JPH0214097B2 - - Google Patents

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JPH0214097B2
JPH0214097B2 JP60013524A JP1352485A JPH0214097B2 JP H0214097 B2 JPH0214097 B2 JP H0214097B2 JP 60013524 A JP60013524 A JP 60013524A JP 1352485 A JP1352485 A JP 1352485A JP H0214097 B2 JPH0214097 B2 JP H0214097B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dispersant
parts
present
dispersion
group
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP60013524A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61174937A (en
Inventor
Hideyasu Torii
Kazuyuki Hanada
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Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Original Assignee
Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP60013524A priority Critical patent/JPS61174937A/en
Publication of JPS61174937A publication Critical patent/JPS61174937A/en
Publication of JPH0214097B2 publication Critical patent/JPH0214097B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は、各種の固体粒子を液媒体中に安定に
分散させるための新規な分散剤および該分散剤を
用いた分散液に関する。 (従来の技術) 従来、各種の有機顔料、無機顔料、体質顔料、
充填剤、磁性粒子等の種々の固体粒子を液媒体中
に安定に分散させるのは困難であるため、これら
の固体粒子の分散にあたり、各種の分散剤が使用
されている。 従来の分散剤の多くは、分散させる固体粒子の
表面を活性化し、液媒体による濡れを向上させる
ものであつて、例えば、その分子中に疎水性部分
と親水性部分とを併有する、いわゆる界面活性剤
であり、中程度の分子量のものから高分子量のも
のまで各種のものが提案されている。 (発明が解決しようとしている問題点) 上記の如き従来の分散剤を用いて固体粒子を液
媒体中に分散させ、印刷インキや塗料を調製する
には、これらの印刷インキや塗料を基体に適用
後、分散液中に含まれている固体粒子を基体に固
着させるために、各種のバインダー樹脂が分散液
中に包含されているが、従来の分散剤は、これら
のバインダー樹脂との相溶性が不十分であるた
め、例えば、塗膜の形成後に、これらの分散剤が
形成された塗膜の各種物性に悪影響し、種々のト
ラブル、例えば、分散剤のブリード、塗膜強度の
低下、塗膜表面の粘着化等を生じるものである。 このような種々のトラブルは、分散剤としてバ
インダー樹脂と同種のものを使用すれば解決され
るものであるが、このように分散剤としてバイン
ダー樹脂と同種のものを使用することは、汎用性
に欠け、バインダー樹脂が変れば、得られる分散
液の分散安定性が達成されず、一方、分散安定性
のよい分散剤は常に上記の如き種々のトラブルを
生じるものである。 本発明者は、上述の如き従来技術の問題点を解
決し、分散液の分散安定性を高く維持したまま、
前述の如き種々のトラブルを発生しない分散剤を
得るべく鋭意研究の結果、ある特定の材料から分
散剤を調製するときは、得られた分散剤が上記の
種々の問題を解決した優れた分散剤であることを
知見して本発明を完成した。 (問題点を解決するための手段) すなわち、本発明は、反応性有機官能基を有す
るシランカツプリング剤と有機ポリイソシアネー
トとの反応生成物からなることを特徴とする分散
剤および該分散剤を用いた分散液である。 本発明を更に詳細に説明すると、本発明で使用
し、本発明を第1に特徴づける分散剤は、反応性
有機官能基を有するシランカツプリング剤と有機
ポリイソシアネートとの反応生成物である。 このような分散剤を得るために使用する反応性
有機官能基を有するシランカツプリング剤は、一
般式 X−R−Y () で表わされる化合物である。 上記一般式()中のXは、イソシアネート基
と反応し得る基、例えば、アミノ基、エポキシ
基、水酸基、チオール基、カルボキシル基等であ
り、特に好ましいものは、アミノ基、エポキシ
基、チオール基である。 また、一般式()中のRは、2価のいずれか
の有機基であり、好ましいものは、炭素数2〜20
個の脂肪族基、芳香族基、脂肪芳香族基であり、
これらの基は、その中に連結基として酸素原子、
窒素原子、硫黄原子を有し得るものである。 また、一般式()中のYは、Si(R)m(R′)
n(RはHまたはC1〜C4のアルキル基であり、
R′はC1〜C4のアルコキシ基であり、mは1〜2、
nは2〜3である。)である。 このような一般式()の好ましい化合物を、
いくつか例示すれば、以下の如くである。 以上の如き反応性有機官能基を有するシランカ
ツプリング剤は、本発明において好ましいシラン
カツプリング剤の例示であつて、本発明はこれら
の例示に限定されるものではなく、上述の例示の
化合物およびその他一般式()で表わされる化
合物は、現在市販されており、市場から容易に入
手し得るものであり、いずれも本発明において使
用できるものである。 本発明において使用し、本発明を第2に特徴づ
ける有機ポリイソシアネートとは、脂肪族あるい
は芳香族化合物中に少なくとも2個のイソシアネ
ート基を有する化合物であつて、従来からポリウ
レタンの合成原料として広く使用されている。 これらの公知の有機ポリイソシアネートはいず
れも本発明において有用である。特に好ましい有
機ポリイソシアネートを挙げれば以下の通りであ
る。 トルエン―2,4―ジイソシアネート、 4―メトキシ―1,3―フエニレンジイソシア
ネート、 4―イソプロピル―1,3―フエニレンジイソ
シアネート、 4―クロル―1,3―フエニレンジイソシアネ
ート、 4―ブトキシ―1,3―フエニレンジイソシア
ネート、 2,4―ジイソシアネート―ジフエニルエーテ
ル、 メシチレンジイソシアネート、 4,4―メチレンビス(フエニルイソシアネー
ト)、 ジユリレンジイソシアネート、 1,5―ナフタレンジイソシアネート、 ベンジジンジイソシアネート、 o―ニトロベンジジンジイソシアネート、 4,4―ジイソシアネートジベンジル、 1,4―テトラメチレンジイソシアネート、 1,6―テトラメチレンジイソシアネート、 1,10―デカメチレンジイソシアネート、 1,4―シクロヘキシレンジイソシアネート、 キシリレンジイソシアネート、 4,4―メチレンビス(シクロヘキシルイソシ
