JPS6320567B2

JPS6320567B2 -

Info

Publication number: JPS6320567B2
Application number: JP54138189A
Authority: JP
Inventors: Noboru Moryama; Yukihiro Fukuyama
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1979-10-25
Filing date: 1979-10-25
Publication date: 1988-04-28
Also published as: JPS5662538A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は顔料又は染料粉末の水系分散安定剤に
関する。更に詳しくは、分散性が良好で且つ長時
間保存してもハードケーキを生成せず再分散性の
良い水系顔料又は染料粉末の分散安定剤に関す
る。水難溶性または水不溶性の微粉末を水中に入れ
ると、水と粉末の比重の大小あるいは水に対する
親和性の良し悪しにより、沈降したり浮上したり
あるいは表面に浮いたままになつたり種々の形態
をとる。一般に粉末の比重は水より大きいので沈
降するのが殆どであるが、分散剤と呼ばれる界面
活性剤を加えるとその作用で微粉末は水中に安定
に懸濁した分散系となる。しかし、この分散系も
本来熱力学的に不安定なので長時間放置すると微
粉末粒子は沈降する。一般に分散性が良好なほど
沈降した粒子は細密充填に近い沈降物になるの
で、硬く再分散しにくい沈澱物、即ちハードケー
キをつくる。従つて、分散系を作つたのち直ぐ分
散系を使用する場合には分散剤は非常に優れた効
果を有しているが、長時間保存して使用する場合
にはハードケーキが生成されるので再分散性が悪
いという問題が生じる。従来の分散剤は微粉末の
二次粒子を一次粒子にほぐす作用と、ほぐれた粒
子が再び凝集するのを防ぐ作用が強いが、沈降後
にハードケーキを生成しやすく長時間保存する場
合には十分満足なものとはいえず改善が望まれて
いた。本発明者らは、顔料又は染料粉末に対する分散
効果を有し且つ沈澱物がハードケーキを生成しな
い作用を有する分散安定剤を見い出すべく鋭意研
究した結果、上記の両作用を有する分散安定剤を
見い出し本発明を完成した。即ち、本発明は次の一般式(1) Ａ〔（C₃H₆O）_y（C₂H₄O）_zＨ〕_x (1) （式(1)中、ｘは３以上の整数であり、ｙ、ｚは
１以上の整数であり、Ａはｘ価の活性水素化合物
から活性水素を除いた残基である。）で表わされ、ポリオキシプロピレン鎖とポリオキ
シエチレン鎖の重量比が50／50〜５／95であり、
かつ分子量が3000〜100000である化合物からなる
ことを特徴とする水難溶性もしくは水不溶性の顔
料又は染料粉末の水系分散安定剤を提供するもの
である。本発明の水系分散安定剤を用いることにより、
長期保存後にもハードケーキを生成しない願料又
は染料粉末の分散系を得ることが可能となつた。本発明の分散安定剤は活性水素を３個以上有す
る化合物に通常の方法によりプロピレンオキサイ
ドとエチレンオキサイドを付加することにより容
易に製造することができる。つまり、出発物質で
ある活性水素を有する化合物を触媒量のアルカリ
又は酸の存在下に、温度80〜200℃、圧力１〜
5atmでプロピレンオキサイドを付加させたのち、
同条件でエチレンオキサイドを付加させることに
より目的物が得られる。そして、出発物質である
活性水素化合物のモル数及びPO，EOのモル数を
調節することにより、容易に希望する構造式を有
する化合物を得ることが出来るのである。本発明に用いることの出来る活性水素を３個以
上有する化合物はヒドロキシル基、アミノ基、メ
ルカプト基等を有するヒドロキシ化合物、アミノ
化合物、メルカプト化合物等であり、特に好まし
くは活性水素を３個以上有するアミノ化合物及び
ヒドロキシ化合物であつて、そのようなものとし
てエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ト
リエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミ
ン、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペン
タエリスリトール、ソルビトール、シユークロー
ズ、ヒドロキシエチルセルローズを挙げることが
できる。式(1)中のポリオキシプロピレン鎖（PO）とポ
リオキシエチレン鎖（EO）の割合は、重量比で
PO／EO＝50／50〜５／95、好ましくは40／60〜
10／90である。この比が50／50より大きくなると
水への溶解性が低下し性能も劣り、この比が５／
95より小さくなつても性能が低下することから、
オキシプロピレン鎖導入の効果が重要と考えられ
る。式(1)で表わされる本発明の化合物の分子量は
3000〜100000、好ましくは7500〜50000である。
分子量が3000よりも小さい場合粉末の分散効果は
すぐれているが、ハードケーキ生成防止効果がな
くなる。他方、分子量が100000より大きくなると
粉末に対する凝集効果が顕著となり本発明の目的
とする効果が得られない。本発明の分散安定剤の使用にあたつては、分散
剤を全系（粉末＋水）に対し0.01〜7.5重量％の
割合で使用すればよく、好ましくは0.05〜2.5重
量％の割合で添加するのが望ましい。添加量が少
なければ効果が小さく、多すぎても効果が一定で
経済的に不利である。本発明の分散安定剤は無機及び有機のいずれの
顔料又は染料粉末に対しても有効であり、例えば
無機顔料又は染料粉末としては酸化チタン、酸化
鉄、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、クレー、サチン
ホワイト、硫酸バリウム、ホワイトカーボン、紺
青、群青、カーボンブラツク、水酸化アルミニウ
ム等、有機顔料又は染料粉末としては不溶性アゾ
顔料、アゾ系分散染料、アントラキノン系分散染
料、スレン染料、フタロシアニン系顔料、レーキ
顔料、ペリレン顔料、ジオキサジン顔料、キナク
リドン顔料などである。また本発明の分散安定剤はいずれの粒子径の粉
末に対しても効果を示すが、特に0.1〜100ミクロ
ンの粒子径の粉末に対して良好な効果がある。分散系における顔料又は染料粉末の濃度は分散
系が生成されるいずれの濃度でもよく、一般に
0.5〜70重量％が殆どである。本発明の分散安定剤の使用に際して、アトライ
ター、サンドミル、三本ロール、ボールミルなど
のいずれの分散機器を用いてもよく、また、これ
らの機器で粉末又は／および粉末の二次粒子を粉
砕する工程の前に本発明の分散安定剤を加えても
良いし、粉砕した後に加えても良い。本発明の分散安定剤は単独で用いてもよく、他
の水系分散剤たとえばアニオン性及びノニオン性
界面活性剤であるアクリル酸ナトリウムのホモポ
リマー、オレフイン−マレイン酸ナトリウムのコ
ポリマー、縮合リン酸塩、ポリオキシエチレンオ
レイルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン
モノオレート等と併用するとより優れた効果を示
す。以下に本発明を実施例により具体的に示すが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。実施例１固体（微粉末）として酸化チタン（Ｒ−820：
石原産業製）及びアゾ系分散染料（原末）＊を用
い、各種分散安定剤につき下記の試験を行い表１
の結果を得た。所定量の分散安定剤を含む水溶液20ml中に粉末
（ペースト状のものは固体分として）25ｇ加え、
軽くスパーテルで撹拌した後、さらに分散安定剤
水溶液を適量加え固体分10重量％の分散液を得
る。この分散液をサンドミル（五十嵐製作所製）
で５時間粉砕した後、50mlの目盛付乳化試験管に
入れ、25℃の恒温度に静置し24時間後の分散状
態、20日後及び90日後の沈澱物の硬さと再分散性
の容易さを評価する。尚、分散剤は全系に対し１
重量％であつた。＊分散剤を含まない原末であつて、下記の構造
式を有する染料である。＊＊ 24時間後の分散系では、まだハードケーキ
が生成されていないので、乳化試験管中で固体
微粒子が沈降せずに分散しているか否かにより
評価した。〇：沈降していない。 △：僅かに沈降している。 ×：50％程度沈降している。 ××：完全に沈降している。 20日および90日静置後の分散安定性の評価は乳
化試験管の底に沈降した沈澱物の硬さと再分散性
の容易さを定性的に行つた。〇：水を撹拌すると分散する。 △：柔かくスパーテルで容易に崩れる。 ×：硬い。 ××：非常に硬い。

