxylate according to the above prior art may not provide desired dispersibility depending on the combination of inorganic fine particles or filler and resin. For example, a dispersion prepared by combining polyoxyethylene alkyl carboxylic acid and phenoxyethyl acrylate (PHE), which is an aromatic general-purpose photo-curing resin material, is remarkably unclear and shows a decrease in dispersibility. For these reasons, a dispersant capable of dispersing inorganic fine particles in various resins is required.

本発明は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、広範囲の分散質に適用することが可能で、少量の添加で優れた分散安定性を発揮することができ、また、多量の分散質の分散に適した散媒用分散剤を提供することにある。加えて、本発明の目的は、その分散剤を用いてなる分散体組成物を提供することにある。さらに、本発明の目的は、その分散剤で被覆されるか又はその分散剤を含浸してなる有機物粒子または無機物粒子を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and its purpose is applicable to a wide range of dispersoids, and exhibits excellent dispersion stability with a small amount of addition. It is another object of the present invention to provide a dispersing agent for dispersion medium suitable for dispersing a large amount of dispersoid. In addition, an object of the present invention is to provide a dispersion composition using the dispersant. Another object of the present invention is to provide organic particles or inorganic particles that are coated with or impregnated with the dispersant.

上記目的を達成するために、本発明の分散剤は、下記式(1)で示される化合物からなる分散剤である。   In order to achieve the above object, the dispersant of the present invention is a dispersant comprising a compound represented by the following formula (1).

Figure 0005727215
Figure 0005727215

ただし、上記式(1)のRは、下記式(2)で示されるスチレン化フェニル基を示し、下記式(2)のkは平均値であって、1ないし5の範囲の数値であり、上記式(1)のAOは炭素数が1ないし4のオキシアルキレン基を示し、nはアルキレンオキシドの平均付加モル数を示す1ないし30の範囲の数値であり、上記式(1)のXはO原子、S原子、−NR1−(R1はH原子又はC原子、H原子、O原子のいずれかから構成される基)のいずれかから構成される連結基であり、上記式(1)のYはC、H、O原子のいずれかから構成される連結基である。 However, R in the above formula (1) represents a styrenated phenyl group represented by the following formula (2), k in the following formula (2) is an average value, and a numerical value in the range of 1 to 5, AO in the above formula (1) represents an oxyalkylene group having 1 to 4 carbon atoms, n is a numerical value in the range of 1 to 30 indicating the average number of added moles of alkylene oxide, and X in the above formula (1) is O atom, S atom, -NR1- (R1 is H or C atoms, H atoms, and groups from any of O atoms) a linking group composed of any of the above formula (1) Y is a linking group composed of any one of C, H, and O atoms.

Figure 0005727215
Figure 0005727215

また、式(1)のYは、炭素数が1ないし15のアルキレン基、又は下記式(3)で示される官能基であることが好ましい。   Y in the formula (1) is preferably an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms or a functional group represented by the following formula (3).

Figure 0005727215
Figure 0005727215

ただし、式(3)のZは、炭素数が1ないし15のアルキレン基、ビニレン基、フェニレン基およびカルボキシル基含有フェニレン基の中から選択されるいずれかである。   However, Z in the formula (3) is any selected from an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, a vinylene group, a phenylene group, and a carboxyl group-containing phenylene group.

本発明の無機物粒子は、上記の何れかに記載の分散剤で被覆されるか又は該分散剤を含浸してなるものである。   The inorganic particles of the present invention are coated with the dispersant described above or impregnated with the dispersant.

また、本発明の分散体組成物は、上記何れかに記載の分散剤を用いて無機物粒子を非水性分散媒中に分散してなるものである。   The dispersion composition of the present invention is obtained by dispersing inorganic particles in a non-aqueous dispersion medium using any of the dispersants described above.

更に、本発明のコーティング組成物は、非水性分散媒として樹脂を用いた上記の分散体組成物を含有するものである。   Furthermore, the coating composition of this invention contains said dispersion composition using resin as a non-aqueous dispersion medium.

また、本発明の分散体組成物は、非水性分散媒として溶剤を用いた上記の分散体組成物と樹脂との混合物を含有するものである。   In addition, the dispersion composition of the present invention contains a mixture of the above-described dispersion composition using a solvent as a non-aqueous dispersion medium and a resin.

本発明の部材は、上記何れかのコーティング組成物を基材上に塗布した後、反応させることにより得られるものである。   The member of the present invention is obtained by applying any of the above coating compositions on a substrate and then reacting them.

本発明によれば、従来の分散剤では困難であった分散媒へ無機微粒子或いはフィラーを分散することができ、透明性の高い安定な分散体組成物を提供することができる。また、少量の添加で多量の分散質を安定して分散させることができる分散剤を提供することができる。また、その分散剤を用いてなる分散体組成物およびその分散体組成物を含有するコーティング組成物を提供することができる。   According to the present invention, inorganic fine particles or fillers can be dispersed in a dispersion medium that has been difficult with conventional dispersants, and a highly transparent and stable dispersion composition can be provided. Moreover, the dispersing agent which can disperse | distribute a lot of dispersoids stably by addition of a small quantity can be provided. Moreover, the dispersion composition using the dispersing agent and the coating composition containing the dispersion composition can be provided.

本発明の分散剤は式(1)に記載する通り、少なくとも1個以上の芳香環を含有する炭化水素基を含む分散媒親和性部位と、オキシアルキレン基およびカルボキシル基からなる分散質親和性部位からなり、分散媒親和性部と分散質親和性部は連結基Xで連結される。以下、本発明の好ましい実施形態について、詳細に説明する。   As described in the formula (1), the dispersant of the present invention has a dispersion medium affinity part comprising a hydrocarbon group containing at least one aromatic ring, and a dispersoid affinity part comprising an oxyalkylene group and a carboxyl group. The dispersion medium affinity part and the dispersoid affinity part are connected by a linking group X. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

1.疎水基(R)について
本発明の分散剤に使用できる疎水基(R)において、Rは少なくとも1個以上の芳香環を含有する炭化水素基であり、具体的には、前述の式(2)で表されるスチレン化フェニル基の他、オクチルフェニル基、ノニルフェニル基、クミルフェニル基、o−フェニル−フェニル基、p−フェニル−フェニル基などを含有する官能基を挙げることができる。さらに、ナフタレン、アントラセン、ベンゾピレン、クリセン、コロネン、コランヌレン、ナフタセン、ピレン、トリフェニレンなどの多環芳香族炭化水素を含有する官能基も挙げることができる。なお、本願では、例えば、ナフタレンについては2個の芳香環が含まれ、アントラセンについては3個の芳香環が含まれているものとみなす。本発明の分散剤では、芳香環が分散性の向上に大きく寄与しているものと考えられる。これらの官能基うち、式(2)で表されるスチレン化フェニル基含有化合物は、本発明の目的を達成する為に好適に使用することができる。
1. Hydrophobic Group (R) In the hydrophobic group (R) that can be used in the dispersant of the present invention, R is a hydrocarbon group containing at least one aromatic ring, specifically, the above-described formula (2) In addition to the styrenated phenyl group represented by formula (I), functional groups containing an octylphenyl group, a nonylphenyl group, a cumylphenyl group, an o-phenyl-phenyl group, a p-phenyl-phenyl group, and the like can be given. Furthermore, functional groups containing polycyclic aromatic hydrocarbons such as naphthalene, anthracene, benzopyrene, chrysene, coronene, corannulene, naphthacene, pyrene, and triphenylene can also be exemplified. In the present application, for example, it is assumed that naphthalene includes two aromatic rings and anthracene includes three aromatic rings. In the dispersant of the present invention, it is considered that the aromatic ring greatly contributes to the improvement of dispersibility. Of these functional groups, the styrenated phenyl group-containing compound represented by the formula (2) can be suitably used to achieve the object of the present invention.

