TWI614282B - 非水系分散劑及非水系分散體組合物 - Google Patents

非水系分散劑及非水系分散體組合物 Download PDF

Info

Publication number
TWI614282B
TWI614282B TW103100312A TW103100312A TWI614282B TW I614282 B TWI614282 B TW I614282B TW 103100312 A TW103100312 A TW 103100312A TW 103100312 A TW103100312 A TW 103100312A TW I614282 B TWI614282 B TW I614282B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
nonaqueous
dispersion
oxide
aqueous
dispersion composition
Prior art date
Application number
TW103100312A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201428027A (zh
Inventor
小田和裕
松井龍也
Original Assignee
日油股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日油股份有限公司 filed Critical 日油股份有限公司
Publication of TW201428027A publication Critical patent/TW201428027A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI614282B publication Critical patent/TWI614282B/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B67/00Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
    • C09B67/0071Process features in the making of dyestuff preparations; Dehydrating agents; Dispersing agents; Dustfree compositions
    • C09B67/0084Dispersions of dyes
    • C09B67/0085Non common dispersing agents
    • C09B67/009Non common dispersing agents polymeric dispersing agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/02Emulsion paints including aerosols
    • C09D5/024Emulsion paints including aerosols characterised by the additives
    • C09D5/027Dispersing agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

非水系分散劑及非水系分散體組合物
本發明屬於一種非水系分散劑以及含有該非水系分散劑的非水系分散體組合物,該非水系分散劑能夠使有機粉體或無機粉體等分散體分散在非水系溶劑中。進一步詳細地說,本發明關於一種非水系分散劑以及含有該非水系分散劑的非水系分散體組合物,該非水系分散劑能夠使分散體以高濃度分散到非水系溶劑中,同時能夠賦予其優異的再分散性。
將有機粉體或無機粉體等分散體分散到非水系溶劑中的非水系分散體組合物被用於各種產業領域中。作為有機粉體,例如可舉出有機顏料,含有有機顏料的非水系分散體組合物被利用於塗料、印刷油墨、噴墨用油墨、彩色濾光片用抗蝕劑及書寫用具油墨等中。此外,作為無機粉體,例如可舉出陶瓷粉體、金屬粉體,含有陶瓷粉體的非水系分散體組合物被用於層疊陶瓷電容器的電介質層、半導體基板、感測器及液晶顯示元件等電子零件,除此以外,還被用於研磨材料、耐火材料等。此外,含有金屬粉體的非水系分散體組合物被廣泛用作塗料,此外,還被廣泛用作形成電極的電子材料,例如用作導電漿料、導電油墨。
配製非水系分散體組合物時,單獨為有機粉體或無機粉體時 分散性不充分的情況很多,因此以提高非水系分散體組合物的流動性、儲存穩定性為目的,通常使用分散劑。作為分散劑,提出有脂肪酸、脂肪族胺等低分子量分散劑,使環氧丙烷和環氧乙烷與具有1~3個氮原子的胺化合物加成而成的高分子量分散劑(例如參照專利文獻1)等。
近年來,在電子零件用途中,期望提高小型化、低消耗電力化、高效化及高容量化等的產品特性,為了滿足這些要求,尋求使作為原料的陶瓷、金屬粉體等分散體的粒徑微細化,或使非水系分散體組合物中的分散體高濃度化。
