KR20060094589A - Aqueous pigment composition - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수분산 안료조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수분산 폴리우레탄과 상용성이 좋은 수분산 안료 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 수분산 안료 조성물은 수분산이 용이한 분산제와 함께, 수분산 폴리우레탄과의 상용성을 높이기 위해서 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 수분산 안료조성물은 수분산 폴리우레탄과의 상용성이 높을 뿐만 아니라, 용매의 증발에 따른 환경오염문제를 해결할 수 있다.The present invention relates to a water-disperse pigment composition, and more particularly to a water-dispersible pigment composition compatible with water-dispersed polyurethane. The water-dispersion pigment composition of the present invention is characterized in that it contains polyethylene-polypropylene glycol in order to increase the compatibility with the water-dispersed polyurethane together with the dispersant which is easy to disperse the water. The water-disperse pigment composition according to the present invention not only has high compatibility with the water-dispersed polyurethane, but also solves the environmental pollution problem caused by evaporation of the solvent.

바람직한 안료 분산액은, a) 1종 이상의 유기 또는 무기 안료 5 내지 70 중량% b) 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜 공중합체 1 내지 50 중량%, c) 분산제 2 내지 25중량%, d) 물 5 내지 80중량%, 및 e) 통상의 첨가제 0 내지 20 중량%로 본질적으로 이루어진다. Preferred pigment dispersions are: a) 5 to 70% by weight of one or more organic or inorganic pigments b) 1 to 50% by weight polyethylene-polypropylene glycol copolymer, c) 2 to 25% by weight of dispersant, d) 5 to 80% by weight of water %, And e) 0 to 20% by weight of customary additives.

폴록살렌 Poloxalen

Description

수분산 안료 조성물{AQUEOUS PIGMENT COMPOSITION}Water Disperse Pigment Composition {AQUEOUS PIGMENT COMPOSITION}

본 발명은 수분산 안료 조성물에 관한 것이며, 보다 상세하게는 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜을 포함하는 수분산 폴리우레탄과 상용성이 좋은 수분산 안료 조성물에 관한 것이다. 폴리우레탄은 피혁, 신발등 다양한 분야에서 오랫동안 사용되고 있는 재료이다. 폴리우레탄을 사용함에 있어서, 폴리우레탄을 유기용제에 분산시킨 후, 적용시 유기용제를 제거하는 방법이 인조피혁 제조공정등에 사용되어 왔다. 이러한 사용방식은 유기용제의 증발에 의한 환경문제를 야기할 수 있는 문제를 내포하고 있기 때문에, 이를 해결하기 위한 방안으로 물에 분산된 폴리우레탄, 즉 수분산 폴리우레탄의 개발이 이루어지고 있다. The present invention relates to a water-disperse pigment composition, and more particularly to a water-disperse pigment composition having good compatibility with water-dispersed polyurethane containing polyethylene-polypropylene glycol. Polyurethane is a material that has been used for a long time in various fields such as leather and shoes. In using a polyurethane, a method of dispersing a polyurethane in an organic solvent and then removing the organic solvent in application has been used in artificial leather manufacturing processes and the like. Since such a use method includes a problem that may cause an environmental problem by evaporation of an organic solvent, a polyurethane dispersed in water, that is, a water-dispersed polyurethane has been developed as a solution to solve this problem.

수분산 폴리우레탄의 제조 방법은 당업계에 공지되어 있으며, 일반적인 수분산 폴리우레탄의 제조방법은 점도가 낮고 이온기를 가진 저분자량의 프리폴리머를 물에 분산시킨 후, 쇄연장제를 사용하여 고분자 분산액을 제조하는 방법이며 구체적인 방법은 하기와 같다.Methods of preparing water-dispersed polyurethanes are known in the art, and general methods for preparing water-dispersed polyurethanes include dispersing low molecular weight prepolymers having low viscosity and ionic groups in water, and then using a chain extender to prepare a polymer dispersion. It is a manufacturing method and the specific method is as follows.

폴리올과 촉매를 투입하여 80 ∼ 100 ℃에서 충분히 교반한 후, 이소시아네이트를 투입하여 이소시아네이트의 NCO기가 이론치에 도달할 때까지 반응시키고, 디메틸올 프로피온산과 알콜류를 투입하여 각각 이론값까지 반응시킨 다음, 점도조절을 위해 아세톤이나 메틸에톤케톤 등의 용제를 투입한다. 이때 사용된 이소시아네이트가 지방족 이소시아네이트인 경우, 잔류 NCO기가 존재하는 상태에서 물에 수분산한 후, 아민류의 쇄연장제를 투입하여 3 ∼ 4 시간 정도 반응시킨다. 방향족 이소시아네이트를 사용하는 경우, 수분산 시 물 분자와의 급격한 반응성으로 인해 응집이 일어나거나, 겔화되어 입자 안정성을 잃게 된다. 따라서, 수분산 전에 잔류 NCO기를 디올 또는 디아민의 쇄연장제로서 소진시켜 후, 수분산시킨다. 두 경우 모두, 최종적으로 분산액에 남아있는 용제를 진공회전 증발기로 제거한다.After adding the polyol and the catalyst, the mixture was sufficiently stirred at 80 to 100 ° C., and then the isocyanate was added to react until the NCO group of the isocyanate reached the theoretical value. For adjustment, a solvent such as acetone or methyl ethtone ketone is added. When the isocyanate used at this time is aliphatic isocyanate, it is made to disperse | distribute to water in the state which residual NCO group exists, and then, it adds a chain extender of amines, and makes it react for about 3 to 4 hours. In the case of the use of aromatic isocyanates, agglomeration occurs due to the rapid reactivity with water molecules during water dispersion, or gelation results in loss of particle stability. Therefore, the residual NCO group is consumed as a chain extender of diol or diamine before water dispersion, and thereafter, it is water dispersed. In both cases, the solvent remaining in the dispersion is finally removed with a vacuum rotary evaporator.

