JPH051301B2 - - Google Patents

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JPH051301B2
JPH051301B2 JP10176083A JP10176083A JPH051301B2 JP H051301 B2 JPH051301 B2 JP H051301B2 JP 10176083 A JP10176083 A JP 10176083A JP 10176083 A JP10176083 A JP 10176083A JP H051301 B2 JPH051301 B2 JP H051301B2
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JP
Japan
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parts
acid
water
pigment dispersion
reaction
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP10176083A
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Japanese (ja)
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JPS59227940A (en
Inventor
Tetsuo Aihara
Yosei Nakayama
Koichi Umeyama
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Kansai Paint Co Ltd
Original Assignee
Kansai Paint Co Ltd
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Publication date
Application filed by Kansai Paint Co Ltd filed Critical Kansai Paint Co Ltd
Priority to JP10176083A priority Critical patent/JPS59227940A/en
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Publication of JPH051301B2 publication Critical patent/JPH051301B2/ja
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  • Paints Or Removers (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
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Description

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

本発明は新規な分散剤を用いた易分散性及び分
散安定性にすぐれた水性顔料分散液に関する。 従来、顔料を含むエマルシヨン塗料及び水溶性
樹脂塗料等の水性塗料において、製造時の顔料の
難分散性や貯蔵中の顔料の凝集・沈降に基づく塗
面の着色効果の低下、フラツデイング(浮き)、
フローテイング(浮きまだら)、光沢の低下など
好ましからざる現象が起こることはよく知られて
いる。このため、一般には顔料を予じめ分散剤で
分散した水性顔料分散液を調製しておき、このも
のを被着色水性塗料に混合・分散して水性塗料の
着色が行なわれている。 従来の該水性顔料分散液には界面活性剤の如き
低分子量化合物が分散剤として使用されている
が、該分散剤による弊害、すなわち塗膜性能また
は塗膜状態が低下する二次的な悪影響が避けられ
ず、最近では分散剤としてオリゴマーまたは中程
度の分子量を有する重合体を用いて塗膜性能等の
低下を抑えているのが実情である。 しかしながら、分散剤としてオリゴマーや重合
体を用いる場合、その使用量が低分子界面活性剤
に比較して多量となり、また、得られる水性顔料
分散液の使用が水性塗料に用いられる結合剤の種
類によつて制限を受ける等の欠点がある。このこ
とは塗料の製造面での合理化に逆行し、そのため
各種の水性塗料に共通な水性顔料分散液の開発が
強く要望されている。 そこで、本発明者らは少量で顔料の易分散がで
き、各種の水性樹脂と相溶性を有し、しかもそれ
自体高分子で水性塗料の塗膜性能の低下をきたす
ことのない理想的な分散剤の開発を、特に困難な
水系において行なうことを目的に鋭意研究した結
果、本発明を完成するに至つたのである。 かくして、本発明に従えば、顔料、分散剤及び
水性媒体からなる水性顔料分散液において、該分
散剤が (A) 油脂脂肪酸変性(メタ)アクリル単量体(以
下、このものを「脂肪酸変性(メタ)アクリル
単量体」という) 3〜98重量部 (B) 含窒素複素環を有する単量体 2〜97重量部 (C) α,β−エチレン性不飽和カルボン酸
0〜20重量部 及び (D) 上記(A)〜(C)以外のα,β−エチレン性不飽和
単量体 0〜91重量部。 を共重合することにより得られる重合体の水溶性
化物であることを特徴とする水性顔料分散液が提
供される。 本発明の水性顔料分散液の分散剤として使用さ
れる重合体は、非結晶性で且つ親油性の長い側鎖
が、親水性の含窒素複素環を有する単量体及び
α,β−エチレン性不飽和カルボン酸を含む主鎖
と分離した形態で結合した構造を有しているため
に顔料分散能力が非常に高い。さらに、該重合体
は含窒素複素環に由来する塩基性とカルボン酸に
よる酸性の両成分を含むので、酸性顔料及び塩基
性顔料等広範囲の顔料を分散することが可能であ
るという利点を有している。また、該分散剤は顔
料分散能が非常に優れていることに加え酸価が比
較的低いことすなわちカルボキシル基の絶対量が
少ないことにより、耐食性等の性能において著し
く優れ良好な着色塗膜を得ることができる。 以下、本発明の水性顔料分散液に用いられる分
散剤についてさらに詳細に説明する。 脂肪酸変性(メタ)アクリル単量体(A) 本発明において使用される脂肪酸変性(メタ)
アクリル単量体(A)は、後述する如き(メタ)アク
リル単量体に、乾性油脂肪酸、半乾性油脂肪酸、
不乾性油脂肪酸などの脂肪酸を後述する如き方法
で導入することにより製造される単量体である。 本発明において使用しうる代表的な脂肪酸とし
ては、例えばサフラワー油脂肪酸、アマニ油脂肪
酸、ダイズ油脂肪酸、ゴマ油脂肪酸、ケシ油脂肪
酸、エノ油脂肪酸、麻実油脂肪酸、ブドウ核油脂
肪酸、トウモロコシ油脂肪酸、トール油脂肪酸、
ヒマワリ油脂肪酸、綿実油脂肪酸、クルミ油脂肪
酸、ゴム種油脂肪酸、キリ油脂肪酸、オイチシカ
油脂肪酸、脱水ヒマシ油脂肪酸、ハイジエン脂肪
酸、等の乾性油及び半乾性油脂肪酸;及びヤシ油
脂肪酸、オリーブ油脂肪酸、ヒマシ油脂肪酸、水
素化ヒマシ油脂肪酸、パーム油脂肪酸等の不乾性
油脂肪酸;が挙げられ、これら脂肪酸はそれぞれ
単独で又は2種以上混合して使用することができ
る。 上記脂肪酸の使用量は、本発明により提供され
る水性顔料分散液に望まれる乾燥性や塗膜性能に
応じて広範に変えることができるが、一般には、
得られる重合体の重量を基準にして5〜65重量
%、好ましくは10〜60重量%の範囲内に入る量で
使用するのが有利である。 また、本発明においては、上記脂肪酸の中でも
ヨウ素価が約100以上の乾性油脂肪酸及び半乾性
油脂肪酸が得られる分散剤に常温における架橋乾
燥性を付与せしめることができるので好適であ
る。 かかる脂肪酸が導入される(メタ)アクリル単
量体としては、エステル残基部分に該脂肪酸のカ
ルボキシル基と反応しうる官能基、例えばエポキ
シ基、水酸基等を含有するアクリル酸又はメタク
リル酸のエステルを例示することができる。 しかして、脂肪酸変性(メタ)アクリル系単量
体(A)を得るために前記した脂肪酸が導入される
(メタ)アクリル単量体の1つのタイプに「エポ
キシ基を有するアクリル酸エステルまたはメタク
リル酸エステル」(以下、“エポキシ含有(メタ)
アクリル酸エステル”と略称することがある)が
あり、このタイプのエステルとしては、アクリル
酸又はメタクリル酸のエステル残基部分にグリシ
ジル基を含むもの、殊に、グリシジルアクリレー
ト及びグリシジルメタクリレートが好適である。
かかるエポキシ含有アクリル系エステルを用いて
の脂肪酸変性アクリル系単量体(A)の調製は、常法
に従い、適当な不活性溶媒の存在又は不在下、通
常は溶媒の不在下に、前述した不飽和脂肪酸をエ
ポキシ含有アクリル系エステルと反応させること
により行なうことができる。該反応は一般に約60
〜約220℃、好ましくは約120〜約170℃の温度に
おいて行なうことができ、反応時間は一般に約
0.5〜約40時間、好ましくは約3〜約10時間であ
る。 該エポキシ含有アクリル系エステルは、通常、
該不飽和脂肪酸1モル当り0.7〜1.5モル、好まし
くは0.8〜1.2モルの割合で使用するのが有利であ
る。 また、必要に応じて用いられる不活性溶媒とし
ては、220℃以下の温度で還流しうる水−非混和
性の有機溶媒が好ましく、例えば、ベンゼン、ト
ルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;ヘプタ
ン、ヘキサン、オクタンなどの脂肪族炭化水素が
挙げられる。 さらに、上記反応に当つて、反応系に必要に応
じて重合禁止剤、例えば、ハイドロキノン、メト
キシフエノール、tert−ブチルカテコール、ベン
ゾキノン等を加え、水酸基含有アクリル系エステ
ル及び/又は生成する脂肪酸変性アクリル系エス
テルの重合を抑制するようにすることが有利であ
る。 上記反応において、エポキシ含有アクリル系エ
ステルのオキシラン基(エポキシ基)と脂肪酸の
カルボキシル基との間でオキシラン環の開裂を伴
うエステル化が起り、脂肪酸で変性されたアクリ
ル系エステルが得られる。 また別のタイプの脂肪酸変性アクリル系単量体
(A)をつくるために上記脂肪酸と反応せしめられる
(メタ)アクリル単量体には「水酸基を含有する
アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステル」
(以下、“水酸基含有アクリル系エステル”と略称
することがある)が包含され、このタイプのエス
テルとしては、アクリル酸又はメタクリル酸のエ
ステル残基部分に1個の水酸基を有し且つ該エス
テル残基部分に2〜24個、好ましくは2〜8個の
炭素原子を含むものが包含され、中でも、下記式
()又は() 上記各式中、R1は水素原子又はメチル基を
表わし、nは2〜8の整数であり、p及びqは
それぞれ0〜8の整数であり、ただしpとqの
和は1〜8である、 で示される型の水酸基含有アクリル系エステルが
好適である。 本発明において特に好適な水酸基含有アクリル
系エステルは、上記式()で示されるヒドロキ
シアルキルアクリレート及びヒドロキシアルキル
メタクリレート、就中、2−ヒドロキシエチルア
クリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレー
ト、2−ヒドロキシプロピルアクリレート及び2
−ヒドロキシプロピルメタクリレートである。 後者のタイプの脂肪酸変性アクリル系単量体(A)
