JP2011038028A - Polyvinyl acetal-polyvinylpyrrolidone graft copolymer - Google Patents

Polyvinyl acetal-polyvinylpyrrolidone graft copolymer Download PDF

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Yuji Yoshida
裕治 吉田
Keiichi Fujise
圭一 藤瀬
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DKS Co Ltd
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Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dispersant having a wider range of application than polyvinyl alcohol-polyvinylpyrrolidone graft copolymer, moreover having more improved dispersibility. <P>SOLUTION: For the dispersant is used a graft copolymer comprised of a polyvinyl acetal segment and a polyvinylpyrrolidone segment as a dispersant, preferably is used a copolymer whose percentage of vinylpyrrolidone unit in the copolymer is 2-90 mol%, a weight average molecular weight of the polyvinylpyrrolidone segment is at least 1,000, and acetalization degree of the polyvinyl acetal segment is 10-90 mol%. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ポリビニルアセタール・ポリビニルピロリドングラフト共重合体及びその用途に関する。   The present invention relates to a polyvinyl acetal / polyvinylpyrrolidone graft copolymer and use thereof.

ポリビニルアルコール・ポリビニルピロリドングラフト共重合体は、各種顔料等の微粒子に対して優れた分散効果を有することが見出され、低粘度、低チキソトロピック性で、塗膜の光沢にも優れるため、インキや塗料等の顔料分散体を得るための分散剤として好適に使用できることが開示されている(特許文献1)。   Polyvinyl alcohol / polyvinylpyrrolidone graft copolymer has been found to have an excellent dispersion effect on fine particles of various pigments, etc., has low viscosity, low thixotropic properties, and excellent gloss of the coating film. It is disclosed that it can be suitably used as a dispersant for obtaining pigment dispersions such as paints and paints (Patent Document 1).

しかし、上記ポリビニルアルコール・ポリビニルピロリドングラフト共重合体は、ポリビニルアルコールセグメントの影響により、例えば顔料の分散において、有機溶剤との相溶性が十分でない場合がある。   However, due to the influence of the polyvinyl alcohol segment, the polyvinyl alcohol / polyvinyl pyrrolidone graft copolymer may not be sufficiently compatible with an organic solvent in, for example, pigment dispersion.

従って、適用範囲がより広く、しかも分散性能がより向上した分散剤が求められている。   Therefore, there is a demand for a dispersant having a wider application range and further improved dispersion performance.

特開2007−084630号公報JP 2007-084630 A

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、ポリビニルアルコール・ポリビニルピロリドングラフト共重合体では十分な効果が得られない有機溶剤にも使用可能であり、分散性能がより向上した分散剤を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and can be used for an organic solvent in which a sufficient effect cannot be obtained with a polyvinyl alcohol / polyvinylpyrrolidone graft copolymer, and provides a dispersant having further improved dispersion performance. For the purpose.

本発明では、上記の課題を解決するために、ポリビニルアセタール・ポリビニルピロリドングラフト共重合体を用いるものとする。   In the present invention, a polyvinyl acetal / polyvinylpyrrolidone graft copolymer is used in order to solve the above problems.

上記ポリビニルアセタール・ポリビニルピロリドングラフト共重合体は、グラフト共重合体中のビニルピロリドン単位の割合が2〜90モル%であり、ポリビニルピロリドンセグメントの重量平均分子量が1000以上であり、かつポリビニルアセタールセグメントのアセタール化度が10〜90モル%であることが好ましい。   The polyvinyl acetal / polyvinyl pyrrolidone graft copolymer has a proportion of vinyl pyrrolidone units in the graft copolymer of 2 to 90 mol%, the polyvinyl pyrrolidone segment has a weight average molecular weight of 1000 or more, and the polyvinyl acetal segment The acetalization degree is preferably 10 to 90 mol%.

本発明の分散剤は、上記本発明のポリビニルアセタール・ポリビニルピロリドングラフト共重合体を含有してなるものとする。   The dispersant of the present invention contains the polyvinyl acetal / polyvinylpyrrolidone graft copolymer of the present invention.

