JPH0143786B2

JPH0143786B2 -

Info

Publication number: JPH0143786B2
Application number: JP17981781A
Authority: JP
Inventors: Juji Kawamura; Hisao Tanaka; Shizuro Kimata
Original assignee: Toagosei Co Ltd
Current assignee: Toagosei Co Ltd
Priority date: 1981-11-11
Filing date: 1981-11-11
Publication date: 1989-09-22
Also published as: JPS5883069A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、高濃度においても低粘度で且つ、分
散液の安定性に優れた分散液を調整し得る分散
剤、特に塗被紙用顔料の分散のために用いられる
分散剤を提供するものである。従来から、カオリン、クレー、炭酸カルシウ
ム、酸化チタン、硫酸バリウム、サチンホワイト
等の如き、各種顔料を使用して、塗被紙が製造さ
れている。即ち塗被紙は、一般に、上記の如き顔料に、分
散剤を添加して水分散液とし、これに、顔料バイ
ンダーとしてのカゼイン、澱粉、又は、スチレ
ン／ブタジエン系ラテツクス等の単独、もしく
は、混合物を添加し、かくして得た塗被液を原紙
に塗布し、次いで乾燥し、更にスーパーカレンダ
ーにかける等の機械的処理を施して製造されてい
る。これ等塗被紙の製造において、今日では、最
良の印刷適正効果を得るためと、この効果を比較
的安価な製造条件の下に得んとするために、塗被
液の製造における顔料分散液の調整にあたつて
は、一種類だけの顔料だけが使用されることはな
く、各種の異なつた顔料が組み合わされて使用さ
れるようになつてきたこと、使用顔料も、従来品
に比べ、より微粒子径のものが使用されるように
なつてきたこと、更に水分含有量の少ない高濃度
の顔料分散液の調整が望まれるようになつてきた
ことなどの様々な要件から、使用される分散剤に
も上記要求に応ずることができる更に高度な、分
散効果即ち１塗被紙の品質上、より少量の使用量で高濃度
の顔料分散液の調整が可能であること２顔料分散液の粘度安定性に優れていること３種々の広範囲な、顔料に対して有効な分散効
果を示すことなどが強く要求されている。特に、炭酸カルシウム、サチンホワイト、など
の反応性顔料を使用した場合しかもさらにこれ
ら、顔料の粒子が比較的微粒子状のものを使用し
た場合に於ては、一且分散せしめた顔料粒子の二
次的凝集が生起し易く、このため分散液の粘度が
増大し、流動性を減じ、塗被液の安定性を悪くし
良好な塗布が施こされないばかりか、得られた塗
被紙の印刷適正が劣悪であつて、目的を果し難
い。この様な分散状態の不良性は、従来の分散剤
の分散機能が劣ること、即ち従来の分散剤の有す
る分散機能では上記二次的凝集を防止する効果が
十分でなく、従来の分散剤を用いて作られた顔料
分散液は、短時間に沈降、分離したり、分散直后
の粘度が高いか、或は、たとえ分散直後には、塗
工作業にほぼ適用し得る様な粘度のものが、得ら
れても経時的に粘度が増加するという欠点を有し
ており、それが塗工性および塗被紙性能に悪影響
を及ぼすのである。従来、塗被紙用の顔料の分散剤としては、ポリ
アクリル酸ソーダ、アクリル酸／無水マレイン酸
共重合体などの有機高分子系顔料分散剤が広く用
いられているが、これらは前述の如き状況下にお
いて要求されている分散効果に対しては、末だ不
満足なものである。本発明者等は、上記した塗被紙用顔料の分散剤
について、更に深く検討を加えた結果、優れた分
散機能を有する分散剤を見出し、本発明を完成す
るに至つた。即ち本発明は下記３成分を構成成分とし、40重
量％水溶液とした場合のＢ型粘度計（ローター回
転数60rpm測定温度25℃）による粘度が2000セン
チポイズ以下である共重合体またはその共重合体
の塩からなる顔料分散剤に関するものである。 α、β−エチレン性不飽和カルボン酸 50〜
97.9重量％グリシジルエーテルあるいはグリシジルエス
テルとα、β−エチレン性不飽和カルボン酸の
付加反応生成物 0.1〜20重量％アクリル酸エステルおよび／またはメタクリ
ル酸エステル２〜30重量％上記構成の共重合体またはその共重合体の塩を
用いた本発明の分散剤は従来から用いられている
ポリアクリル酸ソーダ等に比べて著しく顔料分散
効果が優れており、また少量の使用でその機能を
発揮し得るものである。更に本発明分散剤について、詳述すると本発明
分散剤は、重合体構成成分がα，β−エチレン性
不飽和カルボン酸、グリシジルエーテルあるいは
グリシジルエステルとα，β−エチレン性不飽和
カルボン酸の付加反応生成物、アクリル酸エステ
ル、および／またはメタアクリル酸エステルから
なる共重合体またはその共重合体の塩である。こ
こでα，β−エチレン性不飽和カルボン酸とは、
具体的にはアクリル酸、メタクリル酸、イタコン
酸、マレイン酸、フマール酸、クロトン酸などで
ある。グリシジルエーテルあるいはグリシジルエステ
ルとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸の付加
反応生成物としては、グリシジルエーテルあるい
はグリシジルエステルとα，β−エチレン性不飽
和カルボン酸とを公知の方法で反応させて得られ
る付加反応生成物あるいは、変性物で、その代表
的な、構造式はグリシジルエーテルについて云え
ば、