の調製は、通常、前記脂肪酸を上記水酸基含有ア
クリル系エステルと適宜不活性溶媒中にて、エス
テル化触媒の存在下に反応させることにより行な
うことができる。該反応は一般に約100〜約180
℃、好ましくは約120〜約160℃の温度の加熱下に
行なわれ、反応時間は一般に約0.5〜約9時間、
通常約1〜約6時間である。 該水酸基含有アクリル系エステルは、通常、該
脂肪酸1モル当り0.5〜1.9モルの割合で使用する
ことができ、好ましくは該脂肪酸1モル当り1.0
〜1.5モルの割合で使用するのが有利である。 上記反応に使用されるエステル化触媒として
は、例えば、硫酸、硫酸アルミニウム、硫酸水素
カリウム、p−トルエンスルホン酸、塩酸、硫酸
メチル、リン酸等が挙げられ、これら触媒は、通
常、反応せしめられる上記脂肪酸と水酸基含有ア
クリル系エステルとの合計量の約0.001〜約20重
量%、好ましくは約0.05〜約1.0重量%の割合で
使用される。 また、必要に応じて用いられる不活性溶媒とし
ては、180℃以下の温度で還流しうる水−非混和
性の有機溶媒が好ましく、例えば、ベンゼン、ト
ルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;ヘプタ
ン、ヘキサン、オクタンなどの脂肪族炭化水素が
挙げられる。 さらに、上記反応に当つて、反応系に必要に応
じて重合禁止剤、例えば、ハイドロキノン、メト
キシフエノール、tert−ブチルカテコール、ベン
ゾキノン等を加え、水酸基含有アクリル系エステ
ル及び/又は生成する脂肪酸変性アクリル系エス
テルの重合を抑制するようにすることが有利であ
る。 上記反応において、水酸基含有アクリル系エス
テルの水酸基と脂肪酸のカルボキシル基との間で
エステル化が起り、脂肪酸で変性されたアクリル
系エステルが得られる。 脂肪酸変性アクリル系単量体(A)を調製するため
の更に別の方法として、前記した方法の他に不飽
和脂肪酸のグリシジルエステル(例えば、日本油
脂社製の“ブレンマーDFA”)アクリル酸又はメ
タクリル酸を前述の如くしてエステル化反応させ
ることも可能である。 含窒素複素環を有するビニル単量体(B): 次に、本発明において用いられる含窒素複素環
を有するビニル単量体(B)としては1〜3個、好ま
しくは1又は2個の環窒素原子を含む単環又は多
環の複素環がビニル基に結合した単量体が包含さ
れ、特に下記に示す単量体を挙げることができ
る。 () ビニルピロリドン類; 例えば、1−ビニル−2−ピロリドン、1−ビ
ニル−3−ピロリドンなど。 () ビニルピリジン類; 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。 () ビニルイミダゾール類; 例えば、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。 () ビニルカルバゾール類; 例えば、N−ビニルカルバゾールなど。 () ビニルキノリン類; 例えば、2−ビニルキノリンなど。 () ビニルピペリジン類; 例えば、3−ビニルピペリジン、N−メチル−
3−ビニルピペリジンなど。 上記した含窒素複素環を有するビニル単量体の
中でも好適なものは、ビニルピロリドン類、ビニ
ルイミダゾール類及びビニルカルバゾール類であ
り、中でも環窒素原子が3級化されているものが
好適である。 α,β−エチレン性不飽和カルボン酸(C): 次に、本発明において用いられるα,β−エチ
レン性不飽和カルボン酸(C)は、カルボキシル基が
結合する炭素原子とそれに隣接する炭素原子との
間に付加重合性の二重結合を有する型の不飽和脂
肪族モノ−又はポリカルボン酸で、炭素原子を3
〜8個、特に3〜5個含有し且つカルボキシル基
を1又は2個有するものが適しており、下記一般
式() 式中、R2は水素原子又は低級アルキル基を
表わし、R3は水素原子、低級アルキル基又は
カルボキシル基を表わし、R4は水素原子、低
級アルキル基又はカルボキシ低級アルキル基を
表わす、 で示されるものが包含される。上記式()にお
いて、低級アルキル基としては炭素原子数4個以
下のもの、殊にメチル基が好ましい。 かかるα,β−エチレン性不飽和カルボン酸の
例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロト
ン酸、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン
酸、フマル酸等が挙げられ、これらはそれぞれ単
独で又は2種以上組合わせて使用することができ
る。 他のα,β−エチレン性不飽和単量体(D): さらに、上記(A)〜(C)以外のα,β−エチレン性
不飽和単量体(D)としては、特に制約がなく、本発
明の分散剤に望まれる性能に応じて広範に選択す
ることができる。かかる不飽和単量体の代表例を
示せば次のとおりである。 (a) アクリル酸又はメタクリル酸のエステル:例
えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、
アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピ
ル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、
アクリル酸オクチル、アクリル酸ラウリル、メ
タクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタ
クリル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピ
ル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシ
ル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ラウ
リル等のアクリル酸又はメタクリル酸のC1〜18
アルキルエステル;グリシジルアクリレート、
グリシジルメタクリレート;アクリル酸メトキ
シブチル、メタクリル酸メトキシブチル、アク
リル酸メトキシエチル、メタクリル酸メトキシ
エチル、アクリル酸エトキシブチル、メタクリ
ル酸エトキシブチル等のアクリル酸又はメタク
リル酸のC2〜18アルコキシアルキルエステル;
アリルアクリレート、アリルメタクリレート等
のアクリル酸又はメタクリル酸のC2〜8アルケニ
ルエステル;ヒドロキシエチルアクリレート、
ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシ
プロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメ
タクリレート等のアクリル酸又はメタクリル酸
のC2〜8ヒドロキシアルキルエステル;ジエチル
アミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエ
チルメタクリレート、メチルアミノエチルアク
リレート、メチルアミノエチルメタクリレート
等のアクリル酸又はメタクリル酸のモノ−又は
ジ−C1〜8アルキルアミノアルキルエステル;ア
リルオキシエチルアクリレート、アリルオキシ
メタクリレート等のアクリル酸又はメタクリル
酸のC3〜18アルケニルオキシアルキルエステル。 (b) ビニル芳香族化合物:例えば、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。 (c) ポリオレフイン系化合物:例えば、ブタジエ
ン、イソプレン、クロロプレン。 (d) アクリル酸又はメタクリル酸のアミド:例え
ばアクリルアミド、N−メチロールアクリルア
ミド、N−ブトキシメチルアクリルアミド。 (e) その他:アクリロニトリル、メタクリロニト
リル、メチルイソプロペニルケトン、酢酸ビニ
ル、ベオバモノマー(シエル化学製品)、ビニ
ルプロピオネート、ビニルピバレートなど。 これら単量体のうち、最後に挙げたベオバモノ
マーを除くQ−e論(T.Alfrey及びC.Priceによ
つて提唱されたラジカルに対する単量体の付加反
応速度定数理論)におけるQ値が0.1以上のもの
が好ましく、特に、アクリル酸又はメタクリル酸
のエステル及びビニル芳香族化合物が好適であ
る。 これら不飽和単量体は所望の物性に応じて適宜
選択され、それぞれ単独で用いてもよく、或いは
2種又はそれ以上組合わせて使用することができ
る。 本発明に従えば、上記の脂肪酸変性アクリル系
単量体(A)、含窒素複素環を有するビニル単量体
(B)、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸(C)及び
不飽和単量体(D)は相互に共重合せしめられる。該
共重合は、アクリル系共重合体を製造するための
それ自体公知の方法に従い、例えば溶液重合法、
乳化重合法、懸濁重合法等を用いて行なうことが
できる。 共重合を行なう場合の上記4成分の配合割合
は、分散剤として望まれる性能に応じて変えるこ
とができるが、下記の割合で配合するのが適当で
ある。 脂肪酸変性アクリル系単量体(A):3〜98重量
部、好ましくは塗膜の乾燥性、塗膜性能上から10
〜85重量部、 含窒素複素環を有するビニル単量体(B):2〜97
重量部、好ましくは、顔料分散の観点から3〜90
重量部、 α,β−エチレン性不飽和カルボン酸(C):0〜
20重量部、好ましくは水溶解性、塗膜性能上から
2〜18重量部、 上記(A)〜(C)以外の不飽和単量体(D):0〜91重量
部、好ましくは塗膜性能の面から5〜83重量部。 上記共重合反応は、有利には、溶液重合法に従
つて行なうことが好ましく、上記の4成分を適当
な不活性溶媒中で、重合触媒の存在下に、通常約
0〜約180℃、好ましくは約40〜約170℃の反応温
度において、約1〜約20時間、好ましくは約6〜
約10時間反応をつづけることにより行なうことが
できる。 使用する溶媒としては、該共重合反応中にゲル
化が生じないように、生成する共重合体を溶解し
且つ水と混和しうる溶媒を使用することが望まし
い。特に水性顔料分散液を得るに際し除去するこ
となくそのまま使用できるものが良い。かかる溶
媒としては例えば、式HO−CH2CH2−OR5〔ただ
し、R5は水素原子または炭素原子数1〜8個の
アルキル基を表わす〕のセロソルブ系溶媒たとえ
ばエチレングリコール、ブチルセロソルブ、エチ
ルセロソルブなど;式
The present invention relates to an aqueous pigment dispersion that uses a novel dispersant and has excellent dispersibility and dispersion stability. Conventionally, in water-based paints such as emulsion paints and water-soluble resin paints containing pigments, there has been a decrease in the coloring effect of the painted surface due to the difficulty of dispersing the pigments during manufacture and agglomeration/sedimentation of the pigments during storage.
