JP6013244B2 - Carbon black composition and coating film containing carbon black - Google Patents

Carbon black composition and coating film containing carbon black Download PDF

Info

Publication number
JP6013244B2
JP6013244B2 JP2013059822A JP2013059822A JP6013244B2 JP 6013244 B2 JP6013244 B2 JP 6013244B2 JP 2013059822 A JP2013059822 A JP 2013059822A JP 2013059822 A JP2013059822 A JP 2013059822A JP 6013244 B2 JP6013244 B2 JP 6013244B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon black
group
general formula
hydroxyl group
diamine compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013059822A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014185210A (en
Inventor
和史 小村
和史 小村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2013059822A priority Critical patent/JP6013244B2/en
Publication of JP2014185210A publication Critical patent/JP2014185210A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6013244B2 publication Critical patent/JP6013244B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、カーボンブラック組成物に関するものであり、詳しくは、溶媒中でのカーボンブラックの高度な分散状態を実現し得るカーボンブラック組成物に関するものである。
更に本発明は、上記カーボンブラック組成物から得られるカーボンブラック含有塗膜にも関するものである。
The present invention relates to a carbon black composition, and more particularly to a carbon black composition that can realize a highly dispersed state of carbon black in a solvent.
Furthermore, this invention relates also to the carbon black containing coating film obtained from the said carbon black composition.

カーボンブラックは、着色材料、導電性材料、充填剤等として、印刷インキ、塗料、化粧品、電池等の様々な分野に使用されている。また、磁気記録分野では、磁気テープや磁気ディスクの帯電防止、摩擦係数低減、遮光性付与、膜強度向上等のために磁性層、非磁性層、バックコート層等にカーボンブラックを添加することが広く行われている。   Carbon black is used in various fields such as printing inks, paints, cosmetics, and batteries as coloring materials, conductive materials, fillers, and the like. In the magnetic recording field, carbon black may be added to the magnetic layer, nonmagnetic layer, back coat layer, etc. to prevent charging of magnetic tapes and magnetic disks, reduce friction coefficient, impart light shielding properties, and improve film strength. Widely done.

上記の通りカーボンブラックは様々な分野において使用される有用な素材であるが、溶媒中でストラクチャーと呼ばれる高次構造を形成し凝集する性質を有し、微粒子になるほどその性質が顕在化し各種弊害をもたらす。例えば塗布型磁気記録媒体においては、塗布液中でカーボンブラックが凝集すると、該塗布液を支持体上に塗布、乾燥させて形成される磁性層等の塗膜の平滑性を大きく低下させることとなる。また、印刷インク中でカーボンブラックが凝集すると、このインクを用いた印刷物における色ムラや色調悪化の原因となる。   As mentioned above, carbon black is a useful material used in various fields, but it has the property of forming and aggregating higher-order structures called structures in a solvent. Bring. For example, in a coating-type magnetic recording medium, when carbon black aggregates in a coating solution, the smoothness of a coating film such as a magnetic layer formed by coating and drying the coating solution on a support is greatly reduced. Become. In addition, when carbon black aggregates in the printing ink, it causes color unevenness and color tone deterioration in printed matter using this ink.

そのため従来、溶媒中でのカーボンブラックの分散性を高めるための試みがなされてきた(例えば特許文献1参照)。   Therefore, conventionally, attempts have been made to improve the dispersibility of carbon black in a solvent (see, for example, Patent Document 1).

特開2001−344738号公報JP 2001-344738 A

上記の通りカーボンブラックは様々な分野において広く使用されており、その分散性向上(凝集防止)が常に求められている。これに対し上記特許文献1には、アミン化合物を用いることによりカーボンブラックの分散性を高めることが提案されている。しかし、特許文献1に記載のカーボンブラック分散技術は、後述するように、カーボンブラック分散液の保存性の点で、更なる改善が求められるものである。   As described above, carbon black is widely used in various fields, and improvement in its dispersibility (prevention of aggregation) is always required. On the other hand, Patent Document 1 proposes enhancing the dispersibility of carbon black by using an amine compound. However, the carbon black dispersion technique described in Patent Document 1 is required to be further improved in terms of the storage stability of the carbon black dispersion, as will be described later.

かかる状況下、本発明は、カーボンブラックが溶媒中に高度に分散された、保存性に優れた組成物(カーボンブラック組成物)を提供することを目的としてなされたものである。   Under such circumstances, the present invention was made for the purpose of providing a composition (carbon black composition) excellent in preservability in which carbon black is highly dispersed in a solvent.

上記の通り、特許文献1に記載のカーボンブラック分散技術は、カーボンブラック分散液の保存性の点で課題を有する。
この点について更に説明すると、特許文献1には、分散剤として2官能アミンを用いたカーボンブラック分散技術が提案されている。しかし、アミンに含まれるアミノ基は、カーボンブラック分散液中で併用される溶媒や、併用され得る成分である結合剤樹脂に含まれる官能基(例えばケトン系溶媒中のケトン基、ポリウレタン中のウレタン基等)と反応するなどの副反応によって、カーボンブラック分散液の保存性を低下させることが懸念される。
As described above, the carbon black dispersion technique described in Patent Document 1 has a problem in terms of storage stability of the carbon black dispersion.
To further explain this point, Patent Document 1 proposes a carbon black dispersion technique using a bifunctional amine as a dispersant. However, the amino group contained in the amine is a solvent used in the carbon black dispersion or a functional group contained in the binder resin that is a component that can be used together (for example, a ketone group in a ketone solvent, a urethane in a polyurethane). There is a concern that the storage stability of the carbon black dispersion may be reduced by a side reaction such as a reaction with a group.

これに対し本発明者は鋭意検討を重ねた結果、下記一般式(I)で表される水酸基含有3級ジアミン化合物により、上記目的を達成することができることを新たに見出した。
本発明者は、一般式(I)で表される水酸基含有3級ジアミン化合物によってカーボンブラックの分散性向上と分散液の保存性を両立することができる理由について、以下のように推察している。
(1)3級アミンは各種官能基に対して安定であるため、一般式(I)で表される3級ジアミン化合物は、類似の構造を有する1級または2級のアルキルアミンやアルコキシアミンと比べて、溶媒、結合剤樹脂といった併用される成分との副反応の懸念が少ない。また、水酸基も同様に各種官能基に対して安定である。このことが、良好な保存性に寄与すると考えられる。
(2)一般式(I)で表される水酸基含有ジアミン化合物は、上記の通りカーボンブラック組成物の保存性向上に寄与する水酸基を、2つのアミノ基の一方のみに含み、他方には含まない。この水酸基を含まないアミノ基は、カーボンブラックとの親和性に優れるため、上記ジアミン化合物はカーボンブラックに対して高い吸着性を示すことができる。このことが、カーボンブラックのストラクチャー形成を阻害し分散性向上に寄与すると考えられる。水酸基はカーボンブラックとの親和性に乏しいが、一般式(I)で表されるジアミン化合物は水酸基が2つのアミノ基の一方のみに局在しているため、水酸基を含まないアミノ基による分散性向上を妨げることなく、水酸基がカーボンブラック組成物の保存性向上に寄与することができると考えられる。
本発明は、以上の知見に基づき完成された。
On the other hand, as a result of intensive studies, the present inventors have newly found that the above object can be achieved by a hydroxyl group-containing tertiary diamine compound represented by the following general formula (I).
The present inventor presumes the reason why both the dispersibility improvement of carbon black and the storage stability of the dispersion can be achieved by the hydroxyl group-containing tertiary diamine compound represented by the general formula (I) as follows. .
(1) Since tertiary amines are stable with respect to various functional groups, tertiary diamine compounds represented by the general formula (I) are similar to primary or secondary alkylamines or alkoxyamines having a similar structure. In comparison, there is less concern about side reactions with components used in combination such as solvents and binder resins. The hydroxyl group is also stable against various functional groups. This is considered to contribute to good storage stability.
(2) The hydroxyl group-containing diamine compound represented by the general formula (I) includes a hydroxyl group that contributes to improving the storage stability of the carbon black composition as described above, in only one of the two amino groups, and not in the other. . Since this amino group not containing a hydroxyl group is excellent in affinity with carbon black, the diamine compound can exhibit high adsorptivity to carbon black. This is considered to contribute to the improvement of dispersibility by inhibiting the formation of the carbon black structure. Although the hydroxyl group has poor affinity with carbon black, the diamine compound represented by the general formula (I) has a hydroxyl group that is localized only in one of the two amino groups. It is considered that the hydroxyl group can contribute to the improvement in storage stability of the carbon black composition without hindering the improvement.
The present invention has been completed based on the above findings.

