JPH0889779A - Cationic dispersant and its preparation - Google Patents
Cationic dispersant and its preparationInfo
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- JPH0889779A JPH0889779A JP6250137A JP25013794A JPH0889779A JP H0889779 A JPH0889779 A JP H0889779A JP 6250137 A JP6250137 A JP 6250137A JP 25013794 A JP25013794 A JP 25013794A JP H0889779 A JPH0889779 A JP H0889779A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、カチオン系分散剤に関
し、より詳しくは、顔料や微粒子を含む水性の塗料、コ
ーティング材料等の分散剤として好適に用いることがで
きるカチオン系分散剤に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cationic dispersant, and more particularly to a cationic dispersant which can be preferably used as a dispersant for aqueous paints and coating materials containing pigments and fine particles.
【０００２】[0002]
【従来の技術】顔料、微粒子等を含む水性（水溶性およ
び水分散性）の塗料やコーティング材料においては、製
造時に顔料、微粒子等が充分に微分散しなかったり、貯
蔵中に顔料、微粒子等が凝集・沈降したりすることがあ
り、これに起因して着色効果の低下、着色むら、光沢低
下等の問題が発生することが知られている。このため、
従来の水性塗料や水性コーティング材料には、分散剤と
して低分子量の界面活性剤が一般的に使用されている。
しかしながら、このような界面活性剤は、分散効果が小
さいだけでなく、塗膜の外観や性能に悪影響を及ぼすこ
とがあった。さらに、分散剤として中〜高分子量の重合
体を使用することが提案されており、特にアニオン系の
分散剤ではかなりの改善がなされている。しかしなが
ら、カチオン系の分散剤に関しては満足できるものがな
く、そのため、分散性に優れたカチオン系の分散剤の開
発が強く望まれている。2. Description of the Related Art In aqueous (water-soluble and water-dispersible) paints and coating materials containing pigments, fine particles, etc., the pigments, fine particles, etc. are not sufficiently finely dispersed at the time of manufacture, Are sometimes aggregated and settled, and this is known to cause problems such as a reduction in coloring effect, uneven coloring, and a decrease in gloss. For this reason,
A low molecular weight surfactant is generally used as a dispersant in conventional water-based paints and water-based coating materials.
However, such a surfactant not only has a small dispersion effect, but also may adversely affect the appearance and performance of the coating film. Further, it has been proposed to use a medium to high molecular weight polymer as a dispersant, and in particular, an anionic dispersant has been considerably improved. However, there are no satisfactory cationic dispersants, and therefore development of cationic dispersants having excellent dispersibility is strongly desired.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決し、顔料や微粒子の分散性に優れ、水性の塗料や
コーティング材料等に好適に用いられるカチオン系の分
散剤を提供しようとするものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the above problems and provides a cationic dispersant which is excellent in dispersibility of pigments and fine particles and is suitable for use in aqueous paints and coating materials. To do.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決すべく種々検討した結果、特定の分子構造および分子
量を有する重合体が本発明の目的に合致することを見い
だし、この知見に基づきなされたものである。As a result of various studies to solve the above problems, the present invention found that a polymer having a specific molecular structure and molecular weight meets the object of the present invention, and based on this finding, It was made.
【０００５】すなわち、本発明は、カチオン性ビニル単
量体（ａ）：２５〜７５重量％、２０℃における水１０
０ｇへの溶解度が１０ｇ以下であるビニル単量体
（ｂ）：５〜７５重量％および上記（ａ）、（ｂ）以外
のビニル単量体（ｃ）：０〜７０重量％の共重合物であ
って、重量平均分子量が１０００〜２０００００の範囲
にあることを特徴とするカチオン系分散剤、およびカチ
オン性ビニル単量体（ａ）：２５〜７５重量％、２０℃
における水１００ｇへの溶解度が１０ｇ以下であるビニ
ル単量体（ｂ）：５〜７５重量％および上記（ａ）、
（ｂ）以外のビニル単量体（ｃ）：０〜７０重量％と
を、ビニル単量体（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の合計１
００重量部に対して０．５重量部以上の連鎖移動剤の存
在下で共重合させることを特徴とするカチオン系分散剤
の製造方法、を要旨とするものである。That is, according to the present invention, the cationic vinyl monomer (a): 25 to 75% by weight, water 10 at 20 ° C.
Copolymer of vinyl monomer (b) having a solubility in 0 g of 10 g or less: 5 to 75% by weight and vinyl monomer (c) other than the above (a) and (b): 0 to 70% by weight And a cationic dispersant characterized by having a weight average molecular weight in the range of 1,000 to 200,000, and a cationic vinyl monomer (a): 25 to 75% by weight, 20 ° C.
