JPH04227774A - 顔料分散剤 - Google Patents
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、塗料製造において被覆
用組成物に顔料を混合する際に用いられる顔料分散剤に
関するものである。 【0002】 【従来の技術】塗料製造において、重要な要素は被覆用
組成物に顔料を混合することである。この場合、通常は
塗料中に用いられるべき顔料を、塗料を構成すべきビヒ
クルの全量のうち一部分のみを用いて、適当な溶剤、希
釈剤またはその他の添加剤とともに、塗料工業において
使用されるミル中で分散を行い分散ペーストとし、次い
で該ペーストをビヒクルの残量および任意の他の所要成
分と混合して顔料分散体組成物である塗料を得る。しか
し、かかる顔料分散体組成物の最大の問題点は、顔料粒
子が凝集塊となり易いということである。この凝集化は
、分散工程中、溶解工程中、貯蔵工程中もしくは、塗装
工程中にも起こり得る。その結果、塗料の安定性の低下
、塗装時のトラブル、または、最終的に得られる塗膜の
着色力の低下、光沢、鮮映性の低下、色分かれフローテ
ィング、経時変化など好ましくない現象を生ずることが
知られている。この顔料粒子が凝集塊になり易いという
現象は、粒子同士が互いに引き合うロンドン‐ファンデ
ルワールス力によって説明される。この引力に打ち勝つ
ためには、粒子表面に吸着層を付与することが必要であ
り、種々の顔料分散剤、分散助剤が提案され、顔料分散
の改良方法が試みられている。例えば、(1)非イオン
性、アニオン性、カチオン性界面活性剤、あるいは脂肪
族多価カルボン酸などの湿潤剤を助剤として顔料分散さ
せる。(2)英国特許第1108261 号、1159
252 号および1346298 号明細書等に開示さ
れている顔料親和性物質と媒体親和性物質とを結合させ
た両親和性物質を用いて顔料を分散させる。(3)アル
キルシリコーンの如き界面活性剤で表面張力を減少させ
、浮きの発生を防ぐ、(4)特開昭51−18736号
公報に見られるように顔料のある種の置換誘導体を顔料
に混合し、顔料の分散を行う、(5)米国特許第368
4711 号、英国特許第1393401 号明細書等
に開示されているように、2個以上のイソシアネート基
をもつ有機化合物と、イソシアネート基と反応する性質
を有する官能基(アミノ基や水酸基)を1個以上有する
有機化合物と、更にイソシアネート基と反応する官能基
を実質的に1個もったポリマーの3成分を反応させた化
合物を分散剤として利用する。(6)欧州特許出願公開
208041号、特開昭60−166318 号公報お
よび特開昭61−174939 号公報、米国特許第4
933417 号明細書等に開示されている塩基性物質
とポリエステル化合物を結合させた高分子系分散剤を用
いて顔料を分散させる。(7)特開昭46−7294
号公報等に開示されている塩基性物質とアクリルポリマ
ーを結合させた高分子系分散剤を用いて顔料を分散させ
る。(8)EP−A0358358 号明細書等に開示
されている塩基性物質とアクリルポリマー及びポリエス
テル化合物を結合させた高分子系分散剤を用いて顔料を
分散させる方法等が知られている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかし、前記(1)〜
(3)の方法で用いられる分散助剤または顔料分散剤で
は、粒子表面に吸着した吸着層が薄く、充分な安定化効
果が発揮されず、顔料分散性の向上は認められない。 (4)の方法で用いられる顔料誘導体は本質的に着色し
ており、この方法を各種の顔料に汎用的に使用すること
はできない。(5)〜(8)の方法で用いられる顔料分
散剤の基本となる考え方は、エイ・トファム(A.TO
PHAM)がプログレス・イン・オーガニックコーティ
ングス、第5巻(1977 年) 237 〜243
頁で述べているように、溶剤と溶媒和することのできる
ポリマー部分と、顔料に吸着するアンカー部分とのブロ
ック構造を作ることを設計思想とするものである。これ
らの技術を利用する上で重要となる点は、溶剤と溶媒和
することのできるポリマー部分が塗膜の造膜成分として
用いられる樹脂との相溶性に優れていること、顔料への
吸着点を多くもたせ、かつ、顔料への顔料分散剤の吸着
形態をテイル状態にすることにより、顔料に吸着した顔
料分散剤のポリマー部分が有効な立体反発層を形成し、
分散粒子の安定化をはかることなどが挙げられる。溶剤
と溶媒和するポリマー部分が、塗膜の造膜成分として加
えられる樹脂との相溶性が悪い場合は、溶媒和したポリ
マー部分が凝集し、顔料分散能の低下を生ずる。また、
顔料への吸着点が少ない場合には、顔料からの顔料分散
剤の脱着が起こり易くなり顔料分散能の低下を生ずるし
、顔料への顔料分散剤の吸着形態がループ状を生ずる場
合には、溶媒和したポリマー部分の立体反発層の形成が
不充分となり顔料分散能の低下を生ずる。(5)の方法
は、モノアルコールを出発原料としてジアルコール及び
ジカルボン酸から得られるポリエステル化合物を用いて
おり、実質的には、末端に1個のヒドロキシル基を有す
るポリエステル化合物だけでなく、両末端にヒドロキシ
ル基を有するポリエステル化合物や、ヒドロキシル基を
もたないポリエステル化合物が多く含まれ、このポリエ
ステル化合物で作られた分散剤では、顔料への吸着形態
がテイル状であったり、ループ状であったりするので、
充分な顔料分散能が得られない。(6)の方法で得られ
る顔料分散剤では、顔料分散剤と塗膜の造膜成分として
加えられる樹脂の相溶性が良好な場合、著しい顔料分散
性の向上が見られるが、造膜成分として加えられる樹脂
との相溶性が悪い場合には、顔料に吸着した分散剤の保
護層が凝集し、顔料分散能が低下する欠点がある。特に
この顔料分散剤はポリエステル化合物を主成分とするた
め、塗料用樹脂として重要であるアクリル樹脂等との相
溶性が悪く、アクリル樹脂系塗料では良好な顔料分散能
を得ることは困難である。(7)の方法で得られる分散
剤では、アクリル系樹脂をポリマー部分に用いているた
め、一般のアクリル樹脂系塗料の顔料分散剤として機能
するが、ポリエステル樹脂等との相溶性が悪く、ポリエ
ステル系塗料では、良好な顔料分散能を得ることは困難
である。(8)の方法で得られる顔料分散剤では、前述
のような問題点は、ほとんど解決されているが、熱硬化
型塗料に用いた場合、硬化時に黄変を生ずるといった問
題があった。 【0004】 【課題を解決するための手段】上記現状に鑑み、本発明
者らは当業界で多く利用されているアクリル樹脂および
ポリエステル系樹脂との相溶性に優れ、優れた顔料分散
能を有するように、顔料への吸着点の付与、さらに、ポ
リマー成分の顔料分散剤への有効な組み込み方法につき
、また、熱硬化型塗料に用いた場合にも黄変を生じない
顔料分散剤につき、鋭意検討を行った結果、本発明を完
成するに至った。 【0005】すなわち、本発明は下記の第1発明、第2
発明及び第3発明の顔料分散剤を提供するものである。 【0006】第1発明の顔料分散剤は、一般式(I)【
化17】 または一般式(II) 【化18】 式中R1は水素原子、又はメチル基、Xは【化19】 (R2は炭素数1〜8のアルキレン基、R3は炭素数1
〜4のアルキル基)イミダゾール基、ピリジン基、カル
バゾール基、キノリン基、又はN‐アルキルピペリジン
基で表わされる3級アミノ基及び/又は塩基性を示す含
窒素複素環基、A,Bは有機結合基、Y,Qはポリエス
テル化合物残基、及び/又はポリエステルポリエーテル
化合物残基、Zは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基
、ハロゲン原子、フェニル基、ニトリル基、【化20】 (R4は炭素数1〜18のアルキル基) 、【化21】 (R5は水素原子、又は炭素数1〜4のアルキル基又は
アルコキシ基) 【化22】 で表され、数平均分子量1,000 〜100,000
、アミン価10〜200mg KOH /gであるこ
とを特徴とする顔料分散剤である。第1発明の顔料分散
剤において、(I),(II)式の kの範囲で kが
200 を越えると、顔料への吸着基が長くなりすぎ、
凝集剤として働く場合があり、顔料分散性能の低下を起
こすことがあるため好ましくない。次に(I)式のAは
、次式(1) 【化23】 次式(2) 【化24】 または次式(3) 【化25】 式中Vは 【化26】 Wはジイソシアネート化合物の残基、R6は炭素数2〜
6の酸無水物の残基で表される有機結合基であり、(I
I)式のBが次の一般式(4) 【化27】 または一般式(5) 【化28】 式中R7はフェニル基又は炭素数3〜19のアルキル基
又は芳香族基、 【化29】 (R8は炭素数3〜18のアルキル基、又は芳香族基)
、又は−CH2 −O−R9(R9は炭素数1〜18
のアルキル基、又は芳香族基)で表わすことができる有
機結合基である。 (I)式のYは、1価アルコール及び/又はモノカルボ
ン酸を開始物質として、ラクトン化合物とモノエポキシ
化合物との開環共重合により得られる数平均分子量が5
00 〜20,000のポリエステルポリエーテル化合
物の残基、及び/又は、1価アルコール及び/又はモノ
カルボン酸を開始物質として、ラクトン化合物とモノエ
ポキシ化合物と酸無水物との開環共重合により得られる
数平均分子量が500 〜20,000のポリエステル
化合物の残基であり、次の(6)〜(10) 式で表さ
れるブロック構造の他、各成分がランダムに結合した構
造のポリマー化合物の残基を挙げることができる。 【化30】 【化31】 【化32】 【化33】 【化34】 (式中の R10は炭素数1〜20のアルキル基又は芳
香族基、R11は炭素数1〜18の飽和脂肪族、脂環式
又は芳香族基を示す) 。また、(II)式のQは、ラ
クトン化合物とモノエポキシ化合物との開環共重合によ
り得られる数平均分子量が500 〜20,000のポ
リエステルポリエーテル化合物の残基、及び/又は、ラ
クトン化合物とモノエポキシ化合物と酸無水物との開環
共重合により得られる数平均分子量が500〜20,0
00のポリエステル化合物の残基であり、次の(11)
〜(14)式で表されるブロック構造の他、各成分がラ
ンダムに結合した構造のポリマー化合物の残基を挙げる
ことができる。 【化35】 【化36】 【化37】 【化38】 上記Y基を有する化合物(以下Y成分と称す)およびQ
基を有する化合物(以下Q成分と称す)の数平均分子量
が500 未満の場合には、充分な立体反発層の形成が
難しく、顔料分散安定性能が低下する。一方、数平均分
子量が20,000を越えるものは、再現性良く製造す
ることが難しく、工業用材料として現実的でない。また
、mは1〜100 の範囲にある。mは100 を越え
ると高分子量となりすぎて顔料分散性能の低下をおこす
ことがあるため好ましい。nは0〜200 の範囲にあ
る。 nが200 を越えると高分子量になりすぎて顔
料分散性能の低下をおこすことがあるため好ましくない
。 【0007】第2発明の顔料分散剤は、次のS成分:0
.9 〜18モル/kgの3級アミノ基濃度と、0.1
8〜9.0 モル/kgの活性水素基濃度及び/又は0
.18〜9.0 モル/kgの活性メチレン基濃度を有
し、数平均分子量が800 〜30,000であるアク
リル系共重合体と、次のT成分:1価アルコールを開始
物質として、炭素数3〜17のラクトン化合物とモノエ
ポキシ化合物との開環共重合体、及び/又は、1価アル
コール及び/又はモノカルボン酸を開始物質として、ラ
クトン化合物とモノエポキシ化合物と酸無水物との開環
共重合体と、ジイソシアネート化合物との反応により分
子末端にイソシアネート基を1つ有する数平均分子量5
00 〜20,000のポリマー化合物とから構成され
、S成分とT成分を1:1〜1:40のモル比で反応せ
しめて得られた生成物で、数平均分子量1,000 〜
100,000 、水酸基価と活性メチレン基価の総和
が5〜200mgKOH/g、アミン価が10〜200
mgKOH/gであることを特徴とする顔料分散剤であ
る。 【0008】S成分の3級アミノ基濃度が0.9 モル
/kg未満では、顔料に対する吸着力が弱く、分散性が
悪くなる。又、18モル/kgを越えると塗膜の耐水性
、耐候性を損なう。S成分の数平均分子量が、800未
満では、吸着力が不足し、分散性が悪くなる。一方30
,000を越えると、吸着基が長くなり過ぎ、凝集剤と
して働く場合があり、顔料分散性が低下する。S成分中
に含まれる活性水素基及び/又は活性メチレン基は、塗
膜内で架橋点となると共にT成分との結合点を提供する
ものであり、それぞれ0.18モル/kg未満では、立
体的安定性が不足し、分散安定性が低下する。一方9.