2.連結基(X)
連結基(X)は、O原子、S原子、−NR1−のいずれかから構成される連結基であり、R1はH原子又はC原子、H原子、O原子のいずれかから構成される官能基である。R1としては、例えば、n−ヘキシル、n−オクチル基などの炭素数1〜18の飽和直鎖アルキル基、2−エチルヘキシル、イソデシル基などの炭素数が1〜18の飽和分岐アルキル基、リノール基、リノレン基、オレイル基、ヤシアルキル基、牛脂アルキル基、硬化牛脂アルキル基などの不飽和長鎖アルキル基を挙げることができる。
2. Linking group (X)
The linking group (X) is a linking group composed of any one of an O atom, an S atom, and -NR1-, and R1 is a functional group composed of any one of an H atom, a C atom, an H atom, and an O atom. It is. Examples of R1 include saturated linear alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms such as n-hexyl and n-octyl groups, saturated branched alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms such as 2-ethylhexyl and isodecyl groups, and linole groups. And unsaturated long chain alkyl groups such as linolenic group, oleyl group, coconut alkyl group, beef tallow alkyl group, and cured beef tallow alkyl group.

3.オキシアルキレン基(AO)n
本発明の分散剤に好適に選択されるアルキレンオキシド種について、式(1)においてAOは炭素数1ないし4のオキシアルキレン基を示し、具体的には炭素数2のアルキレンオキシドはエチレンオキシドである。炭素数3のアルキレンオキシドはプロピレンオキシドである。炭素数4のアルキレンオキシドは、テトラヒドロフラン或いはブチレンオキシドであるが、好ましくは、1,2−ブチレンオキシドまたは2,3−ブチレンオキシドである。本発明の分散剤においてオキシアルキレン鎖(−(AO)n−)は分散剤の分散媒親和性を調整する目的でアルキレンオキシドは単独重合鎖であっても、2種以上のアルキレンオキサイドのランダム重合鎖でもブロック重合鎖でもよく、また、その組み合わせであってもよい。式(1)のアルキレンオキシドの平均付加モル数を示すnは1ないし30の範囲であるが、3ないし20の範囲にあることが好ましい。
3. Oxyalkylene group (AO) n
For the alkylene oxide species suitably selected for the dispersant of the present invention, in formula (1), AO represents an oxyalkylene group having 1 to 4 carbon atoms, specifically, the alkylene oxide having 2 carbon atoms is ethylene oxide. The alkylene oxide having 3 carbon atoms is propylene oxide. The alkylene oxide having 4 carbon atoms is tetrahydrofuran or butylene oxide, preferably 1,2-butylene oxide or 2,3-butylene oxide. In the dispersant of the present invention, the oxyalkylene chain (-(AO) n-) is a random polymerization of two or more alkylene oxides even if the alkylene oxide is a homopolymer chain for the purpose of adjusting the dispersion medium affinity of the dispersant. It may be a chain, a block polymer chain, or a combination thereof. N which shows the average added mole number of the alkylene oxide of Formula (1) is in the range of 1 to 30, but is preferably in the range of 3 to 20.

4.連結基(Y)
連結基(Y)は炭素原子、水素原子、酸素原子からなる公知の構造から選択可能であるが、好ましくは飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基、エーテル基、カルボニル基、エステル基からなり、脂環構造、芳香環構造を有していてもよく、また、繰り返し単位を有していてもよい。連結基Yに窒素原子及び/又は硫黄原子及び/又はリン原子などを含む場合は、カルボキシル基の分散質への親和効果を弱める作用があるために本発明の分散剤の構造因子としては適さない。
4). Linking group (Y)
The linking group (Y) can be selected from known structures comprising a carbon atom, a hydrogen atom, and an oxygen atom, but preferably comprises a saturated hydrocarbon group, an unsaturated hydrocarbon group, an ether group, a carbonyl group, and an ester group. It may have an alicyclic structure or an aromatic ring structure, and may have a repeating unit. When the linking group Y contains a nitrogen atom and / or a sulfur atom and / or a phosphorus atom, the linking group Y is not suitable as a structural factor of the dispersant of the present invention because it has an action of weakening the affinity effect of the carboxyl group on the dispersoid. .

また、式(1)のYは炭素数が1ないし15のアルキレン基であることが好ましく、炭素数が1ないし8のアルキレン基であることがより好ましい。   Y in the formula (1) is preferably an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, and more preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms.

更に、式(1)のYは前述の式(3)で示される物質であることが好ましい。ただし、式(3)において、Zは炭素数が1ないし15のアルキレン基、ビニレン基、フェニレン基およびカルボキシル基含有フェニレン基の中から選択されるいずれかである。   Further, Y in the formula (1) is preferably a substance represented by the above formula (3). However, in Formula (3), Z is either selected from an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, a vinylene group, a phenylene group, and a carboxyl group-containing phenylene group.