アネート)、 1,5―テトラヒドロナフタレンジイソシアネ
ート、 更に、これらの有機ポリイソシアネートと他の
化合物との付加体、例えば、 更には、末端に2個以上のイソシアネート基を
有するウレタンプレポリマー等。 本発明の分散剤は、上記の如き反応性有機官能
基を有するシランカツプリング剤と上記の如き有
機ポリイソシアネートとを、それらの反応性有機
官能基とイソシアネート基とが、大略1:1の官
能基比で、有機溶剤および触媒の存在下または不
存在下で、約0〜100℃、好ましくは20〜50℃の
温度で約10分間〜3時間反応させることによつて
容易に得ることができる。 このような分散剤の製造において使用してもよ
い機溶剤は、それぞれの反応原料および生成物に
対して不活性な有機溶剤であればいずれでもよ
く、例えば好ましい有機溶剤としては、メチルエ
チルケトン、メチル―n―プロピルケトン、メチ
ルイソブチルケトン、ジエチルケトン、ギ酸メチ
ル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、酢酸メチル、酢
酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、シクロヘキサ
ン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メタノー
ル、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタ
ノール、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、
セロソルブアセテート、ジメチルホルムアミド、
ジメチルスルホキシド、ペンタン、ヘキサン、シ
クロヘキサン、ヘプタン、オクタン、ミネラルス
ピリツト、石油エーテル、ガソリン、ベンゼン、
トルエン、キシレン、クロロホルム、四塩化炭
素、クロルベンゼン、パークロルエチレン、トリ
クロルエチレン等が挙げられる。 以上の如くして得られる本発明の分散剤は、有
機溶剤を用いて製造した場合は、有機溶剤から分
離してもよいし、有機溶剤の溶液のままでも使用
できる。有機溶剤から分離した本発明の分散剤
は、一般に白色〜褐色の液状または固体状であ
り、従来各種の固体粒子を分散させるための有機
溶剤中に易溶性である。 以上の如き本発明の分散剤は、各種の分析、例
えば、赤外吸収スペクトル、元素分析、分子量測
定等によれば、有機ポリイソシアネートのイソシ
アネート基とシランカツプリング剤の反応性有機
官能基とが付加反応し、例えば、反応性有機官能
基がアミノ基である場合には、−NHCONH−結
合によつて、両者が結合した化合物であることが
明らかとなつた。 本発明者の詳細な研究によれば、本発明の分散
剤は、各種の固体粒子をバインダー樹脂を含む液
媒体中に分散させるに際し、これらの固体粒子を
極めて容易に且つ安定に分散させ、しかも長期間
保存してもゲル化、増粘あるいは固体粒子の凝集
沈降分離を生ぜず、更に、得られた分散液を各種
の印刷インキや塗料として、基体に塗布、乾燥し
て塗膜を形成しても、従来の分散液の如く、塗膜
表面にブリードしたり、塗膜の強度を何ら低下さ
せず、更に、塗膜の電気的、化学的、物理的諸性
能を何ら損なわず、むしろ向上させることを知見
したものである。 従つて、本発明の分散剤は、各種の有機染顔
料、無機顔料、体質顔料、充填剤、磁性粒子、そ
の他の固体粒子を液媒体中に分散させる分散剤と
して極めて有用である。 本発明の第2の発明について説明すれば、本発
明の第2の発明は、上記の本発明の分散剤を用い
た分散液に関する。 本発明の分散液は、上述の本発明の分散剤、固
体粒子、バインダー樹脂および液媒体の必須成分
とする。 本発明の第2の発明で使用する固体粒子として
は、従来公知の有機染顔料、無機顔料、体質顔
料、充填剤、磁性粒子その他の固体粒子はいずれ
も使用できるものであり、有機顔料または染料と
しては、例えば、アゾ系、フタロシアニン系、キ
ナクリドン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ア
ントラキノン系、ペリレン・ペリノン系、ジオキ
サジン系、その他の有機顔料および染料が挙げら
れる。 無機顔料としては、酸化鉄系、クロム酸鉛系、
酸化チタン系、酸化亜鉛系、其の他の酸化金属
系、複合酸化金属系、硫化カドミウム系、紺青、
群青、カーボンブラツク系、その他の無機顔料が
挙げられる。 体質顔料および充填剤としては、シリカ系、ア
ルミナ系、炭酸金属塩系、硫酸金属塩系、クレ
ー、タルク、その他の各種の体質顔料および充填
剤等が挙げられる。 また、磁性粒子としては、例えば、鉄、クロ
ム、ニツケル、コバルトあるいはこれらの合金ま
たは酸化物、更にはこれらの変性物、具体的に
は、例えば、γ−Fe2O3、フエライト、マグネタ
イト、CrO2等、コバルトドープしたγ−Fe2O3
コバルトドープしたFe2O3とFe3O4とのベルトラ
イド化合物等が挙げられる。 以上の如き固体粒子は、単なる例示であつて、
上記例示以外の各種の固体粒子も本発明において
当然同様に使用でき、且つ単独でも混合物として
も使用できる。 本発明において、バインダー樹脂として使用さ
れるものは、従来公知の印刷インキや塗料に使用
されている各種のバインダー樹脂であり、これら
のものはいずれも使用でき、例えば、塩化ビニル
系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、塩化ビニル/酢
酸ビニル/ビニルアルコール共重合系樹脂、アル
キツド系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリロニトリ
ル―ブタジエン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ニ
トロセルロース系樹脂、ポリブチラール系樹脂、
ポリエステル系樹脂、シリコーン系樹脂、メラミ
ン系樹脂、尿素系樹脂、アクリル系樹脂、ポリア
ミド系樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、い
ずれも単独でも混合物としても使用でき、且つ有
機溶剤中の溶液でも分散液でもよい。 本発明で使用する液媒体は、前述の分散剤の調
製における有機溶剤あるいはそれらの混合物が使
用される。 本発明の分散液は、以上の成分を必須成分と
し、それらの使用割合は、従来の分散液、例え
ば、印刷インキや塗料等におけると同様であり、
例えば、分散液全体を100重量部とすれば、その
中で占る固体粒子は、約10〜50重量%で、分散剤
は、これらの固体粒子の約5〜20重量%で、液媒
体は約30〜50重量%で、バインダー樹脂は約10〜
50重量%の範囲が一般的である。 本発明の分散液は、これらの成分を必須成分と
する限り、その他上記以外の副成分、例えば、可
塑剤、帯電防止剤、界面活性剤、滑剤、架橋剤、
老化防止剤、安定剤、発泡剤、消泡剤等任意の添
加剤を包含し得るものである。 以上の如き必須成分および任意成分からなる本
発明の分散液の製造法自体は、従来公知のいずれ
