JPH03115346A - 塗料又はインキ用の分散剤とそれを用いた塗料又はインキ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、塗料又はインキ用の分散剤とそれを用いた塗
料又はインキに関する。

（従来の技術） 塗料やインキは、樹脂、顔料、展色剤等を混合分散して
調製されている。特に、顔料として無機顔料を用いる場
合には、樹脂あるいは有機系の展色剤との相溶性が悪く
、無機顔料が分離、あるいは凝集し易いので、従来より
顔料の分散性を上げるだめの種々の手段が提案されてい
る。例えば、無機顔料の粒径を小さくすること、顔料と
樹脂等とを充分混練すること、分散剤を添加すること、
Ｂ料及び樹脂の種類を選択すること等である。

（発明が解決しようとする課題） 上記した分散剤の添加において、市販されている分散剤
ではその分散効果に劣るので、多量に添加する必要があ
り、改良の余地があった。

本発明は、上記の実状に着目してなされたものであり、
その目的とするところは、塗料又はインキ用に適した新
規な分散剤を提供することを目的とし、他の目的はその
分散剤を用いて得られる塗料又はインキを提供すること
にある。

（課題を解決するための手段） 本発明の塗料又はインキ用の分散剤は、ビニル芳香族炭
化水素単量体及び（メタ）アクリル酸エステルから成る
群より選ばれた少なくとも一種の油溶性単量体とスチレ
ンスルホン酸ナトリウムとを共重合して得られる共重合
体からなり、そのことにより上記目的が達成される。

また、本発明の塗料又はインキは、ビニル芳香族炭化水
素単量体及び（メタ）アクリル酸エステルから成る群よ
り選ばれた少なくとも一種の浦溶性単Ｍ体とスチレンス
ルホン酸ナトリウムとを共重合して得られる共重合体と
、樹脂と、芳香族系溶剤と、顔料と、を含有することを
特徴とし、そのことにより上記目的が達成される。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の分散剤は、油溶性単量体とスチレンスルホン酸
ナトリウムとを共重合して得られた共重合体である。共
重合体を得る重合法は限定されないが、分散重合法、溶
液重合法、乳化重合方法等が好ましい。この場合、水と
水混和性有機溶媒との混合媒体中で、かつ分散安定剤及
び重合開始剤の存在下で重合させて得ることができる。

本発明で用いられる油溶性単量体は、ビニル芳香族炭化
水素単量体又は（メタ）アクリル酸エステル類である。

ビニル芳香族炭化水素単量体としては、−数式が下式（
１）で表されるものが使用され、具体的にはスチレン、
α−メチルスチレン、ビニルトルエン、α−クロロスチ
レン、０−クロロスチレン、ｍ−クロロスチレン、ｐ−
クロロスチレン、ｐ−エチルスチレン、ジビニルベンゼ
ンがあげられ、これらの単独又は２種以上を併用するこ
とができる。

式中、Ｒ１は水素原子、低級アルキル基又はノ・ロゲン
原子を示し、Ｒ２は水素原子、低級アル牛ル基、ハロゲ
ン原子、アルコキシ基、ニトロ基、又はビニル基を示す
。

また、　（メタ）アクリル酸エステルとしては、−数式
が下式（２）で表されるアクリル系単量体が使用され、
具体的にはアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アク
リル酸ブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アク
リル酸シクロヘキ／ル、アクリル酸フェニル、メタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸−２
−エチルヘキシル、β−ヒドロキシアクリル酸エチル、
γ−ヒドロキシアクリル酸プロピル、δ−ヒドロキシア
クリル酸ブチル、β−ヒドロ手レジメタクリル酸エチル
エチレングリコールジメタクリル酸エステル、テトラエ
チレングリフールジメタクリル酸エステル等があげられ
、これらの単独又は２種以上を併用することができる。

Ｒコ ＣＩ（２＝　Ｃ−Ｇｏ−０−８４＝　（２）式中、Ｒ３
は水素原子又は低級アルキル基を示し、Ｒ４は水素原子
、炭素数１〜１２の炭化水素基、ヒドロ牛ジアルキル基
、又はビニルエステル基を示す。

上記油溶性単量体とスチレンスルホン酸ナトリウムとの
組成比は、一般に７０：３０〜９９：１であり、特に８
０：２０〜９８：２の重量比で用いるのがよい。

上記水混和性有機溶媒としては、メタノール、エタノー
ル、インプロパツール等の低級アルコール；アセトン、
メチルエチルケトン、メチルブチルケトン等のケトン類
；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；酢
酸エチル等のエステル類；ジメチルホルムアミド等のア
ミド類があげられる。

