JPH0536467B2 - - Google Patents
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- JPH0536467B2 JPH0536467B2 JP58193914A JP19391483A JPH0536467B2 JP H0536467 B2 JPH0536467 B2 JP H0536467B2 JP 58193914 A JP58193914 A JP 58193914A JP 19391483 A JP19391483 A JP 19391483A JP H0536467 B2 JPH0536467 B2 JP H0536467B2
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Description
本発明は新規な分散剤を用いた易分散性及び分
散安定性にすぐれた水性顔料分散液に関する。 従来、顔料を含むエマルシヨン塗料及び水溶性
樹脂塗料等の水性塗料において、製造時の顔料の
難分散性や貯蔵中の顔料の凝集・沈降に基づく塗
面の着色効果の低下、フラツデイング（浮き）、
フローテイング（浮きまだら）、光沢の低下など
好ましからざる現象が起こることはよく知られて
いる。このため、一般には顔料を予じめ分散剤で
分散した水性顔料分散液を調製しておき、このも
のを被着色水性塗料に混合・分散して水性塗料の
着色が行なわれている。 従来の該水性顔料分散液には界面活性剤の如き
低分子量化合物が分散剤として使用されている
が、該分散剤による弊害、すなわち塗膜性能また
は塗膜状態が低下する二次的な悪影響が避けられ
ず、最近では分散剤としてオリゴマーまたは中程
度の分子量を有する重合体を用いて塗膜性能等の
低下を抑えているのが実情である。 しかしながら、分散剤としてオリゴマーや重合
体を用いる場合、その使用量が低分子界面活性剤
に比較して多量となり、また、得られる水性顔料
分散液の使用が水性塗料に用いられる結合剤の種
類によつて制限を受ける等の欠点がある。このこ
とは塗料の製造面での合理化に逆行し、そのため
各種の水性塗料に共通な水性顔料分散液の開発が
強く要望されている。 もつとも、従来においても上記要望を満たす水
性顔料分散液として、例えば分散剤にC2〜C18モ
ノカルボン酸のビニルエステル及び／又はC4〜
C18アルコールの（メタ）アクリル酸エステルと
Ｎ−ビニル化合物の共重合体を使用したものが提
案されている（特開昭57−200466号公報参照）。
しかしながら、この共重合体は水性顔料分散剤と
しての親水性−非親水性のバランスが不十分であ
り、その結果顔料分散性能が劣るという欠点があ
りなお改良の余地が残されていた。 そこで、本発明者らは少量で顔料の易分散がで
き、各種の水性樹脂と相溶性を有し、しかもそれ
自体高分子で水性塗料の塗膜性能の低下をきたす
ことのない理想的な分散剤の開発を行なうことを
目的に鋭意研究した結果、前記共重合体中にカル
ボキシル基を特定量導入することにより親水性−
非親水性のバランスがよくなり、被分散顔料は酸
性、塩基性の広い範囲にわたつて効率よく分散で
きることを見い出し本発明を完成するに至つたの
である。 かくして、本発明に従えば、顔料、分散剤及び
水性媒体からなる水性顔料分散液において、該分
散剤が (A)C1〜C7モノアルコールの（メタ）アクリル
酸エステル単量体、（メタ）アクリロニトリル
およびビニル芳香族単量体から選ばれた少なく
とも１種の単量体（以下、これらを単に「ビニ
ル単量体」という） ３〜95重量部 (B)含窒素不飽和単量体 ２〜94重量部 (C)α.β−エチレン性不飽和カルボン酸
３〜20重量部 を共重合することにより得られる重合体の水溶性
化物であることを特徴とする水性顔料分散液が提
供される。 以下、本発明の水性顔料分散液に用いられる分
散剤についてさらに詳細に説明する。 ビニル単量体(A)： 本発明において使用されるビニル単量体(A)は、
C1〜C7のモノアルコールの（メタ）アクリル酸
エステル、（メタ）アクリロニトリルおよびビニ
ル芳香族が包含される。これら単量体は単独で、
または２種以上併用することができる。C1〜C7
のモノアルコールの（メタ）アクリル酸エステル
は、下記式（） 〔式中、R1は水素原子又はメチル基、R2はそ
れぞれC1〜C7を有するアルキル基、アルケニル
基、シクロヘキシル基、フエニル基、ベンジル
基、ハロゲン化フエニル基を表わす〕 で示されるもので、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、イソブチル（メタ）アクリレート、ヘキ
シル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）ア
クリレート、アリール（メタ）アクリレート、フ
エニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）
アクリレート、トリブロモフエニル（メタ）アク
リレート等が挙げられる。 ビニル芳香族単量体としては、スチレン、αメ
チルスチレン、ビニルトルエン、Ｐ−クロルスチ
レン等である。 含窒素不飽和単量体(B)： 本発明において用いられる含窒素単量体は、含
窒素複素環を有する不飽和単量体及び下記式
（）又は（） 式中、 R1：前記（）式と同じ R3：Ｈ又はC1〜C4アルキル基を表わす。 式中、 R1及びR3：上記（）式と同じ R4：上記R3又は（CH3）2NC3H6基又は
CH2OR5基（R5：Ｈ又はC1〜C4アルキル基）
を表わす。 で示される単量体である。 含窒素複素環を有する不飽和単量体としては、
１〜３個、好ましくは１又は２個の窒素原子を含
む単環又は多環の複素環を有する単量体が包含さ
れ、特に下記に示す単量体を挙げることができ
る。 () ビニルピロリドン類； 例えば、１−ビニル−２−ピロリドン、１−
ビニル−３−ピロリドンなど。 () ビニルピリジン類； 例えば、２−ビニルピリジン、４−ビニルピ
リジン、５−メチル−２−ビニルピリジン、５
−エチル−２−ビニルピリジンなど。 () ビニルイミダゾール類； 例えば、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。 () ビニルカルバゾール類； 例えば、Ｎ−ビニルカルバゾールなど。 () ビニルキノリン類； 例えば、２−ビニルキノリンなど。 () ビニルピペリジン類； 例えば、３−ビニルピペリジン、Ｎ−メチル
−３−ビニルピペリジンなど。 () その他 Ｎ−アクリロイルピロリジン Ｎ−メタアクリロイルピロリジン Ｎ−アクリロイルモルホリン Ｎ−メタアクリロイルモルホリンなど。 上記した含窒素複素環を有するビニル単量体の
中でも好適なものは、ビニルピロリドン類、ビニ
ルイミダゾール類及びビニルカルバゾール類であ
り、中でも環窒素原子が３級化されているものが
好適である。 また、前記式（）で示される単量体として
は、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−ｔ−ブチルアミノエチル
（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−ジメチ
ルアミノブチル（メタ）アクリレート、Ｎ−プロ
ピルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−ブ
チルアミノエチル（メタ）アクリレートなどが挙
げられる。 また、前記式（）で示される単量体として
は、（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−ジエチル（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が挙げられる。 上記した単量体は、それぞれ単独で又は２種以
上組合せて使用することができる。 上記（）又は（）式で示される含窒素単量
体は、好ましくは３級化されたものであり、次に