【表】

【表】活性水素化合物がラウリルアミンのような活性
水素が少い化合物を出発物質とする分散安定剤
は、他の活性水素を３個以上有する化合物を出発
物質とする分散安定剤より性能的にやや劣つてい
る。実施例２活性水素化合物としてグリセリンを用い、ポリ
オキシプロピレン鎖とポリオキシエチレン鎖の比
及び分子量を変え、実施例１と同様の試験を行い
表２の結果を得た。

【表】実施例３水系分散安定剤の濃度を変え、実施例１と同様
の試験を行い表３の結果を得た。

【表】実施例４各種分散剤について、固体粉末として下記のも
のを用いて実施例１と同様の試験を行い表４の結
果を得た。尚、使用した分散剤はPO／EO＝30／
70、分子量20000のものであり、分散安定剤濃度
は１重量％である。酸化鉄：戸田カラー130R（戸田工業製）炭酸カルシウム：ホワイトンＰ−10（白石工業
製）フタロシアニンブルー：ペースト品（三菱化成
製）ベンジジンイエロー：ペースト品（三菱化成
製）カーボンブラツク：フアーネスブラツクMA−
100（三菱化成製）アントラキノン系分散染料：原末

【表】実施例５本発明の分散安定剤（活性水素化合物がグリセ
リンで、PO／EO＝25／75、分子量＝20000であ
る）と従来の分散剤との混合系につき、実施例１
と同様の試験を行い表５の結果を得た。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１次の一般式(1) Ａ〔（C₃H₆O）_y（C₂H₄O）_zＨ〕_x (1) （式(1)中、ｘは３以上の整数であり、ｙ、ｚは
１以上の整数であり、Ａはｘ価の活性水素化合物
から活性水素を除いた残基である。）で表され、
ポリオキシプロピレン鎖とポリオキシエチレン鎖
の重量比が50／50〜５／95であり、かつ分子量が
3000〜100000である化合物からなることを特徴と
する水難溶性もしくは水不溶性の顔料又は染料粉
末の水系分散安定剤。２活性水素化合物が活性水素を３個以上有する
アミノ化合物又はヒドロキシ化合物である特許請
求の範囲第１項記載の水難溶性もしくは水不溶性
の顔料又は染料粉末の水系分散安定剤。３活性水素化合物がエチレンジアミン、ジエチ
レントリアミン、トリエチレンテトラミン：テト
ラエチレンペンタミン、グリセリン、トリメチロ
ールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビト
ール、シユークローズまたはヒドロキシエチルセ
ルローズである特許請求の範囲第２項記載の水難
溶性もしくは水不溶性の顔料又は染料粉末の水系
分散安定剤。