지방족 이소시아네이트의 경우, 저분자량의 폴리우레탄 전중합체를 수분산 후 쇄연장함으로써 고분자량의 폴리우레탄 수지를 합성할 수 있다. 따라서, 별도의 경화제 없이도 비교적 우수한 물성을 얻을 수 있으며, 방향족 이소시아네이트의 경우, 물과의 부반응을 막기 위해 수분산하기 전에 벌크상에서 쇄연장이 필요하다.In the case of aliphatic isocyanate, a high molecular weight polyurethane resin can be synthesized by water-dispersing the low molecular weight polyurethane prepolymer after water dispersion. Therefore, relatively excellent physical properties can be obtained without a separate curing agent, and in the case of aromatic isocyanates, chain extension is required on the bulk before water dispersion to prevent side reactions with water.

한편 수분산 안료에 대한 개발이 계속되고 있으며, 분산제로서 음이온성 및/또는 비이온성 보조제를 포함하는 다수의 안료 분산액이 다양한 용도를 위해 공지되어 있다.On the other hand, development for water-disperse pigments continues, and a number of pigment dispersions containing anionic and / or nonionic adjuvants as dispersants are known for a variety of applications.

일반적으로, 이들 보조제는 알킬아릴 화합물, 그의 알콕실화 생성물 및/또는 그의 설폰화 생성물이다. 그러나, 수성 시스템중에 고체를 분산시키기에 적합한 이들 분산제는, 유일한 액체 매질로서의 물의 존재하에서 최종 제제가 목적하는 모든 특성을 충족하는 방식으로 안료를 마무리 처리할 수가 없다. 예를 들면, 분산 작업 도중 및 그 후에 응집 현상 및 침강이 일어날 수 있고, 이는 적용 매질의 점성 변 화, 음영의 변화, 색 강도, 차폐력, 광택, 균질성 및 밝기의 손실, 및 또한 불량한 재생가능한 음영, 착색 물질이 페인트를 포함하는 경우에 진행되는 경향을 초래한다. 또한, 부분적 및 전체적 건조(drying-up)에 대한 저항성에 상당한 손실을 미칠 수 있다. 따라서, 통상의 안료 제제는 어롱사이드(alongside) 분산제, 습윤제, 증점제, 보존제, 점도 안정화제, 충전제 및 보유제(retention agent)(이의 목적은 제품이 사용전에 완전히 또는 부분적으로 건조되지 않게 만드는 것이다)를 포함한다. 이 목적을 위해 일반적으로 에틸렌 글리콜 또는 프로필렌 글리콜이 사용되어 왔다. 그러나, 환경 보호의 이유에서, 휘발성 글리콜(예: 프로판디올, 1,2-모노에틸렌 글리콜 또는 디에틸렌 글리콜)의 사용이 배제되었다.In general, these adjuvants are alkylaryl compounds, their alkoxylation products and / or their sulfonation products. However, these dispersants suitable for dispersing solids in an aqueous system are unable to finish the pigment in such a way that the final formulation meets all desired properties in the presence of water as the only liquid medium. For example, flocculation and settling may occur during and after the dispersing operation, which leads to viscous changes in the application medium, changes in shading, loss of color intensity, shielding, gloss, homogeneity and brightness, and also poor reproducibility. It results in a tendency to proceed when the shading, coloring material comprises paint. In addition, there can be a significant loss in resistance to partial and total drying-up. Thus, conventional pigment formulations include alongside dispersants, wetting agents, thickeners, preservatives, viscosity stabilizers, fillers and retention agents (the purpose of which is to prevent the product from drying completely or partially before use). It includes. Ethylene glycol or propylene glycol has generally been used for this purpose. However, for reasons of environmental protection, the use of volatile glycols such as propanediol, 1,2-monoethylene glycol or diethylene glycol has been ruled out.

휘발성인 에틸렌 글리콜 또는 프로필렌 글리콜에 대한 대안으로서, EP 0 735 109 호에서는 폴리에테르폴리올을 사용하고 있으며, 공개특허 10-2004-0018449 에서는 α-메틸-ω-하이드록시-폴리에틸렌 글리콜 에테르 보유제를 사용하고 있다. As an alternative to volatile ethylene glycol or propylene glycol, polyetherpolyols are used in EP 0 735 109 and α-methyl-ω-hydroxy-polyethylene glycol ether retaining agents are used in Publication 10-2004-0018449. Doing.

이러한 수분산 안료 분산시스템에 대한 개발에도 불구하고, 보다 안정적이며, 또한 수분산 폴리우레탄에 적합한 수분산 안료시스템에 관한 요구들이 계속되고 있다. Despite the development of such disperse pigment dispersion systems, there is a continuing need for disperse pigment systems which are more stable and suitable for disperse polyurethanes.