0 モル/kgを越えると、顔料分散剤が顔料表面から
脱着を起こし易くなり、分散性が低下し好ましくない。 【0009】第2発明の顔料分散剤は、S成分とT成分
から構成され、S成分とT成分を1:1〜1:40のモ
ル比で反応せしめて得られるが、S対Tのモル比が1:
1未満では、充分な立体的反発層が形成されず、顔料分
散安定性が低下する。又、1:40を越えると、顔料表
面からの脱着が起こり易くなり、分散性が低下する。 【0010】第2発明の顔料分散剤は、S成分の活性水
素基及び/又は活性メチレン基とT成分のイソシアネー
ト基との反応によりS成分とT成分が結合されたもので
ある。その結合形態を、S成分の反応基が水酸基の場合
を例示する。 また、S成分の反応基が活性メチレン基の場合を例示す
る。 【0011】第2発明の顔料分散剤は上記S成分とT成
分の反応生成物から成るものであるが、顔料分散剤自体
の水酸基価と活性メチレン基価の総和は5〜200mg
KOH/gの範囲にあることが望ましく、5mgKOH
/g 未満では、塗膜の造膜成分の架橋剤との架橋点と
して量的に不足で、架橋反応により塗膜内に固定されず
、塗膜内で顔料分散剤が可塑剤的に働き、塗膜性能、特
に耐湿性、耐水性、耐候性などを損なうことがある。又
多層塗り仕様で用いられた場合、塗膜間での密着阻害を
起こす場合がある。 また水酸基価と活性メチレン基価の総和が200mgK
OH/gを越える場合は、過度に極性が高くなり塗膜の
耐水性や柔軟性を損なうと共に、顔料分散性が低下する
ため好ましくない。 【0012】第3発明の顔料分散剤は、(a)(イ)分
子末端の一方にヒドロキシル基を1つ有するポリマー化
合物を(ロ)ジイソシアネート化合物でハーフブロック
した後、(ハ)ヒドロキシル基含有共重合性単量体及び
/又は、活性メチレン基含有共重合性単量体で全ブロッ
クし、分子末端にビニル基又はイソプロペニル基を有す
る数平均分子量500 〜20,000のマクロマー、
40〜97重量パーセントと、(b)3級アミノ基含有
共重合性単量体、及び/又は、塩基性を示す含窒素複素
環を有する共重合性単量体3〜60重量パーセントと、
(c)上記(a)成分及び(b)成分以外の共重合性単
量体0〜47重量パーセントとを共重合することにより
得られた数平均分子量1,000 〜100,000
、アミン価10〜200mgKOH/gの共重合体から
成ることを特徴とする顔料分散剤であり、その分子末端
の一方にヒドロキシル基を1つ有するポリマー化合物が
次の一般式(III)【化39】 次の一般式(IV) 【化40】 または次の一般式 (V) 【化41】 式中R10 は炭素数1〜20のアルキル基又は芳香族
基R11 は炭素数1〜18の飽和脂肪族、脂環式又は
芳香族基p,qは1≦p+q≦200 r,sは1≦r+s≦200 t,uは1≦t+u≦200 で表されるポリマー化合物であることを特徴とする顔料
分散剤である。 【0013】(a)成分の数平均分子量が500 未満
の場合には、充分な立体反発層の形成が難しく、顔料分
散能が低下する。一方(a)成分として数平均分子量が
20,000を越えるものは、再現性良く製造すること
が難しく、工業用材料として現実的でない。また、(a
)成分が97重量パーセントを越えると、顔料表面への
吸着力が、該ポリマー成分と塗膜の造膜成分として加え
られる樹脂との親和力より低くなると考えられ、顔料表
面からの顔料分散剤の脱着を生じ、このため顔料分散能
が低下し好ましくない。さらに(a)成分が40重量パ
ーセント未満になると、充分な立体反発層を形成するた
めの該ポリマー成分が不足し、顔料分散能が低下し好ま
しくない。 【0014】次に(b)成分として、3級アミノ基含有
共重合性単量体及び/又は、塩基性を有する含窒素複素
環を有する共重合性単量体を、3〜60重量パーセント
配合する必要がある。 (b)成分が3重量パーセント未満になると顔料に対す
る吸着力が弱くなり、顔料分散能が著しく低下する。一
方(b)成分が60重量パーセントを越えると塗膜の耐
水性、耐候性、密着性等の塗膜性能を低下させる原因と
なり好ましくない。 さらに、(c)成分として、(a)成分および(b)成
分以外の共重合性単量体を0〜47重量パーセントを配
合することが可能である。この(c)成分である(a)
成分および(b)成分以外の共重合性単量体が47重量
パーセントを越えると、顔料分散剤中の(a)成分であ
るマクロマーの比率が低下し、充分な立体反発層が形成
されないため、顔料分散能の低下を生じ好ましくない。 【0015】前記第1発明、第2発明及び第3発明の顔
料分散剤の数平均分子量が1,000 未満の場合には
、顔料表面に吸着した顔料分散剤のポリマー成分が、立
体反発層として充分な効果が発揮できなくなり、分散粒
子の再凝集、またはケーキング化といった現象を生じ、
顔料分散能の著しい低下を生じ好ましくない。また、顔
料分散剤の数平均分子量を100,000 以上にしよ
うとしても再現性良く製造することが困難であり、かつ
、顔料分散剤の数平均分子量が100,000 以上に
なると、逆に凝集剤として作用する場合があり好ましく
ない。したがって、本発明の顔料分散剤では、数平均分
子量を1,000 〜100,000 の範囲に設計す
る必要がある。また、本発明の顔料分散剤のアミン価が
10mgKOH/g 未満になると、顔料表面への吸着
力が不足するとともに、造膜成分として加えられる樹脂
と顔料分散剤との親和性が良好なため、顔料表面からの
顔料分散剤の脱着を生じるといった、顔料分散安定性の
低下を生じるので好ましくない。さらに、顔料分散剤の
アミン価が200mgKOH/gを越える場合には顔料
表面に吸着した顔料分散剤の吸着部分に対する立体反発
層の比率が過小となり、充分な顔料分散安定性が得られ
ない上に、塗膜の耐水性、耐候性、密着性等の塗膜性能
を低下させる原因となるので好ましくない。したがって
、本発明の顔料分散剤のアミン価としては10〜200
mgKOH/gの範囲に入るように設計する必要がある
。 【0016】尚、本明細書において使用する「活性水素
」なる語は、酸素,イオウ,窒素などに直接結合し、炭
素に直接結合している水素と比較して反応性の大なる水
素原子を意味し、「活性メチレン基」なる語は、アルフ
ァ水素原子が2つ以上のカルボニル基及び/又はニトリ
ル基に隣接し、それ故反応性が大なるメチレン基を意味
する。「活性メチレン基価」の測定は、ジオキサン,イ
ソプロピルアルコール混合溶媒中、KOH のアルコー
ル溶液を滴定試薬とし、電位差滴定にて中和に要するK
OH 量から算出するものとし、アミン価の測定は、酢
酸溶剤中、p‐トルエンスルホン酸の酢酸溶液を滴定試
薬として、非水電位差滴定にて、中和に要するp‐トル
エンスルホン酸量から算出するものとする。 【0017】また、Y成分、Q成分、S成分、T成分、
及び(a)成分の数平均分子量は、ゲルパーミュエーシ
ョンクロマトグラフィーによるが、展開溶媒にテトラハ
イドロフランを用いて測定した値であり、顔料分散剤の
数平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラ
フィーによるが、展開溶媒にジメチルホルムアミドを用
いて測定した値である。 【0018】本発明の顔料分散剤において、第1発明の
X成分、及び第2発明のS成分及び第3発明の(b)成
分中に含まれる3級アミノ基及び/又は塩基性を有する
含窒素複素環基が顔料表面に対して優れた吸着効果を持
ち、且つ、第1発明のY成分及びQ成分及び第2発明の
T成分及び第3発明の(c)成分のポリエステル化合物
の残基及び/又はポリエステルポリエーテル化合物の残
基が、有機媒体中で顔料表面に充分な立体反発層を形成
することにより、顔料粒子の再凝集を防止し、顔料分散
体組成物に優れた分散安定性を付与することができる。 また、本発明の顔料分散剤は分子中にポリエステル構造
及びアクリル構造を有するため、ポリエステル樹脂及び
アクリル樹脂のいずれの樹脂に対しても優れた相溶性を
示し、顔料粒子を再凝集させることがなく、アクリル樹
脂系塗料、ポリエステル系塗料、両方の塗料に使用する
ことができる。また、本発明の顔料分散剤は、3級アミ
ノ基及び/又は、塩基性を示す含窒素複素環基を顔料表
面への吸着点としているため、熱硬化性塗料に用いられ
ても、焼付硬化時に塗膜の黄変を生じないといった特徴
を有する。 【0019】次に、本発明の顔料分散剤の製造方法につ
いて詳細に説明する。 【0020】第1発明の顔料分散剤において、(I)式
の顔料分散剤を得る方法として製法として次の2つの方
法がある。第1の製法としては、まず、R10−COO
Hで示されるモノカルボン酸、(R10炭素数が1〜2
0のアルキル基) 、例えば酢酸、プロピオン酸、カプ
リル酸、ノナン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチ
ン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソノナン酸、2
−エチルヘキサン酸、アラキン酸または芳香族のモノカ
ルボン酸、例えば、安息香酸、p−ターシャリブチル安
息香酸等の中から選ばれた1種または2種以上の化合物
を開始物質として次式(15)、 【化42】 で示されるモノエポキシ化合物、(R7はフェニル基、
又は炭素数3〜19のアルキル基又は芳香族基) 、例
えばフェニル基を有するスチレンオキシド;炭素数が4
〜19のアルキル基または芳香族基を含有し、グリシジ
ルエーテル基を有するフェニルグリシジルエーテル、p
−トリルグリシジルエーテル、n−ブチルグリシジルエ
ーテル、ジブロモクレジルグリシジルエーテル;炭素数
が3〜17のアルキル基または芳香族基を含有しグリシ
ジルエステル基を有するラウリン酸グリシジルエステル
、ステアリン酸グリシジルエステル、バーサティック酸
グリシジルエステル、p−ターシャリーブチル安息香酸
グリシジルエステル;炭素数が5〜10のアルキル基を
有するα−オレフィンオキシド等の中から選ばれた1種
または2種以上の化合物、さらに、次式(16) 【化43】 で示される酸無水物(R6 は炭素数2〜6の酸無水物
の残基)、例えば無水フタル酸、無水コハク酸、六水素
化無水フタル酸、四臭化無水フタル酸、四塩化無水フタ
ル酸、3,6−エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル
酸、無水マレイン酸、無水ヘット酸等の中から選ばれた
1種または2種以上の化合物と、次式(17)【化44
】 で示されるラクトン類 (R6炭素数1〜18のアルキ
レン基)、例えばε−カプロラクトン、βープロピオン
ラクトン、δバレロラクトン等の中から選ばれた1種ま
たは2種以上の化合物とを 100℃〜200 ℃で、
好ましくは 120℃〜160 ℃で開環付加反応させ
、分子末端に水酸基を1つ有するポリエステルのポリマ
ー化合物を得る。 【0021】この製造法において、最初にモノカルボン
酸を開始物質として、モノエポキシ化合物と、酸無水物
を開環重合させた後ラクトン類を開環付加反応させて得
られるブロック構造、及び/又は、モノカルボン酸を開
始物質として、モノエポキシ化合物、酸無水物及びラク
トン類をランダムに反応させて得られるランダム構造の
いずれの方法をも用いることができる。尚上記反応に際
し反応溶剤としては、特に限定されるものではないが、
例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ソルベ
ッソ#100 (エクソン化学(株)登録商標)、ソル
ベッソ#150 (エクソン化学(株)登録商標)、テ
レビン油、テトラリンなどの芳香族炭化水素系溶剤、n
−ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、
n−ヘプタン、n−オクタン、n−デカン、ミネラルス
ピリット、イソオクタン、ノナン、トリメチルヘキサン
、ソルベントナフサ、アイソパー(エクソン化学(株)
登録商標)、ニューソルデラックス(日本石油(株)登
録商標)などの脂肪族炭化水素系溶剤、酢酸メチル、酢
酸エチル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチルなどのエ
ステル系溶剤、エチルエーテル、テトラヒドロフラン、
ジオキサン、ジグライムなどのエーテル系溶剤、アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メ
チルアミルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等の
ケトン系溶剤、エチレングリコールモノメチルエーテル
、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレング
リコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモ
ノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエ
ーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテルなど
のセロソルブ系溶剤並びにそのエステル類、メチレンク
ロライド、トリクロルエチレン、パークロエチレン、オ
ルトジクロルベンゼンなどの塩素化炭化水素系溶剤、ジ
メチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどの1種
または2種以上の溶剤を混合し使用することができる。 【0022】また上記反応に際しては、無触媒下または
、必要に応じて、トリエチルアミン、ジメチルベンジル
アミンのような3級アミン類、テトラメチルアンモニウ
ムクロライドのような4級アミン塩、テトラブトキシチ
タネート、ジブチルスズジラウレートのような有機金属
塩、トリフェニルフォスフィンのようなリン化合物、安
息香酸カリウム、安息香酸ナトリウムのような有機カル
ボン酸塩、ヨウ化カリウムのような無機塩類などの公知
の触媒を用いることができる。同様にして、R11−O
Hで示される一価アルコール(R11は炭素数1〜18
の飽和脂肪酸,脂環式又は芳香族基)、例えば、炭素数
1〜18の飽和脂肪族系のメチルアルコール、エチルア
ルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアル
コール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール
、t−ブチルアルコール、アミルアルコール、n−ヘキ
シルアルコール、n−ヘプチルアルコール、2−エチル
ヘキシルアルコール、ラウリルアルコール、ステアリル
アルコール、脂環式のシクロペンタノール、シクロヘキ
サノール、芳香族のベンジルアルコール、p−ターシャ
リーブチルベンジルアルコールの中から選ばれた1種ま
たは2種以上の化合物を開始物質として前記の(16)
式で示される酸無水物の1種または2種以上と、前記の
(15)式で示されるモノエポキシ化合物の1種または
2種以上と、更に前記の(17)式で示されるラクトン
類の1種または2種以上とを、前述の方法に準じ開環付
加反応させ、所望の分子量を持ち、分子末端に水酸基を
1つ有するポリエステルのポリマー化合物を得る。 【0023】この製造法においても、最初に一価アルコ
ールを開始物質として、モノエポキシ化合物と、酸無水
物を開環重合させた後、ラクトン類を開環付加反応させ
て得られるブロック構造、及び/又は、最初に一価アル
コールを開始物質として、ラクトン類を開環付加反応さ
せた後、モノエポキシ化合物と酸無水物を開環重合させ
て得られるブロック構造、及び/又は、一価アルコール
を開始物質として、モノエポキシ化合物、酸無水物、及
びラクトン類をランダム付加反応させて得られるランダ
ム構造のいずれの方法をも用いることができる。また、
この製造法に際しての反応溶剤及び触媒は、前述のもの
を用いることができる。更に、前記のR11−OHで表
わされる一価アルコールを出発物質として、前記の(1
7)式で表わされるラクトン類の1種または2種以上と
前記(15)式で表されるモノエポキシ化合物の1種ま
たは2種以上を開環付加反応させ、所望の分子量を持ち
、分子末端に水酸基を1つ有するポリエステルポリエー
テルのポリマー化合物を得る。 【0024】この製造法においても、最初に一価アルコ
ールを開始物質として、ラクトン類を開環付加反応させ
た後、モノエポキシ化合物を開環付加反応させて得られ
るブロック構造、及び/又は、一価アルコールを開始物
質として、モノエポキシ化合物を開環付加反応させた後
、ラクトン類を開環付加反応させて得られるブロック構
造、及び/又は、一価アルコールを開始物質として、ラ
クトン類と、モノエポキシ化合物を開環共重合して得ら
れるランダム構造のいずれの方法をも用いることができ
る。この製造法に際しての反応溶剤は、前述のものを用
いることができる。このポリエステルポリエーテルのポ
リマー化合物を得るこれらの開環付加反応には、下記に
示すアニオン重合、配位アニオン重合、カチオン重合等
の重合方法がある。アニオン重合法の場合には、Li,
Na, K等のアルカリ金属類、NaOR′, Li
OR′等の金属アルコラート類、第3アミンなど公知の
触媒を用いて10〜200 ℃で1〜15時間アニオン
重合させる。配位アニオン重合法の場合には、Al(R
)3 , Zn(R)2 , (R)2 Al(OR′
), Al(OR′)3, Ti( OR′)4など公
知の触媒を用いて10〜200 ℃で1〜15時間配位
アニオン重合させる。尚上記 R′は水素原子または炭
素数が1〜18のアルキル基、Rはハロゲン原子または
炭素数1〜18のアルキル基を示す。カチオン重合法の
場合には、 AlCl3 等の金属ハロゲン化物、
p−トルエンスルホン酸、リン酸の酸類など公知の触媒
を用いて10〜200 ℃で1〜15時間カチオン重合
させる。 【0025】次に、上述記載の方法により得られた分子
末端の一方に水酸基を1つ有するポリエステル又はポリ
エステルポリエーテルのポリマー化合物を1種または2
種以上を組合せ、OCN−W−NCO で表されるジイ
ソシアネート化合物、例えば、トリレンジイソシアネー
ト、イソホロンジイソシアネート、4,4′−ジフェニ
ルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシア
ネート、リジンジイソシアネート、メチルシクロヘキサ
ン2,4(2,6)ジイソシアネート、4,4′−メチ
レンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、1,3−
(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、トリメチル
ヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシ
アネート等から1種または2種以上を選び、分子末端の
一方に水酸基を1つ有するポリエステルのポリマー化合
物とジイソシアネート化合物のモル比を0.7 〜1.
3 、好ましくは0.9 〜1.1 として、ジイソシ
アネート化合物の1つのイソシアネート基と0℃〜80
℃で 0.5〜6時間反応させ、分子末端にイソシアネ
ート基を1つ有するポリエステル及び/又はポリエステ
ルポリエーテルのポリマー化合物を得る。 【0026】さらに、分子末端にイソシアネート基を1
つ有するポリエステル及び/又はポリエステルポリエー
テルのポリマー化合物とヒドロキシル基含有共重合性単
量体例えば、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、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、も
しくは、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロー
ルメタクリルアミド、アリルアルコール、ε−カプロラ
クトン変性ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート(
例えばプラクセルFM−2,FM−4いずれもダイセル
化学工業(株)製、商品名)等、及び/または活性メチ
レン基含有共重合性単量体例えば、アセトアセトキシエ
チルアクリレート、アセトアセトキシエチルメタクリレ
ート、アセトアセトキシプロピルアクリレート、アセト
アセトキシプロピルメタクリレート、もしくはアリルア
セトアセテート等から、1種または2種以上を組み合わ
せて、分子末端にイソシアネート基を含有するポリエス
テル及び/又はポリエステルポリエーテルのポリマー化
合物とヒドロキシル基含有共重合性単量体および/又は
活性メチレン基含有共重合性単量体のモル比を0.7
〜1.5 好ましくは 0.8〜1.2 として、0℃
〜140℃で1〜10時間反応させ分子末端にビニル基
又はイソプロペニル基を有するマクロマーを得る。この
マクロマー化の反応は、無触媒下、または、必要に応じ
て、トリエチルアミン、ジメチルベンジルアミンのよう
な3級アミン類、ジブチルスズジラウレート、ナフテン
酸亜鉛、オクチル酸亜鉛のような有機金属塩などの公知
の触媒を用いて行うことができる。 【0027】また、分子末端に水酸基を1つ有するポリ
エステル及び/又はポリエステルポリエーテルのポリマ
ー化合物に、前記の(16)式で示される酸無水物を1
00 ℃〜200 ℃、好ましくは120 ℃〜160
℃で開環付加反応させ、分子末端にカルボキシル基を
1つ有するポリエステル及び/又はポリエステルポリエ
ーテルのポリマー化合物を得る。次いでこのポリマー化
合物とグリシジル基含有共重合性単量体、例えば、グリ
シジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテ
ル等とをモル比で0.7 〜1.5 、好ましくは0.
