JPH04352884A - 顔料分散剤 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、塗料製造において被覆
組成物に顔料を混合する際に用いられる顔料分散剤に関
するものである。
組成物に顔料を混合する際に用いられる顔料分散剤に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】塗料製造において、重要な要素は被覆用
組成物に顔料を混合することである。この場合、通常は
塗料中に用いられるべき顔料を、塗料を構成すべきビヒ
クルの全量のうち一部分のみを用いて、適当な溶剤、希
釈剤またはその他の添加剤とともに、塗料工業において
使用されるミル中で分散を行い分散ペーストとし、次い
で該ペーストをビヒクルの残量および任意の他の所要成
分と混合して顔料分散体組成物である塗料を得る。しか
し、かかる顔料分散体組成物の最大の問題点は、顔料粒
子が凝集塊となり易いということである。この凝集化は
、分散工程中、溶解工程中、貯蔵工程中もしくは、塗装
工程中にも起り得る。その結果、塗料の安定性の低下塗
装時のトラブル、または、最終的に得られる塗膜の着色
力の低下、光沢、鮮映性の低下、色分れフローティング
、経時変化など好ましくない現象を生ずることが知られ
ている。この顔料粒子が凝集塊になり易いという現象は
、粒子同士が互いに引き合うロンドン‐ファンデルワー
ルス力によって説明される。この引力に打ち勝つために
は、粒子表面に吸着層を付与することが必要であり、種
々の顔料分散剤、分散助剤が提案され、顔料の分散改良
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分散させる
。 (2) 英国特許第1108261 号、115925
2 号および1346298 号明細書等に開示されて
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
親和性物質を用いて顔料を分散させる。(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、(4) 特開昭51−18736号
公報に見られるように顔料のある種の置換誘導体を顔料
に混合し、顔料の分散を行う、(5) 米国特許第36
84711 号、英国特許第 1393401 号明
細書等に開示されているように、2個以上のイソシアネ
ート基をもつ有機化合物と、イソシアネート基と反応す
る性質を有する官能基(アミノ基や水酸基)を1個以上
有する有機化合物と、更にイソシアネート基と反応する
官能基を実質的に1個もったポリマーの3成分を反応さ
せた化合物を分散剤として利用する。(6) 欧州特許
出願公開208041号、特開昭60−166318
号公報および特開昭61−174939 号公報、米国
特許第4,933,417号明細書等に開示されている
塩基性物質とポリエステル化合物を結合させた高分子系
分散剤を用いて顔料を分散させる。(7) 特開昭46
−7294号公報等に開示されている塩基性物質とアク
リルポリマーを結合させた高分子系分散剤を用いて顔料
を分散させる。 (8)EP−A0358358号明細書等に開示されて
いる塩基性物質とアクリルポリマー及びポリエステル化
合物を結合させた高分子系分散剤を用いて顔料を分散さ
せる方法等が知られている。
組成物に顔料を混合することである。この場合、通常は
塗料中に用いられるべき顔料を、塗料を構成すべきビヒ
クルの全量のうち一部分のみを用いて、適当な溶剤、希
釈剤またはその他の添加剤とともに、塗料工業において
使用されるミル中で分散を行い分散ペーストとし、次い
で該ペーストをビヒクルの残量および任意の他の所要成
分と混合して顔料分散体組成物である塗料を得る。しか
し、かかる顔料分散体組成物の最大の問題点は、顔料粒
子が凝集塊となり易いということである。この凝集化は
、分散工程中、溶解工程中、貯蔵工程中もしくは、塗装
工程中にも起り得る。その結果、塗料の安定性の低下塗
装時のトラブル、または、最終的に得られる塗膜の着色
力の低下、光沢、鮮映性の低下、色分れフローティング
、経時変化など好ましくない現象を生ずることが知られ
ている。この顔料粒子が凝集塊になり易いという現象は
、粒子同士が互いに引き合うロンドン‐ファンデルワー
ルス力によって説明される。この引力に打ち勝つために
は、粒子表面に吸着層を付与することが必要であり、種
々の顔料分散剤、分散助剤が提案され、顔料の分散改良
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分散させる
。 (2) 英国特許第1108261 号、115925
2 号および1346298 号明細書等に開示されて
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
親和性物質を用いて顔料を分散させる。(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、(4) 特開昭51−18736号
公報に見られるように顔料のある種の置換誘導体を顔料
に混合し、顔料の分散を行う、(5) 米国特許第36
84711 号、英国特許第 1393401 号明
細書等に開示されているように、2個以上のイソシアネ
ート基をもつ有機化合物と、イソシアネート基と反応す
る性質を有する官能基(アミノ基や水酸基)を1個以上
有する有機化合物と、更にイソシアネート基と反応する
官能基を実質的に1個もったポリマーの3成分を反応さ
せた化合物を分散剤として利用する。(6) 欧州特許
出願公開208041号、特開昭60−166318
号公報および特開昭61−174939 号公報、米国
特許第4,933,417号明細書等に開示されている
塩基性物質とポリエステル化合物を結合させた高分子系
分散剤を用いて顔料を分散させる。(7) 特開昭46
−7294号公報等に開示されている塩基性物質とアク
リルポリマーを結合させた高分子系分散剤を用いて顔料
を分散させる。 (8)EP−A0358358号明細書等に開示されて
いる塩基性物質とアクリルポリマー及びポリエステル化
合物を結合させた高分子系分散剤を用いて顔料を分散さ
せる方法等が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記(1)
〜(3) の方法で用いられる分散助剤または顔料分散
剤では、粒子表面に吸着した吸着層が薄く、充分な安定
化効果が発揮されず、顔料分散性の向上は認められない
。 (4) の方法で用いられる顔料誘導体は本質的に着色
しており、この方法を各種の顔料に汎用的に使用するこ
とはできない。(5) 〜(8) の方法で用いられる
顔料分散剤の基本となる考え方は、エイ・トファム(A
.TOPHAM) がプログレス・イン・オーガニック
コーティングス、第5巻(1977年)237〜243
頁で述べているように、溶剤と溶媒和することのでき
るポリマー部分と、顔料に吸着するアンカー部分とのブ
ロック構造を作ることを設計思想とするものである。こ
れらの技術を利用する上で重要となる点は、溶剤と溶媒
和することのできるポリマー部分が塗膜の造膜成分とし
て用いられる樹脂との相溶性に優れていること、顔料へ
の吸着点をできだけ多くもたせ、かつ、顔料への顔料分
散剤の吸着形態をテイル状態にすることにより、顔料に
吸着した顔料分散剤のポリマー部分が有効な立体反発層
を形成し、分散粒子の安定化をはかることなどが挙げら
れる。溶剤と溶媒和するポリマー部分が、塗膜の造膜成
分として加えられる樹脂との相溶性が悪い場合は、溶媒
和したポリマー部分が凝集し、顔料分散能の低下を生ず
る。また、顔料への吸着点が少ない場合には、顔料から
の顔料分散剤の脱着が起こり易くなり顔料分散能の低下
を生ずるし、顔料への顔料分散剤の吸着形態がループ状
を生ずる場合には、溶媒和したポリマー部分の立体反発
層の形成が不充分となり顔料分散能の低下を生ずる。(
5) の方法は、モノアルコールを出発原料としてジア
ルコール及びジカルボン酸から得られるポリエステル化
合物を用いており、実質的には、末端に1個のヒドロキ
シル基を有するポリエステル化合物だけでなく、両末端
にヒドロキシル基を有するポリエステル化合物や、ヒド
ロキシル基をもたないポリエステル化合物が多く含まれ
、このポリエステル化合物で作られた分散剤では、顔料
への吸着形態がテイル状であったり、ループ状であった
りするので、充分な顔料分散能が得られない。(6)
の方法で得られる顔料分散剤では、顔料分散剤と塗膜の
造膜成分として加えられる樹脂の相溶性が良好な場合、
著しい顔料分散性の向上が見られるが、造膜成分として
加えられる樹脂との相溶性が悪い場合には、顔料に吸着
した分散剤の保護層が凝集し、顔料分散能が低下する欠
点がある。特にこの顔料分散剤はポリエステル化合物を
主成分とするため、塗料用樹脂として重要であるアクリ
ル樹脂等との相溶性が悪く、アクリル樹脂系塗料では良
好な顔料分散能を得ることは困難である。 (7) の方法で得られる分散剤では、アクリル系樹脂
をポリマー部分に用いているため、一般のアクリル樹脂
系塗料の顔料分散剤として機能するが、ポリエステル樹
脂等との相溶性が悪く、ポリエステル系塗料では、良好
な顔料分散能を得ることは困難である。(8)の方法で
得られる顔料分散剤では、前述のような問題点は、ほと
んど解決されているが、熱硬化型塗料に用いた場合、硬
化時に黄変を生ずるといった問題があった。
〜(3) の方法で用いられる分散助剤または顔料分散
剤では、粒子表面に吸着した吸着層が薄く、充分な安定
化効果が発揮されず、顔料分散性の向上は認められない
。 (4) の方法で用いられる顔料誘導体は本質的に着色
しており、この方法を各種の顔料に汎用的に使用するこ
とはできない。(5) 〜(8) の方法で用いられる
顔料分散剤の基本となる考え方は、エイ・トファム(A
.TOPHAM) がプログレス・イン・オーガニック
コーティングス、第5巻(1977年)237〜243
頁で述べているように、溶剤と溶媒和することのでき
るポリマー部分と、顔料に吸着するアンカー部分とのブ
ロック構造を作ることを設計思想とするものである。こ
れらの技術を利用する上で重要となる点は、溶剤と溶媒
和することのできるポリマー部分が塗膜の造膜成分とし
て用いられる樹脂との相溶性に優れていること、顔料へ
の吸着点をできだけ多くもたせ、かつ、顔料への顔料分
散剤の吸着形態をテイル状態にすることにより、顔料に
吸着した顔料分散剤のポリマー部分が有効な立体反発層
を形成し、分散粒子の安定化をはかることなどが挙げら
れる。溶剤と溶媒和するポリマー部分が、塗膜の造膜成
分として加えられる樹脂との相溶性が悪い場合は、溶媒
和したポリマー部分が凝集し、顔料分散能の低下を生ず
る。また、顔料への吸着点が少ない場合には、顔料から
の顔料分散剤の脱着が起こり易くなり顔料分散能の低下
を生ずるし、顔料への顔料分散剤の吸着形態がループ状
を生ずる場合には、溶媒和したポリマー部分の立体反発
層の形成が不充分となり顔料分散能の低下を生ずる。(
5) の方法は、モノアルコールを出発原料としてジア