본 발명의 목적은 신규한 수분산 안료 조성물을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a novel water disperse pigment composition.

본 발명의 다른 목적은 폴리우레탄과 상용성이 좋은 신규한 수분산된 안료 조성물을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a novel water disperse pigment composition which is compatible with polyurethane.

본 발명의 다른 목적은 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜을 포함하는 수분산 된 안료 조성물을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a dispersed pigment composition comprising polyethylene-polypropylene glycol.

본 발명의 또 다른 목적은 수분산된 안료 조성물을 이용하여 착색된 수분산 폴리우레탄을 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a colored, water-dispersed polyurethane using a water-disperse pigment composition.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수분산된 안료 조성물은 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜을 포함하는 것으로 밝혀졌다. It has been found that the water-disperse pigment composition of the present invention for achieving the above object comprises polyethylene-polypropylene glycol.

본 발명은, a) 1종 이상의 유기 또는 무기 안료 또는 이들의 조합물, b) 평균 분자량이 1000 - 15,000 인 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜, c) 수성 안료 분산액을 제조하기 위한 분산제, d) 요구된다면 추가의 통상적인 첨가제, e) 나머지 물로 본질적으로 이루어진 안료 분산액을 제공한다.The invention further comprises a) one or more organic or inorganic pigments or combinations thereof, b) polyethylene-polypropylene glycols having an average molecular weight of 1000-15,000, c) dispersants for preparing aqueous pigment dispersions, d) if desired. Conventional additives, e) providing a pigment dispersion consisting essentially of the remaining water.

바람직한 안료 분산액은, a) 1종 이상의 유기 또는 무기 안료 5 내지 70 중량% b) 폴록살렌 1 내지 50 중량%, c) 분산제 2 내지 25중량%, d) 통상의 첨가제 0 내지 20 중량% 및 e) 물 5 내지 80중량%로 본질적으로 이루어진다.Preferred pigment dispersions are a) 5 to 70% by weight of one or more organic or inorganic pigments b) 1 to 50% by weight of poloxylene, c) 2 to 25% by weight of dispersant, d) 0 to 20% by weight of conventional additives and e ) Essentially consists of 5 to 80% by weight of water.

본 발명의 목적을 위한 안료는 폴리우레탄에 사용되어온 통상의 유기 안료 또는 무기안료를 사용할 수 있으며, 본 발명의 분산제에 의해서 물에 분산될 수 있는한 특별한 제한은 없다. Pigments for the purposes of the present invention can be used conventional organic pigments or inorganic pigments that have been used in polyurethane, there is no particular limitation as long as it can be dispersed in water by the dispersant of the present invention.

발명의 바람직한 실시예에서, 상기 유기 안료의 예로는 모노아조 안료, 디스아조 안료, 레이키드(laked) 아조 안료, 트리페닐메탄 안료, 티오인디고 안료, 티아진인디고 안료, 페릴렌 안료, 페리논 안료, 안탄트론 안료, 디케토피롤로피롤 안료, 디옥사진 안료, 퀴나크리돈 안료, 프탈로시아닌 안료, 이소인돌리논 안료, 이소인돌린 안료, 벤즈이미다졸론 안료, 나프톨안료 및 퀴노프탈론 안료가 있으며, 추가로 퍼니스 블랙(furnace black) 또는 가스 블랙(gas black) 그룹으로부터의 산 내지 알칼리성 카본블랙이 포함된다. In a preferred embodiment of the invention, examples of the organic pigments include monoazo pigments, disazo pigments, laced azo pigments, triphenylmethane pigments, thioindigo pigments, thiazineindigo pigments, perylene pigments, perinone pigments. , Anthrone pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, dioxazine pigments, quinacridone pigments, phthalocyanine pigments, isoindolinone pigments, isoindolin pigments, benzimidazolone pigments, naphthol pigments and quinophthalone pigments, Further included are acid to alkaline carbon blacks from furnace black or gas black groups.

적합한 무기 안료의 예로는 이산화티탄, 황화아연, 산화철, 산화크롬, 울트라마린(ultramarine), 니켈 또는 크롬 안티모니 이산화티탄, 산화코발트 및 비스무쓰 바나데이트가 있다. 또한, 미분 광석, 광물, 드물게는 가용성 또는 불용성염, 왁스 또는 중합체 입자, 곡물 보호 제품 및 살충제, 광학 증백제 및 염료를 고체로서 포함하는 분산액이 언급될 수 있다.Examples of suitable inorganic pigments are titanium dioxide, zinc sulfide, iron oxide, chromium oxide, ultramarine, nickel or chromium antimony titanium dioxide, cobalt oxide and bismuth vanadate. Further mention may be made of fine ores, minerals, rarely soluble or insoluble salts, wax or polymer particles, grain protective products and dispersions comprising pesticides, optical brighteners and dyes as solids.

본 발명에 있어서, 상기 유기 또는 무기안료는 1종 이상의 유기 또는 무기 안료 또는 이들의 조합물로 사용될 수 있으며, 상기 안료 분산액에 있어서, 5 에서 70 중량 %, 바람직하게는 10 - 60 중량 % 를 사용할 수 있다. In the present invention, the organic or inorganic pigment may be used as one or more organic or inorganic pigments or combinations thereof, and in the pigment dispersion, 5 to 70% by weight, preferably 10 to 60% by weight may be used. Can be.

