JPH0562154B2 - - Google Patents
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- JPH0562154B2 JPH0562154B2 JP58249446A JP24944683A JPH0562154B2 JP H0562154 B2 JPH0562154 B2 JP H0562154B2 JP 58249446 A JP58249446 A JP 58249446A JP 24944683 A JP24944683 A JP 24944683A JP H0562154 B2 JPH0562154 B2 JP H0562154B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、顔料分散用樹脂、特にポリエステ
ル、アルキド樹脂等の塗料用ビヒクル樹脂に対し
て良好な相溶性を示す顔料分散用樹脂および同樹
脂を含む顔料分散ペーストならびに該顔料分散ペ
ーストを含む顔料分散塗料組成物に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to pigment dispersion resins, particularly pigment dispersion resins that exhibit good compatibility with paint vehicle resins such as polyester and alkyd resins, pigment dispersion pastes containing the resins, and pigment dispersion pastes containing the resins. The present invention relates to a pigment-dispersed coating composition containing a pigment-dispersed paste.
従来、顔料分散塗料組成物を調整するには、顔
料を顔料分散用樹脂に均一に混合せしめて顔料分
散ペーストとし、これを塗料用ビヒクルに対し、
均一に混合するのが普通である。そして上記の顔
料分散用樹脂としては、塗料用ビヒクル自体の一
部や、塗料用ビヒクルとは異なる樹脂が使用され
てきた。 Conventionally, in order to prepare a pigment-dispersed paint composition, a pigment is uniformly mixed with a pigment-dispersing resin to form a pigment-dispersed paste, and this is added to a paint vehicle.
It is common to mix them evenly. As the above pigment dispersing resin, a part of the paint vehicle itself or a resin different from the paint vehicle has been used.
しかしながら後者の場合ビヒクル樹脂との相溶
性に優れたものでなければならず、又使用せられ
る顔料の表面特性に応じ良好な分散安定性が得ら
れるものでなくてはならない。顔料分散安定性を
うるためには、顔料の表面性質に応じ適度の酸性
基および/または塩基性基を樹脂に導入すること
が提案され広く実用されている(特願昭56−
138062号)。 However, in the latter case, it must have excellent compatibility with the vehicle resin, and it must also be able to provide good dispersion stability depending on the surface characteristics of the pigment used. In order to obtain pigment dispersion stability, it has been proposed and widely put into practice that appropriate acidic and/or basic groups be introduced into the resin depending on the surface properties of the pigment (Japanese Patent Application No. 1983-
No. 138062).
ところで、ポリエステル系塗料は一般に耐候
性、耐薬品性、耐熱性その他多くの優れた塗膜性
能を有するため、塗料分野で重要な地位を占めて
いるが、かかる塗料の顔料分散用樹脂を考える場
合、樹脂ビヒクルとの相溶性のみならず、分散用
樹脂自体の塗膜性能も問題となり、少なくともビ
ヒクルと同程度の耐候性その他の諸特性を有する
ことが要求せられる。従つて顔料分散用樹脂とし
ても可能なかぎりポリエステル型であることが好
ましい。また、顔料分散系はできるだけ低粘度で
あることが望ましく、従つて顔料分散用樹脂も出
来るだけ低粘度であることが望ましいが、従来塗
料用樹脂として用いられるポリエステル樹脂は高
粘度であり、多量の溶剤で希釈して低粘度の分散
系としている。本発明者らは先にスター形構造を
有するポリマーが線形ポリマーより粘度が低い特
徴をもつことを見出し、高分子量のポリエーテル
型スターポリマーを得ることに成功した。しかし
ながら、このポリエーテル型樹脂では低粘度特性
を生かし、顔料分散に用い得ても優れた耐候性が
得られにくくポリエステル系塗料には不向きであ
る。本発明者らはポリエステル樹脂、アルキド樹
脂などポリエステル系樹脂ビヒクルを用いる塗料
での顔料分散用樹脂として有用な低粘度のスター
形ポリエステル樹脂を得るべく鋭意研究の結果、