の方法でもよく、一般的には、必要成分を同時に
あるいは順次加えながら、ボールミル処理、ミキ
サー処理、ロールミル処理、ビーズミル処理、グ
ラベルミル処理、サンドミル処理、高速インペラ
ー処理等の混合分散磨砕方法が好適である。 このよう分散方法自体は、分散させるべき固体
粒子の種類、サイズ、その用途等によつて、条件
が異なるが、一般的には常温〜100℃の温度で、
5分〜20時間程度処理すればよい。 以上の如くして得られる本発明の分散液は、従
来の分散液と同様に種々の用途、例えば、印刷イ
ンキ、塗料、各種コーテイング剤、各種表面処理
剤、各種含浸剤、接着剤等に有用であり、その用
途は限定されない。 (作用・効果) 本発明の分散剤は、以上の如き種々の用途にお
いて、それらの用途に適した固体粒子を溶媒体中
に分散させるに際して、優れた分散効果を有する
ので、分散液の調製が容易であり、また、本発明
の分散剤は、固体粒子の分散に際して、各種の有
機溶剤に易溶性であり、また、溶媒体中の任意の
バインダー樹脂に優れて相溶性であるので、分散
に際してバインダー樹脂溶液を増粘させたり、ゲ
ル化させたりすることが無い。また、従つて、得
られた本発明の分散液の分散安定性は高く、使用
前長期間保存しても、またその間周囲の温度が激
変しても固体粒子の凝集沈降分離等が認められな
い。更に、最大の利点は、本発明の分散液を各種
用途において使用し、液媒体を蒸発除去し塗膜を
形成させた時に、包含されている本発明の分散剤
がバインダー樹脂からなる塗膜からブリードした
り、分離したりして、塗膜表面や塗膜自体の物理
的、化学的、電気的性質を何ら低下させないとい
う点である。従つて、本発明の分散剤および分散
液を使用することによつて、前述の従来技術の
種々の欠点が十分に解決される。 次に、実施例および比較例を挙げて本発明を更
に具体的に説明する。尚、文中部または%とある
のは重量基準である。 実施例 1 トリメチロールプロパン1モルとトリレンジイ
ソシアネート(TDI)3モルとの付加体(コロネ
ートL、日本ポリウレタン製、NCO%12.5、固
形分75%)875部を室温でよくかきまぜながら、
この中に3―アミノプロピルトリエトキシシラン
663部を徐々に滴下し反応させる。 反応終了後、酢酸エチルを蒸発させると白色固
体状の本発明の分散剤1300部が得られた。 この分散剤の赤外吸収スペクトルによれば、
2270/cmの遊離イソシアネート基による吸収は消
失しており、1090/cmにSi−O−C基による吸収
帯を示していた。また、氷点降下法による分子量
の測定結果は、理論値が1319であるに対し、実測
値が1305であり、理論値とよく一致した。 従つて、上記の本発明の分散剤の主たる構造
は、下記式と推定される。 実施例 2 ヘキサメチレンジイソシアネートと水の付加体
(ジユラネート24A−100、旭化成製、NCO%
23.5)150部を室温でよくかきまぜながら、この
中に3―アミノプロピルトリエトキシシラン186
部を徐々に滴下し反応させ、無色透明の液状の本
発明の分散剤330部が得られた。 この分散剤の赤外吸収スペクトルによれば、
2270/cmの遊離イソシアネート基による吸収は消
失しており、1090/cmにSi−O−C基による吸収
帯を示していた。 従つて、上記の本発明の分散剤の主たる構造
は、下記式と推定される。 実施例 3 トリメチロールプロパン1モルとキシリレンジ
イソシアネート3モルとの付加体(タケネート
D110N、武田薬品製、NCO%11.5、固形分75%)
150部を室温でよくかきまぜながら、この中に3
―メルカプトプロピルトリメトキシシラン81部を
徐々に滴下し反応させる。 反応終了後、酢酸エチルを蒸発させると白色固
体状の本発明の分散剤225部が得られた。 この分散剤の赤外吸収スペクトルによれば、
2270/cmの遊離イソシアネート基による吸収は消
失しており、1090/cmにSi−O−C基による吸収
帯を示していた。 従つて、上記の本発明の分散剤の主たる構造
は、下記式と推定される。 実施例 4 3―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
708部にジブチルアミン387部を反応させたもの
を、トリメチロールプロパン1モルとトリレンジ
イソシアネート3モルとの付加体(コロネート
L)875部に、室温でよくかきまぜながら、徐々
に滴下し反応させる。 反応終了後、酢酸エチルを蒸発させると白色固
体状の本発明の分散剤1740部が得られた。 この分散剤の赤外吸収スペクトルによれば、
2270/cmの遊離イソシアネート基による吸収は消
失しており、1090/cmにSi−O−C基による吸収
帯を示していた。 従つて、上記の本発明の分散剤の主たる構造
は、下記式と推定される。 実施例 5 3―アミノプロピルトリエトキシシラン442部
をメチルエチルケトンに溶解し、室温でよくかき
まぜながら、4,4′―メチレンビス(シクロヘキ
シルイソシアネート)262部を徐々に滴下し反応
させる。 反応終了後、酢酸エチルを蒸発させると液状の
本発明の分散剤695部が得られた。 この分散剤の赤外吸収スペクトルによれば、
2270/cmの遊離イソシアネート基による吸収は消
失しており、1090/cmにSi−O−C基による吸収
帯を示していた。また、氷点降下法による分子量
の測定結果は、理論値が704であるに対し、実測
値が701であり、理論値とよく一致した。 従つて、上記の本発明の分散剤の主たる構造
は、下記式と推定される。 実施例 6 末端に水酸基を有する分子量2000のポリブチレ
ンアジペート150部、1,4―ブタンジオール20
部、トリレンジイソシアネート52部をテトラヒド
ロフラン412部(固形分35%)中で付加反応させ、
粘度50ポイズ/20℃のポリウレタン樹脂溶液を得
た。このポリウレタン樹脂溶液100部に、実施例
1〜5で得た分散剤7部と沸点100〜120℃の石油
フラクシヨン33部を加えよく混合した。 この樹脂溶液30部と1―アミノ―2―フエノキ
シ―4―ヒドロキシアントラキノン30部、沸点
100〜120℃の石油フラクシヨン40部よりなる混合
物を、20時間ボールミルにて加工し、本発明の分
散液を得た。このものは流動性であり、ポリエス
テル繊維を有機溶剤から染色する場合に使用する
に適当であり、かつ印刷紙用のグラビアおよび回
転スクリーン印刷インキに使用するのに適当であ
つた。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a novel dispersant for stably dispersing various solid particles in a liquid medium, and a dispersion using the dispersant. (Conventional technology) Conventionally, various organic pigments, inorganic pigments, extender pigments,
