JP2000154227A - 水性ポリウレタン系分散剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗料やインキ等の製造の際に顔料の分散性を
向上させ、さらに、水性塗料や水性印刷インキ等の水性
顔料分散液の保存安定性等を向上させることのできるポ
リウレタン系分散剤を提供する。 【解決手段】 １分子中のイソシアネート基の平均官能
基数が２より大きいポリイソシアネート化合物（Ａ）を
原料とし、該イソシアネート基にウレタン結合を介して
アニオン基（Ｂ）が導入されたものである水性ポリウレ
タン系分散剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水性ポリウレタン系
分散剤に関する。詳しくは、塗料やインキ等の製造の際
に顔料の分散性を向上させ、さらに、水性塗料や水性印
刷インキ等の水性顔料分散液の保存安定性等を向上させ
ることのできるポリウレタン系分散剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、水性塗料、水性印刷インキ等の製
造において、顔料の分散性、流動性、着色力、貯蔵安定
性の向上、色分かれの防止、たれ止め、沈降防止効果等
の目的で種々の分散剤が使用されている。これらの分散
剤としては界面活性剤の他、高分子分散剤としてポリリ
ン酸のナトリウム塩、ポリアクリル酸のナトリウム塩、
リグニンスルホン酸ソーダ、スチレン−マレイン酸共重
合体のナトリウム塩、ナフタレンスルホン酸ソーダとホ
ルマリンとの縮合物、ポリオキシエチレン化合物などが
一般に用いられている。しかしながら、顔料の用途は多
様化し、顔料分散性に対する要求もますます高度化して
いるため、従来の分散剤では目的とする分散品位が得ら
れにくくなってきている。

【０００３】一方、水性塗料用ポリウレタン分散剤につ
いては、特開平６−２００１４９号公報、特開平１０−
１１４８６６号公報等で提案されている。例えば特開平
６−２００１４９号公報にはＮＣＯ官能基数が２未満と
なるように調製した親水基を有するＮＣＯ末端ウレタン
プレポリマーを水及び／又はポリアミンを用いて鎖伸長
して得られる水溶性ポリウレタン分散剤が開示されてい
る。また特開平１０−１１４８６６号公報には、アニオ
ン基（スルホン酸基）を含有するジオール類とジイソシ
アネートからなる水性ウレタン分散剤が開示されてい
る。

【０００４】しかしながら、水のように誘電率の高い媒
体中では静電的に高い分散安定化効果を発揮するために
高濃度の極性基が必要となり、上記のような方法では、
酸性官能基を多量に含有させようとすると、粘度が著し
く高くなったり、析出して濁るという問題がある。ま
た、分散性向上に寄与する親水性基が分子末端や分子鎖
中に広く分布するため、顔料に対する親和性が十分でな
く水性塗料または水性印刷インキ等の分散性、貯蔵安定
性が必ずしも十分では無かった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、水性
塗料、水性インキとしての貯蔵安定性に優れ、顔料に対
して少量の使用で顔料を安定して分散させることができ
る水性分散剤、およびそれを用いた水性顔料分散液を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、水性顔料
分散液における分散剤と顔料との親和性、分散剤の水溶
性、貯蔵安定性の改善について鋭意検討を重ねた結果、
１分子中のイソシアネート基の平均官能基数が特定の値
を有するポリイソシアネート化合物のイソシアネート基
がウレタン結合を介して特定の置換基が導入されたもの
とすることにより、上記課題を解決できることを見出し
て本発明に到達した。

【０００７】即ち本発明の要旨は、１分子中のイソシア
ネート基の平均官能基数が２より大きいポリイソシアネ
ート化合物（Ａ）を原料とし、該イソシアネート基にウ
レタン結合を介してアニオン基（Ｂ）が導入されたもの
であることを特徴とする水性ポリウレタン系分散剤、に
存する。また本発明の別の要旨は、着色用顔料と上記水
性ポリウレタン系分散剤を含有することを特徴とする水
性顔料分散液、に存する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明につきさらに詳細に
説明する。本発明において対象となるポリイソシアネー
ト化合物（Ａ）は１分子中の平均官能基数が２より大き
いことを必須とする。好ましい平均官能基数は、２．１
〜２０であり、より好ましくは、３〜１０である。この
値が２以下であるとアニオン基の導入量が少なくなり、
貯蔵安定性が良好なものを得ることができない。またこ
の値が大き過ぎると分岐が多くなりゲル化を引き起こす
可能性がある。