即ち、上記目的は、下記手段によって達成された。
[1]カーボンブラックおよび下記一般式(I)で表される水酸基含有ジアミン化合物を溶媒中に含むことを特徴とするカーボンブラック組成物。
[一般式(I)中、R1は、炭素数3〜21のアルキル基、炭素数5〜25のアルコキシアルキル基、アリールアルキル基、またはアリールオキシアルキル基を表し、2つのR1はそれぞれ異なっていても同一であってもよく、ただし少なくとも一方のR1は置換基として水酸基を含み;R2は、連結基を介して窒素原子と結合してもよいアルキル基またはシクロアルキル基を表し、2つのR2はそれぞれ異なっていても同一であってもよく、ただし2つのR2はいずれも水酸基を含まない;Lは、アルキレン基を表す。]
[2]一般式(I)中、2つのR1に含まれる水酸基の合計は2以上である[1]に記載のカーボンブラック組成物。
[3]一般式(I)中、2つのR1は、それぞれ1つ以上の水酸基を含む[1]または[2]に記載のカーボンブラック組成物。
[4]一般式(I)で表される水酸基含有ジアミン化合物は、下記一般式(II)で表される水酸基含有ジアミン化合物である、[1]〜[3]のいずれかに記載のカーボンブラック組成物。
[一般式(II)中、Xは水酸基含有アルキレン基を表し、−X−Yで表される基は一般式(I)中のR1で表される基と同義であり、2つのX、Yはそれぞれ異なっていても同一であってもよく、R2およびLは、それぞれ一般式(I)と同義である。]
[5]一般式(I)で表される水酸基含有ジアミン化合物は、下記一般式(III)で表される水酸基含有ジアミン化合物である、[1]〜[4]のいずれかに記載のカーボンブラック組成物。
[一般式(III)中、Zは連結する−CH(OH)CH2−とともに一般式(I)中のR1で表される基を形成する置換基であり、2つのZはそれぞれ異なっていても同一であってもよく、R2およびLは、それぞれ一般式(I)と同義である。]
[6]一般式(I)で表される水酸基含有ジアミン化合物は、下記一般式(IV)で表される水酸基含有ジアミン化合物である、[1]〜[5]のいずれかに記載のカーボンブラック組成物。
[一般式(IV)中、Zは連結する−CH(OH)CH2−とともに一般式(I)中のR1で表される基を形成する置換基であり、2つのZはそれぞれ異なっていても同一であってもよく、R2は一般式(I)と同義である。]
[7]結合剤樹脂を更に含む[1]〜[6]のいずれかに記載のカーボンブラック組成物。
[8]前記結合剤樹脂はビニル系共重合体およびポリウレタン樹脂からなる群から選ばれる[7]に記載のカーボンブラック組成物。
[9]ポリイソシアネート化合物を更に含む[1]〜[8]のいずれかに記載のカーボンブラック組成物。
[10]前記溶媒は、ケトン系溶媒を含む[1]〜[9]のいずれかに記載のカーボンブラック組成物。
[11][1]〜[10]のいずれかに記載のカーボンブラック組成物を乾燥させることにより形成されたカーボンブラック含有塗膜。
[12]前記乾燥後に加熱処理を施すことにより形成された[11]に記載のカーボンブラック含有塗膜。
That is, the above object has been achieved by the following means.
[1] A carbon black composition comprising carbon black and a hydroxyl group-containing diamine compound represented by the following general formula (I) in a solvent.
[In General Formula (I), R 1 represents an alkyl group having 3 to 21 carbon atoms, an alkoxyalkyl group having 5 to 25 carbon atoms, an arylalkyl group, or an aryloxyalkyl group, and two R 1 s are different from each other. Or at least one R 1 includes a hydroxyl group as a substituent; R 2 represents an alkyl group or a cycloalkyl group that may be bonded to a nitrogen atom via a linking group; The two R 2 s may be different or the same, provided that neither of the two R 2 contains a hydroxyl group; L represents an alkylene group. ]
[2] The carbon black composition according to [1], wherein the total number of hydroxyl groups contained in two R 1 in the general formula (I) is 2 or more.
[3] The carbon black composition according to [1] or [2], wherein two R 1 s in the general formula (I) each contain one or more hydroxyl groups.
[4] The carbon black according to any one of [1] to [3], wherein the hydroxyl group-containing diamine compound represented by the general formula (I) is a hydroxyl group-containing diamine compound represented by the following formula (II): Composition.
[In General Formula (II), X represents a hydroxyl group-containing alkylene group, and the group represented by -XY is synonymous with the group represented by R 1 in General Formula (I), and two X, Y may be different or the same, and R 2 and L have the same meaning as in general formula (I). ]
[5] The carbon black according to any one of [1] to [4], wherein the hydroxyl group-containing diamine compound represented by the general formula (I) is a hydroxyl group-containing diamine compound represented by the following general formula (III): Composition.
[In general formula (III), Z is a substituent which forms a group represented by R 1 in general formula (I) together with linking —CH (OH) CH 2 —, and the two Zs are different from each other. Or R 2 and L are as defined in general formula (I). ]
[6] The carbon black according to any one of [1] to [5], wherein the hydroxyl group-containing diamine compound represented by the general formula (I) is a hydroxyl group-containing diamine compound represented by the following formula (IV): Composition.
[In general formula (IV), Z is a substituent which forms a group represented by R 1 in general formula (I) together with linking —CH (OH) CH 2 —, and the two Zs are different from each other. Or R 2 has the same meaning as in formula (I). ]
[7] The carbon black composition according to any one of [1] to [6], further including a binder resin.
[8] The carbon black composition according to [7], wherein the binder resin is selected from the group consisting of a vinyl copolymer and a polyurethane resin.
[9] The carbon black composition according to any one of [1] to [8], further comprising a polyisocyanate compound.
[10] The carbon black composition according to any one of [1] to [9], wherein the solvent includes a ketone solvent.
[11] A carbon black-containing coating film formed by drying the carbon black composition according to any one of [1] to [10].
[12] The carbon black-containing coating film according to [11], which is formed by performing a heat treatment after the drying.

本発明によれば、カーボンブラックが溶媒中に高度に分散したカーボンブラック組成物を提供することができる。更に、本発明のカーボンブラック組成物を用いることにより、カーボンブラックが高度に分散されているため優れた表面平滑性を有するカーボンブラック塗膜を提供することができる。かかる本発明のカーボンブラック組成物は、印刷インク、塗布型磁気記録媒体用塗布液等として有用である。   According to the present invention, a carbon black composition in which carbon black is highly dispersed in a solvent can be provided. Further, by using the carbon black composition of the present invention, a carbon black coating film having excellent surface smoothness can be provided because carbon black is highly dispersed. Such a carbon black composition of the present invention is useful as a printing ink, a coating liquid for a coating type magnetic recording medium, and the like.

本発明のカーボンブラック組成物は、以下に詳述する一般式(I)で表される水酸基含有ジアミン化合物を溶媒中に含む。本発明のカーボンブラック組成物は、カーボンブラックを高度な分散状態で含むことができ、しかも良好な保存性を示すことができるものである。これらの点に関する本発明者の推察については、先に説明した通りである。
以下、本発明のカーボンブラック組成物について、更に詳細に説明する。なお以下において置換基を有する場合の「炭素数」とは、置換基を含まない部分の炭素数を意味するものとする。下記の置換基としては、例えばアルキル基(例えば炭素数1〜6のアルキル基)、アルコキシル基(例えば炭素数1〜6のアルコキシル基)、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子)、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、アシル基、カルボキシル基等を挙げることができる。また、本発明において、「〜」はその前後に記載される数値をそれぞれ最小値および最大値として含む範囲を示す。
The carbon black composition of the present invention contains a hydroxyl group-containing diamine compound represented by the general formula (I) described in detail below in a solvent. The carbon black composition of the present invention can contain carbon black in a highly dispersed state and can exhibit good storage stability. The inventor's inference regarding these points is as described above.
Hereinafter, the carbon black composition of the present invention will be described in more detail. In the following description, the “carbon number” in the case of having a substituent means the carbon number of a portion not including the substituent. As the following substituents, for example, an alkyl group (for example, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), an alkoxyl group (for example, an alkoxyl group having 1 to 6 carbon atoms), a halogen atom (for example, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom), A cyano group, an amino group, a nitro group, an acyl group, a carboxyl group, etc. can be mentioned. Further, in the present invention, “to” indicates a range including numerical values described before and after that as a minimum value and a maximum value, respectively.

カーボンブラック
本発明のカーボンブラック組成物に含まれるカーボンブラックとしては、特に限定されるものではなく、ゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、導電性カーボンブラック、アセチレンブラック等の各種カーボンブラックを用途に応じて選択して使用することができる。本発明において使用可能なカーボンブラックについては、例えば、「カーボンブラック便覧」(カーボンブラック協会編)を参考にすることができる。
Carbon black The carbon black contained in the carbon black composition of the present invention is not particularly limited, and various carbon blacks such as furnace for rubber, thermal for rubber, black for color, conductive carbon black, acetylene black, etc. It can be selected and used according to the application. Regarding the carbon black that can be used in the present invention, for example, “Carbon Black Handbook” (edited by the Carbon Black Association) can be referred to.

例えば塗布型磁気記録媒体では、非磁性層にカーボンブラックを混合させて公知の効果である表面電気抵抗Rsを下げること、光透過率を小さくすること、所望のマイクロビッカース硬度を得ることができる。また、非磁性層にカーボンブラックを含ませることで潤滑剤貯蔵の効果をもたらすことも可能である。非磁性層に使用されるカーボンブラックの比表面積は通常、50〜500m2/g、好ましくは70〜400m2/g、DBP吸油量は通常、20〜400ml/100g、好ましくは30〜400ml/100gである。非磁性層に使用されるカーボンブラックの平均一次粒子径は通常、5〜80nm、好ましくは10〜50nm、さらに好ましくは10〜40nmである。 For example, in a coating type magnetic recording medium, carbon black can be mixed with a nonmagnetic layer to reduce the surface electrical resistance Rs, which is a known effect, to reduce the light transmittance, and to obtain a desired micro Vickers hardness. In addition, it is possible to bring about the effect of storing the lubricant by including carbon black in the nonmagnetic layer. The specific surface area of the carbon black used for the nonmagnetic layer is usually 50 to 500 m 2 / g, preferably 70 to 400 m 2 / g, and the DBP oil absorption is usually 20 to 400 ml / 100 g, preferably 30 to 400 ml / 100 g. It is. The average primary particle diameter of carbon black used for the nonmagnetic layer is usually 5 to 80 nm, preferably 10 to 50 nm, and more preferably 10 to 40 nm.

また、塗布型磁気記録媒体のバックコート層に微粒子カーボンブラックを添加することで、バックコート層の表面電気抵抗を低く設定でき、光透過率も低く設定できる。磁気記録装置によっては、テープの光透過率を利用し、動作の信号に使用しているものが多くあるため、このような場合には特に微粒子状のカーボンブラックの添加は有効になる。バックコート層に使用される微粒子カーボンブラックとしては、平均一次粒子径が5〜30nmの範囲にあり、比表面積が60〜800m2/gの範囲にあり、DBP吸油量が50〜130ml/100gの範囲にあり、pHが2〜11の範囲にあるものが好ましい。 Further, by adding fine carbon black to the backcoat layer of the coating type magnetic recording medium, the surface electrical resistance of the backcoat layer can be set low, and the light transmittance can also be set low. Some magnetic recording devices utilize the light transmittance of the tape and are used for the operation signal. In such a case, the addition of particulate carbon black is particularly effective. The fine particle carbon black used for the back coat layer has an average primary particle diameter in the range of 5 to 30 nm, a specific surface area in the range of 60 to 800 m 2 / g, and a DBP oil absorption of 50 to 130 ml / 100 g. It is in the range and the pH is in the range of 2-11.

上記カーボンブラックの詳細については、例えば特許第4149648号明細書段落[0033]、[0053]を参照できる。   For details of the carbon black, reference can be made, for example, to paragraphs [0033] and [0053] of Japanese Patent No. 4149648.

また、本発明のカーボンブラック組成物は、塗布型磁気記録媒体の磁性層形成のために使用することもできる。磁性層に含まれるカーボンブラックの詳細については、特許第4149648号明細書段落[0067]を参照できる。   The carbon black composition of the present invention can also be used for forming a magnetic layer of a coating type magnetic recording medium. For details of carbon black contained in the magnetic layer, reference can be made to paragraph [0067] of Japanese Patent No. 4149648.