本発明のポリビニルアセタールとポリビニルピロリドンとのグラフト共重合体は、適用範囲が広く分散性の良好な顔料等の分散剤として用いることができる。   The graft copolymer of polyvinyl acetal and polyvinyl pyrrolidone of the present invention can be used as a dispersant for pigments having a wide range of application and good dispersibility.

本発明のポリビニルアセタール・ポリビニルピロリドングラフト共重合体(以下、単に「グラフト共重合体」という場合もある)は、グラフト共重合物中のビニルピロリドン単位の割合が2〜90モル%であるのが好ましい。ビニルピロリドン単位の割合がこの範囲から外れると、分散性が低下するなどの性能低下が見られる。   The polyvinyl acetal / polyvinylpyrrolidone graft copolymer of the present invention (hereinafter sometimes referred to simply as “graft copolymer”) has a vinyl pyrrolidone unit ratio of 2 to 90 mol% in the graft copolymer. preferable. When the ratio of the vinylpyrrolidone unit is out of this range, performance deterioration such as dispersibility is observed.

本発明のグラフト共重合体は、例えばエタノール等のポリビニルアルコール(PVA)・ポリビニルピロリドングラフト共重合体が不溶な有機溶剤にも可溶であるため、分散剤等しての適用範囲がポリビニルアルコール・ポリビニルピロリドングラフト共重合体より広くなる。   The graft copolymer of the present invention is soluble in an organic solvent insoluble in, for example, polyvinyl alcohol (PVA) / polyvinylpyrrolidone graft copolymer such as ethanol. Wider than polyvinylpyrrolidone graft copolymer.

また、ポリビニルアセタール樹脂単独でも分散剤として使用されるが、その分散性能を十分に発揮させるには、通常はポリビニルアセタール樹脂の配合量をかなり多くする必要がある。しかし、多量に配合すると、得られるインクや塗料の粘度が上昇して塗布に支障が生じるという問題が生じる。これに対し本発明のグラフト共重合物によれば、少量でも十分な分散性能が得られ、これらの問題が解決される。   Further, although polyvinyl acetal resin alone is used as a dispersant, it is usually necessary to considerably increase the blending amount of polyvinyl acetal resin in order to fully exhibit its dispersion performance. However, when blended in a large amount, the viscosity of the resulting ink or paint increases, causing a problem that the coating is hindered. On the other hand, according to the graft copolymer of the present invention, sufficient dispersion performance can be obtained even with a small amount, and these problems are solved.

本発明のグラフト共重合体におけるポリビニルアセタールセグメントの重合度は100〜3500であることが好ましい。ポリビニルアセタールセグメントの重合度が100未満となると、分散性が低下するなどの性能低下が見られ、重合度が3500を超えると、ポリマー溶液の粘度が高くなり、扱いにくくなる。   The degree of polymerization of the polyvinyl acetal segment in the graft copolymer of the present invention is preferably 100 to 3500. When the degree of polymerization of the polyvinyl acetal segment is less than 100, performance degradation such as a decrease in dispersibility is observed. When the degree of polymerization exceeds 3,500, the viscosity of the polymer solution increases and it becomes difficult to handle.

また、アセタール化度は10〜90モル%が好ましい。アセタール化度が10モル%未満では、ポリビニルアルコールの性質が現れ、有機溶剤との相溶性が低下するなどの性能低下が見られる。アセタール化度が90モル%を超えるものは合成が困難である。   The degree of acetalization is preferably 10 to 90 mol%. When the degree of acetalization is less than 10 mol%, the properties of polyvinyl alcohol appear, and performance deterioration such as reduction in compatibility with organic solvents is observed. Those having a degree of acetalization exceeding 90 mol% are difficult to synthesize.