9 〜1.1 として、100 ℃〜200 ℃、好ま
しくは120℃〜160 ℃で2〜20時間反応させ、
分子末端にビニル基又はイソプロペニル基を有するマク
ロマーを得る。このマクロマー化の反応に際して、ハイ
ドロキノン、4−メトキシフェノールなどの重合禁止剤
を加えることが望ましい。 【0028】こうして得られた次式(18)【化45】 で示されるポリエステル及び/又はポリエステルポリエ
ーテル化合物のマクロマーと、次式(19)【化46】 で示される3級アミノ基含有共重合性単量体及び/又は
塩基性を示す含窒素複素環を有する共重合性単量体、例
えば、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレ
ート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレ
ート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリ
レート、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アク
リレート、N,N−ジメチルアミノブチル(メタ)アク
リレート、N,N−ジエチルアミノブチル(メタ)アク
リレート、N,N−ジメチルアミノヘキシル(メタ)ア
クリレート、N,N−ジエチルアミノヘキシル(メタ)
アクリレートなどのアミノアルキル(メタ)アクリレー
ト類、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリル
アミド、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリ
ルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)ア
クリルアミド、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ
)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノブチル(メ
タ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノブチル(
メタ)アクリルアミドなどのアミノアルキル(メタ)ア
クリルアミド類、N,N−ジメチルアミノエチルビニル
エーテル、N,N−ジエチルアミノエチルビニルエーテ
ル、N,N−ジプロピルアミノエチルチルビニルエーテ
ル、N,N−ジブチルアミノエチルビニルエーテル、N
,N−ジメチルアミノプロピルビニルエーテル、N,N
−ジエチルアミノプロピルビニルエーテル、N,N−ジ
プロピルアミノプロピルビニルエーテル、N,N−ジメ
チルアミノブチルビニルエーテル、N,N−ジエチルア
ミノブチルビニルエーテル、N,N−ジプロピルアミノ
ブチルビニルエーテル、N,N−ジブチルアミノブチル
ビニルエーテル、N,N−ジメチルアミノペンチルビニ
ルエーテル、N,N−ジエチルアミノペンチルビニルエ
ーテル、N,N−ジプロピルアミノペンチルビニルエー
テル、N,N−ジメチルアミノヘキシルビニルエーテル
、N,N−ジエチルアミノヘキシルビニルエーテル、N
,N−ジプロピルアミノヘキシルビニルエーテル、N,
N−ジブチルアミノヘキシルビニルエーテル、N,N−
ジメチルアミノオクチルビニルエーテル、N,N−ジエ
チルアミノオクチルビニルエーテルなどのアミノアルキ
ルビニルエーテル類、2−ビニルピリジン、4−ビニル
ピリジン、5−エチル−2−ビニルピリジンなどのビニ
ルピリジン類、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のビニルイミダゾール類、
2−ビニルキノリンなどのビニルキノリン類、N−メチ
ル−3−ビニルピペリジンなどのビニルピペリジン類の
中から選ばれた1種または2種以上の化合物と、所望に
応じて次式(20) 【0029】 【化47】 で示される共重合性単量体、例えば、メチル (メタ)
アクリレート、エチル( メタ) アクリレート、プ
ロピル (メタ) アクリレート、ブチル (メタ)
アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチ
ル (メタ) アクリレート、ラウリル(メタ)アクリ
レート、ステアリル (メタ) アクリレート、シクロ
ヘキシル (メタ) アクリレート、ベンジル (メタ
) アクリレートなどの(メタ)アクリル酸のアルキル
エステル類、メトキシエチル(メタ)アクリレート、メ
トキシブチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(
メタ)アクリレート、エトキシブチル(メタ)アクリレ
ートなどのアルコキシアルキルエステル類、(メタ)ア
クリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N
−エチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)
アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルア
ミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,
N−ジプロピル(メタ)アクリルアミド、N−メチロー
ル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシメチル(メタ
)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリ
ルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルア
ミドなどの(メタ)アクリルアミド類、2−ヒドロキシ
エチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メ
タ)アクリレート、プラクセルFM−2、プラクセルF
M−4などのヒドロキシ(メタ)アクリレート類、スチ
レン、αーメチルスチレン、ビニルトルエン、などのビ
ニル芳香族類、アクリル酸、メタクリル酸、などのα,
βエチレン性不飽和カルボン酸類、メチルビニルエーテ
ル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、イ
ソブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテ
ル、第3ブチルシクロヘキシルビニルエーテル、2−ク
ロルエチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテ
ル、i−プロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエ
ーテル、i−ブチルビニルエーテル、tert−ブチル
ビニルエーテル、n−ペンチルビニルエーテル、n−ヘ
キシルビニルエーテル、n−オクチルビニルエーテル、
2−エチルヘキシルビニルエーテル、などのアルキルビ
ニルエーテル類、シクロペンチルビニルエーテル、シク
ロヘキシルビニルエーテル、メチルシクロヘキシルビニ
ルエーテルなどの脂環式ビニルエーテル類、ベンジルビ
ニルエーテルなどの芳香族ビニルエーテル類、ヒドロキ
シエチルビニルエーテル、ヒドロキシプロピルビニルエ
ーテル、ヒドロキシイソプロピルビニルエーテル、ヒド
ロキシブチルビニルエーテル、ヒドロキシヘキシルビニ
ルエーテル、ヒドロキシオクチルビニルエーテル、2−
ヒドロキシエチルビニルエーテル、3−ヒドロキシプロ
ピルビニルエーテル、2−ヒドロキシプロピルビニルエ
ーテル、などのヒドロキシアルキルビニルエーテル類そ
の他、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリロニトリル、ア
リルエーテル類、から選ばれた1種または2種以上の化
合物とを、重合開始剤の共存下、40℃〜 180℃で
3〜20時間前述の合成溶剤下で共重合させることによ
り製造することができる。重合開始剤としては、通常の
ビニル型重合に用いられるものであれば全て使用するこ
とができ、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、2,
2′−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、1
,1′−アゾビスシクロヘキサン−1−カルボニトリル
、ジ−t−ブチルペルオキシド、t−ブチルペルオキシ
ベンゾエート、t−ブチルペルオクトエート、クメンヒ
ドロペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、アセチル
ペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ジク
ミルペルオキシドなどが挙げられる。 【0030】また、共重合方法としては、溶液重合、塊
状重合、懸濁重合など公知の方法が適用できるが、溶液
重合法が望ましい。次に、第2の製造法としては、あら
かじめ、前記の(19)式で示される3級アミノ基含有
共重合性単量体及び/又は塩基性を示す含窒素複素環を
有する共重合性単量体と、前述のヒドロキシル基含有共
重合性単量体、及び/又は活性メチレン基含有共重合性
単量体の1種又は2種以上の化合物と、所望に応じて、
前記の(20)式で示される共重合性単量体とを、重合
開始剤の共存下、40〜180 ℃で3〜10時間前述
の合成溶剤下で共重合させることにより、アクリルポリ
マーを得る。次いで、このアクリルポリマーに、第1の
製法と同様にして得られる分子末端に1つのイソシアネ
ート基を有するポリエステル及び/またはポリエステル
ポリエーテル化合物を、30〜100 ℃で3〜20時
間反応させることにより製造することができる。 【0031】次に、第1発明の顔料分散剤において、(
II)式の顔料分散剤を得る製法としては、前述のヒド
ロキシル基含有共重合性単量体、又はカルボキシル基含
有共重合性単量体、例えば、(メタ) アクリル酸等の
中から選ばれた1種または2種以上の化合物を開始物質
として、前記の(15)式が示されるモノエポキシ化合
物の1種または2種以上と、前記の(16)式で示され
る酸無水物の1種または2種以上と、更に、前記の(1
7)式で示されるラクトン類の1種または2種以上とを
、前述の重合禁止剤の存在下、前述の第1の製法に準じ
開環付加反応させ、所望の分子量をもち、末端に水酸基
を有し、もう一方の末端にビニル基またはイソプロペニ
ル基を有するポリエステル化合物のマクロマーを得る。 この製造法において、最初にヒドロキシル基含有共重合
性単量体、又はカルボキシル基含有共重合性単量体を開
始物質として、モノエポキシ化合物及び酸無水物を開環
共重合させた後、ラクトン類を開環付加反応させて得ら
れるブロック構造、及び/又は、最初にヒドロキシル基
含有共重合性単量体を開始物質としてラクトン類を開環
付加反応させた後、モノエポキシ化合物と酸無水物を開
環共重合させて得られるブロック構造、及び/又は、ヒ
ドロキシル基含有共重合性単量体又はカルボキシル基含
有共重合性単量体を開始物質として、モノエポキシ化合
物、酸無水物、及びラクトン類をランダムに付加反応さ
せて得られるランダム構造を得るいずれの方法をも用い
ることができる。更に、前記のヒドロキシル基含有共重
合性単量体を開始物質として、前記の(17)式で表わ
されるラクトン類の1種または2種以上と、前記の(1
5)式で表わされるモノエポキシ化合物の1種または2
種以上とを、前述の重合禁止剤の共存下、前述の第1の
製法に準じ開環付加反応させ、所望の分子量を持ち、末
端に水酸基を有し、もう一方の末端にビニル基またはイ
ソプロペニル基を有するポリエステルポリエーテル化合
物のマクロマーを得る。この製造法において、最初にヒ
ドロキシル基含有共重合性単量体を開始物質として、ラ
クトン類を開環付加反応させた後、モノエポキシ化合物
を開環共重合させることにより得られるブロック構造、
及び/又は、ヒドロキシル基含有共重合性単量体を開始
物質として、モノエポキシ化合物を開環共重合させた後
、ラクトン類を開環共重合させることにより得られるブ
ロック構造、及び/又は、ヒドロキシル基含有共重合性
単量体を開始物質として、モノエポキシ化合物、及びラ
クトン類をランダムに付加反応させて得られるランダム
構造のいずれの方法をも用いることができる。 【0032】次に、上述記載の方法により得られた次式
(21) 【化48】 で示されるポリエステル又はポリエステルポリエーテル
化合物のマクロマーと、前記の(19)式で示される3
級アミノ基含有共重合性単量体及び/又は、塩基性を示
す含窒素複素環を有する共重合性単量体の中から選ばれ
た1種または2種以上の化合物と、所要に応じて、前記
の(20)式で示される共重合性単量体の中から選ばれ
た1種または2種以上の化合物とを、前述の方法と同様
に、重合開始剤の共存下、40〜180 ℃で3〜20
時間、共重合させることにより製造することができる。 【0033】第2発明の顔料分散剤を得る製法としては
、第1発明の(I) 式の顔料分散剤を得る第2の製法
に準じて製造することができる。第3発明の顔料分散剤
を得る製法としては、第1発明の(I) 式の顔料分散
剤を得る第1の製法に準じて製造することができる。本
発明の顔料分散剤は、塗料、インキ、トナー、磁気テー
プ塗布剤をはじめ各種の色材に用いられる。また、適用
される分散樹脂としては、広範囲の樹脂に及び、例えば
、アルキド樹脂、オイルフリーポリエステル樹脂、アク
リル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン
樹脂、フッ素樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹
脂、尿素樹脂等が挙げられる。さらに対象とする顔料を
例示すれば、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化カドミウム
、酸化鉄、炭酸カルシウム、鉛丹、硫化亜鉛、硫酸バリ
ウム、炭酸バリウム、クレー、タルク、黄鉛、カーボン
ブラックなどの無機顔料、アゾ系、ジアゾ系、縮合アゾ
系、チオインジゴ系、インダンスロン系、アントラキノ
ン系、ベンゾイミダゾロン系、フタロシアニン系、ピラ
ンスロン系、アントラピリジン系、イソインドリノン系
、ペリレン系、キナクリドン系、フラバントロン系、ジ
オキサジン系、ピランスロン系、ペリノン系などの各種
の有機顔料が挙げられ、これらに対し、優れた顔料分散
性向上効果を示す。 【0034】本発明の顔料分散剤は、いわゆる顔料分散
ベース組成物中において、顔料に対して、固形分換算値
にて、1〜200 重量パーセント、好ましくは5〜1
00 重量パーセント使用される。顔料分散ベースは、
本発明の顔料分散剤と、顔料と、有機溶剤の主要3成分
で構成されてもよいし、さらにこれに造膜用樹脂の一部
、または全部を加えた4成分で構成されてもよい。上記
顔料分散ベースは、当業界で用いられている分散機、ロ
ールミル、ボールミル、サンドグラインドミル、アトラ
イター、ペイントシェーカー、ニーダー、ハイスピード
ディスパー分散機、超音波分散機、ディゾルバーなどを
用いて分散され、色材への利用に供される。 【0035】 【発明の効果】本発明の顔料分散剤を使用して製造され
た塗料は、顔料の分散性や着色力に優れ、光沢、鮮映性
、平滑性の良い塗膜を与える。また、本発明の顔料分散
剤は、顔料表面に強固に吸着し、粒子間の凝集傾向を断
ち、貯蔵安定性に優れ、且つ高い顔料分を有する顔料分
散ベースが得られ、この結果、高い固形分を有する塗料
が製造できる。また、本発明の顔料分散剤は、モノカル
ボン酸、モノエポキシ化合物、酸無水物およびラクトン
化合物の開環反応物、一価アルコール、酸無水物、モノ
エポキシ化合物およびラクトン化合物の開環反応物、さ
ら、一価アルコール、ラクトン化合物およびモノエポキ
シ化合物の開環反応物を、ポリマー成分とするため、そ
のモノマー組成を変えることにより、任意に極性を調整
できるといった特徴があり、当業界で多く使用されてい
るアクリル樹脂系塗料とポリエステル系塗料を両方に共
用可能である。 【0036】さらに、本発明の顔料分散剤は、その構造
中に架橋点となるヒドロキシル基の導入が可能であるこ
とから、架橋剤と硬化反応を起こし、顔料分散剤であり
ながら、造膜樹脂同様に塗膜内への化学的な固定が可能
となる。この結果、顔料と樹脂界面を化学的に強化し、
塗膜を耐水性、耐湿性、耐候性などを全く損なうことが
ない。加うるに、顔料分散剤中のアミノ基がすべて3級
化されているため熱硬化塗料に用いた場合にも黄変を起
こさないといった特徴を有し、色材分野に有用なもので
ある。 【0037】 【実施例】以下、本発明を参考合成例、合成例、比較合
成例、実施例、比較例、応用例および応用比較例により
説明する。これらの例中、「部」は重量部、「%」は重
量パーセントを意味するものとする。 参考合成例1,2 <ポリエステル樹脂の製造>ポリエステル樹脂系塗料用
の塗膜構成主要素としてのポリエステル樹脂を下記のよ
うに製造した。還流冷却管、窒素ガス導入管、温度計、
撹拌羽根を備えた反応容器に表1に示す組成(参考合成
例1,2)の原料を仕込み、撹拌しながら上限温度 2
30℃まで、窒素気流下に加熱した。反応の進行に伴っ
て生成する水をキシレンと共沸させて除去し、酸価が約
10になるまで加熱を継続し反応を終了させた。得られ
た樹脂をキシレンにて加熱残分60%になるよう希釈し