但是,伴隨著要求分散體的微細化、高濃度化,現有的分散劑中會出現分散不充分的情況,由於分散體凝聚,產生非水系分散體組合物的增黏、分散體的沉降等問題。在產生這些問題的非水系分散體組合物中,不僅導致生產率、加工特性及處理性降低,還會導致最終產品的品質降低這樣的問題。因此,要求分散劑具有能夠得到含有高濃度分散體、且低黏度的非水系分散體組合物,同時即使分散體沉降也能夠容易地使其再分散的性能。
為了通過使分散體微細化,解決分散體的初始分散性及再分散性降低的問題,專利文獻2中提出有使環氧乙烷和環氧丁烷與聚胺化合物加成而成的高分子量分散劑。但是,該分散劑不能夠充分滿足含有高濃度分散體的非水系分散體組合物的效果。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開昭55-152785號公報
專利文獻2:日本特開平2-68126號公報
本發明的目的是解決上述問題,詳細地說,提供一種非水系分散劑以及含有該非水系分散劑的非水系分散體組合物,該非水系分散劑能夠使有機粉體或無機粉體等分散體以高濃度分散在非水系溶劑中,同時能夠賦予優異的再分散性。
本發明人等為了解決上述問題進行了深入研究,結果發現具有規定分子量和HLB值的特定結構的聚醚類化合物能夠解決上述問題。
即,本發明為非水系分散劑以及含有該非水系分散劑的非水系分散體組合物,所述非水系分散劑由式(1)所示的、分子量為1,000~10,000且通過Griffin法求得的HLB值為1.0~5.0的聚醚類化合物組成。
Figure TWI614282BD00001
其中,A1O為氧亞乙基,a為A1O所示的氧亞乙基(
Figure TWI614282BD00002
Figure TWI614282BD00003
基)的平均加成莫耳數、其為1~10。A2O為氧亞丙基(
Figure TWI614282BD00004
Figure TWI614282BD00005
基),b為A2O所示的氧亞丙基的平均加成莫耳數、其為1~30。a與 b滿足0.05
Figure TWI614282BD00006
a/b
Figure TWI614282BD00007
0.75且5
Figure TWI614282BD00008
a+b
Figure TWI614282BD00009
30的關係。R為氫原子或碳原子數1~4的烴基。n為1~4。
根據本發明,能夠將有機粉體或無機粉體等分散體以高濃度分散在非水系溶劑中,同時能夠賦予其優異的再分散性。
以下,對本發明的非水系分散劑以及非水系分散體組合物的實施方式依次進行說明。
[非水系分散劑]
本發明的非水系分散劑含有下述式(1)所示的聚醚類化合物。另外,以下也將式(1)所示的聚醚類化合物僅稱為「聚醚類化合物」
Figure TWI614282BD00010
上述式(1)中,n為1~4。
聚醚類化合物中的氮原子,相對於分散體起到吸附部位的作 用。n超過4時,通過產生分散劑橫跨並吸附在分散體間的橋聯絮凝,促進分散體的凝聚,初始分散性和再分散性可能會降低。
A1O及A2O為聚氧亞烷基,在吸附到分散體上時,起到空間排斥部位的作用,從而使粉體良好地分散,同時能夠提高在非水系溶劑中的溶解性。
A1O為碳原子數為2的氧亞乙基,A2O為碳原子數為3的氧亞丙基。a表示氧亞乙基的平均加成莫耳數,b表示氧亞丙基的平均加成莫耳數,a為1~10,b為1~30。a和b從初始分散性和再分散性的觀點來看,優選的是a為1~7,b為5~30;進一步優選的是a為1~5,b為5~25。
A1O所示的氧亞乙基的平均加成莫耳數a和A2O所示的氧亞丙基的平均加成莫耳數b具有0.05
Figure TWI614282BD00011
a/b
Figure TWI614282BD00012
0.75且5
Figure TWI614282BD00013
a+b
Figure TWI614282BD00014
30的關係。
a/b表示聚醚類化合物中聚醚鏈的疏油性強的A1O與親油性強的A2O的平衡。a/b小於0.05時,親油性過高,因此在非水系溶劑中聚醚鏈擴張,聚醚鏈變得易交纏,從而初始分散性可能會降低。此外,a/b超過0.75時,疏油性過高,因此在非水系溶劑中的溶解性降低,從而聚醚鏈收縮,空間排斥效果降低,初始分散性可能會降低。從初始分散性的觀點來看,a/b優選為0.1
Figure TWI614282BD00015
a/b
Figure TWI614282BD00016
0.6,進一步優選為0.1
Figure TWI614282BD00017
a/b
Figure TWI614282BD00018
0.5。
a+b表示每1當量與氮原子鍵合的活性氫的聚醚鏈長,滿足5
Figure TWI614282BD00019
a+b
Figure TWI614282BD00020
30。a+b小於5時,難以得到充分的空間排斥效果,並且,超過30時,聚醚鏈變得易交纏,因此初始分散性可能會降低。從初始分散性的觀點來看,a+b優選為5
Figure TWI614282BD00021
a+b
Figure TWI614282BD00022
25,進一步優選為10
