JP5762826B2 - Solid particle dispersion and resin composition containing solid particles using polyvinyl acetal / polyester graft copolymer as dispersant - Google Patents
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本発明は、ポリビニルアセタール・ポリエステルグラフト共重合体、これを用いた分散剤、並びにこの分散剤を用いた分散体等に関する。 The present invention relates to a polyvinyl acetal / polyester graft copolymer, a dispersant using the same, a dispersion using the dispersant, and the like.
非水系液体に固体粒子を分散する技術は様々な産業分野で利用されている。例えば、塗料、印刷インキ、複写用トナー、プラスチック、顔料捺染剤、インクジェット記録用インキ、熱転写記録用インキ、カラーフィルター用レジスト、筆記具用インキ等の分野での顔料の分散は重要な基礎技術である。このような分散組成物を製造する際、固体粒子が凝集しやすいという問題点がある。凝集が起こると安定性の低下、最終製品の光沢、着色力、グロスの低下、色分かれなど好ましくない現象を生じることが知られている。従って、このような凝集を防止し、分散性を向上させるため、分散剤が使用される。 Techniques for dispersing solid particles in non-aqueous liquids are used in various industrial fields. For example, pigment dispersion in the fields of paints, printing inks, copying toners, plastics, pigment printing agents, ink jet recording inks, thermal transfer recording inks, color filter resists, writing instrument inks, etc. is an important basic technology. . When manufacturing such a dispersion composition, there exists a problem that a solid particle tends to aggregate. It is known that when agglomeration occurs, undesired phenomena such as a decrease in stability, a gloss of a final product, a coloring power, a decrease in gloss, and a color separation are generated. Therefore, a dispersant is used to prevent such aggregation and improve dispersibility.
従来の非水系分散剤としては、例えば、ポリエステルとポリアミンの反応生成物等が知られている（特許文献１〜３）。具体的には、ヒドロキシステアリン酸縮合物とポリエチレンイミンとの反応生成物や、ポリカプロラクトン系ポリエステル化合物とポリアリルアミンとの反応生成物などが開示されている。それらの分散剤の多くは吸着基としてポリアミンを有するが、アミン骨格を持つと、高温下で黄変を起こすという問題があった。この問題を解決するため、アミン骨格を有しない分散剤の検討がされているが、十分満足できる性能を有するには至っていない。 As conventional non-aqueous dispersants, for example, reaction products of polyester and polyamine are known (Patent Documents 1 to 3). Specifically, a reaction product of a hydroxystearic acid condensate and polyethyleneimine, a reaction product of a polycaprolactone-based polyester compound and polyallylamine, and the like are disclosed. Many of these dispersants have polyamines as adsorbing groups, but if they have an amine skeleton, there is a problem that yellowing occurs at high temperatures. In order to solve this problem, a dispersant having no amine skeleton has been studied, but the performance has not been sufficiently satisfied.
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、各種の非水系液体中に固体粒子を分散させる際、分散液中における固体粒子の凝集を防ぎ、安定な分散液を形成するのに極めて有効であり、かつ耐熱性に優れた分散剤、及びこれを用いた分散性等に優れた分散体等を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and when dispersing solid particles in various non-aqueous liquids, it is extremely effective in preventing aggregation of solid particles in the dispersion and forming a stable dispersion. Another object of the present invention is to provide a dispersant having excellent heat resistance and a dispersion having excellent dispersibility using the dispersant.
本発明の固体粒子分散体は、上記の課題を解決するために、下記一般式（１）〜（３）で表される構成単位をそれぞれ１個以上有し、重量平均分子量が１，０００〜１００，０００であるポリビニルアセタールと、重量平均分子量が１００〜５０，０００であるポリエステルとを反応させて得られ、上記ポリビニルアセタールが有する水酸基の１〜９５モル％が、上記ポリエステルとのエステル交換反応により結合を形成したポリビニルアセタール・ポリエステルグラフト共重合体を含有する分散剤により固体粒子を非水系液体に分散させてなる、塗料組成物又はインキ組成物であるものとする。
In order to solve the above problems, the solid particle dispersion of the present invention has one or more structural units represented by the following general formulas (1) to (3), and has a weight average molecular weight of 1,000 to Obtained by reacting a polyvinyl acetal of 100,000 with a polyester having a weight average molecular weight of 100 to 50,000, 1 to 95 mol% of the hydroxyl groups of the polyvinyl acetal are transesterified with the polyester. It is assumed that the coating composition or ink composition is obtained by dispersing solid particles in a non-aqueous liquid with a dispersant containing a polyvinyl acetal / polyester graft copolymer in which a bond is formed.
但し、Ｒ１は水素原子あるいは炭素数１〜２０の直鎖状若しくは分岐のアルキル基又はアリール基を表し、これらは置換基を有していてもよい。
但し、Ｒ２は水素原子あるいは炭素数１〜２０の直鎖状若しくは分岐のアルキル基又はアリール基を表し、これらは置換基を有していてもよい。 However, R < 2 > represents a hydrogen atom or a C1-C20 linear or branched alkyl group or aryl group, and these may have a substituent.
また、本発明の固体粒子含有樹脂組成物は、上記ポリビニルアセタール・ポリエステルグラフト共重合体を含有する分散剤と、樹脂及び固体粒子とを含有するものとする。 Moreover, the solid particles-containing resin composition of the present invention is a dispersing agent containing the polyvinyl acetal polyester graft copolymer, and those containing a resin and solid particles.
本発明のポリビニルアセタール・ポリエステルグラフト共重合体は、各種の非水系液体中に固体粒子を分散させる際、分散液中における固体粒子の凝集を防ぎ、安定な分散液を形成するのに極めて有効な分散剤となる。本分散剤は、分散性、流動性、保存安定性に優れ、また分散媒との相溶性に優れている。さらに、アミン骨格を有しないため、耐熱性にも優れる。 The polyvinyl acetal / polyester graft copolymer of the present invention is extremely effective in preventing aggregation of solid particles in a dispersion and forming a stable dispersion when dispersing solid particles in various non-aqueous liquids. Become a dispersant. The present dispersant is excellent in dispersibility, fluidity, storage stability, and compatibility with the dispersion medium. Furthermore, since it does not have an amine skeleton, it has excellent heat resistance.
１．ポリビニルアセタール・ポリエステルグラフト共重合体
本発明のポリビニルアセタール・ポリエステルグラフト共重合体は、ポリビニルアセタールとポリエステルとの反応生成物であり、ポリビニルアセタールが有する水酸基の１〜９５モル％が、ポリエステルとのエステル交換反応により結合を形成しているものである。
1. Polyvinyl Acetal / Polyester Graft Copolymer The polyvinyl acetal / polyester graft copolymer of the present invention is a reaction product of polyvinyl acetal and polyester, and 1 to 95 mol% of the hydroxyl group of polyvinyl acetal is an ester with polyester. A bond is formed by an exchange reaction.