本発明に到達した。 By the way, polyester paints generally have weather resistance, chemical resistance, heat resistance, and many other excellent coating properties, so they occupy an important position in the paint field, but when considering pigment dispersion resins for such paints, In addition to the compatibility with the resin vehicle, the coating performance of the dispersing resin itself is also an issue, and it is required to have weather resistance and other properties at least comparable to those of the vehicle. Therefore, it is preferable that the pigment dispersing resin be a polyester type resin as much as possible. Furthermore, it is desirable that the pigment dispersion system has a viscosity as low as possible, and therefore it is desirable that the pigment dispersion resin also have a viscosity as low as possible, but polyester resins conventionally used as paint resins have high viscosity and require a large amount of It is diluted with a solvent to create a low-viscosity dispersion system. The present inventors previously discovered that a polymer having a star-shaped structure has a characteristic of lower viscosity than a linear polymer, and succeeded in obtaining a high molecular weight polyether type star polymer. However, although this polyether type resin can be used for dispersing pigments by taking advantage of its low viscosity characteristics, it is difficult to obtain excellent weather resistance and is not suitable for polyester paints. As a result of intensive research by the present inventors in order to obtain a low-viscosity star-shaped polyester resin useful as a resin for dispersing pigments in paints using polyester resin vehicles such as polyester resins and alkyd resins,
We have arrived at the present invention.
すなわち本発明に従えば、1分子内に少くとも
3個のヒドロキル基を有するポリオールとイプシ
ロン−カプロラクトン類との反応により得られる
スター形構造ポリマーに、1分子内にヒドロキシ
基とカルボキシル基を有するヒドロキシルカルボ
ン酸を前記ポリマーのヒドロキシル基モル量
[OH]とヒドロキシルカルボン酸のカルボキシ
ル基モル量[COOH]とが
[COOH]/[OH]≦1
の割合になるように縮合反応させ、次いで酸性基
および/または塩基性基を導入して得られる変性
ポリエステルからなる顔料分散用樹脂が提供せら
れる。本発明では、先づ核となるべき化合物とし
て分子内に少なくとも3個のヒドロキシル基を有
する化合物、すなわちポリオールが用いられ、か
かるポリオールとしては例えばペンタエリスリト
ールの様なテトロール類、D−ソルビトールの如
きヘキソール類、グルコースのような単糖類、シ
ユークロースのような二糖類、デンプンの様な多
糖類が特に好ましく使用せられる。これら以外の
化合物でもにヒドロキシル基を少なくとも3個有
する限り核化合物として好適に使用せられる。か
かるポリオールに先づイプシロン−カプトン類、
すなわち
式
(式中R2は水素またはアルキル基)
で表わされる化合物(例えばイプシロン・カプロ
ラクトン、モノメチル−、モノエチル−、モノイ
ソプロピルー等からモノドテシルに至る置換期を
有するイプシロン・カプロラクトンの様なモノア
ルキル−イプシロン−カプロラクトン、または同
一または異なる炭素原子に於て2個のアルキル基
が置換されているようなジアルキル−イプシロン
−カプロラクトン、または、2個または3個の炭
素原子が置換されているようなトリアルキル−イ
プシロン−カプロラクトン等が触媒(例えばス
ズ、チタニウム、亜鉛、ジルコニウム、ベリリウ
ム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、バリウム、マンガン、鉄、コバルト、ニツケ
ル、銅、カドミウム、鉛、ゲルマニウム等の金属
キレート)の存在下、通常130℃以上で反応せし
められスター形構造ポリマーが作られる。このス
ター形構造ポリマーはポリマー鎖末端にヒドロキ
シル基を有するが、その構造特性の故に常温では
半固体〜固体状生成物でそのままでは顔料分散用
樹脂とし不適当である。そこで本発明に於てはこ
の末端ヒドロキシル基を利用し分子内にカルボキ
シル基とヒドロキシル基を有する化合物のカルボ
キシル基でエステル結合を生起させ、前記結晶構
造中に異なつた種類の構成単位を導入し結晶構造
をこわして液状とすると同時に樹脂末端にヒドロ
キシル基を導入する目的でイプシロンカプロラク
トンとは構成単位のことなつたヒドロキシルカル