ルコール及びジカルボン酸から得られるポリエステル化
合物を用いており、実質的には、末端に1個のヒドロキ
シル基を有するポリエステル化合物だけでなく、両末端
にヒドロキシル基を有するポリエステル化合物や、ヒド
ロキシル基をもたないポリエステル化合物が多く含まれ
、このポリエステル化合物で作られた分散剤では、顔料
への吸着形態がテイル状であったり、ループ状であった
りするので、充分な顔料分散能が得られない。(6)
の方法で得られる顔料分散剤では、顔料分散剤と塗膜の
造膜成分として加えられる樹脂の相溶性が良好な場合、
著しい顔料分散性の向上が見られるが、造膜成分として
加えられる樹脂との相溶性が悪い場合には、顔料に吸着
した分散剤の保護層が凝集し、顔料分散能が低下する欠
点がある。特にこの顔料分散剤はポリエステル化合物を
主成分とするため、塗料用樹脂として重要であるアクリ
ル樹脂等との相溶性が悪く、アクリル樹脂系塗料では良
好な顔料分散能を得ることは困難である。 (7) の方法で得られる分散剤では、アクリル系樹脂
をポリマー部分に用いているため、一般のアクリル樹脂
系塗料の顔料分散剤として機能するが、ポリエステル樹
脂等との相溶性が悪く、ポリエステル系塗料では、良好
な顔料分散能を得ることは困難である。(8)の方法で
得られる顔料分散剤では、前述のような問題点は、ほと
んど解決されているが、熱硬化型塗料に用いた場合、硬
化時に黄変を生ずるといった問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記現状に鑑み、本発明
者らは当業界で多く利用されているアクリル樹脂および
ポリエステル系樹脂との相溶性に優れ、優れた顔料分散
能を有するように、顔料への吸着点の付与、さらに、ポ
リマー成分の顔料分散剤への有効な組み込み方法につき
、また、熱硬化型塗料に用いた場合にも黄変を生じない
顔料分散剤について、鋭意検討を行った結果、本発明を
完成するに至った。
者らは当業界で多く利用されているアクリル樹脂および
ポリエステル系樹脂との相溶性に優れ、優れた顔料分散
能を有するように、顔料への吸着点の付与、さらに、ポ
リマー成分の顔料分散剤への有効な組み込み方法につき
、また、熱硬化型塗料に用いた場合にも黄変を生じない
顔料分散剤について、鋭意検討を行った結果、本発明を
完成するに至った。
【0005】すなわち、本発明の顔料分散剤は、(a)
分子末端に、ビニル基又はイソプロペニル基を有する
数平均量 500〜20,000の範囲にあるマクロマ
ー40〜97重量パーセントと、(b) 3級アミノ基
含有共重性単量体、および/又は、塩基性を示す含窒素
複素環を有する共重合性単量体3〜60重量パーセント
と、(c) 上記(a) 成分及び(b) 成分以外の
共重合性単量体0〜47重量パーセントとを共重合する
ことにより得られた数平均分子量 1,000〜100
,000 、アミン価10〜200mgKOH/gの共
重合体からなることを特徴とする顔料分散剤であり、好
ましくは分子末端に、ビニル基又は、イソプロペニル基
を有するマクロマーが、化1、化2、化3又は化4 A:化5、化6又は化7 B:化8又は化9 〔式中、R1は水素原子または、メチル基、R2はフェ
ニル基、炭素数5〜19のアルキル基、化10(但し、
R10 は炭素数が3〜17のアルキル基、脂環式又は
芳香族系炭化水素基) 、−CH2 −O−R11 (
但しR11 は炭素数が4〜18のアルキル基、脂環式
又は、芳香族系炭化水素基)、R3は炭素数が1〜10
のアルキレン基、R4は水素原子又は、炭素数が1〜1
0のアルキル基、R5は炭素数1〜7のアルキレン基、
R6は炭素数1〜5までのアルキレン基、R7は炭素数
1〜18の飽和脂肪族、脂環式または、芳香族一価アル
コールの残基、R8は炭素数2〜6の酸無水物の残基、
R9は炭素数1〜18の飽和脂肪族、脂環式または芳香
族モノカルボン酸の残基、 Xは、化11 Yは、化12 aは0〜10の整数、 1<m+n≦200 〕であるポリマー化合物である。
分子末端に、ビニル基又はイソプロペニル基を有する
数平均量 500〜20,000の範囲にあるマクロマ
ー40〜97重量パーセントと、(b) 3級アミノ基
含有共重性単量体、および/又は、塩基性を示す含窒素
複素環を有する共重合性単量体3〜60重量パーセント
と、(c) 上記(a) 成分及び(b) 成分以外の
共重合性単量体0〜47重量パーセントとを共重合する
ことにより得られた数平均分子量 1,000〜100
,000 、アミン価10〜200mgKOH/gの共
重合体からなることを特徴とする顔料分散剤であり、好
ましくは分子末端に、ビニル基又は、イソプロペニル基
を有するマクロマーが、化1、化2、化3又は化4 A:化5、化6又は化7 B:化8又は化9 〔式中、R1は水素原子または、メチル基、R2はフェ
ニル基、炭素数5〜19のアルキル基、化10(但し、
R10 は炭素数が3〜17のアルキル基、脂環式又は
芳香族系炭化水素基) 、−CH2 −O−R11 (
但しR11 は炭素数が4〜18のアルキル基、脂環式
又は、芳香族系炭化水素基)、R3は炭素数が1〜10
のアルキレン基、R4は水素原子又は、炭素数が1〜1
0のアルキル基、R5は炭素数1〜7のアルキレン基、
R6は炭素数1〜5までのアルキレン基、R7は炭素数
1〜18の飽和脂肪族、脂環式または、芳香族一価アル
コールの残基、R8は炭素数2〜6の酸無水物の残基、
R9は炭素数1〜18の飽和脂肪族、脂環式または芳香
族モノカルボン酸の残基、 Xは、化11 Yは、化12 aは0〜10の整数、 1<m+n≦200 〕であるポリマー化合物である。
【0006】該ポリマー化合物は、前述(a) 成分の
化1、化2、化3又は化4で示した分子末端に、ビニル
基又はイソプロペニル基を有する立体反発層を形成する
成分となるマクロマーと、(b) 成分で示した、顔料
表面に強固に吸着する成分となる3級アミノ基含有共重
合性単量体および/または、塩基性を示す含窒素複素環
を有する共重合性単量体、さらに(c) 成分として示
した、(a) および(b) 以外の共重合性単量体と
を、当業界既知の重合法で得ることができる。また、本
発明の顔料分散剤は、顔料表面に強固に吸着する3級ア
ミノ基および/又は、塩基性を有する含窒素複素環の窒
素基の吸着効果と、立体反発層となるマクロマーの高効
率な顔料分散剤への組み込みにより、充分な立体反発層
が形成されるので優れた顔料分散能を有するものである
。また、マクロマー成分中にあるポリエステル構造と、
アンカー基成分であるアクリル構造を、顔料分散剤があ
わせもっているために、アクリル樹脂、およびポリエス
テル樹脂に優れた相溶性を示す。そのため両方の塗料系
において顔料粒子の再凝集を防止し、優れた顔料分散性
を有している。 また、本発明の顔料分散剤は3級アミノ基および/また
は、塩基性を示す含窒素複素環の窒素をアンカー基とし
て使用するために、熱硬性塗料に用いられても、焼付け
硬化時に塗膜の黄変を生じないことを特徴とする。
化1、化2、化3又は化4で示した分子末端に、ビニル
基又はイソプロペニル基を有する立体反発層を形成する
成分となるマクロマーと、(b) 成分で示した、顔料
表面に強固に吸着する成分となる3級アミノ基含有共重
合性単量体および/または、塩基性を示す含窒素複素環
を有する共重合性単量体、さらに(c) 成分として示
した、(a) および(b) 以外の共重合性単量体と
を、当業界既知の重合法で得ることができる。また、本
発明の顔料分散剤は、顔料表面に強固に吸着する3級ア
ミノ基および/又は、塩基性を有する含窒素複素環の窒
素基の吸着効果と、立体反発層となるマクロマーの高効
率な顔料分散剤への組み込みにより、充分な立体反発層
が形成されるので優れた顔料分散能を有するものである
。また、マクロマー成分中にあるポリエステル構造と、
アンカー基成分であるアクリル構造を、顔料分散剤があ
わせもっているために、アクリル樹脂、およびポリエス
テル樹脂に優れた相溶性を示す。そのため両方の塗料系
において顔料粒子の再凝集を防止し、優れた顔料分散性
を有している。 また、本発明の顔料分散剤は3級アミノ基および/また
は、塩基性を示す含窒素複素環の窒素をアンカー基とし
て使用するために、熱硬性塗料に用いられても、焼付け
硬化時に塗膜の黄変を生じないことを特徴とする。
【0007】次に、顔料分散剤について詳細に説明する
。顔料分散剤の(a)成分は、分子末端にビニル基又は
、イソプロペニル基を有する数平均分子量 500〜2
0,000の範囲にあるマクロマーであって、顔料分散
剤中に40〜97重量%配合される。(a) 成分の数
平均分子量が500未満の場合には、充分な立体反発層
の形成が難しく、顔料分散能が低下する。一方(a)
成分の数平均分子量が20,000を越えるものは、再
現性良く製造することが難しく、工業用材料として現実
的でない。また、(a) 成分が97重量パーセントを
越えると、すなわち(b) 成分が3%未満では、顔料
表面への吸着力よりも、塗膜の造膜成分として加えられ
る樹脂と(a)成分との親和力が大きくなると考えられ
、顔料分散剤が、顔料表面より脱離しやすくなり、顔料
分散安定性が低下し好ましくない。さらに(a) 成分
が40重量パーセント未満になると、充分な立体反発層
を形成しがたくなるため、顔料分散能が低下し好ましく
ない。
。顔料分散剤の(a)成分は、分子末端にビニル基又は
、イソプロペニル基を有する数平均分子量 500〜2
0,000の範囲にあるマクロマーであって、顔料分散
剤中に40〜97重量%配合される。(a) 成分の数
平均分子量が500未満の場合には、充分な立体反発層
の形成が難しく、顔料分散能が低下する。一方(a)
成分の数平均分子量が20,000を越えるものは、再
現性良く製造することが難しく、工業用材料として現実
的でない。また、(a) 成分が97重量パーセントを
越えると、すなわち(b) 成分が3%未満では、顔料
表面への吸着力よりも、塗膜の造膜成分として加えられ
る樹脂と(a)成分との親和力が大きくなると考えられ
、顔料分散剤が、顔料表面より脱離しやすくなり、顔料
分散安定性が低下し好ましくない。さらに(a) 成分
が40重量パーセント未満になると、充分な立体反発層
を形成しがたくなるため、顔料分散能が低下し好ましく
ない。
【0008】本発明において(a) 成分は、前述の化
1、化2、化3又は、化4で示されるマクロマーである
。化1で表わされるマクロマーを得るには、飽和脂肪族
、脂環式又は芳香族一価アルコールを開始点として、ラ
クトン類を開環付加させる。続いて、酸無水物と、モノ
エポキシ化合物を交互開環重合させる。この時末端が、
カルボキシ基となるように配合し、ポリエステル化合物
を製造する。このポリエステル化合物のカルボキシ基と
グリシジル基含有共重合性単量体のグリシジル基とを反
応させることでマクロマーを得ることができる。ほかに
、カルボキシ基末端のポリエステル化合物として、飽和
脂肪族、脂環式または、芳香族モノカルボン酸を出発点
として、モノエポキシ化合物と酸無水物とを、末端水酸
基となるように配合して交互開環共重合させ、続いて、