Figure TWI614282BD00023
a+b
Figure TWI614282BD00024
25。
R為氫原子或碳原子數為1~4的烴基。作為烴基,可舉出甲 基、乙基、丙基及丁基等飽和烴基,烯丙基及甲基烯丙基等不飽和烴基。優選的是氫原子或碳原子數為1~4的飽和烴基,進一步優選的是氫原子或甲基。R所示的烴基的碳原子數超過4時,製備可能變得困難。
聚醚類化合物中的多個R可以全部為相同的烴基,或者也可以為兩種以上不同的烴基。
聚醚類化合物的分子量為1,000~10,000。分子量小於1,000時,不僅初始分散性可能會降低,還可能得不到充分的再分散性。此外,分子量超過10,000時,初始分散性可能會降低。從初始分散性和再分散性的觀點來看,分子量優選為2,000~9,000,進一步優選為4,000~8,000。
此外,本發明中,所謂分子量為根據胺值計算出的分子量。
聚醚類化合物的通過Griffin法求得的HLB值為1.0~5.0。HLB值小於1.0時,聚醚類化合物的親油性過高,因此通過非水系溶劑中的分子的擴張,分子彼此變得易交纏,初始分散性和再分散性可能會降低。此外,HLB值超過5.0時,聚醚類化合物的親水性過高,因此在非水系溶劑中的溶解性降低,從而分子收縮,初始分散性和再分散性可能會降低。從初始分散性和再分散性的觀點來看,HLB值優選為2.0~5.0,進一步優選為2.5~5.0。
另外,本發明中通過Griffin法求得的HLB值,詳細記載於「表面活性劑入門」(藤本武彥著,三洋化成工業株式會社,2007年發行),可以據該記載求得。
式(1)中的R為氫原子的聚醚類化合物,可以通過使環氧烷與氮原子數2~5的多乙烯多胺加成來制得。
環氧烷的加成反應可以使用催化劑,根據情況也可以不使用催化劑。作為環氧烷的加成反應中使用的催化劑,可舉出鹼性催化劑,例如可以使用鹼金屬、鹼土類金屬的氧化物,鹼金屬、鹼土類金屬的氫氧化物,醇化物,三乙胺等的烷基胺類;三乙醇胺等烷醇胺類。此外,除上述鹼性催化劑外,還可以使用三氟化硼、四氯化錫等路易士酸催化劑。催化劑的用量,相對于加成反應結束後的質量,一般為0.01~5.0質量%。
環氧烷的加成反應,例如可以通過如下方法進行,在氬氣、氮氣等不活潑氣體氣氛下,以50~200℃、0.02~1.0MPa,相對於原料的具有氮原子的化合物,根據需要在催化劑的存在下,邊連續加壓邊添加環氧烷。
式(1)中的R為碳原子數1~4的烴基的聚醚類化合物,可以在環氧烷的加成反應後,根據需要在鹼性催化劑存在下,通過使碳原子數1~4的鹵代烷、鹵代烯等反應,使其烷基醚化或烯基醚化而制得。
作為鹵代烷的例子,可舉出氯甲烷、氯乙烷、氯丙烷、氯丁烷、溴甲烷、溴乙烷、碘甲烷及碘乙烷等;作為鹵代烯的例子,可舉出烯丙基氯、甲基烯丙基氯等。作為此時的鹼性催化劑,可以使用鹼金屬、鹼土類金屬的氧化物,鹼金屬、鹼土類金屬的氫氧化物,醇化物等。
鹵代烷或鹵代烯的加入量,相對於反應的羥基為100~400莫耳%;鹼性催化劑量,相對於反應的羥基為100~500莫耳%。此外,反應溫度一般在60~180℃下進行。
含有聚醚類化合物的本發明的非水系分散劑,可以用有機酸、無機酸中和。作為有機酸,可舉出乙酸、羥基乙酸、草酸、檸檬酸、乳酸及蘋果酸等;作為無機酸,可舉出鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸等,可以 使用選自這些有機酸、無機酸中的一種或兩種以上。本發明的非水系分散劑,在不損害本發明效果的範圍內,可以含有這些有機酸、無機酸。
[非水系分散體組合物]
本發明的非水系分散體組合物含有非水系分散劑、分散體及非水系溶劑。
非水系分散劑的含量,在非水系分散體組合物中為0.05~20質量%。含量小於0.05質量%時,可能得不到充分的初始分散性和再分散性,即使含量超過20重量%,也可能得不到與含量相應的效果。從初始分散性或再分散性的觀點來看,非水系分散劑的含量優選為0.1~15質量%,進一步優選為0.5~10質量%。
作為本發明的非水系分散體組合物中含有的分散體,可舉出有機粉體或無機粉體。
作為有機粉體,例如可舉出偶氮類、重氮類、縮合偶氮類、硫靛類、陰丹酮類、喹吖啶酮類、蒽醌類、苯並咪唑酮類、苝類、酞菁類、蒽素嘧啶(
Figure TWI614282BD00025
)類及二噁嗪類等有機顏料。
作為無機粉體,例如可舉出鐵、鋁、鉻、鎳、鈷、鋅、鎢、銦、錫、鈀、鋯、鈦、銅、銀、金、鉑等金屬粉體,由兩種以上的金屬或金屬與非金屬構成的合金粉體,將金屬粉體或合金粉體複合化的複合粉體,將兩種以上的無機粉體或無機粉體與其他粉體混合成的混合粉體。
其他,作為無機粉體可舉出矽酸鹽礦物、其他矽氧化合物、碳氧化合物、硫氧化合物、氫氧化物、氧化物、碳化物、氮化物、鈦氧化合物等各粉體。例如可舉出高嶺土、黏土、滑石、雲母、膨潤土、白雲石、 矽酸鈣、矽酸鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋇、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鋁、氫氧化鋁、氫氧化鐵、矽酸鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鋁、氧化鈦、氧化鐵、氧化鋅、三氧化銻、氧化銦、氧化銦錫、碳化矽、碳化鎢、氮化鋁、氮化矽、氮化硼、鈦酸鋇、炭黑、石墨、岩棉、玻璃棉、玻璃纖維、碳纖維、碳納米纖維、碳納米管(單壁納米管、雙壁納米管、多壁納米管)等各粉體。