, A vinyl monomer (b) having a solubility in 100 g of water of 10 g or less: 5 to 75% by weight and the above (a),
Vinyl monomer (c) other than (b): 0 to 70% by weight, vinyl monomer (a), (b) and (c) total 1
The gist is a method for producing a cationic dispersant, which comprises copolymerizing in the presence of 0.5 part by weight or more of a chain transfer agent with respect to 00 parts by weight.
【０００６】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明において使用されるカチオン性ビニル単量体（ａ）
は、分子内に第１級〜第３級アミン塩または第４級アン
モニウム塩と、エチレン性不飽和結合とを有する化合物
で代表され、例えば、一般式（１）、（２）または
（３）で示される単量体を挙げることができる。Hereinafter, the present invention will be described in detail. Cationic vinyl monomer (a) used in the present invention
Is represented by a compound having a primary to tertiary amine salt or quaternary ammonium salt and an ethylenically unsaturated bond in the molecule, and is represented by, for example, the general formula (1), (2) or (3). The monomer shown by can be mentioned.
【０００７】[0007]
【化３】 [Chemical 3]
【０００８】〔式中、Ｒ1 は、水素原子またはメチル基
を表し、Ｒ2 、Ｒ3 およびＲ4 は、それぞれ独立に、水
素原子、炭素数１〜８の直鎖状、分岐状あるいは環状の
未置換アルキル基、同様のヒドロキシ置換アルキル基、
同様のアルコキシ置換アルキル基、または置換あるいは
未置換のフェニル基またはベンジル基を表し、Ｒ5 はＲ
2 と同じかまたは−Ｙ−ＣＲ1 ＝ＣＨ2 を表し、Ｙは炭
素数１〜８の直鎖状あるいは分岐状の未置換アルキレン
基、同様のヒドロキシ置換アルキレン基を表す。また、
Ｘ- は陰イオンを表す。）[In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic group having 1 to 8 carbon atoms. An unsubstituted alkyl group, a similar hydroxy-substituted alkyl group,
The same alkoxy-substituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted phenyl group or benzyl group, and R 5 is R
2 same or represents -Y-CR 1 = CH 2 and, Y represents a linear or branched unsubstituted alkylene group, like hydroxy-substituted alkylene group having 1 to 8 carbon atoms. Also,
X − represents an anion. )
【０００９】Ｘ- で表される陰イオンとしては、具体的
にはＣｌ、Ｂｒなどのハロゲンイオンや、硫酸イオン、
硝酸イオン、リン酸イオン、カルボン酸イオン、スルホ
ン酸イオンなどの無機酸、有機酸の陰イオン残基が挙げ
られる。Specific examples of the anion represented by X − include halogen ions such as Cl and Br, sulfate ion,
Examples thereof include inorganic acid such as nitrate ion, phosphate ion, carboxylate ion and sulfonate ion, and anionic residues of organic acid.
【００１０】カチオン性ビニル単量体（ａ）としては、
例えば、プロピルアミノエチル（メタ）アクリレート、
ｔ−ブチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチ
ルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノ
エチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル
（メタ）アクリレート、ジエチルアミノプロピル（メ
タ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−（メタ）アク
リロイルオキシプロピルジメチルアミン、ジメチルアミ
ノメチル（メタ）アクリルアミド、ジエチルアミノメチ
ル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル
（メタ）アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル（メ
タ）アクリルアミド、１，３−ジメチル−３−（メタ）
アクリルアミドブチルジメチルアミン、アリルジメチル
アミン、ジアリルメチルアミンなどのエチレン性不飽和
結合含有アミンと、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、
プロピオン酸、酪酸、マロン酸、コハク酸、乳酸、ベン
ゼンスルホン酸などの酸との中和塩や、エチレン性不飽
和結合含有第３級アミンをメチルクロライド、メチルブ
ロマイド、ベンジルクロライド、長鎖アルキルクロライ
ド、エピクロルヒドリン、ジメチル硫酸、ジエチル硫
酸、エチレンオキサイド等のアルキル化剤で第４級化し
た第４級アンモニウム塩が挙げられる。第４級アンモニ
ウム塩の具体例としては、たとえば、２−（メタ）アク
リロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライ
ド、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメチル
アンモニウムメチルサルフェート、２−（メタ）アクリ
ロイルオキシエチルジメチルエチルアンモニウムブロマ
イド、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルジメチル
エチルアンモニウムエチルサルフェート、２−（メタ）
アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウ
ムクロライド、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル
トリエチルアンモニウムクロライド、３−（メタ）アク
リロイルオキシプロピルトリメチルアンモニウムクロラ
イド、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリエ
チルアンモニウムクロライド、２−ヒドロキシ−３−
（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリメチルアンモ
ニウムクロライド、２−ヒドロキシ−３−（メタ）アク
リロイルオキシプロピルトリエチルアンモニウムクロラ
イド、２−ヒドロキシ−３−（メタ）アクリロイルオキ
シプロピルトリブチルアンモニウムクロライド、２−ヒ
ドロキシ−３−（メタ）アクリロイルオキシプロピルト
リエタノールアンモニウムクロライド、２−ヒドロキシ
−３−（メタ）アクリロイルオキシプロピルジメチルベ
ンジルアンモニウムクロライド、２−ヒドロキシ−３−
（メタ）アクリロイルオキシプロピルジメチルフェニル
アンモニウムクロライド、（メタ）アクリルアミドメチ
ルトリメチルアンモニウムクロライド、（メタ）アクリ
ルアミドメチルトリエチルアンモニウムクロライド、３
−（メタ）アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニ
ウムクロライド、３−（メタ）アクリルアミドプロピル
トリエチルアンモニウムクロライド、３−メチル−３−
（メタ）アクリルアミドブチルトリメチルアンモニウム
クロライド、アリルトリメチルアンモニウムクロライ
ド、ジアリルジメチルアンモニウムクロライドなどが挙
げられる。As the cationic vinyl monomer (a),
For example, propylaminoethyl (meth) acrylate,
t-Butylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylate, diethylaminopropyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3- (meth) acryloyl Oxypropyldimethylamine, dimethylaminomethyl (meth) acrylamide, diethylaminomethyl (meth) acrylamide, dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, diethylaminopropyl (meth) acrylamide, 1,3-dimethyl-3- (meth)
Acrylamide butyldimethylamine, allyldimethylamine, diallylmethylamine and other ethylenically unsaturated bond-containing amines, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, acetic acid,
Neutralized salts with acids such as propionic acid, butyric acid, malonic acid, succinic acid, lactic acid, and benzenesulfonic acid, and tertiary amines containing ethylenically unsaturated bonds are methyl chloride, methyl bromide, benzyl chloride, long-chain alkyl chloride. , Quaternary ammonium salts quaternized with alkylating agents such as epichlorohydrin, dimethylsulfate, diethylsulfate and ethylene oxide. Specific examples of the quaternary ammonium salt include, for example, 2- (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, 2- (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium methylsulfate, 2- (meth) acryloyloxyethyldimethylethylammonium bromide. , 2- (meth) acryloyloxyethyldimethylethylammonium ethylsulfate, 2- (meth)
Acryloyloxyethyldimethylbenzylammonium chloride, 2- (meth) acryloyloxyethyltriethylammonium chloride, 3- (meth) acryloyloxypropyltrimethylammonium chloride, 3- (meth) acryloyloxypropyltriethylammonium chloride, 2-hydroxy-3-
(Meth) acryloyloxypropyl trimethylammonium chloride, 2-hydroxy-3- (meth) acryloyloxypropyltriethylammonium chloride, 2-hydroxy-3- (meth) acryloyloxypropyltributylammonium chloride, 2-hydroxy-3- (meth ) Acryloyloxypropyltriethanolammonium chloride, 2-hydroxy-3- (meth) acryloyloxypropyldimethylbenzylammonium chloride, 2-hydroxy-3-
(Meth) acryloyloxypropyldimethylphenylammonium chloride, (meth) acrylamidomethyltrimethylammonium chloride, (meth) acrylamidomethyltriethylammonium chloride, 3
-(Meth) acrylamidopropyltrimethylammonium chloride, 3- (meth) acrylamidopropyltriethylammonium chloride, 3-methyl-3-
(Meth) acrylamidobutyltrimethylammonium chloride, allyltrimethylammonium chloride, diallyldimethylammonium chloride and the like can be mentioned.
【００１１】上記カチオン性ビニル単量体（ａ）は、単
独であるいは２種以上を組み合わせて使用することがで
きる。The above cationic vinyl monomer (a) can be used alone or in combination of two or more kinds.
【００１２】なお、本発明のカチオン系分散剤を得るに
は、上記のようなアミンの中和塩あるいは第４級アンモ
ニウム塩を分子内に有する単量体を一成分として共重合
させるのが一般的であるが、分子内にアミン構造を有す
る単量体をまず共重合させ、その後で中和あるいは４級
化を行ってカチオン化してもよい。In order to obtain the cationic dispersant of the present invention, it is common to copolymerize a monomer having a neutralizing salt of amine or a quaternary ammonium salt in the molecule as one component. However, the monomer having an amine structure in the molecule may be first copolymerized and then neutralized or quaternized to be cationized.