5.分散質粒子
本発明の分散剤により分散される分散質粒子は無機物由来粒子及び/又は有機物由来粒子から選択できる。例えば、無機物由来粒子としては、鉄、アルミニウム、クロム、ニッケル、コバルト、亜鉛、タングステン、インジウム、スズ、パラジウム、ジルコニウム、チタン、銅、銀、金、白金など、及びそれらの合金、又はそれらの混合物が使用できる。その際、前述の金属粒子を媒体中から安定に取り出す為に、アルカン酸類や脂肪酸類、ヒドロキシカルボン酸類、脂環族、芳香族カルボン酸類、アルケニルコハク酸無水物類、チオール類、フェノール誘導体類、両親媒性ポリマー、高分子界面活性剤、低分子界面活性剤などの保護剤で被覆されていてもよい。その他、カオリン、クレー、タルク、マイカ、ベントナイト、ドロマイト、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、アスベスト、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化鉄、ケイ酸アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、三酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化インジウムスズ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、チタン酸バリウム、珪藻土、カーボンブラック、黒鉛、ロックウール、グラスウール、ガラス繊維、炭素繊維、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ(シングルウォールナノチューブ、ダブルウォールナノチューブ、マルチウォールナノチューブ)等がある。また、有機物由来粒子としては、アゾ系、ジアゾ系、縮合アゾ系、チオインジゴ系、インダンスロン系、キナクリドン系、アントラキノン系、ベンゾイミダゾロン系、ペリレン系、フタロシアニン系、アントラピリジン系、ジオキサジン系等の有機顔料、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂、ポリアミド樹脂、アラミド樹脂、アクリル樹脂、ビニロン樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ乳酸、アセテート繊維、セルロース、ヘミセルロース、リグニン、キチン、キトサン、澱粉、ポリアセタール、アラミド樹脂、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリスルホン、ポリフェニレンスルファイド、ポリイミド等がある。本発明の分散剤により分散される前記分散質粒子は結晶状であってもアモルファス状であってもよい。また、本発明の分散剤により分散される前記分散質粒子は等方性粒子であっても異方性粒子であってもよく、繊維状であってもよい。
5. Dispersoid particles The dispersoid particles dispersed by the dispersant of the present invention can be selected from inorganic particles and / or organic particles. For example, the inorganic substance-derived particles include iron, aluminum, chromium, nickel, cobalt, zinc, tungsten, indium, tin, palladium, zirconium, titanium, copper, silver, gold, platinum, and alloys thereof, or a mixture thereof. Can be used. At that time, in order to stably take out the aforementioned metal particles from the medium, alkanoic acids and fatty acids, hydroxycarboxylic acids, alicyclic, aromatic carboxylic acids, alkenyl succinic anhydrides, thiols, phenol derivatives, You may coat | cover with protective agents, such as an amphiphilic polymer, a high molecular surfactant, and a low molecular surfactant. Others, kaolin, clay, talc, mica, bentonite, dolomite, calcium silicate, magnesium silicate, asbestos, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, aluminum sulfate, aluminum hydroxide, iron hydroxide, Aluminum silicate, zirconium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, titanium oxide, iron oxide, zinc oxide, antimony trioxide, indium oxide, indium tin oxide, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, barium titanate, diatomaceous earth, carbon black , Graphite, rock wool, glass wool, glass fiber, carbon fiber, carbon nanofiber, carbon nanotube (single wall nanotube, double wall nanotube, multiwall nanochu ), And the like. In addition, as organic particles, azo, diazo, condensed azo, thioindigo, indanthrone, quinacridone, anthraquinone, benzimidazolone, perylene, phthalocyanine, anthrapyridine, dioxazine, etc. Organic pigment, polyethylene resin, polypropylene resin, polyester resin, nylon resin, polyamide resin, aramid resin, acrylic resin, vinylon resin, urethane resin, melamine resin, polystyrene resin, polylactic acid, acetate fiber, cellulose, hemicellulose, lignin, chitin , Chitosan, starch, polyacetal, aramid resin, polycarbonate, polyphenylene ether, polyether ether ketone, polyether ketone polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, poly Chi naphthalate, polysulfone, polyphenylene sulfide, polyimides or the like. The dispersoid particles dispersed by the dispersant of the present invention may be crystalline or amorphous. Further, the dispersoid particles dispersed by the dispersant of the present invention may be isotropic particles, anisotropic particles, or may be fibrous.

本発明で分散質となる前記分散質粒子は、公知の方法で得たものが使用できる。微粒子の調製方法としては、粗大粒子を機械的に解砕、微細化していくトップダウン方式と、いくつかの単位粒子を生成させ、それが凝集したクラスター状態を経由して粒子が形成されるボトムアップ方式の2通りの方式があるが、いずれの方法で調製されたものであっても好適に使用できる。また、それらは湿式法、乾式法のいずれの方法によるものであってもよい。また、ボトムアップ方式には、物理的方法と化学的方法があるが、いずれの方法によるものであってもよい。本発明の分散剤は粗大粒子を機械的に解砕、微細化していくトップダウン方式の工程中で使用してもよく、いくつかの単位粒子を生成させ、それが凝集したクラスター状態を経由して粒子が形成されるボトムアップ方式の工程中で使用してもよく、或いは、事前に前記方法で微粒子を調製後、該分散質粒子を媒体中から安定に取り出すために表面修飾剤や表面保護剤と称する公知の保護剤で被覆或いは含浸させて取り出された粒子を使用することもできる。保護剤としては前記の公知分散剤で代用することができる。   As the dispersoid particles that become the dispersoid in the present invention, those obtained by a known method can be used. As a method for preparing fine particles, a top-down method in which coarse particles are mechanically pulverized and refined, and a bottom in which particles are formed through a cluster state in which several unit particles are generated and aggregated. Although there are two types of up systems, any one prepared by any method can be suitably used. Further, they may be either a wet method or a dry method. The bottom-up method includes a physical method and a chemical method, and any method may be used. The dispersant of the present invention may be used in a top-down process in which coarse particles are mechanically pulverized and refined to form a number of unit particles that pass through the agglomerated cluster state. May be used in a bottom-up process in which particles are formed, or after preparing fine particles in advance by the above-described method, a surface modifier or surface protection is used to stably remove the dispersoid particles from the medium. It is also possible to use particles taken out after being coated or impregnated with a known protective agent called an agent. As the protective agent, the above-mentioned known dispersants can be substituted.

ボトムアップ方式をより具体的に説明するために、前記分散質粒子の内、金属ナノ粒子の調製法を例示する。ボトムアップ方式の内、物理的方法の代表例としてはバルク金属を不活性ガス中で蒸発させ、ガスとの衝突により冷却凝縮させてナノ粒子を生成するガス中蒸発法がある。また、化学的方法には、液相中で保護剤の存在下で金属イオンを還元し、生成した0価の金属をナノサイズで安定化させる液相還元法や金属錯体の熱分解法などがある。液相還元法としては、化学的還元法、電気化学的還元法、光還元法、または化学的還元法と光照射法を組み合わせた方法などを利用することができる。   In order to more specifically explain the bottom-up method, a method for preparing metal nanoparticles among the dispersoid particles will be exemplified. Among the bottom-up methods, a representative example of a physical method is an in-gas evaporation method in which bulk metal is evaporated in an inert gas and cooled and condensed by collision with the gas to generate nanoparticles. Chemical methods include a liquid phase reduction method in which metal ions are reduced in the liquid phase in the presence of a protective agent, and the generated zero-valent metal is stabilized at the nanosize, and a metal complex thermal decomposition method. is there. As the liquid phase reduction method, a chemical reduction method, an electrochemical reduction method, a photoreduction method, a method combining a chemical reduction method and a light irradiation method, or the like can be used.

また、本発明で好適に使用できる分散質粒子は、前記の如く、トップダウン方式、ボトムアップ方式のいずれも手法で得たものであってもよく、それらは水系、非水系、気相中のいずれの環境下で調製されたものであってもよい。   Further, as described above, the dispersoid particles that can be suitably used in the present invention may be those obtained by any of the top-down method and the bottom-up method, and they are aqueous, non-aqueous, and in the gas phase. It may be prepared in any environment.