ボン酸が反応せしめられるのである。 That is, according to the present invention, a star-structured polymer obtained by reacting a polyol having at least three hydroxyl groups in one molecule with epsilon-caprolactones has a hydroxyl group having a hydroxyl group and a carboxyl group in one molecule. Carboxylic acid is subjected to a condensation reaction such that the molar amount of hydroxyl groups [OH] of the polymer and the molar amount of carboxyl groups [COOH] of the hydroxyl carboxylic acid are in a ratio of [COOH]/[OH]≦1, and then the acidic groups and A resin for pigment dispersion comprising a modified polyester obtained by introducing/or a basic group is provided. In the present invention, first, a compound having at least three hydroxyl groups in the molecule, that is, a polyol, is used as a core compound, and such polyols include, for example, tetrols such as pentaerythritol, hexols such as D-sorbitol, etc. Monosaccharides such as glucose, disaccharides such as sucrose, and polysaccharides such as starch are particularly preferably used. Compounds other than these may also be suitably used as the core compound as long as they have at least three hydroxyl groups. Prior to such polyols, epsilon-kaptons,
i.e. expression (In the formula, R 2 is hydrogen or an alkyl group) caprolactone, or dialkyl-epsilon-caprolactone, as substituted with two alkyl groups on the same or different carbon atoms, or trialkyl-epsilon, as substituted with 2 or 3 carbon atoms. - Caprolactone etc. are normally used in the presence of catalysts (e.g. metal chelates of tin, titanium, zinc, zirconium, beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, cadmium, lead, germanium, etc.) The star-shaped structured polymer is reacted at 130°C or higher to produce a star-shaped structured polymer.This star-shaped structured polymer has a hydroxyl group at the end of the polymer chain, but due to its structural characteristics, it is a semi-solid to solid product at room temperature, and pigment dispersion is not possible when left as is. Therefore, in the present invention, this terminal hydroxyl group is used to generate an ester bond with the carboxyl group of a compound having a carboxyl group and a hydroxyl group in the molecule, and to form an ester bond in the crystal structure. Epsilon caprolactone is reacted with a hydroxyl carboxylic acid having a different structural unit for the purpose of introducing a different type of structural unit to break the crystal structure and make it liquid, and at the same time introduce a hydroxyl group to the terminal end of the resin.
本発明で用いられるヒドロキシルカルボン酸は
従つてスターポリマーを作るイプシロン−カプロ
ラクトン類とは炭素数ならびに原子配列のことな
る脂肪族あるいは芳香族のヒドロキシカルボン
酸、例えば12−ヒドロキシステアリン酸、2−ヒ
ドロキシイソ酪酸、3−ヒドロキシ酪酸、α−ヒ
ドロキシラウリン酸、2−ヒドロキシ−2−メチ
ル酪酸、α−ヒドロキシ−プロピオン酸、ヒドロ
キシケイ皮酸、4−ヒドロキシ安息香酸等、ある
いはこれらの1種あるいは2種以上を縮重合した
オリゴマーでありうる。 Therefore, the hydroxylcarboxylic acids used in the present invention are aliphatic or aromatic hydroxycarboxylic acids that differ in carbon number and atomic arrangement from the epsilon-caprolactones that make up the star polymer, such as 12-hydroxystearic acid and 2-hydroxyisomer. Butyric acid, 3-hydroxybutyric acid, α-hydroxylauric acid, 2-hydroxy-2-methylbutyric acid, α-hydroxy-propionic acid, hydroxycinnamic acid, 4-hydroxybenzoic acid, etc., or one or more of these It may be an oligomer obtained by condensation polymerization.