本発明で用いるポリビニルアセタールは、下記一般式（１）〜（３）で表される構成単位を有する。
但し、一般式（１）におけるＲ１は水素原子あるいは炭素数１〜２０の直鎖状若しくは分岐のアルキル基又はアリール基を表し、これらは置換基を有していてもよい。置換基の例としては、炭素数１〜２０の直鎖状若しくは分岐のアルキル基又はアリール基、炭素数１〜２０の直鎖状若しくは分岐のアルコキシ基又はアリールオキシ基、ハロゲン原子、アセトキシ基、スルホン酸基、カルボキシル基、ヒドロキシ基、アクリル基、エポキシ基、リン酸エステル基等の窒素原子を含まない官能基が挙げられる。また、耐熱黄変性に影響のない含有量の範囲であれば、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、イミド基、アミド基等の窒素原子を含む官能基も有することができる。
但し、一般式（２）におけるＲ２は水素原子あるいは炭素数１〜２０の直鎖状若しくは分岐のアルキル基又はアリール基を表し、これらは置換基を有していてもよい。置換基の例としては、上記式（１）のＲ１について例示列挙したものと同様のものが挙げられる。 However, in the general formula (2) R 2 represents a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group or aryl group having 1 to 20 carbon atoms, which may have a substituent. Examples of the substituent include the same as those exemplified enumerated for R 1 in the formula (1).
上記ポリビニルアセタールは、ポリビニルアルコールをアルデヒドでアセタール化することによって得られ、使用するアルデヒドの例としては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロパナール、ブタナール、イソブタナール、ペンタナール、ヘキサナール、ヘプタナール、オクタナール、ノナナール、イソノナナール、デカナール、ベンズアルデヒドおよびこれらの混合物が挙げられる。 The polyvinyl acetal is obtained by acetalizing polyvinyl alcohol with an aldehyde. Examples of the aldehyde used include formaldehyde, acetaldehyde, propanal, butanal, isobutanal, pentanal, hexanal, heptanal, octanal, nonanal, isononanal, and decanal. , Benzaldehyde and mixtures thereof.
本発明で使用するポリビニルアセタールの重量平均分子量は１００〜１００，０００であり、好ましくは１，０００〜５０，０００である。その重量平均分子量が１００未満であると分散性が低下する等の性能低下が見られ、１００，０００を超えると分散剤としての使用時に粘度が高くなり、扱いにくくなる。 The weight average molecular weight of the polyvinyl acetal used in the present invention is 100 to 100,000, preferably 1,000 to 50,000. When the weight average molecular weight is less than 100, performance degradation such as a decrease in dispersibility is observed. When the weight average molecular weight exceeds 100,000, the viscosity increases during use as a dispersant, making it difficult to handle.
本発明で使用するポリエステルは、ラクトン化合物の開環重合反応、多価カルボン酸と多価アルコールの重縮合反応、ヒドロキシカルボン酸の重縮合反応などによって得られる。 The polyester used in the present invention is obtained by a ring-opening polymerization reaction of a lactone compound, a polycondensation reaction of a polyvalent carboxylic acid and a polyhydric alcohol, a polycondensation reaction of a hydroxycarboxylic acid, or the like.
上記ラクトン化合物の例としては、ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、β−メチル−δ−バレロラクトン、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、２−メチルカプロラクトン、４−メチルカプロラクトン、ノナノラクトンおよびこれらの混合物が挙げられる。 Examples of the lactone compounds include ε-caprolactone, δ-valerolactone, β-methyl-δ-valerolactone, β-propiolactone, γ-butyrolactone, 2-methylcaprolactone, 4-methylcaprolactone, nonanolactone, and these A mixture is mentioned.
上記ラクトン化合物の開環重合反応は公知の方法で行うことができる。例えば、アルコール又はアミンを有する化合物を開始剤として使用し、ラクトン化合物を開環重合させることができる。 The ring-opening polymerization reaction of the lactone compound can be performed by a known method. For example, a compound having an alcohol or an amine can be used as an initiator, and a lactone compound can be subjected to ring-opening polymerization.
上記開始剤に用いられるアルコールの例としては、メタノール、エタノール、１−プロパノール、イソプロパノール、１−ブタノール、イソブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、１−ペンタノール、イソペンタノール、１−ヘキサノール、シクロヘキサノール、４−メチルペンタノール、１−ヘプタノール、１−オクタノール、イソオクタノール、２−エチルヘキサノール、１−ノナナール、イソノナナール、１−デカノール、１−ドデカノール、１−ミリスチルアルコール、セチルアルコール、１−ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、オレイルアルコール、２−オクチルデカノール、２−オクチルドデカノール、２−ヘキシルデカノール、ベヘニルアルコール等の脂肪族モノアルコール、ベンジルアルコール、フェニルエチルアルコール等の芳香族モノアルコール、アクリル酸−２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル等のヒドロキシル基含有（メタ）アクリル酸エステル、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、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエーテル、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プロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエーテル、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プロピルエーテル、ジ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ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエーテル、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プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノヘキシルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエーテル、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プロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、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プロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノヘキシルエーテル、トリプロピレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノプロピルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノヘキシルエーテル、テトラエチレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエーテル、テトラプロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラプロピレングリコールモノエチルエーテル、テトラプロピレングリコールモノプロピルエーテル、テトラプロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラプロピレングリコールモノヘキシルエーテル、テトラプロピレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエーテル、テトラジエチレングリコールモノメチルエーテル等のアルキレングリコールモノアルキルエーテル、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，１０−デカンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタ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、テトラプロピレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，４−ベンゼンジメタノール、２，２−ビス−（４−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン、１，４−ビス（２−ヒドロキシエチル）ベンゼン、１，６−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ヘキサン等の二価アルコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１,４−ヘキサンジオール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール、マンニトール、ソルビトール等の多価アルコールを挙げることができる。 Examples of alcohols used for the initiator include methanol, ethanol, 1-propanol, isopropanol, 1-butanol, isobutanol, tert-butanol, 1-pentanol, isopentanol, 1-hexanol, cyclohexanol, 4 -Methylpentanol, 1-heptanol, 1-octanol, isooctanol, 2-ethylhexanol, 1-nonanal, isononanal, 1-decanol, 1-dodecanol, 1-myristyl alcohol, cetyl alcohol, 1-stearyl alcohol, isostearyl Aliphatic monoalcohols such as alcohol, oleyl alcohol, 2-octyldecanol, 2-octyldodecanol, 2-hexyldecanol, and behenyl alcohol, benzyl alcohol, phenyl ether Aromatic monoalcohols such as alcohol, hydroxyl group-containing (meth) acrylic esters such as 2-hydroxyethyl acrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono Propyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monohexyl ether , Propylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, die Lenglycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, diethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl Ether, dipropylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monohexyl ether, dipropylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monopropyl ether, triethylene glycol Cole monobutyl ether, triethylene glycol monohexyl ether, triethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol monopropyl ether, tripropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol Monohexyl ether, tripropylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, tetraethylene glycol monoethyl ether, tetraethylene glycol monopropyl ether, tetraethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monohexyl ether, tetraethylene glycol Mono-2- Tylhexyl ether, tetrapropylene glycol monomethyl ether, tetrapropylene glycol monoethyl ether, tetrapropylene glycol monopropyl ether, tetrapropylene glycol monobutyl ether, tetrapropylene glycol monohexyl ether, tetrapropylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, tetradiethylene glycol monomethyl ether Alkylene glycol monoalkyl ether such as ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2-methyl- 1,3-propanediol, 1,6-hexanediol, 1,10-decanediol, diethyleneglycol , Triethylene glycol, tetraethylene glycol, pentaethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetrapropylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4-benzenedimethanol, 2,2-bis- (4 -Hydroxyethoxyphenyl) propane, 1,4-bis (2-hydroxyethyl) benzene, 1,6-bis (2-hydroxyethoxy) hexane and other dihydric alcohols, butanediol, neopentyl glycol, 1,4-hexane Diol, glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, pentaerythritol, ditrimethylolpropane, dipentaerythritol, mannitol, sorbitol, etc. Mention may be made of a polyhydric alcohol.