6.分散媒
本発明で使用できる分散媒としては、トルエン、キシレン、芳香族炭化水素系溶剤、n−ヘキサン、シクロヘキサン、n−ヘプタンなどの炭化水素系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素系溶剤、エチルエーテル、イソプロピルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジブチルエーテル、ブチルエチルエーテル、メチル−t−ブチルエーテル、ターピニルメチルエーテル、ジヒドロターピニルメチルエーテル、ジグライム 1,3−ジオキソランなどのエーテル系溶媒、アセトン、アセトフェノン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、ジエチルケトン、メチルn−ブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、メチルアミルケトン、アセトニルアセトン、イソホロン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、2−(1−シクロヘキセニル)シクロヘキサノンメチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロンなどのケトン系溶媒、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸sec−ブチル、酢酸(イソ)アミル、酢酸シクロヘキシル、乳酸エチル、酢酸3−メトキシブチル、酢酸sec−ヘキシル、酢酸2−エチルブチル、酢酸2−エチルヘキシル、酢酸ベンジル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、モノクロロ酢酸メチル、モノクロロ酢酸エチル、モノクロロ酢酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソアミル、γ−ブチロラクトンなどのエステル系溶剤、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、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n−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノn−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノn−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノn−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n−プロピルエーテル、トリエチレングリコールモノn−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノn−プロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノn−ブチルエーテルなどのグリコールエーテル系溶剤、及び、それらモノエーテル類の酢酸エステル系溶剤、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルイソブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテルなどのジアルキルエーテル系溶剤が挙げられる。
6). Dispersion medium The dispersion medium that can be used in the present invention includes toluene, xylene, aromatic hydrocarbon solvents, hydrocarbon solvents such as n-hexane, cyclohexane and n-heptane, and halogenated carbonization such as methylene chloride, chloroform and dichloroethane. Ether solvents such as hydrogen solvents, ethyl ether, isopropyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, dibutyl ether, butyl ethyl ether, methyl-t-butyl ether, terpinyl methyl ether, dihydroterpinyl methyl ether, diglyme 1,3-dioxolane Solvent, acetone, acetophenone, methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, diethyl ketone, methyl n-butyl ketone, methyl isobutyl ketone, dipropyl ketone, diisobutyl ketone, methyl amyl ketone, aceto Nylacetone, isophorone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, 2- (1-cyclohexenyl) cyclohexanone methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, isophorone and other ketone solvents, ethyl formate, propyl formate, butyl formate, isobutyl formate, pentyl formate, methyl acetate, acetic acid Ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, sec-butyl acetate, (iso) amyl acetate, cyclohexyl acetate, ethyl lactate, 3-methoxybutyl acetate, sec-hexyl acetate, 2-ethylbutyl acetate 2-ethylhexyl acetate, benzyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, methyl monochloroacetate, ethyl monochloroacetate, butyl monochloroacetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, Ester solvents such as butyl lopionate, isoamyl propionate, γ-butyrolactone, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono n-butyl ether, propylene glycol monomethyl ether, Propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono n-propyl ether, propylene glycol mono n-butyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol mono n-propyl ether, dipropylene glycol mono n-butyl ether , Triethylene glycol monomethyl Ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol mono n-propyl ether, triethylene glycol mono n-butyl ether, tripropylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol mono n-propyl ether, tripropylene glycol mono n-butyl ether, etc. And glycol ether solvents of these monoethers, and dialkyl ether solvents such as acetate solvents of diethers, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl isobutyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, and dipropylene glycol diethyl ether.

また、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、ヘプタノール、n−アミルアルコール、sec−アミルアルコール、n−ヘキシルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、フルフリルアルコール、アリルアルコール、エチレンクロロヒドリン、オクチルドデカノール、1−エチル−1−プロパノール、2−メチル−1−ブタノール、イソアミルアルコール、t−アミルアルコール、sec−イソアミルアルコール、ネオアミルアルコール、ヘキシルアルコール、2−メチル−1−ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、ヘプチルアルコール、n−オクチルアルコール、2−エチルヘキシルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール、α−テルピネオール、ターピネオールC、L−α−ターピネオール、ジヒドロターピネオール、ターピニルオキシエタノール、ジヒドロターピニルオキシエタノール、日本テルペン化学株式会社製のテルソルブMTPH、テルソルブDTO−210、テルソルブTHA−90、テルソルブTHA−70や、シクロヘキサノール、3−メトキシブタノール、ジアセトンアルコール、1,4−ブタンジオール、オクタンジオール等や、日産化学工業株式会社製のファインオキソコール140N、ファインオキソコール1600、ファインオキソコール180、ファインオキソコール180N、ファインオキソコール2000などのアルコール系溶媒、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、へキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのグリコール系溶剤が挙げられる。   Further, methanol, ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, sec-butyl alcohol, t-butyl alcohol, heptanol, n-amyl alcohol, sec-amyl alcohol, n-hexyl alcohol, tetrahydro Furfuryl alcohol, furfuryl alcohol, allyl alcohol, ethylene chlorohydrin, octyldodecanol, 1-ethyl-1-propanol, 2-methyl-1-butanol, isoamyl alcohol, t-amyl alcohol, sec-isoamyl alcohol, neo Amyl alcohol, hexyl alcohol, 2-methyl-1-pentanol, 4-methyl-2-pentanol, heptyl alcohol, n-octyl alcohol, 2-ethyl Sil alcohol, nonyl alcohol, decyl alcohol, undecyl alcohol, lauryl alcohol, cyclopentanol, cyclohexanol, benzyl alcohol, α-terpineol, terpineol C, L-α-terpineol, dihydroterpineol, terpinyloxyethanol, dihydroter Pinyloxyethanol, tersolve MTPH manufactured by Nippon Terpene Chemical Co., Ltd., tersolve DTO-210, tersolve THA-90, tersolve THA-70, cyclohexanol, 3-methoxybutanol, diacetone alcohol, 1,4-butanediol, Octanediol, etc., fine oxocol 140N, fine oxocol 1600, fine oxocol 180, fine oxo, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. Alcohol solvents such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butylene glycol, hexylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, etc. A solvent is mentioned.

その他、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミドなどのアミド系溶媒などが挙げられる。また、分散媒として反応性基を有する(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル類、酢酸ビニルなどのビニル系単量体、ビニルエーテル誘導体類、ポリアリル誘導体などのエチレン系不飽和単量体類も使用することができる。その他、通常の塗料用や粘接着用、成型用に利用されている各種樹脂類、オリゴマー類、単量体類も特に制限無く使用できる。具体的には、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリピニルアルコールなどが挙げられる。なお、前記分散媒は単独または2種以上を混合して適宜使用することができる。なお、本発明の分散剤は非水性環境下で微粒子分散体を提供することを目的としているが、上記分散媒に対して意図的或いは偶発的を問わず、微粒子分散体の製造工程中で、或いは目的用途の都合で、或いは最終製品設計において、水の混入、混合を否定するものではない。   Other examples include amide solvents such as dimethylacetamide and dimethylformamide. In addition, (meth) acrylic acid having a reactive group as a dispersion medium, (meth) acrylic acid esters, vinyl monomers such as vinyl acetate, vinyl ether derivatives, and ethylenically unsaturated monomers such as polyallyl derivatives Can also be used. In addition, various resins, oligomers, and monomers used for ordinary paints, adhesives, and moldings can be used without any particular limitation. Specific examples include acrylic resins, polyester resins, alkyd resins, urethane resins, silicone resins, fluororesins, epoxy resins, polycarbonate resins, polyvinyl chloride resins, and polypinyl alcohols. In addition, the said dispersion medium can be used suitably individually or in mixture of 2 or more types. The dispersant of the present invention is intended to provide a fine particle dispersion in a non-aqueous environment, whether intentionally or accidentally with respect to the dispersion medium, during the production process of the fine particle dispersion, Or, for the purpose of use or in the final product design, mixing or mixing of water is not denied.

