JPH0119931B2

JPH0119931B2 -

Info

Publication number: JPH0119931B2
Application number: JP54172052A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Higuchi; Sadanobu Takagi; Shunei Fujitani; Yasuhiko Haruta
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd
Priority date: 1979-12-29
Filing date: 1979-12-29
Publication date: 1989-04-13
Also published as: JPS5695326A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は新規な分散剤を用いた易分散性、分散
安定性にすぐれた顔料分散液に関する。

従来、顔料を含む溶液型塗料あるいはインキ等
において、製造時の顔料の離分散性、貯蔵中の顔
料の凝集・沈降、それから生じる塗面の着色効果
の低下、フラツデイング（色分れ）、フローテイ
ング（浮き）、光沢の低下、経時変色など好まし
からざる現象の起ることが知られている。これら
の問題を解決する目的で種々の改良方法が試みら
れている。例えば、(1)非イオン性、アニオン性、
カチオン性界面活性剤、あるいは脂肪族多価カル
ボン酸などの湿潤剤を助剤として顔料を分散させ
る方法、(2)英国特許1108261号、1159252号、およ
び1346298号等に開示されている顔料親和性物質
と媒体親和性物質とを結合させた両親媒性物質を
用いて顔料を分散させる方法、および(3)アルキル
シリコーンの如き界面活性剤で表面張力を減少さ
せ、浮きの発生を防ぐ方法などが知られている。

しかし、これらの公知の方法では前述の欠点が
十分改良できず、逆にこれらを用いたことによる
弊害、すなわち、塗膜性能・塗膜状態が低下する
二次的な悪影響を避けられなかつた。

従つて本発明の目的は、塗膜性能および塗膜状
態を低下させることなく、容易に、安定な顔料の
分散が得られる顔料分散液を提供するにある。

上記本発明の目的は、顔料、分散剤および有機
分散媒からなる顔料分散液において、該分散剤が
側鎖にアルコキシシラン基を少くとも１個有する
数平均分子量1000〜100000のエチレン性不飽和共
重合体であることを特徴とする本発明の顔料分散
液によつて達成される。

本発明において、分散剤として用いられる側鎖
にアルコキシシラン基を有するエチレン性不飽和
共重合体は、γ−メタアクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピル
トリエトキシシラン、ビニルトリクロルシラン、
ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−
メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリアセトキ
シシランなどのアルコキシシラン基含有不飽和単
量体と以下に例示する公知のエチレン性不飽和単
量体の１種または２種以上とのラジカル共重合反
応により得られる。すなわち、スチレン、α−メ
チルスチレン、ビニルトルエン、アクリル酸また
はメタクリル酸と炭素数１〜26の直鎖、分岐、環
状モノアルコールとのエステル化物、ヒドロキシ
エチルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリ
レート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、グ
リシジル（メタ）アクリレート、グリシジル（メ
タ）アクリレートと炭素数１〜26のカルボン酸の
付加物、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−アルキル
（炭素数１〜４）アクリルアミド、Ｎ−ジアルキ
ル（炭素数１〜４）アクリルアミド、Ｎ−メチロ
ールアクリルアミド、Ｎ−ｎ−ブトキシメチルア
クリルアミド、（メタ）アクリロニトリル、ブタ
ジエン、ビニルピリジン、酢酸ビニル、塩化ビニ
ル、塩化ビニリデン、（メタ）アクリル酸、無水
マレイン酸、イタコン酸などが挙げられる。

上記本発明の分散剤は、顔料親和性物質として
アルコキシシラン基、媒体親和性物質として、分
散系の溶媒に溶媒和されるアクリル共重合体部分
とからなつており、この分散剤を顔料分散液に用
いることにより、アルコキシシラン基が顔料表面
の水酸基（吸着水を含む）と吸着および反応し、
かつ残りの部分が溶媒で溶媒和され、かくして分
散液中の顔料粒子はきわめて安定化され、貯蔵安
定性、および塗面状態を著しく向上させるものと
推測される。

上述のエチレン性不飽和共重合体は、アルコキ
シシラン基含有不飽和単量体単位を0.5〜20重量
％の範囲で含有する。アルコキシシラン基含有不
飽和単量体が0.5重量％未満であれば顔料表面に
吸着するアルコキシシランの量が少くて吸着効果
が小さくなり、逆に20重量％をこえると溶媒和さ
れるエチレン性不飽和共重合体成分量が少くて分
散安定性が低下する。また、エチレン性不飽和共
重合体の数平均分子量は1000〜100000の範囲にあ
るのが好ましく、1000未満であれば分散安定性が
悪く、100000をこえると粘性高く相溶性が劣る。