上記開始剤に用いるアミンの例としては、メチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、メチルエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピルアミン、シクロヘキシルアミン、フェニルアミン、ベンジルアミン、ピロリジン、モルホリン、メチレンジアミン、エチレンジアミン、テトラエチレンジアミン、ヘキサエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジフェニルジアミノメタン、パラフェニレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、エタノールアミン、ジエチレントリアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ピペラジン、トリエチレンテトラミン等が挙げられる。 Examples of amines used for the initiator include methylamine, dimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, methylethylamine, propylamine, dipropylamine, cyclohexylamine, phenylamine, benzylamine, pyrrolidine, morpholine, methylenediamine, and ethylenediamine. , Tetraethylenediamine, hexaethylenediamine, propylenediamine, diphenyldiaminomethane, paraphenylenediamine, hexamethylenediamine, isophoronediamine, ethanolamine, diethylenetriamine, diethylaminopropylamine, piperazine, triethylenetetramine and the like.
ラクトン化合物の開環重合反応は、ラクトン化合物に開始剤と触媒を加え加熱することで進行する。反応温度は１００℃〜２２０℃、好ましくは１４０℃〜２１０℃の範囲で行う。触媒としては、オクチル酸スズ、ジブチルスズオキシド、ジブチルスズラウレート、モノブチルスズヒドロキシブチルオキシド、ジオクチルスズネオデカネート等の有機スズ化合物、酸化第一スズ、塩化第一スズ、等のスズ化合物、テトラブチルチタネート、テトラエチルチタネート、テトラプロピルチタネート等のチタン化合物、その他公知のエステル化触媒が利用できる。触媒の使用量は通常０．１ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍであり、好ましくは１ｐｐｍ〜１００ｐｐｍである。また、着色を防ぐため窒素等の不活性ガス雰囲気下で反応を行うことが好ましい。 The ring-opening polymerization reaction of the lactone compound proceeds by adding an initiator and a catalyst to the lactone compound and heating. The reaction temperature is 100 ° C to 220 ° C, preferably 140 ° C to 210 ° C. Catalysts include organotin compounds such as tin octylate, dibutyltin oxide, dibutyltin laurate, monobutyltin hydroxybutyl oxide, dioctyltin neodecanate, tin compounds such as stannous oxide and stannous chloride, tetrabutyl titanate , Titanium compounds such as tetraethyl titanate and tetrapropyl titanate, and other known esterification catalysts can be used. The usage-amount of a catalyst is 0.1 ppm-1000 ppm normally, Preferably it is 1 ppm-100 ppm. Moreover, it is preferable to react in inert gas atmosphere, such as nitrogen, in order to prevent coloring.
ラクトン化合物の開環重合物としては市販のポリラクトンポリオールを使用してもよい。例えば、ダイセル化学工業（株）製「プラクセル」シリーズを使用することができる。 本発明に使用するポリエステルは、多価カルボン酸と多価アルコールの重縮合反応によっても得ることができる。 Commercially available polylactone polyols may be used as the ring-opening polymer of the lactone compound. For example, “Placcel” series manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. can be used. The polyester used in the present invention can also be obtained by a polycondensation reaction of a polyvalent carboxylic acid and a polyhydric alcohol.
上記多価カルボン酸の例としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸などが挙げられる。 Examples of the polyvalent carboxylic acid include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, maleic acid, fumaric acid, tetrahydrophthalic acid, hexa Examples include hydrophthalic acid, trimellitic acid, and pyromellitic acid.
上記多価アルコールの例としては、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，１０−デカンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタ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、テトラプロピレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，４−ベンゼンジメタノール、２，２−ビス−（４−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン、１，４−ビス（２−ヒドロキシエチル）ベンゼン、１，６−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ヘキサン、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１,４−ヘキサンジオールグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール、マンニトール、ソルビトール等が挙げられる。 Examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, and 2-methyl. -1,3-propanediol, 1,6-hexanediol, 1,10-decanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, pentaethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetrapropylene glycol, 1, 4-cyclohexanedimethanol, 1,4-benzenedimethanol, 2,2-bis- (4-hydroxyethoxyphenyl) propane, 1,4-bis (2-hydroxyethyl) benzene, 1,6-bis (2- Hydroxyethoxy) hexane Examples include butanediol, neopentyl glycol, 1,4-hexanediol glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, pentaerythritol, ditrimethylolpropane, dipentaerythritol, mannitol, sorbitol and the like. It is done.
上記多価カルボン酸と多価アルコールとの重縮合反応は、触媒を加えて加熱することで行うことができる。反応温度は通常１００℃〜２２０℃、好ましくは１４０℃〜２１０℃の範囲である。触媒としては、オクチル酸スズ、ジブチルスズオキシド、ジブチルスズラウレート、モノブチルスズヒドロキシブチルオキシド、ジオクチルスズネオデカネート等の有機スズ化合物、酸化第一スズ、塩化第一スズ等のスズ化合物、テトラブチルチタネート、テトラエチルチタネート、テトラプロピルチタネート等のチタン化合物、その他公知のエステル化触媒が利用できる。触媒の使用量は通常０．１ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍ、好ましくは１ｐｐｍ〜１００ｐｐｍである。また、着色を防ぐため窒素等の不活性ガス雰囲気下で反応を行うことが好ましい。 The polycondensation reaction between the polyvalent carboxylic acid and the polyhydric alcohol can be performed by adding a catalyst and heating. The reaction temperature is usually in the range of 100 ° C to 220 ° C, preferably 140 ° C to 210 ° C. As the catalyst, tin octylate, dibutyltin oxide, dibutyltin laurate, monobutyltin hydroxybutyl oxide, organic tin compounds such as dioctyltin neodecanate, stannous oxide, tin compounds such as stannous chloride, tetrabutyl titanate, Titanium compounds such as tetraethyl titanate and tetrapropyl titanate, and other known esterification catalysts can be used. The amount of catalyst used is usually 0.1 ppm to 1000 ppm, preferably 1 ppm to 100 ppm. Moreover, it is preferable to react in inert gas atmosphere, such as nitrogen, in order to prevent coloring.
本発明に使用するポリエステルは、ヒドロキシカルボン酸の重縮合反応によっても得ることができる。 The polyester used in the present invention can also be obtained by polycondensation reaction of hydroxycarboxylic acid.
上記ヒドロキシカルボン酸としては、脂肪族、芳香族、不飽和のヒドロキシカルボン酸を使用することができる。例としては、リシノレイン酸、リシノール酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、ひまし油脂肪酸、水添ひまし油脂肪酸、δ−ヒドロキシ吉草酸、乳酸、グリコール酸、ヒドロキシイソフタル酸、ヒドロキシピバリン酸、４−ヒドロキシイソフタル酸サリチル酸、１１−オキシヘキサドデカン酸、２−オキシドデカン酸、２，２−ジメチロールプロピオン酸、２，２−ジメチロール酪酸、２，２−ジメチロール吉草酸、２，２−ジメチロールペンタン酸、リンゴ酸、酒石酸、グルコン酸、４，４−ビス（ヒドロキシフェニル）酪酸、グルクロン酸、３−ヒドロキシブタン酸およびこれらの混合物が挙げられる。 As the hydroxycarboxylic acid, aliphatic, aromatic or unsaturated hydroxycarboxylic acid can be used. Examples include ricinoleic acid, ricinoleic acid, 12-hydroxystearic acid, castor oil fatty acid, hydrogenated castor oil fatty acid, δ-hydroxyvaleric acid, lactic acid, glycolic acid, hydroxyisophthalic acid, hydroxypivalic acid, 4-hydroxyisophthalic acid salicylic acid, 11-oxyhexadodecanoic acid, 2-oxidedecanoic acid, 2,2-dimethylolpropionic acid, 2,2-dimethylolbutyric acid, 2,2-dimethylolvaleric acid, 2,2-dimethylolpentanoic acid, malic acid, tartaric acid , Gluconic acid, 4,4-bis (hydroxyphenyl) butyric acid, glucuronic acid, 3-hydroxybutanoic acid and mixtures thereof.