作為分散體,優選的是,無機粉體中,可舉出鐵、鋁、鉻、鎳、鈷、鋅、鎢、銦、錫、鈀、鋯、鈦、銅、銀、金、鉑等金屬粉體及它們的合金粉體、複合粉體、混合粉體。此外,可舉出矽酸鹽礦物、其他矽氧化合物、碳氧化合物、硫氧化合物、氫氧化物、氧化物、碳化物、氮化物、鈦氧化合物的各粉體。例如,可舉出高嶺土、黏土、滑石、雲母、膨潤土、白雲石、矽酸鈣、矽酸鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋇、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鋁、氫氧化鋁、氫氧化鐵、矽酸鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鋁、氧化鈦、氧化鐵、氧化鋅、三氧化銻、氧化銦、氧化銦錫、碳化矽、碳化鎢、氮化鋁、氮化矽、氮化硼、鈦酸鋇的粉體。更優選的是,可舉出金屬粉體、氧化物的粉體、碳化物的粉體、氮化物的粉體、鈦氧化合物的粉體。例如,可舉出鋁、鎳、鈷、銦、錫、鈀、鋯、鈦、銅、銀、金、鉑等的金屬粉體,氧化鋯、氧化鎂、氧化鋁、氧化鈦、氧化鐵、氧化鋅、氧化銦、氧化銦錫等氧化物的粉體;碳化矽、碳化鎢等碳化物的粉體,氮化鋁、氮化矽、氮化硼等氮化物的粉體,鈦酸鋇等鈦氧化合物的各粉體。進一步優選的是,可舉出鎳、鈷、鈀、銅、銀、金、鉑等金屬粉體,碳化矽、碳化鎢等碳化物的粉體,氮化鋁、氮化矽、氮化硼等氮化物的粉體。
分散體的平均粒徑,從有用性的觀點來看,優選為0.01~10μm,更優選為0.01~5μm,進一步優選為0.01~1μm。另外,分散體的平均粒徑可以通過微跟踪(
Figure TWI614282BD00026
)法進行測定。
分散體的含量在非水系分散體組合物中通常為10~90質量%,優選為30~85質量%,進一步優選為55~80質量%。
本發明的非水系分散體組合物中,作為成為使分散體分散的分散劑的非水系溶劑(有機溶劑),例如可舉出甲苯、二甲苯等芳香族烴類溶劑,環己烷等烴類溶劑,丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮及環己酮等酮類溶劑,乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯及γ-丁內酯等酯類溶劑,乙二醇單乙基醚、乙二醇單異丙基醚、乙二醇單丁基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單正丁基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單正丙基醚、丙二醇單正丁基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單正丙基醚及二丙二醇單正丁基醚等二醇醚類溶劑,乙二醇單乙基醚乙酸酯、乙二醇單異丙基醚乙酸酯、乙二醇單丁基醚乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇單正丁基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單正丙基醚乙酸酯、丙二醇單正丁基醚乙酸酯、二丙二醇單甲基醚乙酸酯、二丙二醇單乙基醚乙酸酯、二丙二醇單正丙基醚乙酸酯及二丙二醇單正丁基醚乙酸酯等二醇醚酯類溶劑,萜品醇、二氫萜品醇、乙酸萜品酯及乙酸二氫萜品酯等萜烯類溶劑,甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇及叔丁醇等醇類溶劑,可以使用選自這些非水系溶劑中的一種或兩種以上。
從提高分散體的分散性及與本發明中的聚醚類化合物的相 溶性的觀點來看,非水系溶劑的溶解度參數(SP值)優選為8.5~10.5(cal/cm3)1/2。另外,非水系溶劑的溶解度參數(SP值)可以通過Fedors方法計算。
對溶解度參數(SP值)為上述範圍的非水系溶劑進行具體例示的話,可舉出甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙二醇單乙基醚、乙二醇單正丁基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單正丁基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單正丁基醚、乙二醇單乙基醚乙酸酯、乙二醇單正丁基醚乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇單正丁基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單正丁基醚乙酸酯、萜品醇、二氫萜品醇、乙酸萜品酯、乙酸二氫萜品酯。可以單獨使用選自這些非水系溶劑中的一種或兩種以上的混合物。