ラクトン類を開環付加し、さらに酸無水物を反応させ、
末端カルボキシ基とした化合物あるいは、飽和脂肪族、
脂環式または芳香族一価アルコールを出発点として酸無
水物と、モノエポキシ化合物とを、末端水酸基となるよ
うに配合して交互開環共重合させ、続いてラクトン類を
開環付加し、さらに酸無水物を反応させ末端カルボキシ
基とした化合物と、グリシジル基含有共重合性単量体の
グリシジル基を反応させることにより、マクロマーを得
ることができる。化2で表わされるマクロマーを得るた
めにはカルボキシル基含有共重合性単量体のカルボキシ
基を開始点として、酸無水物と、モノエポキシ化合物を
末端水酸基となるように配合して交互開環重合させ、続
いてラクトン類を開環付加することにより得ることがで
きる。化3および化4で表わされるマクロマーを得るた
めには、水酸基含有共重合性単量体の水酸基を開始点と
して、酸無水物と、モノエポキシ化合物を末端水酸基と
なるように配合して交互開環重合させ、続いてラクトン
類を開環付加することにより得ることができる。尚共重
合性単量体と他の化合物を反応させる際は、重合禁止剤
を用いて、共重合性単量体自身の熱重合を制御する方が
好ましい。
1、化2、化3又は、化4で示されるマクロマーである
。化1で表わされるマクロマーを得るには、飽和脂肪族
、脂環式又は芳香族一価アルコールを開始点として、ラ
クトン類を開環付加させる。続いて、酸無水物と、モノ
エポキシ化合物を交互開環重合させる。この時末端が、
カルボキシ基となるように配合し、ポリエステル化合物
を製造する。このポリエステル化合物のカルボキシ基と
グリシジル基含有共重合性単量体のグリシジル基とを反
応させることでマクロマーを得ることができる。ほかに
、カルボキシ基末端のポリエステル化合物として、飽和
脂肪族、脂環式または、芳香族モノカルボン酸を出発点
として、モノエポキシ化合物と酸無水物とを、末端水酸
基となるように配合して交互開環共重合させ、続いて、
ラクトン類を開環付加し、さらに酸無水物を反応させ、
末端カルボキシ基とした化合物あるいは、飽和脂肪族、
脂環式または芳香族一価アルコールを出発点として酸無
水物と、モノエポキシ化合物とを、末端水酸基となるよ
うに配合して交互開環共重合させ、続いてラクトン類を
開環付加し、さらに酸無水物を反応させ末端カルボキシ
基とした化合物と、グリシジル基含有共重合性単量体の
グリシジル基を反応させることにより、マクロマーを得
ることができる。化2で表わされるマクロマーを得るた
めにはカルボキシル基含有共重合性単量体のカルボキシ
基を開始点として、酸無水物と、モノエポキシ化合物を
末端水酸基となるように配合して交互開環重合させ、続
いてラクトン類を開環付加することにより得ることがで
きる。化3および化4で表わされるマクロマーを得るた
めには、水酸基含有共重合性単量体の水酸基を開始点と
して、酸無水物と、モノエポキシ化合物を末端水酸基と
なるように配合して交互開環重合させ、続いてラクトン
類を開環付加することにより得ることができる。尚共重
合性単量体と他の化合物を反応させる際は、重合禁止剤
を用いて、共重合性単量体自身の熱重合を制御する方が
好ましい。
【0009】次に(b) 成分として、3級アミノ基含
有共重合性単量体および/又は、塩基性を示す含窒素複
素環を有する共重合性単量体を、3〜60重量パーセン
ト配合する必要がある。(b) 成分が、3重量パーセ
ント未満になると顔料に吸着成分が不足するために、吸
着力が弱くなり、顔料分散性が著しく低下する。一方(
b) 成分が60重量パーセントを越えると、塗膜の耐
水性、耐候性、密着性等の塗膜性能を低下させる原因と
なり好ましくない。(b) 成分となる3級アミノ基含
有共重合性単量体は次式
有共重合性単量体および/又は、塩基性を示す含窒素複
素環を有する共重合性単量体を、3〜60重量パーセン
ト配合する必要がある。(b) 成分が、3重量パーセ
ント未満になると顔料に吸着成分が不足するために、吸
着力が弱くなり、顔料分散性が著しく低下する。一方(
b) 成分が60重量パーセントを越えると、塗膜の耐
水性、耐候性、密着性等の塗膜性能を低下させる原因と
なり好ましくない。(b) 成分となる3級アミノ基含
有共重合性単量体は次式
【化13】
〔R1は水素原子またはメチル基、R12 は炭素数が
2〜5のアルキレン基、R13 およびR14 は、炭
素数1〜4のアルキル基を示す〕で表わされる。また、
塩基性を示す含窒素複素環を有する共重合性単量体は、
ビニルピリジン類、ビニルイミダゾール類、ビニルキノ
リン類およびビニルピペリジン類などから選ばれる。さ
らに、(a) 成分および(b) 成分以外の共重合性
単量体である(c) 成分を、0〜47重量パーセント
配合することが可能である。 この(c) 成分が47重量パーセントを越えると、顔
料分散剤の(a) 成分であるマクロマーの比率が低下
し、充分な立体反発層が形成されないため、顔料分散能
が低下し好ましくない。(a)成分および(b) 成分
以外の共重合性単量体である(c) 成分としては、ヒ
ドロキシ(メタ)アクリレート類、(メタ)アクリル酸
のエステル類、(メタ)アクリルアミド類、ビニル芳香
族類、及び、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸類な
どから、所望により1種類または、2種類以上選ぶこと
が可能である。
2〜5のアルキレン基、R13 およびR14 は、炭
素数1〜4のアルキル基を示す〕で表わされる。また、
塩基性を示す含窒素複素環を有する共重合性単量体は、
ビニルピリジン類、ビニルイミダゾール類、ビニルキノ
リン類およびビニルピペリジン類などから選ばれる。さ
らに、(a) 成分および(b) 成分以外の共重合性
単量体である(c) 成分を、0〜47重量パーセント
配合することが可能である。 この(c) 成分が47重量パーセントを越えると、顔
料分散剤の(a) 成分であるマクロマーの比率が低下
し、充分な立体反発層が形成されないため、顔料分散能
が低下し好ましくない。(a)成分および(b) 成分
以外の共重合性単量体である(c) 成分としては、ヒ
ドロキシ(メタ)アクリレート類、(メタ)アクリル酸
のエステル類、(メタ)アクリルアミド類、ビニル芳香
族類、及び、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸類な
どから、所望により1種類または、2種類以上選ぶこと
が可能である。
【0010】本発明の顔料分散剤は、既に述べたように
、上記の各成分を、(a) 成分40〜97重量パーセ
ント、(b) 成分3〜60重量パーセント、(c)
成分0〜47重量パーセントの割合で配合して共重合す
ることにより得られた数平均分子量 1,000〜10
0,000 、アミン価10〜200mgKOH/gの
共重合体から成るものである。
、上記の各成分を、(a) 成分40〜97重量パーセ
ント、(b) 成分3〜60重量パーセント、(c)
成分0〜47重量パーセントの割合で配合して共重合す
ることにより得られた数平均分子量 1,000〜10
0,000 、アミン価10〜200mgKOH/gの
共重合体から成るものである。
【0011】本発明の顔料分散剤の数平均分子量が1,
000 未満の場合には、顔料表面に吸着した顔料分散
剤のポリマー成分が、立体反発層として充分な効果が発
揮できなくなり、分散粒子の再凝集、またはケーキング
化といった現象を生じ、すなわち顔料分散能の著しい低
下を生じ好ましくない。また、顔料分散剤の数平均分子
量を100,000 より大にしようとしても再現性良
く製造することが困難であり、かつ、顔料分散剤の数平
均分子量が100,000 より大になると、逆に凝集
剤として作用する場合があり好ましくない。したがって
、本発明の顔料分散剤では、数平分子量を1000〜1
00,000 の範囲に設計する必要がある。また、本
発明の顔料分散剤のアミン価が10mgKOH /g未
満になると、顔料表面への吸着力が不足するとともに、
造膜成分として加えられる樹脂と顔料分散剤との親和性
が良好なため、顔料表面からの顔料分散剤の脱着を生じ
るといった、顔料分散安定性の低下を生じるので好まし
くない。さらに、顔料分散剤のアミン価が200mgK
OH/gを越える場合には顔料表面に吸着した顔料分散
剤の吸着部分に対する立体反発層の比率が過小となり、
充分な顔料分散安定性が得られないので好ましくない。 したがって、本発明の顔料分散剤のアミン価としては1
0〜200mgKOH/gの範囲に入るよう設計する必
要がある。 尚、アミン価の測定は、酢酸溶剤中、p‐トルエンスル
ホン酸の酢酸溶液を滴定試薬として、非水電位差滴定に
て、中和に要するp‐トルエンスルホン酸量から算出す
るものとする。また、顔料分散剤の数平均分子量はゲル
パーミュエーションクロマトグラフィーによるが展開溶
媒をジメチルホルムアミドとして測定した値であり、マ
クロマーの数平均分子量は、展開溶媒をテトラヒドロフ
ランとして測定した値とする。
000 未満の場合には、顔料表面に吸着した顔料分散
剤のポリマー成分が、立体反発層として充分な効果が発
揮できなくなり、分散粒子の再凝集、またはケーキング
化といった現象を生じ、すなわち顔料分散能の著しい低
下を生じ好ましくない。また、顔料分散剤の数平均分子
量を100,000 より大にしようとしても再現性良
く製造することが困難であり、かつ、顔料分散剤の数平
均分子量が100,000 より大になると、逆に凝集
剤として作用する場合があり好ましくない。したがって
、本発明の顔料分散剤では、数平分子量を1000〜1
00,000 の範囲に設計する必要がある。また、本
発明の顔料分散剤のアミン価が10mgKOH /g未
満になると、顔料表面への吸着力が不足するとともに、
造膜成分として加えられる樹脂と顔料分散剤との親和性
が良好なため、顔料表面からの顔料分散剤の脱着を生じ
るといった、顔料分散安定性の低下を生じるので好まし
くない。さらに、顔料分散剤のアミン価が200mgK
OH/gを越える場合には顔料表面に吸着した顔料分散
剤の吸着部分に対する立体反発層の比率が過小となり、
充分な顔料分散安定性が得られないので好ましくない。 したがって、本発明の顔料分散剤のアミン価としては1
0〜200mgKOH/gの範囲に入るよう設計する必
要がある。 尚、アミン価の測定は、酢酸溶剤中、p‐トルエンスル
ホン酸の酢酸溶液を滴定試薬として、非水電位差滴定に
て、中和に要するp‐トルエンスルホン酸量から算出す
るものとする。また、顔料分散剤の数平均分子量はゲル
パーミュエーションクロマトグラフィーによるが展開溶
媒をジメチルホルムアミドとして測定した値であり、マ
クロマーの数平均分子量は、展開溶媒をテトラヒドロフ
ランとして測定した値とする。
【0012】次に、本発明の顔料分散剤の製造方法につ
いて説明する。(a)成分であるマクロマーは、前述の
化1、化2、化3又は化4で表わされる。まず化1のマ
クロマーは、■開始点としてR7−OHで示される一価
アルコール、例えば、炭素数1〜18の飽和脂肪族系の
メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルア
ルコール,イソプロピルアルコール,n−ブチルアルコ
ール,イソブチルアルコール,t−ブチルアルコール,
アミルアルコール,n−ヘキシルアルコール,n−ヘプ
チルアルコール,2‐エチルヘキシルアルコール,ラウ
リルアルコール,ステアリルアルコール,脂環式のシク
ロペンタノール,シクロヘキサノール,芳香族のベンジ
ルアルコール,p−ターシャリーブチルベンジルアルコ
ールの中から選ばれた1種または2種以上の化合物と、
次式
いて説明する。(a)成分であるマクロマーは、前述の
化1、化2、化3又は化4で表わされる。まず化1のマ
クロマーは、■開始点としてR7−OHで示される一価
アルコール、例えば、炭素数1〜18の飽和脂肪族系の
メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルア
ルコール,イソプロピルアルコール,n−ブチルアルコ
ール,イソブチルアルコール,t−ブチルアルコール,
アミルアルコール,n−ヘキシルアルコール,n−ヘプ
チルアルコール,2‐エチルヘキシルアルコール,ラウ
リルアルコール,ステアリルアルコール,脂環式のシク
ロペンタノール,シクロヘキサノール,芳香族のベンジ
ルアルコール,p−ターシャリーブチルベンジルアルコ
ールの中から選ばれた1種または2種以上の化合物と、
次式
【化14】
で示されるラクトン類、例えばε−カプロラクトン、β
−プロピオンラクトン、δ−バレロラクトン等の中から
選ばれた1種または2種類以上の化合物を100℃〜2
00 ℃、好ましくは120 ℃〜160 ℃で開環付
加させ、続いて次式
−プロピオンラクトン、δ−バレロラクトン等の中から
選ばれた1種または2種類以上の化合物を100℃〜2
00 ℃、好ましくは120 ℃〜160 ℃で開環付
加させ、続いて次式
【化15】
で示される酸無水物、例えば無水フタル酸、無水コハク
酸、六水素化無水フタル酸、四臭素化無水フタル酸、四
塩化無水フタル酸、無水ハイミック酸、無水マレイン酸
、無水ヘット酸等の中から選ばれた1種類または2種類
以上の化合物と、次式
酸、六水素化無水フタル酸、四臭素化無水フタル酸、四
塩化無水フタル酸、無水ハイミック酸、無水マレイン酸
、無水ヘット酸等の中から選ばれた1種類または2種類
以上の化合物と、次式
【化16】
で示されるモノエポキシ化合物、例えば、フェニル基を
有するスチレンオキシド、炭素数3〜17のアルキル基
あるいは芳香族基を有するグリシジルエーテル類である
n−ブチルグリシジルエーテル、ジブロモクレジルグリ
シジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、p−ト
リルグリシジルエーテル、炭素数3〜17のアルキル基
または、芳香族基を有するグリシジルエステル類である
ラウリン酸グリシジルエステル、ステアリン酸グリシジ
ルエステル、バーサティク酸グリシジルエステル、p−
シャリーブチル安息香酸グリシジルエステル、炭素数5
〜10のアルキル基を有するα−オレフィンオキシド等
の中から選ばれた1種類または2種類以上の化合物とを
、末端カルボキシル基となるように配合し、100 ℃
〜200 ℃、好ましくは、120 ℃〜160℃で1
〜15時間を要して交互開環重合させることによりポリ
エステル化合物を得る。
有するスチレンオキシド、炭素数3〜17のアルキル基
あるいは芳香族基を有するグリシジルエーテル類である
n−ブチルグリシジルエーテル、ジブロモクレジルグリ
シジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、p−ト
リルグリシジルエーテル、炭素数3〜17のアルキル基
または、芳香族基を有するグリシジルエステル類である
ラウリン酸グリシジルエステル、ステアリン酸グリシジ
ルエステル、バーサティク酸グリシジルエステル、p−
シャリーブチル安息香酸グリシジルエステル、炭素数5
〜10のアルキル基を有するα−オレフィンオキシド等
の中から選ばれた1種類または2種類以上の化合物とを
、末端カルボキシル基となるように配合し、100 ℃
〜200 ℃、好ましくは、120 ℃〜160℃で1
〜15時間を要して交互開環重合させることによりポリ
エステル化合物を得る。
【0013】あるいは、■開始点としてR9−COOH
で示されるモノカルボン酸、例えば炭素数1〜20のア
ルキル基を有する酢酸、プロピオン酸、カプリル酸、ノ
ナン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パル
ミチン酸、ステアリン酸、2−エチルヘキサン酸、アラ
キン酸、または芳香族系モノカルボン酸、例えば安息香
酸、p−ターシャリーブチル安息香酸の中から選ばれた
1種または2種以上の化合物と、前述の化16で表わし
たモノエポキシ化合物と、化15で表わした酸無水物の
中から選ばれたそれぞれ1種または2種類以上の化合物
を末端水酸基となるように配合し、100 ℃〜200
℃、好ましくは、120 ℃〜160 ℃で1〜15
時間交互開環重合を行なう。続いて、前述の化14で表
わされるラクトン類を100 ℃〜200 ℃、好まし
くは、120 ℃〜160 ℃で開環付加させる。さら
に、前述の化15で表わされる酸無水物を100 ℃〜
200 ℃、好ましくは、120 ℃〜160 ℃で1
時間〜10時間反応させ、末端がカルボキシ基であるポ
リエステル化合物を得る。
で示されるモノカルボン酸、例えば炭素数1〜20のア
ルキル基を有する酢酸、プロピオン酸、カプリル酸、ノ
ナン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パル
ミチン酸、ステアリン酸、2−エチルヘキサン酸、アラ
キン酸、または芳香族系モノカルボン酸、例えば安息香
酸、p−ターシャリーブチル安息香酸の中から選ばれた
1種または2種以上の化合物と、前述の化16で表わし
たモノエポキシ化合物と、化15で表わした酸無水物の
中から選ばれたそれぞれ1種または2種類以上の化合物
を末端水酸基となるように配合し、100 ℃〜200
℃、好ましくは、120 ℃〜160 ℃で1〜15
時間交互開環重合を行なう。続いて、前述の化14で表
わされるラクトン類を100 ℃〜200 ℃、好まし
くは、120 ℃〜160 ℃で開環付加させる。さら
に、前述の化15で表わされる酸無水物を100 ℃〜
200 ℃、好ましくは、120 ℃〜160 ℃で1
時間〜10時間反応させ、末端がカルボキシ基であるポ
リエステル化合物を得る。
【0014】あるいは、■出発点として前述のR7−O
Hで表わした飽和脂肪族、脂環式又は芳香族一価アルコ
ールの中から選ばれた1種あるいは2種類以上の化合物
と、前述の化15で表わした酸無水物と、化16で表わ
したモノエポキシ化合物の中から選ばれたそれぞれ1種
あるいは、2種類以上の化合物を水酸基末端になるよう
に配合し、100 ℃〜200 ℃、好ましくは、12
0 ℃〜160 ℃で1〜15時間を要して交互開環重
合を行なう。続いて、前述の化14で表わしたラクトン
類を100 ℃〜200 ℃、好ましくは、120 ℃
〜160 ℃で1〜10時間を要して開環付加させる。 さらに、前述の化15で表わした酸無水物を100 ℃
〜200 ℃、好ましくは120 ℃〜160℃で1〜
10時間反応させ末端が、カルボキシ基であるポリエス
テル化合物を得る。
Hで表わした飽和脂肪族、脂環式又は芳香族一価アルコ
ールの中から選ばれた1種あるいは2種類以上の化合物
と、前述の化15で表わした酸無水物と、化16で表わ
したモノエポキシ化合物の中から選ばれたそれぞれ1種
あるいは、2種類以上の化合物を水酸基末端になるよう
に配合し、100 ℃〜200 ℃、好ましくは、12
0 ℃〜160 ℃で1〜15時間を要して交互開環重
合を行なう。続いて、前述の化14で表わしたラクトン
類を100 ℃〜200 ℃、好ましくは、120 ℃
〜160 ℃で1〜10時間を要して開環付加させる。 さらに、前述の化15で表わした酸無水物を100 ℃
〜200 ℃、好ましくは120 ℃〜160℃で1〜
10時間反応させ末端が、カルボキシ基であるポリエス
テル化合物を得る。
【0015】これらの■〜■の方法で得たポリエステル
化合物の末端カルボキシ基と次式
化合物の末端カルボキシ基と次式
【化17】
(Xは化11、R1は水素原子またはメチル基を示す)
で表わされるグリシジル基含有共重合性単量体、例え
ばグリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテ
ルのグリシジル基を、重合禁止剤例えばメトキノン等の
存在下100 ℃〜200 ℃、好ましくは120 ℃
〜160℃で4〜20時間反応させることにより、マク
ロマーを得ることができる。
で表わされるグリシジル基含有共重合性単量体、例え
ばグリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテ
ルのグリシジル基を、重合禁止剤例えばメトキノン等の
存在下100 ℃〜200 ℃、好ましくは120 ℃
〜160℃で4〜20時間反応させることにより、マク
ロマーを得ることができる。
【0016】次に化2のマクロマーは、次式
【化18】
(R1は水素原子又はメチル基)で表わされるガルボキ
シ基含有共重合性単量体、例えば、アクリル酸、メタク
リル酸のカルボキシ基を開始点として、前述の化16で
表わされるモノエポキシ化合物と化15で表わされる酸
無水物の中からそれぞれ選ばれた1種類または2種類以
上の化合物を末端水酸基となるように配合し、重合禁止
剤の存在下100 ℃〜200 ℃、好ましくは120
℃〜160 ℃で交互開環重合させる。続いて、前述
の化14で表わされるラクトン類の中から選ばれた1種
類または、2種類以上の化合物を100 ℃〜200
℃、好ましくは120 ℃〜160 ℃で開環付加させ
ることによりマクロマーを得る。
シ基含有共重合性単量体、例えば、アクリル酸、メタク
リル酸のカルボキシ基を開始点として、前述の化16で
表わされるモノエポキシ化合物と化15で表わされる酸
無水物の中からそれぞれ選ばれた1種類または2種類以
上の化合物を末端水酸基となるように配合し、重合禁止
剤の存在下100 ℃〜200 ℃、好ましくは120
℃〜160 ℃で交互開環重合させる。続いて、前述
の化14で表わされるラクトン類の中から選ばれた1種
類または、2種類以上の化合物を100 ℃〜200
℃、好ましくは120 ℃〜160 ℃で開環付加させ
ることによりマクロマーを得る。
【0017】化3のマクロマーは水酸基含有共重合性単
量体、例えば(メタ)アクリル酸のエステル類である2
−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート,2−ヒドロ
キシプロピル(メタ)アリレート,3−ヒドロキシプロ
ピル(メタ)アクリレート,(メタ)アクリル酸のアミ
ド類であるN‐メチロール(メタ)アクリルアミド,ビ
ニルエーテル類である2−ヒドロキシビニルエーテル、
2−ヒドロキシプロピルエーテル、3−ヒドロキシビニ
