JPH01270932A

JPH01270932A - 分散剤

Info

Publication number: JPH01270932A
Application number: JP63099243A
Authority: JP
Inventors: Seizo Saito; 斎藤　誠三; Teruo Kato; 輝雄加藤; Kaoru Nomoto; 薫野本
Original assignee: K F TRADING KK; Kawaken Fine Chemicals Co Ltd
Current assignee: K F TRADING KK; Kawaken Fine Chemicals Co Ltd
Priority date: 1988-04-21
Filing date: 1988-04-21
Publication date: 1989-10-30
Anticipated expiration: 2012-04-23
Also published as: JP2602057B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】東深上の利用分野本発明は、新規な顔料等の分散剤および該分散剤を含有
する分散組成物に関するものである。

一般に顔料、セラミックス、充填剤、難燃剤および磁性
粉末等の粉粒状物質の表面は、水酸基のような親水性官
能基や吸着水分等の存在により親水性の状態にあるため
、親油性に乏しく、そのままでは塗料、印刷インキ、高
分子化合物等の有機媒質中への分散性や混和性が悪く様
々な問題が発生する。

すなわち、親水性表面を有する粉粒状物質を含む分散液
（インキ、塗料、セラミックススラリー）は、しばしば
高い粘度を示し、攪拌混和する際、あるいは製品を分散
機から出す場合、あるいは製品移送時に取り汲いが困難
になったり、時には貯蔵中に著しく増粘して使用困難に
なるとか、フラッディング、フローティング、光沢の低
下、経時変色などの好ましくない現象がおこる。また、
充填剤を含む樹脂組成物では充填剤の分散不良による外
観不良や製品強度の低下が問題になる。さらにセラミッ
クスの分散液においては、泥漿の溶媒量が多いと製造工
程の時間、エネルギーの損失が大きいばかりでなくセラ
ミックス成形体の性能も低下する。

Ａ」へ皮」非水系の塗料、印刷インキ、高分子化合物あるいはセラ
ミックススラリー中における顔料等の凝集を防ぐために
、従来さまざまな方法が提示されており、それらはある
程度の効果が認められている。

例えば、特公昭５４−３４００９号公報には、１２−ヒ
ドロキシステアリン酸のようなヒドロキシカルボン酸を
２分子ないしそれ以上脱水して得られた末端にカルボキ
シル基を持つポリエステルあるいはその塩に係る分散剤
が記載されている。

あるいは当該ポリエステルとｎ−ブタノールのような一
価アルコールとのエステル化合物が特開昭６２−１６１
８６３号公報に記載されている。

また特開昭５４−３７０８２号公報には当該ポリエステ
ルとポリ（低級アルキレン）イミンとの反応生成物より
なるインキ製造用の顔料分散液の調製法が記載されてい
る。

さらに当該ポリエステルの末端カルボキシル基を４級ア
ンモニウム化した化合物を分散剤とするものが特公昭５
７−２５２５１号公報に記載されている。

しかしながら、以上に述べた各種の試みにもかかわらず
、顔料等の分散効果において充分満足すべき性能をもっ
た分散剤は得られていない。

発、、５−カ邂ｉ　Ｌ　Ｊ：　３　）ニー　ｔ　Ｚ　課
月−本発明の目的は、非水系の有機媒質中に親水性表面
を有する粉粒状物質を分散させる場合に、分散液の流動
性が良好でかつ凝集を防ぎ安定な分散体を形成するのに
有効な分散剤を提供することにある。

課題を解決　るための手゛および上記課題は、本発明により解決される。すなわち、本発
明は末端にカルボキシル基を有するオキシ酸のポリエス
テル化合物と一般式（Ｉ）ＣＨ２（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）　　　　　　　　　　　　　　　（Ｉ　）
ＣＨ２（０−ＣＨ２−ＣＨ（ＯＨ）　−ＣＨ２）　１ｌ
−ＯＨ（式中、ｎは０ないし１５の整数を表す）で表さ
れる多価アルコールとの反応生成物よりなることを特徴
とする親水性表面を有する粉粒状物質の分散剤および該
分散剤を含有する分散組成物に関するものである。

本発明の分散剤の原料となるオキシ酸はヒドロキシ基を
有するカルボン酸で、１２−ヒドロキシステアリン酸ま
たはリシノール酸が好ましい。これらのポリエステル化
合物は、１２−ヒドロキシステアリン酸および／または
リシノール酸を加熱脱水することにより容易に得られる
。この脱水縮合反応は公知の触媒、たとえばリン酸、亜
リン酸、ｐ−）ルエンスルホン酸、テトラ−ｎ−ブチル
チタネート、テトライソプロピルチタネートなどの存在
下または無触媒で、１２０〜２５０℃、好ましくは１４
０〜２１０℃の範囲で加熱しつつ生成水を系外に除去す
ることによって行われる。