前記スター形ポリマーとヒドロキシカルボン酸
化合物との反応割合は、ポリマーのヒドロキシル
基モル量[OH]とヒドロキシカルボン酸化合物
のカルボキシル基モル量[COOH]とが
[COOH]/[OH]≦1
の割合で反応させる事が大切である。 The reaction ratio between the star polymer and the hydroxycarboxylic acid compound is such that the molar amount of hydroxyl groups in the polymer [OH] and the molar amount of carboxyl groups in the hydroxycarboxylic acid compound [COOH] are such that [COOH]/[OH]≦1. It is important to react with
[COOH]/[OH]>1以上であれば、該化
合物がポリマー中に未反応のまま残り、最終的に
塗膜とした時、耐候性を劣下させる要因となる。
また、[COOH]/[OH]の値は好ましくは0.5
〜1の範囲であり、前記スター形ポリマー(分子
量1000以上では、常温で固体である)と前記化合
物との反応により常温で半固体状〜液状化する範
囲が好ましい。 If [COOH]/[OH]>1 or more, the compound remains unreacted in the polymer, which causes a decrease in weather resistance when it is finally formed into a coating film.
Also, the value of [COOH]/[OH] is preferably 0.5
-1, and a range in which the star polymer (with a molecular weight of 1000 or more is solid at room temperature) and the compound becomes semi-solid to liquefied at room temperature is preferable.
ヒドロキシカルボン酸を反応せしめる前のポリ
マーに酸性基または/および塩基性基を導入する
ことは可能であるが顔料の表面物質に応じて適度
に導入する範囲内では、該ポリマーは液状化しな
い。ポリマーの分子量が増大するにつれ、結晶性
が強く極めてかたい固体となる。前記ポリマーは
分子量1000であつても、キシロールで60%濃度に
希釈して常温で放置しておくと、2〜3日程度で
結晶化して析出してくる事実が見出された。この
ことは、仮に酸性基または/および塩基性基を導
入して顔料分散用樹脂として用いても、顔料分散
ペーストの貯蔵安定性が悪くなることが予期さ
れ、実際に上記樹脂を用いて顔料分散ペーストを
作製し、その粘度及び降伏値の貯蔵による経時変
化を求めた所大きくなることが見出された。しか
しながら、該ポリマーの末端OH基をヒドロキシ
ルカルボン酸化合物と式の条件下で反応した
所、得られたポリマーは半固体状〜液状化するこ
とが見出された。(分子量が〜5000を越える場合、
半固体状となり易い。)このことは本発明の最も
骨子となる点であり、スター形ポリエステル結晶
化を防ぎ、従つてこの樹脂を用いて作製した顔料
分散ペーストの粘度及び降伏値を低くするだけで
なく、貯蔵による経時安定性も良好ならしむるも
のである。 Although it is possible to introduce acidic groups and/or basic groups into the polymer before reacting with the hydroxycarboxylic acid, the polymer will not liquefy as long as the introduction is carried out appropriately depending on the surface substance of the pigment. As the molecular weight of the polymer increases, it becomes a highly crystalline and extremely hard solid. It has been found that even if the polymer has a molecular weight of 1000, if it is diluted with xylene to a concentration of 60% and left at room temperature, it will crystallize and precipitate in about 2 to 3 days. This means that even if acidic groups and/or basic groups are introduced and used as a resin for pigment dispersion, the storage stability of the pigment dispersion paste is expected to deteriorate, and in fact, the above resin is used to disperse pigments. When a paste was prepared and the changes in its viscosity and yield value over time due to storage were determined, it was found that the viscosity and yield value increased. However, when the terminal OH group of the polymer was reacted with a hydroxyl carboxylic acid compound under the conditions of the formula, it was found that the resulting polymer became semisolid to liquefied. (If the molecular weight exceeds ~5000,
It tends to be semi-solid. ) This is the most important point of the present invention, and it not only prevents star-shaped polyester crystallization and therefore lowers the viscosity and yield value of the pigment dispersion paste made using this resin, but also reduces aging due to storage. Good stability is also desirable.