Since it is difficult to stably disperse various solid particles such as fillers and magnetic particles in a liquid medium, various dispersants are used to disperse these solid particles. Most conventional dispersants activate the surface of the solid particles to be dispersed to improve wetting by a liquid medium. Various types of activators have been proposed, ranging from those with medium molecular weights to those with high molecular weights. (Problem to be Solved by the Invention) In order to prepare printing inks and paints by dispersing solid particles in a liquid medium using conventional dispersants such as those described above, it is necessary to apply these printing inks and paints to a substrate. After that, various binder resins are included in the dispersion liquid in order to fix the solid particles contained in the dispersion liquid to the substrate, but conventional dispersants are not compatible with these binder resins. For example, after the coating film is formed, these dispersants may adversely affect various physical properties of the formed coating film, resulting in various problems such as bleeding of the dispersant, decrease in coating strength, and damage to the coating film. This causes the surface to become sticky. These various problems can be solved by using the same type of dispersant as the binder resin, but using the same type of dispersant as the binder resin does not improve versatility. If the binder resin is chipped or the binder resin is changed, the dispersion stability of the obtained dispersion liquid cannot be achieved.On the other hand, a dispersant with good dispersion stability always causes various troubles as mentioned above. The present inventor solved the problems of the prior art as described above, and while maintaining high dispersion stability of the dispersion,
As a result of intensive research to obtain a dispersant that does not cause the various troubles mentioned above, when preparing a dispersant from a certain material, the obtained dispersant is an excellent dispersant that solves the various problems mentioned above. The present invention was completed based on this finding. (Means for Solving the Problems) That is, the present invention provides a dispersant comprising a reaction product of a silane coupling agent having a reactive organic functional group and an organic polyisocyanate, and the dispersant. This is the dispersion liquid used. To explain the present invention in more detail, the dispersant used in the present invention and which primarily characterizes the present invention is a reaction product of a silane coupling agent having a reactive organic functional group and an organic polyisocyanate. The silane coupling agent having a reactive organic functional group used to obtain such a dispersant is a compound represented by the general formula X-R-Y (). X in the above general formula () is a group capable of reacting with an isocyanate group, such as an amino group, an epoxy group, a hydroxyl group, a thiol group, a carboxyl group, etc., and particularly preferable ones are an amino group, an epoxy group, and a thiol group. It is. Further, R in the general formula () is any divalent organic group, preferably having 2 to 20 carbon atoms.