好ましいものは２級化されたものである。 α.β−エチレン性不飽和カルボン酸(C)： 次に、本発明において用いられるα，β−エチ
レン性不飽和カルボン酸(C)は、カルボキシル基が
結合する炭素原子とそれに隣接する炭素原子との
間に付加重合性の二重結合を有する型の不飽和脂
族モノ−又はポリカルボン酸で、炭素原子を３〜
８個、特に３〜５個含有し且つカルボキシル基を
１又は２個有するものが適している。 かかるα.β−エチレン性不飽和カルボン酸の例
としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン
酸、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、
フマル酸等が挙げられ、これらはそれぞれ単独で
又は２種以上組合せて使用することができる。 本発明に従えば、上記のビニル単量体(A)、含窒
素不飽和単量体(B)及びα.β−エチレン性不飽和カ
ルボン酸(C)は相互に共重合せしめられる。該共重
合は、アクリル系共重合体を製造するためのそれ
自体公知の方法に従い、例えば溶液重合法、乳化
重合法、懸濁重合法等を用いて行なうことができ
る。 共重合を行なう場合の上記３成分の配合割合
は、分散剤として望まれる性能に応じて変えるこ
とができるが、下記の割合で配合するのが適当で
ある。 ビニル単量体(A)： ３〜95重量部、好ましくは塗膜性能上から10
〜85重量部 含窒素不飽和単量体(B)： ２〜94重量部、好ましくは、顔料分散の観点
から３〜90重量部 α.β−エチレン性不飽和カルボン酸(C)： ３〜20重量部、好ましくは水溶解性、塗膜性
能上から４〜18重量部 上記共重合反応は、有利には、溶液重合法に従
つて行なうことが好ましく、上記の３成分を適当
な不活性溶媒中で、重合触媒の存在下に、通常約
０〜約180℃、好ましくは約40〜約170℃の反応温
度において、約１〜約20時間、好ましくは約６〜
約10時間反応をつづけることにより行なうことが
できる。 使用する溶媒としては、該共重合反応中にゲル
化が生じないように、生成する共重合体を溶解し
且つ水と混和しうる溶媒を使用することが望まし
い。特に水性顔料分散液を得るに際し除去するこ
となくそのまま使用できるものが良い。かかる溶
媒としては例えば、式HO−CH2CH2−OR6〔ただ
し、R6は水素原子または炭素原子数１〜８個の
アルキル基を表わす〕のセロソルブ系溶媒たとえ
ばエチレングリコール、ブチルセロソルブ、エチ
ルセロソルブなど；式 〔ただし、R6は上記と同じ意味を有する〕のプ
ロピレングリコール系溶媒たとえばプロピレング
リコールモノメチルエーテルなど；式HO−
CH2CH2−OCH2CH2−OR6〔ただし、R6は上記
と同じ意味を有する〕のカルビトール系溶媒たと
えばジエチレングリコール、メチルカルビトー
ル、ブチルカルビトールなど；式R7O−CH2CH2
−OR8〔ただし、R7及びR8はそれぞれ炭素原子数
１〜３個のアルキル基を表わす〕グライム系溶媒
たとえばエチレングリコールジメチルエーテルな
ど；式R7O−CH2CH2OCH2−CH2OR8〔ただし、
R7及びR8は上記と同じ意味を有する〕のジグラ
イム系溶媒たとえばジエチレングリコールジメチ
ルエーテルなど；式R9O−CH2CH2OCO−CH3
〔ただし、R9は水素原子またはCH3もしくはC2H5
を表わす〕のセロソルブアセテート系溶媒たとえ
ばエチレングリコールモノアセテート、メチルセ
ロソルブアセテートなど；式R10OH〔ただし、
R10は炭素原子数１〜４個のアルキル基を表わ
す〕のアルコール系溶媒たとえばエタノール、プ
ロパノールなど；並びに、ダイアセトンアルコー
ル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、アセト
ン、ジメチルホルムアミド、３−メトキシ−３−
メチル−ブタノール等が使用できる。 しかしながら、水に混和しない不活性溶媒もま
た使用可能であり、かかる水−非混和性溶媒とし
ては重合反応終了後に常圧又は減圧下での蒸留に
より簡単に除去できるよう沸点が250℃以下のも
のが好ましい。かかる溶媒としては、例えば、式
散安定性にすぐれた水性顔料分散液に関する。 従来、顔料を含むエマルシヨン塗料及び水溶性
樹脂塗料等の水性塗料において、製造時の顔料の
難分散性や貯蔵中の顔料の凝集・沈降に基づく塗
面の着色効果の低下、フラツデイング（浮き）、
フローテイング（浮きまだら）、光沢の低下など
好ましからざる現象が起こることはよく知られて
いる。このため、一般には顔料を予じめ分散剤で
分散した水性顔料分散液を調製しておき、このも
のを被着色水性塗料に混合・分散して水性塗料の
着色が行なわれている。 従来の該水性顔料分散液には界面活性剤の如き
低分子量化合物が分散剤として使用されている
が、該分散剤による弊害、すなわち塗膜性能また
は塗膜状態が低下する二次的な悪影響が避けられ
ず、最近では分散剤としてオリゴマーまたは中程
度の分子量を有する重合体を用いて塗膜性能等の
低下を抑えているのが実情である。 しかしながら、分散剤としてオリゴマーや重合
体を用いる場合、その使用量が低分子界面活性剤
に比較して多量となり、また、得られる水性顔料
分散液の使用が水性塗料に用いられる結合剤の種
類によつて制限を受ける等の欠点がある。このこ
とは塗料の製造面での合理化に逆行し、そのため
各種の水性塗料に共通な水性顔料分散液の開発が
強く要望されている。 もつとも、従来においても上記要望を満たす水
性顔料分散液として、例えば分散剤にC2〜C18モ
ノカルボン酸のビニルエステル及び／又はC4〜
C18アルコールの（メタ）アクリル酸エステルと
Ｎ−ビニル化合物の共重合体を使用したものが提
案されている（特開昭57−200466号公報参照）。
しかしながら、この共重合体は水性顔料分散剤と
しての親水性−非親水性のバランスが不十分であ
り、その結果顔料分散性能が劣るという欠点があ
りなお改良の余地が残されていた。 そこで、本発明者らは少量で顔料の易分散がで
き、各種の水性樹脂と相溶性を有し、しかもそれ
自体高分子で水性塗料の塗膜性能の低下をきたす
ことのない理想的な分散剤の開発を行なうことを
目的に鋭意研究した結果、前記共重合体中にカル
ボキシル基を特定量導入することにより親水性−
非親水性のバランスがよくなり、被分散顔料は酸
性、塩基性の広い範囲にわたつて効率よく分散で
きることを見い出し本発明を完成するに至つたの
である。 かくして、本発明に従えば、顔料、分散剤及び
水性媒体からなる水性顔料分散液において、該分
散剤が (A)C1〜C7モノアルコールの（メタ）アクリル
酸エステル単量体、（メタ）アクリロニトリル
およびビニル芳香族単量体から選ばれた少なく
とも１種の単量体（以下、これらを単に「ビニ
ル単量体」という） ３〜95重量部 (B)含窒素不飽和単量体 ２〜94重量部 (C)α.β−エチレン性不飽和カルボン酸
３〜20重量部 を共重合することにより得られる重合体の水溶性
化物であることを特徴とする水性顔料分散液が提
供される。 以下、本発明の水性顔料分散液に用いられる分
散剤についてさらに詳細に説明する。 ビニル単量体(A)： 本発明において使用されるビニル単量体(A)は、
C1〜C7のモノアルコールの（メタ）アクリル酸
エステル、（メタ）アクリロニトリルおよびビニ
ル芳香族が包含される。これら単量体は単独で、
または２種以上併用することができる。C1〜C7
のモノアルコールの（メタ）アクリル酸エステル
は、下記式（） 〔式中、R1は水素原子又はメチル基、R2はそ
れぞれC1〜C7を有するアルキル基、アルケニル
基、シクロヘキシル基、フエニル基、ベンジル
基、ハロゲン化フエニル基を表わす〕 で示されるもので、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、イソブチル（メタ）アクリレート、ヘキ
シル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）ア
クリレート、アリール（メタ）アクリレート、フ
エニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）
アクリレート、トリブロモフエニル（メタ）アク
リレート等が挙げられる。 ビニル芳香族単量体としては、スチレン、αメ
チルスチレン、ビニルトルエン、Ｐ−クロルスチ
レン等である。 含窒素不飽和単量体(B)： 本発明において用いられる含窒素単量体は、含
窒素複素環を有する不飽和単量体及び下記式
（）又は（） 式中、 R1：前記（）式と同じ R3：Ｈ又はC1〜C4アルキル基を表わす。 式中、 R1及びR3：上記（）式と同じ R4：上記R3又は（CH3）2NC3H6基又は
CH2OR5基（R5：Ｈ又はC1〜C4アルキル基）
を表わす。 で示される単量体である。 含窒素複素環を有する不飽和単量体としては、
１〜３個、好ましくは１又は２個の窒素原子を含
む単環又は多環の複素環を有する単量体が包含さ
れ、特に下記に示す単量体を挙げることができ
る。 () ビニルピロリドン類； 例えば、１−ビニル−２−ピロリドン、１−
ビニル−３−ピロリドンなど。 () ビニルピリジン類； 例えば、２−ビニルピリジン、４−ビニルピ
リジン、５−メチル−２−ビニルピリジン、５
−エチル−２−ビニルピリジンなど。 () ビニルイミダゾール類； 例えば、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。 () ビニルカルバゾール類； 例えば、Ｎ−ビニルカルバゾールなど。 () ビニルキノリン類； 例えば、２−ビニルキノリンなど。 () ビニルピペリジン類； 例えば、３−ビニルピペリジン、Ｎ−メチル
−３−ビニルピペリジンなど。 () その他 Ｎ−アクリロイルピロリジン Ｎ−メタアクリロイルピロリジン Ｎ−アクリロイルモルホリン Ｎ−メタアクリロイルモルホリンなど。 上記した含窒素複素環を有するビニル単量体の
中でも好適なものは、ビニルピロリドン類、ビニ
ルイミダゾール類及びビニルカルバゾール類であ
り、中でも環窒素原子が３級化されているものが
好適である。 また、前記式（）で示される単量体として
は、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−ｔ−ブチルアミノエチル
（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−ジメチ
ルアミノブチル（メタ）アクリレート、Ｎ−プロ
ピルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−ブ
チルアミノエチル（メタ）アクリレートなどが挙
げられる。 また、前記式（）で示される単量体として
は、（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−ジエチル（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が挙げられる。 上記した単量体は、それぞれ単独で又は２種以
上組合せて使用することができる。 上記（）又は（）式で示される含窒素単量
体は、好ましくは３級化されたものであり、次に
好ましいものは２級化されたものである。 α.β−エチレン性不飽和カルボン酸(C)： 次に、本発明において用いられるα，β−エチ
レン性不飽和カルボン酸(C)は、カルボキシル基が
結合する炭素原子とそれに隣接する炭素原子との
間に付加重合性の二重結合を有する型の不飽和脂
族モノ−又はポリカルボン酸で、炭素原子を３〜
８個、特に３〜５個含有し且つカルボキシル基を
１又は２個有するものが適している。 かかるα.β−エチレン性不飽和カルボン酸の例
としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン
酸、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、
フマル酸等が挙げられ、これらはそれぞれ単独で
又は２種以上組合せて使用することができる。 本発明に従えば、上記のビニル単量体(A)、含窒
素不飽和単量体(B)及びα.β−エチレン性不飽和カ
ルボン酸(C)は相互に共重合せしめられる。該共重
合は、アクリル系共重合体を製造するためのそれ
自体公知の方法に従い、例えば溶液重合法、乳化
重合法、懸濁重合法等を用いて行なうことができ
る。 共重合を行なう場合の上記３成分の配合割合
は、分散剤として望まれる性能に応じて変えるこ
とができるが、下記の割合で配合するのが適当で
ある。 ビニル単量体(A)： ３〜95重量部、好ましくは塗膜性能上から10
〜85重量部 含窒素不飽和単量体(B)： ２〜94重量部、好ましくは、顔料分散の観点
から３〜90重量部 α.β−エチレン性不飽和カルボン酸(C)： ３〜20重量部、好ましくは水溶解性、塗膜性
能上から４〜18重量部 上記共重合反応は、有利には、溶液重合法に従
つて行なうことが好ましく、上記の３成分を適当
な不活性溶媒中で、重合触媒の存在下に、通常約
０〜約180℃、好ましくは約40〜約170℃の反応温
度において、約１〜約20時間、好ましくは約６〜
約10時間反応をつづけることにより行なうことが
できる。 使用する溶媒としては、該共重合反応中にゲル
化が生じないように、生成する共重合体を溶解し
且つ水と混和しうる溶媒を使用することが望まし
い。特に水性顔料分散液を得るに際し除去するこ
となくそのまま使用できるものが良い。かかる溶
媒としては例えば、式HO−CH2CH2−OR6〔ただ
し、R6は水素原子または炭素原子数１〜８個の
アルキル基を表わす〕のセロソルブ系溶媒たとえ
ばエチレングリコール、ブチルセロソルブ、エチ
ルセロソルブなど；式 〔ただし、R6は上記と同じ意味を有する〕のプ
ロピレングリコール系溶媒たとえばプロピレング
リコールモノメチルエーテルなど；式HO−
CH2CH2−OCH2CH2−OR6〔ただし、R6は上記
と同じ意味を有する〕のカルビトール系溶媒たと
えばジエチレングリコール、メチルカルビトー
ル、ブチルカルビトールなど；式R7O−CH2CH2
−OR8〔ただし、R7及びR8はそれぞれ炭素原子数
１〜３個のアルキル基を表わす〕グライム系溶媒
たとえばエチレングリコールジメチルエーテルな
ど；式R7O−CH2CH2OCH2−CH2OR8〔ただし、
R7及びR8は上記と同じ意味を有する〕のジグラ
イム系溶媒たとえばジエチレングリコールジメチ
ルエーテルなど；式R9O−CH2CH2OCO−CH3
〔ただし、R9は水素原子またはCH3もしくはC2H5
を表わす〕のセロソルブアセテート系溶媒たとえ
ばエチレングリコールモノアセテート、メチルセ
ロソルブアセテートなど；式R10OH〔ただし、
R10は炭素原子数１〜４個のアルキル基を表わ
す〕のアルコール系溶媒たとえばエタノール、プ
ロパノールなど；並びに、ダイアセトンアルコー
ル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、アセト
ン、ジメチルホルムアミド、３−メトキシ−３−
メチル−ブタノール等が使用できる。 しかしながら、水に混和しない不活性溶媒もま
た使用可能であり、かかる水−非混和性溶媒とし
ては重合反応終了後に常圧又は減圧下での蒸留に
より簡単に除去できるよう沸点が250℃以下のも
のが好ましい。かかる溶媒としては、例えば、式
【式】〔ただし、R11は水素原
子又は炭素原子数１〜４個のアルキル基炭素原子
を表わす〕又は式
を表わす〕又は式
【式】〔ただ
し、R12及びR13はそれぞれ炭素原子数１〜４個
のアルキル基を表わす〕で表わされる芳香族炭化
水素類、たとえばトルエン、キシレンなど；式
R14−COO−R15〔ただし、R14は炭素原子数１〜
６個のアルキル基を表わし、R15は水素原子また
は炭素原子数１〜６個のアルキル基もしくはシク
ロヘキシル基を表わす〕で表わされる酸またはエ
ステル類たとえば酢酸、ギ酸エチル、酢酸ブチ
ル、酢酸シクロヘキシルなど；式R16R17C＝Ｏ
〔ただし、R16及びR17はそれぞれ炭素原子数１〜
８個のアルキル基を表わす〕および