、目的とするポリエステル樹脂PE−1、PE−2を得
た。 【0038】 【表1】 【0039】参考合成例3,4 <アクリル樹脂の製造>アクリル樹脂系塗料用の造膜構
成主要素としてのアクリル樹脂を下記のように製造した
。還流冷却管、窒素ガス導入管、温度計、撹拌羽根、モ
ノマー滴下装置を備えた反応容器に表2に示す溶剤を仕
込、窒素気流下にて、還流温度まで昇温した。還流状態
を保ちながら、表2の各モノマー並びに重合開始剤であ
るt−ブチルペルオキシベンゾエートからなる混合物を
滴下装置から2時間を要して滴下した。滴下終了後、さ
らに還流状態で5時間撹拌を続け重合を完結させ、目的
とするワニスAC−1,AC−2を製造した。 【0040】 【表2】 【0041】合成例1〜2 顔料分散剤用のマクロマーを下記のように製造した。還
流冷却管、窒素ガス導入管、滴下槽、温度計、撹拌羽根
を備えた反応容器に、表3に示す溶剤、(Y+A)成分
のナトリウムメチラートとデカノールを加え、130
℃〜140℃まで、窒素気流下に昇温した。還流状態に
て、表3中のε−カプロラクトンを1時間かけ、滴下槽
より滴下した。さらに還流状態で4時間撹拌し、140
℃で30分加熱乾燥後の不揮発分が所定の値に達した
のを確認し、表3中のブチルグリシジルエーテルを1時
間をかけ滴下槽より滴下した。さらに還流状態で4時間
撹拌し、140 ℃で30分加熱乾燥後の不揮発分が所
定の値になったのを確認した。次に、得られたワニスを
30℃まで下げ、表3中のトリレンジイソシアネートを
添加し、30℃で1時間撹拌し、イソシアネート基が5
0%(トリレンジイソシアネートのイソシアネート基2
モルが反応した場合を100 %とする)反応したのを
確認し、表3中の2−ヒドロキシエチルメタクリレート
を添加した。添加後、温度を60℃まで昇温し、この温
度を保ったまま、3時間反応を続け、イソシアネート基
が100 %反応したのを確認し反応を終了した。これ
ら工程を経ることでマクロマーA−1〜A−2を製造し
た。 【0042】合成例3〜4,7〜20 合成例1と同じ装置に表3及び表4中の、溶剤、(Y+
A)成分のデカノール、無水フタル酸、ジメチルベンジ
ルアミンを加え、130 ℃〜140 ℃まで、窒素気
流下昇温した。還流状態にて,表3中のブチルグリシジ
ルエーテルまたはフェニルグリシジルエーテルを1時間
をかけ滴下槽より滴下した。さらに還流状態で5時間反
応を続けた後、樹脂酸価が1以下に達したのを確認しジ
ブチルスズジラウレートを添加した後、ε−カプロラク
トンを滴下槽より1時間を要し滴下した。さらに還流状
態で5時間反応を続け、140 ℃で30分加熱乾燥し
た後の不揮発分が所定の値に達したのを確認した。次に
、得られたワニスを30℃まで下げ、表3、表4中のト
リレンジイソシアネートを添加し、30℃で1時間撹拌
し、イソシアネート基が50%反応したのを確認した後
、表3中の2−ヒドロキシエチルメタクリレートまたは
アセトアセトキシエチルメタクリレートを添加した。添
加後温度を60℃まで昇温し、この温度を保ったまま4
時間反応を続け、イソシアネート基が100 %反応し
たのを確認し反応を終了した。これらの工程を経ること
でマクロマーA−3〜A−4,A−7〜A−20を製造
した。 【0043】合成例5〜6 合成例1と同じ装置に表3中の溶剤と(Y+A)成分の
デカノール、無水フタル酸、ジブチルスズジラウレート
を反応容器に仕込み 130〜140 ℃の還流状態ま
で昇温した。次に、表3中のカージュラE−10を1時
間を要し滴下槽より滴下した。さらに、還流状態で5時
間反応を続けた後、樹脂酸価が1以下に達したのを確認
し、30℃まで冷却した。次に表3中のトリレンジイソ
シアネートを添加し30℃で1時間撹拌し、イソシアネ
ート基が50%反応したのを確認した後、表3中の2−
ヒドロキシエチルメタクリレートを添加した。添加後温
度を60℃まで昇温し、この温度を保ったまま4時間反
応を続けて、イソシアネート基が 100%反応したの
を確認し反応を終了した。これらの工程を経ることでマ
クロマーA−5〜A−6を製造した。 【0044】合成例21 合成例1と同じ装置に表5中の溶剤と(Y+A)成分の
デカノール、無水フタル酸、テトラメチルアンモニウム
クロライドを反応容器に仕込み、130 〜140 ℃
の還流状態まで昇温した。次に表5中のブチルグリシジ
ルエーテルを1時間を要し滴下槽より滴下した。更に還
流状態で5時間反応を続け、次いで樹脂酸価が1以下に
達したのを確認した後、表5中のジブチルスズジラウレ
ートを添加し、ε−カプロラクトンを滴下槽より1時間
を要し滴下した。更に還流状態で5時間反応を続け、1
40 ℃で30分加熱乾燥した後の加熱残分が所定の値
に達したのを確認した。次に表5中の無水フタル酸を加
え、還流状態で3時間反応を続け、酸価が所定の値に達
したのを確認した後、4−メトキシフェノールとグリシ
ジルメタクリレートを加え、還流状態で10時間反応さ
せ、酸価が2以下に達したのを確認した後、室温まで冷
却させた。 これらの工程を経ることでマクロマーA
−21を製造した。 【0045】合成例22 合成例1と同じ装置に表5中の溶剤、(B+Q)成分の
アクリル酸、カージュラーE−10、無水フタル酸、テ
トラメチルアンモニウムクロライド、4−メトキシフェ
ノールを反応容器に仕込み、130 〜140 ℃の還
流状態まで昇温した。そして還流状態で3時間反応を続
け、次いで、樹脂酸価が1以下に達したのを確認した後
、ジブチルスズジラウレートを添加し、ε−カプロラク
トンを滴下槽より1時間かけて滴下し、更に還流状態で
5時間反応を続け、140 ℃で30分加熱乾燥した後
の加熱残分が所定の値に達したのを確認した。その後、
ワニスを室温まで冷却した。これらの工程を経ることで
、マクロマーA−22を製造した。 【0046】合成例23 合成例22のアクリル酸を、2−ヒドロキシエチルメタ
クリレートにかえ、合成例22と同様にして表5の配合
に従い、マクロマーA−23を得た。 【0047】合成例24〜28 顔料分散剤用のS成分であるアクリル系共重合体を下記
のように製造した。還流冷却管、窒素ガス導入管、滴下
槽、温度計、攪拌羽根を備えた反応容器に、表6に示す
成分中の溶剤を加え、120 ℃まで、窒素気流下に昇
温した。還流状態下にて、表6中のモノマー混合物と開
始剤との混合物とを滴下槽より、2時間かけて滴下し、
滴下後、さらに還流状態で5時間攪拌し、重合を完結さ
せ、S成分であるアクリル系共重合体S−1〜S−5を
製造した。 【0048】合成例29 顔料分散剤用のT成分であるポリマー化合物を下記のよ
うに製造した。合成例1と同じ装置に表7に示す溶剤、
ナトリウムメチラートとデカノールを加え、130 〜
140 ℃まで、窒素気流下に昇温した。還流状態下に
て、表7中のε−カプロラクトンとブチルグリシジルエ
ーテルの混合物を、滴下槽より、2時間かけて滴下し、
滴下後、さらに還流状態で10時間攪拌した後30℃ま
で冷却し、トリレンジイソシアネートを加え、30℃で
2時間攪拌することにより、T成分のポリマー化合物T
−1を製造した。 【0049】合成例30〜34 合成例29と同様にして表7の配合に従い、T成分のポ
リマー化合物T−2〜T−6を得た。 【0050】比較合成例1 合成例1と同じ装置に表8中の溶剤、(Y+A)成分の
ブタノール、ジブチルスズジラウレートを反応容器に仕
込み還流温度まで昇温した。次に、表8中のε−カプロ
ラクトンを1時間かけ滴下槽より滴下した。さらに還流
状態で4時間反応を続けた。その後、20℃まで冷却し
、表8中のトリレンジイソシアネートを添加した。20
℃に保ったまま2時間攪拌し、イソシアネート基が50
%反応したのを確認し、表8中の2−ヒドロキシエチル
メタクリレートを添加した。添加後、温度を50℃まで
昇温し、この温度を保ったまま5時間反応を続け、イソ
シアネート基が100 %反応したのを確認し、反応を
終了し、A−24を得た。比較合成例2 合成例5と同様にして、表8の配合に従い、A−25を
得た。 【0051】比較合成例3,4 合成例21と同様にして、表9の配合に従い、A−26
, A−27を得た。 【0052】実施例1〜24 合成例1と同じ装置を用い、表10および表11中の溶
剤の大半を反応容器に仕込み85℃まで昇温した。次に
、表10および表11中の(Y+A)成分とX成分のモ
ノマー混合物と20%の開始剤溶液を別々の滴下槽より
2時間を要し滴下した。さらに、2時間、85℃で反応
させ目的とする顔料分散剤1〜24を製造した。 【0053】実施例25〜29 合成例1と同じ装置を用い、表11中の溶剤の大半を反
応容器に仕込み85℃まで昇温した。次に、表11中の
(Y+A)成分、X成分およびZ成分のモノマー混合物
と20%の開始剤溶液を別々の滴下槽より2時間を要し
滴下した。さらに、2時間、85℃で反応させ目的とす
る顔料分散剤25〜29を製造した。 【0054】実施例30〜34 実施例25と同様の操作を行い、表12の配合に従い、
顔料分散剤30〜34を製造した。 【0055】実施例35〜42 表13の組成比に従い下記のようにして製造した。合成
例1と同じ合成装置に、表13に示すS成分と溶剤を仕
込み、攪拌しながらT成分を加え、表13の反応条件欄
に示す温度まで加熱し、その温度で反応条件欄に記載の
時間、反応させ目的とする顔料分散剤35〜42を製造
した。 【0056】比較例1〜5 実施例1と同様の操作を行い、表14の配合に従い顔料
分散剤43〜47を製造した。 【0057】比較例6 合成例1と同じ装置を用い、表14中の溶剤の大半を反
応容器に仕込み50℃まで昇温した。次に表14中の(
Y+A)成分とX成分のモノマー混合物と開始剤10%
のキシレン溶液を別々の滴下槽より3時間を要し滴下し
た。さらに4時間、50℃で反応させ、顔料分散剤48
を製造した。 【0058】比較例7〜10 実施例30と同様にして表15の配合に従い、顔料分散
剤49〜52を製造した。 【0059】比較例11 実施例35と同様にして表13の配合に従い、顔料分散
剤53を製造した。 【0060】応用例1〜48 表10〜表13に示した各実施例の顔料分散剤を用いて
、表16〜表19に示す組成の分散ペースト並びに塗料
を作製し、ペーストの特性、塗膜性能を調べ本発明の顔
料分散剤の効果を評価した。即ち、表16〜表19の分
散ペースト配合に従い、原材料を均一に混合し、ペイン
トシェーカー(レッドデビル社製)で顔料分散し、分散
ペーストを得た。分散ペーストの粘度、貯蔵安定性は表
16〜表19のペースト特性の欄に示した。 【0061】次に、分散ペーストを用い表16〜表19
の塗料配合に従い、原材料を混合し、充分に攪拌して塗
料を作製した。この塗料に、希釈用シンナー(セロソル
ブアセテート/キシレン=50/50の混合溶剤)を加
えてフォードカップNo.4で粘度22秒(25℃)に
なるように調整し、スプレー塗装用上塗塗料を得た。 【0062】次に、この塗料の塗膜性能を評価するため
の下塗板を準備した。即ち、リン酸亜鉛化成処理された
SPCCダル鋼板(0.8 ×100×150 mmサ
イズ)に汎用の黒系カチオン電着塗料(商品名アクアN
o. 4200 黒、日本油脂(株)製)を用いて電着
塗装し、170 ℃で30分焼付けて20μmの乾燥塗
膜を得た。次いで自動車塗装用アルキド/メラミン系グ
レー中塗塗料(商品名エピコNo. 1500 シーラ
ー:日本油脂(株)製)に、シンナー(商品名:シンナ
ーTR101、日本油脂(株)製)を加えてフォードカ
ップNo.4で30秒(25℃)に希釈し、上に得た下
塗塗板上にスプレー塗装し、140 ℃で30分焼付け
て、40μmの乾燥塗膜を得た。こうして準備した塗装
鋼板に前述のスプレー塗装用上塗塗料をスプレー塗装し
、140 ℃で30分間焼付けて試験塗膜(上塗膜厚4
0μm)を得た。得られた試験片の30度鏡面光沢度(
ドリゴン変角光沢計、ハンターラボラトリー製)、耐湿
性、耐候性、密着性などを評価した。その結果を表16
〜表19下段に示す。 【0063】応用比較例1〜12 表14、表15に示した各比較例の顔料分散剤を用いて
、表20に示す配合に従い、実施例1と同様に分散ペー
スト並びに塗料を作成し、ペーストの特性、塗膜性能を
調べた。 【0064】応用比較例13 米国特許第4933417号明細書に従い、冷却管、窒
素ガス導入管、温度計、攪拌羽根を備えた反応容器にキ
シレン 400部、ラウリン酸 59.4部、カージ
ュラーE−10(バーサティック酸グリシジルエステル
、エポキシ当量 250 、油化シェルエポキシ(株
)製、商品名) 222.8部、無水フタル酸 87
.9部を仕込み、150 〜160 ℃に昇温し、窒素
雰囲気下、5〜8時間攪拌を行なった。 樹脂酸価が2.0 以下になった時点で、20〜30℃
まで冷却し、トリレンジイソシアネート51.7部を加
え、40℃で5〜8時間攪拌を行なった。イソシアネー
ト基が50%反応した時点で、エポミンSP−006(
日本触媒化学工業(株)製、商品名) 178.2部を
加え、30℃で5時間攪拌を行ない、顔料分散剤54を
得た。この顔料分散剤を用いて、表19に示す配合に従
い、実施例1と同様に分散ペースト並びに塗料を作成し
、ペーストの特性、塗膜性能を調べ、顔料分散剤の効果
を評価した。 【0065】応用比較例14 EP−A0358358号に従い、合成例1と同じ装置
に、キシレン 40.0部を仕込み、還流状態まで昇
温させた。還流状態に保ちながら、モノマー滴下槽から
、メチルメタクリレート 14.15部、エチルアクリ
レート12.0部、ラウリルメタクリレート 12.
0部、スチレン 9.9部、2−ヒドロキシエチルメタ
クリレート8.9部、グリシジルメタクリレート 0
.85部、t−ブチルペルオキシベンゾエート 4.3
部のモノマー混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了
後、更に還流状態で2時間攪拌を続け、アクリル樹脂B
1 −2を得た。次に、このB1 −2 81.7部
を合成例1と同じ装置に仕込み、強く攪拌しながら、エ
ポミンSP−006(日本触媒化学工業(株)製、商品
名)0.98部、ブタノール 17.32部の混合液を
加え、120 ℃で2時間保ち、顔料分散剤55を得た
。この顔料分散剤55を用いて、表19に示す配合に従
い、実施例1と同様に分散ペースト並びに塗料を作成し
、ペーストの特性、塗膜性能を調べ、顔料分散剤の効果
を評価した。 【0066】本発明の顔料分散剤を用いた場合、表16
〜表19に示すように、いずれも分散ペーストの貯蔵安
定性に優れており、また塗膜性能面では、全ての系で優
れた塗膜光沢を示すと共に、耐湿性、耐候性、密着性に
何ら悪影響を与えないことが確認された。又、顔料分散
剤による塗膜の黄変はいずれも全く観察されなかった。 【0067】しかし、表20の応用比較例に示す様に、
(Y+A)成分の数平均分子量が500 未満であった
り(応用比較例1)、逆に20000 を越える(応用
比較例2,10)場合、アミン価が10未満となる(応
用比較例3,7)場合、アミン価が200 を越える(
応用比較例4,8)場合、さらに、顔料分散剤の数平均
分子量が1000未満(応用比較例5,9)、逆に10
0,000 を越える(応用比較例6)場合、および分
散剤を使用しない(応用比較例12) 場合は、いずれ
の場合も分散ペーストの安定性が不良となり、応用例に
比べ劣るものであった。 【0068】また、米国特許4933417号およびE
P−A0358358号明細書に開示されている例(応
用比較例13, 14)は、いずれも焼付時黄変し、応
用例に比べ劣るものであった。 【0069】 【表3】 【0070】 【表4】 【0071】 【表5】 【0072】 【表6】 【0073】 【表7】 【0074】 【表8】 【0075】 【表9】 【0076】 【表10】 【0077】 【表11】 【0078】 【表12】 【0079】 【表13】 【0080】 【表14】 【0081】 【表15】 【0082】 【表16】 【0083】 【表17】 【0084】 【表18】 【0085】 【表19】 【0086】 【表20】 【0087】表16〜表20脚注 1)実施例(表10〜表15)の顔料分散剤2)表2の
造膜用アクリル樹脂 3)表1の造膜用ポリエステル樹脂 4)ルビクロンレッド500RG(キナクリドン系有機
顔料、東ソー(株)製、商品名) 5)パリオゲンバイオレットL−5080(チオインジ
ゴ系有機顔料、バスフAG製、商品名)6)パリオゲン
マルーンL−3820(ペリレン系有機顔料、バスフA
G製、商品名) 7)ノボパームレッドF3RK−70(アゾ系有機顔料
、ヘキスト(株)製、商品名) 8)二酸化チタンJR−603(帝国化工(株)製、商
品名) 9)顔料に対する顔料分散剤の固形分での添加量(%)
10)ペースト粘度:B型粘度計(東京計器(株)商品
名)により20度で測定(単位:PS)11)分散ペー
ストを50℃で5日間放置し、初期と5日後の粘度をB
型粘度計により20℃で測定し、その粘度比が0.9
〜1.4 の範囲のものを良、2.0 以上を不良と判
定した。 12)メラミン樹脂:ユーバン220(三井東圧化学(
株)製、商品名、不揮発分60%) 13)レベリング剤:モダフロー(モンサント・カンパ
ニー製、商品名、10%キシレン溶液) 14)希釈シンナー:セロソルブアセテート/キシレン
=50/50(%) 15)ドリゴン変角光沢計(ハンターラボラトリー製)
16)耐湿試験50℃±1℃で95%RH以上の湿度雰
囲気下で 120時間試験板を保った後、取り出して、