反応はトルエン等の共沸溶媒中で行うのが好ましい。こ
れらの分子間脱水によるエステル化反応の進行度合いは
、留出した水の量と反応物の酸価によって判定すること
が出来る。

工業的に１２−ヒドロキシステアリン酸とリシノール酸
は、それぞれ硬化ヒマシ油および精製ヒマシ油を加水分
解して得られるので、通常不純物として少量のパルミチ
ン酸やステアリン酸等の脂肪酸を含有しているが、これ
らの不純物脂肪酸が本発明の分散剤の原料として支障を
きたすことはない。

本発明の分散剤の他方の原料である一般式（■）の多価
アルコールは、グリセリンまたはポリグリセリンである
。ポリグリセリンはグリセリンの縮合によって容易に得
られる。本発明において、原料として好止しい一般式（
Ｉ）の多価アルコールはグリセリンおよび平均組成で一
般式（Ｉ）のｎが１〜１５、好ましくはｎが１〜１０の
ポリグリセリンであり、たとえばジグリセリン、テトラ
グリセリン、ヘキサグリセリン、デカグリセリンなどで
ある。

本発明の分散剤は、−最大（Ｉ）の多価アルコールとオ
キシ酸のポリエステル化合物とのエステル化反応によっ
て得られるが、このエステル化反応は前述のオキシ酸の
ポリエステル化反応と同様に公知方法で行われる。

−ｉ式（Ｉ）の多価アルコールとオキシ酸のポリエステ
ル化合物との反応比率（多価アルコール／オキシ酸のポ
リエステル化合物）は１．０以上で、分散剤分子中に平
均値として０．５個以上の水酸基が存在することが好ま
しい。

本発明の分散剤が適用される有機媒質としては、印刷イ
ンキおよび塗料のビヒクル、合成樹脂などであり、以下
のようなものが挙げられる。たとえば、トルエン、キシ
レンのような芳香族系炭化水素、ミネラルスピリット、
ミネラルターペンのような石油系炭化水素、クロロホル
ム、パークロルエチレン、トリクロルエチレン、クロル
ベンゼンのようなハロゲン化炭化水素、アセトン、メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキ
サノン、イソホロンのようなケトン類、酢酸エチル、酢
酸ブチル、酢酸アミル、セロソルブアセテート、ジオク
チルフタレート、ジブチルフタレートのようなエステル
類、アルキッド樹脂、エポキシエステル樹脂、メラミン
樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹
脂、ビニール樹脂、フェノール樹脂、ニトロセルロース
樹脂などが挙げられる。

本発明の分散剤によって有機媒質中に分散される親水性
表面を有する粉粒状物質は、通常表面に水酸基などの親
水性官能基や結晶水を有していたり、表面に吸着水が存
在するものである。このような粉粒状物質としては無機
または有機顔料、セラミックス、充填剤、難燃剤および
磁性材料などがあり、たとえば炭酸カルシウム、カオリ
ン、マイカ、水酸化アルミニウム、シリカ、クレー、ア
ルミナ、タルク、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カ
ルシウム、赤色ならびに黄色酸化鉄、ジンクイエロー、
カドミウムイエロー、鉛丹、亜鉛華、炭酸マグネシウム
、アスベスト、ガラス繊維、磁性酸化鉄、クロム酸鉛、
クロム酸ストロンチウム、カーボンブラック、紺青、群
青、アルミニウム、鉄、亜鉛、マグネシウム、黄銅、ニ
ッケル、銅、ステンレスなどの金属粉末、金属酸化物系
セラミックス、非酸化物系セラミックス（窒化ケイ素、
窒化アルミニウム、窒化チタン、硼化チタン、硼化ジル
コニウム、炭化ケイ素、炭化チタニウム、炭化タングス
テン）、三酸化アンチモン、三塩基性硫酸鉛、磁性材料
などの無機化合物、あるいは、アゾ顔料、レーキ、トー
ナー、フタロシアニン顔料、イソインドリン顔料、キナ
クリドン顔料、ジオキサジン顔料などの有機化合物が挙
げられる。

本発明の分散剤の添加量は、顔料等に対して０゜１〜１
００重量％、好ましくは０．１〜５０重量％である。分
散媒質中における顔料等の含有率は、５〜８０重量％、
好ましくは１０〜７０重量％である。