It is well known that undesirable phenomena such as floating (floating mottling) and reduction in gloss occur. For this reason, generally, an aqueous pigment dispersion is prepared by dispersing the pigment in advance with a dispersant, and this is mixed and dispersed in the aqueous paint to be colored to color the aqueous paint. In conventional aqueous pigment dispersions, low molecular weight compounds such as surfactants are used as dispersants, but these dispersants have negative effects, such as secondary adverse effects such as deterioration of coating performance or coating condition. This is unavoidable, and in recent years, oligomers or polymers having a medium molecular weight have been used as dispersants to suppress the deterioration of coating film performance. However, when oligomers or polymers are used as dispersants, the amount used is larger than that of low-molecular surfactants, and the use of the resulting aqueous pigment dispersion is dependent on the type of binder used in water-based paints. Therefore, there are drawbacks such as limitations. This goes against the rationalization of paint manufacturing, and there is therefore a strong demand for the development of a water-based pigment dispersion that is common to various water-based paints. Therefore, the present inventors have developed an ideal dispersion that allows pigments to be easily dispersed in small amounts, is compatible with various water-based resins, and is polymeric in itself and does not cause a decline in the coating performance of water-based paints. The present invention was completed as a result of intensive research aimed at developing a particularly difficult aqueous system. Thus, according to the present invention, in an aqueous pigment dispersion comprising a pigment, a dispersant, and an aqueous medium, the dispersant is (A) an oil/fat fatty acid modified (meth)acrylic monomer (hereinafter referred to as "fatty acid modified"). (referred to as "meth)acrylic monomer") 3 to 98 parts by weight (B) Monomer having a nitrogen-containing heterocycle 2 to 97 parts by weight (C) α,β-ethylenically unsaturated carboxylic acid
0 to 20 parts by weight, and (D) 0 to 91 parts by weight of α,β-ethylenically unsaturated monomers other than the above (A) to (C). Provided is an aqueous pigment dispersion characterized by being a water-soluble product of a polymer obtained by copolymerizing. The polymer used as a dispersant for the aqueous pigment dispersion of the present invention is a non-crystalline and lipophilic long side chain containing a monomer having a hydrophilic nitrogen-containing heterocycle and an α,β-ethylenic monomer. Because it has a structure in which it is bonded in a separate form to the main chain containing unsaturated carboxylic acid, it has very high pigment dispersion ability. Furthermore, since the polymer contains both basic components derived from nitrogen-containing heterocycles and acidic components derived from carboxylic acids, it has the advantage that it is possible to disperse a wide range of pigments such as acidic pigments and basic pigments. ing. In addition, this dispersant has excellent pigment dispersion ability and has a relatively low acid value, that is, a small absolute amount of carboxyl groups, so it has excellent properties such as corrosion resistance and can produce a good colored coating film. be able to. Hereinafter, the dispersant used in the aqueous pigment dispersion of the present invention will be explained in more detail. Fatty acid modified (meth)acrylic monomer (A) Fatty acid modified (meth)acrylic monomer used in the present invention
The acrylic monomer (A) is a (meth)acrylic monomer as described below, a drying oil fatty acid, a semi-drying oil fatty acid,
It is a monomer produced by introducing fatty acids such as non-drying oil fatty acids by the method described below. Typical fatty acids that can be used in the present invention include, for example, safflower oil fatty acid, linseed oil fatty acid, soybean oil fatty acid, sesame oil fatty acid, poppy oil fatty acid, eno oil fatty acid, hempseed oil fatty acid, grape kernel oil fatty acid, and corn oil fatty acid. , tall oil fatty acids,
Drying and semi-drying oil fatty acids such as sunflower oil fatty acids, cottonseed oil fatty acids, walnut oil fatty acids, rubberseed oil fatty acids, tung oil fatty acids, oiticica oil fatty acids, dehydrated castor oil fatty acids, hygienic fatty acids; and coconut oil fatty acids, olive oil fatty acids, Examples include non-drying oil fatty acids such as castor oil fatty acids, hydrogenated castor oil fatty acids, and palm oil fatty acids; each of these fatty acids can be used alone or in a mixture of two or more. The amount of the fatty acid used can vary widely depending on the drying properties and coating performance desired for the aqueous pigment dispersion provided by the present invention, but in general,
It is advantageous to use amounts ranging from 5 to 65% by weight, preferably from 10 to 60% by weight, based on the weight of the polymer obtained. In addition, in the present invention, it is preferable because it can impart crosslinking drying properties at room temperature to a dispersant that yields drying oil fatty acids and semi-drying oil fatty acids having an iodine value of about 100 or more among the above-mentioned fatty acids. The (meth)acrylic monomer into which such a fatty acid is introduced is an ester of acrylic acid or methacrylic acid containing a functional group capable of reacting with the carboxyl group of the fatty acid, such as an epoxy group or a hydroxyl group, in the ester residue portion. I can give an example. Therefore, one type of (meth)acrylic monomer into which the fatty acid described above is introduced to obtain the fatty acid-modified (meth)acrylic monomer (A) is "acrylic ester having an epoxy group or methacrylic acid ester". ester” (hereinafter referred to as “epoxy-containing (meth)
(sometimes abbreviated as "acrylic acid ester"), and as this type of ester, those containing a glycidyl group in the ester residue of acrylic acid or methacrylic acid, particularly glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate, are suitable. .
The fatty acid-modified acrylic monomer (A) using such an epoxy-containing acrylic ester is prepared in accordance with a conventional method, in the presence or absence of a suitable inert solvent, usually in the absence of a solvent. This can be done by reacting a saturated fatty acid with an epoxy-containing acrylic ester. The reaction generally takes about 60
It can be carried out at a temperature of from about 220°C to about 170°C, preferably from about 120 to about 170°C, and the reaction time is generally about
0.5 to about 40 hours, preferably about 3 to about 10 hours. The epoxy-containing acrylic ester is usually
It is advantageous to use a proportion of 0.7 to 1.5 mol, preferably 0.8 to 1.2 mol, per mol of unsaturated fatty acid. In addition, as the inert solvent used as necessary, water-immiscible organic solvents that can be refluxed at a temperature of 220°C or lower are preferred, such as aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene; heptane, Examples include aliphatic hydrocarbons such as hexane and octane. Furthermore, in the above reaction, a polymerization inhibitor such as hydroquinone, methoxyphenol, tert-butylcatechol, benzoquinone, etc. is added to the reaction system as necessary to produce a hydroxyl group-containing acrylic ester and/or a fatty acid-modified acrylic resin. It is advantageous to suppress the polymerization of the ester. In the above reaction, esterification accompanied by cleavage of the oxirane ring occurs between the oxirane group (epoxy group) of the epoxy-containing acrylic ester and the carboxyl group of the fatty acid, and an acrylic ester modified with the fatty acid is obtained. Another type of fatty acid-modified acrylic monomer
The (meth)acrylic monomer that is reacted with the above fatty acid to produce (A) is "acrylic ester or methacrylic ester containing a hydroxyl group"
(hereinafter sometimes abbreviated as "hydroxyl group-containing acrylic ester"), and this type of ester includes one hydroxyl group in the ester residue of acrylic acid or methacrylic acid, and Those containing 2 to 24, preferably 2 to 8 carbon atoms in the radical moiety are included, and among them, the following formula () or () In each of the above formulas, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, n is an integer of 2 to 8, p and q are each an integer of 0 to 8, provided that the sum of p and q is 1 to 8. Hydroxyl group-containing acrylic esters of the type shown below are suitable. Particularly suitable hydroxyl group-containing acrylic esters in the present invention include hydroxyalkyl acrylates and hydroxyalkyl methacrylates represented by the above formula (), particularly 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate and 2-hydroxypropyl acrylate.
-Hydroxypropyl methacrylate. The latter type of fatty acid-modified acrylic monomer (A)
The preparation can usually be carried out by reacting the fatty acid with the hydroxyl group-containing acrylic ester in an appropriate inert solvent in the presence of an esterification catalyst. The reaction generally takes about 100 to about 180
C, preferably about 120 to about 160 C, and the reaction time is generally about 0.5 to about 9 hours.
Usually about 1 to about 6 hours. The hydroxyl group-containing acrylic ester can usually be used at a ratio of 0.5 to 1.9 mol per mol of the fatty acid, preferably 1.0 mol per mol of the fatty acid.