【００１３】次に、本発明において使用されるビニル単
量体（ｂ）は、２０℃における水１００ｇへの溶解度が
１０ｇ以下の比較的疎水性の単量体である。ビニル単量
体（ｂ）の具体例としては、例えば、（メタ）アクリル
酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリ
ル酸プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メ
タ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、
（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸ラウ
リル、（メタ）アクリル酸グルシジル、（メタ）アクリ
ル酸アリル、（メタ）アクリル酸アリルオキシエチル等
の（メタ）アクリル酸エステル；Ｎ−ブトキシメチルア
クリルアミド、Ｎ−ベンジルオキシメチルアクリルアミ
ド、Ｎ−ｔ−ブチルアクリルアミド等のアミド系単量
体；スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、
ｐ−クロルスチレン等のビニル芳香族化合物；Ｎ−ビニ
ルピリジン等のＮ−ビニル化合物；ブタジエン、イソプ
レン、クロロプレン等のポリオレフィン系化合物；（メ
タ）アクリロニトリル等のシアン化ビニル化合物；メチ
ルイソプロペニルケトン、酢酸ビニル、ビニルプロピオ
ネート、ビニルピバレート等が挙げられる。これらのう
ち、好ましい単量体はアクリロニトリルである。Next, the vinyl monomer (b) used in the present invention is a relatively hydrophobic monomer having a solubility in 100 g of water at 20 ° C. of 10 g or less. Specific examples of the vinyl monomer (b) include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, Hexyl (meth) acrylate,
(Meth) acrylic acid esters such as octyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, glucidyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, allyloxyethyl (meth) acrylate; N-butoxymethylacrylamide , N-benzyloxymethylacrylamide, Nt-butylacrylamide, and other amide-based monomers; styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene,
Vinyl aromatic compounds such as p-chlorostyrene; N-vinyl compounds such as N-vinylpyridine; polyolefin compounds such as butadiene, isoprene, chloroprene; vinyl cyanide compounds such as (meth) acrylonitrile; methyl isopropenyl ketone, acetic acid. Examples thereof include vinyl, vinyl propionate, vinyl pivalate and the like. Of these, the preferred monomer is acrylonitrile.
【００１４】上記ビニル単量体（ｂ）は、単独であるい
は２種以上を組み合わせて使用することができる。The vinyl monomer (b) can be used alone or in combination of two or more kinds.
【００１５】さらに、上記（ａ）（ｂ）以外のビニル単
量体（ｃ）は、特に限定はなく、本発明の分散剤に望ま
れる性能に応じて選択することができる。ビニル単量体
（ｃ）の具体例としては、例えば、（メタ）アクリル酸
等のカルボキシル基含有単量体；（メタ）アクリル酸ヒ
ドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピ
ル等の（メタ）アクリル酸のヒドロキシアルキルエステ
ル；Ｎ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニル単量体；（メ
タ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリル
アミド、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスル
ホン酸等のアミド系単量体等が挙げられる。Further, the vinyl monomer (c) other than the above (a) and (b) is not particularly limited and can be selected according to the performance desired for the dispersant of the present invention. Specific examples of the vinyl monomer (c) include, for example, a carboxyl group-containing monomer such as (meth) acrylic acid; (meth) acryl such as hydroxyethyl (meth) acrylate and hydroxypropyl (meth) acrylate. Hydroxyalkyl ester of acid; N-vinyl monomer such as N-vinylpyrrolidone; amide-based monomer such as (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid Is mentioned.
【００１６】上記ビニル単量体（ｃ）は、単独であるい
は２種以上を組み合わせて使用することができる。The above vinyl monomer (c) can be used alone or in combination of two or more kinds.
【００１７】本発明のカチオン系分散剤は、上述のビニ
ル単量体（ａ）、（ｂ）および（ｃ）を共重合させるこ
とにより得られる。共重合させる際の上記三成分の配合
割合は、本発明の分散剤に望まれる性能に応じて変える
ことができるが、顔料や微粒子の分散性を考慮すると、
（ａ）：２５〜７５重量％、（ｂ）：５〜７５重量％、
（ｃ）：０〜７０重量％とすることが必要であり、好ま
しくは、（ａ）：５５〜７５重量％、（ｂ）：１０〜４
５重量％、（ｃ）：０〜３５重量％である。配合割合が
上記範囲を逸脱する場合には、分散性に優れた共重合体
が得られ難い。The cationic dispersant of the present invention can be obtained by copolymerizing the above vinyl monomers (a), (b) and (c). The mixing ratio of the above three components at the time of copolymerization can be changed according to the performance desired for the dispersant of the present invention, but considering the dispersibility of the pigment and fine particles,
(A): 25 to 75% by weight, (b): 5 to 75% by weight,
(C): 0 to 70% by weight is necessary, and preferably (a): 55 to 75% by weight, (b): 10 to 4
5% by weight, (c): 0 to 35% by weight. If the blending ratio deviates from the above range, it is difficult to obtain a copolymer having excellent dispersibility.