an aliphatic group, an aromatic group, an aliphatic group,
These groups contain an oxygen atom as a linking group,
It can contain nitrogen atoms and sulfur atoms. In addition, Y in the general formula () is Si(R)m(R')
n (R is H or a C 1 to C 4 alkyl group,
R' is a C1 - C4 alkoxy group, m is 1-2,
n is 2-3. ). Preferred compounds of the general formula () are as follows:
Some examples are as follows. The silane coupling agents having a reactive organic functional group as described above are examples of silane coupling agents preferable in the present invention, and the present invention is not limited to these examples. Other compounds represented by the general formula () are currently commercially available and can be easily obtained from the market, and any of them can be used in the present invention. The organic polyisocyanate used in the present invention and which is the second characteristic of the present invention is a compound having at least two isocyanate groups in an aliphatic or aromatic compound, and has been widely used as a raw material for polyurethane synthesis. has been done. Any of these known organic polyisocyanates are useful in the present invention. Particularly preferred organic polyisocyanates are as follows. Toluene-2,4-diisocyanate, 4-methoxy-1,3-phenylene diisocyanate, 4-isopropyl-1,3-phenylene diisocyanate, 4-chloro-1,3-phenylene diisocyanate, 4-butoxy-1, 3-phenylene diisocyanate, 2,4-diisocyanate-diphenyl ether, mesitylene diisocyanate, 4,4-methylenebis(phenyl isocyanate), diylylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, benzidine diisocyanate, o-nitrobenzidine diisocyanate , 4,4-dibenzyl diisocyanate, 1,4-tetramethylene diisocyanate, 1,6-tetramethylene diisocyanate, 1,10-decamethylene diisocyanate, 1,4-cyclohexylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, 4,4-methylene bis (cyclohexyl isocyanate), 1,5-tetrahydronaphthalene diisocyanate, and adducts of these organic polyisocyanates with other compounds, such as Furthermore, urethane prepolymers having two or more isocyanate groups at the ends. The dispersant of the present invention combines a silane coupling agent having a reactive organic functional group as described above and an organic polyisocyanate as described above, such that the reactive organic functional group and the isocyanate group are in a functional ratio of about 1:1. It can be easily obtained by reacting at a temperature of about 0 to 100°C, preferably 20 to 50°C, for about 10 minutes to 3 hours in the presence or absence of an organic solvent and a catalyst. . The organic solvent that may be used in the production of such a dispersant may be any organic solvent as long as it is inert to the respective reaction raw materials and products. For example, preferred organic solvents include methyl ethyl ketone, methyl- n-propyl ketone, methyl isobutyl ketone, diethyl ketone, methyl formate, ethyl formate, propyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, acetone, cyclohexane, tetrahydrofuran, dioxane, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol, methyl cellosolve, butyl cellosolve,
cellosolve acetate, dimethylformamide,
Dimethyl sulfoxide, pentane, hexane, cyclohexane, heptane, octane, mineral spirits, petroleum ether, gasoline, benzene,
Examples include toluene, xylene, chloroform, carbon tetrachloride, chlorobenzene, perchloroethylene, trichlorethylene, and the like. When the dispersant of the present invention obtained as described above is produced using an organic solvent, it may be separated from the organic solvent, or it may be used as a solution of the organic solvent. The dispersant of the present invention separated from the organic solvent is generally in the form of a white to brown liquid or solid, and is easily soluble in organic solvents used to disperse various solid particles. According to various analyzes such as infrared absorption spectroscopy, elemental analysis, and molecular weight measurement, the dispersant of the present invention as described above shows that the isocyanate group of the organic polyisocyanate and the reactive organic functional group of the silane coupling agent are It has become clear that when an addition reaction occurs, for example, when the reactive organic functional group is an amino group, the two are bonded together through an -NHCONH- bond. According to the inventor's detailed research, the dispersant of the present invention can extremely easily and stably disperse various solid particles when dispersing them in a liquid medium containing a binder resin. It does not cause gelation, thickening, or coagulation and sedimentation of solid particles even when stored for a long period of time, and the resulting dispersion can be applied to a substrate as various printing inks or paints and dried to form a coating film. However, unlike conventional dispersions, it does not bleed onto the coating film surface or reduce the strength of the coating film, and furthermore, it does not impair the electrical, chemical, and physical properties of the coating film, but rather improves them. This is what we found out. Therefore, the dispersant of the present invention is extremely useful as a dispersant for dispersing various organic dyes and pigments, inorganic pigments, extender pigments, fillers, magnetic particles, and other solid particles in a liquid medium. To explain the second aspect of the present invention, the second aspect of the present invention relates to a dispersion using the above-mentioned dispersant of the present invention. The dispersion liquid of the present invention includes the above-mentioned dispersant of the present invention, solid particles, binder resin, and liquid medium as essential components. As the solid particles used in the second aspect of the present invention, any conventionally known organic dyes and pigments, inorganic pigments, extender pigments, fillers, magnetic particles, and other solid particles can be used. Examples include azo-based, phthalocyanine-based, quinacridone-based, indigo-based, thioindigo-based, anthraquinone-based, perylene/perinone-based, dioxazine-based, and other organic pigments and dyes. Inorganic pigments include iron oxide, lead chromate,
Titanium oxide type, zinc oxide type, other metal oxide type, composite metal oxide type, cadmium sulfide type, dark blue,
Examples include ultramarine, carbon black, and other inorganic pigments. Examples of extender pigments and fillers include silica-based, alumina-based, metal carbonate-based, metal sulfate-based, clay, talc, and other various extender pigments and fillers. Examples of magnetic particles include iron, chromium, nickel, cobalt, alloys or oxides thereof, and modified products thereof, specifically, for example, γ-Fe 2 O 3 , ferrite, magnetite, CrO 2 , cobalt-doped γ-Fe 2 O 3 ,
Examples include a cobalt-doped bertolide compound of Fe 2 O 3 and Fe 3 O 4 . The solid particles described above are merely examples, and
Of course, various types of solid particles other than those exemplified above can also be used in the present invention, and can be used alone or as a mixture. In the present invention, binder resins used include various binder resins conventionally used in printing inks and paints, and any of these binder resins can be used. resins, vinyl chloride/vinyl acetate/vinyl alcohol copolymer resins, alkyd resins, epoxy resins, acrylonitrile-butadiene resins, polyurethane resins, nitrocellulose resins, polybutyral resins,
Examples include polyester resins, silicone resins, melamine resins, urea resins, acrylic resins, and polyamide resins. These resins can be used alone or as a mixture, and can be used as a solution or dispersion in an organic solvent. The liquid medium used in the present invention is the organic solvent used in the preparation of the dispersant described above or a mixture thereof. The dispersion of the present invention has the above-mentioned components as essential components, and their usage ratios are the same as in conventional dispersions, such as printing inks and paints.