スター形ポリマーとヒドロキシカルボン酸の反
応において、後者のみで縮合反応が起ることによ
り得られたポリマー中に副反応による不純物が混
入することが予期される。しかしながらヒドロキ
シカルボン酸化合物のヒドロキシル基を2級構造
のものとすれば、該化合物のカルボキシル基は1
級構造を有するポリマーのヒドロキシル基と優先
的に反応することが生成ポリマーの種々なる検討
(例えば、ゲルパーミシヨンクロマトグラフイに
よる検討)結果より確認された。 In the reaction between a star polymer and a hydroxycarboxylic acid, it is expected that the condensation reaction will occur only with the latter, and thus impurities due to side reactions will be mixed into the resulting polymer. However, if the hydroxyl group of the hydroxycarboxylic acid compound has a secondary structure, the carboxyl group of the compound is 1
It was confirmed from the results of various studies (for example, studies using gel permeation chromatography) of the produced polymer that the polymer reacts preferentially with the hydroxyl group of a polymer having a class structure.
このようにして得られるスター形ポリエステル
は液状で顔料分散に使用せられるが、顔料の種類
によりそれらの表面物質がことなるので、安定な
分散物とするためには顔料の表面性質に応じ適度
の酸性基および/または塩基性基を該樹脂に導入
することが必要である。 The star-shaped polyester obtained in this way is used in liquid form for dispersing pigments, but since the surface substances differ depending on the type of pigment, in order to obtain a stable dispersion, it is necessary to It is necessary to introduce acidic and/or basic groups into the resin.
ここに言う酸性基とは、電子受容基(例えばカ
ルボン酸基、スルホン酸基、また塩基性基とは電
子供与基(例えば非共有電子対をもつ窒素含有
基)を意味し、夫々ポリマー中のヒドロキシル基
との反応により好適に導入せしめられる。酸性基
導入試剤としてはカルボキシル基を導入しうる試
剤がもつとも普通に用いられその代表例として無
水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、無水
コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン
酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無
水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラ
クロル無水フタル酸、無水ヘツト酸、無水ハイミ
ツク酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン
酸、無水トリメリツト酸、メチルシクロヘキセン
トリーカルボン酸無水物、無水ピロメリツト酸な
どを挙げることが出来る。これらのうち特に無水
フタル酸、無水マレイン酸のような二塩基性酸無
水物の使用が好ましい。 The acidic group referred to herein means an electron-accepting group (e.g., a carboxylic acid group, a sulfonic acid group), and the basic group means an electron-donating group (e.g., a nitrogen-containing group with a lone pair of electrons), respectively, in the polymer. It is preferably introduced by reaction with a hydroxyl group.Reagents capable of introducing carboxyl groups are commonly used as acidic group-introducing reagents, and typical examples include phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, succinic anhydride, and adipine. Acid, azelaic acid, sebacic acid, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, tetrabromo phthalic anhydride, tetrachlorophthalic anhydride, hexic anhydride, heimic anhydride, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, trimellitic anhydride, Examples include methylcyclohexcentric carboxylic anhydride, pyromellitic anhydride, etc. Among these, dibasic acid anhydrides such as phthalic anhydride and maleic anhydride are particularly preferred.