本発明のカーボンブラック組成物は、上記カーボンブラックを、一般式(I)で表される水酸基含有ジアミン化合物および溶媒、ならびに任意に添加される各種成分とともに含むことで、塗布型磁気記録媒体形成用塗料組成物として、または該塗料組成物の調製のために使用することができる。例えば、塗布型磁気記録媒体の非磁性層またはバックコート層形成用塗料組成物として、または該塗料組成物の調製のために、本発明のカーボンブラック組成物を使用することで、カーボンブラックが高度に分散した非磁性層、バックコート層、磁性層を有する塗布型磁気記録媒体を得ることができる。
また、上記カーボンブラックは、印刷インクの顔料としても好適に使用されるものであり、これを含有する本発明のカーボンブラック組成物は、インクジェット印刷、オフセット印刷、グラビア印刷等の各種印刷方式用の黒色インキとして好適に使用することができる。
The carbon black composition of the present invention comprises the above-described carbon black together with a hydroxyl group-containing diamine compound represented by the general formula (I) and a solvent, and optionally added various components, for forming a coating type magnetic recording medium. It can be used as a coating composition or for the preparation of the coating composition. For example, by using the carbon black composition of the present invention as a coating composition for forming a non-magnetic layer or a back coat layer of a coating type magnetic recording medium or for the preparation of the coating composition, A coating type magnetic recording medium having a nonmagnetic layer, a backcoat layer, and a magnetic layer dispersed in the film can be obtained.
The carbon black is also preferably used as a pigment for printing ink, and the carbon black composition of the present invention containing the carbon black is used for various printing methods such as inkjet printing, offset printing, and gravure printing. It can be suitably used as a black ink.

水酸基含有ジアミン化合物
次に、本発明のカーボンブラック組成物に、カーボンブラックおよび溶媒とともに含まれる一般式(I)で表される水酸基含有ジアミン化合物について説明する。
Hydroxyl-containing diamine compound Next, the hydroxyl-containing diamine compound represented by the general formula (I) contained in the carbon black composition of the present invention together with carbon black and a solvent will be described.

[一般式(I)中、R1は、炭素数3〜21のアルキル基、炭素数5〜25のアルコキシアルキル基、アリールアルキル基、またはアリールオキシアルキル基を表し、2つのR1はそれぞれ異なっていても同一であってもよく、ただし少なくとも一方のR1は置換基として水酸基を含み;R2は、連結基を介して窒素原子と結合してもよいアルキル基またはシクロアルキル基を表し、2つのR2はそれぞれ異なっていても同一であってもよく、ただし2つのR2はいずれも水酸基を含まない;Lは、アルキレン基を表す。] [In General Formula (I), R 1 represents an alkyl group having 3 to 21 carbon atoms, an alkoxyalkyl group having 5 to 25 carbon atoms, an arylalkyl group, or an aryloxyalkyl group, and two R 1 s are different from each other. Or at least one R 1 includes a hydroxyl group as a substituent; R 2 represents an alkyl group or a cycloalkyl group that may be bonded to a nitrogen atom via a linking group; The two R 2 s may be different or the same, provided that neither of the two R 2 contains a hydroxyl group; L represents an alkylene group. ]

一般式(I)中、R1は、炭素数3〜21のアルキル基、炭素数5〜25のアルコキシアルキル基、アリールアルキル基、またはアリールオキシアルキル基を表す。 In general formula (I), R 1 represents an alkyl group having 3 to 21 carbon atoms, an alkoxyalkyl group having 5 to 25 carbon atoms, an arylalkyl group, or an aryloxyalkyl group.

1で表されるアルキル基は、直鎖または分岐のアルキル基である。その炭素数は、分散性向上の観点から3以上とし、溶剤溶解性の観点から21以下とする。上記炭素数は、好ましくは3〜18、より好ましくは3〜8の範囲である。 The alkyl group represented by R 1 is a linear or branched alkyl group. The carbon number is 3 or more from the viewpoint of improving dispersibility, and 21 or less from the viewpoint of solvent solubility. The carbon number is preferably in the range of 3 to 18, more preferably 3 to 8.

1で表されるアルコキシアルキル基はR’OR−で表され、Rで表される主鎖のアルキレン基と、これと酸素原子を介して連結するR’で表されるアルキル基の炭素数の合計は、分散性向上の観点から5以上とし、溶剤溶解性の観点から25以下とする。上記炭素数は、好ましくは5〜18、より好ましくは5〜10の範囲である。 The alkoxyalkyl group represented by R 1 is represented by R′OR—, and the number of carbon atoms of the main chain alkylene group represented by R and the alkyl group represented by R ′ linked thereto via an oxygen atom. Is 5 or more from the viewpoint of improving dispersibility, and 25 or less from the viewpoint of solvent solubility. The carbon number is preferably in the range of 5 to 18, more preferably 5 to 10.

1で表されるアリールアルキル基はArR−で表され、Rで表される主鎖のアルキレン基と、これと連結するArで表されるアリール基の炭素数の合計は、分散性向上の観点から8以上であることが好ましく、溶剤溶解性の観点から14以下であることが好ましい。上記アリール基は、より好ましくは フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基であり、更に好ましくはフェニル基である。 The arylalkyl group represented by R 1 is represented by ArR-, and the total number of carbon atoms of the main chain alkylene group represented by R and the aryl group represented by Ar connected thereto is improved in dispersibility. From the viewpoint, it is preferably 8 or more, and from the viewpoint of solvent solubility, it is preferably 14 or less. The aryl group is more preferably a phenyl group, a naphthyl group, or a biphenyl group, and even more preferably a phenyl group.

1で表されるアリールオキシアルキル基はArOR−で表され、Rで表される主鎖のアルキレン基と、これと酸素原子を介して連結するArで表されるアリール基の炭素数の合計は、分散性向上の観点から9以上であることが好ましく、溶剤溶解性の観点から15以下であることが好ましい。上記アリールオキシアルキル基は、より好ましくはフェニルオキシメチレン基、ナフチルオキシメチレン基、ビフェニルオキシメチレン基であり、更に好ましくはフェニルオキシメチレン基である。 The aryloxyalkyl group represented by R 1 is represented by ArOR-, and the total number of carbon atoms of the main chain alkylene group represented by R and the aryl group represented by Ar linked thereto via an oxygen atom. Is preferably 9 or more from the viewpoint of improving dispersibility, and is preferably 15 or less from the viewpoint of solvent solubility. The aryloxyalkyl group is more preferably a phenyloxymethylene group, a naphthyloxymethylene group, or a biphenyloxymethylene group, and more preferably a phenyloxymethylene group.

以上説明したR1で表される基に含まれるアルキル基、アルキレン基、アリール基は、それぞれ無置換であってもよく、置換基を有していてもよい。 The alkyl group, alkylene group, and aryl group contained in the group represented by R 1 described above may be unsubstituted or may have a substituent.

1で表されるアリールアルキル基およびアリールオキシアルキル基に含まれるアリール基の炭素数は、好ましくは6〜20であり、より好ましくは6〜10であり、更に好ましくは6である。上記アリール基は、後述するポリイソシアネート化合物との反応性の観点からは、無置換であることが好ましく、無置換フェニル基であることがより好ましい。 The number of carbon atoms of the aryl group contained in the arylalkyl group and aryloxyalkyl group represented by R 1 is preferably 6-20, more preferably 6-10, and even more preferably 6. From the viewpoint of reactivity with the polyisocyanate compound described later, the aryl group is preferably unsubstituted and more preferably an unsubstituted phenyl group.

より一層の分散性向上の観点から、一般式(I)で表されるジアミン化合物の1分子あたりの総炭素数は、13以上であることが好ましく、15以上であることがより好ましく、例えば15〜30の範囲であることが好適である。   From the viewpoint of further improving dispersibility, the total number of carbon atoms per molecule of the diamine compound represented by the general formula (I) is preferably 13 or more, more preferably 15 or more, for example 15 A range of ˜30 is preferred.

一般式(I)で表されるジアミン化合物において、2つのR1はそれぞれ異なっていても同一であってもよい。ただし少なくとも一方のR1は置換基として水酸基を含む。前述のように、水酸基を含むことにより保存性に優れたカーボンブラック組成物の提供が可能となる。 In the diamine compound represented by the general formula (I), two R 1 s may be different or the same. However, at least one R 1 contains a hydroxyl group as a substituent. As described above, it is possible to provide a carbon black composition having excellent storage stability by containing a hydroxyl group.

一般式(I)で表されるジアミン化合物は、R1で表される基の末端に水酸基を含んでいてもよく、側鎖に含んでいてもよい。カーボンブラック組成物の保存性向上の観点からは、組成物に含まれる分散剤は揮発性が低いことが好ましい。したがって、一般式(I)で表されるジアミン化合物は、沸点が高いことが好ましい。高沸点化の観点からは、水酸基はR1で表される基の側鎖に置換基として含まれることが好ましい。また、R1で表される基がアリールアルキル基またはアリールオキシアルキル基である場合、水酸基は末端基であるアリール基には含まれずに側鎖に含まれることが、後述するポリイソシアネート化合物との反応性の観点から好ましい。
1で表される基が有する水酸基は、少なくとも1つであり、高沸点化の観点からは2以上、例えば2〜4であることが好ましく、2であることがより好ましい。また、ジアミン化合物中に水酸基が2つ以上含まれることは、後述するポリイソシアネートとの反応(架橋反応)が連続的に進行することにより、より高強度の塗膜の形成が可能になる点からも好ましい。
The diamine compound represented by the general formula (I) may contain a hydroxyl group at the terminal of the group represented by R 1 or may be contained in the side chain. From the viewpoint of improving the storage stability of the carbon black composition, the dispersant contained in the composition is preferably low in volatility. Therefore, the diamine compound represented by the general formula (I) preferably has a high boiling point. From the viewpoint of increasing the boiling point, the hydroxyl group is preferably contained as a substituent in the side chain of the group represented by R 1 . In addition, when the group represented by R 1 is an arylalkyl group or an aryloxyalkyl group, the hydroxyl group is not included in the terminal aryl group but is included in the side chain. It is preferable from the viewpoint of reactivity.
The group represented by R 1 has at least one hydroxyl group, and from the viewpoint of increasing the boiling point, it is preferably 2 or more, for example, 2 to 4, and more preferably 2. Moreover, the fact that two or more hydroxyl groups are contained in the diamine compound means that a higher-strength coating film can be formed by continuously proceeding with a reaction (crosslinking reaction) with a polyisocyanate described later. Is also preferable.

水酸基は、R1で表される基の一方のみに含まれていてもよく、両方にそれぞれ含まれていてもよい。合成の容易性の観点からは、2つのR1に、それぞれ1つ以上の水酸基が含まれていることが好ましい。 The hydroxyl group may be contained only in one of the groups represented by R 1 or may be contained in both. From the viewpoint of ease of synthesis, it is preferable that two R 1 s each contain one or more hydroxyl groups.

したがって、一般式(I)で表される水酸基含有ジアミン化合物の好ましい態様としては、2つのR1の側鎖にそれぞれ水酸基を含む、下記一般式(II)で表される水酸基含有ジアミン化合物を挙げることができる。 Therefore, as a preferred embodiment of the hydroxyl group-containing diamine compound represented by the general formula (I), a hydroxyl group-containing diamine compound represented by the following formula (II), which contains a hydroxyl group in each of the two R 1 side chains, is exemplified. be able to.