本発明の分散剤の原料であるオキシ酸の脱水縮合物の調
製例を参考例１〜４に、本発明の分散剤の調製例を製造
例１〜５に示す。

工業用１２−ヒドロキシステアリン酸（中和価１８３、
水酸基価１５６）３３５ｇとトルエン２００ｇを混合し
、テトラ−ｎ−ブチルチタネート０．４ｇを加えて、窒
素気流中で１８０℃、１４時間還流し、分水器を用いて
１５．０ｇの水分を分離した。次いで減圧下トルエンを
留去して濃赤褐色の粘稠なポリ（１２−ヒドロキシステ
アリン酸）３０６．８ｇを得た。このものの酸価は４２
５ｍｇＫ　ＯＨ／　ｇであった。酸価から求めた縮合度
は４．３であった。

参考例２　リシノール酸え水購金物工業用リシノール酸（中和価１８０）１５０ｇとキシレ
ン９５ｇの混合物を１９０〜２００℃で２０時間加熱し
、生成する水を留去した。次いでキシレンを減圧下に１
５０℃で除去した。濃赤褐色の粘稠なポリリシノール酸
１４１．１　ｇが得られた。このものの酸価は３ａＯで
あった。酸価から求めた縮合度は４．７であった。

参考例３　リシノール酸脱水縮金物工業用リシノール酸（中和価１８０）１５０ｇとキシレ
ン９５ｇの混合物を１８０〜１９０℃で１０時間加熱し
、生成する水を留去した。次いでキシレンを減圧下に１
５０℃で除去した。濃赤褐色の粘稠なポリリシノール酸
が得られた。このものの酸価は７０．３であった。酸価
から求めた縮合度は２．．５であった。

参考例１で得られた１２−ヒドロキシステアリン酸の脱
水縮合物２５０ｇと水酸化カルシウム７゜０ｇの混合物
を、窒素雰囲気下１９０℃で１０分間攪拌した。冷却す
ると透明な濃赤褐色の粘稠な液状のポリ（１２−ヒドロ
キシステアリン酸）カルシウム塩が得られた。このもの
の酸価は０．５であった。

参考例５参考例１で得られた１２−ヒドロキシステアリン酸の脱
水縮合物とｎ−ブタノールを反応させポリ（１２−ヒド
ロキシステアリン酸）のｎ−ブタノールエステルを調製
した。

製造例１〜５参考例１〜３で調製した各種オキシ酸脱水縮合物と第１
表に示した多価アルコールを窒素気流下２００℃で７時
間攪拌混合してエステル化反応を進め、本発明の分散剤
を調製した。得られた分散剤の外観と物性を第１表に示
す。

以下余白実施例以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。なお
、実施例中の「部」は全て重量に基づくものである。

実施例１、比較例１製造例１〜４で得られた本発明の分散剤の炭酸カルシウ
ムに対する分散能を下記の方法で評価した。

すなわち、重責炭酸カルシウム１００部、可塑剤（ジオ
クチルテレフタレート）４０部および分散剤を第２表の
ように配合し、乳鉢で充分に混合し、解膠分散させ、次
いで系の２０’Ｃにおける粘度を測定した。その結果を
第２表に示しな。なお配合系の粘度は低いほど分散状態
が良好なことを示す。

以下余白第２表（注）１：太陽化学■製「サンソフト」　（大豆レシチン）使
用実施例２、比較例２本発明の分散剤の酸化チタンに対する分散能を下記の方
法で評価した。

すなわち、酸化チタン１００部、可塑剤（ジオクチルテ
レフタレート）８０部および分散剤２部を第３表のよう
に配合し、乳鉢で充分に混合し、解膠分散させ、次いで
系の２０℃における粘度を測定した。その結果を第３表
に示した。なお配合系の粘度は低いほど分散状態が良好
なことを示す。

以下余白第３表（注〉２：理研ビタミン■製「リケマールＲ２００Ｊ（リシル
イン酸モノグリセライド）使用３：理研ビタミン■製「
リケマール０−７ｌ−ＤＥＪ　　（ジグリセリンモノオ
レート）使用４：理研ビタミン■製「リケマールＬ−２
５０Ｊ（ソルビタンラウレート）使用実施例３、比較例３本発明の分散剤の酸化アルミナに対する分散能を下記の
方法で評価した。

酸化アルミナ（日本軽金属■製「アルミナＡ−３２」）
８０部、キシレン２０部および分散剤を配合し、乳鉢で
充分に混合し、解膠分散させた。

こうして得られた配合品の外観および流動性の有無を官
能的に評価しな、その結果を第４表に示す。なお配合品
の外観・流動性は以下のような４段階で評価した。

（外観・流動性の評価基準） ◎　・・・・・・　流動性に富む液体 ○　・・・・・・　やや粘稠な液体 Δ　・・・・・・　流動性に乏しい粘稠な液体×　・・
・・・・　流動性に乏しいペースト第４表実施例４、比較例４本発明の分散剤の酸化アルミナ−アクリルバインダー系
に対する分散能を下記の方法により評価した。