上記ヒドロキシカルボン酸の重縮合は、触媒を加えて加熱することで行うことができる。反応温度は、通常１００℃〜２２０℃、好ましくは１４０℃〜２１０℃の範囲である。触媒としては、オクチル酸スズ、ジブチルスズオキシド、ジブチルスズラウレート、モノブチルスズヒドロキシブチルオキシド、ジオクチルスズネオデカネート等の有機スズ化合物、酸化第一スズ、塩化第一スズ等のスズ化合物、テトラブチルチタネート、テトラエチルチタネート、テトラプロピルチタネート等のチタン化合物、その他公知のエステル化触媒が利用できる。触媒の使用量は通常０．１ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍ、好ましくは１ｐｐｍ〜１００ｐｐｍである。また、着色を防ぐため、窒素等の不活性ガス雰囲気下で反応を行うことが好ましい。 The polycondensation of the hydroxycarboxylic acid can be performed by adding a catalyst and heating. The reaction temperature is usually in the range of 100 ° C to 220 ° C, preferably 140 ° C to 210 ° C. As the catalyst, tin octylate, dibutyltin oxide, dibutyltin laurate, monobutyltin hydroxybutyl oxide, organic tin compounds such as dioctyltin neodecanate, stannous oxide, tin compounds such as stannous chloride, tetrabutyl titanate, Titanium compounds such as tetraethyl titanate and tetrapropyl titanate, and other known esterification catalysts can be used. The amount of catalyst used is usually 0.1 ppm to 1000 ppm, preferably 1 ppm to 100 ppm. Moreover, in order to prevent coloring, it is preferable to react in inert gas atmosphere, such as nitrogen.
本発明で使用するポリエステルの重量平均分子量は１００〜５０，０００であり、好ましくは１，０００〜１０，０００の範囲である。その重量平均分子量が１００未満であると分散性が低下する等の性能低下が見られ、５０，０００を超えると分散剤としての使用時に粘度が高くなり、扱いにくくなる。 The weight average molecular weight of the polyester used in the present invention is 100 to 50,000, preferably 1,000 to 10,000. When the weight average molecular weight is less than 100, a performance deterioration such as a decrease in dispersibility is observed. When the weight average molecular weight exceeds 50,000, the viscosity becomes high when used as a dispersant, making it difficult to handle.
本発明のポリビニルアセタール・ポリエステルグラフト共重合体は、上記ポリビニルアセタールと、上記ポリエステルとのエステル交換反応により得ることが出来る。 The polyvinyl acetal / polyester graft copolymer of the present invention can be obtained by a transesterification reaction between the polyvinyl acetal and the polyester.
上記エステル交換反応は公知の方法に従って行うことができる。反応温度は通常８０℃〜２８０℃、好ましくは１４０℃〜２５０℃であり、通常０．５〜１２時間、好ましくは４〜８時間反応を行い、触媒を使用してもよい。触媒の例としては、オクチル酸スズ、ジブチルスズオキシド、ジブチルスズラウレート、モノブチルスズヒドロキシブチルオキシド、ジオクチルスズネオデカネート等の有機スズ化合物、酸化第一スズ、塩化第一スズ等のスズ化合物、テトラブチルチタネート、テトラエチルチタネート、テトラプロピルチタネート等のチタン化合物、リン酸、ホウ酸、硫酸、ｐ−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等のプロトン酸、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、ナトリウムメトキシド等のアルカリ金属等が挙げられる。また、着色を防ぐため、窒素等の不活性ガス雰囲気下で反応を行うことが好ましい。 The transesterification reaction can be performed according to a known method. The reaction temperature is usually 80 ° C. to 280 ° C., preferably 140 ° C. to 250 ° C., and the reaction is usually carried out for 0.5 to 12 hours, preferably 4 to 8 hours, and a catalyst may be used. Examples of the catalyst include tin compounds such as tin octylate, dibutyltin oxide, dibutyltin laurate, monobutyltin hydroxybutyl oxide, dioctyltin neodecanate, tin compounds such as stannous oxide and stannous chloride, tetrabutyl Titanium compounds such as titanate, tetraethyl titanate, tetrapropyl titanate, etc. Protonic acids such as phosphoric acid, boric acid, sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, alkali metals such as potassium hydroxide, sodium hydroxide, sodium methoxide Etc. Moreover, in order to prevent coloring, it is preferable to react in inert gas atmosphere, such as nitrogen.
上記ポリビニルアセタールとポリエステルとを反応させると、ポリビニルアセタールが有する水酸基の一部がポリエステルとエステル交換することによりグラフト結合を形成する。ポリビニルアセタールが有する水酸基は、１〜９５モル％の範囲でポリエステルとグラフト結合を形成する。好ましくは、この水酸基の２〜５０モル％がポリエステルとグラフト結合を形成したものとする。いずれの場合も未反応のポリエステルが残存していても良い。 When the polyvinyl acetal and the polyester are reacted, a part of the hydroxyl group of the polyvinyl acetal is transesterified with the polyester to form a graft bond. The hydroxyl group which polyvinyl acetal has forms a graft bond with polyester in 1-95 mol% of range. Preferably, 2 to 50 mol% of the hydroxyl groups form a graft bond with the polyester. In any case, unreacted polyester may remain.
本発明のポリビニルアセタール・ポリエステルグラフト共重合体は、分散剤としての使用を考慮すると、重量平均分子量が５，０００〜５００，０００であることが好ましい。２．分散剤としての使用
上記した本発明のポリビニルアセタール・ポリエステルグラフト共重合体は、分散剤として好適に使用することができ、無機および有機の双方の固体粒子に対して有効である。具体的には、塗料、印刷インキ、複写用トナー、プラスチック、顔料捺染剤、インクジェット記録用インキ、熱転写記録用インキ、カラーフィルター用レジスト、筆記具用インキ等の各分野で通常用いられる分散媒体中に、高濃度かつ低粘度で安定に固体粒子を分散させることができる。
The polyvinyl acetal / polyester graft copolymer of the present invention preferably has a weight average molecular weight of 5,000 to 500,000 in consideration of use as a dispersant. 2. Use as a Dispersant The above-described polyvinyl acetal / polyester graft copolymer of the present invention can be suitably used as a dispersant and is effective for both inorganic and organic solid particles. Specifically, in dispersion media commonly used in various fields such as paint, printing ink, copying toner, plastic, pigment printing agent, ink jet recording ink, thermal transfer recording ink, color filter resist, writing tool ink, etc. The solid particles can be stably dispersed at a high concentration and a low viscosity.