【００１８】本発明のカチオン系分散剤を得るための共
重合は、公知のラジカル重合方法、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。重合後の取扱いの容易さを考慮すると、このうち溶
液重合法が好ましい。The copolymerization for obtaining the cationic dispersant of the present invention is carried out by a known radical polymerization method such as a solution polymerization method,
It can be carried out using an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method or the like. Among them, the solution polymerization method is preferable in consideration of easy handling after the polymerization.
【００１９】溶液重合で使用する溶剤としては、水およ
び水と混和し得る有機溶剤が好ましく、かかる有機溶剤
としては、アルコール類、ポリエチレングリコール、ポ
リプロピレングリコール、これらのモノあるいはジアル
キルエーテル等が挙げられる。重合開始時点でのビニル
単量体の合計量は、重合溶液全量に対して１０〜８０重
量％であることが好ましい。The solvent used in the solution polymerization is preferably water or an organic solvent miscible with water, and examples of the organic solvent include alcohols, polyethylene glycol, polypropylene glycol, and mono- or dialkyl ethers thereof. The total amount of vinyl monomers at the start of polymerization is preferably 10 to 80% by weight based on the total amount of the polymerization solution.
【００２０】重合開始剤としては、レドックス系やアゾ
系等のラジカル重合開始剤を使用することができる。レ
ドックス系重合開始剤としては、例えば過硫酸アンモニ
ウム、過硫酸カリウム、過酸化水素、クメンハイドロパ
ーオキサイド等の酸化剤と、ホルムアルデヒドナトシウ
ムスルホキシレート、チオグリコール酸、Ｌ−アスコル
ビン酸、ジメチルアミノプロピオニトリル、亜硫酸水素
ナトリウム、β−メルカプトエタノール、２価の鉄塩等
の還元剤との組み合わせを挙げることができる。また、
アゾ系重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリ
ル、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）２塩
酸塩、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニ
トリル）、４，４’−アゾビス（４−シアノペンタノイ
ックアシッド）等を挙げることができる。また、レドッ
クス系重合開始剤とアゾ系重合開始剤を併用することも
できる。As the polymerization initiator, a redox type or azo type radical polymerization initiator can be used. Examples of the redox-based polymerization initiator include oxidizing agents such as ammonium persulfate, potassium persulfate, hydrogen peroxide, cumene hydroperoxide, and formaldehyde sodium sulfoxylate, thioglycolic acid, L-ascorbic acid, dimethylaminopropio. A combination with a reducing agent such as nitrile, sodium hydrogen sulfite, β-mercaptoethanol, and a divalent iron salt can be given. Also,
Azo-based polymerization initiators include azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 4,4 '-Azobis (4-cyanopentanoic acid) and the like can be mentioned. Further, a redox type polymerization initiator and an azo type polymerization initiator may be used in combination.
【００２１】重合温度としては、初期温度を１０〜４０
℃程度として断熱系で重合することもでき、また系外か
ら温度コントロールしながら３０〜１００℃程度の一定
温度条件で重合することもできる。As the polymerization temperature, the initial temperature is 10 to 40.
Polymerization can be carried out in an adiabatic system at about 0 ° C, or under constant temperature conditions of about 30 to 100 ° C while controlling the temperature from outside the system.
【００２２】重合時間は、ビニル単量体の種類や濃度、
重合温度、あるいは目標とする分子量等によって変化す
るが、およそ１０分間〜１０時間程度である。The polymerization time depends on the type and concentration of vinyl monomer,
Although it varies depending on the polymerization temperature, the target molecular weight, or the like, it is about 10 minutes to 10 hours.
【００２３】本発明のカチオン系分散剤は、重量平均分
子量が１０００〜２０００００の範囲にあることが必要
であり、好ましくは１０００から５００００の範囲にあ
ることが望ましい。重量平均分子量が１０００未満で
は、充分な分散効果が得られ難いだけでなく、塗膜の外
観や性能に悪影響を及ぼすことがある。また、重量平均
分子量が２０００００を越える場合にも、充分な分散効
果が得られ難く、さらに塗料やコーティング材料の粘度
が著しく高くなる場合がある。なお、本発明で言う重量
平均分子量とは、ポリエチレンオキサイド換算の平均分
子量である。The cationic dispersant of the present invention must have a weight average molecular weight in the range of 1,000 to 200,000, and preferably in the range of 1,000 to 50,000. When the weight average molecular weight is less than 1000, it is difficult to obtain a sufficient dispersion effect, and the appearance and performance of the coating film may be adversely affected. Also, when the weight average molecular weight exceeds 200,000, it is difficult to obtain a sufficient dispersion effect, and the viscosity of the paint or coating material may be significantly increased. The weight average molecular weight referred to in the present invention is an average molecular weight in terms of polyethylene oxide.