水と水混和性有機溶媒との使用比率は、用いる媒体の種
類等によって異なるが、一般に水：有機溶媒＝４０：６
０〜５　：９５　（重量比）、特に３０ニア０〜ｉ。

９０が好ましく、この範囲から均質な溶液相となるよう
な組成比を選択するのが好ましい。単量体（スチレンと
スチレンスルホン酸ナトリウム）に対する媒体の使用量
は、単量体当りＯ，Ｓ〜５０重量倍、特に５〜２５重量
倍が好ましい。

上記重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル
等のアゾ化合物や、クメンヒドロベルオキシド、ｔ−ブ
チルヒドロペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジ−
ｔ−ブチルペルオキシド、過酸化ベンゾイル、過酸化ラ
ウロイル等の過酸化物などがあげられ、特に上記単量体
に可溶なものが好ましい。また、この他にγ−線、加速
電子線のようなイオン化放射線や紫外線と各種光増感剤
との組合せも使用することができる。これらの重合開始
剤の配合量は、通常用いられている量でよく、−般に仕
込単量体当り０．１〜ＩＯ重量％が好ましい。重合温度
及び時−間は一般に４０〜１００℃の温度で１〜５０時
間が適当である。反応系の攪拌は全体として均質な反応
が生じるような緩和な攪拌でよく、また酸素による重合
抑制を防止するために反応系を窒素等の不活性ガスで置
換して重合を行うのが好ましい。

この重合により生成する油溶性単量体とスチレンスルホ
ン酸ナトリウムとの共重合体は上記粒度範囲の粒状物の
形で得られるので、生成した粒子を濾過し、必要により
水又は適当な溶剤で洗浄し、乾燥して本発明の分散剤が
得られる。

本発明では、特に共重合体の重量平均分子量は、ｌＸｌ
０’〜ｌＸｌ０’が好ましい。重量平均分子量が上記範
囲より小さいと分散安定効果が小さい。

また、重量平均分子量が上記範囲より大きい共重合体は
、塗料又はインキに用いる樹脂に溶解させることが困難
である。また、この共重合体はブロック又はグラフト重
合して得られたものが分散安定性を向上する点で好まし
い。

本発明の塗料又はインキは、上記のようにして得られた
油溶性単量体とスチレンスルホン酸ナトリウムとを共重
合して得られる共重合体と、樹脂と、芳香族系溶剤と、
顔料と、を混合分散して調製される。

上記樹脂としては、従来より塗料やインキに使用されて
いる全てのものが使用され、例えば、フェノール樹脂、
メラミン樹脂、アルキッド樹脂、不飽和ポリエステル、
エポキシ樹脂、ウレンタン４３Ｉ脂、ビニル樹脂等があ
げられる。

上記顔料としては、有機顔料と無機顔料があり、本発明
では特に極性基を有する無機顔料が適している。

このような無機顔料としては、カーボンブラック、鉛白
、鉛丹、黄鉛、銀朱、群青、酸化コバルト、二酸化チタ
ン、チタニウムイエロー　ストロンチウムクロメート、
ジンククロメート、モリフデン赤、モリブデンホワイト
、鉄黒、リトポン、エメラルドグリーン、ギネー緑、コ
バルト青などがあげられる。

有機顔料としては、例えば、ファストエロージスアゾエ
ロー　ジスアゾオレンジ、ナフトールレッドなどの不溶
性アゾ顔料（芳香族アミンをジアゾカップリングして得
られる）；銅フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔
料；ファナールレー牛、タンニンレーキ、カタノールな
どの染色レーキ；インインドリ／エローグリ−ニッシュ
やイソインドリノエローレデイッシュなどのインインド
リノ系顔料；キナクリドン系顔料；ペリレンスカーレッ
トやベリレンマルーンなどのペリレン系顔料；などがあ
げられる。

また、塗料等には無機充填剤や防錆剤が配合されてもよ
く、共重合体は無機充填剤や防錆剤の分散性向上にも効
果がある。

無機充填剤としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ム、シリカ、タルク、クレー　アルミナ等があり、防錆
剤としては、鉛丹（光明丹）、自船、亜鉛他船、塩基性
硫酸自船、塩基性クロム酸鉛、鉛酸カルシウム、クロム
酸亜鉛、鉛シアナミド、亜鉛華、亜鉛末、ジンククロメ
ート、バリウムクロメート等がある。