It is advantageous to use a proportion of ~1.5 mol. Examples of the esterification catalyst used in the above reaction include sulfuric acid, aluminum sulfate, potassium hydrogen sulfate, p-toluenesulfonic acid, hydrochloric acid, methyl sulfate, and phosphoric acid. It is used in a proportion of about 0.001 to about 20% by weight, preferably about 0.05 to about 1.0% by weight of the total amount of the fatty acid and hydroxyl group-containing acrylic ester. In addition, as the inert solvent used as necessary, water-immiscible organic solvents that can be refluxed at a temperature of 180°C or lower are preferred, such as aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene; heptane, Examples include aliphatic hydrocarbons such as hexane and octane. Furthermore, in the above reaction, a polymerization inhibitor such as hydroquinone, methoxyphenol, tert-butylcatechol, benzoquinone, etc. is added to the reaction system as necessary to produce a hydroxyl group-containing acrylic ester and/or a fatty acid-modified acrylic resin. It is advantageous to suppress the polymerization of the ester. In the above reaction, esterification occurs between the hydroxyl group of the hydroxyl group-containing acrylic ester and the carboxyl group of the fatty acid, and an acrylic ester modified with a fatty acid is obtained. As yet another method for preparing the fatty acid-modified acrylic monomer (A), in addition to the method described above, glycidyl esters of unsaturated fatty acids (for example, "Blemmer DFA" manufactured by NOF Corporation), acrylic acid or methacrylic It is also possible to esterify the acid as described above. Vinyl monomer (B) having a nitrogen-containing heterocycle: Next, the vinyl monomer (B) having a nitrogen-containing heterocycle used in the present invention has 1 to 3 rings, preferably 1 or 2 rings. Monomers in which a monocyclic or polycyclic heterocycle containing a nitrogen atom is bonded to a vinyl group are included, and in particular, the monomers shown below can be mentioned. () Vinylpyrrolidones; For example, 1-vinyl-2-pyrrolidone, 1-vinyl-3-pyrrolidone, etc. () Vinylpyridines; For example, 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, 5-methyl-2-vinylpyridine, 5-ethyl-2-vinylpyridine, etc. () Vinylimidazoles; For example, 1-vinylimidazole, 1-vinyl-2-methylimidazole, etc. () Vinylcarbazoles; For example, N-vinylcarbazole. () Vinylquinolines; For example, 2-vinylquinoline. () Vinylpiperidines; For example, 3-vinylpiperidine, N-methyl-
3-vinylpiperidine, etc. Among the above-mentioned vinyl monomers having a nitrogen-containing heterocycle, vinyl pyrrolidones, vinyl imidazoles and vinyl carbazoles are preferable, and among them, those in which the ring nitrogen atom is tertiary are preferable. α,β-Ethylenically unsaturated carboxylic acid (C): Next, the α,β-ethylenically unsaturated carboxylic acid (C) used in the present invention consists of the carbon atom to which the carboxyl group is bonded and the carbon atom adjacent to it. An unsaturated aliphatic mono- or polycarboxylic acid having an addition-polymerizable double bond between
Those containing ~8, especially 3 to 5 carboxyl groups and 1 or 2 carboxyl groups are suitable, and have the following general formula () In the formula, R 2 represents a hydrogen atom or a lower alkyl group, R 3 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group, or a carboxyl group, and R 4 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group, or a carboxy lower alkyl group. things are included. In the above formula (), the lower alkyl group is preferably one having 4 or less carbon atoms, particularly a methyl group. Examples of such α,β-ethylenically unsaturated carboxylic acids include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, maleic anhydride, and fumaric acid, each of which may be used alone or in combination. The above can be used in combination. Other α, β-ethylenically unsaturated monomers (D): Furthermore, there are no particular restrictions on the α, β-ethylenically unsaturated monomers (D) other than the above (A) to (C). can be selected from a wide range depending on the desired performance of the dispersant of the present invention. Representative examples of such unsaturated monomers are as follows. (a) Esters of acrylic acid or methacrylic acid, such as methyl acrylate, ethyl acrylate,
Propyl acrylate, isopropyl acrylate, butyl acrylate, hexyl acrylate,
C1 ~ of acrylic acid or methacrylic acid such as octyl acrylate, lauryl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, butyl methacrylate, hexyl methacrylate, octyl methacrylate, lauryl methacrylate, etc. 18
Alkyl ester; glycidyl acrylate,
Glycidyl methacrylate; C2-18 alkoxyalkyl ester of acrylic acid or methacrylic acid, such as methoxybutyl acrylate, methoxybutyl methacrylate, methoxyethyl acrylate, methoxyethyl methacrylate, ethoxybutyl acrylate, ethoxybutyl methacrylate;
C2-8 alkenyl esters of acrylic acid or methacrylic acid such as allyl acrylate, allyl methacrylate; hydroxyethyl acrylate,
C2-8 hydroxyalkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid such as hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate; acrylic acid or methacrylic acid such as diethylaminoethyl acrylate, diethylaminoethyl methacrylate, methylaminoethyl acrylate, methylaminoethyl methacrylate Mono- or di-C 1-8 alkylaminoalkyl esters of acids; C 3-18 alkenyloxyalkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid, such as allyloxyethyl acrylate, allyloxymethacrylate. (b) Vinyl aromatic compounds: e.g. styrene, α
-Methylstyrene, vinyltoluene, p-chlorostyrene. (c) Polyolefin compounds: for example, butadiene, isoprene, chloroprene. (d) Amides of acrylic or methacrylic acid: for example acrylamide, N-methylolacrylamide, N-butoxymethylacrylamide. (e) Others: Acrylonitrile, methacrylonitrile, methyl isopropenyl ketone, vinyl acetate, Beoba monomer (Siel Chemicals), vinyl propionate, vinyl pivalate, etc. Among these monomers, excluding the last-mentioned beoba monomer, the Q value in the Qe theory (the theory of addition reaction rate constant of monomers to radicals proposed by T. Alfrey and C. Price) is 0.1 or more. Especially preferred are esters of acrylic acid or methacrylic acid and vinyl aromatic compounds. These unsaturated monomers are appropriately selected depending on the desired physical properties, and may be used alone or in combination of two or more. According to the present invention, the above fatty acid-modified acrylic monomer (A), a vinyl monomer having a nitrogen-containing heterocycle