ルエーテル、ε−カプロラクトン変性ヒドロキシアルキ
ル(メタ)アクリレート、例えばプラクセルFM−2,
FM−4(いずれもダイセル化学工業(株)製、商品名
)の水酸基を開始点として、前述の化15で表わされる
酸無水物と化16で表わされるモノエポキシ化合物の中
から選ばれたそれぞれ1種または2種類の化合物を末端
水酸基となるように配合し、重合禁止剤の存在下、10
0 ℃〜200 ℃、好ましくは、120 ℃〜160
℃で交互開環重合させる。続いて、前述の化14で表
わされるラクトン類の中から選ばれた1種または2種類
以上の化合物を100 ℃〜200 ℃、好ましくは、
120 ℃〜160 ℃で開環付加させることによりマ
クロマーを得ることができる。
量体、例えば(メタ)アクリル酸のエステル類である2
−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート,2−ヒドロ
キシプロピル(メタ)アリレート,3−ヒドロキシプロ
ピル(メタ)アクリレート,(メタ)アクリル酸のアミ
ド類であるN‐メチロール(メタ)アクリルアミド,ビ
ニルエーテル類である2−ヒドロキシビニルエーテル、
2−ヒドロキシプロピルエーテル、3−ヒドロキシビニ
ルエーテル、ε−カプロラクトン変性ヒドロキシアルキ
ル(メタ)アクリレート、例えばプラクセルFM−2,
FM−4(いずれもダイセル化学工業(株)製、商品名
)の水酸基を開始点として、前述の化15で表わされる
酸無水物と化16で表わされるモノエポキシ化合物の中
から選ばれたそれぞれ1種または2種類の化合物を末端
水酸基となるように配合し、重合禁止剤の存在下、10
0 ℃〜200 ℃、好ましくは、120 ℃〜160
℃で交互開環重合させる。続いて、前述の化14で表
わされるラクトン類の中から選ばれた1種または2種類
以上の化合物を100 ℃〜200 ℃、好ましくは、
120 ℃〜160 ℃で開環付加させることによりマ
クロマーを得ることができる。
【0018】化4のマクロマーの製造方法は、アリルグ
リシジルエーテルの水酸基を出発として、化3と同様の
手法でマクロマーを得ることができる。カルボキシ基末
端のポリエステル化合物を得る際に、リチウム、ナトリ
ウム、水素化リチウム、ナトリウムメチラート、ナトリ
ウムエチラート、アルミニウムプロポキシド、ジメチル
ベンジルアミン、トリエチルアミン、テトラメチルアン
モニウムクロライド、テトラブトキシチタネート、ジブ
チルチンジラウレート、トリフェニルフォスフィン等の
公知の触媒を用いることができる。尚上記反応に際し反
応溶剤としては、特に限定されるものではないが、例え
ば、トルエン,キシレン,エチルベンゼン,ソルベッソ
#100 (エクソン化学(株) 登録商標)、ソルベ
ッソ#150 (エクソン化学(株)登録商標)、テレ
ビン油,テトラリンなどの芳香族炭化水素系溶剤,n−
ヘキサン,シクロヘキサン,メチルシクロヘキサン,n
‐ヘプタン,n−オクタン,n‐デカン,ミネラルスピ
リット,イソオクタン,ノナン,トリメチルヘキサン,
ソルベントナフサ,アイソパー(エクソン化学(株)登
録商標)、ニューソルデラックス(日本石油(株)登録
商標)、などの脂肪族炭化水素系溶剤,酢酸メチル,酢
酸エチル,酢酸−n−ブチル,酢酸イソブチルなどのエ
ステル系溶剤,エチルエーテル,テトラヒドロフラン,
ジオキサン,ジグライムなどのエーテル系溶剤,アセト
ン,メチルエチルケトン,メチルイソブチルケトン,メ
チルアミルケトン,シクロヘキサノン,イソホロン等の
ケトン系溶剤,エチレングリコールモノメチルエーテル
,エチレングリコールモノエチルエーテル,エチレング
リコールモノブチルエーテル,プロピレングリコールモ
ノメチルエーテル,プロピレングリコールモノエチルエ
ーテル,プロピレングリコールモノブチルエーテルなど
のセロソルブ系溶剤並びにそのエステル類,メチレンク
ロライド,トリクロルエチレン,パークロルエチレン,
オルトジクロルベンゼンなどの塩素化炭化水素系溶剤、
ジメチルホルムアミド,ジメチルスルホキシなどの1種
または2種以上の溶剤を混合し使用することができる。
リシジルエーテルの水酸基を出発として、化3と同様の
手法でマクロマーを得ることができる。カルボキシ基末
端のポリエステル化合物を得る際に、リチウム、ナトリ
ウム、水素化リチウム、ナトリウムメチラート、ナトリ
ウムエチラート、アルミニウムプロポキシド、ジメチル
ベンジルアミン、トリエチルアミン、テトラメチルアン
モニウムクロライド、テトラブトキシチタネート、ジブ
チルチンジラウレート、トリフェニルフォスフィン等の
公知の触媒を用いることができる。尚上記反応に際し反
応溶剤としては、特に限定されるものではないが、例え
ば、トルエン,キシレン,エチルベンゼン,ソルベッソ
#100 (エクソン化学(株) 登録商標)、ソルベ
ッソ#150 (エクソン化学(株)登録商標)、テレ
ビン油,テトラリンなどの芳香族炭化水素系溶剤,n−
ヘキサン,シクロヘキサン,メチルシクロヘキサン,n
‐ヘプタン,n−オクタン,n‐デカン,ミネラルスピ
リット,イソオクタン,ノナン,トリメチルヘキサン,
ソルベントナフサ,アイソパー(エクソン化学(株)登
録商標)、ニューソルデラックス(日本石油(株)登録
商標)、などの脂肪族炭化水素系溶剤,酢酸メチル,酢
酸エチル,酢酸−n−ブチル,酢酸イソブチルなどのエ
ステル系溶剤,エチルエーテル,テトラヒドロフラン,
ジオキサン,ジグライムなどのエーテル系溶剤,アセト
ン,メチルエチルケトン,メチルイソブチルケトン,メ
チルアミルケトン,シクロヘキサノン,イソホロン等の
ケトン系溶剤,エチレングリコールモノメチルエーテル
,エチレングリコールモノエチルエーテル,エチレング
リコールモノブチルエーテル,プロピレングリコールモ
ノメチルエーテル,プロピレングリコールモノエチルエ
ーテル,プロピレングリコールモノブチルエーテルなど
のセロソルブ系溶剤並びにそのエステル類,メチレンク
ロライド,トリクロルエチレン,パークロルエチレン,
オルトジクロルベンゼンなどの塩素化炭化水素系溶剤、
ジメチルホルムアミド,ジメチルスルホキシなどの1種
または2種以上の溶剤を混合し使用することができる。
【0019】本発明の顔料分散剤は、(a) 成分とし
て、以上記載してきた分子末端にビニル基またはイソプ
ロペニル基を含有する数平均分子量500〜20,00
0の範囲にあるマクロマーを40〜97重量パーセント
と、(b) 成分として、3級アミノ基含有共重合性単
量体、例えば、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)
アクリレート,N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)
アクリレート,N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ
)アクリレート,N,N−ジメチルアミノブチル(メタ
)アクリレートなどのアミノアルキル(メタ)アクリレ
ート類,N, N−ジメチルアミノエチル(メタ)アク
リルアミド,N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)
アクリルアミドなどのアミノアルキル(メタ)アクリル
アミド類,または、塩基性を示す含窒素複素環を有する
共重合性単量体、例えば、2−ビニルピリジン,4−ビ
ニルピリジン,5−メチル−2−ビニルピリジン,5−
エチル−2−ビニルピリジンなどのビニルピリジン類,
1−ビニルイミダゾール,1−ビニル−2−メチルイミ
ダゾールなどのビニルイミダゾール類,2−ビニルキノ
リンなどのビニルキノリン類,3−ビニルピペリジン,
N−メチル−3−ビニルピペリジンなどのビニルピペリ
ジン類,その他グリシジル(メタ)アクリレートとの各
種の2級アミンとの反応生成物等から選ばれる1種また
は2種以上を含むアミノ基含有共重合性単量体および/
又は、塩基性を示す含窒素複素環を有する共重合性単量
体を3〜60重量パーセントと、(c) 成分として、
(a) 成分及び(b) 成分以外の、共重合性単量体
、例えば、メチル(メタ)アクリレート,エチル(メタ
)アクリレート,プロピル(メタ)アクリレート,ブチ
ル(メタ)アクリレート, ヘキシル(メタ)アクリレ
ート,オクチル(メタ) アクリレート,ラウリル(メ
タ)アクリレート,ステアリル(メタ)アクリレート,
シクロヘキシル(メタ)アクリレート,ベンジル(メタ
)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸のアルキルエ
ステル類,メトキシエチル(メタ)アクリレート,メト
キシブチル(メタ)アクリレート,エトキシエチル(メ
タ)アクリレート,エトキシブチル(メタ)エクリレー
トなどのアルコキシアルキルエステル類,(メタ)アク
リルアミド,N−メチル(メタ)アクリルアミド,N−
エチル(メタ)アクリルアミド,N−ブチル(メタ)ア
クリルアミド,N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミ
ド, N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド,N,
N−ジプロピル(メタ)アクリルアミド,N−メチロー
ル(メタ)アクリルアミド,N−エトキシメチル(メタ
)アクリルアミド,N−ブトキシメチル(メタ)アクリ
ルアミド,N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルア
ミドなどの(メタ)アクリルアミド類,2−ヒドロキシ
エチル(メタ)アクリレート,ヒドロキシプロピル(メ
タ)アクリレート,プラクセルFM−2,プラクセルF
M−4などのヒドロキシ(メタ)アクリレート類,スチ
レン,α−メチルスチレン,ビニルトルエン,p−クロ
ルスチレンなどのビニル芳香族類,アクリル酸,メタク
リル酸,マレイン酸,イタコン酸などのα, βエチレ
ン性不飽和カルボン酸類,その他酢酸ビニル,塩化ビニ
ル,各種ビニルエーテル類,ビニルエステル類,アリル
エーテル類,アリルエステル類,から選ばれた1種また
は2種以上を含む、(a) 成分および(b) 成分以
外の共重合性単量体を0〜47重量パーセントの割合で
重合開始剤の共存下、40℃〜180 ℃で3〜10時
間前述の合成溶剤下で共重合させて製造する。重合開始
剤としては、通常のビニル型重合に用いられるものであ
れば全て使用することができ、例えば、アゾビスイソブ
チロニトリル,2,2′−アゾビス2,4ジメチルバレ
ロニトリル,1,1′−アゾビスシクロヘキサン−1−
カルボニル, ジ−t−ブチルペルオキシド,t−ブチ
ルパーオキシベンゾエート,t−ブチルペルオクトエー
ト, クメンヒドロペルオキシド,ラウロイルペルオキ
シド,アセチルペルオキシド,メチルエチルケトンペル
オキシド,ジクミルペルオキシドなどが挙げられる。
て、以上記載してきた分子末端にビニル基またはイソプ
ロペニル基を含有する数平均分子量500〜20,00
0の範囲にあるマクロマーを40〜97重量パーセント
と、(b) 成分として、3級アミノ基含有共重合性単