上記芳香族系溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等があげられる。すなわち、これらの溶剤
に油溶性単量体とスチレンスルホン酸ナトリウムとの共
重合体は溶解可能であるので、芳香族系溶剤を用いるこ
とにより共重合体添加による顔料の分散効果を効果的に
発揮させることができる。

塗料又はインキにおいて、共重合体の配合量は０．１〜
２０重１％が好ましい。共重合体の配合量が上記範囲よ
り少ないと、分散性を上げる効果が小さく、配合量が上
記範囲を超えても特に分散効果が上がらないばかりか、
塗料又はインキの耐熱性、耐候性等が低下する。

なお、塗料、インキには必要に応じて従来より公知の乾
燥剤、乳化剤、可望剤等が添加される。

このようにして得られた塗料又はインキにおいては、分
散安定剤として油溶性単量体とスチレンスルホン酸ナト
リウムとを共重合して得られる共重合体が配合されてい
るので、スルホン酸ナトリウム基が導入された共重合体
が、顔料表面の極性基に強力に吸着するため、この共重
合体を介して顔料が樹脂中に均一に、しかも安定して分
散されるものと推定される。

（実施例） 以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。

合成例１ メタノール１３５０ｇと水３６ｇの混合媒体にポリメタ
クリル酸２０ｇを溶解し、これにスチレン１８０ｇ、　
　スチレンスルホン酸ナトリウム２０ｇ及びアゾビスイ
ソブチロニトリル４ｇを加え、３リツトルのセパラブル
フラスコ中で窒素気流下１５Ｑｒｐ履で攪拌しながら６
０℃で１２時間反応させ、重合を完了せしめた。このエ
マルションを遠心分離機にかけて粒子を分離し、白色の
粉末を得た。このスチレン−スチレンスルホン酸ナトリ
ウム共重合体の重量平均分子量をＧＰＣによって測定し
た結果、重量平均分子ｆｉ（Ｍｙ）は８．７Ｘ１０Ｓで
あった。

合成例２ イソプロピルアルコール１３５０ｇと水３６ｇの混合媒
体にポリアクリル酸２０ｇを溶解し、これにメタクリク
リル酸メチル１８０ｇ、　　スチレンスルホン酸ナトリ
ウム２０ｇ及びアゾビスイソブチロニトリル４ｇを加え
、３リツトルのセパラブルフラスコ中で窒素気流下１５
０ｒｐｎ＋で攪拌しながら６０℃で１２時間反応させ、
重合を完了せしめた。このエマルションを遠心分離機に
かけて粒子を分離し、白色の粉末を得た。

このメタクリル酸メチル−スチレンスルホン酸ナトリウ
ム共重合体の重量平均分子ｍをＧＰＣによって測定した
結果、重量平均分子ｆｆｉ　（Ｍｗ）は２−２Ｘｌ□Ｓ
であった。

実施例 上記で得られた合成例１と合成例２の分散剤を所定量と
、表１に示す溶媒１００重量部と、カーボンブラック（
ＭＡ−１００三菱化成■社製）５重皿部とを混合分散し
た。そして、カーボンブラ、りを各種の溶媒中に均一に
分散させるために必要な合成例１及び２の分散剤の量を
調べた。

その結果を表１に示す。

表１ （発明の効果） 本発明の塗料又はインキ用の分散剤は、油溶性単量体と
スチレンスルホン酸ナトリウムとを共重合して得られる
共重合体からなるので、少量の添加によっても顔料を均
一に分散させることができる。また、その共重合体を用
いて得られる塗料又はインキは、顔料の分散が良好であ
るので、使用する顔料が少な（て済み、また隠ぺい力も
大きい。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ビニル芳香族炭化水素単量体及び（メタ）アクリル
   酸エステルから成る群より選ばれた少なくとも一種の油
   溶性単量体とスチレンスルホン酸ナトリウムとを共重合
   して得られる共重合体からなる塗料又はインキ用の分散
   剤。 ２、ビニル芳香族炭化水素単量体及び（メタ）アクリル
   酸エステルから成る群より選ばれた少なくとも一種の油
   溶性単量体とスチレンスルホン酸ナトリウムとを共重合
   して得られる共重合体と、樹脂と、芳香族系溶剤と、顔
   料と、を含有することを特徴とする塗料又はインキ。