【０００９】イソシアネート基の平均官能基数が２より
大きいポリイソシアネート化合物（Ａ）としては、具体
的には、ポリイソシアネート化合物の３量化によって得
られるポリイソシアヌレート化合物、有機ジイソシアネ
ートと多官能活性水素化合物との反応により得られるイ
ソシアネート基末端ポリウレタンポリイソシアネート化
合物、ポリウレアポリイソシアネート化合物等が挙げら
れる。 例えば、顔料としてカーボンブラックを用いる
場合には、カーボンブラック表面との親和性が高いポリ
イソシアヌレート化合物が好適である。

【００１０】本発明において対象となるポリイソシアヌ
レート化合物は、従来公知である製造方法により製造す
ることが可能である。通常、有機ジイソシアネートをイ
ソシアヌレート化触媒の存在下で反応させることにより
行われる。有機ジイソシアネートとしては、２，４−ト
リレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシア
ネート、１，４−キシリレンジイソシアネート、１，３
−キシリレ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、２，４′−ジフェニルメタン
ジイソシアネート、４，４′−ジフェニルエーテルジイ
ソシアネート、３，３′−ジメチルジフェニルメタン−
４，４′−ジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシ
アネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、ナフチレ
ン−１，４−ジイソシアネート、ナフチレン−１，５−
ジイソシアネート、３，３′−ジメトキシジフェニル−
４，４′−ジイソシアネート、α，α，α’，α’−テ
トラメチルキシリレンジイソシアネート、ポリフェニレ
ンポリメチレンポリイソシアネート、４，４′−ジフェ
ニルメタンジイソシアネートのカルボジイミド変性体、
ウレトンイミン変性体等の芳香族ジイソシアネート、テ
トラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソ
シアネート、２−メチルペンタン−１，５−ジイソシア
ネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシア
ネート、イソホロンジイソシアネート、水添化トリレン
ジイソシアネート、水添化キシリレンジイソシアネー
ト、水添化ジフェニルメタンジイソシアネート等の脂環
族ジイソシアネート等が挙げられる。

【００１１】これら有機ジイソシアネートのうち、顔料
としてカーボンブラックを用いる場合には、カーボンブ
ラックとの親和性が高い芳香族ジイソシアネート類が好
適であり、最も好ましいのは２，４及び／または２，６
トリレンジイソシアネートである。このようなイソシア
ヌレート化触媒としては従来公知のものが使用可能であ
り、具体例としては、２，４，６−トリス（ジメチルア
ミノメチルフェノール）、トリエチルアミン、Ｎ，
Ｎ’，Ｎ’’−トリスジメチルアミノプロピルヘキサヒ
ドロトリアジン、テトラアルキルアルキレンジアミン、
ジアザビシクロオクタン及びその低級アルキル置換体等
の３級アミン類、第３級アミンおよびエチルアルコー
ル、モノ置換カルバミン酸エステル、アルデヒド、アル
キレンオキシド、アルキレンイミン、エチレンカーボネ
ート、２，３−ブタンジオン等の共触媒併用系、第３級
アルキルホスフィン類、テトラメチルアンモニウム、テ
トラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム等
の第４級アルキルアンモニウムのハイドロオキサイド、
トリメチルヒドロキシプロピルアンモニウム、トリメチ
ルヒドロキシエチルアンモニウム、トリエチルヒドロキ
シプロピル等のヒドロキシアルキルアンモニウムのハイ
ドロオキサイド等の第４級アンモニウム塩類、フタル酸
イミドカリウム等のイミドのアルカリ金属塩類、Ｎ、
Ｐ、Ａｓ又はＳｂの第４級オニウムヒドロキシ化合物、
Ｓ又はＳｅのオニウムヒドロキシ化合物等のオニウム化
合物類、Ｎ−メチルエチレンイミン等のアルキル置換エ
チレンイミン類、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、２−
エチルヘキサン酸鉛、安息香酸ナトリウム、ナフテン酸
カリウム、ナフテン酸マグネシウム等のカルボン酸の金
属塩類、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の酸化
物、水酸化物、炭酸塩、エノール性化合物およびフェノ
ールの金属塩等、エポキシ化合物類、エポキシ化合物と
第３級アミン類、芳香族第２級アミンの金属塩例えばジ
フェニルアミンのナトリウム塩等の共触媒類との併用
系、チタンテトラブチレート、トリブチルアンチモン酸
化物等の各種有機金属類、塩化アルミニウム、三フッ化
ホウ素の等フリーデルクラフツ触媒類、サリチルアルデ
ヒドナトリウム等のアルカリ金属のキレート化合物類、
アルミニウムアセチルアセトン、リチウムアセチルアセ
トン等のβ−ジケトンの金属キレート化合物類等が挙げ
られる。上記イソシアヌレート化触媒の中でもＮ，
Ｎ’，Ｎ’’−トリスジメチルアミノプロピルヘキサヒ
ドロトリアジン等の第３級アミン、酢酸ナトリウム、酢
酸コバルト、ナフテン酸カリウム、ナフテン酸マグネシ
ウム等のカルボン酸金属塩類が好ましい。