のアルキル基を表わす〕で表わされる芳香族炭化
水素類、たとえばトルエン、キシレンなど；式
R14−COO−R15〔ただし、R14は炭素原子数１〜
６個のアルキル基を表わし、R15は水素原子また
は炭素原子数１〜６個のアルキル基もしくはシク
ロヘキシル基を表わす〕で表わされる酸またはエ
ステル類たとえば酢酸、ギ酸エチル、酢酸ブチ
ル、酢酸シクロヘキシルなど；式R16R17C＝Ｏ
〔ただし、R16及びR17はそれぞれ炭素原子数１〜
８個のアルキル基を表わす〕および
【式】で表わされるケトン類、
たとえばメチルエチルケトン、シクロヘキサノン
など；式R16−Ｏ−R17〔ただし、R16及びR17は上
記と同じ意味を有する〕で表わされるエーテル
類、たとえばエチルエーテル、ヘキシルエーテル
など；式R18OH〔ただし、R18は炭素原子数５〜
11個のアルキル基を表わす〕で表わされるアルコ
ール類、たとえばヘキサノールなどが挙げられ
る。 これら溶媒は、前記共重合３成分の合計重量の
15〜90重量％の範囲で使用することができる。 また、重合触媒としては、例えば、アゾ系化合
物、パーオキサイド系化合物、スルフイド類、ス
ルフイン類、スルフイン類、ジアゾ化合物、ニト
ロソ化合物、レドツクス系および電離性放射線等
の通常のラジカル重合に使用できるラジカル開始
剤が使用される。 本発明においては生成する共重合体の分子量が
変化しても実質的に満足できる水性顔料分散体が
得られるが、分子量があまり低すぎると被着色水
性塗料の塗膜物性の低下をきたすおそれがある。
また、分子量が高すぎると粘度が高くなり、粘度
を下げると共重合体の濃度が低くなり顔料の分散
性が低下するので前記の共重合反応は、一般に、
生成する共重合体の数平均分子量が約500〜約
150000、好ましくは約1000〜約100000の範囲内に
なるまで行なうのが有利である。 かくの如くして生成せしめられる共重合体樹脂
はそのまま又は溶媒を留去した後、水溶性化され
る。この水溶性化は、常法により、例えば該共重
合体樹脂中に存在するカルボキシル基を従来公知
の中和剤で中和処理することにより行なうことが
できる。用いうる中和剤としては例えば、アンモ
ニア、アミン、アルカリ金属の水酸化物、アルカ
リ金属の炭酸塩または重炭酸塩等が挙げられる。
該アミンとしては第１級、第２級又は第３級のア
ルキルアミン；第１級、第２級又は第３級のアル
カノールアミン；およびシクロアルキルアミン等
が使用できる。また、アルカリ金属の水酸化物と
しては水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなど；
アルカリ金属の炭酸塩及び重炭酸塩としては炭酸
カリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウムな
どが使用できる。これら中和剤の中では、特に水
酸化カリウム、水酸化ナトリウムが好適である。
該中和処理は、前記の如くして得られた共重合体
樹脂又はその溶液に、上記中和剤又はその水溶液
を加えて常法により容易に行なうことができる。
中和剤の使用量は、一般に、樹脂中のカルボキシ
ル基に対し0.01〜2.0当量、好ましくは0.3〜1.0当
量である。 このようにして得られる水溶性化重合体は、顔
料、分散剤及び水性媒体からなる水性顔料分散液
における分散剤として使用される。 上記水溶性化重合体からなる分散剤の使用量
は、顔料100重量部当り一般に約１〜500重量部、
好ましくは約１〜300重量部とすることができる。
この範囲の上限を超えるときは水性顔料分散液の
着色力と粘度のバランスが不均衡となる傾向がみ
られ、一方、下限を外れると顔料の分散安定性が
低下しやすい。 本発明の水性顔料分散液において使用する水性
媒体は、実質的には水であるが、必要に応じて、
例えば分散剤の親水性の程度が低く充分な顔料分
散性能が得られないような場合には、親水性有機
溶媒を併用することができる。該親水性有機溶媒
としては前記重合体の製造で使用したものを単独
もしくは混合して用いることができる。 また、本発明の水性顔料分散液に使用される顔
料は、この種の顔料分散液において通常使用され
ている無機及び有機顔料であることができ、例え
ば無機顔料としては、(1)酸化物系（亜鉛華、二酸
化チタン、ベンガラ、酸化クロム、コバルトブル
ー、鉄黒等）；(2)水酸化物系（アルミナホワイト、
黄色酸化鉄等）；(3)硫化物、セレン化物系（硫化
亜鉛、朱、カドミウムエロー、カドミウムレツド
等）；(4)フエロシアン化物系（紺青等）；(5)クロム
酸塩系（黄鉛、ジンククロメート、モリブデンレ
ツド等）；(6)硫酸塩系（沈降性硫酸バリウム等）；
(7)炭酸塩系（沈降性炭酸カルシウム等）；(8)硅酸
塩系（含水硅酸塩、クレー、群青等）；(9)燐酸塩
系（マンガンバイオレツト等）；(10)炭素系（カー
ボンブラツク等）；(11)金属粉系（アルミニウム粉、
ブロンズ粉、亜鉛末等）等が挙げられ、また有機
顔料としては、(1)ニトロソ顔料系（ナフトールグ
リーンＢ等）；(2)ニトロ顔料系（ナフトールエロ
ーＳ等）；アゾ顔料系（リソールレツド、レーキ
レツドＣ、フアストエロー、ナフトールレツド、
レツド等）；(4)染付レーキ顔料系（アルカリブル
ーレーキ、ローダミンレーキ等）；(5)フタロシア
ニン顔料系（フタロシアニンブルー、フアストス
カイブルー等）；(6)縮合多環顔料系（ペリレンレ
ツド、キナクリドンレツド、ジオキサジンバイオ
レツト、イソインドリノンエロー等）などが包含
される。 本発明の水性顔料分散液中における前記顔料の
含有量は特に技術的な制限がないが、一般には該
分散液の重量を基準にして約２〜90重量％であ
る。 本発明の水性顔料分散液の調製は適当な分散装
置中で上記の各成分を一緒に混合することによつ
て行なうことができ、用いることのできる分散装
置としては、通常塗料工業において使用されてい
るボールミル、ロールミル、ホモミキサー、サン
ドグラインダー、シエーカー、アトライターなど
が挙げられている。 本発明の水性顔料分散液には、更に必要に応じ
て、従来公知の界面活性剤や保護コロイドを加え
ることも可能である。 かくして得られる本発明の水性顔料分散液は、
その顔料が非常に均一微細に分散しており、長時
間貯蔵しても顔料粒子が凝集したり沈降すること
がほとんどない。これは顔料の表面に分散剤の親
油性部分が吸着され、親水性部分は水性媒体中に
溶解するため顔料が水性媒体中に安定に分散され
ているためと推測される。 しかして、本発明の水性顔料分散液は、水性塗
料および水性インキに用いられるアルキド樹脂、
アクリル樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹
脂、マレイン化ポリブタジエン樹脂等の従来から
公知の水溶性樹脂、水分散性樹脂、エマルシヨン
等との混和性がよく、これらの樹脂による制限が
全くなく、いずれの樹脂からなる水性塗料の着色
にも広く使用することができる。 上記した水性樹脂の具体例としては、例えばア
ルキド樹脂は従来の溶剤型のアルキド樹脂と同じ
原料から合成され、多塩基酸、多価アルコール、
油成分を常法により縮合反応させて得られるもの
である。アクリル樹脂は、α.β−エチレン性不飽
和酸（例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイ
ン酸など）、（メタ）アクリル酸エステル（例えば
アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリ
ル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸
エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブ
チルなど）およびビニル芳香族化合物（例えばス
チレン、ビニルトルエンなど）を共重合して得ら
れるものである。エポキシ樹脂としては、エポキ
シ樹脂のエポキシ基と不飽和脂肪酸の反応によつ
てエポキシエステルを合成し、この不飽和基にα.