一般式(II)中、Xは水酸基含有アルキレン基を表し、−X−Yで表される基は一般式(I)中のR1で表される基と同義であり、R2およびLは、それぞれ一般式(I)と同義である。 In general formula (II), X represents a hydroxyl group-containing alkylene group, the group represented by -XY is synonymous with the group represented by R 1 in general formula (I), and R 2 and L are These are synonymous with the general formula (I).

更に、一般式(I)で表される水酸基含有ジアミン化合物の中で、例えば後述のオキシランを用いる反応により得られる化合物としては、一般式(I)中のR1が、−CH(OH)CH2−により窒素原子と連結する、下記一般式(III)で表される水酸基含有ジアミン化合物を挙げることができる。 Further, among the hydroxyl group-containing diamine compounds represented by the general formula (I), for example, as a compound obtained by a reaction using oxirane described later, R 1 in the general formula (I) is —CH (OH) CH Examples thereof include a hydroxyl group-containing diamine compound represented by the following general formula (III), which is linked to a nitrogen atom by 2- .

一般式(III)中、Zは連結する−CH(OH)CH2−とともに一般式(I)中のR1で表される基を形成する置換基であり、2つのZはそれぞれ異なっていても同一であってもよく、R2およびLは、それぞれ一般式(I)と同義である。 In the general formula (III), Z is a substituent which forms a group represented by R 1 in the general formula (I) together with linking —CH (OH) CH 2 —, and the two Zs are different from each other. And R 2 and L each have the same meaning as in general formula (I).

次に、一般式(I)中のLおよびR2について説明する。 Next, L and R 2 in the general formula (I) will be described.

一般式(I)中、Lはアルキレン基を表す。Lで表されるアルキレン基の炭素数は、カーボンブラックの分散性の観点からは2以上であることが好ましく、化合物の溶剤溶解性の観点からは20以下であることが好ましく、2〜4の範囲であることがより好ましく、2であることが更に好ましい。Lで表されるアルキレン基は、直鎖であっても分岐していてもよいが、直鎖であることが好ましい。   In general formula (I), L represents an alkylene group. The number of carbon atoms of the alkylene group represented by L is preferably 2 or more from the viewpoint of dispersibility of carbon black, preferably 20 or less from the viewpoint of solvent solubility of the compound, More preferably, the range is 2, and even more preferably 2. The alkylene group represented by L may be linear or branched, but is preferably linear.

したがって、前記した一般式(III)の好ましい態様としては、Lで表される連結基が炭素数2のエチレン基である下記一般式(IV)で表される水酸基含有ジアミン化合物を挙げることができる。   Therefore, as a preferred embodiment of the general formula (III) described above, a hydroxyl group-containing diamine compound represented by the following general formula (IV) in which the linking group represented by L is an ethylene group having 2 carbon atoms can be exemplified. .

一般式(IV)中、Zは一般式(III)と同義であり、R2は一般式(I)と同義である。 In the general formula (IV), Z has the same meaning as the general formula (III), R 2 has the same meaning as in formula (I).

2は、連結基を介して窒素原子と結合してもよいアルキル基またはシクロアルキル基を表す。アルキル基としては、カーボンブラックへの吸着性と化合物の溶剤溶解性を両立する観点から、炭素数1〜10のものが好ましく、1〜5のものがより好ましく、1〜4のものがより好ましい。上記アルキル基は、直鎖であっても分岐していてもよいが、直鎖であることが好ましい。一方、シクロアルキル基としては、同様の観点から、炭素数6〜10のものが好ましい。上記連結基としては、特に限定されるものではなく、例えばアルキレン基を挙げることができる。アルキレン基の詳細は、先にLで表されるアルキレン基について記載した通りである。 R 2 represents an alkyl group or a cycloalkyl group that may be bonded to the nitrogen atom via a linking group. As the alkyl group, those having 1 to 10 carbon atoms are preferable, those having 1 to 5 carbon atoms are more preferable, and those having 1 to 4 carbon atoms are more preferable from the viewpoint of achieving both the adsorptivity to carbon black and the solvent solubility of the compound. . The alkyl group may be linear or branched, but is preferably linear. On the other hand, the cycloalkyl group is preferably one having 6 to 10 carbon atoms from the same viewpoint. The linking group is not particularly limited, and examples thereof include an alkylene group. The details of the alkylene group are as described above for the alkylene group represented by L.

一般式(I)中、2つのR2はそれぞれ異なっていても同一であってもよい。ただし前述の通り、水酸基はカーボンブラックとの親和性に乏しいため、2つのR2はいずれも水酸基を含まないこととする。 In general formula (I), two R 2 s may be different or the same. However, as described above, since the hydroxyl group is poor in affinity with carbon black, both of the two R2s do not contain a hydroxyl group.

以上説明した一般式(I)で表される水酸基含有ジアミン化合物の具体例としては、後述の実施例に示す化合物を例示することができる。   Specific examples of the hydroxyl group-containing diamine compound represented by the general formula (I) described above include the compounds shown in the examples described later.

一般式(I)で表される水酸基含有ジアミン化合物の合成方法は、特に限定されるものではない。一例として、環状エーテルと1級アミノ基との反応を利用する方法を挙げることができる。   The method for synthesizing the hydroxyl group-containing diamine compound represented by the general formula (I) is not particularly limited. As an example, a method utilizing a reaction between a cyclic ether and a primary amino group can be mentioned.

上記反応において、環状エーテルと反応させる合成原料は、目的化合物である一般式(I)で表される化合物中の水酸基含有アミノ基の部分に1級アミノ基NH2−を有するジアミン化合物である。当該ジアミン化合物は、公知の方法により合成することができ、また市販品としても入手可能である。 In the above reaction, the synthesis raw material to be reacted with the cyclic ether is a diamine compound having a primary amino group NH 2 — in the hydroxyl group-containing amino group in the compound represented by the general formula (I) which is the target compound. The diamine compound can be synthesized by a known method, and is also available as a commercial product.

環状エーテルが開環し、この開環体と合成原料のジアミン化合物が有する1級アミノ基の2つの水素原子の一方または両方が反応することにより、一般式(I)中の2つのR1の一方または両方に水酸基を有する目的のジアミン化合物を得ることができる。使用する環状エーテルは、目的のジアミン化合物の構造に応じて選択すればよい。反応効率の観点からは、環状エーテルとしてオキシラン(三員環の環状エーテル)を用いることが好ましい。 The cyclic ether is opened, and one or both of the two hydrogen atoms of the primary amino group of the ring-opened product and the synthetic diamine compound react with each other to thereby form two R 1 in the general formula (I). The target diamine compound having a hydroxyl group on one or both can be obtained. What is necessary is just to select the cyclic ether to be used according to the structure of the target diamine compound. From the viewpoint of reaction efficiency, it is preferable to use oxirane (three-membered cyclic ether) as the cyclic ether.

上記反応を行う雰囲気は特に限定されるものではなく、例えば空気中、窒素下のいずれでも反応を良好に進行させることができる。反応溶媒としては、環状エーテルおよびアミノ基に対して安定であり、かつ環状エーテルおよび合成原料のジアミン化合物を溶解可能なものを用いることが好ましい。反応終了後、例えば濃縮乾固により、目的のジアミン化合物を回収することができる。環状エーテル、合成原料のジアミン化合物、および反応生成物である一般式(I)で表される水酸基含有ジアミン化合物は、いずれも通常は室温で液体であり、お互いを溶解する溶媒となり得る。したがって、無溶媒でも反応を進行させることができる。無溶媒で反応を行う方法は、高濃度で環状エーテル基と1級アミノ基が反応するため反応が速く、しかも廃棄物も出ないことから、より望ましい方法である。
反応は室温で行ってもよく加温して行ってもよい。加温することは、反応が速く進行するため、より望ましい。加温は、反応系の温度が40℃〜140℃の範囲となるように行うことが好ましい。合成原料の環状エーテルおよびジアミン化合物の沸点が40℃〜140℃の範囲にある場合、初期から高温条件で反応させると原料が揮発するため反応が遅くなる。このような場合には、反応の進行と共に、徐々に昇温することが望ましい。
The atmosphere in which the reaction is performed is not particularly limited, and the reaction can be favorably progressed, for example, in air or under nitrogen. As the reaction solvent, it is preferable to use a solvent that is stable with respect to the cyclic ether and the amino group and that can dissolve the cyclic ether and the diamine compound as a synthesis raw material. After completion of the reaction, the target diamine compound can be recovered by, for example, concentration to dryness. The cyclic ether, the diamine compound as a synthesis raw material, and the hydroxyl group-containing diamine compound represented by the general formula (I), which is a reaction product, are all usually liquid at room temperature and can be a solvent that dissolves each other. Therefore, the reaction can proceed even without solvent. A method in which the reaction is performed without a solvent is a more preferable method because the cyclic ether group and the primary amino group react at a high concentration, so that the reaction is fast and no waste is generated.
The reaction may be performed at room temperature or warmed. Heating is more desirable because the reaction proceeds faster. The heating is preferably performed so that the temperature of the reaction system is in the range of 40 ° C to 140 ° C. When the boiling points of the synthetic ether cyclic ether and diamine compound are in the range of 40 ° C. to 140 ° C., the reaction slows because the raw material volatilizes when reacted under high temperature conditions from the beginning. In such a case, it is desirable to gradually raise the temperature as the reaction proceeds.

カーボンブラックの分散性をより一層向上する観点からは、カーボンブラック100質量部に対して1〜50質量部の割合で、一般式(I)で表される水酸基含有ジアミン化合物を使用することが好ましく、1〜20質量部の割合で使用することがより好ましい。また、同様の理由から本発明のカーボンブラック組成物において、カーボンブラックに対する溶媒の総量は、カーボンブラック100質量部に対して100〜5000質量部とすることが好ましい。本発明のカーボンブラック組成物において、一般式(I)で表される水酸基含有ジアミン化合物は、一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。   From the viewpoint of further improving the dispersibility of the carbon black, it is preferable to use the hydroxyl group-containing diamine compound represented by the general formula (I) at a ratio of 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon black. 1 to 20 parts by mass is more preferable. For the same reason, in the carbon black composition of the present invention, the total amount of the solvent with respect to the carbon black is preferably 100 to 5000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon black. In the carbon black composition of the present invention, the hydroxyl group-containing diamine compound represented by the general formula (I) may be used singly or in combination of two or more.