塩基性導入試剤としては、イソシアネート化合
物、例えばナフチレンジイソシアネート、フエニ
レンジイソシアネート、イソホロソジイソシアネ
ート、トリルイソシアネート、ジフエニルエーテ
ルジイソアネート、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジ
イソシアネート、ジフエニルメタンジイソシアネ
ートなどのモノマー化合物またはそれらの高分子
量化を行つて毒性を少くした化合物(ヘキサメチ
レンジイソシアネート系の“ジエラネートEXPD
−101”(旭化成(株))、“デスモジユールTPL−
2291”(住友バイエル(株))、“コロネートEH”(日
本ポリウレタン(株))、キシリレンジイソシアネー
ト系の“タケネートD120N”(武田薬品(株))、イ
ソホロンジイソシアネート系の“デスモジユール
Z−4370”(住友バイエル(株)など)、メラミン化合
物たとえばメラミンとホルムアルデヒドを縮合せ
しめて得られた化合物あるいはこの縮合に際しア
ルコールを存在せしめて得られた化合物(メチル
化メラミンとして“サイメル303”、“サイメル
300”(三井東圧(株))、“スミマール40W(住友化学
(株))、n−ブチル化メラミンとして“ユーバン
20SE−60”(三井東圧(株))、イソブチル化メラミ
ンとて“MF−013”(日本ペイント(株)など)、ヒ
ドロキシルアミン化合物たとえばモノエタノール
アミン、ジエタノールアミン、アミノベンタノー
ル、アミノベンジルアルコール、2−ジメチルア
ミノエタノールなど、アミノ酸化合物たとえば3
−ジメチルアミノ安息香酸、2−アミノイソ酪
酸、4−アミノ−n−酪酸などポリアミド化合物
を例示することが出来る。これらのうち特にイソ
シアネート化合物、メラミン化合物の使用が望ま
しい。 As the basicity introducing reagent, isocyanate compounds such as naphthylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, isophorosodiisocyanate, tolyl isocyanate, diphenyl ether diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate Monomer compounds such as or compounds that have lower toxicity by increasing their molecular weight (hexamethylene diisocyanate-based “Dieranate EXPD”)
−101” (Asahi Kasei Corporation), “Desmodille TPL−
2291” (Sumitomo Bayer Co., Ltd.), “Coronate EH” (Nippon Polyurethane Co., Ltd.), xylylene diisocyanate-based “Takenate D120N” (Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.), isophorone diisocyanate-based “Desmodyur Z-4370” ( Sumitomo Bayer Co., Ltd.), melamine compounds such as compounds obtained by condensing melamine and formaldehyde, or compounds obtained by adding alcohol to the condensation process (such as methylated melamine such as "Cymel 303" and "Cymel").
300” (Mitsui Toatsu Co., Ltd.), “Sumimar 40W (Sumitomo Chemical)
Co., Ltd.), and “Yuban” as n-butylated melamine.
20SE-60” (Mitsui Toatsu Co., Ltd.), isobutylated melamine “MF-013” (Nippon Paint Co., Ltd., etc.), hydroxylamine compounds such as monoethanolamine, diethanolamine, aminobentanol, aminobenzyl alcohol, Amino acid compounds such as 2-dimethylaminoethanol, e.g.
Examples include polyamide compounds such as -dimethylaminobenzoic acid, 2-aminoisobutyric acid, and 4-amino-n-butyric acid. Among these, it is particularly desirable to use isocyanate compounds and melamine compounds.
スター形構造ポリマーとこれら塩基性基導入試
剤との反応に際しては、通常、前者1モルに対
し、後者を前者の分子中に存在するヒドロキシル
基の数に対応するモル数以下(好ましくは該モル
数の0.1〜50%に相当するモル数)で使用すれば
よい。酸性基および塩基性基を導入すべき場合に
はスターポリマー形構造に対し、酸性基導入試剤
とを任意の順序で反応させればよい。この場合、
酸性基導入試剤と塩基性基導入試剤の合計使用モ
ル数はスター形構造ポリマー分子中のヒドロキシ
ル基の数に対応するモル数以下(好ましくは該モ
ル数の0.1〜5−%に相当するモル数)とするの
が望ましい。 When reacting a star-structured polymer with these basic group-introducing reagents, the number of moles of the latter is usually equal to or less than the number of hydroxyl groups present in the former molecule (preferably the number of moles It may be used in a molar amount corresponding to 0.1 to 50% of When acidic groups and basic groups are to be introduced, the star polymer structure may be reacted with an acidic group-introducing reagent in any order. in this case,
The total number of moles of the acidic group-introducing reagent and the basic group-introducing reagent used is less than or equal to the number of moles corresponding to the number of hydroxyl groups in the star-structure polymer molecule (preferably a number of moles corresponding to 0.1 to 5% of the number of moles). ) is desirable.