本発明のポリビニルアセタール・ポリエステルグラフト共重合体により分散される固体粒子は特に限定されないが、無機粒子の例としては、カオリン、ケイ酸アルミニウム、クレー、タルク、マイカ、ケイ酸カルシウム、ベントナイト、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、ドロマイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸アルミニウム、ジルコニア、マグネシア、アルミナ、三酸化アンチモン、酸化チタン、珪藻土、酸化鉄、酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、水酸化鉄、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、チタン酸バリウム、カーボンブラック、黒鉛、鉄粉、銀粉、アルミ粉、銅粉、ニッケル粉、金粉等が挙げられる。有機粒子の例としては、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、澱粉、ポリエチレン樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ乳酸、固体パラフィン等が挙げられる。 Solid particles dispersed by the polyvinyl acetal / polyester graft copolymer of the present invention are not particularly limited. Examples of inorganic particles include kaolin, aluminum silicate, clay, talc, mica, calcium silicate, bentonite, and silicic acid. Magnesium, asbestos, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium carbonate, dolomite, calcium sulfate, barium sulfate, aluminum sulfate, zirconia, magnesia, alumina, antimony trioxide, titanium oxide, diatomaceous earth, iron oxide, zinc oxide, aluminum hydroxide, water Examples thereof include iron oxide, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, barium titanate, carbon black, graphite, iron powder, silver powder, aluminum powder, copper powder, nickel powder, and gold powder. Examples of organic particles include azo, diazo, condensed azo, thioindigo, indanthrone, quinacridone, anthraquinone, benzimidazolone, perylene, phthalocyanine, anthrapyridine, dioxazine, etc. Organic pigment, starch, polyethylene resin, urethane resin, melamine resin, polystyrene resin, polylactic acid, solid paraffin and the like can be mentioned.
分散媒としては、トルエン、キシレンなどの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、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ブチルエーテル、ブチルエチルエーテル、ジグライムなどのエーテル系溶媒、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、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル系溶剤、メチルアルコール、エチルアルコール、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、ｔ−ブチルアルコール、アミルアルコール、ｎ−ヘキシルアルコール、ｎ−ヘプチルアルコール、２−エチルヘキシルアルコール、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール、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、ｐ−ｔ−ブチルベンジルアルコールなどのアルコール系溶媒、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、エチレングリコールモノブチルエーテル、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ブチルエーテルなどのアルキレングリコールのモノエーテル系溶剤の他、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等が挙げられ、これらを単独で、または２種以上を混合して適宜使用することができる。 Examples of the dispersion medium include aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, hydrocarbon solvents such as n-hexane, cyclohexane and n-heptane, halogenated hydrocarbon solvents such as methylene chloride, chloroform and dichloroethane, dioxane, Ether solvents such as tetrahydrofuran, butyl ether, butyl ethyl ether and diglyme, ketone solvents such as methyl isobutyl ketone, cyclohexanone and isophorone, ester systems such as ethyl acetate, butyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate Solvent, methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, t-butyl alcohol, Alcohol solvents such as mil alcohol, n-hexyl alcohol, n-heptyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, lauryl alcohol, stearyl alcohol, cyclopentanol, cyclohexanol, benzyl alcohol, pt-butylbenzyl alcohol, ethylene glycol monomethyl Alkylene glycol monoether solvents such as ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, and amide solvents such as dimethylacetamide and dimethylformamide These may be used alone or in admixture of two or more. Can.
本発明のポリビニルアセタール・ポリエステルグラフト共重合体を分散剤として使用する場合、その使用量は、通常は固体粒子に対して１〜３００重量％程度である。 When the polyvinyl acetal / polyester graft copolymer of the present invention is used as a dispersant, the amount used is usually about 1 to 300% by weight based on the solid particles.
分散方法は特に限定されず、ボールミル、ビーズミル、サンドミル等の粉砕機を用いる公知の方法で分散することができる。 The dispersion method is not particularly limited, and the dispersion can be performed by a known method using a pulverizer such as a ball mill, a bead mill, or a sand mill.
また、本発明の分散剤を用い、固体粒子、樹脂を含有し、さらに必要に応じて溶剤等を含有する、固体粒子含有樹脂組成物を調製することができる。この固体粒子含有樹脂組成物は、例えば塗料組成物又はインキ組成物等に使用することができる。固体粒子含有樹脂組成物に含有される樹脂としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、塩化ビニル、ポリエチレン樹脂等、広範囲の樹脂が挙げられるが、これらに限定されない。 Moreover, the solid particle containing resin composition which contains a solid particle and resin using the dispersing agent of this invention, and also contains a solvent etc. as needed can be prepared. This solid particle-containing resin composition can be used in, for example, a coating composition or an ink composition. The resin contained in the solid particle-containing resin composition includes acrylic resin, urethane resin, epoxy resin, polyester resin, alkyd resin, silicone resin, fluororesin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, polyamide resin, phenol resin, A wide range of resins, such as vinyl chloride and polyethylene resins, can be mentioned, but not limited to these.
固体粒子含有樹脂組成物の製造方法としては、本発明の分散剤と固体粒子、樹脂、溶剤、その他添加剤などと混練して直接固体粒子含有樹脂組成物を調整することもできるが、分散剤、固体粒子、分散媒を混練して固体粒子分散体を作った後に、これに樹脂を添加して固体粒子含有樹脂組成物とすることもできる。 As a method for producing the solid particle-containing resin composition, the dispersant of the present invention can be directly kneaded with the solid particles, resin, solvent, other additives, etc., and the solid particle-containing resin composition can be directly prepared. Alternatively, after solid particles and a dispersion medium are kneaded to form a solid particle dispersion, a resin may be added thereto to obtain a solid particle-containing resin composition.
また、本発明の分散剤と固体粒子、モノマー又は反応性基を有するオリゴマーを混練して分散させた後、これを重合して固体粒子含有樹脂組成物を作製することもできる。 Moreover, after knead | mixing and disperse | distributing the dispersing agent of this invention, and the oligomer which has a solid particle, a monomer, or a reactive group, this can also be polymerized and a solid particle containing resin composition can also be produced.
さらに、本発明の分散剤により固体粒子の表面処理を行うことができる。処理方法としてはヘンシェルミキサー、ボールミル、アトマイザーコロイドミル、バンバリミキサー等を用いて固体粒子を攪拌しながら分散剤を添加して混合する乾式法、溶剤中で処理した後溶剤を除去する湿式法を用いることができる。このように本発明の分散剤で表面処理を行うことにより、固体粒子の分散性を向上させ、凝集を防止することができる。 Furthermore, the surface treatment of solid particles can be performed with the dispersant of the present invention. As a treatment method, a dry method in which a dispersant is added and mixed while stirring solid particles using a Henschel mixer, a ball mill, an atomizer colloid mill, a Banbury mixer, etc., or a wet method in which the solvent is removed after treatment in a solvent is used. be able to. Thus, by performing the surface treatment with the dispersant of the present invention, the dispersibility of the solid particles can be improved and aggregation can be prevented.
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下の記載中、「部」は「重量部」を表し、「％」は「重量％」を表す。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to a following example. In the following description, “part” represents “part by weight” and “%” represents “% by weight”.
１．ポリビニルアセタール・ポリエステルグラフト共重合体の製造及び評価
［製造例１：ポリエステルの合成］
窒素導入管、温度計、還流管を取り付けた反応容器に、メタノール１０．０部、ε−カプロラクトン８００．０部、テトラブチルチタネート０．１部を仕込み、窒素雰囲気下で１６０℃まで４時間かけて昇温し、残存するε−カプロラクトンが１％以下になるまで１６０℃で加熱を行った。反応生成物は黄色固体で、重量平均分子量は３１００であった。
1. Production and Evaluation of Polyvinyl Acetal / Polyester Graft Copolymer [Production Example 1: Synthesis of Polyester]
A reaction vessel equipped with a nitrogen inlet tube, a thermometer, and a reflux tube was charged with 10.0 parts of methanol, 800.0 parts of ε-caprolactone, and 0.1 part of tetrabutyl titanate, and the temperature was increased to 160 ° C. for 4 hours under a nitrogen atmosphere. And heated at 160 ° C. until the remaining ε-caprolactone was 1% or less. The reaction product was a yellow solid, and the weight average molecular weight was 3100.