本発明のカーボンブラック組成物に含まれる溶媒は、一般式(I)で表される水酸基含有ジアミン化合物と併用することでカーボンブラックを高度に分散する観点からは、ケトン系溶媒を含むものが好ましく、溶媒全量の50質量%以上をケトン系溶媒が占めることがより好ましく、100%ケトン系溶媒であってもよい。ケトン系溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン、テトラヒドロフラン等のケトン類を挙げることができる。また、ケトン系溶媒以外の溶媒としては、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒等の各種溶媒を挙げることができる。上記溶媒は1種単独で用いてもよく、任意の比率で2種以上組み合わせて用いてもよい。
ケトン系溶媒は一般に入手が容易であり、また比較的低沸点であり安全性も高いため取扱いも容易である。そのため、ケトン系溶媒は、磁気記録分野、印刷分野、化粧品分野等の各種分野において広く用いられている。溶媒としてケトン系溶媒を含む本発明のカーボンブラック組成物は、上記の各種分野において有用である。一般式(I)で表されるジアミン化合物は、各種官能基に対して安定である水酸基を含むものであるため、ケトン系溶媒に含まれるケトン基との副反応による保存性の低下の懸念が少ない点で、ケトン系溶媒との併用に適する化合物である。
The solvent contained in the carbon black composition of the present invention preferably contains a ketone solvent from the viewpoint of highly dispersing carbon black by using in combination with the hydroxyl group-containing diamine compound represented by the general formula (I). More preferably, the ketone solvent accounts for 50% by mass or more of the total amount of the solvent, and may be a 100% ketone solvent. Examples of the ketone solvent include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, isophorone, and tetrahydrofuran. Examples of the solvent other than the ketone solvent include various solvents such as an alcohol solvent, an ether solvent, and an ester solvent. The said solvent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type by arbitrary ratios.
Ketone solvents are generally readily available, and are easy to handle because of their relatively low boiling point and high safety. For this reason, ketone solvents are widely used in various fields such as the magnetic recording field, the printing field, and the cosmetic field. The carbon black composition of the present invention containing a ketone solvent as a solvent is useful in the various fields described above. Since the diamine compound represented by the general formula (I) contains a hydroxyl group that is stable with respect to various functional groups, there is little concern about a decrease in storage stability due to a side reaction with a ketone group contained in a ketone solvent. Thus, it is a compound suitable for combined use with a ketone solvent.

微粒子の分散性を高める一般的手法としては、樹脂(結合剤)により微粒子表面を被覆する方法が知られているが、本発明のカーボンブラック組成物は一般式(I)で表される水酸基含有ジアミン化合物を含むことで、樹脂を併用しないとしてもカーボンブラックの高度な分散状態を実現することができる。具体的には、本発明のカーボンブラック組成物は、樹脂を含まない状態でも、例えば動的光散乱法により測定される液中粒子径が150nm以下、好ましくは70nm、更に好ましくは50nm以下というカーボンブラックの高度な分散状態を実現することができる。
ここで光散乱法により測定される液中粒子径とは、本発明のカーボンブラック組成物におけるカーボンブラックの存在状態、即ち分散状態の指標であり、この値が小さいほどカーボンブラックが凝集を起こさず一次粒子に近い状態で良好に分散していることを意味する。動的光散乱法による測定は、例えばHORRIBA社製動的光散乱式粒度分布測定装置LB−500を用いて行うことができる。なお、測定精度を高めるために測定対象の液を希釈したうえで液中粒径を測定することも可能である。この場合、測定精度をよりいっそう高めるためには、希釈溶媒として測定対象の液に含まれる溶媒を使用することが好ましく、測定対象の液と同一の溶媒を使用することがより好ましい。
As a general method for improving the dispersibility of fine particles, a method of coating the surface of fine particles with a resin (binder) is known. The carbon black composition of the present invention contains a hydroxyl group represented by the general formula (I) By including a diamine compound, a highly dispersed state of carbon black can be realized without using a resin in combination. Specifically, the carbon black composition of the present invention has a carbon particle diameter of 150 nm or less, preferably 70 nm, more preferably 50 nm or less, measured in a dynamic light scattering method, for example, even in a state that does not contain a resin. A highly dispersed state of black can be realized.
Here, the particle diameter in liquid measured by the light scattering method is an indicator of the existence state of the carbon black in the carbon black composition of the present invention, that is, an indicator of the dispersion state. It means that it is well dispersed in a state close to primary particles. The measurement by the dynamic light scattering method can be performed using, for example, a dynamic light scattering particle size distribution measuring device LB-500 manufactured by HORRIBA. In order to increase the measurement accuracy, it is also possible to measure the particle size in the liquid after diluting the liquid to be measured. In this case, in order to further increase the measurement accuracy, it is preferable to use a solvent contained in the liquid to be measured as a dilution solvent, and it is more preferable to use the same solvent as the liquid to be measured.

また、本発明のカーボンブラック組成物は樹脂を含むことで、カーボンブラックをより一層高度に分散させることができる。樹脂を併用することで、上記の液中粒子径として70nm以下、更には60nm以下または50nm以下という、きわめて高度な分散状態でカーボンブラックを分散させることも可能となる。なお樹脂の使用の有無にかかわらず、上記液中粒子径の下限値はカーボンブラックの一次粒子径または平均一次粒子径となる。   Moreover, carbon black composition of this invention can disperse | distribute carbon black still more highly by containing resin. By using the resin in combination, it becomes possible to disperse the carbon black in a very high dispersion state in which the particle diameter in the liquid is 70 nm or less, further 60 nm or less or 50 nm or less. Regardless of whether or not the resin is used, the lower limit value of the particle diameter in liquid is the primary particle diameter or the average primary particle diameter of carbon black.

使用可能な樹脂としては、ポリウレタン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂、スチレン、アクリロニトリル、メチルメタクリレートなどを共重合したアクリル系樹脂、ニトロセルロースなどのセルロース系樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラールなどのポリビニルアルキラール樹脂などを挙げることができ、中でもポリウレタン樹脂、ビニル系共重合体の使用が好ましい。樹脂は、カーボンブラック100質量部に対して、例えば1〜100質量部の割合で使用することができる。   Usable resins include polyurethane resin, polyester resin, polyamide resin, vinyl chloride resin, acrylic resin copolymerized with styrene, acrylonitrile, methyl methacrylate, cellulose resin such as nitrocellulose, epoxy resin, phenoxy Examples thereof include polyvinyl alkyl resins such as resin, polyvinyl acetal, and polyvinyl butyral. Among them, use of a polyurethane resin and a vinyl copolymer is preferable. Resin can be used in the ratio of 1-100 mass parts with respect to 100 mass parts of carbon black, for example.

本発明のカーボンブラック組成物は、上記樹脂とともにイソシアネート化合物を含むこともできる。イソシアネート化合物は硬化剤として樹脂と架橋構造を形成することで、塗膜強度向上に寄与する成分である。
イソシアネート化合物としては、2官能以上、好ましくは3官能以上のイソシアネート化合物(ポリイソシアネート)を使用することが好ましい。イソシアネート化合物としては、例えば塗布型磁気記録媒体において硬化剤として使用される公知のものを、樹脂100質量部に対して5〜100質量部の量で使用することができる。使用可能なイソシアネート化合物の詳細については、例えば特許第4149648号明細書段落[0066]を参照できる。
The carbon black composition of this invention can also contain an isocyanate compound with the said resin. The isocyanate compound is a component that contributes to improving the strength of the coating film by forming a crosslinked structure with the resin as a curing agent.
As the isocyanate compound, it is preferable to use a bifunctional or higher functional isocyanate compound (polyisocyanate). As an isocyanate compound, the well-known thing used as a hardening | curing agent, for example in a coating-type magnetic recording medium can be used in the quantity of 5-100 mass parts with respect to 100 mass parts of resin. For details of the isocyanate compound that can be used, reference can be made, for example, to paragraph [0066] of Japanese Patent No. 4149648.

更に本発明のカーボンブラック組成物は、用途に応じて使用される公知の各種添加剤を含むことができる。   Furthermore, the carbon black composition of this invention can contain the well-known various additives used according to a use.

本発明におけるカーボンブラック等の粉末の平均粒子サイズは、以下の方法により測定することができる。
粉末を、日立製透過型電子顕微鏡H−9000型を用いて粒子を撮影倍率100000倍で撮影し、総倍率500000倍になるように印画紙にプリントして粒子写真を得る。粒子写真から目的の粒子を選びデジタイザーで粉体の輪郭をトレースしカールツァイス製画像解析ソフトKS−400で粒子のサイズを測定する。500個の粒子のサイズを測定する。上記方法により測定される粒子サイズの平均値を当該性粉末の平均粒子サイズとする。
The average particle size of powder such as carbon black in the present invention can be measured by the following method.
The powder is photographed at a photographing magnification of 100,000 using a Hitachi transmission electron microscope H-9000, and is printed on a photographic paper so that the total magnification is 500,000 times to obtain a particle photograph. The target particle is selected from the particle photograph, the outline of the powder is traced with a digitizer, and the particle size is measured with the image analysis software KS-400 manufactured by Carl Zeiss. Measure the size of 500 particles. Let the average value of the particle size measured by the said method be an average particle size of the said sex powder.

本発明において、粉体のサイズ(以下、「粉体サイズ」と言う)は、(1)粉体の形状が針状、紡錘状、柱状(ただし、高さが底面の最大長径より大きい)等の場合は、粉体を構成する長軸の長さ、即ち長軸長で表され、(2)粉体の形状が板状乃至柱状(ただし、厚さ乃至高さが板面乃至底面の最大長径より小さい)場合は、その板面乃至底面の最大長径で表され、(3)粉体の形状が球形、多面体状、不特定形等であって、かつ形状から粉体を構成する長軸を特定できない場合は、円相当径で表される。円相当径とは、円投影法で求められるものを言う。上記粉体サイズの定義(1)の場合は、平均粉体サイズを平均長軸長と言い、同定義(2)の場合は平均粉体サイズを平均板径と言い、(最大長径/厚さ乃至高さ)の算術平均を平均板状比という。同定義(3)の場合は平均粉体サイズを平均直径(平均粒径、平均粒子径ともいう)という。
また、該粉体の平均粉体サイズは、上記粉体サイズの算術平均であり、500個の一次粒子について上記の如く測定を実施して求めたものである。一次粒子とは、凝集のない独立した粉体をいう。
In the present invention, the size of the powder (hereinafter referred to as “powder size”) is (1) the shape of the powder is needle-like, spindle-like, columnar (however, the height is larger than the maximum major axis of the bottom surface), etc. In this case, it is represented by the length of the long axis constituting the powder, that is, the length of the long axis. (2) The shape of the powder is plate or columnar (however, the thickness or height is the maximum of the plate surface or the bottom surface). (Smaller than the major axis), it is represented by the maximum major axis of the plate surface or bottom surface. (3) The shape of the powder is spherical, polyhedral, unspecified, etc., and the major axis constituting the powder from the shape If it cannot be specified, it is represented by the equivalent circle diameter. The equivalent circle diameter is a value obtained by a circle projection method. In the case of definition (1) of the above powder size, the average powder size is referred to as an average major axis length, and in the case of definition (2), the average powder size is referred to as an average plate diameter, (maximum major axis / thickness (Or height) is called the average plate ratio. In the case of definition (3), the average powder size is referred to as an average diameter (also referred to as an average particle diameter or an average particle diameter).
The average powder size of the powder is an arithmetic average of the above powder sizes, and is obtained by carrying out the measurement as described above for 500 primary particles. Primary particles refer to an independent powder without aggregation.