【００２４】カチオン系分散剤の重量平均分子量が上述
の範囲となるようにするには、公知のように各ビニル単
量体の組成、重合開始剤の種類や量、重合時間等を適宜
選択すればよいが、連鎖移動剤を使用することが好まし
い。連鎖移動剤としては、チオグリコール酸、β−メル
カプトプロピオン酸等のメルカプタンカルボン酸や２−
メルカプトエタノール等の各種メルカプタン、ジアルキ
ルジスルフィド、チウラムジスルフィド等のジスルフィ
ド類、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化物、
３，３’，３”−ニトリロトリスプロピオン酸アミド、
次亜リン酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウムなどの公
知の重合度調整剤が使用できる他、イソプロパノール等
の連鎖移動定数の大きい溶剤を使用してもよい。In order to keep the weight average molecular weight of the cationic dispersant within the above range, the composition of each vinyl monomer, the type and amount of the polymerization initiator, the polymerization time, etc. may be appropriately selected as is known in the art. However, it is preferable to use a chain transfer agent. Examples of the chain transfer agent include thioglycolic acid, mercaptancarboxylic acid such as β-mercaptopropionic acid, and 2-
Various mercaptans such as mercaptoethanol, dialkyl disulfides, disulfides such as thiuram disulfide, halides such as chloroform and carbon tetrachloride,
3,3 ′, 3 ″ -nitrilotrispropionamide,
Known polymerization degree regulators such as sodium hypophosphite and sodium hydrogen sulfite can be used, and a solvent having a large chain transfer constant such as isopropanol may be used.
【００２５】これら連鎖移動剤の使用量は、その種類や
目的とする分子量によって調整すればよいが、重量平均
分子量を２０００００以下にすることを考慮すると、ビ
ニル単量体の合計１００重量部に対し、０．５重量部以
上を使用することが好ましい。 このようにして得られ
るカチオン系分散剤は、顔料や微粒子の分散性に優れ、
水性の塗料やコーティング材料等に好適に用いることが
できる。The amount of these chain transfer agents to be used may be adjusted depending on the kind and the desired molecular weight, but considering that the weight average molecular weight is 200,000 or less, the total amount of vinyl monomers is 100 parts by weight. , 0.5 parts by weight or more is preferably used. The cationic dispersant thus obtained is excellent in dispersibility of pigments and fine particles,
It can be suitably used for water-based paints and coating materials.
【００２６】[0026]
【実施例】次に、実施例により本発明を具体的に説明す
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 Next, the present invention will be specifically described by way of examples, but the present invention is not limited to the following examples.
【００２７】＜カチオン系分散剤の合成＞ 実施例１〜１１、１３および比較例１〜５ 反応容器に表１に記載した成分を仕込み、撹拌して反応
溶液を調製した。次いで反応容器内を窒素置換した後、
反応溶液を加温して重合を行い、共重合体の水溶液を得
た。加温は５０℃で６０分間さらに７０℃で１００分間
行った。<Synthesis of Cationic Dispersant> Examples 1 to 11 and 13 and Comparative Examples 1 to 5 The components shown in Table 1 were charged in a reaction vessel and stirred to prepare a reaction solution. Then, after replacing the inside of the reaction vessel with nitrogen,
The reaction solution was heated and polymerized to obtain an aqueous solution of a copolymer. The heating was performed at 50 ° C. for 60 minutes and further at 70 ° C. for 100 minutes.
【００２８】実施例１２ 表１に記載した成分を５０℃に昇温し、これをあらかじ
め５０℃に昇温しておいたジュワー瓶に仕込み、窒素置
換した後、反応溶液をそのまま保持した。溶液温度は４
５分後に最高温度９０℃に達し、それからさらに１時間
後に重合を終了し、共重合体の水溶液を得た。Example 12 The components shown in Table 1 were heated to 50 ° C., charged into a Dewar bottle which had been heated to 50 ° C. in advance and purged with nitrogen, and then the reaction solution was kept as it was. Solution temperature is 4
After 5 minutes, the maximum temperature reached 90 ° C., and 1 hour after that, the polymerization was terminated to obtain an aqueous solution of the copolymer.
【００２９】＜重量平均分子量の測定＞得られた共重合
体は、ＧＰＣ（装置：東ソー製ＳＣ−８０１０、カラ
ム：東ソー製ＴＳＫ−ＧＥＬ Ｇ５０００ＰＷＸＬおよ
びＧ３０００ＰＷＸＬ、流出溶媒：０．５Ｍ酢酸／０．
５Ｍ酢酸ソーダ＝１／１）によりポリエチレンオキサイ
ド換算の重量平均分子量を測定し、その結果を表１に示
した。<Measurement of weight average molecular weight> The obtained copolymer was GPC (device: Tosoh SC-8010, column: Tosoh TSK-GEL G5000PWXL and G3000PWXL, outflow solvent: 0.5M acetic acid / 0.