［製造例２：ポリエステルの合成］
窒素導入管、温度計、還流管を取り付けた反応容器に、ジエチレングリコール５０．０部、ε−カプロラクトン８００．０部、テトラブチルチタネート０．１部を仕込み、窒素雰囲気下で１６０℃まで４時間かけて昇温し、残存するε−カプロラクトンが１％以下になるまで１６０℃で加熱を行った。反応生成物は黄色固体で、重量平均分子量は２０００であった。
[Production Example 2: Synthesis of polyester]
A reaction vessel equipped with a nitrogen introduction tube, a thermometer, and a reflux tube was charged with 50.0 parts of diethylene glycol, 800.0 parts of ε-caprolactone, and 0.1 part of tetrabutyl titanate, and the temperature was increased to 160 ° C. for 4 hours under a nitrogen atmosphere. And heated at 160 ° C. until the remaining ε-caprolactone was 1% or less. The reaction product was a yellow solid and the weight average molecular weight was 2000.
［製造例３：ポリエステルの合成］
窒素導入管、温度計、還流管を取り付けた反応容器に、ジエチレングリコール１０．０部、ε−カプロラクトン８００．０部、テトラブチルチタネート０．１部を仕込み、窒素雰囲気下で１６０℃まで４時間かけて昇温し、残存するε−カプロラクトンが１％以下になるまで１６０℃で加熱を行った。反応生成物は黄色固体で、重量平均分子量は８，５００であった。
[Production Example 3: Synthesis of polyester]
A reaction vessel equipped with a nitrogen introduction tube, a thermometer, and a reflux tube was charged with 10.0 parts of diethylene glycol, 800.0 parts of ε-caprolactone, and 0.1 part of tetrabutyl titanate, and the temperature was increased to 160 ° C. for 4 hours under a nitrogen atmosphere. And heated at 160 ° C. until the remaining ε-caprolactone was 1% or less. The reaction product was a yellow solid, and the weight average molecular weight was 8,500.
［製造例４：ポリエステルの合成］
窒素導入管、温度計、還流管を取り付けた反応容器に、2−ヒドロキシエチルメタクリレート１００．０部、ε−カプロラクトン８００．０部、テトラブチルチタネート０．０５部を仕込み、窒素雰囲気下で１６０℃まで４時間かけて昇温し、残存するε−カプロラクトンが１％以下になるまで１６０℃で加熱を行った。反応生成物は黄色固体で、重量平均分子量は１，２００であった。
[Production Example 4: Synthesis of polyester]
A reaction vessel equipped with a nitrogen introduction tube, a thermometer, and a reflux tube was charged with 100.0 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 800.0 parts of ε-caprolactone, and 0.05 parts of tetrabutyl titanate, and 160 ° C. in a nitrogen atmosphere. Until the remaining ε-caprolactone was 1% or less. The reaction product was a yellow solid, and the weight average molecular weight was 1,200.
［製造例５：ポリエステルの合成］
窒素導入管、温度計、還流管、水分離器を取り付けた反応容器に、１，６−ヘキサンジオール４００．０部、アジピン酸４３６．０部、テトラブチルチタネート０．０５部を仕込み、窒素雰囲気下で１６０℃まで４時間かけて昇温し、酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇになるまで１６０℃で加熱を行った。反応生成物は黄色固体で、重量平均分子量は４，２００であった。
[Production Example 5: Synthesis of polyester]
A reaction vessel equipped with a nitrogen introduction tube, a thermometer, a reflux tube, and a water separator was charged with 400.0 parts of 1,6-hexanediol, 436.0 parts of adipic acid, and 0.05 parts of tetrabutyl titanate, and a nitrogen atmosphere The temperature was raised to 160 ° C. over 4 hours, and heating was performed at 160 ° C. until the acid value reached 1 mgKOH / g. The reaction product was a yellow solid, and the weight average molecular weight was 4,200.
［製造例６：ポリエステルの合成］
窒素導入管、温度計、還流管、水分離器を取り付けた反応容器に、１２−ヒドロキシステアリン酸８００．０部、テトラブチルチタネート０．０５部を仕込み、窒素雰囲気下で１６０℃まで４時間かけて昇温し、酸価が ３１ｍｇＫＯＨ／ｇになるまで１６０℃で加熱を行った。反応生成物は黄色固体で、重量平均分子量は１，８００であった。
[Production Example 6: Synthesis of polyester]
A reaction vessel equipped with a nitrogen inlet tube, thermometer, reflux tube, and water separator was charged with 800.0 parts of 12-hydroxystearic acid and 0.05 parts of tetrabutyl titanate and heated to 160 ° C. for 4 hours under a nitrogen atmosphere. And heated at 160 ° C. until the acid value reached 31 mg KOH / g. The reaction product was a yellow solid, and the weight average molecular weight was 1,800.
［製造例７：ポリエステルの合成］
窒素導入管、温度計、還流管、水分離器を取り付けた反応容器に、３−メチル−１，５−ペンタンジオール１００．０部、アジピン酸１０９．０部、ε−カプロラクトン３５９．０部、テトラブチルチタネート０．０５部を仕込み、窒素雰囲気下で１６０℃まで４時間かけて昇温し、酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇになるまで１６０℃で加熱を行った。反応生成物は黄色固体で、重量平均分子量は１２，５００であった。
[Production Example 7: Synthesis of polyester]
In a reaction vessel equipped with a nitrogen introduction tube, a thermometer, a reflux tube, and a water separator, 100.0 parts of 3-methyl-1,5-pentanediol, 109.0 parts of adipic acid, 359.0 parts of ε-caprolactone, 0.05 part of tetrabutyl titanate was charged, heated to 160 ° C. over 4 hours under a nitrogen atmosphere, and heated at 160 ° C. until the acid value reached 1 mgKOH / g. The reaction product was a yellow solid, and the weight average molecular weight was 12,500.
［製造例８：ポリビニルアセタール・ポリエステルグラフト共重合体］
窒素導入管、温度計、還流管を取り付けた反応容器に、ポリビニルブチラール（商品名「エスレックＢＬ−１」平均分子量約１９，０００、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）４９．７部、製造例１で得られたポリエステル５０．３部（４モル％／対水酸基）、テトラブチルチタネート０．０５部を仕込み、窒素雰囲気下で２００℃まで昇温し、６時間加熱を行った。反応生成物は黄色粘調液体で、重量平均分子量は６７，５００、ポリエステルの導入率は６５．２％であった。分子量の測定及びポリエステル導入率の測定は下記方法に従った。
[Production Example 8: Polyvinyl acetal / polyester graft copolymer]
In a reaction vessel equipped with a nitrogen introduction tube, a thermometer, and a reflux tube, polyvinyl butyral (trade name “ESREC BL-1” average molecular weight of about 19,000, hydroxyl group of about 36 mol%, acetyl group of 3 mol% or less, butyralization degree 63 ± 3 mol%, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) 49.7 parts, 50.3 parts of the polyester obtained in Production Example 1 (4 mol% / hydroxyl group), 0.05 parts of tetrabutyl titanate were charged, and nitrogen was added. The temperature was raised to 200 ° C. in an atmosphere and heating was performed for 6 hours. The reaction product was a yellow viscous liquid, the weight average molecular weight was 67,500, and the introduction rate of the polyester was 65.2%. The molecular weight and polyester introduction rate were measured according to the following methods.