本発明のカーボンブラック組成物は、以上説明した水酸基含有ジアミン化合物、カーボンブラックおよび溶媒を、任意に添加される各種添加剤とともに、同時または順次混合することにより調製することができる。   The carbon black composition of the present invention can be prepared by mixing the above-described hydroxyl group-containing diamine compound, carbon black, and solvent together with various additives that are optionally added simultaneously or sequentially.

本発明のカーボンブラック組成物は、塗布型磁気記録媒体、印刷インキ、塗料、化粧品、電池等のカーボンブラックを高度に分散することが求められる各種分野への使用に適するものである。例えば、本発明のカーボンブラック組成物をそのまま、または磁気記録媒体に使用される各種添加剤を添加して、磁気記録媒体形成用塗料組成物とすることができる。当該塗料組成物は、例えば、非磁性層、バックコート層、または磁性層を形成するために使用することができる。   The carbon black composition of the present invention is suitable for use in various fields that require high dispersion of carbon black, such as coating-type magnetic recording media, printing inks, paints, cosmetics, and batteries. For example, a coating composition for forming a magnetic recording medium can be obtained by adding the carbon black composition of the present invention as it is or by adding various additives used for the magnetic recording medium. The coating composition can be used, for example, to form a nonmagnetic layer, a backcoat layer, or a magnetic layer.

更に本発明は、本発明のカーボンブラック組成物を乾燥させることにより形成されたカーボンブラック含有塗膜にも関するものである。   The present invention further relates to a carbon black-containing coating film formed by drying the carbon black composition of the present invention.

先に説明した本発明のカーボンブラック組成物は、溶媒中に高度な分散状態でカーボンブラックを含むことができるので、かかる組成物を、例えば支持体上に塗布して乾燥させることで、カーボンブラックの凝集による表面荒れのない、優れた表面平滑性を有する塗膜を得ることができる。本発明のカーボンブラック含有塗膜の一態様は、磁気記録媒体のバックコート層、非磁性層、磁性層等であるがこれに限定されるものではなく、帯電防止シート等の各種形態で使用可能である。   Since the carbon black composition of the present invention described above can contain carbon black in a highly dispersed state in a solvent, the carbon black composition can be coated on a support and dried, for example. Thus, it is possible to obtain a coating film having excellent surface smoothness without surface roughness due to aggregation. One aspect of the carbon black-containing coating film of the present invention is a backcoat layer, a nonmagnetic layer, a magnetic layer, etc. of a magnetic recording medium, but is not limited thereto, and can be used in various forms such as an antistatic sheet. It is.

本発明のカーボンブラック含有塗膜を形成する際の乾燥は、塗膜形成のための公知の方法および条件により行うことができる。また、乾燥の後に加熱処理が施される場合もある。例えば、イソシアネート化合物を含む本発明のカーボンブラック組成物を用いて塗膜を形成する態様においては、乾燥後に加熱処理を施しイソシアネート化合物に含まれるイソシアネート基と一般式(I)で表されるジアミン化合物に含まれる水酸基との架橋反応を進行させることにより、塗膜強度を高めることができる。上記加熱処理については、イソシアネート基と水酸基との架橋反応(ウレタン化反応)に関する公知技術を適用することができる。   Drying at the time of forming the carbon black-containing coating film of the present invention can be performed by a known method and conditions for forming the coating film. Moreover, heat processing may be performed after drying. For example, in an embodiment in which a coating film is formed using the carbon black composition of the present invention containing an isocyanate compound, the diamine compound represented by the isocyanate group contained in the isocyanate compound and the general formula (I) is subjected to heat treatment after drying. The coating film strength can be increased by advancing the crosslinking reaction with the hydroxyl group contained in. For the heat treatment, a known technique relating to a crosslinking reaction (urethane reaction) between an isocyanate group and a hydroxyl group can be applied.

以下、本発明を実施例に基づき更に説明するが、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is further demonstrated based on an Example, this invention is not limited to the aspect shown in an Example.

一般式(I)で表される水酸基含有ジアミン化合物(ジアミンジオール)として、以下に示すジアミンジオール1〜5を合成した。
比較化合物として、以下に示すモノアミンジオール6を合成した。
As the hydroxyl group-containing diamine compound (diamine diol) represented by the general formula (I), the following diamine diols 1 to 5 were synthesized.
As a comparative compound, monoamine diol 6 shown below was synthesized.

上記化合物の合成方法を、以下に示す。   A method for synthesizing the above compound is shown below.

[合成例1]
N,N−ジメチルエチレンジアミン1.0質量部、フェニルグリシジルエーテル3.4質量部を混合し、120℃で5時間反応させた。得られた化合物が、ジアミンジオール1であることを、NMRにより確認した。
[Synthesis Example 1]
1.0 part by mass of N, N-dimethylethylenediamine and 3.4 parts by mass of phenylglycidyl ether were mixed and reacted at 120 ° C. for 5 hours. It was confirmed by NMR that the obtained compound was diamine diol 1.

[合成例2]
N,N−ジエチルエチレンジアミン1.0質量部、フェニルグリシジルエーテル2.6質量部を混合し、120℃で5時間反応させた。得られた化合物が、ジアミンジオール2であることを、NMRにより確認した。
[Synthesis Example 2]
1.0 part by mass of N, N-diethylethylenediamine and 2.6 parts by mass of phenyl glycidyl ether were mixed and reacted at 120 ° C. for 5 hours. It was confirmed by NMR that the obtained compound was diamine diol 2.

[合成例3]
N,N−ジメチルエチレンジアミン1.0質量部、ブチルグリシジルエーテル3.0質量部を混合し、120℃で5時間反応させた。得られた化合物が、ジアミンジオール3であることを、NMRにより確認した。
[Synthesis Example 3]
1.0 part by mass of N, N-dimethylethylenediamine and 3.0 parts by mass of butyl glycidyl ether were mixed and reacted at 120 ° C. for 5 hours. It was confirmed by NMR that the obtained compound was diamine diol 3.

[合成例4]
N,N−ジメチルエチレンジアミン1.0質量部、1,2−エポキシブタン 1.6質量部を混合し、50℃で5時間反応させた。得られた化合物が、ジアミンジオール4であることを、NMRにより確認した。
[Synthesis Example 4]
1.0 part by mass of N, N-dimethylethylenediamine and 1.6 parts by mass of 1,2-epoxybutane were mixed and reacted at 50 ° C. for 5 hours. It was confirmed by NMR that the obtained compound was diamine diol 4.

[合成例5]
N,N−ジブチルエチレンジアミン1.0質量部、ブチルグリシジルエーテル 1.5質量部を混合し、120℃で5時間反応させた。得られた化合物が、ジアミンジオール5であることを、NMRにより確認した。
[Synthesis Example 5]
1.0 part by mass of N, N-dibutylethylenediamine and 1.5 parts by mass of butyl glycidyl ether were mixed and reacted at 120 ° C. for 5 hours. It was confirmed by NMR that the obtained compound was diamine diol 5.

[比較合成例1]
ベンジルアミン1.0質量部、フェニルグリシジルエーテル2.8質量部を混合し、120℃で5時間反応させた。得られた化合物が、モノアミンジオール6であることを、NMRにより確認した。
[Comparative Synthesis Example 1]
1.0 part by mass of benzylamine and 2.8 parts by mass of phenylglycidyl ether were mixed and reacted at 120 ° C. for 5 hours. It was confirmed by NMR that the obtained compound was monoamine diol 6.

上記NMRによる同定では、400MHzのNMR(BRUKER社製AVANCEII−400)を使用し、1H−NMR測定を行った。ジアミンジオール1、2、4、モノアミンジオール6の1H−NMRデータおよびその帰属を以下に示す。 In the identification by NMR, 1 H-NMR measurement was performed using 400 MHz NMR (AVANCE II-400 manufactured by BRUKER). 1 H-NMR data of diamine diols 1, 2, 4 and monoamine diol 6 and their assignments are shown below.

<ジアミンジオール1 (C22H32N2O4)>
1H-NMR (400MHz, CDCl3, 25℃): 6.90-7.27ppm(10H, T), 4.08ppm(2H, m), 3.94ppm(4H, m), 2.44-2.86ppm(8H, Br), 2.23ppm(6H, S)
<Diamine diol 1 (C 22 H 32 N 2 O 4)>
1 H-NMR (400MHz, CDCl 3 , 25 ° C): 6.90-7.27ppm (10H, T), 4.08ppm (2H, m), 3.94ppm (4H, m), 2.44-2.86ppm (8H, Br), 2.23ppm (6H, S)

<ジアミンジオール2 (C24H36N2O4)>
1H-NMR (400MHz, CDCl3, 25℃): 7.27ppm(4H, T), 6.94ppm(2H, T), 6.90ppm(4H, D), 4.08ppm(2H, m), 3.94ppm(4H, m), 2.44-2.86ppm(12H, Br), 1.02ppm(6H, T)
<Diamine diol 2 (C 24 H 36 N 2 O 4)>
1 H-NMR (400MHz, CDCl 3 , 25 ° C): 7.27ppm (4H, T), 6.94ppm (2H, T), 6.90ppm (4H, D), 4.08ppm (2H, m), 3.94ppm (4H , m), 2.44-2.86ppm (12H, Br), 1.02ppm (6H, T)

<ジアミンジオール4(C12H28N2O2)>
1H-NMR (400MHz, CDCl3, 25℃): 3.52ppm(2H, m), 2.25-2.68ppm(m, 12), 2.23ppm(6H, S), 0.97ppm(6H, T)
<Diamine diol 4 (C 12 H 28 N 2 O 2)>
1 H-NMR (400MHz, CDCl 3 , 25 ℃): 3.52ppm (2H, m), 2.25-2.68ppm (m, 12), 2.23ppm (6H, S), 0.97ppm (6H, T)

<モノアミンジオール6 (C25H29NO4)>
1H-NMR (400MHz, CDCl3, 25℃): 6.85-7.31ppm(15H, m), 4.10ppm(2H, m), 3.90ppm(4H, m), 2.73-2.92ppm(6H, Br)
<Monoamine diol 6 (C 25 H 29 NO 4 )>
1 H-NMR (400MHz, CDCl 3 , 25 ℃): 6.85-7.31ppm (15H, m), 4.10ppm (2H, m), 3.90ppm (4H, m), 2.73-2.92ppm (6H, Br)

[実施例1]
下記カーボンブラック0.53質量部、ポリエーテルポリウレタン樹脂0.14質量部、塩化ビニル樹脂(カネカ製MR−104)0.22質量部、ジアミンジオール1 0.035質量部を、2−ブタノン(メチルエチルケトン)5.4質量部およびシクロヘキサノン3.6質量部からなる溶液に懸濁させた。懸濁液に0.1mmφジルコニアビーズ(ニッカトー製)50質量部を添加し15時間分散させて分散液を得た。
後述の方法で分散粒子径(動的光散乱法による液中粒子径)を測定したところ52nmであった。
上記分散液を帝人社製PENベース上に19μmのギャップを持つドクターブレードを用いて塗布し、室温30分放置させて乾燥し塗膜を作成した。作製した塗膜の平均粗さを後述の方法で測定したところ2.6nmであった。
[Example 1]
0.53 parts by mass of the following carbon black, 0.14 parts by mass of a polyether polyurethane resin, 0.22 parts by mass of a vinyl chloride resin (MR-104 manufactured by Kaneka) and 0.035 parts by mass of diamine diol 1 were added to 2-butanone (methyl ethyl ketone). ) It was suspended in a solution consisting of 5.4 parts by mass and 3.6 parts by mass of cyclohexanone. To the suspension, 50 parts by mass of 0.1 mmφ zirconia beads (manufactured by Nikkato) was added and dispersed for 15 hours to obtain a dispersion.
It was 52 nm when the dispersed particle diameter (particle diameter in a liquid by a dynamic light scattering method) was measured by the method mentioned later.
The dispersion was applied onto a PEN base manufactured by Teijin Ltd. using a doctor blade having a gap of 19 μm, and allowed to stand at room temperature for 30 minutes to dry to create a coating film. It was 2.6 nm when the average roughness of the produced coating film was measured by the method of the below-mentioned.