For example, if the entire dispersion is 100 parts by weight, the solid particles account for about 10 to 50 weight %, the dispersant accounts for about 5 to 20 weight % of these solid particles, and the liquid medium accounts for about 10 to 50 weight %. Approximately 30-50% by weight, and the binder resin is approximately 10-50% by weight.
A range of 50% by weight is common. As long as the dispersion liquid of the present invention contains these components as essential components, other subcomponents other than those mentioned above, such as plasticizers, antistatic agents, surfactants, lubricants, crosslinking agents,
Optional additives such as anti-aging agents, stabilizers, blowing agents, and antifoaming agents may be included. The method for producing the dispersion of the present invention comprising the above-mentioned essential components and optional components may be any conventionally known method, and generally, while adding the necessary components simultaneously or sequentially, ball milling, mixer treatment, Mixing and dispersing grinding methods such as roll milling, bead milling, gravel milling, sand milling, and high-speed impeller processing are suitable. The conditions for this dispersion method itself vary depending on the type and size of the solid particles to be dispersed, their purpose, etc., but generally they are carried out at a temperature between room temperature and 100°C.
It is sufficient to process for about 5 minutes to 20 hours. The dispersion of the present invention obtained as described above is useful for various purposes, such as printing inks, paints, various coating agents, various surface treatment agents, various impregnating agents, adhesives, etc., like conventional dispersions. , and its uses are not limited. (Action/Effect) The dispersant of the present invention has an excellent dispersion effect when dispersing solid particles suitable for the above-mentioned uses in a solvent medium, so that the preparation of a dispersion liquid is easy. In addition, the dispersant of the present invention is easily soluble in various organic solvents when dispersing solid particles, and is also excellently compatible with any binder resin in the solvent, so it is easy to use when dispersing solid particles. It does not thicken or gel the binder resin solution. Furthermore, the dispersion of the obtained dispersion of the present invention has high dispersion stability, and no coagulation, sedimentation, etc. of solid particles are observed even when stored for a long period of time before use, and even when the ambient temperature changes dramatically during that time. . Furthermore, the greatest advantage is that when the dispersion of the present invention is used in various applications and the liquid medium is removed by evaporation to form a coating film, the contained dispersant of the present invention is removed from the coating film consisting of the binder resin. The point is that it does not cause any deterioration in the physical, chemical, or electrical properties of the coating film surface or the coating film itself due to bleeding or separation. Therefore, by using the dispersant and dispersion liquid of the present invention, the various drawbacks of the prior art mentioned above are fully solved. Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. Note that "%" or "%" in the text is based on weight. Example 1 875 parts of an adduct of 1 mole of trimethylolpropane and 3 moles of tolylene diisocyanate (TDI) (Coronate L, manufactured by Nippon Polyurethane, NCO% 12.5, solid content 75%) was stirred well at room temperature.
In this, 3-aminopropyltriethoxysilane
Gradually add 663 parts to react. After the reaction was completed, ethyl acetate was evaporated to obtain 1300 parts of the dispersant of the present invention in the form of a white solid. According to the infrared absorption spectrum of this dispersant,
The absorption due to free isocyanate groups at 2270/cm disappeared, and an absorption band due to Si-O-C groups appeared at 1090/cm. In addition, as for the molecular weight measurement result by the freezing point depression method, the theoretical value was 1319, but the actual value was 1305, which was in good agreement with the theoretical value. Therefore, the main structure of the above-mentioned dispersant of the present invention is estimated to be the following formula. Example 2 Adduct of hexamethylene diisocyanate and water (Dyuranate 24A-100, manufactured by Asahi Kasei, NCO%
23.5) Add 186 parts of 3-aminopropyltriethoxysilane to 150 parts of 3-aminopropyltriethoxysilane while stirring well at room temperature.
330 parts of a colorless and transparent liquid dispersant of the present invention was obtained. According to the infrared absorption spectrum of this dispersant,
The absorption due to free isocyanate groups at 2270/cm disappeared, and an absorption band due to Si-O-C groups appeared at 1090/cm. Therefore, the main structure of the above-mentioned dispersant of the present invention is estimated to be the following formula. Example 3 Adduct of 1 mol of trimethylolpropane and 3 mol of xylylene diisocyanate (takenate
D110N, Takeda Pharmaceutical, NCO% 11.5, solid content 75%)
Stir 150 parts at room temperature and add 3 parts to it.