【００１２】イソシアヌレート触媒の濃度は使用する触
媒および反応温度により異なるが、通常ポリイソシアネ
ートに対して０．００１〜１０重量％の範囲から選択さ
れる。上記触媒の他に助触媒として、メタノール、エタ
ノール、ブタノール等の脂肪族アルコール類、エチレン
グリコール、１，３−ブタンジオール、ネオペンチルグ
リコール、トリメチロールプロパン等の多価アルコール
類、ポリプロピレングリコール等のポリエーテル類、フ
ェノール類、第２級アミン類及びイミダゾール類等をポ
リイソシアネートに対して通常０．０５〜１０重量％併
用することが好ましい。

【００１３】脂肪族アルコール、多価アルコール、フェ
ノール類等のアルコール類はイソシアヌレート化触媒と
同時に添加することも可能であるし、予め有機ジイソシ
アネートと反応させてウレタン結合を形成させた後、イ
ソシアヌレート化反応を行うことも可能である。イソシ
アヌレート化の反応温度は通常０〜２００℃、好ましく
は０〜１００℃の範囲から選ばれる。

【００１４】反応は溶剤を用いても用いなくても良い。
使用される溶剤としてはポリウレタン製造に常用の不活
性溶剤、たとえばトルエン、キシレン等の芳香族系溶
剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シ
クロヘキサノン等のケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブ
チル、酢酸イソブチル等のエステル系溶剤、エチレング
リコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコ
ールメチルエーテルアセテート、３−メチル−３−メト
キシブチルアセテート、エチル−３−エトキシプロピオ
ネート等のグリコールエーテルエステル系溶剤、テトラ
ヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶剤、Ｎ−メ
チルピロリドン等の非プロトン性極性溶剤を１種または
２種以上使用することができる。使用する溶剤の種類、
量、樹脂濃度を選択することにより、使用条件に応じた
粘度に調整することができる。

【００１５】反応の進行は、反応液のＮＣＯ含有量の測
定、赤外分光測定、屈折率測定等で追跡することが可能
である。所定のＮＣＯ含有量あるいはイソシアヌレート
化率に達した時点で、各触媒に適した重合停止剤で反応
を停止する。この反応停止剤としては塩酸、リン酸、亜
リン酸等の無機酸、リン酸モノメチル、リン酸モノエチ
ル、リン酸モノブチル、リン酸ジメチル、リン酸ジエチ
ル、リン酸ジブチル等のリン酸エステル類、亜リン酸モ
ノメチル、亜リン酸モノエチル、亜リン酸モノブチル、
亜リン酸ジメチル、亜リン酸ジエチル、亜リン酸ジブチ
ル等の亜リン酸エステル類、メタンスルホン酸、ｐ−ト
ルエンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸メチル、ｐ
−トルエンスルホン酸エチル等のスルホン酸または、そ
のアルキルエステル類、ノナフルオロブタンスルホン酸
等の過フッ素化スルホン酸類等が挙げられる。重合停止
剤の添加量は添加触媒量と当量から２倍量の範囲が好ま
しい。