本発明の分散剤の製造条件は特に限定されない
が、好ましくは−20℃〜120℃の温度で、過酸化
ベンゾイル、過酸化アセチル、過酸化ラウリル、
アゾビスイソブチロニトリル、クメンヒドロペル
オキシド、ジクミルペルオキシド、ジ第３ブチル
ペルオキシドなどの公知のラジカル重合開始剤お
よび前記ラジカル重合開始剤とジメチルアニリ
ン、トリエチルアミンなどの第３級アミン、ナフ
テン酸コバルトなどのナフテン酸塩、有機メルカ
プタン化合物、トリエチルアルミニウム、トリエ
チルホウ素、ジエチル亜鉛などの有機金属化合物
との併用によるレドツクス重合により製造され
る。なお、反応が進行し過ぎるとアルコキシシラ
ン基の反応が起り、ゲル化する場合がある。

反応に用いられる溶剤としては、アルコキシシ
ラン基含有不飽和単量体と反応しない溶剤であれ
ば任意に選ぶことができ、たとえば、キシレン、
トルエン、ソルベントナフサなどの芳香族系、ヘ
キサン、ミネラルスピリツト、エチルシクロヘキ
サンなどの脂肪族系、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチ
ル、セロソルブアセテートなどのエステル系、ア
セトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、イソホロンなどのケトン系溶剤などが挙
げられる。また、メチルアルコール、エチルアル
コール、ｎ−ブチルアルコールなどのアルコール
系溶剤を添加することによりアルコキシシラン基
の反応を抑制し、ゲル化を防止することができ
る。

本発明に用いられる顔料としては、一般に市販
されている塗料、インキ、プラスチツクなどに用
いられるものが何れも適用できる。たとえば、無
機顔料としては、カーボンブラツク、アルミニウ
ム粉末など主として元素単体からなるもの、Zn、
Pb、Ti、Cd、Fe、As、Sb、Mg、Al、Ba、Ca、
Si、Co、Crなどの酸化物、硫酸塩、硫化物、ク
ロム酸塩、珪酸塩、水酸化物、炭酸塩などがあ
り、有機顔料としては、天然染料系顔料、ニトロ
ソ系顔料、ニトロ系顔料、アゾ系顔料、フタロシ
アニン系顔料、塩基性染料系顔料、その他にキナ
クリドンレツド、キナクリドンバイオレツト、ペ
リレンレツド、ペリレンスカーレツト、ジオキサ
ジンバイオレツト、イソインドリノンエローなど
が挙げられる。これらの顔料の使用量は、顔料分
散液の80重量％以下が好ましく、80重量％をこえ
ると増粘のため取り扱いにくくなる場合がある。

本発明の分散剤を任意の上述の有機溶剤で希釈
し、任意の顔料を混合して公知の方法で分散操作
することにより容易に微細な顔料分散液が得られ
る。これらの分散配合において、アミノ樹脂、ア
ルキド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、
アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニ
ル、ポリスチレン、ポリブタジエン、ロジン、エ
ステルガム、繊維素誘導体など公知の樹脂と本発
明の顔料分散液との混合使用ができる。この場合
微細な顔料分散体を得るためには顔料分散液比率
が上述の樹脂固形分に対し１重量％以上であるこ
とが好ましい。またカーボンブラツクなどの比表
面積の大きい顔料には分散剤の使用量を多く、酸
化チタンなどの比表面積の小さい顔料には少く用
いる。分散に用いる装置としては、たとえば、ロ
ールミル、コロイドミル、ボールミル、サンドグ
ラインダー、アトライターなどが挙げられる。

本発明において、シリコーン系などの表面張力
調整剤を併用することにより、フラツデイング
（色分れ）、フローテイング（浮き）現象の抑制を
図ることができる。

次に実施例につき本発明を説明するが、これに
より制限を受けるものではない。例中の「部」お
よび「％」はそれぞれ「重量部」および「重量
％」である。

実施例１ γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシ
ラン10部、スチレン20部、２−エチルヘキシルメ
タクリレート50部、２−ヒドロキシエチルメタク
リレート10部、メチルメタクリレート９部、メタ
クリル酸１部、トルエン30部、およびｎ−ブタノ
ール20部を４つ口フラスコに加え、80℃に昇温
し、撹拌しながら、２，2′−アゾビス（２，４−
ジメチルバレロニトリル）５部、トルエン20部、
ｎ−ブタノール12部の混合溶液を３時間かけて滴
下し、次いで同温度で１時間熟成し、２，2′−ア
ゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）２部
を添加してさらに２時間熟成して、顔料分散剤(A)
を得た。