量体、例えば、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)
アクリレート,N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)
アクリレート,N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ
)アクリレート,N,N−ジメチルアミノブチル(メタ
)アクリレートなどのアミノアルキル(メタ)アクリレ
ート類,N, N−ジメチルアミノエチル(メタ)アク
リルアミド,N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)
アクリルアミドなどのアミノアルキル(メタ)アクリル
アミド類,または、塩基性を示す含窒素複素環を有する
共重合性単量体、例えば、2−ビニルピリジン,4−ビ
ニルピリジン,5−メチル−2−ビニルピリジン,5−
エチル−2−ビニルピリジンなどのビニルピリジン類,
1−ビニルイミダゾール,1−ビニル−2−メチルイミ
ダゾールなどのビニルイミダゾール類,2−ビニルキノ
リンなどのビニルキノリン類,3−ビニルピペリジン,
N−メチル−3−ビニルピペリジンなどのビニルピペリ
ジン類,その他グリシジル(メタ)アクリレートとの各
種の2級アミンとの反応生成物等から選ばれる1種また
は2種以上を含むアミノ基含有共重合性単量体および/
又は、塩基性を示す含窒素複素環を有する共重合性単量
体を3〜60重量パーセントと、(c) 成分として、
(a) 成分及び(b) 成分以外の、共重合性単量体
、例えば、メチル(メタ)アクリレート,エチル(メタ
)アクリレート,プロピル(メタ)アクリレート,ブチ
ル(メタ)アクリレート, ヘキシル(メタ)アクリレ
ート,オクチル(メタ) アクリレート,ラウリル(メ
タ)アクリレート,ステアリル(メタ)アクリレート,
シクロヘキシル(メタ)アクリレート,ベンジル(メタ
)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸のアルキルエ
ステル類,メトキシエチル(メタ)アクリレート,メト
キシブチル(メタ)アクリレート,エトキシエチル(メ
タ)アクリレート,エトキシブチル(メタ)エクリレー
トなどのアルコキシアルキルエステル類,(メタ)アク
リルアミド,N−メチル(メタ)アクリルアミド,N−
エチル(メタ)アクリルアミド,N−ブチル(メタ)ア
クリルアミド,N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミ
ド, N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド,N,
N−ジプロピル(メタ)アクリルアミド,N−メチロー
ル(メタ)アクリルアミド,N−エトキシメチル(メタ
)アクリルアミド,N−ブトキシメチル(メタ)アクリ
ルアミド,N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルア
ミドなどの(メタ)アクリルアミド類,2−ヒドロキシ
エチル(メタ)アクリレート,ヒドロキシプロピル(メ
タ)アクリレート,プラクセルFM−2,プラクセルF
M−4などのヒドロキシ(メタ)アクリレート類,スチ
レン,α−メチルスチレン,ビニルトルエン,p−クロ
ルスチレンなどのビニル芳香族類,アクリル酸,メタク
リル酸,マレイン酸,イタコン酸などのα, βエチレ
ン性不飽和カルボン酸類,その他酢酸ビニル,塩化ビニ
ル,各種ビニルエーテル類,ビニルエステル類,アリル
エーテル類,アリルエステル類,から選ばれた1種また
は2種以上を含む、(a) 成分および(b) 成分以
外の共重合性単量体を0〜47重量パーセントの割合で
重合開始剤の共存下、40℃〜180 ℃で3〜10時
間前述の合成溶剤下で共重合させて製造する。重合開始
剤としては、通常のビニル型重合に用いられるものであ
れば全て使用することができ、例えば、アゾビスイソブ
チロニトリル,2,2′−アゾビス2,4ジメチルバレ
ロニトリル,1,1′−アゾビスシクロヘキサン−1−
カルボニル, ジ−t−ブチルペルオキシド,t−ブチ
ルパーオキシベンゾエート,t−ブチルペルオクトエー
ト, クメンヒドロペルオキシド,ラウロイルペルオキ
シド,アセチルペルオキシド,メチルエチルケトンペル
オキシド,ジクミルペルオキシドなどが挙げられる。
【0020】本発明の顔料分散剤は、塗料,インキ,ト
ナー, 磁気テープ塗布剤をはじめ各種の色材に用いら
れる。また、適用される分散樹脂としては、広範囲の樹
脂に及び、例えば、アルキド樹脂,オイルフリーポリエ
ステル樹脂,アクリル樹脂,エポキシ樹脂,ポリウレタ
ン樹脂,シリコン樹脂,フッ素樹脂,メラミン樹脂,ベ
ンゾグアナミン樹脂,尿素樹脂等が挙げられる。さらに
対象とする顔料を例示すれば、二酸化チタン,酸化亜鉛
,硫化カドミウム,酸化鉄,炭酸カルシウム,鉛丹,硫
化亜鉛,硫酸バリウム,炭酸バリウム,クレー,タルク
,黄鉛,カーボンブラックなどの無機顔料,アゾ系,ジ
アゾ系,縮合アゾ系,チオインジゴ系,インダンスロン
系,アントラキノン系,ベンゾイミダゾロン系,フタロ
シアニン系,ビランスロン系,アントラピリジン系,イ
ソインドリノン系,ペリレン系,キナクリドン系,フラ
バントロン系, ジオキサジン系,ピランスロン系,ペ
リレン系などの各種の有機顔料が挙げられ、これらに対
し、優れた顔料分散性向上効果を示す。
ナー, 磁気テープ塗布剤をはじめ各種の色材に用いら
れる。また、適用される分散樹脂としては、広範囲の樹
脂に及び、例えば、アルキド樹脂,オイルフリーポリエ
ステル樹脂,アクリル樹脂,エポキシ樹脂,ポリウレタ
ン樹脂,シリコン樹脂,フッ素樹脂,メラミン樹脂,ベ
ンゾグアナミン樹脂,尿素樹脂等が挙げられる。さらに
対象とする顔料を例示すれば、二酸化チタン,酸化亜鉛
,硫化カドミウム,酸化鉄,炭酸カルシウム,鉛丹,硫
化亜鉛,硫酸バリウム,炭酸バリウム,クレー,タルク
,黄鉛,カーボンブラックなどの無機顔料,アゾ系,ジ
アゾ系,縮合アゾ系,チオインジゴ系,インダンスロン
系,アントラキノン系,ベンゾイミダゾロン系,フタロ
シアニン系,ビランスロン系,アントラピリジン系,イ
ソインドリノン系,ペリレン系,キナクリドン系,フラ
バントロン系, ジオキサジン系,ピランスロン系,ペ
リレン系などの各種の有機顔料が挙げられ、これらに対
し、優れた顔料分散性向上効果を示す。
【0021】本発明の顔料分散剤は、いわゆる顔料分散
ベース組成物中において、顔料に対して、固形分換算値
にて、1〜200 重量パーセント、好ましくは5〜1
00 重量パーセント使用される。顔料分散ベースは、
本発明の顔料分散剤と、顔料と、有機溶剤の主要3成分
で構成されてもよいし、さらにこれに造膜用樹脂の一部
、または全部を加えた4成分で構成されてもよい。上記
顔料分散ベースは、当業界で用いられている分散機,ロ
ールミル,ボールミル,サンドグラインドミル,アトラ
イター,ペイントシェーカー, ニーダー,ハイスピー
ドディスパー分散機,超音波分散機,ディゾルバーなど
を用いて分散され、色材への利用に供される。
ベース組成物中において、顔料に対して、固形分換算値
にて、1〜200 重量パーセント、好ましくは5〜1
00 重量パーセント使用される。顔料分散ベースは、
本発明の顔料分散剤と、顔料と、有機溶剤の主要3成分
で構成されてもよいし、さらにこれに造膜用樹脂の一部
、または全部を加えた4成分で構成されてもよい。上記
顔料分散ベースは、当業界で用いられている分散機,ロ
ールミル,ボールミル,サンドグラインドミル,アトラ
イター,ペイントシェーカー, ニーダー,ハイスピー
ドディスパー分散機,超音波分散機,ディゾルバーなど
を用いて分散され、色材への利用に供される。
【0022】
【発明の効果】本発明の顔料分散剤を使用して製造され
た塗料は、顔料の分散性や着色力に優れ、光沢,鮮映性
, 平滑性の良い塗膜を与える。また、本発明の顔料分
散剤は、顔料表面に強固に吸着し、粒子間の凝集傾向を
断ち、貯蔵安定性に優れ、且つ高い顔料分を有する顔料
分散ベースが得られ、この結果、高い固形分を有する塗
料が製造できる。また、本発明の顔料分散剤は、モノカ
ルボン酸, モノエポキシ化合物,酸無水物およびラク
トン化合物の開環反応物,一価アルコール,酸無水物,
モノエポキシ化合物およびラクトン化合物の開環反応物
,さらに、一価アルコール,ラクトン化合物,およびモ
ノエポキシ化合物の開環反応物を、ポリマー成分とする
ため、そのモノマー組成を変えることにより、任意に極
性を調整できるといった特徴があり、当業界で多く使用
されているアクリル樹脂系塗料とポリエステル系塗料の
両方に共用可能である。さらに、本発明の顔料分散剤は
、その構造中に架橋点となるヒドロキシル基の導入が可
能であることから、架橋剤と硬化反応を起こし、顔料分
散剤でありながら、造膜樹脂同様に塗膜内への化学的な
固定が可能となる。この結果、顔料と樹脂界面を化学的
に強化し、塗膜の耐水性,耐湿性,耐候性などを全く損
なうことがない。加うるに、顔料分散剤中のアミノ基が
すべて3級化されているため熱硬化塗料に用いた場合に
も黄変を起こさないといった特徴を有し、色材分野に有
用なものである。
た塗料は、顔料の分散性や着色力に優れ、光沢,鮮映性
, 平滑性の良い塗膜を与える。また、本発明の顔料分
散剤は、顔料表面に強固に吸着し、粒子間の凝集傾向を
断ち、貯蔵安定性に優れ、且つ高い顔料分を有する顔料
分散ベースが得られ、この結果、高い固形分を有する塗
料が製造できる。また、本発明の顔料分散剤は、モノカ
ルボン酸, モノエポキシ化合物,酸無水物およびラク
トン化合物の開環反応物,一価アルコール,酸無水物,
モノエポキシ化合物およびラクトン化合物の開環反応物
,さらに、一価アルコール,ラクトン化合物,およびモ
ノエポキシ化合物の開環反応物を、ポリマー成分とする
ため、そのモノマー組成を変えることにより、任意に極
性を調整できるといった特徴があり、当業界で多く使用
されているアクリル樹脂系塗料とポリエステル系塗料の
両方に共用可能である。さらに、本発明の顔料分散剤は
、その構造中に架橋点となるヒドロキシル基の導入が可
能であることから、架橋剤と硬化反応を起こし、顔料分
散剤でありながら、造膜樹脂同様に塗膜内への化学的な
固定が可能となる。この結果、顔料と樹脂界面を化学的
に強化し、塗膜の耐水性,耐湿性,耐候性などを全く損
なうことがない。加うるに、顔料分散剤中のアミノ基が
すべて3級化されているため熱硬化塗料に用いた場合に
も黄変を起こさないといった特徴を有し、色材分野に有
用なものである。
【0023】
【実施例】以下、本発明を参考合成例,合成例,比較合
成例,実施例,比較例,応用例および応用比較例により
説明する。これらの例中、「部」は重量部、「%」は重
量パーセントを意味するものとする。 参考合成例1,2 <ポリエステル樹脂の製造>ポリエステル樹脂系塗料用
の塗膜構成主要素としてのポリエステル樹脂を下記のよ
うに製造した。還流冷却管,窒素ガス導入管,温度計,