(B), the α,β-ethylenically unsaturated carboxylic acid (C) and the unsaturated monomer (D) are copolymerized with each other. The copolymerization is carried out according to methods known per se for producing acrylic copolymers, such as solution polymerization,
This can be carried out using an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, or the like. The blending ratio of the above four components in copolymerization can be changed depending on the desired performance as a dispersant, but it is appropriate to mix them in the following ratios. Fatty acid-modified acrylic monomer (A): 3 to 98 parts by weight, preferably 10 parts by weight from the viewpoint of coating film drying properties and coating film performance.
~85 parts by weight, vinyl monomer (B) having nitrogen-containing heterocycle: 2-97
Parts by weight, preferably 3 to 90 from the viewpoint of pigment dispersion
Part by weight, α,β-ethylenically unsaturated carboxylic acid (C): 0~
20 parts by weight, preferably 2 to 18 parts by weight in terms of water solubility and coating film performance, unsaturated monomer (D) other than the above (A) to (C): 0 to 91 parts by weight, preferably coating film 5 to 83 parts by weight in terms of performance. The above copolymerization reaction is preferably carried out according to a solution polymerization method, in which the above four components are mixed in a suitable inert solvent in the presence of a polymerization catalyst, usually at about 0 to about 180°C, preferably. at a reaction temperature of about 40 to about 170°C for about 1 to about 20 hours, preferably about 6 to about 20 hours.
This can be carried out by continuing the reaction for about 10 hours. As the solvent used, it is desirable to use a solvent that can dissolve the produced copolymer and is miscible with water so that gelation does not occur during the copolymerization reaction. Particularly preferred is one that can be used as is without being removed when obtaining an aqueous pigment dispersion. Examples of such solvents include cellosolve solvents of the formula HO-CH 2 CH 2 -OR 5 [wherein R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms], such as ethylene glycol, butyl cellosolve, and ethyl cellosolve. etc; expression

【式】 〔ただし、R5は上記と同じ意味を有する〕のプロ
ピレングリコール系溶媒たとえばプロピレングリ
コールモノメチルエーテルなど;式HO−
CH2CH2−OCH2CH2−OR5〔ただし、R5は上記
と同じ意味を有する〕のカルビトール系溶媒たと
えばジエチレングリコール、メチルカルビトー
ル、ブチルカルビトールなど;式R6O−CH2CH2
−OR7〔ただし、R6及びR7はそれぞれ炭素原子数
1〜3個のアルキル基を表わす〕グライム系溶媒
たとえばエチレングリコールジメチルエーテルな
ど;式R6O−CH2CH2OCH2−CH2OR7〔ただし、
R6及びR7は上記と同じ意味を有する〕のジグラ
イム系溶媒たとえばジエチレングリコールジメチ
ルエーテルなど;式R8O−CH2CH2OCO−CH3
〔ただし、R8は水素原子またはCH3もしくはC2H5
を表わす〕のセロソルブアセテート系溶媒たとえ
ばエチレングリコールモノアセテート、メチルセ
ロソルブアセテートなど;式R9OH〔ただし、R9
は炭素原子数1〜4個のアルキル基を表わす〕の
アルコール系溶媒たとえばエタノール、プロパノ
ールなど;並びに、ダイアセトンアルコール、ジ
オキサン、テトラヒドロフラン、アトン、ジメチ
ルホルムアミド、3−メトキシ−3−メチル−ブ
タノール等が使用できる。 しかしながら、水に混和しない不活性溶媒もま
た使用可能であり、かかる水−非混和性溶媒とし
ては重合反応終了後に常圧又は減圧下での蒸留に
より簡単に除去できるよう沸点が250℃以下のも
のが好ましい。かかる溶媒としては、例えば、式
[Formula] [However, R 5 has the same meaning as above] Propylene glycol solvent such as propylene glycol monomethyl ether; Formula HO-
Carbitol solvents of CH 2 CH 2 −OCH 2 CH 2 −OR 5 [wherein R 5 has the same meaning as above] such as diethylene glycol, methyl carbitol, butyl carbitol; formula R 6 O−CH 2 CH 2
-OR 7 [However, R 6 and R 7 each represent an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms] Glyme solvent such as ethylene glycol dimethyl ether; formula R 6 O-CH 2 CH 2 OCH 2 -CH 2 OR 7 [However,
R 6 and R 7 have the same meanings as above] diglyme solvent such as diethylene glycol dimethyl ether; formula R 8 O-CH 2 CH 2 OCO-CH 3
[However, R 8 is a hydrogen atom, CH 3 or C 2 H 5
cellosolve acetate solvents with the formula R 9 OH [wherein R 9
represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms], such as ethanol, propanol, etc.; and diacetone alcohol, dioxane, tetrahydrofuran, aton, dimethylformamide, 3-methoxy-3-methyl-butanol, etc. Can be used. However, it is also possible to use inert solvents that are immiscible with water, and such water-immiscible solvents include those with a boiling point below 250°C so that they can be easily removed by distillation under normal or reduced pressure after the completion of the polymerization reaction. is preferred. Such solvents include, for example, the formula

【式】〔ただし、R10は水素原子又は炭 素原子数1〜4個のアルキル基を表わす〕又は式
[Formula] [However, R 10 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms] or the formula

【式】〔ただし、R11及びR12はそれぞれ 炭素原子数1〜4個のアルキル基を表わす〕で表
わされる芳香族炭化水素類、たとえばトルエン、
キシレンなど;式R13−COO−R14〔ただし、R13
は炭素原子数1〜6個のアルキル基を表わし、
R14水素原子または炭素原子数1〜6個のアルキ
ル基もしくはシクロヘキシル基を表わす〕で表わ
される酸またはエステル類たとえば酢酸、ギ酸エ
チル、酢酸ブチル、酢酸シクロヘキシルなど;式
R15R16C=0〔ただし、R15及びR16はそれぞれ炭
素原子数1〜8個のアルキル基を表わす〕および
Aromatic hydrocarbons represented by the formula [where R 11 and R 12 each represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms], such as toluene,
Xylene, etc.; Formula R 13 −COO−R 14 [However, R 13
represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
R 14 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a cyclohexyl group], such as acetic acid, ethyl formate, butyl acetate, cyclohexyl acetate, etc.; formula
R 15 R 16 C=0 [However, R 15 and R 16 each represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms] and

【式】で表わされるケトン類、たとえば メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなど;式
R15−O−R16〔ただし、R15及びR16は上記と同じ
意味を有する〕で表わされるエーテル類、たとえ
ばエチルエーテル、ヘキシルエーテルなど;式
R17OH〔ただし、R17は炭素原子数5〜11個のア
ルキル基を表わす〕で表わされるアルコール類、
たとえばヘキサノールなどが挙げられる。 これら溶媒は、前記共重合4成分の合計重量の
15〜90重量%の範囲で使用することができる。 また、重合触媒としては、例えば、アゾ系化合
物、パーオキサイド化合物、スルフイド類、スル
フイン類、スルフイン酸類、ジアゾ化合物、ニト
ロソ化合物、レドツクス系および電離性放射線等
の通常のラジカル重合に使用できるラジカル開始
剤が使用される。 本発明においては生成する共重合体の分子量が
変化しても実質的に満足できる水性顔料分散体が
得られるが、分子量があまり低すぎると被着色水
性塗料の塗膜物性の低下をきたすおそれがある。
また、分子量が高すぎると粘度が高くなり、粘度
を下げると共重合体の濃度が低くなり顔料の分散
性が低下するので前記の共重合反応は、一般に、
生成する共重合体の数平均分子量が約500〜約
150000、好ましくは約1000〜約100000の範囲内に
なるまで行なうのが有利である。 かくの如くして生成せしめられる共重合体樹脂
はそのまま又は溶媒を留去した後、水溶性化され
る。この水溶性化は、常法により、例えば該共重
合体樹脂中に存在するカルボキシル基を従来公知
の中和剤で中和処理することにより行なうことが
できる。用いうる中和剤としては例えば、アンモ
ニア、アミン、アルカリ金属の水酸化物、アルカ
リ金属の炭酸塩または重炭酸塩等が挙げられる。
該アミンとしては第1級、第2級又は第3級のア
ルキルアミン;第1級、第2級又は第3級のアル
カノールアミン;およびシクロアルキルアミン等
が使用できる。また、アルカリ金属の水酸化物と
しては水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなど;
アルカリ金属の炭酸塩及び重炭酸塩としては炭酸
カリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウムな
どが使用できる。これら中和剤の中では、特に水
酸化カリウム、水酸化ナトリウムが好適である。 該中和処理は、前記の如くして得られた共重合
体樹脂又はその溶液に、上記中和剤又はその水溶
液を加えて常法により容易に行なうことができ
る。中和剤の使用量は、一般に、樹脂中のカルボ
キシル基に対し0.01〜2.0当量、好ましくは0.3〜
1.0当量である。 このようにして得られる水溶性化重合体は、顔
料、分散剤及び水性媒体からなる水性顔料分散液
における分散剤として使用される。 上記水溶性化重合体からなる分散剤の使用量
は、顔料100重量部当り一般に約1〜500重量部、
好ましくは約1〜300重量部とすることができる。
この範囲の上限を超えるときは水性顔料分散液の
着色力と粘度のバランスが不均衡となる傾向がみ
られ、一方、下限を外れると顔料の分散安定性が
低下しやすい。 本発明の水性顔料分散液において使用する水性
媒体は、実質的には水であるが、必要に応じて、
例えば分散剤の親水性の程度が低く充分な顔料分
