JPS6279204A - 水溶性オリゴマー型顔料分散剤 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、新規な水溶性オリゴマー型顔料分散剤の製造
法に関する。

〔従来技術〕

近年、塗料工業、印刷インキ工業、その他の関連する着
色材加工業分野では、有機溶媒を多量に使用する油性塗
料、油性インキに代えて、作業環境上からも火災の危険
性がなくかつ溶媒の大気への飛散のない無公害の水性塗
料、水性エマルジョンインキへの転換が強く要望されて
いる。

しかしながら、このためには、水に濡れにくい有機顔料
又は無機顔料を界面化学的に表面処理して、良好な水性
顔料分散体としなければならないという技術的に困難な
課題を克服しなければならない。

〔発明の目的〕

本発明は、顔料粒子の表面に親油性のアルキル基を介し
てオリゴマー吸着層を形成させ、顔料粒子に負荷電を与
えると共に、水溶性のオリゴマーの長い連鎖で顔料粒子
表面を多数のサイトで説着しにくい結合で覆うことので
きるオリゴマー型顔料分散剤の製造法を提供することを
目的とする。

〔発明の構成〕

本発明者らは、長鎖アルキルオリゴマーの側鎖に色素構
造を有する分散力の大きいオリゴマー型顔料分散剤をす
でに合成しているが（色材、鉦、５４１　　（１９８４
）　’）　、さらに分散力の向、Ｆを目脂して鋭意研究
を重ねた結果、分散染料の分子設計において分散基とし
て効果のあるカルボン酸ヒドロキシアルキルアミド置換
基を、これまでにない工業的に有利な方法で、原料オリ
ゴマーの側鎖に導入することに成功し、本発明をなすに
至った。

したがって、本発明は、マレイン酸とアルキルビニルエ
ーテルとの交互共低重合体に、脂肪族アルキルアミンを
反応させ、カルボン酸ヒドロキンアルキルアミド基を側
鎖に有するビニル系オリゴマーとなすことを特徴とする
オリゴマー型顔料分散剤の製造法を要旨とするものであ
る。

以下、本発明の構成について詳しく説明する。

本発明においては、マレイン酸とアルキルビニルエーテ
ルとの交互共低重合体に、脂肪族アルキルアミンを反応
させるのである。

ここで用いるマレイン酸とアルキルビニルエーテルとの
交互共低重合体は、公知のものでよ＜、例えば、メチル
ビニルエーテル・マレイン酸交互共低重合体、デシルビ
ニルエーテル・マレイン酸交互共低重合体、ドデシルビ
ニルエーテル・マレイン酸交互共低重合体などである。

また、脂肪族アルキルアミンとしては、一般的なもので
よいが、反応を円滑に進めるために塩基性が大でかつ反
応溶媒をも兼ねることができる２−アミンエタノール（
Ｐｋａ　９．４９．２５℃、沸点１７１．１℃）を用い
ることが好ましい。また、塩基性アミンとしてのこの脂
肪族アルキルアミンとしては、３−アミノ−１−プロパ
ツールのようなメチレン鎖（ｎ　）のより長いもの、そ
れらの混合物も有効で、また、ｎ−デシルアミンのよう
な異種の化学構造のものが含まれていても差支えない。

反応に際しては、マレイン酸とアルキルビニルエーテル
との交互共低重合体（Ｍ離のカルボン酸としたもの）６
重量部に対して脂肪族アルキルアミン１５重量部を添加
し、１４０℃〜１７０℃の範囲の温度下に０．５時間程
度反応を行わしめればよい。なお、この反応は脱水反応
であるので、反応に際して脱水剤を用いることもできる
。

このようにして、カルボン酸ヒドロキシアルキルアミド
基を側鎖に有するビニル系オリゴマー、すなわちオリゴ
マー型顔料分散剤を得ることができる。なお、このビニ
ル系オリゴマーは、使用上の便利のために、苛性ソーダ
又はアミンで中和して塩基性塩（オリゴソープ）の形態
としてもよい。

この場合の反応式を下記に示す。

（本頁以下余白） ｉ：　　　ｅ）　　　： ００口 □ 上記式中、Ａはマレイン酸とアルキルビニルエーテルと
の交互共低重合体を、Ｂはカルボン酸ヒドロキシアルキ
ルアミド基を側鎖に有するビニル系オリゴマーを表わす
。また、Ｒはアルキル鎖を、Ｒｏは　→ＣＨ２−ＣＨ２
テ下ＯＨを表わす、　ｎ、　ｍは１又はそれ以上の整数
である。

このオリゴマー型顔料分散剤の使用に際しては、実質的
な顔料分散水溶液であって、該オリゴマー型顔料分散剤
を１重量％含有する水溶液の表面張力が５０　ｍＮ　／
ｍ以下となるように水溶液を調製することが好ましい。

つぎに、上記反応により生成したビニル系オリゴマーの
分析値を下記表−１に示す。なお、この表−１では、ア
ルキル基の炭素数が１．１２゜および１６の試料につい
て示した（Ｃ＋　、Ｃ＋ｚ、。

Ｃ１６）。また、試料の赤外線吸収スペクトルにはアミ
ドＩ、■の特性吸収があり、これは生成物中の酸アミド
結合の存在を示す。生成オリゴマーは、塩基性側で青色
ないし緑色（λ、３５８０〜６００ｎｍ　）である。

上記表−１から判るように、生成したビニル系オリゴマ
ーは、原料オリゴマー中のマレイン酸残基の殆どがアミ
ド化されたカルボン酸ヒドロキシエチルアミド基含有オ
リゴマーである。