24時間放置する。そしてそのふくれの大きさ、密度に
より良否を判定する。 17)JIS D 0205 7.6 促進耐候
試験方法のサンシャインカーボンウェザメーターにより
1000時間暴露した後の60度鏡面光沢度を測定し、
その光沢保持率(%)で表現した。 18)非黄変性:塗料から塗板を作製したときの塗膜の
黄変性を目視により、非黄変性の良否を判定した。 19)密着性:カッタナイフ(JIS K 5400
(1979年)の 6.15 規定のもの)で試験板
の中央付近に、塗膜を経て素地に達し直交する縦横11
本ずつの平行線を1mm間隔で引き、正方形のごばん目
を作り、その上にセロハン粘着テープ(JIS Z
1522 )を密着させ、上方に引きはずし、そのはが
れ状態により、密着性の良否を判定した。
用組成物に顔料を混合する際に用いられる顔料分散剤に
関するものである。 【0002】 【従来の技術】塗料製造において、重要な要素は被覆用
組成物に顔料を混合することである。この場合、通常は
塗料中に用いられるべき顔料を、塗料を構成すべきビヒ
クルの全量のうち一部分のみを用いて、適当な溶剤、希
釈剤またはその他の添加剤とともに、塗料工業において
使用されるミル中で分散を行い分散ペーストとし、次い
で該ペーストをビヒクルの残量および任意の他の所要成
分と混合して顔料分散体組成物である塗料を得る。しか
し、かかる顔料分散体組成物の最大の問題点は、顔料粒
子が凝集塊となり易いということである。この凝集化は
、分散工程中、溶解工程中、貯蔵工程中もしくは、塗装
工程中にも起こり得る。その結果、塗料の安定性の低下
、塗装時のトラブル、または、最終的に得られる塗膜の
着色力の低下、光沢、鮮映性の低下、色分かれフローテ
ィング、経時変化など好ましくない現象を生ずることが
知られている。この顔料粒子が凝集塊になり易いという
現象は、粒子同士が互いに引き合うロンドン‐ファンデ
ルワールス力によって説明される。この引力に打ち勝つ
ためには、粒子表面に吸着層を付与することが必要であ
り、種々の顔料分散剤、分散助剤が提案され、顔料分散
の改良方法が試みられている。例えば、(1)非イオン
性、アニオン性、カチオン性界面活性剤、あるいは脂肪
族多価カルボン酸などの湿潤剤を助剤として顔料分散さ
せる。(2)英国特許第1108261 号、1159
252 号および1346298 号明細書等に開示さ
れている顔料親和性物質と媒体親和性物質とを結合させ
た両親和性物質を用いて顔料を分散させる。(3)アル
キルシリコーンの如き界面活性剤で表面張力を減少させ
、浮きの発生を防ぐ、(4)特開昭51−18736号
公報に見られるように顔料のある種の置換誘導体を顔料
に混合し、顔料の分散を行う、(5)米国特許第368
4711 号、英国特許第1393401 号明細書等
に開示されているように、2個以上のイソシアネート基
をもつ有機化合物と、イソシアネート基と反応する性質
を有する官能基(アミノ基や水酸基)を1個以上有する
有機化合物と、更にイソシアネート基と反応する官能基
を実質的に1個もったポリマーの3成分を反応させた化
合物を分散剤として利用する。(6)欧州特許出願公開
208041号、特開昭60−166318 号公報お
よび特開昭61−174939 号公報、米国特許第4
933417 号明細書等に開示されている塩基性物質
とポリエステル化合物を結合させた高分子系分散剤を用
いて顔料を分散させる。(7)特開昭46−7294
号公報等に開示されている塩基性物質とアクリルポリマ
ーを結合させた高分子系分散剤を用いて顔料を分散させ
る。(8)EP−A0358358 号明細書等に開示
されている塩基性物質とアクリルポリマー及びポリエス
テル化合物を結合させた高分子系分散剤を用いて顔料を
分散させる方法等が知られている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかし、前記(1)〜
(3)の方法で用いられる分散助剤または顔料分散剤で
は、粒子表面に吸着した吸着層が薄く、充分な安定化効
果が発揮されず、顔料分散性の向上は認められない。 (4)の方法で用いられる顔料誘導体は本質的に着色し
ており、この方法を各種の顔料に汎用的に使用すること
はできない。(5)〜(8)の方法で用いられる顔料分
散剤の基本となる考え方は、エイ・トファム(A.TO
PHAM)がプログレス・イン・オーガニックコーティ
ングス、第5巻(1977 年) 237 〜243
頁で述べているように、溶剤と溶媒和することのできる
ポリマー部分と、顔料に吸着するアンカー部分とのブロ
ック構造を作ることを設計思想とするものである。これ
らの技術を利用する上で重要となる点は、溶剤と溶媒和
することのできるポリマー部分が塗膜の造膜成分として
用いられる樹脂との相溶性に優れていること、顔料への
吸着点を多くもたせ、かつ、顔料への顔料分散剤の吸着
形態をテイル状態にすることにより、顔料に吸着した顔
料分散剤のポリマー部分が有効な立体反発層を形成し、
分散粒子の安定化をはかることなどが挙げられる。溶剤
と溶媒和するポリマー部分が、塗膜の造膜成分として加
えられる樹脂との相溶性が悪い場合は、溶媒和したポリ
マー部分が凝集し、顔料分散能の低下を生ずる。また、
顔料への吸着点が少ない場合には、顔料からの顔料分散
剤の脱着が起こり易くなり顔料分散能の低下を生ずるし
、顔料への顔料分散剤の吸着形態がループ状を生ずる場
合には、溶媒和したポリマー部分の立体反発層の形成が
不充分となり顔料分散能の低下を生ずる。(5)の方法
は、モノアルコールを出発原料としてジアルコール及び
ジカルボン酸から得られるポリエステル化合物を用いて
おり、実質的には、末端に1個のヒドロキシル基を有す
るポリエステル化合物だけでなく、両末端にヒドロキシ
ル基を有するポリエステル化合物や、ヒドロキシル基を
もたないポリエステル化合物が多く含まれ、このポリエ
ステル化合物で作られた分散剤では、顔料への吸着形態
がテイル状であったり、ループ状であったりするので、
充分な顔料分散能が得られない。(6)の方法で得られ
る顔料分散剤では、顔料分散剤と塗膜の造膜成分として
加えられる樹脂の相溶性が良好な場合、著しい顔料分散
性の向上が見られるが、造膜成分として加えられる樹脂
との相溶性が悪い場合には、顔料に吸着した分散剤の保
護層が凝集し、顔料分散能が低下する欠点がある。特に
この顔料分散剤はポリエステル化合物を主成分とするた
め、塗料用樹脂として重要であるアクリル樹脂等との相
溶性が悪く、アクリル樹脂系塗料では良好な顔料分散能
を得ることは困難である。(7)の方法で得られる分散
剤では、アクリル系樹脂をポリマー部分に用いているた
め、一般のアクリル樹脂系塗料の顔料分散剤として機能
するが、ポリエステル樹脂等との相溶性が悪く、ポリエ
ステル系塗料では、良好な顔料分散能を得ることは困難
である。(8)の方法で得られる顔料分散剤では、前述
のような問題点は、ほとんど解決されているが、熱硬化
型塗料に用いた場合、硬化時に黄変を生ずるといった問
題があった。 【0004】 【課題を解決するための手段】上記現状に鑑み、本発明
者らは当業界で多く利用されているアクリル樹脂および
ポリエステル系樹脂との相溶性に優れ、優れた顔料分散
能を有するように、顔料への吸着点の付与、さらに、ポ
リマー成分の顔料分散剤への有効な組み込み方法につき
、また、熱硬化型塗料に用いた場合にも黄変を生じない
顔料分散剤につき、鋭意検討を行った結果、本発明を完
成するに至った。 【0005】すなわち、本発明は下記の第1発明、第2
発明及び第3発明の顔料分散剤を提供するものである。 【0006】第1発明の顔料分散剤は、一般式(I)【
化17】 または一般式(II) 【化18】 式中R1は水素原子、又はメチル基、Xは【化19】 (R2は炭素数1〜8のアルキレン基、R3は炭素数1
〜4のアルキル基)イミダゾール基、ピリジン基、カル
バゾール基、キノリン基、又はN‐アルキルピペリジン
基で表わされる3級アミノ基及び/又は塩基性を示す含
窒素複素環基、A,Bは有機結合基、Y,Qはポリエス
テル化合物残基、及び/又はポリエステルポリエーテル
化合物残基、Zは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基
、ハロゲン原子、フェニル基、ニトリル基、【化20】 (R4は炭素数1〜18のアルキル基) 、【化21】 (R5は水素原子、又は炭素数1〜4のアルキル基又は
アルコキシ基) 【化22】 で表され、数平均分子量1,000 〜100,000
、アミン価10〜200mg KOH /gであるこ
とを特徴とする顔料分散剤である。第1発明の顔料分散
剤において、(I),(II)式の kの範囲で kが
200 を越えると、顔料への吸着基が長くなりすぎ、
凝集剤として働く場合があり、顔料分散性能の低下を起
こすことがあるため好ましくない。次に(I)式のAは
、次式(1) 【化23】 次式(2) 【化24】 または次式(3) 【化25】 式中Vは 【化26】 Wはジイソシアネート化合物の残基、R6は炭素数2〜
6の酸無水物の残基で表される有機結合基であり、(I
I)式のBが次の一般式(4) 【化27】 または一般式(5) 【化28】 式中R7はフェニル基又は炭素数3〜19のアルキル基
又は芳香族基、 【化29】 (R8は炭素数3〜18のアルキル基、又は芳香族基)
、又は−CH2 −O−R9(R9は炭素数1〜18
のアルキル基、又は芳香族基)で表わすことができる有
機結合基である。 (I)式のYは、1価アルコール及び/又はモノカルボ
ン酸を開始物質として、ラクトン化合物とモノエポキシ
化合物との開環共重合により得られる数平均分子量が5
00 〜20,000のポリエステルポリエーテル化合
物の残基、及び/又は、1価アルコール及び/又はモノ
カルボン酸を開始物質として、ラクトン化合物とモノエ
ポキシ化合物と酸無水物との開環共重合により得られる
数平均分子量が500 〜20,000のポリエステル
化合物の残基であり、次の(6)〜(10) 式で表さ
れるブロック構造の他、各成分がランダムに結合した構
造のポリマー化合物の残基を挙げることができる。 【化30】 【化31】 【化32】 【化33】 【化34】 (式中の R10は炭素数1〜20のアルキル基又は芳
香族基、R11は炭素数1〜18の飽和脂肪族、脂環式
又は芳香族基を示す) 。また、(II)式のQは、ラ
クトン化合物とモノエポキシ化合物との開環共重合によ
り得られる数平均分子量が500 〜20,000のポ
リエステルポリエーテル化合物の残基、及び/又は、ラ
クトン化合物とモノエポキシ化合物と酸無水物との開環
共重合により得られる数平均分子量が500〜20,0
00のポリエステル化合物の残基であり、次の(11)
〜(14)式で表されるブロック構造の他、各成分がラ
ンダムに結合した構造のポリマー化合物の残基を挙げる
ことができる。 【化35】 【化36】 【化37】 【化38】 上記Y基を有する化合物(以下Y成分と称す)およびQ
基を有する化合物(以下Q成分と称す)の数平均分子量
が500 未満の場合には、充分な立体反発層の形成が
難しく、顔料分散安定性能が低下する。一方、数平均分
子量が20,000を越えるものは、再現性良く製造す
ることが難しく、工業用材料として現実的でない。また
、mは1〜100 の範囲にある。mは100 を越え
ると高分子量となりすぎて顔料分散性能の低下をおこす
ことがあるため好ましい。nは0〜200 の範囲にあ
る。 nが200 を越えると高分子量になりすぎて顔
料分散性能の低下をおこすことがあるため好ましくない
。 【0007】第2発明の顔料分散剤は、次のS成分:0
.9 〜18モル/kgの3級アミノ基濃度と、0.1
8〜9.0 モル/kgの活性水素基濃度及び/又は0
.18〜9.0 モル/kgの活性メチレン基濃度を有
し、数平均分子量が800 〜30,000であるアク
リル系共重合体と、次のT成分:1価アルコールを開始
物質として、炭素数3〜17のラクトン化合物とモノエ
ポキシ化合物との開環共重合体、及び/又は、1価アル
コール及び/又はモノカルボン酸を開始物質として、ラ
クトン化合物とモノエポキシ化合物と酸無水物との開環
共重合体と、ジイソシアネート化合物との反応により分
子末端にイソシアネート基を1つ有する数平均分子量5
00 〜20,000のポリマー化合物とから構成され
、S成分とT成分を1:1〜1:40のモル比で反応せ
しめて得られた生成物で、数平均分子量1,000 〜
100,000 、水酸基価と活性メチレン基価の総和
が5〜200mgKOH/g、アミン価が10〜200
mgKOH/gであることを特徴とする顔料分散剤であ
る。 【0008】S成分の3級アミノ基濃度が0.9 モル
/kg未満では、顔料に対する吸着力が弱く、分散性が
悪くなる。又、18モル/kgを越えると塗膜の耐水性
、耐候性を損なう。S成分の数平均分子量が、800未
満では、吸着力が不足し、分散性が悪くなる。一方30
,000を越えると、吸着基が長くなり過ぎ、凝集剤と
して働く場合があり、顔料分散性が低下する。S成分中
に含まれる活性水素基及び/又は活性メチレン基は、塗
膜内で架橋点となると共にT成分との結合点を提供する
ものであり、それぞれ0.18モル/kg未満では、立
体的安定性が不足し、分散安定性が低下する。一方9.
0 モル/kgを越えると、顔料分散剤が顔料表面から
脱着を起こし易くなり、分散性が低下し好ましくない。 【0009】第2発明の顔料分散剤は、S成分とT成分
から構成され、S成分とT成分を1:1〜1:40のモ
ル比で反応せしめて得られるが、S対Tのモル比が1:
1未満では、充分な立体的反発層が形成されず、顔料分
散安定性が低下する。又、1:40を越えると、顔料表
面からの脱着が起こり易くなり、分散性が低下する。 【0010】第2発明の顔料分散剤は、S成分の活性水
素基及び/又は活性メチレン基とT成分のイソシアネー
ト基との反応によりS成分とT成分が結合されたもので
ある。その結合形態を、S成分の反応基が水酸基の場合
を例示する。 また、S成分の反応基が活性メチレン基の場合を例示す
る。 【0011】第2発明の顔料分散剤は上記S成分とT成
分の反応生成物から成るものであるが、顔料分散剤自体
の水酸基価と活性メチレン基価の総和は5〜200mg
KOH/gの範囲にあることが望ましく、5mgKOH
/g 未満では、塗膜の造膜成分の架橋剤との架橋点と
して量的に不足で、架橋反応により塗膜内に固定されず
、塗膜内で顔料分散剤が可塑剤的に働き、塗膜性能、特
に耐湿性、耐水性、耐候性などを損なうことがある。又
多層塗り仕様で用いられた場合、塗膜間での密着阻害を
起こす場合がある。 また水酸基価と活性メチレン基価の総和が200mgK
OH/gを越える場合は、過度に極性が高くなり塗膜の
耐水性や柔軟性を損なうと共に、顔料分散性が低下する
ため好ましくない。 【0012】第3発明の顔料分散剤は、(a)(イ)分
子末端の一方にヒドロキシル基を1つ有するポリマー化
合物を(ロ)ジイソシアネート化合物でハーフブロック
した後、(ハ)ヒドロキシル基含有共重合性単量体及び
/又は、活性メチレン基含有共重合性単量体で全ブロッ
クし、分子末端にビニル基又はイソプロペニル基を有す
る数平均分子量500 〜20,000のマクロマー、
40〜97重量パーセントと、(b)3級アミノ基含有
共重合性単量体、及び/又は、塩基性を示す含窒素複素
環を有する共重合性単量体3〜60重量パーセントと、
(c)上記(a)成分及び(b)成分以外の共重合性単
量体0〜47重量パーセントとを共重合することにより
得られた数平均分子量1,000 〜100,000
、アミン価10〜200mgKOH/gの共重合体から
成ることを特徴とする顔料分散剤であり、その分子末端
の一方にヒドロキシル基を1つ有するポリマー化合物が
次の一般式(III)【化39】 次の一般式(IV) 【化40】 または次の一般式 (V) 【化41】 式中R10 は炭素数1〜20のアルキル基又は芳香族
基R11 は炭素数1〜18の飽和脂肪族、脂環式又は
芳香族基p,qは1≦p+q≦200 r,sは1≦r+s≦200 t,uは1≦t+u≦200 で表されるポリマー化合物であることを特徴とする顔料
分散剤である。 【0013】(a)成分の数平均分子量が500 未満
の場合には、充分な立体反発層の形成が難しく、顔料分
散能が低下する。一方(a)成分として数平均分子量が
20,000を越えるものは、再現性良く製造すること
が難しく、工業用材料として現実的でない。また、(a
)成分が97重量パーセントを越えると、顔料表面への
吸着力が、該ポリマー成分と塗膜の造膜成分として加え
られる樹脂との親和力より低くなると考えられ、顔料表
面からの顔料分散剤の脱着を生じ、このため顔料分散能
が低下し好ましくない。さらに(a)成分が40重量パ
ーセント未満になると、充分な立体反発層を形成するた
めの該ポリマー成分が不足し、顔料分散能が低下し好ま
しくない。 【0014】次に(b)成分として、3級アミノ基含有
共重合性単量体及び/又は、塩基性を有する含窒素複素
環を有する共重合性単量体を、3〜60重量パーセント
配合する必要がある。 (b)成分が3重量パーセント未満になると顔料に対す
る吸着力が弱くなり、顔料分散能が著しく低下する。一
方(b)成分が60重量パーセントを越えると塗膜の耐
水性、耐候性、密着性等の塗膜性能を低下させる原因と
なり好ましくない。 さらに、(c)成分として、(a)成分および(b)成
分以外の共重合性単量体を0〜47重量パーセントを配
合することが可能である。この(c)成分である(a)
成分および(b)成分以外の共重合性単量体が47重量