散性能が得られないような場合には、親水性有機
溶媒を併用することができる。該親水性有機溶媒
としては前記重合体の製造で使用したものを単独
もしくは混合して用いることができる。 また、本発明の水性顔料分散液に使用される顔
料は、この種の顔料分散液において通常使用され
ている無機及び有機顔料であることができ、例え
ば無機顔料としては、(1)酸化物系(亜鉛華、二酸
化チタン、ベンガラ、酸化クロム、コバルトブル
ー、鉄黒等);(2)水酸化物系(アルミナホワイト、
黄色酸化鉄等);(3)硫化物、セレン化物系(硫化
亜鉛、朱、カドミウムエロー、カドミウムレツド
等);(4)フエロシアン化物系(紺青等);(5)クロム
酸塩系(黄鉛、ジンククロメート、モリブデンレ
ツド等);(6)硫酸塩系(沈降性硫酸バリウム等);
(7)炭酸塩系(沈降性炭酸カルシウム等);(8)硅酸
塩系(含水硅酸塩、クレー、群青等);(9)燐酸塩
系(マンガンバイオレツト等);(10)炭素系(カー
ボンブラツク等);(11)金属粉系(アルミニユウ
ム粉、ブロンズ粉、亜鉛末等)等が挙げられ、ま
た有機顔料としては、(1)ニトロソ顔料系(ナフト
ールグリーンB等);(2)ニトロ顔料系(ナフトー
ルエローS等);(3)アゾ顔料系(リソールレツド、
レーキレツドC、フアストエロー、ナフトールレ
ツド、レツド等);(4)染付レーキ顔料系(アルカ
リブルーレーキ、ローダミンレーキ等);(5)フタ
ロシアニン顔料系(フタロシアニンブルー、フア
ストスカイブルー等);(6)縮合多環顔料系(ペリ
レンレツド、キナクリドンレツド、ジオキサジン
バイオレツト、イソインドリノンエロー等)など
が包含される。 本発明の水性顔料分散液中における前記顔料の
含有量は特に技術的な制限がないが、一般には該
分散液の重量を基準にして約2〜90重量%であ
る。 本発明の水性顔料分散液の調製は適当な分散装
置中で上記の各成分を一緒に混合することによつ
て行なうことができ、用いることのできる分散装
置としては、通常塗料工業において使用されてい
るボールミル、ロールミル、ホモミキサー、サン
ドグラインダー、シエーカー、アトライターなど
が挙げられている。 本発明の水性顔料分散液には、更に必要に応じ
て、従来公知の界面活性剤や保護コロイドを加え
ることも可能である。 かくして得られる本発明の水性顔料分散液は、
その顔料が非常に均一微細に分散しており、長時
間貯蔵しても顔料粒子が凝集したり沈降すること
がほとんどない。これは顔料の表面に分散剤の親
油性部分が吸着され、親水性部分は水性媒体中に
溶解するため顔料が水性媒体中に安定に分散され
ているためと推測される。 しかして、本発明の水性顔料分散液は、水性塗
料および水性インキに用いられるアルキド樹脂、
アクリル樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹
脂、マレイン化ポリブタジエン樹脂等の従来から
公知の水溶性樹脂、水分散性樹脂、エマルシヨン
等との混和性がよく、これらの樹脂による制限が
全くなく、いずれの樹脂からなる水性塗料の着色
にも広く使用することができる。 上記した水性樹脂の具体例としては、例えばア
ルキド樹脂は従来の溶剤型のアルキド樹脂と同じ
原料から合成され、多塩基酸、多価アルコール、
油成分を常法により縮合反応させて得られるもの
である。アクリル樹脂は、α,β−エチレン性不
飽和酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マ
レイン酸など)、(メタ)アクリル酸エステル、
(例えばアクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、
アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタク
リル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリ
ル酸ブチルなど)およびビニル芳香族化合物(例
えばスチレン、ビニルトルエンなど)を共重合し
て得られるものである。エポキシ樹脂としては、
エポキシ樹脂のエポキシ基と不飽和脂肪酸の反応
によつてエポキシエステルを合成し、この不飽和
基にα,β−不飽和酸を付加する方法やエポキシ
エステルの水酸基と、フタル酸やトリメリツト酸
のような多塩基酸とをエステル化する方法などに
よつて得られるエポキシエステル樹脂が挙げられ
る。 また、ウレタン系樹脂としては、ポリイソシア
ネート化合物(例えばトルエンジイソシアネー
ト、ジフエニルメタンジイソシアネート、1,6
−ヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソ
シアネート等)を用い樹脂骨格中にウレタン基を
導入してなる樹脂で、且つジメチロールプロピオ
ン酸などを用いてカルボキシル基を導入したもの
である。 上記した水性樹脂を水溶性にして用いる場合に
は、樹脂の酸価が約35〜200になるように合成さ
れ、このものをアルカリ性物質、例えば水酸化ナ
トリウム、アミンなどで中和して水溶性塗料に供
される。他方、これらの樹脂を自己分散型にして
用いる場合には樹脂の酸価を約5〜35の低酸価型
樹脂とし、このものを中和して水分散型塗料に供
される。 また、エマルシヨンとしては、アニオン型もし
くはノニオン型低分子界面活性剤を用いてアルキ
ド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン
樹脂を分散させて得られる乳化剤分散エマルシヨ
ン;上記界面活性剤を用いて(メタ)アクリル酸
エステル、アクリロニトリル、スチレン、ブタジ
エン、酢酸ビニル、塩化ビニル等の単量体を乳化
重合して得られる乳化重合エマルシヨン;マレイ
化ポリブタジエン、マレイン化アルキド樹脂、マ
レイン化脂肪酸変性ビニル樹脂、乾性油あるいは
半乾性油脂肪酸変性アクリル樹脂などの水溶性樹
脂を乳化安定剤として前記した単量体を乳化重合
及びグラフト反応させて得られるソープフリーエ
マルシヨンが挙げられる。 本発明の水性顔料分散液は、特に顔料分散能の
劣る低酸価水分散性樹脂およびエマルシヨンから
なる水性塗料に対し配合するのに有効である。中
でも酸化硬化性を有する低酸価水分散性樹脂およ
びエマルシヨンに対し、特に効果が顕著である。 本発明の水性顔料分散液の水性塗料に対する配
合割合は、該分散液中の顔料の種類や最終塗料に
要求される着色の程度等に依存し広い範囲で変え
ることができるが、一般には、前述の水性塗料の
樹脂分100重量部当り、顔料分散液は2〜1000重
量部の範囲で配合することができる。 次に、実施例により本発明をさらに説明する。
実施例中、部及び%は重量部及び重量%を示す。 実施例 1 (1−a)下記の成分: サフラワー油脂肪酸 236部 グリシジルメタクリレート 119部 ハイドロキノン 0.4部 テトラエチルアンモニウムブロマイド 0.2部 を反応容器に入れた。反応はかきまぜながら140
〜150℃の温度で行ない付加反応生成物を得た。
エポキシ基とカルボキシル基の付加反応は、残存
カルボキシル基の量を測定しながら追跡した。反
応が完了するまで約4時間かかつた。 (1−b)n−ブチルセロソルブ350部を反応
容器に入れ、加熱して120℃にした。次に以下に
示す割合の混合物を、この溶液に約2時間かけて
滴下した。反応は窒素注入下で行なつた。 上記(1−a)で得た脂肪散変性単量体 113部 N−ビニルピロリドン 126部 アクリル酸 11部 アゾビスジメチルバレロニトリル 17.5部 反応温度を120℃に保ち、反応溶液をかきまぜ
ながら、上記の混合物を滴下した。滴下終了1時
間後にアゾビスイソブチロニトリル2.5部を反応
溶液に加え、さらに2時間後、アゾビスイソブチ
ロニトリル2.5部を反応溶液に加え、その後2時
間120℃に保つたまま反応を行なつた。反応終了
後未反応の単量体とn−ブチルセロソルブを減圧
蒸溜し、加熱残分70.1%、樹脂酸価35.3、ガード
ナー粘度(40%n−ブチルセロソルブ溶液)Kの
共重合体溶液が得られた。さらに、この共重合体
をトリエチルアミンで中和し(1.0当量中和)、水
を加えて加熱残分40%の水溶液からなる分散剤
()を得た。 次に、この分散剤8.3部及びチタン白顔料(堺
化学社製チタン白R−5N)200部の混合物をRed
Devil分散機を用いて0.5時間分散せしめて、本発
明の水性顔料分散液(A)を得た。 同様にして後記表−1に示す配合で顔料の分散
を行ない本発明の水性顔料分散液(B)〜(D)を得た。
なお、チタン白以外の顔料は1時間分散を行なつ
た。 得られた水性顔料分散液の性状をまとめて後記
表−1に示す。 次に、水性顔料分散液(A)10部及び水分散型アル
キド樹脂(アマニ油脂肪酸/ペンタエリスリトー
ル/安息香酸/イソフタル酸/無水マレイン酸=
903/705/1140/610/45(部)を原料とする油長
30及び酸価16のアルキド樹脂をトリエチルアミン
で1.0当量中和して得られる固形分40%溶液)
23.4部からなる配合物を十分混合して水性塗料(1)
を調製した。 同様にして後記表−2に示す顔料分散液及び水
性樹脂からなる配合物を十分混合して水性塗料(2)
〜(6)を得た。得られた水性塗料の塗膜性能をまと
めて後記表−2に示す。 実施例 2 (2−a)下記の成分: サフラワー油脂肪酸 70.9部 ハイドロキノン 0.03部 n−ヘプタン 4.56部 を反応容器に入れ、かきまぜながら160℃に昇温
させた。次に下記の成分: ヒドロキシエチルメタクリレート 41.2部 ハイドロキノン 0.03部 ドデシルベンゼンスルホン酸 0.95部 トルエン 3.7部 の混合物を2時間かかつて、160℃の反応容器内
に滴下した。生成する縮合水を反応系から取り除
き、反応生成物の酸価が5.5及びガードナー粘度
がA2になつたら、反応容器を減圧にし、トルエ
ン及びn−ヘプタンを減圧除去し、酸価5.0及び
ガードナー粘度A1の脂肪酸変性アクリル系単量
体が得られた。 (2−b)n−ブチルセロソルブ300部を反応
容器に入れ、加熱して120℃にした。次に以下に
示す割合の混合物を、この溶液に約2時間かけて
滴下した。反応は窒素注入下で行なつた。 上記(2−a)で得た脂肪酸変性単量体 75部 n−ブチルメタクリレート 39部 N−ビニルピロリドン 125部 アクリル酸 11部 アゾビスジメチルバレロニトリル 18部 反応温度を120℃に保ち、反応溶液をかきまぜ
ながら、上記の混合物を滴下した。滴下終了1時
間後にアゾビスイソブチロニトリル2.5部を反応
溶液に加え、さらに2時間後、アゾビスイソブチ
ロニトリル2.5部を反応溶液に加え、その後2時
間120℃に保つたまま反応を行なつた。反応終了
後未反応の単量体とn−ブチルセロソルブを減圧
蒸溜し、加熱残分を70.0%、樹脂酸価36.5、ガー
ドナー粘度(40%n−ブチルセロソルブ溶液)J
の共重合体溶液が得られた。さらに、この共重合
体をトリエチルアミンで中和し(1.0当量中和)、
水を加えて加熱残部40%の水溶液からなる分散剤
()を得た。 次に、得られた分散剤()を用いて後記表−
1に示す顔料を実施例1と同様の方法によつて分
散せしめて本発明の水性顔料分散液Eを得た。 また、この顔料分散液Eと後記表−2に示す水
性樹脂を十分混合して水性塗料7を調製した。 上記顔料分散液Eの性状及び水性塗料7の塗膜
性能をそれぞれ後記表−1及び表−2に示す。 実施例 3 前記(1−a)で得た脂肪酸変性単量体 85部 2−ビニルピリジン 150部 アクリル酸 15部 のモノマー混合物を実施例1に記載の方法に従つ
て重合反応させた。加熱残分70.5%、樹脂酸価
45.6、ガードナー粘度(40%n−ブチルセロソル
ブ溶液)Iの共重合体溶液が得られた。このもの
をトリエチルアミン(1.0当量中和)で中和し、
加熱残分40%の水溶液からなる分散剤()を得
た。 次に、得られた分散剤()を用いて後記表−
1に示す顔料を実施例1と同様の方法によつて分
散せしめて本発明の水性顔料分散液Fを得た。 また、この顔料分散液Fと後記表−2に示す水
性樹脂を十分混合して水性塗料8を調製した。 上記顔料分散液Fの性状及び水性塗料8の塗膜
性能をそれぞれ後記表−1及び表−2に示す。 実施例 4 実施例3において2−ビニルピリジンの代わり
にN−ビニルカルバゾールを同量使用した以外は
実施例3と同じ条件下で重合反応を行ない、加熱
残分71.0%、樹脂酸価32.5、ガードナー粘度(40
%n−ブチルセロソルブ溶液)Lの共重合体溶液
が得られた。次にこのものをトリエチルアミンで
中和し(1.0当量中和)、加熱残分40%の水溶液か
らなる分散剤を得た。 次に、得られた分散剤を用いて後記表−1に
示す顔料を実施例1と同様の方法によつて分散せ
しめて本発明の水性顔料分散液Gを得た。 また、この顔料分散液Gと後記表−2に示す水
性樹脂を十分混合して水性塗料9を調製した。 上記顔料分散液Gの性状及び水性塗料9の塗膜
性能をそれぞれ後記表−1及び表−2に示す。 実施例 5 実施例1においてN−ビニルピロリドンの代わ
りに1−ビニルイミダゾールを使用した以外は実
施例1と同じ条件下で重合反応を行ない、加熱残
分70.8%、樹脂酸価35.6、ガードナー粘度(40%
n−ブチルセロソルブ溶液)Nの共重合体溶液が
得られた。次にトリエチルアミンで中和し(1.0
当量中和)、加熱残分40%の水溶液からなる分散
剤を得た。 次に、得られた分散剤を用いて後記表−1に
示す顔料を実施例1と同様の方法によつて分散せ
しめて本発明の水性顔料分散液Hを得た。 また、この顔料分散液Hと後記表−2に示す水
性樹脂を十分混合して水性塗料10を調製した。 上記顔料分散液Hの性状及び水性塗料10の塗
膜性能をそれぞれ後記表−1及び表−2に示す。 比較例 1 市販の顔料分散剤SMA1440H(ARCO
Chemical社製スチレン−無水マレイン酸重合体
のナトリウム塩、商品名)を用いてチタン白R−
5N(堺化学社製酸化チタン、商品名)を固形分重
量比でチタン白/分散剤=22/1の割合で分散し
てなる顔料分散液(顔料含有量70.0%)10部と後
記表−2のエマルジヨンb17.5部を混合して比較
用の水性塗料を得た。このものの塗膜性能を後記
表−2に示す。
Ketones represented by [formula], such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, etc.;
Ethers represented by R 15 -O-R 16 [wherein R 15 and R 16 have the same meanings as above], such as ethyl ether, hexyl ether, etc.;
Alcohols represented by R 17 OH [wherein R 17 represents an alkyl group having 5 to 11 carbon atoms],
Examples include hexanol. These solvents are based on the total weight of the four copolymer components.