また、ポリビニルアセタールセグメントに対するアセチル基の割合が0.5〜30モル%であることが好ましい。アセチル基の割合が30モル%を超えると、分散性が低下するなどの性能低下が見られる。   Moreover, it is preferable that the ratio of the acetyl group with respect to a polyvinyl acetal segment is 0.5-30 mol%. When the ratio of acetyl groups exceeds 30 mol%, performance deterioration such as dispersibility is observed.

さらに、ポリビニルピロリドンセグメントの重量平均分子量は1,000〜1,000,000であることが好ましい。ポリビニルピロリドンセグメントの当該重量平均分子量が1000未満となると、分散性が低下するなどの性能低下が見られる。一方、1,000,000を超えると、ポリマー溶液の粘度が高くなり、扱いにくくなる。   Furthermore, it is preferable that the weight average molecular weight of a polyvinylpyrrolidone segment is 1,000-1,000,000. When the weight average molecular weight of the polyvinyl pyrrolidone segment is less than 1000, performance degradation such as dispersibility is observed. On the other hand, when it exceeds 1,000,000, the viscosity of the polymer solution becomes high and becomes difficult to handle.

本発明のグラフト共重合体の製法は特に限定されないが、ポリビニルアルコールにポリビニルピロリドンをグラフト化後アセタール化する方法、又はポリビニルアルコールをアセタール化後にポリビニルピロリドンをグラフト化する方法が用いられる。あるいはこれらと幹と枝が反転するように、ポリビニルピロリドンにポリビニルアルコールをグラフト化後アセタール化する方法、又はポリビニルアルコールをアセタール化後にポリビニルピロリドンにグラフト化する方法を用いることもできる。グラフト化、アセタール化は、公知の方法によって行うことができる。   Although the manufacturing method of the graft copolymer of this invention is not specifically limited, The method of grafting polyvinylpyrrolidone to polyvinyl alcohol, and acetalizing, or the method of grafting polyvinylpyrrolidone after acetalizing polyvinyl alcohol is used. Alternatively, a method of grafting polyvinyl alcohol onto polyvinyl pyrrolidone and then acetalizing it, or a method of grafting polyvinyl alcohol onto polyvinyl pyrrolidone after acetalization so that the trunk and branches are reversed can be used. Grafting and acetalization can be performed by a known method.

アセタール化に用いるアルデヒドは特に限定されず、例えば、アセトアルデヒド、n−ブチルアルデヒド、プロピオンアルデヒド、iso−ブチルアルデヒド、n−バレルアルデヒド、n−ヘキシルアルデヒド、2−エチルブチルアルデヒド、n−オクチルアルデヒド、n−ノニルアルデヒド、n−デシルアルデヒド等の脂肪族飽和アルデヒド類や、ベンズアルデヒド、シンナムアルデヒド等の芳香族アルデヒド等が挙げられる。これらの中でもアセタール化反応に優れるn−ブチルアルデヒドが好適に用いられる。上記アルデヒド類は単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   The aldehyde used for acetalization is not particularly limited. For example, acetaldehyde, n-butyraldehyde, propionaldehyde, iso-butyraldehyde, n-valeraldehyde, n-hexylaldehyde, 2-ethylbutyraldehyde, n-octylaldehyde, n -Aliphatic saturated aldehydes such as nonyl aldehyde and n-decyl aldehyde, and aromatic aldehydes such as benzaldehyde and cinnamaldehyde. Among these, n-butyraldehyde excellent in acetalization reaction is preferably used. The aldehydes may be used alone or in combination of two or more.

本発明のグラフト共重合体を分散剤として使用するには、グラフト共重合体を顔料等の分散対象及び溶剤とともに混合すればよい。   In order to use the graft copolymer of the present invention as a dispersant, the graft copolymer may be mixed with a dispersion target such as a pigment and a solvent.

分散対象の例としては、一般に市販されている種々の顔料、フィラー、微粒子等を挙げることができる。   Examples of the dispersion target include various commercially available pigments, fillers, fine particles, and the like.