分散剤(A)をキシレン／ｎ−ブタノール＝１／１
で25％に希釈し、これをマヨネーズビン中におい
てルチル型チタン白120部に対しては48部、フア
ーネス型カーボンブラツク12部に対しては60部を
それぞれ加えて混合し、それらの各々に４mmφ硬
質アルミナビーズ150部を加え、チタン白は１時
間、カーボンブラツクは２時間シエーカー分散し
た。分散終了後、55％アクリル樹脂〔〕、スチ
レン20部、２−エチルヘキシルメタクリレート50
部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート10部、
メチルメタクリレート17部およびメタクリル酸３
部をチタン白ペーストには24部、カーボンブラツ
クペーストには30部を加えてそれぞれの安定化ペ
ーストを得た。これらペーストの粒子径を、回転
遠心式粒度分布測定器で分析したところ、チタン
白はメジアン粒子径0.33μ）カーボンブラツクは
0.08μであつた。またチタン白／カーボンブラツ
クの比率を変えてペーストを調製し、キシレン／
ｎ−ブタノール＝１／１溶剤で顔料１容量％に希
釈して試験管に静置したところ、いずれの配合比
率でも長時間分散安定であつた。

チタン白ペースト140部に対し55％アクリル樹
脂〔〕87.5部、60％ブタノール変性メラミン樹
脂29.2部を加えて塗料化し、これに上記カーボン
ブラツクペーストを加えてグレー色塗料を得た。
該グレー色塗料から作成した塗色は黒の発色、光
沢が良好であり、ズリ速度を変化して塗装しても
発色度が安定していた。また塗色の経時変色もな
かつた。

比較例１分散剤(A)の代りに実施例１で用いたアクリル樹
脂を用い、実施例１と同様の配合組成と分散条
件で試験したところ、チタン白のメジアン粒子径
は0.41μ、カーボンブラツクのメジアン粒子径は
0.32μであつた。また試験管内沈降試験では黒と
白が完全分離して早期に沈降し、塗色も黒の発色
度が実施例１に比較して劣り、塗装時のズリ速度
変化に対して発色度が著るしく変化した。

実施例２前記25％顔料分散剤(A)をベンガラ120部に対し
ては48部、銅フタロシアニンブルー24部には60部
を加え、それぞれに４mmφアルミナビーズ150部
を加えて、ベンガラは１時間、銅フタロシアニン
ブルーは２時間シエーカー分散した。ベンガラは
メジアン粒子径は0.19μ、銅フタロシアニンブル
ーは0.13μまで分散していた。55％アクリル樹脂
〔〕を25％に希釈して分散した場合はそれぞれ
0.79μ、0.90μであつた。

また実施例１と同様にして、沈降安定性、試験
を行つたが長時間沈降安定であつた。

実施例３ γ−メタアクリロキシプロピルトリエトキシシ
ラン10部、ブチルメタクリレート40部、メチルメ
タクリレート20部、Ｎ−メチロールメタクリルア
ミド20部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート
８部およびメタクリル酸２部、を用いる以外は実
施例１と同様の配合及び製造条件で顔料分散剤(B)
を得た。

該分散剤をキシレン／ｎ−ブタノール＝１／１
溶剤で25％に希釈し、実施例１と同様の配合でル
チル型チタン白およびフアーネス型カーボンブラ
ツクを分散した結果、試験管中での沈降試験では
長時間分散安定であり、塗色は黒の発色度が大き
く、インペイカが大でズリ速度を変化して塗装し
ても非常に安定した塗色であつた。

Claims

【特許請求の範囲】

１顔料、分散剤および有機分散媒からなり、該
分散剤がアルコキシシラン基を含有するエチレン
性不飽和単量体0.5〜20重量％と他のエチレン性
不飽和単量体の１種またはそれ以上との数平均分
子量1000〜100000の共重合体であることを特徴と
する顔料分散液。