It can be used in a range of 15-90% by weight. Examples of polymerization catalysts include azo compounds, peroxide compounds, sulfides, sulfin compounds, sulfinic acids, diazo compounds, nitroso compounds, redox compounds, and radical initiators that can be used in normal radical polymerization such as ionizing radiation. is used. In the present invention, a substantially satisfactory aqueous pigment dispersion can be obtained even if the molecular weight of the copolymer to be produced changes, but if the molecular weight is too low, there is a risk of deterioration of the physical properties of the water-based paint to be colored. be.
In addition, if the molecular weight is too high, the viscosity will increase, and if the viscosity is lowered, the concentration of the copolymer will decrease and the dispersibility of the pigment will decrease.
The number average molecular weight of the copolymer produced is approximately 500 to approximately
150,000, preferably within the range of about 1,000 to about 100,000. The copolymer resin thus produced can be made water-soluble as it is or after distilling off the solvent. This water solubility can be achieved by a conventional method, for example, by neutralizing the carboxyl groups present in the copolymer resin with a conventionally known neutralizing agent. Examples of neutralizing agents that can be used include ammonia, amines, alkali metal hydroxides, alkali metal carbonates or bicarbonates, and the like.
As the amine, primary, secondary or tertiary alkylamines; primary, secondary or tertiary alkanolamines; and cycloalkylamines can be used. Also, examples of alkali metal hydroxides include potassium hydroxide and sodium hydroxide;
As the alkali metal carbonate and bicarbonate, potassium carbonate, sodium carbonate, sodium bicarbonate, etc. can be used. Among these neutralizing agents, potassium hydroxide and sodium hydroxide are particularly preferred. The neutralization treatment can be easily carried out by a conventional method by adding the neutralizing agent or an aqueous solution thereof to the copolymer resin or its solution obtained as described above. The amount of neutralizing agent used is generally 0.01 to 2.0 equivalents, preferably 0.3 to 2.0 equivalents based on the carboxyl group in the resin.
It is 1.0 equivalent. The water-solubilized polymer thus obtained is used as a dispersant in an aqueous pigment dispersion consisting of a pigment, a dispersant, and an aqueous medium. The amount of the dispersant made of the water-solubilizing polymer used is generally about 1 to 500 parts by weight per 100 parts by weight of the pigment.
Preferably, it can be about 1 to 300 parts by weight.
When the upper limit of this range is exceeded, the balance between coloring power and viscosity of the aqueous pigment dispersion tends to become imbalanced, while when it is outside the lower limit, the dispersion stability of the pigment tends to decrease. The aqueous medium used in the aqueous pigment dispersion of the present invention is essentially water, but if necessary,
For example, if the degree of hydrophilicity of the dispersant is low and sufficient pigment dispersion performance cannot be obtained, a hydrophilic organic solvent can be used in combination. As the hydrophilic organic solvent, those used in the production of the polymer can be used alone or in combination. Furthermore, the pigments used in the aqueous pigment dispersion of the present invention can be inorganic and organic pigments commonly used in this type of pigment dispersion. (zinc white, titanium dioxide, red iron oxide, chromium oxide, cobalt blue, iron black, etc.); (2) hydroxide type (alumina white,
(yellow iron oxide, etc.); (3) sulfides, selenide-based (zinc sulfide, vermilion, cadmium yellow, cadmium red, etc.); (4) ferrocyanide-based (dark blue, etc.); (5) chromate-based (yellow (lead, zinc chromate, molybdenum lead, etc.); (6) Sulfate type (precipitated barium sulfate, etc.);
(7) Carbonate-based (precipitated calcium carbonate, etc.); (8) Silicate-based (hydrated silicates, clay, ultramarine, etc.); (9) Phosphate-based (manganese violet, etc.); (10) Carbon Examples of organic pigments include (1) nitroso pigments (naphthol green B, etc.); (2) metal powders (aluminum powder, bronze powder, zinc powder, etc.); ) Nitro pigments (Naphthol Yellow S, etc.); (3) Azo pigments (Resol Red,
Lake Red C, Fast Yellow, Naphthol Red, Red, etc.); (4) Dyeing Lake Pigment system (Alkali Blue Lake, Rhodamine Lake, etc.); (5) Phthalocyanine pigment system (Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, etc.); (6) Condensed polycyclic pigment systems (perylene red, quinacridone red, dioxazine violet, isoindolinone yellow, etc.) are included. The content of the pigment in the aqueous pigment dispersion of the present invention is not particularly technically limited, but is generally about 2 to 90% by weight based on the weight of the dispersion. The aqueous pigment dispersion of the present invention can be prepared by mixing together the above-mentioned components in a suitable dispersion device, and the dispersion devices that can be used include those commonly used in the paint industry. Examples include ball mills, roll mills, homomixers, sand grinders, sheakers, and attritors. If necessary, conventionally known surfactants and protective colloids can be added to the aqueous pigment dispersion of the present invention. The aqueous pigment dispersion of the present invention thus obtained is
The pigment is very uniformly and finely dispersed, and there is almost no aggregation or sedimentation of the pigment particles even when stored for a long time. This is presumed to be because the lipophilic part of the dispersant is adsorbed on the surface of the pigment, and the hydrophilic part dissolves in the aqueous medium, so that the pigment is stably dispersed in the aqueous medium. Therefore, the aqueous pigment dispersion of the present invention has alkyd resins used in water-based paints and inks,
It has good miscibility with conventionally known water-soluble resins, water-dispersible resins, emulsions, etc. such as acrylic resins, epoxy resins, urethane resins, maleated polybutadiene resins, etc., and there are no restrictions due to these resins, and it can be used with any of the following. It can also be widely used for coloring water-based paints made of resin. As specific examples of the above-mentioned water-based resins, for example, alkyd resins are synthesized from the same raw materials as conventional solvent-based alkyd resins, and include polybasic acids, polyhydric alcohols,
It is obtained by subjecting oil components to a condensation reaction using a conventional method. Acrylic resins include α,β-ethylenically unsaturated acids (e.g., acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, etc.), (meth)acrylic esters,
(e.g. ethyl acrylate, propyl acrylate,
butyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, etc.) and vinyl aromatic compounds (for example, styrene, vinyltoluene, etc.). As an epoxy resin,
Epoxy esters are synthesized by the reaction between the epoxy groups of epoxy resins and unsaturated fatty acids, and α,β-unsaturated acids are added to these unsaturated groups. Examples include epoxy ester resins obtained by esterifying polybasic acids. In addition, as the urethane resin, polyisocyanate compounds (for example, toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, 1,6
-Hexane diisocyanate, isophorone diisocyanate, etc.) to introduce a urethane group into the resin skeleton, and a carboxyl group using dimethylolpropionic acid or the like. When using the above-mentioned aqueous resin as water-soluble, it is synthesized so that the resin has an acid value of about 35 to 200, and this is neutralized with an alkaline substance such as sodium hydroxide or amine to make it water-soluble. Served for paint. On the other hand, when these resins are used in a self-dispersion type, the acid value of the resin is made into a low acid value resin of about 5 to 35, and this resin is neutralized and used as a water-dispersed paint. In addition, emulsions include emulsifier-dispersed emulsions obtained by dispersing alkyd resins, acrylic resins, epoxy resins, and urethane resins using anionic or nonionic low-molecular-weight surfactants; Emulsion polymerization emulsion obtained by emulsion polymerization of monomers such as acrylic acid ester, acrylonitrile, styrene, butadiene, vinyl acetate, vinyl chloride; maleated polybutadiene, maleated alkyd resin, maleated fatty acid modified vinyl resin, drying oil or Examples include soap-free emulsions obtained by emulsion polymerization and graft reaction of the above monomers using a water-soluble resin such as a semi-drying oil fatty acid modified acrylic resin as an emulsion stabilizer. The aqueous pigment dispersion of the present invention is particularly effective when blended into aqueous paints made of low acid value water-dispersible resins and emulsions that have poor pigment dispersibility. Among these, the effect is particularly remarkable for low acid value water-dispersible resins and emulsions that have oxidative curability. The blending ratio of the aqueous pigment dispersion of the present invention to the aqueous paint can be varied within a wide range depending on the type of pigment in the dispersion and the degree of coloring required for the final paint, but in general, The pigment dispersion can be blended in an amount of 2 to 1000 parts by weight per 100 parts by weight of the resin content of the aqueous paint. Next, the present invention will be further explained by examples.
In the examples, parts and % indicate parts by weight and % by weight. Example 1 (1-a) The following components: Safflower oil fatty acid 236 parts Glycidyl methacrylate 119 parts Hydroquinone 0.4 parts Tetraethylammonium bromide 0.2 parts were placed in a reaction vessel. The reaction is 140 while stirring.
The addition reaction product was obtained at a temperature of ~150°C.