此外,即使是溶解度參數(SP值)為8.5~10.5(cal/cm3)1/2的範圍外的非水系溶劑,通過組合兩種以上的非水系溶劑,也可以將SP值調整為上述範圍。
混合溶劑的SP值可以實驗性求出,此外,作為簡便的方法,也可以通過各非水系溶劑的莫耳分數與SP值之積的總和計算出。本發明的非水系分散體組合物中,可以使用通過這些方法調整了SP值的混合溶劑。
在非水系分散體組合物中非水系溶劑的含量通常為5~50質量%,優選為10~40質量%,進一步優選為15~30質量%。
本發明的非水系分散體組合物中,在不損害其目的的範圍內,可以混合其他表面活性劑、黏合劑、增塑劑及消泡劑等各種添加劑。
本發明的非水系分散體組合物,可以依據公知的非水系分散 體組合物的製備方法進行製備。例如,可舉出在溶解有分散劑的非水系溶劑中添加分散體後,在室溫下攪拌、混合的方法;在分散體中添加非水系溶劑和分散劑後,在室溫下攪拌、混合的方法等。
作為用來攪拌、混合或分散的分散機,可以使用公知的分散機。例如,可舉出輥磨機、球磨機、珠磨機、砂磨機、噴射磨機、均化器、自轉公轉型混合器等。此外,也可以在超聲波發生浴中進行分散處理。
[實施例]
接著,通過實施例和比較例,對本發明進一步進行詳細說明。
合成例1[聚醚類化合物1的合成]
在裝備有攪拌機、壓力計、溫度計、安全閥、吹氣管、排氣管、冷卻盤管及蒸汽罩的不銹鋼制的5升容量的耐壓容器中,加入103g二亞乙基三胺(關東化學株式會社制,與每1莫耳氮原子鍵合的活性氫:5當量),用氮氣對體系內進行置換。攪拌下,升溫至80℃後,在80~100℃、0.05~0.5MPa(表壓)的條件下,通過吹氣管,邊通過氮氣加壓邊從另外準備的耐壓容器添加220g環氧乙烷(每1當量與氮原子鍵合的活性氫相當於1莫耳)。
添加完成後,在同條件下進行反應直至內壓變為一定。冷卻至40℃後,添加3.9g氫氧化鉀,用氮氣對體系內進行置換。攪拌下,升溫至100℃後,在100~120℃、0.05~0.5MPa的條件下,通過吹氣管,邊通過氮氣加壓邊添加440g環氧乙烷(每1當量與氮原子鍵合的活性氫相當於2莫耳)。
添加完成後,在同條件下進行反應直至內壓變為一定。接 著,攪拌下,在100~120℃、0.05~0.5MPa的條件下,通過吹氣管,邊通過氮氣加壓邊添加3,490g環氧丙烷(每1當量與氮原子鍵合的活性氫相當於12莫耳)。
添加完成後,在同條件下進行反應直至內壓變為一定。冷卻至30℃後,從耐壓容器中將反應物取出放至5升容量的茄形瓶。
向其中加入43g吸附劑(商品名:
Figure TWI614282BD00027
700、協和化學工業株式會社制),在氮氣氣氛下,在90~100℃、0.05MPa以下進行處理,將產生的鹽與吸附劑過濾分開,得到聚醚類化合物1。得到的聚醚類化合物1的胺值為39.6,根據胺值求得的分子量為4,250。
此外,聚醚類化合物1的胺值的測定方法如下所述。
在燒杯中稱量試樣,向其中加入中性乙醇(在正要使用前用溴甲酚綠指示劑,以N/2鹽酸標準液中和乙醇(99.5V/V%))並使其溶解。接著,加入數滴溴甲酚綠指示劑,用N/2鹽酸標準液進行滴定,以液體從綠色變為黃色時為終點。通過下述公式計算出胺值。
胺值=(28.05×F×A)/W
其中,A:N/2鹽酸標準液使用量;F:N/2鹽酸標準液的係數;W:試樣採取量(g)。
此外,通過將合成例1中的二亞乙基三胺、環氧乙烷及環氧丙烷適當變更為其他化合物,按照合成例1進行操作,從而合成表1的聚醚類化合物3~5及表2的聚醚類化合物6~8。
合成例2[聚醚類化合物2的合成]
在與合成例1使用的裝置同樣的裝置中,加入95g四亞乙基 五胺(東曹株式會社制,與每1莫耳氮原子鍵合的活性氫:7當量)、7.8g氫氧化鉀,用氮氣對體系內進行置換。攪拌下,升溫至100℃後,在100~120℃、0.05~0.5MPa的條件下,通過吹氣管,邊通過氮氣加壓邊添加870g環氧乙烷(每1當量與氮原子鍵合的活性氫相當於5莫耳)。
添加完成後,在同條件下進行反應直至內壓變為一定。接著,攪拌下,在100~120℃、0.05~0.5MPa的條件下,通過吹氣管,邊通過氮氣加壓邊添加3,050g環氧丙烷(每1當量與氮原子鍵合的活性氫相當於15莫耳)。
添加完成後,在同條件下進行反應直至內壓變為一定。冷卻至30℃以下後,加入290g氫氧化鉀,用氮氣對體系內進行置換。升溫至80℃後,在80~100℃下,通過吹氣管,邊通過氮氣加壓邊添加34g氯甲烷。
添加完成後,在同條件下進行反應直至內壓變為一定。邊吹入氮氣邊在70~80℃、0.05MPa以下進行1小時處理,將未反應的氯甲烷從體系中排除。用氮氣使內壓為0.05MPa,冷卻至60℃後,在攪拌下逐漸加入0.5升60℃的去離子水。添加去離子水並充分攪拌後,在密封狀態下,於60~70℃靜置約2小時。靜置後,將上部的聚醚層與水層分離,將聚醚層取出放至5升容量的茄形瓶中,在氮氣氣氛下,在90~100℃、0.05MPa以下進行脫水。脫水後,加入40g吸附劑(商品名:
Figure TWI614282BD00028