β−不飽和酸を付加する方法やエポキシエステル
の水酸基と、フタル酸やトリメリツト酸のような
多塩基酸とをエステル化する方法などによつて得
られるエポキシエステル樹脂が挙げられる。 また、ウレタン系樹脂としては、ポリイソシア
ネート化合物（例えばトルエンジイソシアネー
ト、ジフエニルメタンジイソシアネート、１，６
−ヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソ
シアネート等）を用い樹脂骨格中にウレタン基を
導入してなる樹脂で、且つジメチロールプロピオ
ン酸などを用いてカルボキシル基を導入したもの
である。 上記した水性樹脂を水溶性にして用いる場合に
は、樹脂の酸価が約35〜200になるように合成さ
れ、このものをアルカリ性物質、例えば水酸化ナ
トリウム、アミンなどで中和して水溶性塗料に供
される。他方、これらの樹脂を自己分散型にして
用いる場合には樹脂の酸価を約５〜35の低酸価型
樹脂とし、このものを中和して水分散型塗料に供
される。 また、エマルシヨンとしては、アニオン型もし
くはノニオン型低分子界面活性剤を用いてアルキ
ド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン
樹脂を分散させて得られる乳化剤分散エマルシヨ
ン；上記界面活性剤を用いて（メタ）アクリル酸
エステル、アクリロニトリル、スチレン、ブタジ
エン、酢酸ビニル、塩化ビニル等の単量体を乳化
重合して得られる乳化重合エマルシヨン；マレイ
ン化ポリブタジエン、マレイン化アルキド樹脂、
マレイン化脂肪酸変性ビニル樹脂、乾性油あるい
は半乾性油脂肪酸変性アクリル樹脂その他水溶性
高分子などの水溶性樹脂を乳化安定剤として前記
した単量体を乳化重合及びグラフト反応させて得
られるソープフリーエマルシヨンが挙げられる。 本発明の水性顔料分散液は、特に顔料分散能の
劣る低酸価水分散性樹脂およびエマルシヨンから
なる水性塗料に対し配合するのに有効である。 本発明の水性顔料分散液の水性塗料に対する配
合割合は、該分散液中の顔料の種類や最終塗料に
要求される着色の程度等に依存し広い範囲で変え
ることができるが、一般には、前述の水性塗料の
樹脂分100重量部当り、顔料分散液は２〜1000重
量部の範囲で配合することができる。 次に、実施例により本発明をさらに説明する。
実施例中、部及び％は重量部及び重量％を示す。 実施例 １ ｎ−ブチルセロソルブ300部を反応容器に入れ、
加熱して120℃にした。次に以下に示す(a)及び(b)
の混合物を、約２時間かけて滴下した。反応は
120℃に保ち窒素注入下で行なつた。 ｎ−ブチルメタクリレート 113部 Ｎ−ビニルピロリドン 115部及び アクリル酸の混合物(a) 22部 アゾビスジメチルバレロニトリル 18部及び ｎ−ブチルセロソルブの混合物(b) 50部 滴下終了１時間後にアゾビスイソブチロニトリ
ル2.5部を反応溶液に加え、さらに２時間後、ア
ゾビスイソブチロニトリル2.5部を反応溶液に加
え、その後２時間120℃に保つたまゝ反応を行な
つた。反応終了後未反応の単量体とｎ−ブチルセ
ロソルブを減圧蒸留し、加熱残分70.8％、樹脂酸
価66.7、ガードナー粘度（40％ｎ−ブチルセロソ
ルブ溶液）Ｈの共重合体溶液が得られる。さら
に、この共重合体をトリエチルアミンで中和し
（1.0当量中和）、水を加えて加熱残分40％の水溶
液からなる分散液(1)を得た。 次に、この分散剤8.3部及びチタン白顔料（堺
化学社製チタン白Ｒ−5N）200部の混合物に水を
加えRed Devil分散機を用いて0.5時間分散せし
めて、本発明の水性顔料分散液(A)を得た。 同様にして後記表−１に示す配合で顔料の分散
を行ない本発明の水性顔料分散液(B)〜(A)を得た。
なお、チタン白以外の顔料は１時間分散を行なつ
た。 得られた水性顔料分散液の性状をまとめて後記
表−１に示す。 次に、水性顔料分散液(A)10部及び水分散型アル
キド樹脂（アマニ油脂肪酸／ペンタエリスリトー
ル／安息香酸／イソフタル酸／無水マレイン酸＝
903／705／1140／610／45（部）を原料とする油長
30及び酸価16のアルキド樹脂をトリエチルアミン
で1.0当量中和して得られる固形分40％溶液）
23.4部からなる配合物を十分混合して水性塗料(1)
を調製した。 同様にして後記表−２に示す顔料分散液及び水
性樹脂からなる配合物を十分混合して水性塗料(2)
〜(6)を得た。得られた水性塗料の塗膜性能をまと
めて後記表−２に示す。 実施例 ２ ｎ−ブチルセロソルブ300部を反応容器に入れ、
加熱して120℃にした。次に以下に示す(a)の混合
物を、約２時間かけて滴下した。反応は120℃に
保ち窒素注入下で行なつた。 メチルメタクリレート 113部 Ｎ−ビニルピロリドン 104部 アクリル酸 33部及び アゾビスイソブチロニトリルの混合物(a)
９部 滴下終了１時間後にアゾビスイソブチロニトリ
ル2.5部を反応溶液に加え、さらに２時間後、ア
ゾビスイソブチロニトリル2.5部を反応溶液に加
え、その後２時間120℃に保つたまま反応を行な
つた。反応終了後未反応の単量体とｎ−ブチルセ
ロソルブを減圧蒸留し、加熱残分を71.0％、樹脂
酸価94.8、ガードナー粘度（40％ｎ−ブチルセロ
ソルブ溶液）Ｙの共重合体溶液が得られた。さら
に、この共重合体をトリエチルアミンで中和し
（1.0当量中和）、水を加えて加熱残分40％の水溶
液からなる分散剤（）を得た。 次に、得られた分散剤（）を用いて後記表−
１に示す顔料を実施例１と同様の方法によつて分
散せしめて本発明の水性顔料分散液(E)を得た。 また、この顔料分散液(E)と後記表−２に示す水
性樹脂を十分混合して水性塗料(7)を調製した。 上記顔料分散液(E)の性状及び水性塗料(7)の塗膜
性能をそれぞれ後記表−１及び表−２に示す。 実施例 ３ ｎ−ブチルセロソルブ300部を反応容器に入れ、
加熱して120℃にした。次に以下に示す(a)及び(b)
の混合物を、約２時間かけて滴下した。反応は
120℃に保ち窒素注入下で行なつた。 メチルメタクリレート 126部 Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート
50部 Ｎ−ビニルピロリドン 42部及び アクリル酸の混合物(a) 33部 アゾビスジメチルバレロニトリル 18部及び ｎ−ブチルセロソルブの混合物(b) 50部 つづいて、このものを実施例１に記載の方法に
従つて重合反応させた。加熱残分70.8％、樹脂酸
価87.7、ガードナー粘度（40％ｎ−ブチルセロソ
ルブ溶液Ｙの共重合体溶液が得られた。このもの
をトリエチルアミン（1.0当量中和）で中和し、
加熱残分40％の水溶液からなる分散剤（）を得
た。 次に、得られた分散剤（）を用いて後記表−
１に示す顔料を実施例１と同様の方法によつて分
散せしめて本発明の水性顔料分散液(F)を得た。 また、この顔料分散液(F)と後記表−２に示す水
性樹脂を十分混合して水性塗料(8)を調製した。 上記顔料分散液(F)の性状及び水性塗料(8)の塗膜
性能をそれぞれ後記表−１及び表−２に示す。 実施例 ４ 実施例３においてＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチ
ルメタクリレート及びＮ−ビニルピロリドンの代
わりにビニルイミダゾールを同量使用した以外は
実施例３と同じ条件下で重合反応を行ない、加熱
残分71.6％、樹脂酸価90.2、ガードナー粘度（40
％ｎ−ブチルセロソルブ溶液）Ｚの共重合体溶液
が得られた。次にこのものをトリエチルアミンで
中和し（1.0当量中和）、加熱残分40％の水溶液か
らなる分散剤（）を得た。 次に、得られた分散剤（）を用いて後記表−
１に示す顔料を実施例１と同様の方法によつて分
散せしめて本発明の水性顔料分散液(G)を得た。 また、この顔料分散液(G)と後記表−２に示す水
性樹脂を十分混合して水性塗料(9)を調製した。 上記顔料分散液(G)の性状及び水性塗料(9)の塗膜
性能をそれぞれ後記表−１及び表−２に示す。 実施例 ５ ｎ−ブチルセロソルブ350部を反応容器に入れ、
加熱して120℃にした。次に以下に示す(a)の混合
物を、約２時間かけて滴下した。反応は120℃に
保ち窒素注入下で行なつた。 スチレン 113部 Ｎ−ビニルピロリドン 126部 アクリル酸 11部及び アゾビスイソブチロニトリルの混合物(a)
９部 つづいて、このものを実施例１と同じ条件下で
重合反応を行ない、加熱残分71.5％、樹脂酸価
36.5、ガードナー粘度（40％ｎ−ブチルセロソル
ブ溶液）Ｍの共重合体溶液が得られた。次にトリ
エチルアミンで中和し（1.0当量中和）、加熱残分
40％の水溶液からなる分散剤（）を得た。 次に、得られた分散剤（）を用いて後記表−
１に示す顔料を実施例１と同様の方法によつて分
散せしめて本発明の水性顔料分散液(H)を得た。 また、この顔料分散液(H)と後記表−２に示す水
性樹脂を十分混合して水性塗料(10)を調製した。 上記顔料分散液(H)の性状及び水性塗料(10)の塗膜
性能をそれぞれ後記表−１及び表−２に示す。 実施例 ６ 実施例１においてｎ−ブチルメタクリレート
113部の代わりにｎ−ブチルメタクリレート108部
及びアクリロニトリル５部を使用した以外は実施
例１と同じ条件下で重合反応を行ない、加熱残分
70.3％、樹脂酸価66.0、ガードナー粘度（40％ｎ