パーセントを越えると、顔料分散剤中の(a)成分であ
るマクロマーの比率が低下し、充分な立体反発層が形成
されないため、顔料分散能の低下を生じ好ましくない。 【0015】前記第1発明、第2発明及び第3発明の顔
料分散剤の数平均分子量が1,000 未満の場合には
、顔料表面に吸着した顔料分散剤のポリマー成分が、立
体反発層として充分な効果が発揮できなくなり、分散粒
子の再凝集、またはケーキング化といった現象を生じ、
顔料分散能の著しい低下を生じ好ましくない。また、顔
料分散剤の数平均分子量を100,000 以上にしよ
うとしても再現性良く製造することが困難であり、かつ
、顔料分散剤の数平均分子量が100,000 以上に
なると、逆に凝集剤として作用する場合があり好ましく
ない。したがって、本発明の顔料分散剤では、数平均分
子量を1,000 〜100,000 の範囲に設計す
る必要がある。また、本発明の顔料分散剤のアミン価が
10mgKOH/g 未満になると、顔料表面への吸着
力が不足するとともに、造膜成分として加えられる樹脂
と顔料分散剤との親和性が良好なため、顔料表面からの
顔料分散剤の脱着を生じるといった、顔料分散安定性の
低下を生じるので好ましくない。さらに、顔料分散剤の
アミン価が200mgKOH/gを越える場合には顔料
表面に吸着した顔料分散剤の吸着部分に対する立体反発
層の比率が過小となり、充分な顔料分散安定性が得られ
ない上に、塗膜の耐水性、耐候性、密着性等の塗膜性能
を低下させる原因となるので好ましくない。したがって
、本発明の顔料分散剤のアミン価としては10〜200
mgKOH/gの範囲に入るように設計する必要がある
。 【0016】尚、本明細書において使用する「活性水素
」なる語は、酸素,イオウ,窒素などに直接結合し、炭
素に直接結合している水素と比較して反応性の大なる水
素原子を意味し、「活性メチレン基」なる語は、アルフ
ァ水素原子が2つ以上のカルボニル基及び/又はニトリ
ル基に隣接し、それ故反応性が大なるメチレン基を意味
する。「活性メチレン基価」の測定は、ジオキサン,イ
ソプロピルアルコール混合溶媒中、KOH のアルコー
ル溶液を滴定試薬とし、電位差滴定にて中和に要するK
OH 量から算出するものとし、アミン価の測定は、酢
酸溶剤中、p‐トルエンスルホン酸の酢酸溶液を滴定試
薬として、非水電位差滴定にて、中和に要するp‐トル
エンスルホン酸量から算出するものとする。 【0017】また、Y成分、Q成分、S成分、T成分、
及び(a)成分の数平均分子量は、ゲルパーミュエーシ
ョンクロマトグラフィーによるが、展開溶媒にテトラハ
イドロフランを用いて測定した値であり、顔料分散剤の
数平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラ
フィーによるが、展開溶媒にジメチルホルムアミドを用
いて測定した値である。 【0018】本発明の顔料分散剤において、第1発明の
X成分、及び第2発明のS成分及び第3発明の(b)成
分中に含まれる3級アミノ基及び/又は塩基性を有する
含窒素複素環基が顔料表面に対して優れた吸着効果を持
ち、且つ、第1発明のY成分及びQ成分及び第2発明の
T成分及び第3発明の(c)成分のポリエステル化合物
の残基及び/又はポリエステルポリエーテル化合物の残
基が、有機媒体中で顔料表面に充分な立体反発層を形成
することにより、顔料粒子の再凝集を防止し、顔料分散
体組成物に優れた分散安定性を付与することができる。 また、本発明の顔料分散剤は分子中にポリエステル構造
及びアクリル構造を有するため、ポリエステル樹脂及び
アクリル樹脂のいずれの樹脂に対しても優れた相溶性を
示し、顔料粒子を再凝集させることがなく、アクリル樹
脂系塗料、ポリエステル系塗料、両方の塗料に使用する
ことができる。また、本発明の顔料分散剤は、3級アミ
ノ基及び/又は、塩基性を示す含窒素複素環基を顔料表
面への吸着点としているため、熱硬化性塗料に用いられ
ても、焼付硬化時に塗膜の黄変を生じないといった特徴
を有する。 【0019】次に、本発明の顔料分散剤の製造方法につ
いて詳細に説明する。 【0020】第1発明の顔料分散剤において、(I)式
の顔料分散剤を得る方法として製法として次の2つの方
法がある。第1の製法としては、まず、R10−COO
Hで示されるモノカルボン酸、(R10炭素数が1〜2
0のアルキル基) 、例えば酢酸、プロピオン酸、カプ
リル酸、ノナン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチ
ン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソノナン酸、2
−エチルヘキサン酸、アラキン酸または芳香族のモノカ
ルボン酸、例えば、安息香酸、p−ターシャリブチル安
息香酸等の中から選ばれた1種または2種以上の化合物
を開始物質として次式(15)、 【化42】 で示されるモノエポキシ化合物、(R7はフェニル基、
又は炭素数3〜19のアルキル基又は芳香族基) 、例
えばフェニル基を有するスチレンオキシド;炭素数が4
〜19のアルキル基または芳香族基を含有し、グリシジ
ルエーテル基を有するフェニルグリシジルエーテル、p
−トリルグリシジルエーテル、n−ブチルグリシジルエ
ーテル、ジブロモクレジルグリシジルエーテル;炭素数
が3〜17のアルキル基または芳香族基を含有しグリシ
ジルエステル基を有するラウリン酸グリシジルエステル
、ステアリン酸グリシジルエステル、バーサティック酸
グリシジルエステル、p−ターシャリーブチル安息香酸
グリシジルエステル;炭素数が5〜10のアルキル基を
有するα−オレフィンオキシド等の中から選ばれた1種
または2種以上の化合物、さらに、次式(16) 【化43】 で示される酸無水物(R6 は炭素数2〜6の酸無水物
の残基)、例えば無水フタル酸、無水コハク酸、六水素
化無水フタル酸、四臭化無水フタル酸、四塩化無水フタ
ル酸、3,6−エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル
酸、無水マレイン酸、無水ヘット酸等の中から選ばれた
1種または2種以上の化合物と、次式(17)【化44
】 で示されるラクトン類 (R6炭素数1〜18のアルキ
レン基)、例えばε−カプロラクトン、βープロピオン
ラクトン、δバレロラクトン等の中から選ばれた1種ま
たは2種以上の化合物とを 100℃〜200 ℃で、
好ましくは 120℃〜160 ℃で開環付加反応させ
、分子末端に水酸基を1つ有するポリエステルのポリマ
ー化合物を得る。 【0021】この製造法において、最初にモノカルボン
酸を開始物質として、モノエポキシ化合物と、酸無水物
を開環重合させた後ラクトン類を開環付加反応させて得
られるブロック構造、及び/又は、モノカルボン酸を開
始物質として、モノエポキシ化合物、酸無水物及びラク
トン類をランダムに反応させて得られるランダム構造の
いずれの方法をも用いることができる。尚上記反応に際
し反応溶剤としては、特に限定されるものではないが、
例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ソルベ
ッソ#100 (エクソン化学(株)登録商標)、ソル
ベッソ#150 (エクソン化学(株)登録商標)、テ
レビン油、テトラリンなどの芳香族炭化水素系溶剤、n
−ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、
n−ヘプタン、n−オクタン、n−デカン、ミネラルス
ピリット、イソオクタン、ノナン、トリメチルヘキサン
、ソルベントナフサ、アイソパー(エクソン化学(株)
登録商標)、ニューソルデラックス(日本石油(株)登
録商標)などの脂肪族炭化水素系溶剤、酢酸メチル、酢
酸エチル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチルなどのエ
ステル系溶剤、エチルエーテル、テトラヒドロフラン、
ジオキサン、ジグライムなどのエーテル系溶剤、アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メ
チルアミルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等の
ケトン系溶剤、エチレングリコールモノメチルエーテル
、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレング
リコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモ
ノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエ
ーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテルなど
のセロソルブ系溶剤並びにそのエステル類、メチレンク
ロライド、トリクロルエチレン、パークロエチレン、オ
ルトジクロルベンゼンなどの塩素化炭化水素系溶剤、ジ
メチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどの1種
または2種以上の溶剤を混合し使用することができる。 【0022】また上記反応に際しては、無触媒下または
、必要に応じて、トリエチルアミン、ジメチルベンジル
アミンのような3級アミン類、テトラメチルアンモニウ
ムクロライドのような4級アミン塩、テトラブトキシチ
タネート、ジブチルスズジラウレートのような有機金属
塩、トリフェニルフォスフィンのようなリン化合物、安
息香酸カリウム、安息香酸ナトリウムのような有機カル
ボン酸塩、ヨウ化カリウムのような無機塩類などの公知
の触媒を用いることができる。同様にして、R11−O
Hで示される一価アルコール(R11は炭素数1〜18
の飽和脂肪酸,脂環式又は芳香族基)、例えば、炭素数
1〜18の飽和脂肪族系のメチルアルコール、エチルア
ルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアル
コール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール
、t−ブチルアルコール、アミルアルコール、n−ヘキ
シルアルコール、n−ヘプチルアルコール、2−エチル
ヘキシルアルコール、ラウリルアルコール、ステアリル
アルコール、脂環式のシクロペンタノール、シクロヘキ
サノール、芳香族のベンジルアルコール、p−ターシャ
リーブチルベンジルアルコールの中から選ばれた1種ま
たは2種以上の化合物を開始物質として前記の(16)
式で示される酸無水物の1種または2種以上と、前記の
(15)式で示されるモノエポキシ化合物の1種または
2種以上と、更に前記の(17)式で示されるラクトン
類の1種または2種以上とを、前述の方法に準じ開環付
加反応させ、所望の分子量を持ち、分子末端に水酸基を
1つ有するポリエステルのポリマー化合物を得る。 【0023】この製造法においても、最初に一価アルコ
ールを開始物質として、モノエポキシ化合物と、酸無水
物を開環重合させた後、ラクトン類を開環付加反応させ
て得られるブロック構造、及び/又は、最初に一価アル
コールを開始物質として、ラクトン類を開環付加反応さ
せた後、モノエポキシ化合物と酸無水物を開環重合させ
て得られるブロック構造、及び/又は、一価アルコール
を開始物質として、モノエポキシ化合物、酸無水物、及
びラクトン類をランダム付加反応させて得られるランダ
ム構造のいずれの方法をも用いることができる。また、
この製造法に際しての反応溶剤及び触媒は、前述のもの
を用いることができる。更に、前記のR11−OHで表
わされる一価アルコールを出発物質として、前記の(1
7)式で表わされるラクトン類の1種または2種以上と
前記(15)式で表されるモノエポキシ化合物の1種ま
たは2種以上を開環付加反応させ、所望の分子量を持ち
、分子末端に水酸基を1つ有するポリエステルポリエー
テルのポリマー化合物を得る。 【0024】この製造法においても、最初に一価アルコ
ールを開始物質として、ラクトン類を開環付加反応させ
た後、モノエポキシ化合物を開環付加反応させて得られ
るブロック構造、及び/又は、一価アルコールを開始物
質として、モノエポキシ化合物を開環付加反応させた後
、ラクトン類を開環付加反応させて得られるブロック構
造、及び/又は、一価アルコールを開始物質として、ラ
クトン類と、モノエポキシ化合物を開環共重合して得ら
れるランダム構造のいずれの方法をも用いることができ
る。この製造法に際しての反応溶剤は、前述のものを用
いることができる。このポリエステルポリエーテルのポ
リマー化合物を得るこれらの開環付加反応には、下記に
示すアニオン重合、配位アニオン重合、カチオン重合等
の重合方法がある。アニオン重合法の場合には、Li,
Na, K等のアルカリ金属類、NaOR′, Li
OR′等の金属アルコラート類、第3アミンなど公知の
触媒を用いて10〜200 ℃で1〜15時間アニオン
重合させる。配位アニオン重合法の場合には、Al(R
)3 , Zn(R)2 , (R)2 Al(OR′
), Al(OR′)3, Ti( OR′)4など公
知の触媒を用いて10〜200 ℃で1〜15時間配位
アニオン重合させる。尚上記 R′は水素原子または炭
素数が1〜18のアルキル基、Rはハロゲン原子または
炭素数1〜18のアルキル基を示す。カチオン重合法の
場合には、 AlCl3 等の金属ハロゲン化物、
p−トルエンスルホン酸、リン酸の酸類など公知の触媒
を用いて10〜200 ℃で1〜15時間カチオン重合
させる。 【0025】次に、上述記載の方法により得られた分子
末端の一方に水酸基を1つ有するポリエステル又はポリ
エステルポリエーテルのポリマー化合物を1種または2
種以上を組合せ、OCN−W−NCO で表されるジイ
ソシアネート化合物、例えば、トリレンジイソシアネー
ト、イソホロンジイソシアネート、4,4′−ジフェニ
ルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシア
ネート、リジンジイソシアネート、メチルシクロヘキサ
ン2,4(2,6)ジイソシアネート、4,4′−メチ
レンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、1,3−
(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、トリメチル
ヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシ
アネート等から1種または2種以上を選び、分子末端の
一方に水酸基を1つ有するポリエステルのポリマー化合
物とジイソシアネート化合物のモル比を0.7 〜1.
3 、好ましくは0.9 〜1.1 として、ジイソシ
アネート化合物の1つのイソシアネート基と0℃〜80
℃で 0.5〜6時間反応させ、分子末端にイソシアネ
ート基を1つ有するポリエステル及び/又はポリエステ
ルポリエーテルのポリマー化合物を得る。 【0026】さらに、分子末端にイソシアネート基を1
つ有するポリエステル及び/又はポリエステルポリエー
テルのポリマー化合物とヒドロキシル基含有共重合性単
量体例えば、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、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、も
しくは、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロー
ルメタクリルアミド、アリルアルコール、ε−カプロラ
クトン変性ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート(
例えばプラクセルFM−2,FM−4いずれもダイセル
化学工業(株)製、商品名)等、及び/または活性メチ
レン基含有共重合性単量体例えば、アセトアセトキシエ
チルアクリレート、アセトアセトキシエチルメタクリレ
ート、アセトアセトキシプロピルアクリレート、アセト
アセトキシプロピルメタクリレート、もしくはアリルア
セトアセテート等から、1種または2種以上を組み合わ
せて、分子末端にイソシアネート基を含有するポリエス
テル及び/又はポリエステルポリエーテルのポリマー化
合物とヒドロキシル基含有共重合性単量体および/又は
活性メチレン基含有共重合性単量体のモル比を0.7
〜1.5 好ましくは 0.8〜1.2 として、0℃
〜140℃で1〜10時間反応させ分子末端にビニル基
又はイソプロペニル基を有するマクロマーを得る。この
マクロマー化の反応は、無触媒下、または、必要に応じ
て、トリエチルアミン、ジメチルベンジルアミンのよう
な3級アミン類、ジブチルスズジラウレート、ナフテン
酸亜鉛、オクチル酸亜鉛のような有機金属塩などの公知
の触媒を用いて行うことができる。 【0027】また、分子末端に水酸基を1つ有するポリ
エステル及び/又はポリエステルポリエーテルのポリマ
ー化合物に、前記の(16)式で示される酸無水物を1
00 ℃〜200 ℃、好ましくは120 ℃〜160
℃で開環付加反応させ、分子末端にカルボキシル基を
1つ有するポリエステル及び/又はポリエステルポリエ
ーテルのポリマー化合物を得る。次いでこのポリマー化
合物とグリシジル基含有共重合性単量体、例えば、グリ
シジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテ
ル等とをモル比で0.7 〜1.5 、好ましくは0.