【００１６】通常は未反応モノマーを除去せずに使用可
能であるが、イソシアヌレート化率によっては未反応モ
ノマーを多量に含有する可能性がある。未反応モノマー
が悪影響を及ぼす場合には薄膜蒸留等を用いて未反応モ
ノマーを除去することも可能である。さらに、後述する
１分子中に活性水素基とアニオン基とを含有する化合物
とポリイソシアネートとをあらかじめ反応させその後イ
ソシアヌレート化反応を行いポリイソシアヌレート化合
物を得ることも可能である。

【００１７】本発明において対象となるポリイソシアヌ
レート化合物を製造する際、顔料分散性、水溶性を損な
わない程度に多官能ヒドロキシ化合物を用いてもよい。
多官能ヒドロキシ化合物はイソシアヌレート化反応前に
あらかじめ有機ジイソシアネート反応させても、イソシ
アヌレート化反応終了後に反応させても構わない。多官
能ヒドロキシ化合物としては例えばグリセリン、トリメ
チロールプロパン、トリメチロールエタン、１，２，６
−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオー
ル、エリスリトール、ソルビトール、ペンタエリスリト
ール、ジペンタエリスリトール等の３官能以上の多価ア
ルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、
トリプロピレングリコール、１，２−ブタンジオール、
１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、
２，３−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパ
ンジオール、２，２−ジエチル−１、３−プロパンジオ
ール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジ
オール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジ
オール、１，５−ペンタンジオール、３−メチル−１，
５−ペンタンジオール、２−メチル−２，４−ペンタン
ジオール、１，６−ヘキサンジオール、２−エチル−
１，３−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、
１，３，５−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、
１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、
２−メチル−１，８−オクタンジオール等の脂肪族グリ
コール類、１，４−シクロへキサンジオール、１，４−
シクロへキサンジメタノール等の脂環族グリコール類、
キシリレングリコール、ビスヒドロキシエトキシベンゼ
ン等の芳香族グリコール類等の単量体グリコール、ポリ
エーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエ
ーテルエステルポリオール、ポリカーボネートポリオー
ル、アクリルポリオール等の高分子量ポリオール類等が
挙げられる。

【００１８】上記ポリエーテルポリオールとしては、エ
チレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレン
グリコール等のグリコール類、グリセリン、トリメチロ
ールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリ
トール等の官能基数３以上のポリオール、エチレンジア
ミン、トルエンジアミン類のポリアミン類にエチレンオ
キサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサ
イドを付加重合させた水酸基含有ポリエーテルポリオー
ル等及びテトラヒドロフランを開環重合して得られるポ
リテトラメチレンエーテルグリコール等が挙げられる。

【００１９】上記ポリエステルポリオールとしては、コ
ハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、フタ
ル酸等のジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット
酸等のトリ及びテトラカルボン酸等と、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオー
ル、１，５−ペンタンジオール、３−メチル−１，５ペ
ンタンジオール、２，２−ジエチルプロパンジオール、
２−エチル−２−ブチルプロパンジオール、１，６−へ
キサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレン
グリコール、１，４−シクロへキサンジオール、１，４
−シクロへキサンジメタノール等のジオール、又はトリ
メチロールプロパン、グリセリン等のトリオール、又は
ビスフエノールＡ、ビスフエノールＦ等との重縮合反応
によって得られるもの等が挙げられる。