- Gradually add 81 parts of mercaptopropyltrimethoxysilane dropwise to react. After the reaction was completed, ethyl acetate was evaporated to obtain 225 parts of the dispersant of the present invention in the form of a white solid. According to the infrared absorption spectrum of this dispersant,
The absorption due to free isocyanate groups at 2270/cm disappeared, and an absorption band due to Si-O-C groups appeared at 1090/cm. Therefore, the main structure of the above-mentioned dispersant of the present invention is estimated to be the following formula. Example 4 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane
A mixture obtained by reacting 708 parts with 387 parts of dibutylamine is gradually added dropwise to 875 parts of an adduct (Coronate L) of 1 mol of trimethylolpropane and 3 mol of tolylene diisocyanate (Coronate L) at room temperature while stirring well. After the reaction was completed, ethyl acetate was evaporated to obtain 1740 parts of the dispersant of the present invention in the form of a white solid. According to the infrared absorption spectrum of this dispersant,
The absorption due to free isocyanate groups at 2270/cm disappeared, and an absorption band due to Si-O-C groups appeared at 1090/cm. Therefore, the main structure of the above-mentioned dispersant of the present invention is estimated to be the following formula. Example 5 442 parts of 3-aminopropyltriethoxysilane is dissolved in methyl ethyl ketone, and while stirring well at room temperature, 262 parts of 4,4'-methylenebis(cyclohexyl isocyanate) is gradually added dropwise to react. After the reaction was completed, ethyl acetate was evaporated to obtain 695 parts of the liquid dispersant of the present invention. According to the infrared absorption spectrum of this dispersant,
The absorption due to free isocyanate groups at 2270/cm disappeared, and an absorption band due to Si-O-C groups appeared at 1090/cm. In addition, as for the molecular weight measurement result by the freezing point depression method, the theoretical value was 704, whereas the actual value was 701, which was in good agreement with the theoretical value. Therefore, the main structure of the above-mentioned dispersant of the present invention is estimated to be the following formula. Example 6 150 parts of polybutylene adipate with a molecular weight of 2000 having a hydroxyl group at the end, 20 parts of 1,4-butanediol
52 parts of tolylene diisocyanate were subjected to an addition reaction in 412 parts of tetrahydrofuran (solid content 35%),
A polyurethane resin solution with a viscosity of 50 poise/20°C was obtained. To 100 parts of this polyurethane resin solution, 7 parts of the dispersants obtained in Examples 1 to 5 and 33 parts of petroleum fraction having a boiling point of 100 to 120°C were added and mixed well. 30 parts of this resin solution and 30 parts of 1-amino-2-phenoxy-4-hydroxyanthraquinone, boiling point
A mixture consisting of 40 parts of petroleum fractions at 100-120°C was processed in a ball mill for 20 hours to obtain a dispersion of the present invention. It was fluid and suitable for use in dyeing polyester fibers from organic solvents and in gravure and rotary screen printing inks for printing paper.

【表】 参考例 1 末端に水酸基を有する分子量2000のポリブチレ
ンアジペート、1,4―ブタンジオール、トリレ
ンジイソシアネートから得たポリウレタン樹脂溶
液100部(固形分35%)に、3―アミノプロピル
トリエトキシシラン7部と石油フラクシヨン33部
の溶液を、実施例5と同様に顔料を配合し、20時
間ボールミル加工をした。 得られた分散液は、分散性、流動性は良好であ
つたが、転写乾燥後、3―アミノプロピルトリエ
トキシシランと推定される大量の吹き出しがあら
われ実用に適さなかつた。 実施例 7 ブチラール樹脂(エスレツクB、BL−2、積
水化学製)30部をテトラヒドロフラン70部に溶解
させ、実施例1〜5で得た分散剤7部と沸点100
〜120℃の石油フラクシヨン16部をよく混合した。 この分散剤樹脂溶液30部とポリクロル銅フタロ
シアニン30部および沸点100〜120℃の石油フラク
シヨン40部よりなる混合物を、20時間ボールミル
にて加工し、本発明の分散液を得た。このもの
は、グラビア印刷インキに使用するのに適当であ
つた。 参考例 2 ブチラール樹脂溶液100部(固形分30%)に、
3―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン7
部と石油フラクシヨン16部の溶液を、実施例6と
同様に顔料を配合し、20時間ボールミル加工をし
た。 得られた分散液は、分散性、流動性は良好であ
つたが、転写乾燥後、3―グリシドキシプロピル
トリメトキシシランと推定される大量の吹き出し
があらわれ実用に適さなかつた。 実施例 8 末端に水酸基を有する分子量2000のポリブチレ
ンアジペート150部、1,3―ブチレングリコー
ル20部、トリレンジイソシアネート52部をメチル
エチルケトン412部(固形分35%)中で付加反応
させ、粘度300ポイズ/20℃のポリウレタン樹脂
溶液を得た。このポリウレタン樹脂溶液100部に、
実施例1〜5で得た分散剤7部とメチルエチルケ
トン13部を加えよく混合した。 r−Fe2O3 100部 上記のポリウレタン(35%溶液) 85部 分散剤(レシチン) 2部 カーボンブラツク 2部 メチルエチルケトン 67部 トルオール 67部 シクロヘキサノン 67部 上記成分を混合し、ボールミルで50時間混練
し、更にコロネートL8部を加え、更に3時間混
練を行ない混練物をフイルターを通して本発明の
分散液を得た。 参考例 3 実施例8で得たポリウレタン樹脂溶液100部
(固形分35%)に、3―アミノプロピルトリエト
キシシラン7部とメチルエチルケトン13部を加
え、実施例8と同様磁性材を配合し、ボールミル
加工を行なつた。混練後コロネートL8部を加え
て更に混練すると、この分散液は著しく増粘を起
こし、使用不能であつた。 参考例 4 参考例3の3―アミノプロピルトリエトキシシ
ランの代りに、3―グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン使用して分散液を得た。 試験例 1 実施例1〜5および参考例3〜4得られた分散
液を、リバースロールコーターでポリエステルフ
イルム上に、厚さが20μになるように塗布して室
温で2時間乾燥後、80℃のオーブン中で24時間加
熱乾燥して塗膜を得た。 固体粒子の分散性を調べるため塗膜の表面光沢
度を、JISZ8741に従つて変角光沢計(東洋理化
工業)で測定した。下記の通り、分散性が良い程
光沢性も良いという結果が得られた。