7.その他
本発明の分散剤は公知の方法で製造することができ、上記の範囲で疎水基の種類、アルキレンオキシド種とその付加形態、付加モル量、連結基などを特に限定して組成を最適選定することにより、公知の分散剤よりも、より広範な種類の分散質を分散でき、より広範な種類の分散媒に分散質を分散安定化できる点で産業上の利用価値は大きい。
7). Others The dispersant of the present invention can be produced by a known method, and the composition is optimally selected by specifically limiting the type of the hydrophobic group, the alkylene oxide type and its addition form, the added molar amount, the linking group, etc. within the above range. By doing so, a wider variety of dispersoids can be dispersed than in known dispersants, and the industrial utility value is great in that the dispersoids can be dispersed and stabilized in a wider variety of dispersion media.

また、本発明の分散剤は公知の精製法により含有するイオン種、特にアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、重金属イオン、ハロゲンイオンの各イオンの含有量を低減して用いることができる。分散剤中のイオン種は分散体の分散安定性、耐触性、耐酸化性、分散塗膜の電気特性(導電特性、絶縁特性)、経時安定性、耐熱性、低湿性、耐候性に大きく影響するため、上記イオンの含有量は適宜決定することができるが、分散剤中で10ppm未満であることが望ましい。   In addition, the dispersant of the present invention can be used by reducing the content of ionic species, particularly alkali metal ions, alkaline earth metal ions, heavy metal ions, and halogen ions contained by a known purification method. The ionic species in the dispersant is greatly affected by the dispersion stability, touch resistance, oxidation resistance, electrical properties (conductive properties, insulation properties), aging stability, heat resistance, low humidity, and weather resistance of the dispersion. However, it is desirable that the content of the ions is less than 10 ppm in the dispersant.

本発明で好適に採用される分散剤の含有量は、前記非水性分散媒中で均一に分散質を分散させることができれば特に限定されるものではなく、用途などによって異なるものであるが、分散体組成物の全体を100重量%として、0.1〜20重量%の範囲内であることが好ましく、分散質粒子の含有量は、1〜90重量%の範囲内であることが好ましい。また、分散剤の含有量は、分散質粒子に対して1〜300重量%の範囲内が好適である。分散媒の含有量は、分散体組成物の全体を100重量%として、1〜99重量%の範囲内であることが好ましい。分散質粒子の平均粒径は1〜500nmの範囲内であることが好ましく、1〜100nmの範囲内であることがより好ましい。   The content of the dispersant suitably employed in the present invention is not particularly limited as long as the dispersoid can be uniformly dispersed in the non-aqueous dispersion medium, and varies depending on the application, etc. The whole body composition is preferably 100% by weight and is preferably in the range of 0.1 to 20% by weight, and the content of the dispersoid particles is preferably in the range of 1 to 90% by weight. The content of the dispersant is preferably in the range of 1 to 300% by weight with respect to the dispersoid particles. The content of the dispersion medium is preferably in the range of 1 to 99% by weight, with the total dispersion composition being 100% by weight. The average particle size of the dispersoid particles is preferably in the range of 1 to 500 nm, and more preferably in the range of 1 to 100 nm.

本発明の分散剤は公知の方法で製造することができる。例えば、アルコール、アミン、チオールにアルキレンオキシドを付加した一般的な非イオン界面活性剤化合物を原料として、モノハロゲン化低級カルボン酸またはその塩を用い、塩基存在下でアルキレンオキシド末端の水酸基と反応させる方法、または、酸無水物を用いてアルキレンオキシド末端の水酸基との開環反応による方法により製造することができるが、これらの方法に限定するものではない。   The dispersant of the present invention can be produced by a known method. For example, a general nonionic surfactant compound in which alkylene oxide is added to alcohol, amine, or thiol is used as a raw material, and a monohalogenated lower carboxylic acid or a salt thereof is used to react with a hydroxyl group at the end of alkylene oxide in the presence of a base. Although it can manufacture by the method or the method by a ring-opening reaction with the hydroxyl group of the alkylene oxide terminal using an acid anhydride, it does not limit to these methods.

また、本発明の分散体組成物は公知の撹拌手段、均一化手段、分散化手段を用いて調製することができる。採用することができる分散機の一例としては、2本ロール、3本ロールなどのロールミル、ボールミル、振動ボールミルなどのボールミル、ペイントシェーカー、連続ディスク型ビーズミル、連続アニュラー型ビーズミルなどのビーズミル、サンドミル、ジェットミルなどが挙げられる。また、超音波発生浴中において分散処理を行うことも出来る。   In addition, the dispersion composition of the present invention can be prepared using known stirring means, homogenizing means, and dispersing means. Examples of dispersers that can be adopted include roll mills such as two rolls and three rolls, ball mills such as ball mills and vibration ball mills, paint shakers, continuous disk type bead mills, bead mills such as continuous annular type bead mills, sand mills, and jets. Mill etc. are mentioned. Further, the dispersion treatment can be performed in an ultrasonic wave generation bath.

また、本発明の分散剤は、非水性分散媒中での分散質粒子の分散安定化に対して、公知技術に比べて優れた分散安定化効果を発揮するのみならず、分散質粒子を媒体中から安定に取り出すための保護剤として使用することができる。分散質粒子を媒体中から安定に取り出すための保護剤の機能としては、生成粒子の凝集抑制、容器壁面への吸着抑制及び汚染防止、易再分散性付与、金属粒子の酸化防止、粒子表面の表面改質、機能性表面の劣化防止、溶媒の置換や極性変更時のショック緩和、粉末の流動性改良、粉末の固化防止などが挙げられる。本発明の分散剤は公知の保護剤よりも前記機能に優れ、アルキレンオキシドの付加形態とその付加モル量、疎水基の種類や連結基などを最適選定することにより、公知の保護剤よりも一層広範な分散媒に所望の分散質を分散安定化できる。   Further, the dispersant of the present invention not only exhibits an excellent dispersion stabilization effect compared to known techniques for the dispersion stabilization of dispersoid particles in a non-aqueous dispersion medium, but also disperses the dispersoid particles as a medium. It can be used as a protective agent for taking out from inside stably. Functions of the protective agent for stably taking out the dispersoid particles from the medium include suppression of aggregation of the generated particles, suppression of adsorption to the container wall surface and prevention of contamination, provision of easy redispersibility, oxidation of metal particles, prevention of particle surface Examples include surface modification, prevention of functional surface deterioration, solvent replacement and shock mitigation during polarity change, powder flowability improvement, and powder solidification prevention. The dispersant of the present invention is superior to the known protective agents in terms of the above functions, and is more suitable than the known protective agents by optimally selecting the addition form of alkylene oxide and the addition molar amount thereof, the type of hydrophobic group, the linking group, and the like. A desired dispersoid can be dispersed and stabilized in a wide range of dispersion media.