700,協和化學工業株式會社制),在氮氣氣氛下,在90~100℃、0.05MPa以下進行處理,將產生的鹽與吸附劑過濾分開,得到聚醚類化合物2。得到的聚醚類化合物2的胺值為35.4,根據胺值求出的分子量為7,930。並且,聚醚類化合物2的胺值由與合成例1同樣方法進行測定。
可將合成的聚醚類化合物1~8的分子量及HLB值示於表1和表2中。並且,分子量根據測定的胺值計算出,HLB值通過Griffin法求得。
Figure TWI614282BD00029
Figure TWI614282BD00030
Figure TWI614282BD00031
Figure TWI614282BD00032
式(4)
Figure TWI614282BD00033
[實施例1~4、比較例1~4]
使用聚醚類化合物1~8作為分散劑,如下所述,配製非水系分散體組合物。
在50mL螺旋管中稱量2.0g銀粉體(平均粒徑:0.7μm,通過微跟蹤法進行測定)、0.67g萜品醇及0.02g分散劑,用自轉公轉型混合器攪拌5分鐘,得到含有無機粉體的漿狀的非水系分散體組合物。並且,萜品醇的SP值為9.7(cal/cm3)1/2
依次將使用聚醚類化合物1~4得到的非水系分散體組合物作為實施例1~4,依次將使用聚醚類化合物5~8得到的非水系分散體組合物作為比較例1~4。
[分散試驗]
使用實施例1~4及比較例1~4的非水系分散體組合物進行分散試驗。
關於各非水系分散體組合物,使用動態黏彈性裝置(Paar Physica MCR-300、Anton Paar公司制),對相對於溫度20℃、剪切速度0.1~100(1/s)的剪切黏度進行測定。剪切速度為1(1/s)時的剪切黏度示於表3中。
此外,將在室溫下靜置1周的各非水系分散體組合物用自轉 公轉型混合器再攪拌5分鐘,以相同條件測定各非水系分散體組合物的剪切黏度。將剪切速度為1(1/s)時的剪切黏度一併示於表3中。
Figure TWI614282BD00034
添加有本發明的聚醚類化合物1~4的實施例1~4的非水系分散體組合物,均在剛製備後表現出良好的分散性,即使1周後也基本見不到經時黏度變化。
另一方面,添加有HLB值為本發明規定範圍外的聚醚類化合物5的比較例1的非水系分散體組合物,雖然經時黏度變化小,但在剛製備後開始,剪切黏度高、分散性差。
添加有具有與本發明的式(1)所示的聚醚類化合物中環氧烷的加成形態相反結構的聚醚類化合物6及7的比較例2及3的非水系分散體組合物,雖然經時黏度變化小,但在剛製備後開始,剪切黏度極高、分散性非常差。
此外,添加有結構中不含有環氧乙烷鏈的聚醚類化合物8的比較例4的非水系分散體組合物,不僅剛製備後的剪切黏度高,且經時 黏度變化也大,因此可知不僅剛製備後的分散性差,再分散性也差。
[實施例5~7、比較例5~7]
使用聚醚類化合物1、3~6及8作為分散劑,如下所述,配製非水系分散體組合物。並且,依次將使用聚醚類化合物1、3及4得到的非水系分散體組合物作為實施例5~7,依次將使用聚醚類化合物5、6及8得到的非水系分散體組合物作為比較例5~7。
在50mL螺旋管中稱量2.0g氮化矽粉體(平均粒徑:1.0μm,通過微跟蹤法測定)、1.08g乙二醇單丁基醚乙酸酯及0.06g分散劑,用自轉公轉型混合器攪拌5分鐘,得到含有無機粉體的漿狀的非水系分散體組合物。另外,乙二醇單丁基醚乙酸酯的SP值為8.8(cal/cm3)1/2
[分散試驗]
使用實施例5~7及比較例5~7的非水系分散體組合物,進行分散試驗。
關於各非水系分散體組合物,使用動態黏彈性裝置(Paar Physica MCR-300,Anton Paar公司制),對相對於溫度20℃、剪切速度0.1~100(1/s)的剪切黏度進行測定。將剪切速度為1(1/s)時的剪切黏度示於表4中。
此外,將在室溫下靜置1周的各非水系分散體組合物用自轉公轉型混合器再攪拌5分鐘,在相同條件下對各非水系分散體組合物的剪切黏度進行測定。將剪切速度為1(1/s)時的剪切黏度一併示於表4中。
Figure TWI614282BD00035
Figure TWI614282BD00036
添加有本發明的聚醚類化合物的實施例5~7的非水系分散體組合物,均在剛製備後表現出良好的分散性,即使1周後也基本見不到經時黏度變化。
另一方面,添加有HLB值為本發明規定範圍外的聚醚類化合物5的比較例5的非水系分散體組合物,以及添加有具有與本發明的式(1)所示的聚醚類化合物中環氧烷的加成形態相反結構的聚醚類化合物6的比較例6的非水系分散體組合物,雖然經時黏度變化小,但在剛製備後開始,剪切黏度極高、分散性非常差。
此外,添加有結構中不含有環氧乙烷鏈的聚醚類化合物8的比較例7的非水系分散體組合物,不僅剛製備後的剪切黏度高,且經時黏度變化也大,因此可知不僅剛製備後的分散性差,再分散性也差。

Claims (2)

  1. 一種非水系分散劑,其特徵在於,含有如式(1)所示的分子量為1,000~10,000、且以Griffin法求得的HLB值為1.0~5.0的聚醚類化合物, 其中,A1O為氧亞乙基,a為A1O所示的氧亞乙基的平均加成莫耳數、其為1~10;A2O為氧亞丙基,b為A2O所示的氧亞丙基的平均加成莫耳數、其為1~30;a與b滿足0.05a/b0.75且5a+b30的關係;R為氫原子或碳原子數1~4的烴基;n為1~4。