以下に実施例を示す。なお、実施例中、部および％は、
特記しない限り、それぞれ重量部、重量％を表わす。

実施例１ メチルビニルエーテル・マレイン酸交互低Ｔｌｉ合体６
部に、２−アミノエタノール１５部を添加しく構造単位
当りのモル比１：１５）、約８０℃に加熱して両者を均
一に融解混合後、さらに１５５〜１６０℃で約１０分間
攪拌下に加熱反応させた。この際、反応温度は１７０℃
を越えないようにした。

反応後、過剰の２−アミノエタノールを減圧下に留去し
く１５０°Ｃ１５Ｐａ）、回収して再使用した。

最後に、生成物として、青色を呈するカルボン酸ヒドロ
キシエチルアミド基含有オリゴマー型顔料分散剤８部が
得られた。

実施例２ 実施例１のメチルビニルエーテル・マレイン酸交互低重
合体の代りに、側鎖アルキル基鎖長のより長いデシル−
又はドデシル体を用いた。

同様の反応が起り、青色ないし緑青色のカルボン酸ヒド
ロキシエチルアミド基含有オリゴマー型顔料分散剤が得
られた。

実施例３ 実施例１．実施例２で得られたオリゴソープ（ナトリウ
ム塩）は、表面張力低下能が著しく、１％水溶液で２４
．０ｍＮ／ｍ　　（Ｒ＝−ＣＩ＆Ｈ３？）を示した。こ
れらは、フタロシアニン顔料（α−Ｃｕ　−Ｐｃ）　、
カーボンブラックおよび酸化鉄（α−Ｆｅ　２０３）に
対して大きな分散作用を示した。下記表−２、表−３に
この結果を示す。

これらの表中、数字が大きいほど分散作用が大である。

比較のために、エーロゾロＯＴの分散力も併記した。な
お、分散力は、下記の測定方法により分散液の吸光度か
ら算出した（色材、鉦、５４１　　（１９８４）　）。

分散力の測定方法： 顔料の微粉末５０ｍｇを３０ｍＪ容目盛付共栓試験管に
採取し、分散剤水溶液２０ｍｊ２を加えて３０℃にて３
０分間静置後、振とう機で水平に振りまぜ（５分間、４
００回、振幅４ｃｍ）　、３０±１℃で４時間静置する
。ついで、試験管の液面から５　ｍｌの目盛線までペン
トの先端を入れ、その部分から静かに２ｍｌを吸い取り
、別の試験管に移す。

これに水を２５ｍ１加えた液（Ａ）につき、積分球式ヘ
ーズメーター（日本重色ＮＤＨ−２０Ｄ型、ＪＩＳ　Ｋ
−６７１４準拠）を用いて測定し、次式に従って分散力
（％）を求めた。

分散力、Ｄｉｓｐｅｒｓｉｎｇ　ｒａｔｅ　　（％）＝
Ｔ　−Ｔ　ｘｏ。。

Ｏ ここで、Ｔｏ　：分散剤溶液２ｐＨｌに水２５ｍ１を加
えた水／８／ＰＬの通過率、Ｔｓ：上記（Ａ）の透過率
。数字が大きいほど分散作用が大きいことになる。測定
は２回以上くり返して平均値をとり、分散力の測定値と
した。測定精度は分散剤によっても異なるが、一般的に
は分散力が５０％以上の値の時±３程度、それ以下の時
いく分大きくなる。測定後ｐＨ値を確認した。

ここで、分散力という表現は、水と顔料とを混合して振
とう後に粒子の凝集、沈降、分散が起きていない懸濁液
上層の状態を、懸濁後の経過時間を一定にして評価した
ものである。すなわち、ここでは粒子の分散しやすさ、
分散速度、さらに分散安定性を考慮した分散性（Ｄｉｓ
ｐｅｒｓａｂｉｌｉｔｙ）の試験を行ったことになる。

（本頁以下余白） 表−３べんから（α−Ｆｅ２０３　）に対するオリゴソ
ープ水溶液の分散作用 実施例４ 実施例３で用いたと同様のオリゴソープを含有した顔料
ペースト（顔料固形分２０％）１００部に、デキストリ
ン１０部を加え、ハイスピードミキサー又はミルで十分
に混合した。これに１、別途調製した水溶性樹脂（例：
　ＴＢＡＳ、関東化学！Ｉ）の溶液を添加した。

相溶性、分散性がよく、優れた水性顔料分散体が得られ
た。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、水又は水溶性媒体
中において、より大きな分散力と分散安定性を示す優れ
た各種のオリゴマー型顔料分散剤およびその誘導体の合
成が容易となり、また、それを用いた各種の優れた水性
顔料分散製品をつくることができるようになる。

さらに興味あることには、本発明で得られる新規なオリ
ゴマーは、アルカリ側で青色を呈する性質があり、その
光吸収スペクトルの変化からオリゴマーの水中での分散
、吸着挙動も推測することも可能となり、実用上興味深
い。

また、このオリゴマーは、前述したように色を有するの
で、その機能を積極的に利用して、例えば、高分子指示
薬として用いて、遊離アミン或いは酸性の炭酸ガスによ
る変化から空気もれのチェックを行える等、本来の分散
機能に加えて特殊センサーなどへの用途を広げることが
できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マレイン酸とアルキルビニルエーテルとの交互共低重合
   体に、脂肪族アルキルアミンを反応させ、カルボン酸ヒ
   ドロキシアルキルアミド基を側鎖に有するビニル系オリ
   ゴマーとなすことを特徴とするオリゴマー型顔料分散剤
   の製造法。