非水性分散媒として樹脂を用いた本発明の分散体組成物を含有するコーティング組成物または非水性分散媒として溶剤を用いた本発明の分散体組成物と樹脂との混合物を含有するコーティング組成物を塗布する基材としては、例えば、ガラス、樹脂フィルム、ガラスコンポジット、セラミックス、金属・鋼板などを使用することができる。   Coating composition containing the dispersion composition of the present invention using a resin as a non-aqueous dispersion medium or coating composition containing a mixture of the dispersion composition of the present invention and a resin using a solvent as a non-aqueous dispersion medium As a base material on which the coating is applied, for example, glass, resin film, glass composite, ceramics, metal / steel plate and the like can be used.

以下に本発明の実施例および比較例について説明する。なお、以下において、配合量を示す「部」は「重量部」を示し、「%」は「重量%」を示す。言うまでもないが、本発明は下記実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲において適宜変更や修正が可能である。   Examples of the present invention and comparative examples will be described below. In the following, “part” indicating the blending amount indicates “part by weight” and “%” indicates “% by weight”. Needless to say, the present invention is not limited to the following examples, and appropriate changes and modifications can be made without departing from the technical scope of the present invention.

<分散剤の合成>
製造例1(スチレン化フェノール(k=3)エチレンオキシド8モル付加物の合成)
オートクレーブに、スチレン化フェノール(k=3)415g(1モル)、水酸化カリウム1g(0.018モル)を仕込み、均一に混合した。その後、反応系の温度が130℃の条件で、エチレンオキシド352g(8モル)を反応系に滴下した。エチレンオキシドの滴下終了後、この温度で圧力0.1MPaに維持し1時間熟成させて、スチレン化フェノール8EO付加物を得た。
<Synthesis of dispersant>
Production Example 1 (Synthesis of Styrenated Phenol (k = 3) Ethylene Oxide 8 Mole Adduct)
In an autoclave, 415 g (1 mol) of styrenated phenol (k = 3) and 1 g (0.018 mol) of potassium hydroxide were charged and mixed uniformly. Thereafter, 352 g (8 mol) of ethylene oxide was added dropwise to the reaction system under the condition that the temperature of the reaction system was 130 ° C. After completion of the dropwise addition of ethylene oxide, the pressure was maintained at 0.1 MPa at this temperature and aged for 1 hour to obtain a styrenated phenol 8EO adduct.

製造例2((スチレン化フェノール(k=3)エチレンオキシド14モル付加物の合成)
製造例1においてエチレンオキサイドの添加量を616g(14モル)とした以外は製造例1と同様の方法で行い、スチレン化フェノール14EO付加物を得た。
Production Example 2 ((Synthesis of Styrenated Phenol (k = 3) Ethylene Oxide 14 Mole Adduct)
A styrenated phenol 14EO adduct was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the amount of ethylene oxide added in Production Example 1 was changed to 616 g (14 mol).

製造例3(分散剤1の合成)
トルエン溶媒中に、製造例1で得られたスチレン化フェノール(k=3)エチレンオキシド8モル付加物767g(1モル)およびモノクロロ酢酸ナトリウム152g(1.3モル)を反応器にとり、均一になるよう撹拌した。その後、反応系の温度が60℃の条件で、水酸化ナトリウム52gを添加した後、反応系の温度を80℃に昇温させ、3時間熟成させた。熟成後、50℃まで冷却し、50℃の条件で98%硫酸117g(1.2モル)を滴下することにより、白色懸濁溶液を得た。次いで、この白色懸濁溶液を蒸留水で洗浄し、溶媒を減圧留去することにより、実施例1に記載の分散剤1(R:スチレン化フェニル基(k=3)、AO:エチレンオキシド、n:8、X:O、Y:CH)を得た。
Production Example 3 (Synthesis of Dispersant 1)
In a toluene solvent, 767 g (1 mol) of the styrenated phenol (k = 3) ethylene oxide 8 mol adduct obtained in Production Example 1 and 152 g (1.3 mol) of sodium monochloroacetate are placed in a reactor so as to be uniform. Stir. Thereafter, 52 g of sodium hydroxide was added under the condition that the temperature of the reaction system was 60 ° C., and then the temperature of the reaction system was raised to 80 ° C. and aged for 3 hours. After aging, the mixture was cooled to 50 ° C., and 117 g (1.2 mol) of 98% sulfuric acid was added dropwise at 50 ° C. to obtain a white suspension. Subsequently, this white suspension solution was washed with distilled water, and the solvent was distilled off under reduced pressure to thereby disperse the dispersant 1 described in Example 1 (R: styrenated phenyl group (k = 3), AO: ethylene oxide, n : 8, X: O, Y: CH 2 ).

製造例4(実施例2の分散剤の合成)
製造例3において、スチレン化フェノール(k=3)エチレンオキシド8モル付加物に代えて、スチレン化フェノール(k=3)エチレンオキシド14モル付加物1020g(1モル)とした以外は製造例1と同様の方法で行い、実施例2に記載の分散剤(R:スチレン化フェニル(k=3)、AO:エチレンオキシド、n:14、X:O、Y:CH)を得た。
Production Example 4 (Synthesis of dispersant of Example 2)
In Production Example 3, the same procedure as in Production Example 1 except that 1020 g (1 mol) of styrenated phenol (k = 3) ethylene oxide 14 mol adduct was used instead of the 8 mol adduct of styrenated phenol (k = 3). The dispersant described in Example 2 (R: styrenated phenyl (k = 3), AO: ethylene oxide, n: 14, X: O, Y: CH 2 ) was obtained.

製造例5(実施例3の分散剤の合成)
スチレン化フェノール(k=2)エチレンオキシド8モル付加物654g(1モル)およびコハク酸無水物100g(1モル)を120℃で2時間反応させることで実施例3に記載の分散剤(R:スチレン化フェニル基(k=2)、AO:エチレンオキシド、n:8、X:O、Y:COCHCH)を得た。
Production Example 5 (Synthesis of dispersant of Example 3)
The dispersant described in Example 3 (R: styrene) was prepared by reacting 654 g (1 mol) of styrenated phenol (k = 2) ethylene oxide 8 mol adduct and 100 g (1 mol) of succinic anhydride at 120 ° C. for 2 hours. A phenyl group (k = 2), AO: ethylene oxide, n: 8, X: O, Y: COCH 2 CH 2 ) was obtained.