【００２０】上記ポリエーテルエステルポリオールとし
てはエーテル基含有ジオールもしくは他のグリコールと
の混合物を前記ジカルボン酸またはそれらの無水物とを
反応させるか、またはポリエステルグリコールにアルキ
レンオキサイドを付加重合させることによって得られる
もの、例えばポリ（ポリテトラメチレンエーテル）アジ
ペートが挙げられる。

【００２１】上記ポリカーボネートポリオールとして
は、多価アルコールとジメチルカーボネートル、ジエチ
ルカーボネート等のジアルキルカーボネートの脱アルコ
ール縮合反応、多価アルコールとジフェニルカーボネー
トの脱フェノール縮合反応、多価アルコールとエチレン
カーボネートの脱エチレングリコール縮合反応等で得ら
れる。この多価アルコールとしては例えば、１，６−ヘ
キサンジオール、ジエチレングリコール、プロピレング
リコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタン
ジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、
２，２−ジエチルプロパンジオール、２−エチル−２−
ブチルプロパンジオール、ネオペンチルグリコール等の
脂肪族ジオール、あるいは、１，４−シクロへキサンジ
オール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等の脂環
族ジオール等が挙げられる。

【００２２】また、ポリイソシアヌレート化合物を製造
する際、ヘキサメチレンジアミン、キシレンジアミン、
イソホロンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチレンジアミ
ン等のジアミン類やモノエタノールアミン、ジエタノー
ルアミン等のアミノアルコール類等を併用することも可
能である。本発明において、アニオン基（Ｂ）としては
アニオン基または塩基と反応してアニオン基を形成する
ものであり、この場合には反応前、途中または後に塩基
で中和することによってアニオン基に変わるアニオン形
成性基であれば特に制限はなく、従来公知のスルホン
酸、カルボン酸、リン酸、あるいはそれらの塩等が挙げ
られる。これらの中で顔料としてカーボンブラックを用
いる場合には、分散性が良好なスルホン酸金属塩が最も
好ましい。

【００２３】アニオン基の導入方法としては、１分子中
に１つの又は２つ以上の活性水素基と１つ以上のアニオ
ン基とを含有する化合物を用いて、ポリイソシアネート
化合物と反応させることにより導入する方法が一般的で
ある。本発明のポリイソシアネート化合物（Ａ）へのス
ルホン酸塩の導入方法としては、従来公知の製造方法に
より行われる。具体的には以下のような方法が挙げられ
る。

【００２４】（１）１分子中に活性水素基とスルホン酸
塩を含有する化合物を用いる方法。アニオン基としてス
ルホン酸あるいはその金属塩を含有する化合物としては
イセチオン酸、ｐ−ヒドロキシベンゼンスルホン酸、ｐ
−（２−ヒドロキシエトキシベンゼン）スルホン酸、ス
ルファニル酸、２−アミノナフタレン−６，７−ジスル
ホン酸、１−アミノナフタレン−３，６−ジスルホン
酸、あるいはそれらのアルカリ金属塩等の１分子中に１
つの活性水素基とスルホン酸基を含有する化合物類、
Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチル−２−アミノエタンスルホ
ン酸、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシプロピル−２−アミノエタ
ンスルホン酸、３−ジヒドロキシエチルア−２−アミノ
プロパンスルホン酸、２，３−ジヒドロキシナフタレン
−６−スルホン酸、１，８−ジヒドロキシナフタレン−
３，６−ジスルホン酸、２，７−ジヒドロキシナフタレ
ン−３，６−ジスルホン酸、１，７−ジヒドロキシナフ
タレン−３−スルホン酸、あるいはそのアルカリ金属塩
等の１分子中に２つの活性水素基とスルホン酸基を含有
する化合物等が挙げられる。

【００２５】（２）１分子中に活性水素基とハロゲン元
素を含有する化合物とポリイソシアネート化合物のイソ
シアネート基とを反応後、ハロゲンを亜硫酸アルカリ金
属塩と反応させてスルホン酸アルカリ金属塩を導入する
方法。