カーボンブラック(三菱化学社製#950)
平均一次粒子径:18nm
窒素吸着比表面積:260m2/g
DBP吸油量:79ml/100g(粉状)
pH:7.5
Carbon black (Mitsubishi Chemical # 950)
Average primary particle size: 18 nm
Nitrogen adsorption specific surface area: 260 m 2 / g
DBP oil absorption: 79ml / 100g (powder)
pH: 7.5

分散粒子径(動的光散乱法による液中粒子径)の測定方法
分散液を、分散に用いた有機溶媒と同一のものを用いて固形分濃度0.2質量%に希釈した(固形分とはカーボンブラック・アミン添加剤・結合剤樹脂の合計質量を表す)。
得られた希釈液について、HORRIBA社製動的光散乱式粒度分布測定装置LB−500を用いて測定した平均粒子径を分散粒子径とした。分散粒子径が小さいほど、カーボンブラックが凝集せず分散性が良好であることを意味する。
Method for Measuring Dispersion Particle Diameter (Particle Diameter in Liquid by Dynamic Light Scattering Method) The dispersion liquid was diluted to a solid content concentration of 0.2% by mass using the same organic solvent used for dispersion (solid content and Represents the total mass of carbon black / amine additive / binder resin).
About the obtained dilution liquid, the average particle diameter measured using the dynamic light scattering type particle size distribution measuring apparatus LB-500 made from HORRIBA was made into the dispersed particle diameter. A smaller dispersed particle size means that carbon black does not aggregate and the dispersibility is better.

塗膜表面粗さ測定方法
ZYGO社製汎用三次元表面構造解析装置NewView5022による走査型白色光干渉法にてScan Lengthを5μmとして、上記塗膜の表面粗さを測定した。対物レンズ:20倍、中間レンズ:1.0倍、測定視野は260μm×350μmである。測定した表面をHPF:1.65μm、LPF:50μmのフィルター処理して、中心線平均表面粗さRa値を求めた。
Coating Surface Roughness Measurement Method The surface roughness of the coating film was measured by setting Scan Length to 5 μm by scanning white light interferometry using a general-purpose three-dimensional surface structure analyzer NewView 5022 manufactured by ZYGO. Objective lens: 20 times, intermediate lens: 1.0 times, measurement field of view is 260 μm × 350 μm. The measured surface was filtered with HPF: 1.65 μm and LPF: 50 μm, and the centerline average surface roughness Ra value was determined.

[実施例2]
ジアミンジオール1 0.035質量部をジアミンジオール2 0.037質量部に変更した点以外は実施例1と同様の方法で分散液および塗膜の作製および評価を行った。分散粒子径は44nmであり、表面粗さは2.4nmであった。
[Example 2]
A dispersion and a coating film were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that 0.035 parts by mass of diamine diol 1 was changed to 0.037 parts by mass of diamine diol 2. The dispersed particle size was 44 nm, and the surface roughness was 2.4 nm.

[実施例3]
ジアミンジオール1 0.035質量部をジアミンジオール3 0.031質量部に変更した点以外は実施例1と同様の方法で分散液および塗膜の作製および評価を行った。分散粒子径は43nmであり、表面粗さは2.0nmであった。
[Example 3]
A dispersion and a coating film were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that 0.035 parts by mass of diamine diol 1 was changed to 0.031 parts by mass of diamine diol 3. The dispersed particle size was 43 nm, and the surface roughness was 2.0 nm.

[実施例4]
ジアミンジオール1 0.035質量部をジアミンジオール4 0.021質量部に変更した点以外は実施例1と同様の方法で分散液および塗膜の作製および評価を行った。分散粒子径は56nmであり、表面粗さは4.4nmであった。
[Example 4]
A dispersion and a coating film were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that 0.035 parts by mass of diamine diol 1 was changed to 0.021 parts by mass of diamine diol 4. The dispersed particle size was 56 nm, and the surface roughness was 4.4 nm.

[実施例5]
ジアミンジオール1 0.035質量部をジアミンジオール5 0.039質量部に変更した点以外は実施例1と同様の方法で分散液および塗膜の作製および評価を行った。分散粒子径は45nmであり、表面粗さは2.9nmであった。
[Example 5]
A dispersion and a coating film were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that 0.035 parts by mass of diamine diol 1 was changed to 0.039 parts by mass of diamine diol 5. The dispersed particle size was 45 nm and the surface roughness was 2.9 nm.

[比較例1]
ジアミンジオール1 0.035質量部をモノアミンジオール6 0.037質量部に変更した点以外は実施例1と同様の方法で分散液および塗膜の作製および評価を行った。分散粒子径は200nmであり、表面粗さは9.5nmであった。
[Comparative Example 1]
A dispersion and a coating film were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that 0.035 parts by mass of diamine diol 1 was changed to 0.037 parts by mass of monoamine diol 6. The dispersed particle size was 200 nm, and the surface roughness was 9.5 nm.

以上の結果を、下記表1にまとめて示す。   The above results are summarized in Table 1 below.

上記の結果により、一般式(I)で表される水酸基含有ジアミン化合物により、溶媒中でカーボンブラックを高度に分散することができ、更にはこれにより高い表面平滑性を有するカーボンブラック含有塗膜の形成が可能となることが示された。   Based on the above results, the hydroxyl group-containing diamine compound represented by the general formula (I) can highly disperse carbon black in a solvent, and further, thereby, a carbon black-containing coating film having high surface smoothness. It has been shown that formation is possible.

アミン反応性の評価
実施例1〜5で使用したジアミンジオールのシクロヘキサノン、メチルエチルケトンに対する反応性を、以下の方法で評価した。
ジアミンジオールおよび溶媒(シクロヘキサノンまたはメチルエチルケトン)が等モル相当になるように、それぞれ秤量し、これらを混合し、50℃のオーブン中で1時間放置した。その後、オーブンから取り出し、CDCl3の重溶媒に溶かし、NMR測定を行った。NMRスペクトルにおいて、アミン由来のピークおよび溶媒由来のピークとは異なるピークが確認された場合には反応性ありと判定することとして、アミン化合物と溶媒との反応性を評価したところ、実施例1〜5で使用したジアミンジオールは、シクロヘキサノン、メチルエチルケトンに対して反応性を示さないことが確認された。
これに対し、比較のため、以下に示すジアミン化合物について同様の評価を行ったところ、シクロヘキサノン、メチルエチルケトンに対する反応性を示すことが確認された。
Evaluation of amine reactivity The reactivity of the diamine diol used in Examples 1 to 5 with respect to cyclohexanone and methyl ethyl ketone was evaluated by the following method.
The diamine diol and the solvent (cyclohexanone or methyl ethyl ketone) were weighed so as to correspond to equimolar amounts, mixed, and left in an oven at 50 ° C. for 1 hour. Then removed from the oven, dissolved in a deuterated solvent of CDCl 3, it was subjected to NMR measurement. In the NMR spectrum, when a peak different from the peak derived from the amine and the peak derived from the solvent was confirmed, the reactivity between the amine compound and the solvent was evaluated as judged to be reactive. It was confirmed that the diamine diol used in No. 5 showed no reactivity with cyclohexanone and methyl ethyl ketone.
On the other hand, when the same evaluation was performed for the diamine compounds shown below for comparison, it was confirmed that they showed reactivity with cyclohexanone and methyl ethyl ketone.

以上の結果から、一般式(I)で表される水酸基含有ジアミン化合物は、シクロヘキサノン、メチルエチルケトンに含まれるケトン基との反応性に乏しいことが確認できる。かかる水酸基含有ジアミン化合物を用いることにより、ケトン基との副反応による保存性の低下がないか、または低下の少ないカーボンブラック組成物の提供が可能になる。   From the above results, it can be confirmed that the hydroxyl group-containing diamine compound represented by the general formula (I) is poor in reactivity with the ketone group contained in cyclohexanone and methyl ethyl ketone. By using such a hydroxyl group-containing diamine compound, it is possible to provide a carbon black composition that does not cause a decrease in storage stability due to a side reaction with a ketone group or has a small decrease.

揮発性の評価
実施例1で使用したジアミンジオール1、実施例2で使用したジアミンジオール2、比較例1で使用したモノアミンジオール6、およびアミン反応性の評価において比較のために用いたジアミン化合物(沸点119℃)を、それぞれ1g計量し100℃/3時間の条件で真空乾燥したところ、ジアミンジオール1、ジアミンジオール2、モノアミンジオール6の質量減少率は5%未満であった。これに対しアミン反応性の評価において比較のために用いたジアミン化合物の質量減少率は100%であった。
分散剤として使用する化合物の揮発性が高いことは、安全上好ましくないうえに、カーボンブラック分散液の保存性を低下させる原因となる。これに対し上記の結果から、実施例で使用したジアミンジオールは、揮発性が低いことが確認できる。この点については、ジアミンジオールに含まれる水酸基が、揮発性低下に寄与していると考えられる。
Evaluation of Volatility The diamine diol 1 used in Example 1, the diamine diol 2 used in Example 2, the monoamine diol 6 used in Comparative Example 1, and the diamine compound used for comparison in the evaluation of amine reactivity ( 1 g of each of the boiling points of 119 ° C. were weighed and vacuum-dried under the conditions of 100 ° C./3 hours, and the mass reduction rate of diamine diol 1, diamine diol 2, and monoamine diol 6 was less than 5%. On the other hand, the mass reduction rate of the diamine compound used for comparison in the evaluation of amine reactivity was 100%.
The high volatility of the compound used as the dispersant is not preferable for safety and causes a decrease in the storage stability of the carbon black dispersion. On the other hand, from the above results, it can be confirmed that the diamine diol used in the examples has low volatility. About this point, it is thought that the hydroxyl group contained in diamine diol has contributed to the volatility fall.