［製造例９〜２８：ポリビニルアセタール・ポリエステルグラフト共重合体］
下記表１に示す配合および反応条件に従い、製造例８と同様にしてポリビニルブチラール・ポリエステルグラフトポリマーを製造し、分子量の測定及びポリエステル導入率の測定を行った。
[Production Examples 9 to 28: Polyvinyl acetal / polyester graft copolymer]
According to the formulation and reaction conditions shown in Table 1 below, a polyvinyl butyral / polyester graft polymer was produced in the same manner as in Production Example 8, and the molecular weight and the polyester introduction rate were measured.
［比較製造例１：ポリエチレンイミン・ポリエステルグラフト共重合体］
窒素導入管、温度計、還流管、検水管を取り付けた反応容器に、ポリエチレンイミン（商品名「Ｌｕｐａｓｏｌ ＰＲ８５１５」、重量平均分子量２０００）８．１部、製造例１のポリエステル９１．９部、テトラブチルチタネート０．０５部を仕込み、窒素雰囲気下で２００℃まで昇温し、６時間加熱を行った。
[Comparative Production Example 1: Polyethyleneimine / polyester graft copolymer]
Polyethyleneimine (trade name “Lupasol PR8515”, weight average molecular weight 2000) 8.1 parts in a reaction vessel equipped with a nitrogen introduction tube, a thermometer, a reflux tube, and a test tube, 91.9 parts of polyester of Production Example 1, tetra 0.05 part of butyl titanate was charged, heated to 200 ° C. under a nitrogen atmosphere, and heated for 6 hours.
反応生成物は茶褐色固体で、アミン価は４５．５ｍｇＫＯＨ／ｇであった。 The reaction product was a brown solid, and the amine value was 45.5 mgKOH / g.
＜ポリビニルアセタール・ポリエステルグラフト共重合体の分子量の測定＞
ポリビニルアセタール・ポリエステルグラフト共重合体の平均分子量は、テトラヒドロフランを溶媒に用いて、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定した。
<Measurement of molecular weight of polyvinyl acetal / polyester graft copolymer>
The average molecular weight of the polyvinyl acetal / polyester graft copolymer was measured by gel permeation chromatography (GPC) using tetrahydrofuran as a solvent.
＜ポリエステル導入率の測定＞
ポリビニルアセタール・ポリエステルグラフト共重合体のポリエステル導入率はＧＰＣの測定結果より、下記式により求めた。
The polyester introduction rate of the polyvinyl acetal / polyester graft copolymer was determined from the GPC measurement result according to the following formula.
なお、表１における製造例１５で使用したポリビニルアセタール及び製造例２４〜２７で使用したポリエステルの詳細は以下の通りである。 The details of the polyvinyl acetal used in Production Example 15 and the polyesters used in Production Examples 24-27 in Table 1 are as follows.
※１：商品名「エスレックＢＸ−Ｌ」積水化学工業株式会社製、ポリビニルアセタール、平均分子量約２００００、水酸基３７±３モル％、アセチル基３モル％以下、アセタール化度約６１モル％
※２：商品名「プラクセルＨ１Ｐ」ダイセル化学工業株式会社製、ポリカプロラクトン、分子量１０，０００
※３：商品名「プラクセル２４０」ダイセル化学工業株式会社製、ポリカプロラクトンジオール、分子量４，０００
※４：商品名「プラクセル２３０」ダイセル化学工業株式会社製、ポリカプロラクトンジオール、分子量３，０００
＜耐熱性試験＞
上記製造例８〜２８で得られたポリビニルアセタール・ポリエステルグラフト共重合体、及び比較製造例１で得られたポリエチレンイミン・ポリエステルグラフト共重合体等の耐熱性試験を以下の通り行った。結果を表２に示す。
* 1: Trade name “ESREC BX-L” manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., polyvinyl acetal, average molecular weight of about 20000, hydroxyl group 37 ± 3 mol%, acetyl group 3 mol% or less, degree of acetalization about 61 mol%
* 2: Trade name “Placcel H1P” manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., polycaprolactone, molecular weight 10,000
* 3: Product name “Placcel 240” manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., polycaprolactone diol, molecular weight 4,000
* 4: Trade name “Placcel 230” manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., polycaprolactone diol, molecular weight 3,000
<Heat resistance test>
The heat resistance tests of the polyvinyl acetal / polyester graft copolymer obtained in Production Examples 8 to 28 and the polyethyleneimine / polyester graft copolymer obtained in Comparative Production Example 1 were performed as follows. The results are shown in Table 2.
色差：分散剤０．５ｍｇを塩化メチレン２０ｍＬに溶解し、シリカゲル１０ｇと混合し、室温で乾燥させた。得られたシリカゲルの半量を２００℃で１時間加熱処理を行い、処理前後の色差を測定した。 Color difference: 0.5 mg of the dispersant was dissolved in 20 mL of methylene chloride, mixed with 10 g of silica gel, and dried at room temperature. Half of the obtained silica gel was heat-treated at 200 ° C. for 1 hour, and the color difference before and after the treatment was measured.
耐熱性：色差に基づき、以下の基準により判定した。
○：色差（ΔＥ）０〜５、△：色差（ΔＥ）５〜１０、×：色差（ΔＥ）１０以上
Heat resistance: Judged according to the following criteria based on the color difference.
○: Color difference (ΔE) 0 to 5, Δ: Color difference (ΔE) 5 to 10, X: Color difference (ΔE) 10 or more
なお、比較製造例１のもの以外で比較対象とした分散剤の詳細は以下の通りである。 The details of the dispersants used for comparison other than those of Comparative Production Example 1 are as follows.
※１：商品名「アジスパーＰＢ−８２２」、味の素ファインテクノ株式会社製、高分子系顔料分散剤、アミン価１７ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価１４ｍｇＫＯＨ／ｇ
※２：商品名「エスレックＢＬ−１」、積水化学工業株式会社製、ポリビニルブチラール、重量平均分子量約１９０００、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％
* 1: Product name “Azisper PB-822”, manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd., polymer pigment dispersant, amine value 17 mgKOH / g, acid value 14 mgKOH / g
* 2: Trade name “ESREC BL-1”, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., polyvinyl butyral, weight average molecular weight of about 19000, hydroxyl group of about 36 mol%, acetyl group of 3 mol% or less, butyralization degree of 63 ± 3 mol%
２．分散体の調製及び評価
上記製造例により得られたポリビニルアセタール・ポリエステルグラフトポリマー、比較対象の分散剤を表３に示した分散媒に溶解し、表３に示した固体粒子、直径０．３ｍｍのジルコニアビーズ（規格品）をそれぞれ加え、ペイントシェーカーを用いて４時間分散した。
2. Preparation and Evaluation of Dispersion The polyvinyl acetal / polyester graft polymer obtained by the above production example and the dispersant for comparison were dissolved in the dispersion medium shown in Table 3, and the solid particles shown in Table 3 having a diameter of 0.3 mm were obtained. Each zirconia bead (standard product) was added and dispersed for 4 hours using a paint shaker.
＜分散性評価＞
上記分散終了直後に、分散性を目視にて観察し、以下の基準で評価した。結果を表３に示す。
◎：すべての粉末が液中に分散し、まったく底部に沈澱が発生していない。
○：ほとんどの粉末が液中に分散しているが、わずかに底部に沈澱が発生する。
△：半分程度の粉末が液中に沈澱する。
×：ほとんどの粉末が底部に沈澱する。
<Dispersibility evaluation>
Immediately after completion of the dispersion, the dispersibility was visually observed and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 3.