【００２６】（３）１分子中に活性水素基と不飽和結合
を含有する化合物とポリイソシアネート化合物のイソシ
アネート基とを反応後、亜硫酸水素アルカリ金属塩と反
応させることによりスルホン酸アルカリ金属塩を導入す
る方法等が挙げられる。また、芳香環（有機ジイソシア
ネートも含む）に濃硫酸を反応させスルホン化し、その
後塩基で中和する方法も可能である。

【００２７】活性水素基とイソシアネート基との反応に
は、有機溶剤を用いても用いなくても良い。使用される
溶剤としては前述したポリウレタン製造に常用の不活性
溶剤を１種または２種以上使用することができる。反応
時に於いて特にそのための触媒は不要であるが、場合に
よってはジブチルスズジラウレートやジブチルチンジオ
クトエート等の有機錫系触媒、オクタン酸鉛等の有機鉛
系触媒、あるいはトリエチルアミン、ジメチルオクチル
アミン、ジアザビシクロウンデセン等の３級アミン系化
合物の触媒を使用することも効果的である。その反応温
度は通常０〜２００℃、好ましくは５〜１００℃の範囲
から選ばれる。

【００２８】ポリイソシアネート化合物に活性水素基と
ハロゲン元素、あるいは不飽和結合を含有する化合物を
反応後、亜硫酸アルカリ金属塩あるいは亜硫酸水素アル
カリ金属塩と反応を行う場合は、通常、亜硫酸アルカリ
金属塩、亜硫酸水素アルカリ金属塩を水に溶解して行
う。ポリイソシアネート化合物と活性水素基とハロゲン
元素、あるいは不飽和結合を含有する化合物との反応物
が水で析出してしまう場合には、一般的な有機溶剤を用
いることも可能である。その反応温度は通常０〜１５０
℃、好ましくは０〜１１０℃の範囲から選ばれる。

【００２９】有機溶剤については、水性顔料分散液とし
て性能を損なうことがなければ、特に除去する必要性は
ないが、非水溶性有機溶剤を用いた場合には減圧留去等
により除去することが好ましい。上述した本願発明の水
性ポリウレタン系分散剤は、主に着色用顔料の分散剤と
して用いることができる。

【００３０】本発明の着色用顔料と上記水性ポリウレタ
ン系分散剤を含有する水性顔料分散液においては、着色
用顔料として無機顔料または有機顔料が用いられる。無
機顔料としては、カーボンブラック、動物性黒、黒鉛等
の黒色顔料類、チタン白、亜鉛華、リトポン、鉛白等の
白色顔料類、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、珪酸カル
シウム等の透明性白色顔料類、亜鉛末等の灰色顔料類、
ベンガラ、鉛丹モリブデン赤等の赤色顔料類、アンバ
ー、酸化鉄粉等の茶色顔料類、黄鉛、黄酸化鉄等の黄色
顔料類、酸化クロム、ビリジアン等の緑色顔料類、群
青、紺青等の青色顔料類、マルス紫、淡口コバルト紫等
の紫色顔料類、アルミニウム粉、銅粉、ブロンズ粉等の
金属粉顔料類が挙げられる。

【００３１】有機顔料としては、天然有機顔料および合
成有機顔料が挙げられる。天然有機顔料としては、コチ
ニール・レーキ、マダー・レーキなどが挙げられる。合
成有機顔料としては、トルイジンレッド、キナクリンレ
ッド等の赤色顔料類、ファストイエロー、アントラキノ
ンイエロー、ベンジンイエロー等の黄色顔料類、フタロ
シアニングリーン等の緑色顔料類、フタロシアニンブル
ー等の青色顔料類等が挙げられる。これらの顔料は、単
独または２種以上を併用して使用される。

【００３２】本発明に用いられる顔料として好ましいの
は黒色顔料であり、さらに好ましくはカーボンブラック
である。本発明の水性ポリウレタン系分散剤は、顔料を
分散させて水性顔料分液を調製するための顔料分散剤と
して使用されるものであり、例えば、顔料と本発明に係
る水性ポリウレタン系分散剤、必要に応じてさらに水、
有機溶剤及びビヒクル樹脂を加えて攪拌混合し、これを
分散機を用いて分散させることによって、水性顔料分散
液を得ることができるものである。分散機としては塗料
工業やインキ工業で一般に用いられるサンドグラインド
ミル、ボールミル、ロールミル、アトライター、ディゾ
ルバー等を用いることができる。