撹拌羽根を備えた反応容器に表1に示す組成(参考合成
例1,2)の原料を仕込み、撹拌しながら上限温度23
0 ℃まで、窒素気流下に加熱した。反応の進行に伴っ
て生成する水をキシレンと共沸させて除去し、酸価が約
10になるまで加熱を継続し反応を終了させた。得られ
た樹脂をキシレンにて加熱残分60%になるよう希釈し
、目的とするポリエステル樹脂PE−1, PE−2を
得た。
成例,実施例,比較例,応用例および応用比較例により
説明する。これらの例中、「部」は重量部、「%」は重
量パーセントを意味するものとする。 参考合成例1,2 <ポリエステル樹脂の製造>ポリエステル樹脂系塗料用
の塗膜構成主要素としてのポリエステル樹脂を下記のよ
うに製造した。還流冷却管,窒素ガス導入管,温度計,
撹拌羽根を備えた反応容器に表1に示す組成(参考合成
例1,2)の原料を仕込み、撹拌しながら上限温度23
0 ℃まで、窒素気流下に加熱した。反応の進行に伴っ
て生成する水をキシレンと共沸させて除去し、酸価が約
10になるまで加熱を継続し反応を終了させた。得られ
た樹脂をキシレンにて加熱残分60%になるよう希釈し
、目的とするポリエステル樹脂PE−1, PE−2を
得た。
【0024】
【表1】
【0025】参考合成例3,4
<アクリル樹脂の製造>アクリル樹脂系塗料用の造膜構
成主要素としてのアクリル樹脂を下記のように製造した
。還流冷却管,窒素ガス導入管,温度計,撹拌羽根,モ
ノマー滴下装置を備えた反応容器に表2に示す溶剤を仕
込み、窒素気流下にて、還流温度まで昇温した。還流状
態を保ちながら、表2の各モノマー並びに重合開始剤で
あるt−ブチルペルオキシベンゾエートからなる混合物
を滴下装置から2時間を要して滴下した。滴下終了後、
さらに還流状態で5時間撹拌を続け重合を完結させ、目
的とするワニスAC−1,AC−2を製造した。
成主要素としてのアクリル樹脂を下記のように製造した
。還流冷却管,窒素ガス導入管,温度計,撹拌羽根,モ
ノマー滴下装置を備えた反応容器に表2に示す溶剤を仕
込み、窒素気流下にて、還流温度まで昇温した。還流状
態を保ちながら、表2の各モノマー並びに重合開始剤で
あるt−ブチルペルオキシベンゾエートからなる混合物
を滴下装置から2時間を要して滴下した。滴下終了後、
さらに還流状態で5時間撹拌を続け重合を完結させ、目
的とするワニスAC−1,AC−2を製造した。
【0026】
【表2】
【0027】合成例1
顔料分散剤用の(a) 成分であるマクロマーを下記の
ように製造した。還流冷却管,窒素ガス導入管,滴下槽
,温度計,撹拌羽根を備えた反応容器に、表3に示す溶
剤、■テトラメチルアンモニウムクロライド、デカノー
ル、無水フタル酸、ブチルグリシジルエーテルを加え、
130 ℃〜〜140 ℃まで、窒素気流下に昇温し、
さらに還流状態で4時間攪拌し、樹脂酸価が1以下に達
したのを確認し、表3中の■ジブチルチンジラウレート
を加え、ε−カプロラクトンを1時間かけて、滴下槽よ
り滴下した。 さらに還流状態で4時間攪拌し、140 ℃で30分加
熱乾燥後の加熱残分が所定の値になったのを確認した後
、■無水フタル酸を加えさらに、還流状態で2時間攪拌
し所定の酸価に達した後、■4−メトキシフェノール、
グリシジルメタクリレートを加え、還流状態で8時間攪
拌し、酸価が1以下になったことを確認し反応を終了し
た。これらの工程を経ることで(a) 成分のマクロマ
ーA−1を製造した。
ように製造した。還流冷却管,窒素ガス導入管,滴下槽
,温度計,撹拌羽根を備えた反応容器に、表3に示す溶
剤、■テトラメチルアンモニウムクロライド、デカノー
ル、無水フタル酸、ブチルグリシジルエーテルを加え、
130 ℃〜〜140 ℃まで、窒素気流下に昇温し、
さらに還流状態で4時間攪拌し、樹脂酸価が1以下に達
したのを確認し、表3中の■ジブチルチンジラウレート
を加え、ε−カプロラクトンを1時間かけて、滴下槽よ
り滴下した。 さらに還流状態で4時間攪拌し、140 ℃で30分加
熱乾燥後の加熱残分が所定の値になったのを確認した後
、■無水フタル酸を加えさらに、還流状態で2時間攪拌
し所定の酸価に達した後、■4−メトキシフェノール、
グリシジルメタクリレートを加え、還流状態で8時間攪
拌し、酸価が1以下になったことを確認し反応を終了し
た。これらの工程を経ることで(a) 成分のマクロマ
ーA−1を製造した。
【0028】合成例2〜3
合成例1と同じ装置に表3中の溶剤,■4−メトキシフ
ェノール、アクリル酸あるいは2−ヒドロキシエチルメ
タクリレート、カージュラーE−10、無水フタル酸,
テトラアンモニウムクロライドを反応容器に仕込み、1
30 ℃〜140 ℃の還流状態まで昇温した。窒素気
流下の還流状態で3時間攪拌を続け、酸価が1以下に達
したのを確認し、■ジブチルチンジラウレートを加え、
ε−カプロラクトンを1時間を要し、滴下槽より滴下し
た。さらに還流状態で5時間攪拌した。140℃で30
分加熱乾燥後の加熱残分が所定の値に達したのを確認し
た後に、無水フタル酸を加え、さらに2時間攪拌を続け
樹脂酸価が1以下に達したことを確認し、反応を終了し
た。これらの工程を経ることで(a) 成分のマクロマ
ーA−2、A−3を得た。
ェノール、アクリル酸あるいは2−ヒドロキシエチルメ
タクリレート、カージュラーE−10、無水フタル酸,
テトラアンモニウムクロライドを反応容器に仕込み、1
30 ℃〜140 ℃の還流状態まで昇温した。窒素気
流下の還流状態で3時間攪拌を続け、酸価が1以下に達
したのを確認し、■ジブチルチンジラウレートを加え、
ε−カプロラクトンを1時間を要し、滴下槽より滴下し
た。さらに還流状態で5時間攪拌した。140℃で30
分加熱乾燥後の加熱残分が所定の値に達したのを確認し
た後に、無水フタル酸を加え、さらに2時間攪拌を続け
樹脂酸価が1以下に達したことを確認し、反応を終了し
た。これらの工程を経ることで(a) 成分のマクロマ
ーA−2、A−3を得た。
【0029】比較合成例1
合成例1と同じ装置上に表4中の溶剤、ブタノール,ジ
ブチルチンジラウレートを反応容器に仕込み還流状態ま
で昇温した。次に、表4中のε−カプロラクトンを1時
間を要して滴下槽より滴下した。さらに還流条件下で4
時間攪拌した後、表4中の■無水フタル酸を加え2時間
同条件で攪拌し、適当な酸価に達したことを確認した後
、■4−メトキシフェノール、グリシジルメタクリレー
トを加え、同条件で、10時間攪拌し酸価が1以下に達
したことを確認し反応を終了し、A−4を得た。
ブチルチンジラウレートを反応容器に仕込み還流状態ま
で昇温した。次に、表4中のε−カプロラクトンを1時
間を要して滴下槽より滴下した。さらに還流条件下で4
時間攪拌した後、表4中の■無水フタル酸を加え2時間
同条件で攪拌し、適当な酸価に達したことを確認した後
、■4−メトキシフェノール、グリシジルメタクリレー
トを加え、同条件で、10時間攪拌し酸価が1以下に達
したことを確認し反応を終了し、A−4を得た。
【0030】比較合成例2
合成例1と同様にしてA−5を得た。
【0031】実施例1〜5、比較例1〜4合成例1と同
じ装置を用い表5中の溶剤の大半を反応容器に仕込み8
5℃まで昇温した。次に、(a) 成分と(b) 成分
、実施例4、5においては(c) 成分のモノマーの混
合物と、20%の開始剤溶液を別々の滴下槽より2時間
を要し滴下した。さらに2時間、同温度で攪拌を続け目
的の顔料分散剤1〜9を得た。
じ装置を用い表5中の溶剤の大半を反応容器に仕込み8
5℃まで昇温した。次に、(a) 成分と(b) 成分
、実施例4、5においては(c) 成分のモノマーの混
合物と、20%の開始剤溶液を別々の滴下槽より2時間
を要し滴下した。さらに2時間、同温度で攪拌を続け目
的の顔料分散剤1〜9を得た。
【0032】応用例1〜6、応用比較例1〜4表5に示
した各実施例の顔料分散剤を用いて、表6に示す組成の
分散ペースト並びに塗料を作製し、ペーストの特性、塗
膜性能を調べ本発明の顔料分散剤の効果を評価した。即
ち、表6の分散ペースト配合に従い、原材料を均一に混
合し、ペイントシェーカー(レッドデビル社製)で顔料
分散し、分散ペーストを得た。分散ペーストの粘度、貯
蔵安定性は表6のペースト特性の欄に示した。次に、分
散ペーストを用い表6の塗料配合に従い、原材料を混合
し、充分に撹拌して塗料を作製した。この塗料に、希釈
用シンナー(セロソルブアセテート/キシレン=50/
50の混合溶剤)を加えてフォードカップNo. 4で
粘度22秒(25℃) になるように調整し、スプレー
塗装用上塗塗料を得た。次にこの塗料の塗膜性能を評価
するための下塗板を準備した。即ち、リン酸亜鉛化成処
理されたSPCCダル鋼板(0.8 ×100 ×15
0 mmサイズ) 汎用の黒系カチオン電着塗料(商品
名アクアNo.4200黒、日本油脂(株)製) を用
いて電着塗装し、170 ℃で30分焼付けて20μm
の乾燥塗膜を得た。次いで自動車塗装用アルキド/メ
ラミン系グレー中塗塗料(商品名エピコNo.1500
シーラー:日本油脂(株)製)に、シンナー(商品名
:シンナーTR 101、日本油脂(株)製) を加え
てフォードカップNo. 4で30秒(25 ℃) に
希釈し、上に得た下塗塗板上にスプレー塗装し、140
℃で30分焼付けて、40μm の乾燥塗膜を得た。 こうして準備した塗装鋼板に前述のスプレー塗装用上塗
塗料をスプレー塗装し、140 ℃で30分間焼付けて
試験塗膜(上塗膜厚40μm ) を得た。得られた試
験片の30度鏡面光沢度(ドリゴン変角光沢計、ハンタ
ーラボラトリー製)、耐湿試験、耐候性、密着性などを
評価した。その結果を表6下段に示す。表6のペースト
特性欄に分散ペーストの貯蔵安定性を、又、塗膜性能の
評価結果を最下段にまとめて示した。また、応用比較例
として、表5にあげる顔料分散剤を用いた場合の結果を
表6に、ペースト特性値までの結果を示した。本発明の
応用例1〜6に示した顔料分散剤を用いた場合、表6に
示すように、いずれも分散ペーストの貯蔵安定性に優れ
ており、また塗膜性能面では、全ての系で優れた塗膜光
沢を示すと共に、耐湿性, 耐候性, 密着性に何ら悪
影響を与えないことが確認された。 又、顔料分散剤による塗膜の黄変はいずれも全く観察さ
れなかった。しかし、表6の応用比較例に示す様に、(
a)成分が97%を越えて(b) 成分が3%未満とな
りアミン価が10未満となる(応用比較例1)場合、(
a) 成分が40%未満で(b) 成分が60%を越え
てアミン価が 200を越える(応用比較例2)場合、
(a) 成分の数平均分子量が 500未満であったり
(応用比較例3)、逆に20000 を越える(応用比
較例4)場合、いずれの場合も、分散ペーストの安定性
が不良となり、いずれも応用例に比べ劣るものであった
。
した各実施例の顔料分散剤を用いて、表6に示す組成の
分散ペースト並びに塗料を作製し、ペーストの特性、塗
膜性能を調べ本発明の顔料分散剤の効果を評価した。即
ち、表6の分散ペースト配合に従い、原材料を均一に混
合し、ペイントシェーカー(レッドデビル社製)で顔料
分散し、分散ペーストを得た。分散ペーストの粘度、貯
蔵安定性は表6のペースト特性の欄に示した。次に、分