9 〜1.1 として、100 ℃〜200 ℃、好ま
しくは120℃〜160 ℃で2〜20時間反応させ、
分子末端にビニル基又はイソプロペニル基を有するマク
ロマーを得る。このマクロマー化の反応に際して、ハイ
ドロキノン、4−メトキシフェノールなどの重合禁止剤
を加えることが望ましい。 【0028】こうして得られた次式(18)【化45】 で示されるポリエステル及び/又はポリエステルポリエ
ーテル化合物のマクロマーと、次式(19)【化46】 で示される3級アミノ基含有共重合性単量体及び/又は
塩基性を示す含窒素複素環を有する共重合性単量体、例
えば、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレ
ート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレ
ート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリ
レート、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アク
リレート、N,N−ジメチルアミノブチル(メタ)アク
リレート、N,N−ジエチルアミノブチル(メタ)アク
リレート、N,N−ジメチルアミノヘキシル(メタ)ア
クリレート、N,N−ジエチルアミノヘキシル(メタ)
アクリレートなどのアミノアルキル(メタ)アクリレー
ト類、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリル
アミド、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリ
ルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)ア
クリルアミド、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ
)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノブチル(メ
タ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノブチル(
メタ)アクリルアミドなどのアミノアルキル(メタ)ア
クリルアミド類、N,N−ジメチルアミノエチルビニル
エーテル、N,N−ジエチルアミノエチルビニルエーテ
ル、N,N−ジプロピルアミノエチルチルビニルエーテ
ル、N,N−ジブチルアミノエチルビニルエーテル、N
,N−ジメチルアミノプロピルビニルエーテル、N,N
−ジエチルアミノプロピルビニルエーテル、N,N−ジ
プロピルアミノプロピルビニルエーテル、N,N−ジメ
チルアミノブチルビニルエーテル、N,N−ジエチルア
ミノブチルビニルエーテル、N,N−ジプロピルアミノ
ブチルビニルエーテル、N,N−ジブチルアミノブチル
ビニルエーテル、N,N−ジメチルアミノペンチルビニ
ルエーテル、N,N−ジエチルアミノペンチルビニルエ
ーテル、N,N−ジプロピルアミノペンチルビニルエー
テル、N,N−ジメチルアミノヘキシルビニルエーテル
、N,N−ジエチルアミノヘキシルビニルエーテル、N
,N−ジプロピルアミノヘキシルビニルエーテル、N,
N−ジブチルアミノヘキシルビニルエーテル、N,N−
ジメチルアミノオクチルビニルエーテル、N,N−ジエ
チルアミノオクチルビニルエーテルなどのアミノアルキ
ルビニルエーテル類、2−ビニルピリジン、4−ビニル
ピリジン、5−エチル−2−ビニルピリジンなどのビニ
ルピリジン類、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のビニルイミダゾール類、
2−ビニルキノリンなどのビニルキノリン類、N−メチ
ル−3−ビニルピペリジンなどのビニルピペリジン類の
中から選ばれた1種または2種以上の化合物と、所望に
応じて次式(20) 【0029】 【化47】 で示される共重合性単量体、例えば、メチル (メタ)
アクリレート、エチル( メタ) アクリレート、プ
ロピル (メタ) アクリレート、ブチル (メタ)
アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチ
ル (メタ) アクリレート、ラウリル(メタ)アクリ
レート、ステアリル (メタ) アクリレート、シクロ
ヘキシル (メタ) アクリレート、ベンジル (メタ
) アクリレートなどの(メタ)アクリル酸のアルキル
エステル類、メトキシエチル(メタ)アクリレート、メ
トキシブチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(
メタ)アクリレート、エトキシブチル(メタ)アクリレ
ートなどのアルコキシアルキルエステル類、(メタ)ア
クリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N
−エチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)
アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルア
ミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,
N−ジプロピル(メタ)アクリルアミド、N−メチロー
ル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシメチル(メタ
)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリ
ルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルア
ミドなどの(メタ)アクリルアミド類、2−ヒドロキシ
エチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メ
タ)アクリレート、プラクセルFM−2、プラクセルF
M−4などのヒドロキシ(メタ)アクリレート類、スチ
レン、αーメチルスチレン、ビニルトルエン、などのビ
ニル芳香族類、アクリル酸、メタクリル酸、などのα,
βエチレン性不飽和カルボン酸類、メチルビニルエーテ
ル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、イ
ソブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテ
ル、第3ブチルシクロヘキシルビニルエーテル、2−ク
ロルエチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテ
ル、i−プロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエ
ーテル、i−ブチルビニルエーテル、tert−ブチル
ビニルエーテル、n−ペンチルビニルエーテル、n−ヘ
キシルビニルエーテル、n−オクチルビニルエーテル、
2−エチルヘキシルビニルエーテル、などのアルキルビ
ニルエーテル類、シクロペンチルビニルエーテル、シク
ロヘキシルビニルエーテル、メチルシクロヘキシルビニ
ルエーテルなどの脂環式ビニルエーテル類、ベンジルビ
ニルエーテルなどの芳香族ビニルエーテル類、ヒドロキ
シエチルビニルエーテル、ヒドロキシプロピルビニルエ
ーテル、ヒドロキシイソプロピルビニルエーテル、ヒド
ロキシブチルビニルエーテル、ヒドロキシヘキシルビニ
ルエーテル、ヒドロキシオクチルビニルエーテル、2−
ヒドロキシエチルビニルエーテル、3−ヒドロキシプロ
ピルビニルエーテル、2−ヒドロキシプロピルビニルエ
ーテル、などのヒドロキシアルキルビニルエーテル類そ
の他、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリロニトリル、ア
リルエーテル類、から選ばれた1種または2種以上の化
合物とを、重合開始剤の共存下、40℃〜 180℃で
3〜20時間前述の合成溶剤下で共重合させることによ
り製造することができる。重合開始剤としては、通常の
ビニル型重合に用いられるものであれば全て使用するこ
とができ、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、2,
2′−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、1
,1′−アゾビスシクロヘキサン−1−カルボニトリル
、ジ−t−ブチルペルオキシド、t−ブチルペルオキシ
ベンゾエート、t−ブチルペルオクトエート、クメンヒ
ドロペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、アセチル
ペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ジク
ミルペルオキシドなどが挙げられる。 【0030】また、共重合方法としては、溶液重合、塊
状重合、懸濁重合など公知の方法が適用できるが、溶液
重合法が望ましい。次に、第2の製造法としては、あら
かじめ、前記の(19)式で示される3級アミノ基含有
共重合性単量体及び/又は塩基性を示す含窒素複素環を
有する共重合性単量体と、前述のヒドロキシル基含有共
重合性単量体、及び/又は活性メチレン基含有共重合性
単量体の1種又は2種以上の化合物と、所望に応じて、
前記の(20)式で示される共重合性単量体とを、重合
開始剤の共存下、40〜180 ℃で3〜10時間前述
の合成溶剤下で共重合させることにより、アクリルポリ
マーを得る。次いで、このアクリルポリマーに、第1の
製法と同様にして得られる分子末端に1つのイソシアネ
ート基を有するポリエステル及び/またはポリエステル
ポリエーテル化合物を、30〜100 ℃で3〜20時
間反応させることにより製造することができる。 【0031】次に、第1発明の顔料分散剤において、(
II)式の顔料分散剤を得る製法としては、前述のヒド
ロキシル基含有共重合性単量体、又はカルボキシル基含
有共重合性単量体、例えば、(メタ) アクリル酸等の
中から選ばれた1種または2種以上の化合物を開始物質
として、前記の(15)式が示されるモノエポキシ化合
物の1種または2種以上と、前記の(16)式で示され
る酸無水物の1種または2種以上と、更に、前記の(1
7)式で示されるラクトン類の1種または2種以上とを
、前述の重合禁止剤の存在下、前述の第1の製法に準じ
開環付加反応させ、所望の分子量をもち、末端に水酸基
を有し、もう一方の末端にビニル基またはイソプロペニ
ル基を有するポリエステル化合物のマクロマーを得る。 この製造法において、最初にヒドロキシル基含有共重合
性単量体、又はカルボキシル基含有共重合性単量体を開
始物質として、モノエポキシ化合物及び酸無水物を開環
共重合させた後、ラクトン類を開環付加反応させて得ら
れるブロック構造、及び/又は、最初にヒドロキシル基
含有共重合性単量体を開始物質としてラクトン類を開環
付加反応させた後、モノエポキシ化合物と酸無水物を開
環共重合させて得られるブロック構造、及び/又は、ヒ
ドロキシル基含有共重合性単量体又はカルボキシル基含
有共重合性単量体を開始物質として、モノエポキシ化合
物、酸無水物、及びラクトン類をランダムに付加反応さ
せて得られるランダム構造を得るいずれの方法をも用い
ることができる。更に、前記のヒドロキシル基含有共重
合性単量体を開始物質として、前記の(17)式で表わ
されるラクトン類の1種または2種以上と、前記の(1
5)式で表わされるモノエポキシ化合物の1種または2
種以上とを、前述の重合禁止剤の共存下、前述の第1の
製法に準じ開環付加反応させ、所望の分子量を持ち、末
端に水酸基を有し、もう一方の末端にビニル基またはイ
ソプロペニル基を有するポリエステルポリエーテル化合
物のマクロマーを得る。この製造法において、最初にヒ
ドロキシル基含有共重合性単量体を開始物質として、ラ
クトン類を開環付加反応させた後、モノエポキシ化合物
を開環共重合させることにより得られるブロック構造、
及び/又は、ヒドロキシル基含有共重合性単量体を開始
物質として、モノエポキシ化合物を開環共重合させた後
、ラクトン類を開環共重合させることにより得られるブ
ロック構造、及び/又は、ヒドロキシル基含有共重合性
単量体を開始物質として、モノエポキシ化合物、及びラ
クトン類をランダムに付加反応させて得られるランダム
構造のいずれの方法をも用いることができる。 【0032】次に、上述記載の方法により得られた次式
(21) 【化48】 で示されるポリエステル又はポリエステルポリエーテル
化合物のマクロマーと、前記の(19)式で示される3
級アミノ基含有共重合性単量体及び/又は、塩基性を示
す含窒素複素環を有する共重合性単量体の中から選ばれ
た1種または2種以上の化合物と、所要に応じて、前記
の(20)式で示される共重合性単量体の中から選ばれ
た1種または2種以上の化合物とを、前述の方法と同様
に、重合開始剤の共存下、40〜180 ℃で3〜20
時間、共重合させることにより製造することができる。 【0033】第2発明の顔料分散剤を得る製法としては
、第1発明の(I) 式の顔料分散剤を得る第2の製法
に準じて製造することができる。第3発明の顔料分散剤
を得る製法としては、第1発明の(I) 式の顔料分散
剤を得る第1の製法に準じて製造することができる。本
発明の顔料分散剤は、塗料、インキ、トナー、磁気テー
プ塗布剤をはじめ各種の色材に用いられる。また、適用
される分散樹脂としては、広範囲の樹脂に及び、例えば
、アルキド樹脂、オイルフリーポリエステル樹脂、アク
リル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン
樹脂、フッ素樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹
脂、尿素樹脂等が挙げられる。さらに対象とする顔料を
例示すれば、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化カドミウム
、酸化鉄、炭酸カルシウム、鉛丹、硫化亜鉛、硫酸バリ
ウム、炭酸バリウム、クレー、タルク、黄鉛、カーボン
ブラックなどの無機顔料、アゾ系、ジアゾ系、縮合アゾ
系、チオインジゴ系、インダンスロン系、アントラキノ
ン系、ベンゾイミダゾロン系、フタロシアニン系、ピラ
ンスロン系、アントラピリジン系、イソインドリノン系
、ペリレン系、キナクリドン系、フラバントロン系、ジ
オキサジン系、ピランスロン系、ペリノン系などの各種
の有機顔料が挙げられ、これらに対し、優れた顔料分散
性向上効果を示す。 【0034】本発明の顔料分散剤は、いわゆる顔料分散
ベース組成物中において、顔料に対して、固形分換算値
にて、1〜200 重量パーセント、好ましくは5〜1
00 重量パーセント使用される。顔料分散ベースは、
本発明の顔料分散剤と、顔料と、有機溶剤の主要3成分
で構成されてもよいし、さらにこれに造膜用樹脂の一部
、または全部を加えた4成分で構成されてもよい。上記
顔料分散ベースは、当業界で用いられている分散機、ロ
ールミル、ボールミル、サンドグラインドミル、アトラ
イター、ペイントシェーカー、ニーダー、ハイスピード
ディスパー分散機、超音波分散機、ディゾルバーなどを
用いて分散され、色材への利用に供される。 【0035】 【発明の効果】本発明の顔料分散剤を使用して製造され
た塗料は、顔料の分散性や着色力に優れ、光沢、鮮映性
、平滑性の良い塗膜を与える。また、本発明の顔料分散
剤は、顔料表面に強固に吸着し、粒子間の凝集傾向を断
ち、貯蔵安定性に優れ、且つ高い顔料分を有する顔料分
散ベースが得られ、この結果、高い固形分を有する塗料
が製造できる。また、本発明の顔料分散剤は、モノカル
ボン酸、モノエポキシ化合物、酸無水物およびラクトン
化合物の開環反応物、一価アルコール、酸無水物、モノ
エポキシ化合物およびラクトン化合物の開環反応物、さ
ら、一価アルコール、ラクトン化合物およびモノエポキ
シ化合物の開環反応物を、ポリマー成分とするため、そ
のモノマー組成を変えることにより、任意に極性を調整
できるといった特徴があり、当業界で多く使用されてい
るアクリル樹脂系塗料とポリエステル系塗料を両方に共
用可能である。 【0036】さらに、本発明の顔料分散剤は、その構造
中に架橋点となるヒドロキシル基の導入が可能であるこ
とから、架橋剤と硬化反応を起こし、顔料分散剤であり
ながら、造膜樹脂同様に塗膜内への化学的な固定が可能
となる。この結果、顔料と樹脂界面を化学的に強化し、
塗膜を耐水性、耐湿性、耐候性などを全く損なうことが
ない。加うるに、顔料分散剤中のアミノ基がすべて3級
化されているため熱硬化塗料に用いた場合にも黄変を起
こさないといった特徴を有し、色材分野に有用なもので
ある。 【0037】 【実施例】以下、本発明を参考合成例、合成例、比較合
成例、実施例、比較例、応用例および応用比較例により
説明する。これらの例中、「部」は重量部、「%」は重
量パーセントを意味するものとする。 参考合成例1,2 <ポリエステル樹脂の製造>ポリエステル樹脂系塗料用
の塗膜構成主要素としてのポリエステル樹脂を下記のよ
うに製造した。還流冷却管、窒素ガス導入管、温度計、
撹拌羽根を備えた反応容器に表1に示す組成(参考合成
例1,2)の原料を仕込み、撹拌しながら上限温度 2
30℃まで、窒素気流下に加熱した。反応の進行に伴っ
て生成する水をキシレンと共沸させて除去し、酸価が約
10になるまで加熱を継続し反応を終了させた。得られ
た樹脂をキシレンにて加熱残分60%になるよう希釈し
、目的とするポリエステル樹脂PE−1、PE−2を得
た。 【0038】 【表1】 【0039】参考合成例3,4 <アクリル樹脂の製造>アクリル樹脂系塗料用の造膜構
成主要素としてのアクリル樹脂を下記のように製造した
。還流冷却管、窒素ガス導入管、温度計、撹拌羽根、モ
ノマー滴下装置を備えた反応容器に表2に示す溶剤を仕
込、窒素気流下にて、還流温度まで昇温した。還流状態
を保ちながら、表2の各モノマー並びに重合開始剤であ
るt−ブチルペルオキシベンゾエートからなる混合物を
滴下装置から2時間を要して滴下した。滴下終了後、さ
らに還流状態で5時間撹拌を続け重合を完結させ、目的
とするワニスAC−1,AC−2を製造した。 【0040】 【表2】 【0041】合成例1〜2 顔料分散剤用のマクロマーを下記のように製造した。還
流冷却管、窒素ガス導入管、滴下槽、温度計、撹拌羽根
を備えた反応容器に、表3に示す溶剤、(Y+A)成分
のナトリウムメチラートとデカノールを加え、130
℃〜140℃まで、窒素気流下に昇温した。還流状態に
て、表3中のε−カプロラクトンを1時間かけ、滴下槽
より滴下した。さらに還流状態で4時間撹拌し、140
℃で30分加熱乾燥後の不揮発分が所定の値に達した
のを確認し、表3中のブチルグリシジルエーテルを1時
間をかけ滴下槽より滴下した。さらに還流状態で4時間
撹拌し、140 ℃で30分加熱乾燥後の不揮発分が所
定の値になったのを確認した。次に、得られたワニスを
30℃まで下げ、表3中のトリレンジイソシアネートを
添加し、30℃で1時間撹拌し、イソシアネート基が5
0%(トリレンジイソシアネートのイソシアネート基2
モルが反応した場合を100 %とする)反応したのを
確認し、表3中の2−ヒドロキシエチルメタクリレート
を添加した。添加後、温度を60℃まで昇温し、この温
度を保ったまま、3時間反応を続け、イソシアネート基
が100 %反応したのを確認し反応を終了した。これ
ら工程を経ることでマクロマーA−1〜A−2を製造し
た。 【0042】合成例3〜4,7〜20 合成例1と同じ装置に表3及び表4中の、溶剤、(Y+
A)成分のデカノール、無水フタル酸、ジメチルベンジ
ルアミンを加え、130 ℃〜140 ℃まで、窒素気
流下昇温した。還流状態にて,表3中のブチルグリシジ
ルエーテルまたはフェニルグリシジルエーテルを1時間
をかけ滴下槽より滴下した。さらに還流状態で5時間反
応を続けた後、樹脂酸価が1以下に達したのを確認しジ
ブチルスズジラウレートを添加した後、ε−カプロラク
トンを滴下槽より1時間を要し滴下した。さらに還流状
態で5時間反応を続け、140 ℃で30分加熱乾燥し
た後の不揮発分が所定の値に達したのを確認した。次に
、得られたワニスを30℃まで下げ、表3、表4中のト
リレンジイソシアネートを添加し、30℃で1時間撹拌
し、イソシアネート基が50%反応したのを確認した後
、表3中の2−ヒドロキシエチルメタクリレートまたは
アセトアセトキシエチルメタクリレートを添加した。添
加後温度を60℃まで昇温し、この温度を保ったまま4
時間反応を続け、イソシアネート基が100 %反応し
たのを確認し反応を終了した。これらの工程を経ること