The addition reaction between epoxy groups and carboxyl groups was monitored while measuring the amount of remaining carboxyl groups. The reaction took approximately 4 hours to complete. (1-b) 350 parts of n-butyl cellosolve was placed in a reaction vessel and heated to 120°C. Next, a mixture in the proportions shown below was added dropwise to this solution over about 2 hours. The reaction was carried out under nitrogen injection. Fat dispersion-modified monomer obtained in (1-a) above 113 parts N-vinylpyrrolidone 126 parts Acrylic acid 11 parts Azobisdimethylvaleronitrile 17.5 parts While keeping the reaction temperature at 120°C and stirring the reaction solution, the above The mixture was added dropwise. One hour after the completion of the dropwise addition, 2.5 parts of azobisisobutyronitrile was added to the reaction solution, and after another 2 hours, 2.5 parts of azobisisobutyronitrile was added to the reaction solution, and the reaction was then carried out while maintaining the temperature at 120°C for 2 hours. Summer. After the reaction was completed, unreacted monomers and n-butyl cellosolve were distilled under reduced pressure to obtain a copolymer solution with a heating residue of 70.1%, a resin acid value of 35.3, and a Gardner viscosity (40% n-butyl cellosolve solution) K. Furthermore, this copolymer was neutralized with triethylamine (1.0 equivalent neutralization), and water was added to obtain a dispersant () consisting of an aqueous solution with a heating residue of 40%. Next, a mixture of 8.3 parts of this dispersant and 200 parts of titanium white pigment (Titanium White R-5N manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.) was added to Red
Dispersion was carried out for 0.5 hours using a Devil disperser to obtain an aqueous pigment dispersion (A) of the present invention. Pigments were similarly dispersed according to the formulations shown in Table 1 below to obtain aqueous pigment dispersions (B) to (D) of the present invention.
Incidentally, pigments other than titanium white were dispersed for 1 hour. The properties of the obtained aqueous pigment dispersion are summarized in Table 1 below. Next, 10 parts of aqueous pigment dispersion (A) and water-dispersed alkyd resin (linseed oil fatty acid/pentaerythritol/benzoic acid/isophthalic acid/maleic anhydride =
Yucho made from 903/705/1140/610/45 (parts)
40% solids solution obtained by neutralizing 1.0 equivalent of alkyd resin with triethylamine and acid value 16)
Water-based paint (1) by thoroughly mixing a formulation consisting of 23.4 parts
was prepared. In the same way, the pigment dispersion liquid and the water-based resin shown in Table 2 below were sufficiently mixed to form a water-based paint (2).
~(6) was obtained. The coating film performance of the obtained water-based paint is summarized in Table 2 below. Example 2 (2-a) The following components: Safflower oil fatty acid 70.9 parts Hydroquinone 0.03 parts n-heptane 4.56 parts were placed in a reaction vessel, and the temperature was raised to 160°C while stirring. Next, a mixture of the following components: 41.2 parts of hydroxyethyl methacrylate, 0.03 parts of hydroquinone, 0.95 parts of dodecylbenzenesulfonic acid, and 3.7 parts of toluene was added dropwise into a reaction vessel at 160° C. over a period of 2 hours. When the generated condensation water is removed from the reaction system and the reaction product has an acid value of 5.5 and a Gardner viscosity of A2 , the reaction vessel is reduced in pressure, toluene and n-heptane are removed under reduced pressure, and the acid value is 5.0 and the Gardner viscosity is A2. A fatty acid-modified acrylic monomer of A1 was obtained. (2-b) 300 parts of n-butyl cellosolve was placed in a reaction vessel and heated to 120°C. Next, a mixture in the proportions shown below was added dropwise to this solution over about 2 hours. The reaction was carried out under nitrogen injection. Fatty acid modified monomer obtained in (2-a) above 75 parts n-butyl methacrylate 39 parts N-vinylpyrrolidone 125 parts acrylic acid 11 parts azobisdimethylvaleronitrile 18 parts The reaction temperature was maintained at 120°C and the reaction solution was The above mixture was added dropwise while stirring. One hour after the completion of the dropwise addition, 2.5 parts of azobisisobutyronitrile was added to the reaction solution, and after another 2 hours, 2.5 parts of azobisisobutyronitrile was added to the reaction solution, and the reaction was then continued while maintaining the temperature at 120°C for 2 hours. Summer. After the reaction, the unreacted monomer and n-butyl cellosolve were distilled under reduced pressure, and the heating residue was 70.0%, resin acid value 36.5, Gardner viscosity (40% n-butyl cellosolve solution) J
A copolymer solution was obtained. Furthermore, this copolymer was neutralized with triethylamine (1.0 equivalent neutralization),
Water was added to obtain a dispersant (2) consisting of an aqueous solution with a heating residue of 40%. Next, using the obtained dispersant (),
The pigment shown in Example 1 was dispersed in the same manner as in Example 1 to obtain an aqueous pigment dispersion E of the present invention. In addition, a water-based paint 7 was prepared by thoroughly mixing this pigment dispersion E with a water-based resin shown in Table 2 below. The properties of the pigment dispersion E and the coating performance of the water-based paint 7 are shown in Tables 1 and 2 below, respectively. Example 3 A monomer mixture of 85 parts of fatty acid-modified monomer obtained in (1-a), 150 parts of 2-vinylpyridine, and 15 parts of acrylic acid was subjected to a polymerization reaction according to the method described in Example 1. Heating residue 70.5%, resin acid value
A copolymer solution with a Gardner viscosity (40% n-butyl cellosolve solution) I of 45.6 was obtained. Neutralize this with triethylamine (1.0 equivalent neutralization),
A dispersant () consisting of an aqueous solution with a heating residue of 40% was obtained. Next, using the obtained dispersant (),
The pigment shown in Example 1 was dispersed in the same manner as in Example 1 to obtain an aqueous pigment dispersion F of the present invention. In addition, a water-based paint 8 was prepared by thoroughly mixing this pigment dispersion F and a water-based resin shown in Table 2 below. The properties of the pigment dispersion F and the coating performance of the water-based paint 8 are shown in Tables 1 and 2 below, respectively. Example 4 A polymerization reaction was carried out under the same conditions as in Example 3, except that the same amount of N-vinylcarbazole was used instead of 2-vinylpyridine in Example 3, and the heating residue was 71.0%, the resin acid value was 32.5, and the Gardner Viscosity (40
A copolymer solution of % n-butyl cellosolve solution) L was obtained. Next, this material was neutralized with triethylamine (1.0 equivalent neutralization) to obtain a dispersant consisting of an aqueous solution with a heating residue of 40%. Next, the pigments shown in Table 1 below were dispersed using the obtained dispersant in the same manner as in Example 1 to obtain an aqueous pigment dispersion G of the present invention. Further, a water-based paint 9 was prepared by sufficiently mixing this pigment dispersion G and the water-based resin shown in Table 2 below. The properties of the pigment dispersion G and the coating performance of the water-based paint 9 are shown in Tables 1 and 2 below, respectively. Example 5 A polymerization reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that 1-vinylimidazole was used instead of N-vinylpyrrolidone in Example 1. 40%
n-Butyl cellosolve solution) A copolymer solution of N was obtained. Next, neutralize with triethylamine (1.0
(equivalent neutralization), a dispersant consisting of an aqueous solution with a heating residue of 40% was obtained. Next, the pigments shown in Table 1 below were dispersed using the obtained dispersant in the same manner as in Example 1 to obtain an aqueous pigment dispersion H of the present invention. In addition, a water-based paint 10 was prepared by thoroughly mixing this pigment dispersion H with a water-based resin shown in Table 2 below. The properties of the pigment dispersion H and the coating film performance of the water-based paint 10 are shown in Tables 1 and 2 below, respectively. Comparative Example 1 Commercially available pigment dispersant SMA1440H (ARCO
Titanium White R-
10 parts of a pigment dispersion (pigment content 70.0%) prepared by dispersing 5N (titanium oxide manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd., trade name) in a solid weight ratio of titanium white/dispersant = 22/1 and the table below - A water-based paint for comparison was obtained by mixing 17.5 parts of Emulsion B of No. 2. The coating film performance of this product is shown in Table 2 below.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

〔塗膜性能試験〕[Coating film performance test]

水性塗料(1)〜(10)に水性ドライヤー(大日本イン
キ社製商品名“デイクネート”、コバルト金属含
量3%)を樹脂固形分100部に対し1部の割合で
添加し、軟鋼板に塗装した。20℃、相対湿度75%
で3日間乾燥した後、試験に供した。 ゴバン目付着性:1mm幅のゴバン目を100個作り、
その上にセロフアン粘着テープをはりつけそれを
勢いよくはがして試験した。 耐水性:20℃の水道水に2日間浸漬して塗面状態
を肉眼で調べた。
Add a water-based dryer (trade name: "Deiknate", manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd., cobalt metal content: 3%) to water-based paints (1) to (10) at a ratio of 1 part to 100 parts of resin solid content, and paint on a mild steel plate. did. 20℃, relative humidity 75%
After drying for 3 days, it was used for testing. Goban adhesion: Make 100 1mm wide goban stitches,
A test was carried out by pasting cellophane adhesive tape on it and peeling it off vigorously. Water resistance: The condition of the coated surface was visually examined by immersing it in tap water at 20°C for 2 days.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 顔料、分散剤及び水性媒体からなる水性顔料
分散液において、該分散剤が (A) 油脂脂肪酸変性(メタ)アクリル単量体
3〜98重量部 (B) 含窒素複素環を有する単量体 2〜97重量部 (C) α,β−エチレン性不飽和カルボン酸
0〜20重量部 及び (D) 上記(A)〜(C)以外のα,β−エチレン性不飽和
単量体 0〜91重量部。 を共重合することにより得られる重合体の水溶性
化物であることを特徴とする水性顔料分散液。
[Scope of Claims] 1. An aqueous pigment dispersion comprising a pigment, a dispersant, and an aqueous medium, wherein the dispersant is (A) an oil/fat fatty acid modified (meth)acrylic monomer.
3 to 98 parts by weight (B) Monomer having a nitrogen-containing heterocycle 2 to 97 parts by weight (C) α,β-ethylenically unsaturated carboxylic acid
0 to 20 parts by weight, and (D) 0 to 91 parts by weight of α,β-ethylenically unsaturated monomers other than the above (A) to (C). An aqueous pigment dispersion characterized by being a water-soluble product of a polymer obtained by copolymerizing.
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