본 발명에 있어서, 상기 분산제는 안료를 분산시키기 위해서 사용된다. 분산제는 이론적으로 제한되지는 않지만, 통상적으로 한 분자 내에 친수성 부분과 소수성 부분을 모두 보유하고 있어서, 친수성 부분은 분산매로 사용되는 물과 접촉하고 소수성 부분은 안료의 표면과 접촉함으로써 안료의 분산안정성을 유지하게 된다. In the present invention, the dispersant is used to disperse the pigment. Although the dispersant is not theoretically limited, it usually has both a hydrophilic portion and a hydrophobic portion in one molecule, so that the hydrophilic portion is in contact with water used as a dispersion medium and the hydrophobic portion is in contact with the surface of the pigment, thereby improving the dispersion stability of the pigment. Will be maintained.

본 발명에서 적합한 분산제는 음이온성, 양이온성 및 비이온성 표면-활성 화합물을 포함한다. 하나 이상의 중간쇄 또는 장쇄 탄화수소 쇄를 갖는 분산액이 특히 잘 정립되어 있다. 다양한 화합물중에서, 상기 관점에서 선택된 것들만이 나열되지만, 본 발명의 화합물을 이들 예에 적용하는 것에 제한되지는 않는다. 예는 알킬 설페인트, 알킬설포네이트, 알킬 포스페인트 및 알킬벤젠설포네이트, 예컨대 라 우릴 설페인트, 스테아릴 설페인트, 도데실설포네이트, 옥타데실설페인트, 도데실설포네이트, 지방산과 타우린 또는 하이드록시에탄설폰산의 축합 생성물, 알킬페놀의 알콕실화 생성물, 피마자유 로진 에스테르, 지방 알콜, 지방 아민, 지방산, 및 지방산 아미드, 노닐페놀과 비교적 단쇄의 치환된 알킬페놀의 반응 생성물 및 추가로 이들의 중합체 유도체, 예컨대 포름알데히드 축합 생성물, 및 또한 중합체 화합물, 예컨대 폴리아크릴레이트 및 이들의 알콕실레이트이다.Dispersants suitable in the present invention include anionic, cationic and nonionic surface-active compounds. Dispersions with one or more medium or long chain hydrocarbon chains are particularly well established. Among the various compounds, only those selected from the above viewpoints are listed, but not limited to the application of the compounds of the present invention to these examples. Examples are alkyl sulfates, alkylsulfonates, alkyl posuccinates and alkylbenzenesulfonates, such as lauryl sulphate, stearyl sulphate, dodecylsulfonate, octadecyl sulphate, dodecylsulfonate, fatty acids and taurine or hydride. Condensation products of oxyethanesulfonic acid, alkoxylation products of alkylphenols, castor oil rosin esters, fatty alcohols, fatty amines, fatty acids, and reaction products of fatty acid amides, nonylphenols and relatively short-chain substituted alkylphenols, and additionally Polymeric derivatives such as formaldehyde condensation products, and also polymeric compounds such as polyacrylates and alkoxylates thereof.

발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 분산제들은 상업적으로 구입할 수 있으며, 바람직한 분산제는 안료와 친화성이 있으며, 수분산용으로 개발된 제품들이 바람직하다. In one preferred embodiment of the invention, the dispersants are commercially available, the preferred dispersants being compatible with pigments, and products developed for water dispersion are preferred.

본 발명의 분산제는 2 에서 25 중량 %, 바람직하게는 3 에서 15 중량 % 를 사용하는 것이 바람직하다. 분산제의 배합비율이 지나치게 적으면, 목적으로 하는 분산제의 효과가 충분히 얻어지기 어렵게 된다. 또한, 분산제의 배합비율이 지나치게 많으면, 많이 사용한 만큼의 효과를 얻을 수 없고, 반대로 그 결과 얻어진 안료조성물을 사용한 수분산 폴리우레탄의 제물성의 저하를 가져오고, 그 위에, 분산제 자체가 가지는 색에 따라, 분산된 안료의 색상이 크게 변화하여 버린다.It is preferable to use 2 to 25% by weight, preferably 3 to 15% by weight of the dispersant of the present invention. If the blending ratio of the dispersant is too small, the effect of the desired dispersant becomes difficult to be obtained sufficiently. On the other hand, if the blending ratio of the dispersant is too large, the effect as much as it is used cannot be obtained. On the contrary, the physical properties of the water-dispersed polyurethane using the resultant pigment composition are lowered and the color of the dispersant itself is increased. As a result, the color of the dispersed pigment is greatly changed.

본 발명에 있어서, 상기 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜은 안료의 분산성, 저장안정성을 높이고, 또한 수분산 폴리우레탄과의 상용성을 향상시키기 위해서 사용되는 비이온성 계면활성제의 일종이며, 통상 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드를 공중합시켜 제조되는 블럭코폴리머이며, 폴리프로필렌글리콜 에틸렌 산화중합체이다.  In the present invention, the polyethylene-polypropylene glycol is a kind of nonionic surfactant used for improving the dispersibility and storage stability of the pigment and improving the compatibility with the water-dispersed polyurethane, usually ethylene oxide and propylene It is a block copolymer prepared by copolymerizing an oxide and is a polypropylene glycol ethylene oxide polymer.