【００３３】本発明の水性顔料分散液には、必要に応じ
てアクリル系、酢酸ビニル系、塩化ビニル系またはウレ
タン系エマルション、ＳＢＲ系またはＮＢＲ系ラテック
ス等の水性樹脂、フッ素樹脂粉末、シリコン樹脂粉末ま
たはウレタン樹脂粉末等の有機改質剤、ヒンダードフェ
ノール系、ヒドラジン系、燐系、ベンゾフェノン系、ベ
ンゾトリアゾール系、アキザリックアシッドアニリド系
またはヒンダードアミン系等の安定剤、ポリアクリル酸
系等の分散剤、ノニルフェノールのエチレンオキサイド
付加物等の界面活性剤、シリコン系、フッ素系消泡剤等
の消泡剤、機窒素硫黄化合物系または有機硫黄ハロゲン
化合物系等の防腐剤、エチレングリコール、プロピレン
グリコール等の凍結防止剤、セルロース誘導体、でんぷ
ん誘導体またはポリビニルアルコール等の増粘剤などの
添加剤をを加えることができる。本発明の水性顔料分散
液は、顔料分散安定性に優れるので水性塗料あるいは水
性印刷インキの着色剤として好適に使用される。

【００３４】

【実施例】以下に実施例により本発明の具体的態様をさ
らに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限
り、これらの実施例によって限定されるものではない。
以下において、部は重量部、％は重量％を示す。

【００３５】製造例１ 温度計、冷却器、攪拌機、滴下漏斗付の四つ口フラスコ
に８０トリレンジイソシアネート（２，４−／２，６−
トリレンジイソシアネート＝８０／２０重量比）９０．
９７部、酢酸ブチル９０．９７部を添加し、内温を２５
℃にし、攪拌下、酢酸ナトリウムの５％メタノール溶液
を０．３６部を添加し、２時間攪拌後、内温を５℃に冷
却する。

【００３６】次いで、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’−トリスジメチ
ルアミノプロピルヘキサヒドロトリアジンの５％酢酸ブ
チル溶液０．１１部を添加し２時間反応する。その後酢
酸カリウムの５％メタノール溶液０．３７部を徐々に滴
下しイソシアネート含有量が８．２％に到達した時点
で、反応停止剤としてリン酸を０．０７部添加し、イソ
シアヌレート化反応を停止させ、ポリイソシアネート樹
脂溶液を得た。

【００３７】得られたポリイソシアネート樹脂溶液１
８２．８５部を内温を２５℃まで昇温後、２−ヒドロキ
シエトキシベンゼン−４−スルホン酸ナトリウムの８％
Ｎ−メチルピロリドン溶液８１７．１５部を徐々に滴下
し、室温で４時間反応させた後、１００℃の減圧下で溶
媒を除去後、ＳＯ₃ Ｎａ含有量１．７４meq/g の黄色固
体を得た。この固体を樹脂固形分５０％になるように水
を添加し、淡黄色透明液体の水性ポリウレタン系分散剤
を得た。

【００３８】製造例２ 製造例１と同様な方法で得られたポリイソシアネート樹
脂溶液２４３．９６部を、内温を２５℃に調節後、２
−ヒドロキシエトキシベンゼン−４−スルホン酸ナトリ
ウムの８％Ｎ−メチルピロリドン溶液７５６．０４部を
徐々に滴下し、以下製造例１と同様な方法でＳＯ₃ Ｎａ
含有量１．３８meq/g （樹脂固形分換算）の淡黄色透明
液体の水性ポリウレタン系分散剤を得た。

【００３９】実施例１ 水性ポリウレタン系分散剤２部、三菱カーボンブラッ
ク ＭＡ６００（三菱化学株式会社製）５部、Ｎ−メチ
ルピロリドン５部、水８８部添加し、１００部とした後
に、ガラスビーズ（平均粒径 ０．５ｍｍ）を体積容量
として８０％相当分を添加し、これをペイントシェーカ
ーで２時間分散後、水性顔料分散液を得た。その後、
以下に示した評価試験を行い、その結果を表−１に示し
た。