散ペーストを用い表6の塗料配合に従い、原材料を混合
し、充分に撹拌して塗料を作製した。この塗料に、希釈
用シンナー(セロソルブアセテート/キシレン=50/
50の混合溶剤)を加えてフォードカップNo. 4で
粘度22秒(25℃) になるように調整し、スプレー
塗装用上塗塗料を得た。次にこの塗料の塗膜性能を評価
するための下塗板を準備した。即ち、リン酸亜鉛化成処
理されたSPCCダル鋼板(0.8 ×100 ×15
0 mmサイズ) 汎用の黒系カチオン電着塗料(商品
名アクアNo.4200黒、日本油脂(株)製) を用
いて電着塗装し、170 ℃で30分焼付けて20μm
の乾燥塗膜を得た。次いで自動車塗装用アルキド/メ
ラミン系グレー中塗塗料(商品名エピコNo.1500
シーラー:日本油脂(株)製)に、シンナー(商品名
:シンナーTR 101、日本油脂(株)製) を加え
てフォードカップNo. 4で30秒(25 ℃) に
希釈し、上に得た下塗塗板上にスプレー塗装し、140
℃で30分焼付けて、40μm の乾燥塗膜を得た。 こうして準備した塗装鋼板に前述のスプレー塗装用上塗
塗料をスプレー塗装し、140 ℃で30分間焼付けて
試験塗膜(上塗膜厚40μm ) を得た。得られた試
験片の30度鏡面光沢度(ドリゴン変角光沢計、ハンタ
ーラボラトリー製)、耐湿試験、耐候性、密着性などを
評価した。その結果を表6下段に示す。表6のペースト
特性欄に分散ペーストの貯蔵安定性を、又、塗膜性能の
評価結果を最下段にまとめて示した。また、応用比較例
として、表5にあげる顔料分散剤を用いた場合の結果を
表6に、ペースト特性値までの結果を示した。本発明の
応用例1〜6に示した顔料分散剤を用いた場合、表6に
示すように、いずれも分散ペーストの貯蔵安定性に優れ
ており、また塗膜性能面では、全ての系で優れた塗膜光
沢を示すと共に、耐湿性, 耐候性, 密着性に何ら悪
影響を与えないことが確認された。 又、顔料分散剤による塗膜の黄変はいずれも全く観察さ
れなかった。しかし、表6の応用比較例に示す様に、(
a)成分が97%を越えて(b) 成分が3%未満とな
りアミン価が10未満となる(応用比較例1)場合、(
a) 成分が40%未満で(b) 成分が60%を越え
てアミン価が 200を越える(応用比較例2)場合、
(a) 成分の数平均分子量が 500未満であったり
(応用比較例3)、逆に20000 を越える(応用比
較例4)場合、いずれの場合も、分散ペーストの安定性
が不良となり、いずれも応用例に比べ劣るものであった
。
【0033】
【表3】
【0034】
【表4】
【0035】
【表5】
【0036】
【表6】
1)実施例(表)の顔料分散剤
2)表2の造膜用アクリル樹脂
3)表1の造膜用ポリエステル樹脂
4)ルビクロンレッド500RG (キナクリドン系有
機顔料、東ソー(株)製、商品名) 5)パリオゲンバイオレットL‐5080(チオインジ
ゴ系有機顔料、バスフAG製、商品名) 6)パリオゲンマルーンL‐3820(ペリレン系有機
顔料、バスフAG製、商品名) 7)酸化チタンJR−603 (帝国化工(株)製、商
品名) 8)顔料に対する顔料分散剤の固形分での添加量(%)
9) ペースト粘度:B型粘度計(東京計器(株)商品
名)により20度で測定、(単位:ポイズ)10) 分
散ペーストを50℃で5日間放置し、初期と5日後の粘
度をB型粘度計により20℃で測定し、その粘度比が0
.9 〜1.4 の範囲のものを良、2.0 以上を不
良と判定した。 11) メラミン樹脂:ユーバン220 (三井東圧化
学(株)製、商品名、加熱残分60%) 12) レベリング剤:モダフロー(モンサント・カン
パニー製、商品名、10%キシレン溶液) 13) 希釈シンナー:セロソルブアセテート/キシレ
ン=50/50 (%比) 14) ドリゴン変角光沢計(ハンターラボラトリー製
)15) 耐湿試験50℃±1℃で95%RH、以上の
湿度雰囲気下で120 時間試験板を保った後、取り出
して、24時間放置する。そしてそのふくれの大きさ、
密度により良否を判定する。 16) JIS D 0205 7.6 促進耐
候試験方法のサンシャインカーボンウェザメーターによ
り1000時間暴露した後の60度鏡面光沢度を測定し
、その光沢保持率(%)で表現した。 17) 非黄変性:塗料から塗板を作製したときの塗膜
の黄変性を目視により、非黄変性の良否を判定した。 19) 密着性:カッタナイフ(JIS K5400
(1979 年) の6.15規定のもの)で試験板の
中央付近に、塗膜を素地に達し直交する縦横11本ずつ
の平行線を1mm間隔で引き、正方形のごばん目を作り
、その上にセロハン粘着テープ(JIS Z 15
22) を密着させ、上方に引きはずし、そのはがれ状
態により、密着性の良否を判定した。
機顔料、東ソー(株)製、商品名) 5)パリオゲンバイオレットL‐5080(チオインジ
ゴ系有機顔料、バスフAG製、商品名) 6)パリオゲンマルーンL‐3820(ペリレン系有機
顔料、バスフAG製、商品名) 7)酸化チタンJR−603 (帝国化工(株)製、商
品名) 8)顔料に対する顔料分散剤の固形分での添加量(%)
9) ペースト粘度:B型粘度計(東京計器(株)商品
名)により20度で測定、(単位:ポイズ)10) 分
散ペーストを50℃で5日間放置し、初期と5日後の粘
度をB型粘度計により20℃で測定し、その粘度比が0
.9 〜1.4 の範囲のものを良、2.0 以上を不
良と判定した。 11) メラミン樹脂:ユーバン220 (三井東圧化
学(株)製、商品名、加熱残分60%) 12) レベリング剤:モダフロー(モンサント・カン
パニー製、商品名、10%キシレン溶液) 13) 希釈シンナー:セロソルブアセテート/キシレ
ン=50/50 (%比) 14) ドリゴン変角光沢計(ハンターラボラトリー製
)15) 耐湿試験50℃±1℃で95%RH、以上の
湿度雰囲気下で120 時間試験板を保った後、取り出
して、24時間放置する。そしてそのふくれの大きさ、
密度により良否を判定する。 16) JIS D 0205 7.6 促進耐
候試験方法のサンシャインカーボンウェザメーターによ
り1000時間暴露した後の60度鏡面光沢度を測定し
、その光沢保持率(%)で表現した。 17) 非黄変性:塗料から塗板を作製したときの塗膜
の黄変性を目視により、非黄変性の良否を判定した。 19) 密着性:カッタナイフ(JIS K5400
(1979 年) の6.15規定のもの)で試験板の
中央付近に、塗膜を素地に達し直交する縦横11本ずつ
の平行線を1mm間隔で引き、正方形のごばん目を作り
、その上にセロハン粘着テープ(JIS Z 15
22) を密着させ、上方に引きはずし、そのはがれ状
態により、密着性の良否を判定した。
Claims (2)
- 【請求項1】 (a) 分子末端に、ビニル基又はイ
ソプロペニル基を有する数平均分子量 500〜20,
000の範囲にあるマクロマー40〜97重量パーセン
トと、(b) 3級アミノ基含有共重性単量体、および
/又は、塩基性を示す含窒素複素環を有する共重合性単
量体3〜60重量パーセントと、(c) 上記(a)
成分及び(b) 成分以外の共重合性単量体0〜47重
量パーセントとを共重合することにより得られた数平均
分子量 1,000〜100,000 、アミン価10
〜200mgKOH/gの共重合体からなることを特徴
とする顔料分散剤。 - 【請求項2】 分子末端に、ビニル基又は、イソプロ
ペニル基を有するマクロマーが、次の一般式【化1】 次の一般式 【化2】 次の一般式 【化3】 次の一般式 【化4】 A: 【化5】 又は 【化6】 又は 【化7】 B: 【化8】 又は 【化9】 〔式中、R1は水素原子または、メチル基、R2はフェ
ニル基、炭素数5〜19のアルキル基、 【化10】 で表わされる基(但し、R10 は炭素数が3〜17の
アルキル基、脂環式又は芳香族系炭化水素基) 、−C
H2 −O−R11 (但しR11 は炭素数が4〜1
8のアルキル基、脂環式又は、芳香族系炭化水素基)、
R3は炭素数が1〜10のアルキレン基、R4は水素原
子又は、炭素数が1〜10のアルキル基、R5は炭素数
1〜7のアルキレン基、R6は炭素数1〜5までのアル
キレン基、R7は炭素数1〜18の飽和脂肪族、脂環式
または、芳香族一価アルコールの残基、R8は炭素数2
〜6の酸無水物の残基、R9は炭素数1〜18の飽和脂
肪族、脂環式または芳香族モノカルボン酸の残基を示し
、Xは、 【化11】 Yは、 【化12】 aは0〜10の整数、 1<m+n≦200 〕 で表わされるポリマー化合物であることを特徴とする請
求項1記載の顔料分散剤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3153809A JPH04352884A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 顔料分散剤 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3153809A JPH04352884A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 顔料分散剤 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04352884A true JPH04352884A (ja) | 1992-12-07 |
Family
ID=15570586
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3153809A Pending JPH04352884A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 顔料分散剤 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04352884A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996016130A1 (fr) * | 1994-11-18 | 1996-05-30 | Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd. | Composition de peinture |
WO1996021703A1 (fr) * | 1995-01-12 | 1996-07-18 | Nippon Paint Co., Ltd. | Composition d'une peinture |
JPH08253540A (ja) * | 1995-03-16 | 1996-10-01 | Kyoeisha Chem Co Ltd | メタクリル系共重合物とその共重合物を含む非水系塗料用顔料の分散剤 |
JP2003511830A (ja) * | 1999-10-13 | 2003-03-25 | ザ ジレット カンパニー | カソードチューブ |
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