顔料の例としては、アゾ系、アンサンスロン系、アンスラピリミジン系、アントラキノン系、イソインドリノン系、イソインドリン系、インダンスロン系色素、キナクリドン系、キノフタロン系、ジオキサジン系、ジケトピロロピロール系、チオインジゴ系色素、ピランスロン系色素、フタロシアニン系、フラバンスロン系色素、ペリノン系色素、ペリレン系色素、ベンズイミダゾロン系などの有機顔料等、カーボンブラック、酸化チタン、黄鉛、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、弁柄、鉄黒、亜鉛華、紺青、群青等の無機顔料等が挙げられる。   Examples of pigments include azo, anthrone, anthrapyrimidine, anthraquinone, isoindolinone, isoindoline, indanthrone, quinacridone, quinophthalone, dioxazine, diketopyrrolopyrrole, Organic pigments such as thioindigo dyes, pyranthrone dyes, phthalocyanine dyes, flavanthrone dyes, perinone dyes, perylene dyes, benzimidazolone dyes, carbon black, titanium oxide, yellow lead, cadmium yellow, cadmium red, valves Examples thereof include inorganic pigments such as patterns, iron black, zinc white, bitumen, ultramarine blue, and the like.

上記フィラーは、無機フィラー又は有機フィラーのいずれでもよい。無機フィラーとしては、例えば、タルク、クレー、二酸化ケイ素、ケイ藻土、カオリン、雲母、アスベスト、石膏、グラファイト、ガラスバルーン、ガラスビーズ、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸アンモニウム、亜硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、ウイスカー状炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドーソナイト、ドロマイト、チタン酸カリウム、カーボンブラック、ガラス繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、加工鉱物繊維、炭素繊維、炭素中空球、ベントナイト、モンモリロナイト、銅粉、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸亜鉛、硫酸銅、硫酸鉄、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、硫酸アルミニウムカリウム、硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸アルミニウム、塩化アンモニウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、リン酸ナトリウム、クロム酸カリウム、クエン酸カルシウム等が挙げられる。有機フィラーとしては、例えば、澱粉、メラミン系樹脂、ポリメチル(メタ)アクリレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂の他、ポリ乳酸、米澱粉等の生分解性樹脂等も挙げられる。   The filler may be either an inorganic filler or an organic filler. Examples of the inorganic filler include talc, clay, silicon dioxide, diatomaceous earth, kaolin, mica, asbestos, gypsum, graphite, glass balloon, glass beads, calcium sulfate, barium sulfate, ammonium sulfate, calcium sulfite, calcium carbonate, whisker Calcium carbonate, magnesium carbonate, dosonite, dolomite, potassium titanate, carbon black, glass fiber, alumina fiber, boron fiber, processed mineral fiber, carbon fiber, carbon hollow sphere, bentonite, montmorillonite, copper powder, sodium sulfate, potassium sulfate, Zinc sulfate, copper sulfate, iron sulfate, magnesium sulfate, aluminum sulfate, potassium aluminum sulfate, ammonium nitrate, sodium nitrate, potassium nitrate, aluminum nitrate, ammonium chloride, sodium chloride Potassium chloride, magnesium chloride, calcium chloride, sodium phosphate, potassium chromate, calcium citrate. Examples of the organic filler include starch, melamine resin, polymethyl (meth) acrylate resin, polystyrene resin, and biodegradable resins such as polylactic acid and rice starch.

上記微粒子としては、例えば、金粉、銀粉、銅粉、ニッケル粉、プラチナ粉、パラジウム粉等の金属粉、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、酸化亜鉛、マグネシア、フェライト、ITO等の金属酸化物粉、ソーダガラス、無アルカリガラス、硼珪酸鉛ガラス、硼珪酸ビスマス、硼珪酸亜鉛ガラス等のガラスフリット、窒化アルミ、窒化ケイ素、窒化ホウ素等の窒化物紛、蛍光体粉、シリコンカーバイド粉、チタン酸バリウム粉、カーボン粉等が挙げられる。   Examples of the fine particles include metal powders such as gold powder, silver powder, copper powder, nickel powder, platinum powder, and palladium powder, metal oxide powders such as silica, alumina, zirconia, titania, zinc oxide, magnesia, ferrite, and ITO, Glass frit such as soda glass, alkali-free glass, lead borosilicate glass, bismuth borosilicate, zinc borosilicate glass, nitride powder such as aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, phosphor powder, silicon carbide powder, barium titanate Examples thereof include powder and carbon powder.