본 발명에 있어서, 상기 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜의 평균 분자량은 약 1000 - 15,000 이 바람직하며, 1200 에서 10,000 정도가 더욱 바람직하며, 1500 에서 5000 정도가 가장 바람직하다. 분자량이 상기 범위를 벗어날 경우, 분산액의 안정성이 낮아져, 장기 보관시 층분리나, 안료의 침강이 발생할 수 있게 된다. In the present invention, the average molecular weight of the polyethylene-polypropylene glycol is preferably about 1000-15,000, more preferably about 1200 to 10,000, and most preferably about 1500 to 5000. If the molecular weight is out of the above range, the stability of the dispersion is lowered, it is possible to cause layer separation or pigment settling during long-term storage.

발명의 일 실시예에서, 상기 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜은 공지된 방식에 따라 제조하거나, 또는 상업적으로 구입할 수 있으며, 바람직한 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜은 폴록살렌(POLOXALENE)이다. In one embodiment of the invention, the polyethylene-polypropylene glycol can be prepared according to a known manner or can be purchased commercially, and the preferred polyethylene-polypropylene glycol is POLOXALENE.

본 발명에 있어서, 상기 폴록에틸렌-폴리프로필렌 글리콜은 바람직하게는 1 - 50 중량 %를 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1.5 에서 - 30 중량 % 이며, 가장 바람직하게는 2 에서 25 중량% 이다.In the present invention, the poloethylene-polypropylene glycol is preferably used 1 to 50% by weight, more preferably 1.5 to-30% by weight, most preferably 2 to 25% by weight. .

본 발명에 있어서, 적합한 통상의 첨가제는 항침강제(antisettling agent), 습윤제, 보존제, 점도 안정화제, 및 레올로지에 영향을 미치는 첨가제를 포함한다.In the present invention, suitable conventional additives include antisettling agents, wetting agents, preservatives, viscosity stabilizers, and additives that affect the rheology.

또한, 본 발명은, 물 및 추가로 분산제와 폴록살렌의 존재하에 통상의 방식으로 분말, 과립 또는 수성 프레스케이크(presscake) 형태의 안료 성분(a)을 분산시킨 후, 적절하다면 물(d) 및/또는 첨가제 성분(e)중에서 혼합하고, 생성된 수성 안료 분산액을 목적하는 농도로 물을 사용하여 조정하는 것을 포함하는, 본 발명의 안료 분산액의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention disperses the pigment component (a) in powder, granule or aqueous presscake form in a conventional manner in the presence of water and additionally a dispersant and poloxylene, and, if appropriate, water (d) and And / or mixing in the additive component (e) and adjusting the resulting aqueous pigment dispersion to the desired concentration with water to provide a process for the preparation of the pigment dispersion of the invention.

상기 첨가제는 필요에 따라 0 - 20 중량 % 로 사용할 수 있으며, 첨가제의 특성을 나타내기 위해서 0.1 에서 20 중량 % 를 사용하는 것이 바람직하다. The additive may be used in an amount of 0 to 20% by weight if necessary, and in order to exhibit the properties of the additive, it is preferable to use 0.1 to 20% by weight.

발명의 바람직한 실시예에서, 본 발명의 안료분산액을 제조하기 위해서는 우 선 호모지나이저(homogenizer)를 이용하여 500~700rpm, 바람직하게는 600rpm의 속도로 10~30분간 상술한 각 성분들을 혼합하는 예비혼합(premixing) 단계를 거치는 것이 바람직하다. 이때 사용되는 호모지나이저는 본 발명의 목적을 저해하지 않는 한 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 초음파 호모나이저 또는 초고압 호모나이저를 사용할 수 있다.In a preferred embodiment of the invention, in order to prepare the pigment dispersion of the present invention, a preliminary mixture of the above-mentioned components for 10 to 30 minutes at a speed of 500 to 700 rpm, preferably 600 rpm using a homogenizer. It is preferred to go through a premixing step. The homogenizer used at this time is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, for example, an ultrasonic homogenizer or an ultrahigh pressure homogenizer may be used.

상기 예비혼합물은 이어서 쉐이커를 사용하여 분산되는데, 이때 지르 코늄 비드 또는 유리 비드를 첨가하는 것이 분산에 도움이 된다. 쉐이커에 의한 분산이 완료된 1차 분산액은 선택적으로 볼밀(ball mill) 또는 다이노 밀(dyno mill)로 한 차례 더 분산된다. 본 발명에 따르면, 분산입자 사이즈를 최소화하고 장기 분산안정성을 확보하는데 있어서 중요한 것은 예비혼합-쉐이커-볼밀 또는 다이노밀러로 이어지는 분산 순서이며, 최적의 분산속도와 분산시간은 얻고자 하는 분산입자의 크기에 따라 당업자에 의해서 적절히 결정될 수 있다. The premix is then dispersed using a shaker, in which zirconium beads or glass beads are added to aid in the dispersion. The primary dispersion, which has been dispersed by the shaker, is optionally dispersed once more in a ball mill or dyno mill. According to the present invention, in order to minimize the size of the dispersed particles and to ensure long-term dispersion stability, it is the dispersion sequence leading to the premix-shaker-ball mill or dyno miller, and the optimum dispersion speed and the dispersion time are the size of the dispersed particles to be obtained. Can be appropriately determined by those skilled in the art.