−ブチルセロソルブ溶液）Ｊの共重合体溶液が得
られた。次にこのものをトリエチルアミンで中和
し（1.0当量中和）、加熱残分40％の水溶液からな
る分散剤（）を得た。 次に、得られた分散剤（）を用いて後記表−
１に示す顔料を実施例１と同様の方法によつて分
散せしめて本発明の水性顔料分散液(I)を得た。 また、この顔料分散液(I)と後記表−２に示す水
性樹脂を十分混合して水性塗料(11)を調整した。 上記顔料分散液(I)の性状及び水性塗料(11)の塗膜
性能をそれぞれ後記表−１及び表−２に示す。 比較例 １ 市販の顔料分散剤SMA1440H（ARCO
Chemical社製スチレン−無水マレイン酸重合体
のナトリウム塩、商品名）を用いてチタン白Ｒ−
5N（堺化学社製酸化チタン、商品名）を固形分重
量比でチタン白／分散剤＝22／１の割合で分散し
てなる顔料分散液（顔料含有量70.0％）10部と後
記表−２のエマルシヨン(b)17.5部を混合して比較
用の水性塗料を得た。このものの塗膜性能を後記
表−２に示す。 比較例 ２ ｎ−ブチルセロソルブ300部を反応容器に入れ、
加熱して120℃にした。次に以下に示す(a)及び(b)
の混合物を約２時間かけて滴下した。反応は窒素
注入下で行なつた。 ステアリルメタクリレート 50部及び Ｎ−ビニルピロリドンの混合物(a)と 200部 アゾビスジメチルバレロニトリル 18部及び ｎ−ブチルセロソルブの混合物(b) 50部 つづいて、このものを実施例１と同じ条件下で
重合反応を行ない、加熱残分71.5％、ガードナー
粘度（40％ｎ−ブチルセロソルブ溶液）Ｎの共重
合体溶液が得られた。次にこのものをトリエチル
アミンで中和し（1.0当量中和）、加熱残分40％の
水溶性分散液を作成し、ついで該分散液8.3部及
びチタン白Ｒ−5N200部の混合物をRed Devil分
散機を用いて0.5時間分散したが、凝固して、分
散ペーストは得られなかつた。
など；式R16−Ｏ−R17〔ただし、R16及びR17は上
記と同じ意味を有する〕で表わされるエーテル
類、たとえばエチルエーテル、ヘキシルエーテル
など；式R18OH〔ただし、R18は炭素原子数５〜
11個のアルキル基を表わす〕で表わされるアルコ
ール類、たとえばヘキサノールなどが挙げられ
る。 これら溶媒は、前記共重合３成分の合計重量の
15〜90重量％の範囲で使用することができる。 また、重合触媒としては、例えば、アゾ系化合
物、パーオキサイド系化合物、スルフイド類、ス
ルフイン類、スルフイン類、ジアゾ化合物、ニト
ロソ化合物、レドツクス系および電離性放射線等
の通常のラジカル重合に使用できるラジカル開始
剤が使用される。 本発明においては生成する共重合体の分子量が
変化しても実質的に満足できる水性顔料分散体が
得られるが、分子量があまり低すぎると被着色水
性塗料の塗膜物性の低下をきたすおそれがある。
また、分子量が高すぎると粘度が高くなり、粘度
を下げると共重合体の濃度が低くなり顔料の分散
性が低下するので前記の共重合反応は、一般に、
生成する共重合体の数平均分子量が約500〜約
150000、好ましくは約1000〜約100000の範囲内に
なるまで行なうのが有利である。 かくの如くして生成せしめられる共重合体樹脂
はそのまま又は溶媒を留去した後、水溶性化され
る。この水溶性化は、常法により、例えば該共重
合体樹脂中に存在するカルボキシル基を従来公知
の中和剤で中和処理することにより行なうことが
できる。用いうる中和剤としては例えば、アンモ
ニア、アミン、アルカリ金属の水酸化物、アルカ
リ金属の炭酸塩または重炭酸塩等が挙げられる。
該アミンとしては第１級、第２級又は第３級のア
ルキルアミン；第１級、第２級又は第３級のアル
カノールアミン；およびシクロアルキルアミン等
が使用できる。また、アルカリ金属の水酸化物と
しては水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなど；
アルカリ金属の炭酸塩及び重炭酸塩としては炭酸
カリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウムな
どが使用できる。これら中和剤の中では、特に水
酸化カリウム、水酸化ナトリウムが好適である。
該中和処理は、前記の如くして得られた共重合体
樹脂又はその溶液に、上記中和剤又はその水溶液
を加えて常法により容易に行なうことができる。
中和剤の使用量は、一般に、樹脂中のカルボキシ
ル基に対し0.01〜2.0当量、好ましくは0.3〜1.0当
量である。 このようにして得られる水溶性化重合体は、顔
料、分散剤及び水性媒体からなる水性顔料分散液
における分散剤として使用される。 上記水溶性化重合体からなる分散剤の使用量
は、顔料100重量部当り一般に約１〜500重量部、
好ましくは約１〜300重量部とすることができる。
この範囲の上限を超えるときは水性顔料分散液の
着色力と粘度のバランスが不均衡となる傾向がみ
られ、一方、下限を外れると顔料の分散安定性が
低下しやすい。 本発明の水性顔料分散液において使用する水性
媒体は、実質的には水であるが、必要に応じて、
例えば分散剤の親水性の程度が低く充分な顔料分
散性能が得られないような場合には、親水性有機
溶媒を併用することができる。該親水性有機溶媒
としては前記重合体の製造で使用したものを単独
もしくは混合して用いることができる。 また、本発明の水性顔料分散液に使用される顔
料は、この種の顔料分散液において通常使用され
ている無機及び有機顔料であることができ、例え
ば無機顔料としては、(1)酸化物系（亜鉛華、二酸
化チタン、ベンガラ、酸化クロム、コバルトブル
ー、鉄黒等）；(2)水酸化物系（アルミナホワイト、
黄色酸化鉄等）；(3)硫化物、セレン化物系（硫化
亜鉛、朱、カドミウムエロー、カドミウムレツド
等）；(4)フエロシアン化物系（紺青等）；(5)クロム
酸塩系（黄鉛、ジンククロメート、モリブデンレ
ツド等）；(6)硫酸塩系（沈降性硫酸バリウム等）；
(7)炭酸塩系（沈降性炭酸カルシウム等）；(8)硅酸
塩系（含水硅酸塩、クレー、群青等）；(9)燐酸塩
系（マンガンバイオレツト等）；(10)炭素系（カー
ボンブラツク等）；(11)金属粉系（アルミニウム粉、
ブロンズ粉、亜鉛末等）等が挙げられ、また有機
顔料としては、(1)ニトロソ顔料系（ナフトールグ
リーンＢ等）；(2)ニトロ顔料系（ナフトールエロ
ーＳ等）；アゾ顔料系（リソールレツド、レーキ
レツドＣ、フアストエロー、ナフトールレツド、
レツド等）；(4)染付レーキ顔料系（アルカリブル
ーレーキ、ローダミンレーキ等）；(5)フタロシア
ニン顔料系（フタロシアニンブルー、フアストス
カイブルー等）；(6)縮合多環顔料系（ペリレンレ
ツド、キナクリドンレツド、ジオキサジンバイオ
レツト、イソインドリノンエロー等）などが包含
される。 本発明の水性顔料分散液中における前記顔料の
含有量は特に技術的な制限がないが、一般には該
分散液の重量を基準にして約２〜90重量％であ
る。 本発明の水性顔料分散液の調製は適当な分散装
置中で上記の各成分を一緒に混合することによつ
て行なうことができ、用いることのできる分散装
置としては、通常塗料工業において使用されてい
るボールミル、ロールミル、ホモミキサー、サン
ドグラインダー、シエーカー、アトライターなど
が挙げられている。 本発明の水性顔料分散液には、更に必要に応じ
て、従来公知の界面活性剤や保護コロイドを加え
ることも可能である。 かくして得られる本発明の水性顔料分散液は、
その顔料が非常に均一微細に分散しており、長時
間貯蔵しても顔料粒子が凝集したり沈降すること
がほとんどない。これは顔料の表面に分散剤の親
油性部分が吸着され、親水性部分は水性媒体中に
溶解するため顔料が水性媒体中に安定に分散され
ているためと推測される。 しかして、本発明の水性顔料分散液は、水性塗
料および水性インキに用いられるアルキド樹脂、
アクリル樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹
脂、マレイン化ポリブタジエン樹脂等の従来から
公知の水溶性樹脂、水分散性樹脂、エマルシヨン
等との混和性がよく、これらの樹脂による制限が
全くなく、いずれの樹脂からなる水性塗料の着色
にも広く使用することができる。 上記した水性樹脂の具体例としては、例えばア
ルキド樹脂は従来の溶剤型のアルキド樹脂と同じ
原料から合成され、多塩基酸、多価アルコール、
油成分を常法により縮合反応させて得られるもの
である。アクリル樹脂は、α.β−エチレン性不飽
和酸（例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイ
ン酸など）、（メタ）アクリル酸エステル（例えば
アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリ
ル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸
エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブ
チルなど）およびビニル芳香族化合物（例えばス
チレン、ビニルトルエンなど）を共重合して得ら
れるものである。エポキシ樹脂としては、エポキ
シ樹脂のエポキシ基と不飽和脂肪酸の反応によつ
てエポキシエステルを合成し、この不飽和基にα.