  2. 一種非水系分散體組合物,其特徵在於,含有請求項1所述的非水系分散劑。
TW103100312A 2013-01-09 2014-01-06 非水系分散劑及非水系分散體組合物 TWI614282B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013002000 2013-01-09
JP2013-002000 2013-01-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201428027A TW201428027A (zh) 2014-07-16
TWI614282B true TWI614282B (zh) 2018-02-11

Family

ID=51036907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103100312A TWI614282B (zh) 2013-01-09 2014-01-06 非水系分散劑及非水系分散體組合物

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6277719B2 (zh)
KR (1) KR102104682B1 (zh)
CN (1) CN103910863B (zh)
TW (1) TWI614282B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6186821B2 (ja) * 2013-04-10 2017-08-30 日油株式会社 水系分散剤、および水系分散体組成物
CN104130629B (zh) * 2014-07-30 2016-01-20 深圳市宇顺电子股份有限公司 导电墨水及其制备方法
JP6604475B2 (ja) * 2015-02-06 2019-11-13 日油株式会社 非水系分散剤および非水系分散体組成物
WO2024203962A1 (ja) * 2023-03-29 2024-10-03 日油株式会社 ポリオキシアルキレン化合物、分散剤、分散組成物および光硬化性組成物

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5034508A (en) * 1988-08-31 1991-07-23 Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. Dispersant for nonaqueous systems
US20110319538A1 (en) * 2009-03-04 2011-12-29 Lubrizol Advanced Materials, Inc. Dispersant Composition

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55152785A (en) 1979-05-16 1980-11-28 Kao Corp Stabilizer for mixed fuel
JPS57171431A (en) * 1981-04-13 1982-10-22 Takatoshi Nakajima Method for preparing oil in water type emulsion excellent in uniformity and long-term stability easily and inexpensively
CN1009333B (zh) * 1986-10-08 1990-08-29 大庆石油管理局油田建设设计研究院 原油消泡剂及其制备方法
JPH0268126A (ja) 1988-08-31 1990-03-07 Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd 微粉末の非水系分散安定剤
US5209865A (en) * 1990-01-25 1993-05-11 Ciba-Geigy Corporation Conditioning solution for contact lenses and a method of using the same
DE69523971T2 (de) * 1994-04-18 2002-08-29 Eastman Kodak Co., Rochester Stabile wässrige Festteilchen-Dispersionen
EP0780451A3 (en) * 1995-12-18 1998-01-07 Eastman Kodak Company Ink jet inks containing block copolymer of polyethylene oxide and polypropylene oxide