[Table] Reference example 1 Add 3-aminopropyltriethoxy to 100 parts of a polyurethane resin solution (solid content 35%) obtained from polybutylene adipate with a molecular weight of 2000 having a hydroxyl group at the end, 1,4-butanediol, and tolylene diisocyanate. A solution of 7 parts of silane and 33 parts of petroleum fraction was blended with pigment in the same manner as in Example 5, and ball milled for 20 hours. The resulting dispersion had good dispersibility and fluidity, but after transfer drying, a large amount of bubbling, presumably from 3-aminopropyltriethoxysilane, appeared, making it unsuitable for practical use. Example 7 30 parts of butyral resin (Eslec B, BL-2, manufactured by Sekisui Chemical) was dissolved in 70 parts of tetrahydrofuran, and 7 parts of the dispersant obtained in Examples 1 to 5 and a boiling point of 100
16 parts of petroleum fraction at ~120°C were mixed well. A mixture of 30 parts of this dispersant resin solution, 30 parts of polychlorocopper phthalocyanine, and 40 parts of petroleum fraction having a boiling point of 100 to 120°C was processed in a ball mill for 20 hours to obtain a dispersion of the present invention. This was suitable for use in gravure printing inks. Reference example 2 In 100 parts of butyral resin solution (solid content 30%),
3-glycidoxypropyltrimethoxysilane 7
A solution of 16 parts of petroleum fraction and 16 parts of petroleum fraction was mixed with pigment in the same manner as in Example 6, and subjected to ball milling for 20 hours. The resulting dispersion had good dispersibility and fluidity, but after the transfer drying, a large amount of bubbling, presumably from 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, appeared, making it unsuitable for practical use. Example 8 150 parts of polybutylene adipate with a molecular weight of 2000 having a hydroxyl group at the end, 20 parts of 1,3-butylene glycol, and 52 parts of tolylene diisocyanate were subjected to an addition reaction in 412 parts of methyl ethyl ketone (solid content 35%), and the viscosity was 300 poise. /20°C polyurethane resin solution was obtained. To 100 parts of this polyurethane resin solution,
7 parts of the dispersant obtained in Examples 1 to 5 and 13 parts of methyl ethyl ketone were added and mixed well. r-Fe 2 O 3 100 parts The above polyurethane (35% solution) 85 parts Dispersant (lecithin) 2 parts Carbon black 2 parts Methyl ethyl ketone 67 parts Toluene 67 parts Cyclohexanone 67 parts The above ingredients were mixed and kneaded in a ball mill for 50 hours. Further, 8 parts of Coronate L was added and kneaded for a further 3 hours, and the kneaded product was passed through a filter to obtain a dispersion of the present invention. Reference Example 3 7 parts of 3-aminopropyltriethoxysilane and 13 parts of methyl ethyl ketone were added to 100 parts of the polyurethane resin solution obtained in Example 8 (solid content 35%), a magnetic material was added in the same manner as in Example 8, and the mixture was milled in a ball mill. Processing was carried out. After kneading, when 8 parts of Coronate L was added and further kneaded, this dispersion significantly thickened and was unusable. Reference Example 4 In place of 3-aminopropyltriethoxysilane in Reference Example 3, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane was used to obtain a dispersion. Test Example 1 The dispersions obtained in Examples 1 to 5 and Reference Examples 3 to 4 were coated onto a polyester film using a reverse roll coater to a thickness of 20μ, dried at room temperature for 2 hours, and then heated at 80°C. A coating film was obtained by heating and drying in an oven for 24 hours. In order to examine the dispersibility of solid particles, the surface gloss of the coating film was measured using a variable angle gloss meter (Toyo Rika Kogyo) in accordance with JISZ8741. As shown below, the results showed that the better the dispersibility, the better the gloss.

【表】 リード
[Table] Lead

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 反応性有機官能基を有するシランカツプリン
グ剤と有機ポリイソシアネートとの反応生成物か
らなることを特徴とする分散剤。 2 シランカツプリング剤の反応性有機官能基
が、イソシアネート基と反応し得る基である特許
請求の範囲第1項に記載の分散剤。 3 反応性有機官能基を有するシランカツプリン
グ剤と有機ポリイソシアネートとの反応生成物か
らなる分散剤、固体粒子および液媒体からなるこ
とを特徴とする分散液。 4 シランカツプリング剤の反応性有機官能基
が、イソシアネート基と反応し得る基である特許
請求の範囲第3項に記載の分散液。 5 分散液が、印刷インキまたは塗料である特許
請求の範囲第3項に記載の分散液。
[Scope of Claims] 1. A dispersant comprising a reaction product of a silane coupling agent having a reactive organic functional group and an organic polyisocyanate. 2. The dispersant according to claim 1, wherein the reactive organic functional group of the silane coupling agent is a group capable of reacting with an isocyanate group. 3. A dispersion liquid characterized by comprising a dispersant made of a reaction product of a silane coupling agent having a reactive organic functional group and an organic polyisocyanate, solid particles, and a liquid medium. 4. The dispersion according to claim 3, wherein the reactive organic functional group of the silane coupling agent is a group capable of reacting with an isocyanate group. 5. The dispersion liquid according to claim 3, wherein the dispersion liquid is a printing ink or a paint.
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