β−不飽和酸を付加する方法やエポキシエステル
の水酸基と、フタル酸やトリメリツト酸のような
多塩基酸とをエステル化する方法などによつて得
られるエポキシエステル樹脂が挙げられる。 また、ウレタン系樹脂としては、ポリイソシア
ネート化合物（例えばトルエンジイソシアネー
ト、ジフエニルメタンジイソシアネート、１，６
−ヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソ
シアネート等）を用い樹脂骨格中にウレタン基を
導入してなる樹脂で、且つジメチロールプロピオ
ン酸などを用いてカルボキシル基を導入したもの
である。 上記した水性樹脂を水溶性にして用いる場合に
は、樹脂の酸価が約35〜200になるように合成さ
れ、このものをアルカリ性物質、例えば水酸化ナ
トリウム、アミンなどで中和して水溶性塗料に供
される。他方、これらの樹脂を自己分散型にして
用いる場合には樹脂の酸価を約５〜35の低酸価型
樹脂とし、このものを中和して水分散型塗料に供
される。 また、エマルシヨンとしては、アニオン型もし
くはノニオン型低分子界面活性剤を用いてアルキ
ド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン
樹脂を分散させて得られる乳化剤分散エマルシヨ
ン；上記界面活性剤を用いて（メタ）アクリル酸
エステル、アクリロニトリル、スチレン、ブタジ
エン、酢酸ビニル、塩化ビニル等の単量体を乳化
重合して得られる乳化重合エマルシヨン；マレイ
ン化ポリブタジエン、マレイン化アルキド樹脂、
マレイン化脂肪酸変性ビニル樹脂、乾性油あるい
は半乾性油脂肪酸変性アクリル樹脂その他水溶性
高分子などの水溶性樹脂を乳化安定剤として前記
した単量体を乳化重合及びグラフト反応させて得
られるソープフリーエマルシヨンが挙げられる。 本発明の水性顔料分散液は、特に顔料分散能の
劣る低酸価水分散性樹脂およびエマルシヨンから
なる水性塗料に対し配合するのに有効である。 本発明の水性顔料分散液の水性塗料に対する配
合割合は、該分散液中の顔料の種類や最終塗料に
要求される着色の程度等に依存し広い範囲で変え
ることができるが、一般には、前述の水性塗料の
樹脂分100重量部当り、顔料分散液は２〜1000重
量部の範囲で配合することができる。 次に、実施例により本発明をさらに説明する。
実施例中、部及び％は重量部及び重量％を示す。 実施例 １ ｎ−ブチルセロソルブ300部を反応容器に入れ、
加熱して120℃にした。次に以下に示す(a)及び(b)
の混合物を、約２時間かけて滴下した。反応は
120℃に保ち窒素注入下で行なつた。 ｎ−ブチルメタクリレート 113部 Ｎ−ビニルピロリドン 115部及び アクリル酸の混合物(a) 22部 アゾビスジメチルバレロニトリル 18部及び ｎ−ブチルセロソルブの混合物(b) 50部 滴下終了１時間後にアゾビスイソブチロニトリ
ル2.5部を反応溶液に加え、さらに２時間後、ア
ゾビスイソブチロニトリル2.5部を反応溶液に加
え、その後２時間120℃に保つたまゝ反応を行な
つた。反応終了後未反応の単量体とｎ−ブチルセ
ロソルブを減圧蒸留し、加熱残分70.8％、樹脂酸
価66.7、ガードナー粘度（40％ｎ−ブチルセロソ
ルブ溶液）Ｈの共重合体溶液が得られる。さら
に、この共重合体をトリエチルアミンで中和し
（1.0当量中和）、水を加えて加熱残分40％の水溶
液からなる分散液(1)を得た。 次に、この分散剤8.3部及びチタン白顔料（堺
化学社製チタン白Ｒ−5N）200部の混合物に水を
加えRed Devil分散機を用いて0.5時間分散せし
めて、本発明の水性顔料分散液(A)を得た。 同様にして後記表−１に示す配合で顔料の分散
を行ない本発明の水性顔料分散液(B)〜(A)を得た。
なお、チタン白以外の顔料は１時間分散を行なつ
た。 得られた水性顔料分散液の性状をまとめて後記
表−１に示す。 次に、水性顔料分散液(A)10部及び水分散型アル
キド樹脂（アマニ油脂肪酸／ペンタエリスリトー
ル／安息香酸／イソフタル酸／無水マレイン酸＝
903／705／1140／610／45（部）を原料とする油長
30及び酸価16のアルキド樹脂をトリエチルアミン
で1.0当量中和して得られる固形分40％溶液）
23.4部からなる配合物を十分混合して水性塗料(1)
を調製した。 同様にして後記表−２に示す顔料分散液及び水
性樹脂からなる配合物を十分混合して水性塗料(2)
〜(6)を得た。得られた水性塗料の塗膜性能をまと
めて後記表−２に示す。 実施例 ２ ｎ−ブチルセロソルブ300部を反応容器に入れ、
加熱して120℃にした。次に以下に示す(a)の混合
物を、約２時間かけて滴下した。反応は120℃に
保ち窒素注入下で行なつた。 メチルメタクリレート 113部 Ｎ−ビニルピロリドン 104部 アクリル酸 33部及び アゾビスイソブチロニトリルの混合物(a)
９部 滴下終了１時間後にアゾビスイソブチロニトリ
ル2.5部を反応溶液に加え、さらに２時間後、ア
ゾビスイソブチロニトリル2.5部を反応溶液に加
え、その後２時間120℃に保つたまま反応を行な
つた。反応終了後未反応の単量体とｎ−ブチルセ
ロソルブを減圧蒸留し、加熱残分を71.0％、樹脂
酸価94.8、ガードナー粘度（40％ｎ−ブチルセロ
ソルブ溶液）Ｙの共重合体溶液が得られた。さら
に、この共重合体をトリエチルアミンで中和し
（1.0当量中和）、水を加えて加熱残分40％の水溶
液からなる分散剤（）を得た。 次に、得られた分散剤（）を用いて後記表−
１に示す顔料を実施例１と同様の方法によつて分
散せしめて本発明の水性顔料分散液(E)を得た。 また、この顔料分散液(E)と後記表−２に示す水
性樹脂を十分混合して水性塗料(7)を調製した。 上記顔料分散液(E)の性状及び水性塗料(7)の塗膜
性能をそれぞれ後記表−１及び表−２に示す。 実施例 ３ ｎ−ブチルセロソルブ300部を反応容器に入れ、
加熱して120℃にした。次に以下に示す(a)及び(b)
の混合物を、約２時間かけて滴下した。反応は
120℃に保ち窒素注入下で行なつた。 メチルメタクリレート 126部 Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート
50部 Ｎ−ビニルピロリドン 42部及び アクリル酸の混合物(a) 33部 アゾビスジメチルバレロニトリル 18部及び ｎ−ブチルセロソルブの混合物(b) 50部 つづいて、このものを実施例１に記載の方法に
従つて重合反応させた。加熱残分70.8％、樹脂酸
価87.7、ガードナー粘度（40％ｎ−ブチルセロソ
ルブ溶液Ｙの共重合体溶液が得られた。このもの
をトリエチルアミン（1.0当量中和）で中和し、
加熱残分40％の水溶液からなる分散剤（）を得
た。 次に、得られた分散剤（）を用いて後記表−
１に示す顔料を実施例１と同様の方法によつて分
散せしめて本発明の水性顔料分散液(F)を得た。 また、この顔料分散液(F)と後記表−２に示す水
性樹脂を十分混合して水性塗料(8)を調製した。 上記顔料分散液(F)の性状及び水性塗料(8)の塗膜
性能をそれぞれ後記表−１及び表−２に示す。 実施例 ４ 実施例３においてＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチ
ルメタクリレート及びＮ−ビニルピロリドンの代
わりにビニルイミダゾールを同量使用した以外は
実施例３と同じ条件下で重合反応を行ない、加熱
残分71.6％、樹脂酸価90.2、ガードナー粘度（40
％ｎ−ブチルセロソルブ溶液）Ｚの共重合体溶液
が得られた。次にこのものをトリエチルアミンで
中和し（1.0当量中和）、加熱残分40％の水溶液か
らなる分散剤（）を得た。 次に、得られた分散剤（）を用いて後記表−
１に示す顔料を実施例１と同様の方法によつて分
散せしめて本発明の水性顔料分散液(G)を得た。 また、この顔料分散液(G)と後記表−２に示す水
性樹脂を十分混合して水性塗料(9)を調製した。 上記顔料分散液(G)の性状及び水性塗料(9)の塗膜
性能をそれぞれ後記表−１及び表−２に示す。 実施例 ５ ｎ−ブチルセロソルブ350部を反応容器に入れ、
加熱して120℃にした。次に以下に示す(a)の混合
物を、約２時間かけて滴下した。反応は120℃に
保ち窒素注入下で行なつた。 スチレン 113部 Ｎ−ビニルピロリドン 126部 アクリル酸 11部及び アゾビスイソブチロニトリルの混合物(a)
９部 つづいて、このものを実施例１と同じ条件下で