さらに、分散の際に使用できる溶剤の例としては、シクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、トルエン、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−nアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、n−ヘキサン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、ジオキサン、ジメチルホルムアミド、ソルベッソ100(エクソン化学株式会社製)、スワゾール1000等が挙げられる。   Examples of solvents that can be used for dispersion include cyclohexanone, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, ethylbenzene, ethylene glycol diethyl ether, toluene, xylene, ethyl cellosolve, and methyl-n amyl ketone. , Propylene glycol monomethyl ether, toluene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethyl acetate, butyl acetate, n-hexane, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol, dioxane, dimethylformamide, Solvesso 100 (manufactured by Exxon Chemical Co., Ltd.), Swazol 1000 Etc.

本発明のポリビニルアセタール・ポリビニルピロリドングラフト共重合体は、分散剤の他、接着剤、樹脂添加剤、防曇剤、合わせガラス中間膜、塗料、バインダー等に適用可能である。   The polyvinyl acetal / polyvinylpyrrolidone graft copolymer of the present invention is applicable to adhesives, resin additives, antifogging agents, laminated glass interlayers, paints, binders and the like in addition to dispersants.

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example.

[実施例1]
(グラフト化)
純水800gにポリビニルアルコール(重合度1700、ケン化度98〜99mol%)160gを溶解させ、次いでビニルピロリドン40gを添加、混合し、窒素パージにより脱酸素を行った。続いて、反応系を70℃に温度調節した。これに2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)1gをイソプロピルアルコールに溶解したものを添加し、重合を開始させた。重合中は温度を70〜90℃に維持し、3時間反応させ、ポリビニルアルコール・ポリビニルピロリドングラフト共重合体の20%水溶液を得た。
[Example 1]
(Grafting)
160 g of polyvinyl alcohol (polymerization degree 1700, saponification degree 98 to 99 mol%) was dissolved in 800 g of pure water, then 40 g of vinylpyrrolidone was added and mixed, and deoxygenated by nitrogen purge. Subsequently, the temperature of the reaction system was adjusted to 70 ° C. A solution prepared by dissolving 1 g of 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile) in isopropyl alcohol was added thereto to initiate polymerization. During the polymerization, the temperature was maintained at 70 to 90 ° C. and reacted for 3 hours to obtain a 20% aqueous solution of polyvinyl alcohol / polyvinylpyrrolidone graft copolymer.

(アセタール化)
上記のポリマー水溶液に純水1600gを加え、均一に撹拌した。この溶液を15℃に温度調節し、35重量%の塩酸145gとn−ブチルアルデヒド115gを加え、この温度を保持して反応させた。その後、反応系を60℃で3時間保持して反応を完了させ、過剰の水で洗浄後、乾燥して白色粉末状のポリビニルアセタール・ポリビニルピロリドングラフト共重合体(重合物1)を得た。この重合物のポリビニルアセタールセグメントのアセタール化度は80モル%、ポリビニルピロリドンセグメントの重量平均分子量は50000、ビニルピロリドン単位の割合は6モル%であった。
(Acetalization)
1600 g of pure water was added to the above polymer aqueous solution and stirred uniformly. The temperature of this solution was adjusted to 15 ° C., 145 g of 35% by weight hydrochloric acid and 115 g of n-butyraldehyde were added, and this temperature was maintained and reacted. Thereafter, the reaction system was maintained at 60 ° C. for 3 hours to complete the reaction, washed with excess water, and dried to obtain a white powdery polyvinyl acetal / polyvinylpyrrolidone graft copolymer (polymer 1). The degree of acetalization of the polyvinyl acetal segment of this polymer was 80 mol%, the weight average molecular weight of the polyvinylpyrrolidone segment was 50000, and the proportion of vinylpyrrolidone units was 6 mol%.