본 발명에 따른 수분산 안료 조성물은 수분산 폴리우레탄의 종류에 따라서 적절한 분산제를 선택하여 사용할 수 있다. The water dispersible pigment composition according to the present invention may be used by selecting an appropriate dispersant according to the type of water dispersible polyurethane.

발명의 일 실시예에 있어서, 인조피혁을 제조하기 위한 기질을 함침액에 투입하여 함침할 시에 상기 함침액에는 무기염으로 함침액에 대한 무게조성비로 약 0.001∼10%의 규불화나트륨(Na 2 SiF6 ) 또는 규불화칼륨(K2 SiF6 )을 사용하며, 상기 함침액에 안정성을 부여하기 위하여 안정제로서 함침액에 대한 무게조성비로 약 3∼70%의 에틸알콜을 투입한 함침액을 사용하는 것을 특징으로 하는 미세 다공층 인조 피혁용 수분산 폴리우레탄에 사용되는 수분산 안료 조성물은 Disperbyk- 190, BYK-Gardner GmbH, 독일제품을 사용하는 것이 특히 바람직하다. In one embodiment of the invention, when impregnating the substrate for manufacturing artificial leather into the impregnation solution, the impregnation solution is about 0.001 to 10% sodium silicate (Na 2 SiF6) or potassium silicate (K2 SiF6), and in order to impart stability to the impregnating solution, an impregnation solution containing about 3 to 70% of ethyl alcohol as a weight composition ratio to the impregnation solution is used. It is particularly preferable to use Disperbyk-190, BYK-Gardner GmbH, Germany, as the water-disperse pigment composition used for the water-dispersed polyurethane for the microporous layer artificial leather.

본 발명에 따른 수분산 안료와 수분산 폴리우레탄은 통상의 혼합공정을 이용하여 혼합하여 사용할 수 있으며, 특별한 제한은 없다. The water-disperse pigment and the water-dispersed polyurethane according to the present invention can be used by mixing using a conventional mixing process, there is no particular limitation.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but these examples are for illustrative purposes only and should not be construed as limiting the present invention.

실시예Example

수분산 안료 조성물의 제조Preparation of Water Disperse Pigment Composition

실시예 1Example 1

카본 블랙(FW-18:B, Degussa사, 미국) 25 중량%, 분산제(SYNTHRORPON OM WB, PROTEX-INTERNATIONAL, 프랑스) 12 중량%, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜(평균 분자량 2,500) 13 중량 %, 소포제(BYK-019:BYK-024 = 3:2 혼합물) 0.1 중량%, 및 증점제 0.5 중량% 를 나머지 초순수에 첨가한 후, 호모지나이저(D-51580 Reichshof, VMA-G ETZMANN GMBH, 독일)를 사용하여 600rpm/min의 속도로 30분간 예비믹싱(pre-mixing)을 수행하여 안료 응집체를 충분히 예비분산시켰다. 이어서, 상기 예비혼합물에 지르코늄 비드를 첨가하고 페인트 쉐이커(대천산업(주), 한국)를 사용하여 입력 전원(input power) AC 220V, 60Hz의 조건으로 30분간 분산시켰다. 상기 분산액 중의 안료입자의 분산상태를 육안으로 관찰한 결과 매우 균질한 것으로 확인되었다. 25 weight% carbon black (FW-18: B, Degussa, USA), 12 weight% dispersant (SYNTHRO R PON OM WB, PROTEX-INTERNATIONAL, France), 13 weight% polyethylene-polypropylene glycol (average molecular weight 2,500), A homogenizer (D-51580 Reichshof, VMA-G ETZMANN GMBH, Germany) was added after adding 0.1% by weight of an antifoaming agent (BYK-019: BYK-024 = 3: 2 mixture) and 0.5% by weight of thickener to the remaining ultrapure water. 30 minutes of pre-mixing was carried out at a speed of 600 rpm / min to sufficiently disperse the pigment aggregates. Subsequently, zirconium beads were added to the premix and dispersed for 30 minutes under conditions of input power AC 220V, 60 Hz using a paint shaker (Daecheon Industry Co., Ltd.). The visual observation of the dispersion state of the pigment particles in the dispersion was found to be very homogeneous.

실시예 2Example 2

청색 안료 분말(fastblue 15:3, Sun Chemical사, Japan) 20 중량%, 분산제 (SYNTHRORPON OM WB, PROTEX-INTERNATIONAL, 프랑스) 10 중량%, 폴록살렌 20 중량 %, 소포제(BYK-019:BYK-024 = 3:2 혼합물)0.2 중량 %, 및 증점제 5 중량% 를 나머지 초순수에 첨가한 후, 호모지나이저(D-51580 Reichshof, VMA-G ETZMANN GMBH, 독일)를 사용하여 600rpm/min의 속도로 30분간 예비믹싱(pre-mixing)을 수행하여 안료 응집체를 충분히 예비분산시켰다. 이어서, 상기 예비혼합물에 지르코늄 비드를 첨가하고 페인트 쉐이커(대천산업(주), 한국)를 사용하여 입력 전원(input power) AC 220V, 60Hz의 조건으로 30분간 분산시켰다. 상기 분산액 중의 안료입자의 분산상태를 육안으로 관찰한 결과 매우 균질한 것으로 확인되었다. Blue pigment powder (fastblue 15: 3, Sun Chemical, Japan) 20% by weight, dispersant (SYNTHRO R PON OM WB, PROTEX-INTERNATIONAL, France) 10% by weight, 20% by weight of poloxylene, defoamer (BYK-019: BYK -024 = 3: 2 mixture) 0.2% by weight, and 5% by weight of thickener to the remaining ultrapure water, followed by a rate of 600 rpm / min using a homogenizer (D-51580 Reichshof, VMA-G ETZMANN GMBH, Germany) The pigment aggregate was sufficiently predispersed by 30 minutes of pre-mixing. Subsequently, zirconium beads were added to the premix and dispersed for 30 minutes under conditions of input power AC 220V, 60 Hz using a paint shaker (Daecheon Industry Co., Ltd.). The visual observation of the dispersion state of the pigment particles in the dispersion was found to be very homogeneous.