【００４０】実施例２ 水性ポリウレタン系分散剤２部を用いた以外は、実施
例１と同様な方法で行い水性顔料分散液を得た。以下
に示した評価試験を行い、その結果を表−１に示した。

【００４１】比較例１ 三菱カーボンブラック ＭＡ６００（三菱化学株式会社
製）５部、Ｎ−メチルピロリドン５部、水９０部とした
以外は実施例１と同様な方法で行い水性顔料分散液を
得た。その後、以下に示した評価試験を行い、その結果
を表−１に示した。

【００４２】＜評価方法＞ ・溶液保存安定性 （１）溶液性状：水性顔料分散液を室温で１日と６０℃
で７日間保存し、顔料の沈降の有無を目視観察した。 （２）粒度分布：水性顔料分散液を室温で１日後と６０
℃で７日間保存し粒径分布をMicotracUPA （Leeds & No
rthrup社製）用いて体積累積５０％径を平均粒径として
測定した。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【発明の効果】本発明の水性ポリウレタン系分散剤は、
水性塗料や水性印刷インキの着色剤としての良好な着色
性能を発揮するだけでなく、塗料やインキの保存中にお
ける顔料の沈降安定性が優れており、工業的に極めて有
用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J002 CK031 CK041 CK051 DA026 DA036 DA076 DC006 DE096 DE106 DE116 DE136 DE146 DE156 DE236 DG046 DJ006 FD096 GH01 4J034 CA02 CA03 CA04 CA05 CA13 CA31 CB01 CB03 CB04 CC03 CC08 CC12 CC23 CC26 CC45 CC52 CC61 CC62 DA01 DF02 DF16 DF17 DF20 DF22 DG06 DG14 EA07 HA07 HB06 HC03 HC12 HC13 HC17 HC22 HC35 HC46 HC64 HC66 HC67 HC70 HC71 HC73 KB03 RA07

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １分子中のイソシアネート基の平均官能
   基数が２より大きいポリイソシアネート化合物（Ａ）を
   原料とし、該イソシアネート基にウレタン結合を介して
   アニオン基（Ｂ）が導入されたものであることを特徴と
   する水性ポリウレタン系分散剤。
2. 【請求項２】 ポリイソシアネート化合物（Ａ）が、芳
   香環を有するものである請求項１に記載の水性ポリウレ
   タン系分散剤。
3. 【請求項３】 ポリイソシアネート化合物（Ａ）が、イ
   ソシアヌレート環を有するものである請求項１または２
   に記載の水性ポリウレタン系分散剤。
4. 【請求項４】 ポリイソシアネート化合物（Ａ）がトリ
   レンジイソシアネートである請求項１〜３のいずれかに
   記載の水性ポリウレタン系分散剤。
5. 【請求項５】 アニオン基（Ｂ）がスルホン酸基である
   請求項１〜４のいずれかに記載の水性ポリウレタン系分
   散剤。
6. 【請求項６】 アニオン基（Ｂ）が１分子中に２つ以上
   の活性水素基と１つ以上のアニオン基とを含有する化合
   物を用いて導入されたものである請求項１〜５のいずれ
   かに記載の水性ポリウレタン系分散剤。
7. 【請求項７】 アニオン基（Ｂ）が１分子中に１つの活
   性水素基とアニオン基とを含有する化合物を用いて導入
   されたものである請求項１〜５のいずれかに記載の水性
   ポリウレタン分散剤。
8. 【請求項８】 着色用顔料と請求項１〜７のいずれかに
   記載の水性ポリウレタン系分散剤を含有することを特徴
   とする水性顔料分散液。
9. 【請求項９】 着色用顔料がカーボンブラックである請
   求項８に記載の水性顔料分散液。
10. 【請求項１０】 その用途が水性塗料または水性印刷イ
    ンキの着色剤である請求項８または９に記載の水性顔料
    分散液。