[実施例2]
アセタール化においてn−ブチルアルデヒドの添加量を20gとした以外は実施例1と同様に操作し重合物2を得た。この重合物のポリビニルアセタールセグメントのアセタール化度は15モル%、ポリビニルピロリドンセグメントの重量平均分子量は50000、ビニルピロリドン単位の割合は6モル%であった。
[Example 2]
A polymer 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of n-butyraldehyde added in the acetalization was 20 g. The degree of acetalization of the polyvinyl acetal segment of this polymer was 15 mol%, the weight average molecular weight of the polyvinylpyrrolidone segment was 50000, and the proportion of vinylpyrrolidone units was 6 mol%.

[実施例3]
グラフト化において2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)の代わりに1重量%硫酸銅40mg、28重量%アンモニア水4g及び30重量%過酸化水素水36gを添加し、重合を開始させた以外は実施例1と同様に操作し重合物3を得た。この重合物のポリビニルアセタールセグメントのアセタール化度は78モル%、ポリビニルピロリドンセグメントの重量平均分子量は3000、ビニルピロリドン単位の割合は7モル%であった。
[Example 3]
In the grafting, instead of 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), 40 mg of 1 wt% copper sulfate, 4 g of 28 wt% aqueous ammonia and 36 g of 30 wt% aqueous hydrogen peroxide were added to initiate the polymerization. A polymer 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that. The degree of acetalization of the polyvinyl acetal segment of this polymer was 78 mol%, the weight average molecular weight of the polyvinylpyrrolidone segment was 3000, and the proportion of vinylpyrrolidone units was 7 mol%.

[比較例1]
実施例1のアセタール化前のポリビニルアルコール・ポリビニルピロリドングラフト共重合体の水溶液を加熱乾燥し、重合物4を得た。
[Comparative Example 1]
The aqueous solution of the polyvinyl alcohol / polyvinylpyrrolidone graft copolymer before acetalization in Example 1 was dried by heating to obtain a polymer 4.

[比較例2]
実施例1においてビニルピロリドンをグラフト化せず、ポリビニルアルコールのみをアセタール化してポリビニルアセタール(重合物5)を得た。
[Comparative Example 2]
In Example 1, vinyl pyrrolidone was not grafted, and only polyvinyl alcohol was acetalized to obtain polyvinyl acetal (polymer 5).

上記実施例及び比較例のポリマーの同定、アセタール化度の測定、グラフト共重合体中のビニルピロリドン単位の割合の測定、ポリビニルピロリドンセグメントの分子量は以下の方法により行った。また、得られた重合物の顔料分散性を以下の方法で評価した。   The identification of the polymers of the above Examples and Comparative Examples, the measurement of the degree of acetalization, the measurement of the proportion of vinylpyrrolidone units in the graft copolymer, and the molecular weight of the polyvinylpyrrolidone segment were carried out by the following methods. Moreover, the pigment dispersibility of the obtained polymer was evaluated by the following method.

〈ポリマーの同定〉
得られたポリマーを重水素化ジメチルスルホキシドを測定溶媒として13C−NMR測定し、ポリビニルアセタール由来のピークとポリビニルピロリドン由来のピークが観測されるのを確認した。ポリビニルピロリドンやポリビニルアルコール・ポリビニルピロリドングラフト共重合体はアセタール化工程の水洗で除去されることから、ポリビニルアセタール・ポリビニルピロリドングラフト共重合体が得られていることがわかる。
<Polymer identification>
The polymer obtained was subjected to 13C-NMR measurement using deuterated dimethyl sulfoxide as a measurement solvent, and it was confirmed that a peak derived from polyvinyl acetal and a peak derived from polyvinyl pyrrolidone were observed. Since polyvinyl pyrrolidone and polyvinyl alcohol / polyvinyl pyrrolidone graft copolymer are removed by washing with water in the acetalization step, it is understood that a polyvinyl acetal / polyvinyl pyrrolidone graft copolymer is obtained.