酸化アルミナ（日本軽金属■製「アルミナＡ−３２Ｊ）
８０部、キシレン２０部、アクリル系バインダー（三洋
化成工業■製アクリル樹脂ｒＣＢ−７」の１０％トルエ
ン・酢エチ溶液）３部および分散剤を配合し、乳鉢で充
分に混合し、解膠分散させた。こうして得られた配合品
の外観および流動性の有無を実施例３に準じて官能的に
評価した。その結果を第５表に示す。

第５表実施例５、比較例５本発明の分散剤のホワイトカーボンに対する分散能を下
記の方法で評価した。

ホワイトカーボン（日本シリカニ業■製「ニップシール
Ｎ−２２０Ｊ（湿式法超微粒子ケイ酸）５部、キシレン
２０部、および分散剤を第６表に示すように配合し、乳
鉢で充分混合して解膠分散させる。こうして得られた配
合品の外観および流動性の有無を官能的に実施例３に準
じて評価した。その結果を第６表に示す。

第６表実施例６、比較例６本発明の分散剤の水酸化アルミニウムに対する分散能を
下記の方法で評価した。

水酸化アルミニウム（日本軽金属■製［水酸化アルミナ
Ｂ１０３Ｊ　）１００部、流動パラフィン（日本石油■
製「ハイホワイト３５０Ｊ　）４０部および分散剤３部
を第７表のように配合し、乳鉢で充分に混合し、解膠分
散させた。こうして得られた配合品の外観および流動性
の有無を実施例３に準じて官能的に評価した。その結果
を第７表に示す。

第７表実施例７、比較例７本発明の分散剤に関する硫酸バリウム（堺化学工業■製
［バリファインＢＦ−ＩＪ、弁柄、三酸化アンチモン（
住友金属鉱山株製　Ｋ級）、酸化亜鉛（和光純薬工業■
製　試薬品）、タルク（日本タルク■製「タルクｓｗＪ
　）　、三塩基性硫酸鉛（日東化成工業（噂製「トリベ
ース」）、バリウムフェライト等に対する分散能を下記
の方法で評価した。

上記の各種粉体く分散質）、分散剤を第８表に示す割合
でジオクチルテレフタレート（ＤＯＰ）の中へ配合し、
乳鉢で充分混合して解膠分散させ、２０℃での粘度を測
定した。その結果を第８表に示す。

以下余白第８表実施例８、比較例８本発明の分散剤に関するカーボンブラック（三菱化成■
製ｒＭＡ−１００Ｊ）、フタロシアニンブルー（住化カ
ラー■製「ブルー〇ＮＲＯ−２」）、紺青、群青、ピン
クＥ（ヘキスト社製「ホスタパームビンクＥ）、カーミ
ン６Ｂ（大同化学■製カーミン６Ｂ　ｒＮｏ、６５２Ｊ
　）に対する分散能を実施例７に準じて評価した。その
結果を第９表に示す。

以下余白第９表発明の効果− 本発明の分散剤を用いることにより、以下のような効果
が得られる。

（１）本発明の分散剤により顔料等の安定して分散が得
られ、変質するおそれがなく、顔料等の本来の特性（着
色力、光沢、物性）が発揮される。

（２）　　分散液の粘度が低下し、作業性が向上する。

（３）顔料等を高濃度で分散できるため、溶媒の節約、
貯蔵および輸送等のコスト低減が図れる。

Claims

【特許請求の範囲】１、末端にカルボキシル基を有するオキシ酸のポリエス
テル化合物と一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）（式中、ｎは０ないし１５の整数を表す）で表される多価アルコールとの反応生成物よりなること
を特徴とする親水性表面を有する粉粒状物質の分散剤。２、末端にカルボキシル基を有するオキシ酸のポリエス
テル化合物と一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）（式中、ｎは０ないし１５の整数を表す）で表される多価アルコールとの反応生成物、有機媒質お
よび親水性表面を有する粉粒状物質からなる分散組成物
。３、親水性表面を有する粉粒状物質が有機または無機顔
料である請求項第２項記載の分散剤。４、親水性表面を有する粉粒状物質がセラミックスであ
る請求項第２項記載の分散組成物。５、親水性表面を有する粉粒状物質が充填剤である請求
項第２項記載の分散組成物６、親水性表面を有する粉粒状物質が難燃剤である請求
項第２項記載の分散組成物７、親水性表面を有する粉粒状物質が磁性材料である請
求項第２項記載の分散組成物。