でマクロマーA−3〜A−4,A−7〜A−20を製造
した。 【0043】合成例5〜6 合成例1と同じ装置に表3中の溶剤と(Y+A)成分の
デカノール、無水フタル酸、ジブチルスズジラウレート
を反応容器に仕込み 130〜140 ℃の還流状態ま
で昇温した。次に、表3中のカージュラE−10を1時
間を要し滴下槽より滴下した。さらに、還流状態で5時
間反応を続けた後、樹脂酸価が1以下に達したのを確認
し、30℃まで冷却した。次に表3中のトリレンジイソ
シアネートを添加し30℃で1時間撹拌し、イソシアネ
ート基が50%反応したのを確認した後、表3中の2−
ヒドロキシエチルメタクリレートを添加した。添加後温
度を60℃まで昇温し、この温度を保ったまま4時間反
応を続けて、イソシアネート基が 100%反応したの
を確認し反応を終了した。これらの工程を経ることでマ
クロマーA−5〜A−6を製造した。 【0044】合成例21 合成例1と同じ装置に表5中の溶剤と(Y+A)成分の
デカノール、無水フタル酸、テトラメチルアンモニウム
クロライドを反応容器に仕込み、130 〜140 ℃
の還流状態まで昇温した。次に表5中のブチルグリシジ
ルエーテルを1時間を要し滴下槽より滴下した。更に還
流状態で5時間反応を続け、次いで樹脂酸価が1以下に
達したのを確認した後、表5中のジブチルスズジラウレ
ートを添加し、ε−カプロラクトンを滴下槽より1時間
を要し滴下した。更に還流状態で5時間反応を続け、1
40 ℃で30分加熱乾燥した後の加熱残分が所定の値
に達したのを確認した。次に表5中の無水フタル酸を加
え、還流状態で3時間反応を続け、酸価が所定の値に達
したのを確認した後、4−メトキシフェノールとグリシ
ジルメタクリレートを加え、還流状態で10時間反応さ
せ、酸価が2以下に達したのを確認した後、室温まで冷
却させた。 これらの工程を経ることでマクロマーA
−21を製造した。 【0045】合成例22 合成例1と同じ装置に表5中の溶剤、(B+Q)成分の
アクリル酸、カージュラーE−10、無水フタル酸、テ
トラメチルアンモニウムクロライド、4−メトキシフェ
ノールを反応容器に仕込み、130 〜140 ℃の還
流状態まで昇温した。そして還流状態で3時間反応を続
け、次いで、樹脂酸価が1以下に達したのを確認した後
、ジブチルスズジラウレートを添加し、ε−カプロラク
トンを滴下槽より1時間かけて滴下し、更に還流状態で
5時間反応を続け、140 ℃で30分加熱乾燥した後
の加熱残分が所定の値に達したのを確認した。その後、
ワニスを室温まで冷却した。これらの工程を経ることで
、マクロマーA−22を製造した。 【0046】合成例23 合成例22のアクリル酸を、2−ヒドロキシエチルメタ
クリレートにかえ、合成例22と同様にして表5の配合
に従い、マクロマーA−23を得た。 【0047】合成例24〜28 顔料分散剤用のS成分であるアクリル系共重合体を下記
のように製造した。還流冷却管、窒素ガス導入管、滴下
槽、温度計、攪拌羽根を備えた反応容器に、表6に示す
成分中の溶剤を加え、120 ℃まで、窒素気流下に昇
温した。還流状態下にて、表6中のモノマー混合物と開
始剤との混合物とを滴下槽より、2時間かけて滴下し、
滴下後、さらに還流状態で5時間攪拌し、重合を完結さ
せ、S成分であるアクリル系共重合体S−1〜S−5を
製造した。 【0048】合成例29 顔料分散剤用のT成分であるポリマー化合物を下記のよ
うに製造した。合成例1と同じ装置に表7に示す溶剤、
ナトリウムメチラートとデカノールを加え、130 〜
140 ℃まで、窒素気流下に昇温した。還流状態下に
て、表7中のε−カプロラクトンとブチルグリシジルエ
ーテルの混合物を、滴下槽より、2時間かけて滴下し、
滴下後、さらに還流状態で10時間攪拌した後30℃ま
で冷却し、トリレンジイソシアネートを加え、30℃で
2時間攪拌することにより、T成分のポリマー化合物T
−1を製造した。 【0049】合成例30〜34 合成例29と同様にして表7の配合に従い、T成分のポ
リマー化合物T−2〜T−6を得た。 【0050】比較合成例1 合成例1と同じ装置に表8中の溶剤、(Y+A)成分の
ブタノール、ジブチルスズジラウレートを反応容器に仕
込み還流温度まで昇温した。次に、表8中のε−カプロ
ラクトンを1時間かけ滴下槽より滴下した。さらに還流
状態で4時間反応を続けた。その後、20℃まで冷却し
、表8中のトリレンジイソシアネートを添加した。20
℃に保ったまま2時間攪拌し、イソシアネート基が50
%反応したのを確認し、表8中の2−ヒドロキシエチル
メタクリレートを添加した。添加後、温度を50℃まで
昇温し、この温度を保ったまま5時間反応を続け、イソ
シアネート基が100 %反応したのを確認し、反応を
終了し、A−24を得た。比較合成例2 合成例5と同様にして、表8の配合に従い、A−25を
得た。 【0051】比較合成例3,4 合成例21と同様にして、表9の配合に従い、A−26
, A−27を得た。 【0052】実施例1〜24 合成例1と同じ装置を用い、表10および表11中の溶
剤の大半を反応容器に仕込み85℃まで昇温した。次に
、表10および表11中の(Y+A)成分とX成分のモ
ノマー混合物と20%の開始剤溶液を別々の滴下槽より
2時間を要し滴下した。さらに、2時間、85℃で反応
させ目的とする顔料分散剤1〜24を製造した。 【0053】実施例25〜29 合成例1と同じ装置を用い、表11中の溶剤の大半を反
応容器に仕込み85℃まで昇温した。次に、表11中の
(Y+A)成分、X成分およびZ成分のモノマー混合物
と20%の開始剤溶液を別々の滴下槽より2時間を要し
滴下した。さらに、2時間、85℃で反応させ目的とす
る顔料分散剤25〜29を製造した。 【0054】実施例30〜34 実施例25と同様の操作を行い、表12の配合に従い、
顔料分散剤30〜34を製造した。 【0055】実施例35〜42 表13の組成比に従い下記のようにして製造した。合成
例1と同じ合成装置に、表13に示すS成分と溶剤を仕
込み、攪拌しながらT成分を加え、表13の反応条件欄
に示す温度まで加熱し、その温度で反応条件欄に記載の
時間、反応させ目的とする顔料分散剤35〜42を製造
した。 【0056】比較例1〜5 実施例1と同様の操作を行い、表14の配合に従い顔料
分散剤43〜47を製造した。 【0057】比較例6 合成例1と同じ装置を用い、表14中の溶剤の大半を反
応容器に仕込み50℃まで昇温した。次に表14中の(
Y+A)成分とX成分のモノマー混合物と開始剤10%
のキシレン溶液を別々の滴下槽より3時間を要し滴下し
た。さらに4時間、50℃で反応させ、顔料分散剤48
を製造した。 【0058】比較例7〜10 実施例30と同様にして表15の配合に従い、顔料分散
剤49〜52を製造した。 【0059】比較例11 実施例35と同様にして表13の配合に従い、顔料分散
剤53を製造した。 【0060】応用例1〜48 表10〜表13に示した各実施例の顔料分散剤を用いて
、表16〜表19に示す組成の分散ペースト並びに塗料
を作製し、ペーストの特性、塗膜性能を調べ本発明の顔
料分散剤の効果を評価した。即ち、表16〜表19の分
散ペースト配合に従い、原材料を均一に混合し、ペイン
トシェーカー(レッドデビル社製)で顔料分散し、分散
ペーストを得た。分散ペーストの粘度、貯蔵安定性は表
16〜表19のペースト特性の欄に示した。 【0061】次に、分散ペーストを用い表16〜表19
の塗料配合に従い、原材料を混合し、充分に攪拌して塗
料を作製した。この塗料に、希釈用シンナー(セロソル
ブアセテート/キシレン=50/50の混合溶剤)を加
えてフォードカップNo.4で粘度22秒(25℃)に
なるように調整し、スプレー塗装用上塗塗料を得た。 【0062】次に、この塗料の塗膜性能を評価するため
の下塗板を準備した。即ち、リン酸亜鉛化成処理された
SPCCダル鋼板(0.8 ×100×150 mmサ
イズ)に汎用の黒系カチオン電着塗料(商品名アクアN
o. 4200 黒、日本油脂(株)製)を用いて電着
塗装し、170 ℃で30分焼付けて20μmの乾燥塗
膜を得た。次いで自動車塗装用アルキド/メラミン系グ
レー中塗塗料(商品名エピコNo. 1500 シーラ
ー:日本油脂(株)製)に、シンナー(商品名:シンナ
ーTR101、日本油脂(株)製)を加えてフォードカ
ップNo.4で30秒(25℃)に希釈し、上に得た下
塗塗板上にスプレー塗装し、140 ℃で30分焼付け
て、40μmの乾燥塗膜を得た。こうして準備した塗装
鋼板に前述のスプレー塗装用上塗塗料をスプレー塗装し
、140 ℃で30分間焼付けて試験塗膜(上塗膜厚4
0μm)を得た。得られた試験片の30度鏡面光沢度(
ドリゴン変角光沢計、ハンターラボラトリー製)、耐湿
性、耐候性、密着性などを評価した。その結果を表16
〜表19下段に示す。 【0063】応用比較例1〜12 表14、表15に示した各比較例の顔料分散剤を用いて
、表20に示す配合に従い、実施例1と同様に分散ペー
スト並びに塗料を作成し、ペーストの特性、塗膜性能を
調べた。 【0064】応用比較例13 米国特許第4933417号明細書に従い、冷却管、窒
素ガス導入管、温度計、攪拌羽根を備えた反応容器にキ
シレン 400部、ラウリン酸 59.4部、カージ
ュラーE−10(バーサティック酸グリシジルエステル
、エポキシ当量 250 、油化シェルエポキシ(株
)製、商品名) 222.8部、無水フタル酸 87
.9部を仕込み、150 〜160 ℃に昇温し、窒素
雰囲気下、5〜8時間攪拌を行なった。 樹脂酸価が2.0 以下になった時点で、20〜30℃
まで冷却し、トリレンジイソシアネート51.7部を加
え、40℃で5〜8時間攪拌を行なった。イソシアネー
ト基が50%反応した時点で、エポミンSP−006(
日本触媒化学工業(株)製、商品名) 178.2部を
加え、30℃で5時間攪拌を行ない、顔料分散剤54を
得た。この顔料分散剤を用いて、表19に示す配合に従
い、実施例1と同様に分散ペースト並びに塗料を作成し
、ペーストの特性、塗膜性能を調べ、顔料分散剤の効果
を評価した。 【0065】応用比較例14 EP−A0358358号に従い、合成例1と同じ装置
に、キシレン 40.0部を仕込み、還流状態まで昇
温させた。還流状態に保ちながら、モノマー滴下槽から
、メチルメタクリレート 14.15部、エチルアクリ
レート12.0部、ラウリルメタクリレート 12.
0部、スチレン 9.9部、2−ヒドロキシエチルメタ
クリレート8.9部、グリシジルメタクリレート 0
.85部、t−ブチルペルオキシベンゾエート 4.3
部のモノマー混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了
後、更に還流状態で2時間攪拌を続け、アクリル樹脂B
1 −2を得た。次に、このB1 −2 81.7部
を合成例1と同じ装置に仕込み、強く攪拌しながら、エ
ポミンSP−006(日本触媒化学工業(株)製、商品
名)0.98部、ブタノール 17.32部の混合液を
加え、120 ℃で2時間保ち、顔料分散剤55を得た
。この顔料分散剤55を用いて、表19に示す配合に従
い、実施例1と同様に分散ペースト並びに塗料を作成し
、ペーストの特性、塗膜性能を調べ、顔料分散剤の効果
を評価した。 【0066】本発明の顔料分散剤を用いた場合、表16
〜表19に示すように、いずれも分散ペーストの貯蔵安
定性に優れており、また塗膜性能面では、全ての系で優
れた塗膜光沢を示すと共に、耐湿性、耐候性、密着性に
何ら悪影響を与えないことが確認された。又、顔料分散
剤による塗膜の黄変はいずれも全く観察されなかった。 【0067】しかし、表20の応用比較例に示す様に、
(Y+A)成分の数平均分子量が500 未満であった
り(応用比較例1)、逆に20000 を越える(応用
比較例2,10)場合、アミン価が10未満となる(応
用比較例3,7)場合、アミン価が200 を越える(
応用比較例4,8)場合、さらに、顔料分散剤の数平均
分子量が1000未満(応用比較例5,9)、逆に10
0,000 を越える(応用比較例6)場合、および分
散剤を使用しない(応用比較例12) 場合は、いずれ
の場合も分散ペーストの安定性が不良となり、応用例に
比べ劣るものであった。 【0068】また、米国特許4933417号およびE
P−A0358358号明細書に開示されている例(応
用比較例13, 14)は、いずれも焼付時黄変し、応
用例に比べ劣るものであった。 【0069】 【表3】 【0070】 【表4】 【0071】 【表5】 【0072】 【表6】 【0073】 【表7】 【0074】 【表8】 【0075】 【表9】 【0076】 【表10】 【0077】 【表11】 【0078】 【表12】 【0079】 【表13】 【0080】 【表14】 【0081】 【表15】 【0082】 【表16】 【0083】 【表17】 【0084】 【表18】 【0085】 【表19】 【0086】 【表20】 【0087】表16〜表20脚注 1)実施例(表10〜表15)の顔料分散剤2)表2の
造膜用アクリル樹脂 3)表1の造膜用ポリエステル樹脂 4)ルビクロンレッド500RG(キナクリドン系有機
顔料、東ソー(株)製、商品名) 5)パリオゲンバイオレットL−5080(チオインジ
ゴ系有機顔料、バスフAG製、商品名)6)パリオゲン
マルーンL−3820(ペリレン系有機顔料、バスフA
G製、商品名) 7)ノボパームレッドF3RK−70(アゾ系有機顔料
、ヘキスト(株)製、商品名) 8)二酸化チタンJR−603(帝国化工(株)製、商
品名) 9)顔料に対する顔料分散剤の固形分での添加量(%)
10)ペースト粘度:B型粘度計(東京計器(株)商品
名)により20度で測定(単位:PS)11)分散ペー
ストを50℃で5日間放置し、初期と5日後の粘度をB
型粘度計により20℃で測定し、その粘度比が0.9
〜1.4 の範囲のものを良、2.0 以上を不良と判
定した。 12)メラミン樹脂:ユーバン220(三井東圧化学(
株)製、商品名、不揮発分60%) 13)レベリング剤:モダフロー(モンサント・カンパ
ニー製、商品名、10%キシレン溶液) 14)希釈シンナー:セロソルブアセテート/キシレン
=50/50(%) 15)ドリゴン変角光沢計(ハンターラボラトリー製)
16)耐湿試験50℃±1℃で95%RH以上の湿度雰
囲気下で 120時間試験板を保った後、取り出して、
24時間放置する。そしてそのふくれの大きさ、密度に
より良否を判定する。 17)JIS D 0205 7.6 促進耐候
試験方法のサンシャインカーボンウェザメーターにより
1000時間暴露した後の60度鏡面光沢度を測定し、
その光沢保持率(%)で表現した。 18)非黄変性:塗料から塗板を作製したときの塗膜の
黄変性を目視により、非黄変性の良否を判定した。 19)密着性:カッタナイフ(JIS K 5400
(1979年)の 6.15 規定のもの)で試験板
の中央付近に、塗膜を経て素地に達し直交する縦横11
本ずつの平行線を1mm間隔で引き、正方形のごばん目
を作り、その上にセロハン粘着テープ(JIS Z
1522 )を密着させ、上方に引きはずし、そのはが
れ状態により、密着性の良否を判定した。
Claims (8)
- 【請求項1】 一般式(I) 【化1】 または一般式(II) 【化2】 式中R1は水素原子、又はメチル基、Xは【化3】 (R2は炭素数1〜8のアルキレン基、R3は炭素数1
〜4のアルキル基)イミダゾール基、ピリジン基、カル
バゾール基、キノリン基、又はN‐アルキルピペリジン
基で表わされる3級アミノ基及び/又は塩基性を示す含
窒素複素環基、A,Bは有機結合基、Y,Qはポリエス
テル化合物残基、及び/又はポリエステルポリエーテル
化合物残基、Zは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基
、ハロゲン原子、フェニル基、ニトリル基、【化4】 (R4は炭素数1〜18のアルキル基) 、【化5】 (R5は水素原子、又は炭素数1〜4のアルキル基、又
はアルコキシル基) 【化6】 で表され、数平均分子量1,000 〜100,000
、アミン価10〜200mg KOH /gであるこ
とを特徴とする顔料分散剤。 - 【請求項2】 (I)式のAが次の一般式(1)【化
7】 一般式2 【化8】 または一般式(3) 【化9】 式中Vは 【化10】 Wはジイソシアネート化合物の残基、R6は炭素数2〜
6の酸無水物の残基で表される有機結合基であり、(I
I)式のBが次の一般式(4) 【化11】 または一般式(5) 【化12】 式中R7はフェニル基又は炭素数3〜19のアルキル基
又は芳香族基、 【化13】 (R8は炭素数3〜18のアルキル基、又は芳香族基)
、又は−CH2 −O−R9(R9は炭素数1〜18
のアルキル基、又は芳香族基)で表される有機結合基で
あることを特徴とする請求項1記載の顔料分散剤。 - 【請求項3】 (I)式のYが、1価アルコール及び
/又はモノカルボン酸を開始物質として、ラクトン化合
物とモノエポキシ化合物との開環共重合により得られる
数平均分子量が500 〜20,000のポリエステル
ポリエーテル化合物の残基、及び/又は、1価アルコー
ル及び/又はモノカルボン酸を開始物質として、ラクト
ン化合物とモノエポキシ化合物と酸無水物との開環共重
合により得られる数平均分子量が500 〜20,00
0のポリエステル化合物の残基であることを特徴とする
請求項1記載の顔料分散剤。 - 【請求項4】 (II)式のQが、ラクトン化合物と
モノエポキシ化合物との開環共重合により得られる数平
均分子量が500 〜20,000のポリエステルポリ
エーテル化合物の残基、及び/又は、ラクトン化合物と
モノエポキシ化合物と酸無水物との開環共重合により得
られる数平均分子量が500〜20,000のポリエス
テル化合物の残基であることを特徴とする請求項1記載
の顔料分散剤。 - 【請求項5】 次のS成分:0.9 〜18モル/k
gの3級アミノ基濃度と、0.18〜9.0 モル/k
gの活性水素基濃度及び/又は0.18〜9.0 モル
/kgの活性メチレン基濃度を有し、数平均分子量が8
00 〜30,000であるアクリル系共重合体と、 次のT成分:1価アルコールを開始物質として、炭素数
3〜17のラクトン化合物とモノエポキシ化合物との開
環共重合体、及び/又は、1価アルコール及び/又はモ
ノカルボン酸を開始物質として、炭素数3〜17のラク
トン化合物とモノエポキシ化合物と酸無水物との開環共
重合体と、ジイソシアネート化合物との反応により分子
末端にイソシアネート基を1つ有する数平均分子量50
0 〜20,000のポリマー化合物とから構成され、
S成分とT成分を1:1〜1:40のモル比で反応せし
めて得られた生成物で、数平均分子量1,000 〜1
00,000 、水酸基価と活性メチレン基価の総和が
5〜200mgKOH/g、アミン価が10〜200m
gKOH/gであることを特徴とする顔料分散剤。 - 【請求項6】 S成分が3級アミノ基含有共重合性単
量体、及び/又は塩基性を示す含窒素複素環を有する共
重合性単量体と、活性水素基含有共重合性単量体、及び
/又は活性メチレン基含有共重合性単量体と、それ以外
の共重合性単量体とを共重合することにより得られたア
クリル系共重合体であることを特徴とする請求項5記載
の顔料分散剤。 - 【請求項7】 (a)(イ)分子末端の一方にヒドロ
キシル基を1つ有するポリマー化合物を(ロ)ジイソシ
アネート化合物でハーフブロックした後、(ハ)ヒドロ
キシル基含有共重合性単量体及び/又は、活性メチレン
基含有共重合性単量体で全ブロックし、分子末端にビニ
ル基又はイソプロペニル基を有する数平均分子量500
〜20,000のマクロマー、40〜97重量パーセ
ントと、(b)3級アミノ基含有共重合性単量体、及び
/又は、塩基性を示す含窒素複素環を有する共重合性単
量体3〜60重量パーセントと、 (c)上記(a)成分及び(b)成分以外の共重合性単
量体0〜47重量パーセント とを共重合することにより得られた数平均分子量1,0
00 〜100,000 、アミン価10〜200mg
kOH/gの共重合体から成ることを特徴とする顔料分
散剤。 - 【請求項8】 分子末端の一方にヒドロキシル基を1
つ有するポリマー化合物が、次の一般式 (III)【
化14】 次の一般式 (IV) 【化15】 または次の一般式 (V) 【化16】 式中R10 は炭素数1〜20のアルキル基又は芳香族
基、R11 は炭素数1〜18の飽和脂肪族、脂環式又
は芳香族基、 p,qは1≦p+q≦200 r,sは1≦r+s≦200 t,uは1≦t+u≦200 で表されるポリマー化合物であることを特徴とする請求
項7記載の顔料分散剤。
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