〈アセタール化度〉
定量モード13C−NMRにおいて観測されたポリビニルアセタールの主鎖メチン炭素(66〜75ppm)のピーク面積をA、アルデヒド由来メチン炭素(94ppm、101ppm)のピーク面積をBとし、次式により求めた;
アセタール化度(mol%)=(B×2/A)×100
<Degree of acetalization>
The peak area of the main chain methine carbon (66 to 75 ppm) of polyvinyl acetal observed in quantitative mode 13C-NMR was defined as A, and the peak area of aldehyde-derived methine carbon (94 ppm, 101 ppm) was determined as B.
Degree of acetalization (mol%) = (B × 2 / A) × 100

〈グラフト共重合体中のビニルピロリドン単位の割合〉
定量モード13C−NMRにおいて観測されたポリビニルアセタールの主鎖メチン炭素(66〜75ppm)のピーク面積をA、ピロリドン由来メチレン炭素(18ppm)のピーク面積をCとし、次式により求めた;
グラフト共重合体中のビニルピロリドン単位の割合(%)
={C/(A+C)}×100
<Ratio of vinylpyrrolidone units in graft copolymer>
The peak area of the main chain methine carbon (66 to 75 ppm) of polyvinyl acetal observed in quantitative mode 13C-NMR was A, and the peak area of pyrrolidone-derived methylene carbon (18 ppm) was C.
Percentage of vinylpyrrolidone units in the graft copolymer (%)
= {C / (A + C)} × 100

〈ポリビニルピロリドンセグメントの分子量〉
グラフト化しているポリビニルピロリドンの分子量を直接測定することは困難であるため、グラフト化と同時に生成するポリビニルピロリドンホモポリマーの分子量を測定した。すなわちアセタール化前のポリビニルアルコール・ポリビニルピロリドングラフト共重合体水溶液をt−ブチルアルコールに添加すると、ポリビニルアルコール・ポリビニルピロリドングラフト共重合体は不溶化するが、ポリビニルピロリドンホモポリマーは溶解する。不溶物を除去し、t−ブチルアルコールを留去してポリビニルピロリドンホモポリマーを得、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により重量平均分子量を測定した。GPCによる分子量測定条件は以下の通りである。
<Molecular weight of polyvinylpyrrolidone segment>
Since it is difficult to directly measure the molecular weight of grafted polyvinylpyrrolidone, the molecular weight of the polyvinylpyrrolidone homopolymer formed simultaneously with grafting was measured. That is, when an aqueous polyvinyl alcohol / polyvinylpyrrolidone graft copolymer solution before acetalization is added to t-butyl alcohol, the polyvinyl alcohol / polyvinylpyrrolidone graft copolymer is insolubilized, but the polyvinylpyrrolidone homopolymer is dissolved. Insoluble matter was removed, t-butyl alcohol was distilled off to obtain a polyvinylpyrrolidone homopolymer, and the weight average molecular weight was measured by gel permeation chromatography (GPC). The molecular weight measurement conditions by GPC are as follows.