製造例6(実施例4の分散剤の合成)
製造例3において、スチレン化フェノール(k=3)エチレンオキシド8モル付加物に代えて、スチレン化フェノール(k=2)エチレンオキシド8モル付加物654g(1モル)を使用した以外は製造例1と同様の方法で行い、実施例4に記載の分散剤4(R:スチレン化フェニル基(k=2)、AO:エチレンオキシド、n:8、X:O、Y:CH)を得た。
Production Example 6 (Synthesis of dispersant of Example 4)
In Production Example 3, the same procedure as in Production Example 1 except that 654 g (1 mol) of styrenated phenol (k = 2) ethylene oxide 8 mol adduct was used instead of 8 mol adduct of styrenated phenol (k = 3). The dispersion 4 described in Example 4 (R: styrenated phenyl group (k = 2), AO: ethylene oxide, n: 8, X: O, Y: CH 2 ) was obtained.

製造例7(比較例1の分散剤の合成)
製造例3において、原料のEO付加物として、スチレン化フェノール(k=3)エチレンオキシド8モル付加物に代えて、イソトリデシルアルコールエチレンオキシド10モル付加物640g(1モル)を用いた以外は製造例3と同様の方法で行い、比較例3に記載の分散剤(R:イソデシル基、AO:エチレンオキシド、n:10、X:O、Y:CH)を得た。
なお上記で示した各材料およびそれ以外の実施例、比較例で使用した材料はすべて市販の材料を用いた。
Production Example 7 (Synthesis of dispersant of Comparative Example 1)
Production Example 3 Production Example 3 except that 640 g (1 mol) of isotridecyl alcohol ethylene oxide 10-mole adduct was used as the raw material EO adduct instead of styrenated phenol (k = 3) ethylene oxide 8-mole adduct. 3 was performed to obtain a dispersant (R: isodecyl group, AO: ethylene oxide, n: 10, X: O, Y: CH 2 ) described in Comparative Example 3.
Commercially available materials were used for all the materials shown above and the other materials used in the examples and comparative examples.

<酸化ジルコニウムのアクリレートモノマー分散体の作製>
市販の酸化ジルコニウム分散体(堺化学社製の商品名SZR−M、一次粒子径3nm、30重量%のメタノールを含有する分散体)100部に、以下の表1に示す分散剤1.5部と、フェノキシエチルアクリレート(第一工業製薬社製の商品名ニューフロンティアPHE)又は フェニルチオエチルアクリレート(DAELIN Chemical Co.Ltd製、商品名:Electromer HRI−01)又はo−フェニルフェノキシエチルアクリレート28.5部と、3−メトキシ−3−メチルブタノール12部とを添加して混合した後、ロータリーエバポレーターを用いてメタノールを減圧除去し、酸化ジルコニウムのアクリレートモノマー分散体を得た。o−フェニルフェノキシエチルアクリレートについては、市販の材料を用いて分散体を作成した。
<Preparation of Zirconium Oxide Acrylate Monomer Dispersion>
In 100 parts of a commercially available zirconium oxide dispersion (trade name SZR-M manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd., a dispersion containing methanol having a primary particle diameter of 3 nm and 30% by weight), 1.5 parts of a dispersant shown in Table 1 below. And phenoxyethyl acrylate (trade name New Frontier PHE manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) or phenylthioethyl acrylate (product of DAELIN Chemical Co. Ltd, trade name: Electromer HRI-01) or o-phenylphenoxyethyl acrylate 28.5 And 12 parts of 3-methoxy-3-methylbutanol were added and mixed, and then methanol was removed under reduced pressure using a rotary evaporator to obtain an acrylate monomer dispersion of zirconium oxide. For o-phenylphenoxyethyl acrylate, dispersions were made using commercially available materials.

<分散体の特性評価>
a.外観の透明性
酸化ジルコニウムのアクリレートモノマー分散体を透明のガラス容器に入れ、上記ガラス容器の下に、12ポイントで印字したアルファベットを記した紙を置き、その分散体越しにアルファベットを判別できるかどうかにより、分散体の透明性を評価した。評価基準は以下のとおりである。
○:分散体を1cm深さのガラス容器に入れたときに、12ポイントのアルファベット文字がはっきり見える。分散体が透明である。
×:分散体を1cm深さのガラス容器に入れたときに、12ポイントのアルファベット文字がはっきり見えない。分散体に濁りがある。その結果を表1に示した。
<Characteristic evaluation of dispersion>
a. Appearance transparency Whether the acrylate monomer dispersion of zirconium oxide is placed in a transparent glass container, and a paper with an alphabet printed with 12 points is placed under the glass container, and whether the alphabet can be distinguished through the dispersion Thus, the transparency of the dispersion was evaluated. The evaluation criteria are as follows.
○: When the dispersion is placed in a glass container having a depth of 1 cm, 12-point alphabet characters are clearly visible. The dispersion is transparent.
X: When the dispersion is put in a glass container having a depth of 1 cm, 12-point alphabet characters cannot be clearly seen. The dispersion is turbid. The results are shown in Table 1.

b.分散体の粘度評価
分散性が良好であった酸化ジルコニウムのアクリレートモノマー分散体の粘度に関して、E型粘度計(東機産業社製の商品名RE−80R)を用いて25℃で測定を行った。その結果を表1に併せて示した。
b. Evaluation of Viscosity of Dispersion Viscosity of an acrylate monomer dispersion of zirconium oxide having good dispersibility was measured at 25 ° C. using an E-type viscometer (trade name RE-80R manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). . The results are also shown in Table 1.

c.分散体の屈折率評価
分散性が良好であった酸化ジルコニウムのアクリレートモノマー分散体の屈折率に関して、アッベ屈折率計測機(アタゴ社製の商品名NAR−IT)を用いて25℃で測定を行った。その結果を表1に併せて示した。
c. Evaluation of refractive index of the dispersion The refractive index of the acrylate monomer dispersion of zirconium oxide having good dispersibility was measured at 25 ° C. using an Abbe refractometer (trade name NAR-IT manufactured by Atago Co., Ltd.). Went. The results are also shown in Table 1.

Figure 0005727215
Figure 0005727215

表1からわかるように、疎水基に芳香環を含み、末端基がカルボン酸である分散剤を用いた実施例1〜6は、芳香族系のアクリレートモノマーを含む分散質に対し、非常に優れた分散性を示すことがわかる。一方、疎水基に芳香環を含まない比較例1〜3および6の場合、実施例1〜6と同じ分散剤添加量では分散性が悪い結果となった。さらに、疎水基に芳香環を含む場合であっても、末端基がカルボン酸ナトリウム塩である比較例4、または、末端基がアルコールである比較例5の場合、溶媒への分散性が大きく劣る結果となった。このことから、本発明においては、芳香環とともに末端基のカルボン酸が分散性に重要な役割を有していることが分かる。   As can be seen from Table 1, Examples 1 to 6 using a dispersant having an aromatic ring in the hydrophobic group and a terminal group of carboxylic acid are very excellent for a dispersoid containing an aromatic acrylate monomer. As can be seen from FIG. On the other hand, in the case of Comparative Examples 1 to 3 and 6 in which the hydrophobic group does not contain an aromatic ring, dispersibility was poor at the same dispersant addition amount as in Examples 1 to 6. Furthermore, even in the case where the hydrophobic group contains an aromatic ring, in the case of Comparative Example 4 in which the terminal group is a carboxylic acid sodium salt, or in Comparative Example 5 in which the terminal group is an alcohol, the dispersibility in the solvent is greatly inferior. As a result. From this, it can be seen that in the present invention, the carboxylic acid of the terminal group together with the aromatic ring has an important role in dispersibility.