【式】あるいは

【式】（Ａはアルキル基、アリール基、シクロアルキル
基、アシル基を表わし、R₁はα，β−エチレン
性不飽和カルボン酸のカルボキシル基を除いた部
分R₂はCH₃又はＨを表す）で表わされる。ここ
でα，β−エチレン性不飽和カルボン酸としては
前記したものが用いられ、グリシジルエーテルあ
るいはグリシジルエステルとしては、具体的には
メチルグリシジルエーテル、エチルグリジルエー
テル、ブチルグリシジルエーテル、２−エチルヘ
キシルグリシジルエーテル、ラウリルグリシジル
エーテル、ブチルメタグリシジルエーテル、フエ
ニルグリシジルエーテル、フエニルメタグリシジ
ルエーテル、アリルグリシジルエーテル、酢酸メ
タグリシジルエステル、プロピオン酸グリシジル
エステル、安息香酸グリシジルエステル、ラウリ
ン酸グリシジルエステル、パルミチン酸グリシジ
ルエステル等である。付加反応生成物の具体例として、グリシジルエ
ーテルとして、フエニルグリシジルエーテルを用
いα，β−エチレン性不飽和カルボン酸としてア
クリル酸を用いた場合の反応例を示すと、次の様
になる。および又、これらの製造は、例へば特開昭53−18637
等に記載されている公知の方法で容易に得られ
る。第３成分としてのアクリル酸エステル、メタク
リル酸エステルとしては各種のものが用いられる
が発泡防止、分散効果の点からみて炭素数１〜８
のアルキル基を有するアクリル酸エステル又は、
メタクリル酸エステルが好ましいものであり、こ
れらに属するものとしては、アクリル酸メチル、
メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタク
リル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸
ブチル、アクリル酸イソブチル、メタクリル酸イ
ソブチル、アクリル酸２エチルヘキシル、メタク
リル酸２エチルヘキシル、などである。本発明の共重合体は、上記３成分を構成成分と
するものであるが、本発明の目的とする高度な分
散効果をその共重合体に持たせるためには次の様
な組成割合であることが必要である。 α，β−エチレン性不飽和カルボン酸50〜
97.9重量％グリシジルエーテルあるいはグリシジルエス
テルとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸の
付加反応生成物 0.1〜20重量％アクリル酸エステルおよび／またはメタアク
リル酸エステル２〜30重量％本発明の共重合体の組成割合が上記範囲を外れ
た場合、従来使用されている公知の分散剤に比べ
て極わだつた分散性の向上がみられないか、もし
くは、逆に顔料分散配合物系の粘度が高くなつた
り、又、経時的に粘度上昇を来たしたり、いわゆ
る安定な分散状態が得られないなどの現象がみら
れ分散剤として優れたものが得られない上述の本発明の顔料分散剤になる、共重合体の
構成成分の一つであるα，β−エチレン性不飽和
カルボン酸は、分散効果の点から共重合体中にお
いて１価の陽イオンとの塩の形になつている方が
好ましく、塩の例としては、アルカリ金属塩（リ
チウム、ナトリウム、カリウム塩など）、アンモ
ニウム塩、アミン塩（メチルアミンなど）をあげ
ることが出来る。又、一部未中和の部分を残して
おいてもよい。本発明の分散剤は、粉末型、エマルジヨン型、
水溶液型、溶剤型いずれの形態にも対応出来る
が、特に水溶液型で使用するのが好ましい。本発明の分散剤としての共重合体は、通常のビ
ニル系単量体の重合法で容易に得ることが出来
る。その一例をあげると、前記した本発明分散剤の
構成成分で重合性単量体である３種の成分と通常
の重合開始剤、例へば、過硫酸カリの如き水溶性
過硫酸塩を全単量体に対して、例へば、0.1〜10
重量％を用い、水中にてほぼ50〜150℃で１〜10
時間程度重合させ、重合終了后、苛性アルカリ、
又は、アンモニヤ水でPHを適宜調整（例へば、PH