かくして得られた変性ポリマーは半固状〜液状
物質(分子量〜5000以上で半固状になり易い)で
あつて適宜のものを選択することにより種々の顔
料との均一分散を容易に達成する。しかもここに
得られた顔料分散ペーストもまた粘度が小さく、
その粘度は長期間経過した後でも実質的に変化す
ることがない。加えて、光沢(例えば20°鏡面光
沢)も長期間にわたつて変化することがない。 The modified polymer thus obtained is a semi-solid to liquid substance (with a molecular weight of 5,000 or more, it tends to become semi-solid), and by selecting an appropriate one, uniform dispersion with various pigments can be easily achieved. Moreover, the pigment dispersion paste obtained here also has a low viscosity,
Its viscosity remains virtually unchanged even after a long period of time. In addition, the gloss (for example, 20° specular gloss) does not change over a long period of time.
使用し得る顔料の範囲には、特に限定はなく、
各種の無機ならびに有機原料が使用され得る。無
機顔料の具体例としては、亜鉛華、酸化チタン、
アンチモン白、鉄黒、ベンガラ、鉛丹、カドミウ
ムエロー、硫化亜鉛、リトポン、硫化バリウム、
硫酸鉛、炭酸バリウム、鉛白、アルミナホワイト
などを挙げることが出来、有機顔料の具体例とし
ては、アゾ系、ポリ縮合系、メタルコンプレツク
スアゾ系、ベンズイミダゾロン系、フタロシアニ
ン系(ブレー、グリーン)、チオインジゴ系、ア
ンスラキノン系、フラバンスロン系、インダンス
レン系、アンスラピリジン系、ピランスロン系、
イソインドリンノン系、ペリレン系、ペリノン
系、キナクリドン系などが挙げられる。顔料の使
用量は、変性ポリマーと顔料の合計重量に対して
通常10〜90%(重量)、好ましくは30〜70%(重
量)である。顔料分散ペーストは、上記の如く変
性ポリマーと顔料のみから成るものであつてもよ
いが、その分散性に本質的な悪影響を及ぼさぬ限
り、適宜の樹脂、溶剤、改質剤などを配合しても
よい。本発明の顔料分散ペーストは使用樹脂がポ
リエステル系であり、従つて塗料用ビヒクルがポ
リエステル、アルキド等ポリエステル系のものが
特に好ましく配合せられるが、所望によりアクリ
ル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレ
タン樹脂、ポリアミド樹脂、尿素樹脂、ポリエー
テル樹脂などと配合することも可能である。顔料
分散ペーストと塗料用ビヒクルとの配合割合につ
いては特に制限はないが、通常1:99〜99:1
(重量比)である。なお必要に応じ適宜の樹脂、
溶剤、改質剤などを配合してもよい。 There are no particular limitations on the range of pigments that can be used.
A variety of inorganic as well as organic raw materials can be used. Specific examples of inorganic pigments include zinc white, titanium oxide,
Antimony white, iron black, red iron, red lead, cadmium yellow, zinc sulfide, lithopone, barium sulfide,
Examples of organic pigments include lead sulfate, barium carbonate, lead white, and alumina white. Specific examples of organic pigments include azo pigments, polycondensation pigments, metal complex azo pigments, benzimidazolone pigments, and phthalocyanine pigments (bray, green, etc.). ), thioindigo series, anthraquinone series, flavanthrone series, indanthrene series, anthrapyridine series, pyranthrone series,
Examples include isoindolinone series, perylene series, perinone series, and quinacridone series. The amount of pigment used is usually 10 to 90% (by weight), preferably 30 to 70% (by weight), based on the total weight of the modified polymer and pigment. The pigment dispersion paste may consist only of the modified polymer and the pigment as described above, but it may also contain appropriate resins, solvents, modifiers, etc., as long as it does not have an essentially negative effect on its dispersibility. Good too. In the pigment dispersion paste of the present invention, the resin used is polyester, and therefore, the paint vehicle is particularly preferably blended with a polyester such as polyester or alkyd, but if desired, acrylic resin, melamine resin, epoxy resin, polyurethane resin is used. , polyamide resin, urea resin, polyether resin, etc. There are no particular restrictions on the blending ratio of pigment dispersion paste and paint vehicle, but it is usually 1:99 to 99:1.