重合反応を行ない、加熱残分71.5％、樹脂酸価
36.5、ガードナー粘度（40％ｎ−ブチルセロソル
ブ溶液）Ｍの共重合体溶液が得られた。次にトリ
エチルアミンで中和し（1.0当量中和）、加熱残分
40％の水溶液からなる分散剤（）を得た。 次に、得られた分散剤（）を用いて後記表−
１に示す顔料を実施例１と同様の方法によつて分
散せしめて本発明の水性顔料分散液(H)を得た。 また、この顔料分散液(H)と後記表−２に示す水
性樹脂を十分混合して水性塗料(10)を調製した。 上記顔料分散液(H)の性状及び水性塗料(10)の塗膜
性能をそれぞれ後記表−１及び表−２に示す。 実施例 ６ 実施例１においてｎ−ブチルメタクリレート
113部の代わりにｎ−ブチルメタクリレート108部
及びアクリロニトリル５部を使用した以外は実施
例１と同じ条件下で重合反応を行ない、加熱残分
70.3％、樹脂酸価66.0、ガードナー粘度（40％ｎ
−ブチルセロソルブ溶液）Ｊの共重合体溶液が得
られた。次にこのものをトリエチルアミンで中和
し（1.0当量中和）、加熱残分40％の水溶液からな
る分散剤（）を得た。 次に、得られた分散剤（）を用いて後記表−
１に示す顔料を実施例１と同様の方法によつて分
散せしめて本発明の水性顔料分散液(I)を得た。 また、この顔料分散液(I)と後記表−２に示す水
性樹脂を十分混合して水性塗料(11)を調整した。 上記顔料分散液(I)の性状及び水性塗料(11)の塗膜
性能をそれぞれ後記表−１及び表−２に示す。 比較例 １ 市販の顔料分散剤SMA1440H（ARCO
Chemical社製スチレン−無水マレイン酸重合体
のナトリウム塩、商品名）を用いてチタン白Ｒ−
5N（堺化学社製酸化チタン、商品名）を固形分重
量比でチタン白／分散剤＝22／１の割合で分散し
てなる顔料分散液（顔料含有量70.0％）10部と後
記表−２のエマルシヨン(b)17.5部を混合して比較
用の水性塗料を得た。このものの塗膜性能を後記
表−２に示す。 比較例 ２ ｎ−ブチルセロソルブ300部を反応容器に入れ、
加熱して120℃にした。次に以下に示す(a)及び(b)
の混合物を約２時間かけて滴下した。反応は窒素
注入下で行なつた。 ステアリルメタクリレート 50部及び Ｎ−ビニルピロリドンの混合物(a)と 200部 アゾビスジメチルバレロニトリル 18部及び ｎ−ブチルセロソルブの混合物(b) 50部 つづいて、このものを実施例１と同じ条件下で
重合反応を行ない、加熱残分71.5％、ガードナー
粘度（40％ｎ−ブチルセロソルブ溶液）Ｎの共重
合体溶液が得られた。次にこのものをトリエチル
アミンで中和し（1.0当量中和）、加熱残分40％の
水溶性分散液を作成し、ついで該分散液8.3部及
びチタン白Ｒ−5N200部の混合物をRed Devil分
散機を用いて0.5時間分散したが、凝固して、分
散ペーストは得られなかつた。
【表】
【表】
水性塗料(1)〜(11)に水性ドライヤー（大日本イン
キ社製商品名“デイクネート”、コバルト金属含
量３％）を樹脂固形分100部に対し１部の割合で
添加し、軟鋼板に塗装した。20℃、相対湿度75％
で３日間乾燥した後、試験に供した。 ゴバン目付着性： １mm幅のゴバン目を100個作り、その上にセロ
フアン粘着テープをはりつけそれを勢いよくはが
して試験した。 耐水性： 20℃の水道水に２日間浸漬して塗面状態を肉眼
で調べた。
キ社製商品名“デイクネート”、コバルト金属含
量３％）を樹脂固形分100部に対し１部の割合で
添加し、軟鋼板に塗装した。20℃、相対湿度75％
で３日間乾燥した後、試験に供した。 ゴバン目付着性： １mm幅のゴバン目を100個作り、その上にセロ
フアン粘着テープをはりつけそれを勢いよくはが
して試験した。 耐水性： 20℃の水道水に２日間浸漬して塗面状態を肉眼
で調べた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 顔料、分散剤及び水性媒体からなる水性顔料
分散液において、該分散剤が (A)C1〜C7モノアルコールの（メタ）アクリル
酸エステル単量体、（メタ）アクリロニトリル
及びビニル芳香族単量体から選ばれた少なくと
も１種の単量体 ３〜95重量部 (B)含窒素不飽和単量体 ２〜94重量部 (C)α，β−エチレン性不飽和カルボン酸
３〜20重量部 を共重合することにより得られる重合体の水溶性
化物であることを特徴とする水性顔料分散液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58193914A JPS6086171A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 水性顔料分散液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58193914A JPS6086171A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 水性顔料分散液 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6086171A JPS6086171A (ja) | 1985-05-15 |
| JPH0536467B2 true JPH0536467B2 (ja) | 1993-05-31 |
Family
ID=16315838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58193914A Granted JPS6086171A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 水性顔料分散液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6086171A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2733922B2 (ja) * | 1987-05-15 | 1998-03-30 | 大日本インキ化学工業株式会社 | 被覆用樹脂組成物 |
| JP2619255B2 (ja) * | 1988-02-19 | 1997-06-11 | 大日精化工業株式会社 | 顔料組成物 |
| US5227421A (en) * | 1990-05-01 | 1993-07-13 | Nippon Paint Co., Ltd. | Aqueous pigment-dispersed paste, processes for producing it and therefrom water paint composition |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50154328A (ja) * | 1974-06-05 | 1975-12-12 | ||
| JPS5750535A (en) * | 1980-09-12 | 1982-03-25 | Toagosei Chem Ind Co Ltd | Nonaqueous solvent type dispersant |
| DE3043601A1 (de) * | 1980-11-19 | 1982-07-08 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Pigmentpasten und deren verwendung |
| DE3121765A1 (de) * | 1981-06-02 | 1982-12-16 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Waessrige pigmentpasten und deren verwendung |
| JPS5889638A (ja) * | 1981-11-24 | 1983-05-28 | Kuraray Co Ltd | 顔料組成物 |
-
1983
- 1983-10-17 JP JP58193914A patent/JPS6086171A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6086171A (ja) | 1985-05-15 |
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