７〜８）することにより容易に得ることが出来
る。又、分散剤としての分散効果を向上させるため
に、本発明の共重合体はその重合度が低分子領域
にあることが必要で、その40重量％水溶液の粘度
がＢ型粘度計で測定（測定条件：ローター回転数
60rpm、温度25℃）した場合に、2000センチポイ
ズ以下でなければならない。この様にして得られた共重合体またはその共重
合体の塩よりなる分散剤は、サチンホワイト、炭
酸カルシウムなどの塗被紙用各種顔料に対して、
優れた分散効果を示す。また、本発明の分散剤に
従来公知の他の分散剤、例へばポリアクリル酸ソ
ーダ、トリポリリン酸ソーダなどとの併用も可能
である。本発明の分散剤の使用量は、共重合体の量が、
顔料に対し、0.05〜５％、好ましくは、0.1〜２
％程度で充分である。本発明の顔料分散剤は特に塗紙用顔料の分散に
適しているものであるが、繊維加工、建材加工、
塗料、窯業などの分野においても巾広く応用出来
るものである。以下実施例及び比較例をあげて本発明を具体的
に説明する。そのなかで％、部とあるは何れも重
量基準を示す。実施例１単量体として、別表１の如くアクリル酸、アク
リル酸エチル、フエニルグリシジルエーテルとメ
タクリル酸の付加反応生成物を、又、重合開始剤
として、アゾビスイソブチロニトリルを用い、イ
ソプロパノール中にて常法により重合を行い、重
合終了后、殆んどのイソプロパノールを除去し、
次いで、共重合体の含有量が40％になる様に水を
加えた后、更に残存している微量のイソプロパノ
ールを除去した。次いで45％苛性ソーダによりPH
を9.0に調整し、更に濃度調整を行い共重合体の
Na塩の水溶液を得た。（固形分40％、粘度
800cps）。かくして得られた溶液を分散剤として用い、塗
被紙用塗料を作り、その粘度の安定性を測定し
た。即ち、クレー／重質炭酸カルシウム／分散
剤／澱粉／SBRラテツクス／水＝60／40／0.2／
10／10部（各々固形分換算の組成物を用い、60％
固形分の塗料を調整した。又、混練に際しては、
先づ分散剤と水で重質炭酸カルシウムのスラリー
を作り、これにクレーを配合した后、20％変性澱
粉を、次いで50％SBRラテツクスを加えて混練
した。かくして得た配合直后の粘度、一日后の粘
度、及び一日后に70℃で1hr加熱した后の粘度を
測定した。この結果は、別表１に示す通りであ
り、本発明の分散剤は、高固形分塗料の低粘度化
に効果があり、又、得られた塗料の粘度安定性も
優れている。実施例２、３、４、５、６、７別表１に示す単量体成分の種類、及び組成比、
を用いて、実施例１に示すと同様の重合操作によ
り本発明の分散剤を得た。（実施例２、３、４、
５、６、７）。又、実施例１と同様配合塗料を作
成し、分散能評価を実施した結果を別表１に示
す。結果に示す通り本発明分散剤は、塗料の高固
形分、低粘度化、に効果があり、又、得られた塗
料の粘度安定性も優れている。比較例別表１に示す単量体成分の種類、及び組成比を
用いて、実施例１に示すと同様の重合操作によ
り、本発明範囲外の分散剤を得た。（比較例１、
２）。又、実施例１と同様、配合塗料を作成し分
散能評価を実施した結果を別表１に示す。結果に
示す通り、本発明分散剤（実施例１〜７）に比べ
て、本発明範囲外の分散剤（比較例１〜２）を使
用した場合は、配合塗料の粘度が高いか、塗料の
粘度安定性において、劣つている。

【表】の付加反応生成物

Claims

【特許請求の範囲】１下記３成分を構成成分とし、40重量％水溶液
とした場合のＢ型粘度計（ローター回転数60rpm
測定温度25℃）による粘度が2000センチポイズ以
下である共重合体またはその共重合体の塩からな
る顔料分散剤。 α、β−エチレン性不飽和カルボン酸 50〜
97.9重量％グリシジルエーテルあるいはグリシジルエス
テルとα、β−エチレン性不飽和カルボン酸の
付加反応生成物 0.1〜20重量％アクリル酸エステルおよび／またはメタクリ
ル酸エステル２〜30重量％