The weight average molecular weight in terms of polyethylene oxide was measured with 5 M sodium acetate = 1/1), and the results are shown in Table 1.
【００３０】＜分散性の評価＞得られた共重合体の水溶
液を用いて、下記の顔料分散液を調製した。分散は、Ｔ
−２５ウルトラターラックス分散機（ＩＫＡ社製）を用
い、１０分間行った。得られた顔料分散液を室温で１日
静置し、顔料が沈降しているかどうかを目視で評価し、
その結果を表１に示した。<Evaluation of Dispersibility> Using the obtained aqueous solution of the copolymer, the following pigment dispersion was prepared. The variance is T
-25 Ultra Turrax disperser (manufactured by IKA) was used for 10 minutes. The resulting pigment dispersion is allowed to stand at room temperature for 1 day, and it is visually evaluated whether the pigment is settled,
The results are shown in Table 1.
【００３１】顔料分散液 共重合体水溶液 １０重量部 脱イオン水 ８５重量部 フタロシアニングリーン ５重量部Pigment Dispersion Copolymer aqueous solution 10 parts by weight Deionized water 85 parts by weight Phthalocyanine green 5 parts by weight
【００３２】[0032]
【表１】 [Table 1]
【００３３】[0033]
【発明の効果】本発明によれば、顔料や微粒子の分散性
に優れカチオン系の分散剤を得ることができる。この分
散剤は、水性の塗料やコーティング材料等に好適に用い
ることができる。According to the present invention, a cationic dispersant having excellent dispersibility of pigments and fine particles can be obtained. This dispersant can be suitably used for water-based paints and coating materials.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｄ 7/12 ＰＳＬ // Ｃ０９Ｄ 5/00 ＰＰＴ (72)発明者 細田 純 神奈川県横浜市鶴見区大黒町10番１号 日 東化学工業株式会社中央研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical display location C09D 7/12 PSL // C09D 5/00 PPT (72) Inventor Jun Hosoda Tsurumi Ward, Yokohama City, Kanagawa Prefecture 10-1 Daikokucho Nitto Chemical Industry Co., Ltd. Central Research Laboratory
Claims (10)
７５重量％、２０℃における水１００ｇへの溶解度が１
０ｇ以下であるビニル単量体（ｂ）：５〜７５重量％お
よび上記（ａ）、（ｂ）以外のビニル単量体（ｃ）：０
〜７０重量％の共重合物であって、重量平均分子量が１
０００〜２０００００の範囲にあることを特徴とするカ
チオン系分散剤。1. A cationic vinyl monomer (a): 25-
75% by weight, solubility in 100 g of water at 20 ° C is 1
Vinyl monomer (b) of 0 g or less: 5 to 75% by weight and vinyl monomer (c) other than (a) and (b): 0
To 70% by weight of a copolymer having a weight average molecular weight of 1
The cationic dispersant is in the range of 000 to 200,000.
一般式（１）、（２）または（３）で示される化合物の
中から選ばれた少なくとも一種である請求項１記載のカ
チオン系分散剤。 【化１】 〔式中、Ｒ1 は、水素原子またはメチル基を表し、
Ｒ2 、Ｒ3 およびＲ4 は、それぞれ独立に、水素原子、
炭素数１〜８の直鎖状、分岐状あるいは環状の未置換ア
ルキル基、同様のヒドロキシ置換アルキル基、同様のア
ルコキシ置換アルキル基、または置換あるいは未置換の
フェニル基またはベンジル基を表し、Ｒ5 はＲ2 と同じ
かまたは−Ｙ−ＣＲ1 ＝ＣＨ2 を表し、Ｙは炭素数１〜
８の直鎖状あるいは分岐状の未置換アルキレン基、同様
のヒドロキシ置換アルキレン基を表す。また、Ｘ- は陰
イオンを表す。）2. The cation according to claim 1, wherein the cationic vinyl monomer (a) is at least one selected from the compounds represented by the following general formula (1), (2) or (3). System dispersant. Embedded image [In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group,
R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom,
Represents a linear, branched, or cyclic unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a similar hydroxy-substituted alkyl group, a similar alkoxy-substituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted phenyl group or benzyl group, R 5 Is the same as R 2 or represents —Y—CR 1 ═CH 2 , and Y is 1 to 1 carbon atoms.
8 represents a straight-chain or branched unsubstituted alkylene group and a similar hydroxy-substituted alkylene group. In addition, X − represents an anion. )
１０ｇ以下であるビニル単量体（ｂ）が、アクリロニト
リルである請求項１記載のカチオン系分散剤。3. The cationic dispersant according to claim 1, wherein the vinyl monomer (b) having a solubility in 100 g of water at 20 ° C. of 10 g or less is acrylonitrile.