(Double-circle): All powder disperse | distributes in a liquid and precipitation does not generate | occur | produce at the bottom part at all.
○: Most of the powder is dispersed in the liquid, but precipitation occurs slightly at the bottom.
Δ: About half of the powder is precipitated in the liquid.
X: Most powders settle to the bottom.
＜塗膜状態試験＞
分散試験後の分散体１０．０部にアクリル樹脂（商品名「アクリペットＭＤ」、三菱レイヨン製）を０．４部添加し、攪拌して溶解させた。得られた混合液をガラス基板に平均膜厚が１．８μｍになるようにスピンコートし、１２０℃のオーブンで１時間加熱した。得られた塗膜を目視にて観察し、以下の基準により評価した。結果を表３に示す。
○：得られた塗膜が透明である。
△：得られた塗膜に曇りが見られる。
×：粒子が凝集し、透明性がない。
<Coating condition test>
0.4 parts of acrylic resin (trade name “Acrypet MD”, manufactured by Mitsubishi Rayon) was added to 10.0 parts of the dispersion after the dispersion test, and dissolved by stirring. The obtained mixed solution was spin-coated on a glass substrate so as to have an average film thickness of 1.8 μm, and heated in an oven at 120 ° C. for 1 hour. The obtained coating film was visually observed and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 3.
○: The obtained coating film is transparent.
(Triangle | delta): Cloudiness is seen in the obtained coating film.
X: Particles aggregate and have no transparency.
＜塗膜の耐熱性試験＞
塗膜状態試験で作製した試験板と、さらにそれを２３０℃で１時間加熱した試験板との色差を測定し、以下の基準により評価した。結果を表３に示す。
○：色差（ΔＥ）０〜１ △：色差（ΔＥ）１〜２．５ ×：色差（ΔＥ）２．５以上
<Heat resistance test of coating film>
The color difference between the test plate prepared in the coating state test and the test plate heated at 230 ° C. for 1 hour was measured and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 3.
○: Color difference (ΔE) 0 to 1 Δ: Color difference (ΔE) 1 to 2.5 ×: Color difference (ΔE) 2.5 or more
３．固体粒子含有樹脂組成物（感光性着色樹脂組成物）の製造及び評価
メタクリル酸／ベンジルメタクリレート共重合体（２５／７５重量％比、重量平均分子量約３００００）４０．０部、ピグメントブルー１５：６ ２３．０部、製造例７のポリビニルアセタール−ポリエステルのグラフト共重合物 ７．０部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート １０．０部、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（２−エトキシスチリル）−ｓ−トリアジン ３．０部、ＰＧＭＥＡ ２００部を混合し、０．３ｍｍジルコニアビーズを加え、ペイントシェーカーにより分散を行った。
3. Production and Evaluation of Resin Composition Containing Solid Particles (Photosensitive Colored Resin Composition) 40.0 parts of methacrylic acid / benzyl methacrylate copolymer (25/75 wt% ratio, weight average molecular weight of about 30000), Pigment Blue 15: 6 23.0 parts, polyvinyl acetal-polyester graft copolymer 7.0 of Production Example 7, 10.0 parts dipentaerythritol hexaacrylate, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- (2-ethoxystyryl) ) -S-triazine (3.0 parts) and PGMEA (200 parts) were mixed, 0.3 mm zirconia beads were added, and dispersion was performed with a paint shaker.
ガラス基板に上記感光性着色樹脂組成物をスピンコート塗布し、７０℃のクリーンオーブン中で２０分間プリベークを行い、乾燥塗布膜を作製した。次いで、この基板を室温に冷却した後、超高圧水銀ランプを用い、紫外線を露光した。その後、この基板を０．０４％水酸化カリウム水溶液を用いてスプレー現像した後、イオン交換水で洗浄し、風乾した。その後、クリーンオーブン中で、２３０℃で３０分間ポストベークを行った。乾燥塗膜は±０．５μｍ以内の均一で平滑な塗膜であり、光透過率（３８０〜７８０ｎｍの平均）は９８％であった。 The photosensitive colored resin composition was spin-coated on a glass substrate and prebaked in a clean oven at 70 ° C. for 20 minutes to prepare a dry coating film. Next, the substrate was cooled to room temperature, and then exposed to ultraviolet rays using an ultrahigh pressure mercury lamp. Thereafter, the substrate was spray-developed using a 0.04% aqueous potassium hydroxide solution, washed with ion-exchanged water, and air-dried. Thereafter, post-baking was performed at 230 ° C. for 30 minutes in a clean oven. The dried coating film was a uniform and smooth coating film within ± 0.5 μm, and the light transmittance (average of 380 to 780 nm) was 98%.
本発明の分散剤は、塗料、印刷インキ、複写用トナー、プラスチック、顔料捺染剤、インクジェット記録用インキ、熱転写記録用インキ、カラーフィルター用レジスト、筆記具用インキ等の分野で非水系液体中に固体粒子を分散させる際、分散液中における固体粒子の凝集を防ぎ、安定な分散液を形成するのに極めて有効である。 The dispersant of the present invention is solid in non-aqueous liquids in the fields of paints, printing inks, copying toners, plastics, pigment printing agents, ink jet recording inks, thermal transfer recording inks, color filter resists, writing instrument inks, etc. When dispersing the particles, it is extremely effective in preventing aggregation of solid particles in the dispersion and forming a stable dispersion.
Claims (2)
（但し、Ｒ1は水素原子あるいは炭素数１〜２０の直鎖状若しくは分岐のアルキル基又はアリール基を表し、これらは置換基を有していてもよい。）
（但し、Ｒ2は水素原子あるいは炭素数１〜２０の直鎖状若しくは分岐のアルキル基又はアリール基を表し、これらは置換基を有していてもよい。） A polyvinyl acetal having one or more structural units represented by the following general formulas (1) to (3) and having a weight average molecular weight of 100 to 100,000, and a weight average molecular weight of 1,000 to 50,000. A dispersant containing a polyvinyl acetal / polyester graft copolymer obtained by reacting with a polyester, wherein 1 to 95 mol% of the hydroxyl groups of the polyvinyl acetal form bonds by transesterification with the polyester A solid particle dispersion obtained by dispersing solid particles in a non-aqueous liquid by a coating composition or an ink composition.
(However, R 1 represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group, and these may have a substituent.)
(However, R 2 represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group, which may have a substituent.)
（但し、Ｒ1は水素原子あるいは炭素数１〜２０の直鎖状若しくは分岐のアルキル基又はアリール基を表し、これらは置換基を有していてもよい。）
（但し、Ｒ2は水素原子あるいは炭素数１〜２０の直鎖状若しくは分岐のアルキル基又はアリール基を表し、これらは置換基を有していてもよい。） A polyvinyl acetal having one or more structural units represented by the following general formulas (1) to (3) and having a weight average molecular weight of 100 to 100,000, and a weight average molecular weight of 1,000 to 50,000. A dispersant containing a polyvinyl acetal / polyester graft copolymer obtained by reacting with a polyester, wherein 1 to 95 mol% of the hydroxyl groups of the polyvinyl acetal form bonds by transesterification with the polyester And a solid particle-containing resin composition comprising a resin and solid particles.
(However, R 1 represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group, and these may have a substituent.)
(However, R 2 represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group, which may have a substituent.)
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