US20030073583A1 (en) * 2001-10-09 2003-04-17 Kostka Stanley J. Wetting of water repellent soil by low HLB EO/PO block copolymers and enhancing solubility of same
JP2003124159A (ja) * 2001-10-16 2003-04-25 Asahi Denka Kogyo Kk 水系ラップ液及び水系ラップ剤
JP2006188546A (ja) * 2003-02-10 2006-07-20 Daikin Ind Ltd 仕上げ加工用水性分散液
JP4442883B2 (ja) * 2003-11-05 2010-03-31 株式会社資生堂 粉体分散安定剤及びこれを配合した化粧料
CN101708443A (zh) * 2009-10-16 2010-05-19 南京擎宇化工研究有限公司 一种类双子型嵌段聚醚磺酸盐表面活性剂及其制备方法与应用
US9315621B2 (en) * 2010-03-17 2016-04-19 Croda, Inc. Polymeric surfactant
JP5499932B2 (ja) * 2010-06-21 2014-05-21 ライオンハイジーン株式会社 自動洗浄機用固型洗浄剤組成物及びその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5034508A (en) * 1988-08-31 1991-07-23 Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. Dispersant for nonaqueous systems
US20110319538A1 (en) * 2009-03-04 2011-12-29 Lubrizol Advanced Materials, Inc. Dispersant Composition

Also Published As

Publication number Publication date
CN103910863A (zh) 2014-07-09
KR20140090938A (ko) 2014-07-18
JP2014147926A (ja) 2014-08-21
JP6277719B2 (ja) 2018-02-14
TW201428027A (zh) 2014-07-16
KR102104682B1 (ko) 2020-04-24
CN103910863B (zh) 2017-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI614282B (zh) 非水系分散劑及非水系分散體組合物
TWI533925B (zh) Dispersants and dispersant compositions
JP5785023B2 (ja) 銀粒子分散体組成物、これを用いた導電性回路および導電性回路の形成方法
JP5738464B1 (ja) 銀微粒子分散液
JP2013139589A (ja) 銀微粒子及びその製造法並びに該銀微粒子を含有する導電性ペースト、導電性膜及び電子デバイス
JP6604475B2 (ja) 非水系分散剤および非水系分散体組成物
TW201615266A (zh) 分散劑、分散組成物及纖維片材
JP6186821B2 (ja) 水系分散剤、および水系分散体組成物
JP4897624B2 (ja) 低温焼結性銀微粉および銀塗料ならびにそれらの製造法
JP5274000B2 (ja) 低温焼結性銀微粉および銀塗料ならびにそれらの製造法
JP5785024B2 (ja) 銀粒子分散体組成物、これを用いた導電性回路および導電性回路の形成方法
WO2012133296A1 (ja) 有機化合物と銀コア銅シェルナノ粒子との複合体及びその製造方法
JP5727215B2 (ja) 分散剤および分散体組成物
JP6876453B2 (ja) 金属酸化物微粒子の水系分散剤、及びそれを含有する分散体
JP5314451B2 (ja) 金属ニッケル粒子粉末およびその分散液並びに金属ニッケル粒子粉末製造法
JP2021115571A (ja) ポリエーテルエステル化合物
JP6893146B2 (ja) 金属酸化物微粒子の水系分散剤、及びそれを含有する分散体
JPH0268126A (ja) 微粉末の非水系分散安定剤
WO2011148660A1 (ja) 分散剤および分散体組成物
JP2024089847A (ja) ポリアミン化合物、このポリアミン化合物からなる粉体用分散剤、およびこの粉体用分散剤を含有する分散体組成物
JP2022001635A (ja) 金属酸化物微粒子の分散剤、及びそれを含有する分散体
JP2011202063A (ja) 水系顔料分散剤及びこれを含有する水性顔料分散体
TW201615762A (zh) 銀微粒子分散液