以上の結果から、実施例で用いたジアミンジオールは、カーボンブラックを高度に分散することができるうえに、保存性に優れたカーボンブラック組成物の提供を可能にするものであることが確認された。   From the above results, it was confirmed that the diamine diol used in the examples can highly disperse carbon black and can provide a carbon black composition having excellent storage stability. .

本発明は、磁気記録分野、印刷分野、化粧品分野等の各種分野において有用である。   The present invention is useful in various fields such as a magnetic recording field, a printing field, and a cosmetic field.

Claims (12)

カーボンブラックおよび下記一般式(I)で表される水酸基含有ジアミン化合物を溶媒中に含むことを特徴とするカーボンブラック組成物。
[一般式(I)中、R1は、炭素数3〜21のアルキル基、炭素数5〜25のアルコキシアルキル基、アリールアルキル基、またはアリールオキシアルキル基を表し、2つのR1はそれぞれ異なっていても同一であってもよく、ただし少なくとも一方のR1は置換基として水酸基を含み;R2は、連結基を介して窒素原子と結合してもよいアルキル基またはシクロアルキル基を表し、2つのR2はそれぞれ異なっていても同一であってもよく、ただし2つのR2はいずれも水酸基を含まない;Lは、アルキレン基を表す。]
A carbon black composition comprising carbon black and a hydroxyl group-containing diamine compound represented by the following general formula (I) in a solvent.
[In General Formula (I), R 1 represents an alkyl group having 3 to 21 carbon atoms, an alkoxyalkyl group having 5 to 25 carbon atoms, an arylalkyl group, or an aryloxyalkyl group, and two R 1 s are different from each other. Or at least one R 1 includes a hydroxyl group as a substituent; R 2 represents an alkyl group or a cycloalkyl group that may be bonded to a nitrogen atom via a linking group; The two R 2 s may be different or the same, provided that neither of the two R 2 contains a hydroxyl group; L represents an alkylene group. ]
一般式(I)中、2つのR1に含まれる水酸基の合計は2以上である請求項1に記載のカーボンブラック組成物。 The carbon black composition according to claim 1, wherein the total number of hydroxyl groups contained in the two R 1 in the general formula (I) is 2 or more. 一般式(I)中、2つのR1は、それぞれ1つ以上の水酸基を含む請求項1または2に記載のカーボンブラック組成物。 The carbon black composition according to claim 1, wherein two R 1 s in the general formula (I) each contain one or more hydroxyl groups. 一般式(I)で表される水酸基含有ジアミン化合物は、下記一般式(II)で表される水酸基含有ジアミン化合物である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のカーボンブラック組成物。
[一般式(II)中、Xは水酸基含有アルキレン基を表し、−X−Yで表される基は一般式(I)中のR1で表される基と同義であり、2つのX、Yはそれぞれ異なっていても同一であってもよく、R2およびLは、それぞれ一般式(I)と同義である。]
The carbon black composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the hydroxyl group-containing diamine compound represented by the general formula (I) is a hydroxyl group-containing diamine compound represented by the following formula (II).
[In General Formula (II), X represents a hydroxyl group-containing alkylene group, and the group represented by -XY is synonymous with the group represented by R 1 in General Formula (I), and two X, Y may be different or the same, and R 2 and L have the same meaning as in general formula (I). ]
一般式(I)で表される水酸基含有ジアミン化合物は、下記一般式(III)で表される水酸基含有ジアミン化合物である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のカーボンブラック組成物。
[一般式(III)中、Zは連結する−CH(OH)CH2−とともに一般式(I)中のR1で表される基を形成する置換基であり、2つのZはそれぞれ異なっていても同一であってもよく、R2およびLは、それぞれ一般式(I)と同義である。]
The carbon black composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the hydroxyl group-containing diamine compound represented by the general formula (I) is a hydroxyl group-containing diamine compound represented by the following formula (III).
[In general formula (III), Z is a substituent which forms a group represented by R 1 in general formula (I) together with linking —CH (OH) CH 2 —, and the two Zs are different from each other. Or R 2 and L are as defined in general formula (I). ]
一般式(I)で表される水酸基含有ジアミン化合物は、下記一般式(IV)で表される水酸基含有ジアミン化合物である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のカーボンブラック組成物。
[一般式(IV)中、Zは連結する−CH(OH)CH2−とともに一般式(I)中のR1で表される基を形成する置換基であり、2つのZはそれぞれ異なっていても同一であってもよく、R2は一般式(I)と同義である。]
The carbon black composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the hydroxyl group-containing diamine compound represented by the general formula (I) is a hydroxyl group-containing diamine compound represented by the following formula (IV).
[In general formula (IV), Z is a substituent which forms a group represented by R 1 in general formula (I) together with linking —CH (OH) CH 2 —, and the two Zs are different from each other. Or R 2 has the same meaning as in formula (I). ]
結合剤樹脂を更に含む請求項1〜6のいずれか1項に記載のカーボンブラック組成物。 The carbon black composition according to claim 1, further comprising a binder resin. 前記結合剤樹脂はビニル系共重合体およびポリウレタン樹脂からなる群から選ばれる請求項7に記載のカーボンブラック組成物。 The carbon black composition according to claim 7, wherein the binder resin is selected from the group consisting of a vinyl copolymer and a polyurethane resin. ポリイソシアネート化合物を更に含む請求項1〜8のいずれか1項に記載のカーボンブラック組成物。 The carbon black composition according to any one of claims 1 to 8, further comprising a polyisocyanate compound. 前記溶媒は、ケトン系溶媒を含む請求項1〜9のいずれか1項に記載のカーボンブラック組成物。 The carbon black composition according to claim 1, wherein the solvent includes a ketone solvent. 請求項1〜10のいずれか1項に記載のカーボンブラック組成物を乾燥させることにより形成されたカーボンブラック含有塗膜。 The carbon black containing coating film formed by drying the carbon black composition of any one of Claims 1-10. 前記乾燥後に加熱処理を施すことにより形成された請求項11に記載のカーボンブラック含有塗膜。 The carbon black containing coating film of Claim 11 formed by heat-processing after the said drying.
JP2013059822A 2013-03-22 2013-03-22 Carbon black composition and coating film containing carbon black Active JP6013244B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013059822A JP6013244B2 (en) 2013-03-22 2013-03-22 Carbon black composition and coating film containing carbon black

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013059822A JP6013244B2 (en) 2013-03-22 2013-03-22 Carbon black composition and coating film containing carbon black

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014185210A JP2014185210A (en) 2014-10-02
JP6013244B2 true JP6013244B2 (en) 2016-10-25

Family

ID=51833082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013059822A Active JP6013244B2 (en) 2013-03-22 2013-03-22 Carbon black composition and coating film containing carbon black

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6013244B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114156329B (en) * 2021-11-30 2023-07-04 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 Display panel, manufacturing method thereof and display device

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51138725A (en) * 1975-05-01 1976-11-30 Naade Kenkyusho:Kk Method f or improving the dispersity of pigments
DE2738539A1 (en) * 1977-08-26 1979-03-01 Henkel Kgaa DISPERSING PIGMENTS
JPH02245231A (en) * 1989-03-20 1990-10-01 Kawamura Inst Of Chem Res Polymer dispersant and dispersion containing the same dispersant
JP2956141B2 (en) * 1990-06-27 1999-10-04 三菱化学株式会社 Black printing ink composition
JPH10287840A (en) * 1997-04-11 1998-10-27 Sakura Color Prod Corp Ink composition for oily erasable marking pen
JP3646506B2 (en) * 1998-03-16 2005-05-11 東洋インキ製造株式会社 Surface-treated carbon black, method for producing the same, and dispersion using the same
JP3646507B2 (en) * 1998-03-16 2005-05-11 東洋インキ製造株式会社 Carbon black dispersion
JP4239629B2 (en) * 2003-03-20 2009-03-18 東洋インキ製造株式会社 Carbon black composition
JP5798986B2 (en) * 2011-07-29 2015-10-21 富士フイルム株式会社 Carbon black composition and magnetic recording medium

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014185210A (en) 2014-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5798986B2 (en) Carbon black composition and magnetic recording medium
JP5622827B2 (en) Alumina dispersion for producing coated magnetic recording medium, method for producing coated magnetic recording medium using the same, and coated magnetic recording medium
CN1120061A (en) Binder for magnetic media
CN108251830A (en) The surface conditioner of phosphoric acid manganese
JP6013244B2 (en) Carbon black composition and coating film containing carbon black
JP5632888B2 (en) Carbon black composition, carbon black-containing coating film, and magnetic recording medium having the same
US11170812B2 (en) Magnetic recording medium including specified compound, magnetic recording and reproducing apparatus, and composition for magnetic recording medium
JP2014081986A (en) Manufacturing method of hexagonal ferrite magnetic particles, hexagonal ferrite magnetic particles obtained by manufacturing method, and use of manufacturing method and hexagonal ferrite magnetic particles
JP5940618B2 (en) Magnetic coating composition for magnetic recording medium and magnetic recording medium
JP5438178B2 (en) Carbon black composition and coating film containing carbon black
JP2020161531A (en) Polishing dispersion liquid, polishing sheet, and manufacturing method thereof
JP6427154B2 (en) Coating-type magnetic recording medium for producing carbon black composition and method for producing coating-type magnetic recording medium
JPH06220395A (en) Composition for aqueous coating
US9076478B2 (en) Binder resin composition for magnetic recording medium, method of manufacturing the same, and magnetic recording medium
US10640669B2 (en) Carbon black composition for manufacturing particulate magnetic recording medium and method of manufacturing particulate magnetic recording medium
JP5616834B2 (en) Magnetic recording medium and binder composition for magnetic recording medium
JP2020157389A (en) Dispersion liquid for polishing and polishing sheet, and method for producing them
JP3027412B2 (en) Organic surface treatment agent
JP2012214678A (en) Resin composition, binder composition for magnetic recording medium, magnetic recording medium, and method of producing polymer
JPS59127228A (en) Magnetic card
JP2015034250A (en) Paste for printing and method for producing the same
JP2012208968A (en) Magnetic recording medium and binder composition for magnetic recording medium
JP2000160044A (en) Aqueous organic pigment and its preparation, organic pigment dispersion and water-base ink
JP2005206845A (en) Non-halogenated phosphorous-containing phenoxy resin
JPS61269224A (en) Magnetic recording medium

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150507

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160301

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160420

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160906

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160921

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6013244

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250