실시예 3Example 3

적색 안료 분말(C.I.PIGMENT RED-122, Clarient사, Japan) 20 중량%, 분산제(PROXRA300 PROTEX-INTERNATIONAL, 프랑스) 10 중량%, 폴록살렌 20 중량 %, 소포제(BYK-019:BYK-024 = 3:2 혼합물) 0.5 중량 %, 및 증점제 2 중량 % 를 나머지 초순수에 첨가한 후, 호모지나이저(D-51580 Reichshof, VMA-G ETZMANN GMBH, 독일)를 사용하여 600rpm/min의 속도로 30분간 예비믹싱(pre-mixing)을 수행하여 안료 응집체를 충분히 예비분산시켰다. 이어서, 상기 예비혼합물에 지르코늄 비드를 첨가하고 페인트 쉐이커(대천산업(주), 한국)를 사용하여 입력 전원(input power) AC 220V, 60Hz의 조건으로 30분간 분산시켰다. 상기 분산액 중의 안료입자의 분산상태 를 육안으로 관찰한 결과 매우 균질한 것으로 확인되었다. 20% by weight of red pigment powder (CIPIGMENT RED-122, Clarient, Japan), 10% by weight of dispersant (PROX R A300 PROTEX-INTERNATIONAL, France), 20% by weight of poloxylene, antifoaming agent (BYK-019: BYK-024 = 3 : 2 mixture) 0.5% by weight, and 2% by weight of thickener, are added to the remaining ultrapure water, followed by preparation for 30 minutes at a rate of 600 rpm / min using a homogenizer (D-51580 Reichshof, VMA-G ETZMANN GMBH, Germany). Mixing was performed to sufficiently predisperse the pigment aggregates. Subsequently, zirconium beads were added to the premix and dispersed for 30 minutes under conditions of input power AC 220V, 60 Hz using a paint shaker (Daecheon Industry Co., Ltd.). The visual observation of the dispersion state of the pigment particles in the dispersion was found to be very homogeneous.

실시예 4Example 4

Red HF2b01(pigment) 8 중량%, P.V Violet 19(Pigment) 1중량 % 분산제(DISPERBYK 190, 독일) 4 중량%, 폴록살렌 2 중량 %, 소포제(BYK-019:BYK-024 = 3:2 혼합물) 0.1 중량 %, 및 증점제 6 중량 %를 나머지 초순수에 첨가한 후, 호모지나이저(D-51580 Reichshof, VMA-G ETZMANN GMBH, 독일)를 사용하여 600rpm/min의 속도로 30분간 예비믹싱(pre-mixing)을 수행하여 안료 응집체를 충분히 예비분산시켰다. 이어서, 상기 예비혼합물에 지르코늄 비드를 첨가하고 페인트 쉐이커(대천산업(주), 한국)를 사용하여 입력 전원(input power) AC 220V, 60Hz의 조건으로 30분간 분산시켰다. 상기 분산액 중의 안료입자의 분산상태를 육안으로 관찰한 결과 매우 균질한 것으로 확인되었다. Red HF2b01 (pigment) 8% by weight, PV Violet 19 (Pigment) 1% by weight Dispersant (DISPERBYK 190, Germany) 4% by weight, Poloxalene 2% by weight, Defoamer (BYK-019: BYK-024 = 3: 2 mixture) 0.1 weight%, and 6 weight% thickener were added to the remaining ultrapure water and then premixed for 30 minutes at a speed of 600 rpm / min using a homogenizer (D-51580 Reichshof, VMA-G ETZMANN GMBH, Germany). mixing was carried out to sufficiently predisperse the pigment aggregates. Subsequently, zirconium beads were added to the premix and dispersed for 30 minutes under conditions of input power AC 220V, 60 Hz using a paint shaker (Daecheon Industry Co., Ltd.). The visual observation of the dispersion state of the pigment particles in the dispersion was found to be very homogeneous.