GPC装置:HLC−8020 RI検出(TOSOH製)
カラム:TSK guard column PWXL, TSKgel G2500 PWXL, TSKgel G3000 PWXL, TSKgel G4000 PWXL, TSKgel G6000 PWXL(TOSOH製)
溶離液:0.08M酢酸ナトリウム水溶液/アセトニトリル=50/50vol%
流速:0.7mL/min
温度:40℃
GPC device: HLC-8020 RI detection (manufactured by TOSOH)
Column: TSK guard column PWXL, TSKgel G2500 PWXL, TSKgel G3000 PWXL, TSKgel G4000 PWXL, TSKgel G6000 PWXL (manufactured by TOSOH)
Eluent: 0.08M sodium acetate aqueous solution / acetonitrile = 50 / 50vol%
Flow rate: 0.7 mL / min
Temperature: 40 ° C

〈顔料分散性評価〉
上記の重合物10gをエタノール120gに溶解し、これにフタロシアニンブルー(東洋インキ社製「LIONOL BLUE FG−7351」)15g及びガラスビーズ(東芝バロティーニ社製「東芝ガラスビーズGB503M」)50gを加え、攪拌機で1時間攪拌してインクを作製した。40℃で2週間保管した後、顔料分散性を目視にて観察し、以下の基準で評価した。結果を表1に示す。
良好……顔料の沈降や凝集がなく、均一な溶液である
不良……顔料の沈降や凝集が認められる
<Evaluation of pigment dispersibility>
10 g of the above polymer was dissolved in 120 g of ethanol, and 15 g of phthalocyanine blue (“LIONOL BLUE FG-7351” manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.) and 50 g of glass beads (“Toshiba Glass Beads GB503M” manufactured by Toshiba Ballotini) were added to the agitator. The ink was prepared by stirring for 1 hour. After storage at 40 ° C. for 2 weeks, the pigment dispersibility was visually observed and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 1.
Good …… There is no sedimentation or aggregation of the pigment, and it is a uniform solution. Bad …… Sedimentation or aggregation of the pigment is observed.

Figure 2011038028
Figure 2011038028

表1に示されたように、実施例1〜3のポリビニルアセタール・ポリビニルピロリドングラフト共重合体では良好な分散性が見られたのに対し、比較例1の重合体4(ポリビニルアルコール・ポリビニルピロリドングラフト共重合体)はエタノールに不溶であり、分散させることができなかった。比較例2の重合体5(ポリビニルアセタール)は不良の評価であったが、使用量を実施例の3倍量まで増量したときに、実施例と同程度の分散性が得られた。   As shown in Table 1, the polyvinyl acetal / polyvinylpyrrolidone graft copolymers of Examples 1 to 3 showed good dispersibility, whereas the polymer 4 of Comparative Example 1 (polyvinyl alcohol / polyvinylpyrrolidone). The graft copolymer) was insoluble in ethanol and could not be dispersed. The polymer 5 (polyvinyl acetal) of Comparative Example 2 was evaluated as poor, but when the amount used was increased to 3 times the amount, dispersibility comparable to that of the Example was obtained.

本発明のポリビニルアセタール・ポリビニルピロリドングラフト共重合体は、分散剤、接着剤等に適用可能である。   The polyvinyl acetal / polyvinylpyrrolidone graft copolymer of the present invention is applicable to a dispersant, an adhesive, and the like.

Claims (3)

ポリビニルアセタール・ポリビニルピロリドングラフト共重合体。   Polyvinyl acetal / polyvinyl pyrrolidone graft copolymer. 共重合体中のビニルピロリドン単位の割合が2〜90モル%であり、ポリビニルピロリドンセグメントの重量平均分子量が1000以上であり、かつポリビニルアセタールセグメントのアセタール化度が10〜90モル%である、請求項1に記載のポリビニルアセタール・ポリビニルピロリドングラフト共重合体。   The proportion of vinylpyrrolidone units in the copolymer is 2 to 90 mol%, the weight average molecular weight of the polyvinylpyrrolidone segment is 1000 or more, and the degree of acetalization of the polyvinyl acetal segment is 10 to 90 mol%, Item 12. The polyvinyl acetal / polyvinylpyrrolidone graft copolymer according to Item 1. 請求項1又は2に記載のポリビニルアセタール・ポリビニルピロリドングラフト共重合体を含有してなる分散剤。   A dispersant comprising the polyvinyl acetal / polyvinylpyrrolidone graft copolymer according to claim 1 or 2.
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