である請求項１記載のカチオン系分散剤。4. The cationic dispersant according to claim 1, wherein the vinyl monomer (c) is acrylamide.
の範囲にある請求項１記載のカチオン系分散剤。5. A weight average molecular weight of 1,000 to 50,000.
The cationic dispersant according to claim 1, which is in the range of.
７５重量％、２０℃における水１００ｇへの溶解度が１
０ｇ以下であるビニル単量体（ｂ）：５〜７５重量％お
よび上記（ａ）、（ｂ）以外のビニル単量体（ｃ）：０
〜７０重量％とを、ビニル単量体（ａ）、（ｂ）および
（ｃ）の合計１００重量部に対して０．５重量部以上の
連鎖移動剤の存在下で共重合させることを特徴とするカ
チオン系分散剤の製造方法。6. A cationic vinyl monomer (a): 25-
75% by weight, solubility in 100 g of water at 20 ° C is 1
Vinyl monomer (b) of 0 g or less: 5 to 75% by weight and vinyl monomer (c) other than (a) and (b): 0
˜70 wt% is copolymerized in the presence of 0.5 part by weight or more of a chain transfer agent with respect to 100 parts by weight of the total of vinyl monomers (a), (b) and (c). And a method for producing a cationic dispersant.
一般式（１）、（２）または（３）で示される化合物の
中から選ばれた少なくとも一種である請求項６記載のカ
チオン系分散剤の製造方法。 【化２】 〔式中、Ｒ1 は、水素原子またはメチル基を表し、
Ｒ2 、Ｒ3 およびＲ4 は、それぞれ独立に、水素原子、
炭素数１〜８の直鎖状、分岐状あるいは環状の未置換ア
ルキル基、同様のヒドロキシ置換アルキル基、同様のア
ルコキシ置換アルキル基、または置換あるいは未置換の
フェニル基またはベンジル基を表し、Ｒ5 はＲ2 と同じ
かまたは−Ｙ−ＣＲ1 ＝ＣＨ2 を表し、Ｙは炭素数１〜
８の直鎖状あるいは分岐状の未置換アルキレン基、同様
のヒドロキシ置換アルキレン基を表す。また、Ｘ- は陰
イオンを表す。）7. The cation according to claim 6, wherein the cationic vinyl monomer (a) is at least one selected from the compounds represented by the following general formula (1), (2) or (3). Method for producing a system dispersant. Embedded image [In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group,
R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom,
Represents a linear, branched, or cyclic unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a similar hydroxy-substituted alkyl group, a similar alkoxy-substituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted phenyl group or benzyl group, R 5 Is the same as R 2 or represents —Y—CR 1 ═CH 2 , and Y is 1 to 1 carbon atoms.
8 represents a straight-chain or branched unsubstituted alkylene group and a similar hydroxy-substituted alkylene group. In addition, X − represents an anion. )
０ｇ以下であるビニル単量体（ｂ）が、アクリロニトリ
ルである請求項６記載のカチオン系分散剤の製造方法。8. The solubility in 100 g of water at 20 ° C. is 1.
The method for producing a cationic dispersant according to claim 6, wherein the vinyl monomer (b) of 0 g or less is acrylonitrile.
あることを特徴とする請求項６記載のカチオン系分散剤
の製造方法。9. The method for producing a cationic dispersant according to claim 6, wherein the vinyl monomer (c) is acrylamide.
ある請求項６記載のカチオン系分散剤の製造方法。10. The method for producing a cationic dispersant according to claim 6, wherein the chain transfer agent is a mercaptan carboxylic acid.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6250137A JPH0889779A (en) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | Cationic dispersant and its preparation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6250137A JPH0889779A (en) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | Cationic dispersant and its preparation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0889779A true JPH0889779A (en) | 1996-04-09 |
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ID=17203381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6250137A Pending JPH0889779A (en) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | Cationic dispersant and its preparation |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0889779A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7005031B2 (en) | 2002-01-16 | 2006-02-28 | 3M Innovative Properties Company | Pressure sensitive adhesives having quaternary ammonium functionality, articles, and methods |
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| JP6033510B1 (en) * | 2015-01-26 | 2016-11-30 | Ｋｊケミカルズ株式会社 | Active energy ray-curable resin composition for three-dimensional molding support material |
-
1994
- 1994-09-20 JP JP6250137A patent/JPH0889779A/en active Pending
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| US9277750B2 (en) | 2002-01-16 | 2016-03-08 | 3M Innovative Properties Company | Antiseptic compositions and methods |
| JP2009520863A (en) * | 2005-12-22 | 2009-05-28 | イーストマン コダック カンパニー | Dispersants for reducing the viscosity of solids |
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