비교 실시예 1Comparative Example 1

청색 안료 분말(fastblue 15:3, Sun Chemical사, Japan) 20 중량%, 분산제(PROXRA300 PROTEX-INTERNATIONAL, 프랑스) 10 중량%, 소포제(BYK-019:BYK-024 = 3:2 혼합물)0.2 중량 %, 및 증점제 5 중량% 를 나머지 초순수에 첨가한 후, 호모지나이저(D-51580 Reichshof, VMA-G ETZMANN GMBH, 독일)를 사용하여 600rpm/min의 속도로 30분간 예비믹싱(pre-mixing)을 수행하여 안료 응집체를 충분히 예비분산시켰다. 이어서, 상기 예비혼합물에 지르코늄 비드를 첨가하고 페인트 쉐이커(대천산업(주), 한국)를 사용하여 입력 전원(input power) AC 220V, 60Hz의 조건으로 30분 간 분산시켰다. 상기 분산액을 정치시 층분리가 발생하였다. 20% by weight blue pigment powder (fastblue 15: 3, Sun Chemical, Japan), 10% by weight dispersant (PROX R A300 PROTEX-INTERNATIONAL, France), defoamer (BYK-019: BYK-024 = 3: 2 mixture) 0.2 % By weight and 5% by weight of thickener are added to the remaining ultrapure water and then pre-mixed for 30 minutes using a homogenizer (D-51580 Reichshof, VMA-G ETZMANN GMBH, Germany) at a speed of 600 rpm / min. ), The pigment aggregate was sufficiently predispersed. Subsequently, zirconium beads were added to the premix and dispersed for 30 minutes under conditions of input power AC 220V, 60 Hz using a paint shaker (Daecheon Industrial Co., Ltd.). When the dispersion was allowed to stand, layer separation occurred.

수분산 폴리우레탄과 적용 시험Dispersion Polyurethane and Application Test

실시예 6Example 6

수분산 폴리우레탄 70 중량 %와 상기 실시예에 따라서 제조된 수분산 안료 30 중량 % 를 혼합한 후, 이를 이형지에 도포하였다. 상기 이형지에 도포된 수분산 폴리우레탄을 오븐에 넣고 정치시켜, 폴리우레탄을 건조시켰다. 폴리우레탄이 건조된 후, 상층 폴리우레탄을 이형지로부터 분리한 후, 분리된 폴리우레탄의 표면을 관측하였다. 표면의 특성을 하기표에 나타내었다.70% by weight of the water-dispersed polyurethane and 30% by weight of the water-dispersible pigment prepared according to the above example were mixed and then applied to a release paper. The water-dispersed polyurethane coated on the release paper was placed in an oven and allowed to stand to dry the polyurethane. After the polyurethane was dried, the upper polyurethane was separated from the release paper, and then the surface of the separated polyurethane was observed. Surface properties are shown in the table below.

색상별수분산폴리우레탄Dispersed Polyurethane by Color 표면 끈적임Surface stickiness 표면 surface 실시예1Example 1 없음none 깨끗함 Clean 실시예2Example 2 없음none 깨끗함 Clean 실시예3Example 3 없음none 깨끗함 Clean 실시예4Example 4 없음none 깨끗함 Clean 실시예5Example 5 약간 끈적임Slightly sticky 핀홀있음 With pinhole

본 발명에 따라서, 유기 안료시스템과 달리 환경 문제가 개선된 신규한 수분산 안료 시스템이 구현되었다. 상기 수분산 안료 시스템은 폴록살렌을 포함함으로서, 분산성과 저장성이 좋으며, 또한 폴리우레탄과 상용성이 향상된 안료시스템을 제공한다. According to the present invention, a novel water-disperse pigment system has been implemented which, in contrast to the organic pigment system, has improved environmental problems. The water-disperse pigment system includes poloxylene, thereby providing a pigment system having good dispersibility and shelf life and improved compatibility with polyurethane.

Claims (5)

a) 1 종이상의 유기 또는 무기안료 조합물;a) organic or inorganic pigment combinations on one paper; b) 평균분자량이 1,000 에서 15,000 인 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜;b) polyethylene-polypropylene glycol having an average molecular weight of 1,000 to 15,000; c) 수성안료 분산액의 제조에 유용한 분산제;c) dispersants useful for preparing aqueous pigment dispersions; d) 물; 및d) water; And e) 필요한 경우 첨가제로 이루어진 수분산 안료 조성물.e) water-disperse pigment compositions, if necessary, consisting of additives. a) 1종 이상의 유기 또는 무기 안료 5 내지 70 중량%,a) 5 to 70% by weight of one or more organic or inorganic pigments, b) 평균분자량이 1,000 에서 15,000 인 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜 1 내지 50 중량%, b) 1 to 50% by weight polyethylene-polypropylene glycol having an average molecular weight of 1,000 to 15,000, c) 분산제 2 내지 25중량%, c) 2 to 25 weight percent dispersant, d) 물 5 내지 80중량%, 및 d) 5 to 80% by weight of water, and e) 첨가제 0 내지 20 중량%로 이루어진 수분산 안료 조성물.e) A water dispersion pigment composition consisting of 0 to 20% by weight additive. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜이 폴록살렌인 수분산 안료 조성물.The water dispersion pigment composition according to claim 1 or 2, wherein the polyethylene-polypropylene glycol is poloxylene. 수분산 폴리우레탄에 사용하기 위한 제 1 항 또는 제 2 항의 수분산 안료 조성물.The water dispersion pigment composition of claim 1 for use in a water dispersion polyurethane. 제 4 항에 있어서, 상기 수분산 폴리우레탄은 피혁용 수분산 폴리우레탄인 수분산 안료 조성물.The water dispersion pigment composition according to claim 4, wherein the water dispersion polyurethane is a water dispersion polyurethane for leather.
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