実施例1〜6に示す分散体には、分散剤とアクリレートモノマー種の組み合わせよっては、希釈溶媒を含まない条件にも関わらず、1400〜4000mPa・secと粘度が低いものがある。分散体の粘度が低いと、基材上へコーティングが容易となるため、産業的な価値が高いと言える。
また、実施例1〜6に示す分散体の屈折率は1.6〜1.645であり、それぞれもとのアクリレートモノマー種と比較して向上しており、本発明の分散剤と酸化ジルコニウムを用いた分散体組成物を用いることで、透明性と高屈折率性に優れた分散体組成物、およびコーティング材料を提供することができる。
Some dispersions shown in Examples 1 to 6 have a viscosity as low as 1400 to 4000 mPa · sec, depending on the combination of the dispersant and the acrylate monomer species, regardless of the conditions not including the diluent solvent. When the viscosity of the dispersion is low, coating on the substrate becomes easy, and thus it can be said that the industrial value is high.
In addition, the refractive indexes of the dispersions shown in Examples 1 to 6 are 1.6 to 1.645, which are improved compared to the original acrylate monomer species, respectively, and the dispersant of the present invention and zirconium oxide are used. By using the used dispersion composition, a dispersion composition excellent in transparency and high refractive index and a coating material can be provided.

本発明の分散体組成物は、ハイブリッド材料、表面保護剤、導電性ペースト、導電性インク、センサー、精密分析素子、光メモリ、液晶表示素子、ナノ磁石、熱伝媒体、燃料電池用高機能触媒、有機太陽電池、ナノガラスデバイス、研磨剤、ドラッグキャリヤー、環境触媒、塗料、印刷インキ、インクジェット用インキ、カラーフィルター用レジスト、筆記具用インキ、光学薄膜、粘着剤、反射防止膜、ハードコート膜等の分野で使用できる。本発明の分散剤は前記用途製品及びその製造工程で主体成分となるナノサイズの無機物由来或いは有機物由来の等方性材料及び/又は異方性材料を非水性分散媒中で分散安定化させて、分散媒中における分散質の凝集を抑制し、長期間分散安定化を達成することで所望する製品特性、加工特性、品質安定化、生産性向上を得るために有効である。   The dispersion composition of the present invention includes a hybrid material, a surface protective agent, a conductive paste, a conductive ink, a sensor, a precision analysis element, an optical memory, a liquid crystal display element, a nanomagnet, a heat transfer medium, a high-performance catalyst for a fuel cell, Organic solar cells, nano glass devices, abrasives, drug carriers, environmental catalysts, paints, printing inks, inkjet inks, color filter resists, writing instrument inks, optical thin films, adhesives, antireflection films, hard coat films, etc. Can be used in The dispersant of the present invention stabilizes dispersion of the isotropic material and / or anisotropic material derived from a nano-sized inorganic substance or organic substance, which is a main component in the above-mentioned product and its production process, in a non-aqueous dispersion medium. It is effective for obtaining desired product characteristics, processing characteristics, quality stabilization, and productivity improvement by suppressing dispersoid aggregation in the dispersion medium and achieving long-term dispersion stabilization.

Claims (7)

下記式(1)で示される化合物からなる分散剤。
Figure 0005727215

ただし、式(1)のRは、下記式(2)で示されるスチレン化フェニル基を示し、
Figure 0005727215

式(2)のkは平均値であって、1ないし5の範囲の数値であり、
式(1)のAOは炭素数が1ないし4のオキシアルキレン基を示し、nはアルキレンオキシドの平均付加モル数を示す1ないし30の範囲の数値であり、
式(1)のXはO原子、S原子、−NR1−(R1はH原子又はC原子、H原子、O原子のいずれかから構成される基)のいずれかから構成される連結基であり、
式(1)のYはC、H、O原子のいずれかから構成される連結基である。
A dispersant comprising a compound represented by the following formula (1).
Figure 0005727215

( However, R in formula (1) represents a styrenated phenyl group represented by the following formula (2) ,
Figure 0005727215

K in the formula (2) is an average value and is a numerical value in the range of 1 to 5,
AO in formula (1) represents an oxyalkylene group having 1 to 4 carbon atoms, n is a numerical value in the range of 1 to 30 indicating the average number of added moles of alkylene oxide,
X in the formula (1) is a linking group composed of any one of an O atom, an S atom, and —NR 1 — (R 1 is a group composed of an H atom or a C atom, an H atom, or an O atom). ,
Y in Formula (1) is a linking group composed of any one of C, H, and O atoms. )
式(1)のYは、炭素数が1ないし15のアルキレン基、又は下記式(3)で示される官能基であることを特徴とする請求項1記載の分散剤。
Figure 0005727215

ただし、式(3)のZは、炭素数が1ないし15のアルキレン基、ビニレン基、フェニレン基およびカルボキシル基含有フェニレン基の中から選択されるいずれかである。
The dispersant according to claim 1, wherein Y in the formula (1) is an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms or a functional group represented by the following formula (3).
Figure 0005727215

However, Z in the formula (3) is any selected from an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, a vinylene group, a phenylene group, and a carboxyl group-containing phenylene group.
請求項1または2に記載の分散剤で被覆されるか又は該分散剤を含浸してなる無機物粒子。 Or they are coated with dispersing agents or inorganic particles obtained by impregnating the dispersant according to claim 1 or 2. 請求項1または2に記載の分散剤を用いて無機物粒子を非水性分散媒中に分散してなる分散体組成物。 Claim 1 or 2 dispersion composition obtained by dispersing inorganic particles using a dispersing agent in a non-aqueous dispersing medium according to. 非水性分散媒として樹脂を用いた請求項記載の分散体組成物を含有するコーティング組成物。 The coating composition containing the dispersion composition of Claim 4 using resin as a non-aqueous dispersion medium. 非水性分散媒として溶剤を用いた請求項記載の分散体組成物と樹脂との混合物を含有するコーティング組成物。 The coating composition containing the mixture of the dispersion composition and resin of Claim 4 using a solvent as a non-aqueous dispersion medium. 請求項または記載のコーティング組成物を基材上に塗布した後、反応させることにより得られる部材。 The member obtained by making the coating composition of Claim 5 or 6 apply | coat on a base material, and making it react.
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