(weight ratio). In addition, if necessary, use appropriate resin,
A solvent, a modifier, etc. may be added.
以上の記載において、顔料分散ペーストや顔料
分散塗料組成物中に適宜に配合され得る溶剤の具
体例としては、炭化水素系溶剤(例えばトルエ
ン、キシレン、ソルベツソ100、ソルベツソ150)、
エステル系溶剤(例えば酢酸エチル、酢酸ブチ
ル)、ケトン系溶剤(例えばメチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン)などがあげられる。 In the above description, specific examples of solvents that can be appropriately blended into the pigment dispersion paste or pigment dispersion coating composition include hydrocarbon solvents (e.g. toluene, xylene, Solbetsuso 100, Solbetsuso 150),
Ester solvents (e.g. ethyl acetate, butyl acetate), ketone solvents (e.g. methyl ethyl ketone,
Examples include methyl isobutyl ketone).
なお、上記の顔料分散ペーストや顔料分散塗料
組成物の調整に際しては、通常の分散混和手段を
採用すればよく、例えばロールミル、ボールミ
ル、サンドミル、プラネタリーミキサー、高速デ
イスパーなどの分散機が使用される。 In addition, when preparing the above-mentioned pigment dispersion paste or pigment dispersion coating composition, it is sufficient to adopt ordinary dispersion and mixing means, for example, a dispersion machine such as a roll mill, a ball mill, a sand mill, a planetary mixer, or a high-speed dispersion machine is used. .
このようにして得られた顔料分散塗料組成物は
長期間にわたり良好な分散状態を維持することが
出来、その塗膜性能も優れている。特に注目すべ
きは従来の顔料分散組成物に比し、固形分顔料を
遥かに高く維持出来る点である。すなわち顔料分
散塗料組成物を用いて塗装作業を行う場合、該組
成物の粘度が高すぎると作業が困難となる。作業
に適当な粘度を維持するためには、相当量の溶剤
を配合することが必要となり、その結果固形分含
量が低下せざる得ない。近時塗装作業には効率の
点でスプレー塗装が採用される場合が多く、この
傾向は特に工業的あるいは大規模な塗装に際して
著しい。従つて固形分含量が高く、しかも作業に
支障を来さない顔料分散塗料組成物の出現が強く
要望されてきた。本発明にかかる顔料分散塗料組
成物はかかる要望に合致するものであつて塗装効
率の向上や溶剤使用量の節約にも寄与するもので
ある。以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体
的に説明する。 The pigment dispersion coating composition thus obtained can maintain a good dispersion state for a long period of time, and its coating film performance is also excellent. What is particularly noteworthy is that compared to conventional pigment dispersion compositions, the solid pigment content can be maintained much higher. That is, when performing a painting operation using a pigment-dispersed coating composition, if the viscosity of the composition is too high, the operation becomes difficult. In order to maintain a suitable viscosity for operation, significant amounts of solvent must be incorporated, resulting in a reduction in solids content. Recently, spray painting is often used in painting operations due to its efficiency, and this tendency is particularly noticeable in industrial or large-scale painting operations. Therefore, there has been a strong demand for a pigment-dispersed coating composition that has a high solids content and does not cause any trouble in working. The pigment dispersion coating composition according to the present invention meets these demands and also contributes to improving coating efficiency and reducing the amount of solvent used. The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below.
製造例 1
分散用樹脂1の製造
ペンタエリスリトール34g、イプシロン−カプ
ロラクトン228g及び触媒として酸化ジ−n−ブ
チルスズ0.23gを撹拌棒、コンデンサー及び温度
計を備えた500mlの丸底フラスコに入れ180℃で約
3時間加熱した。得られたポリマーは白色のロウ
状固体であつた。Production Example 1 Production of Dispersion Resin 1 34 g of pentaerythritol, 228 g of epsilon-caprolactone and 0.23 g of di-n-butyltin oxide as a catalyst were placed in a 500 ml round bottom flask equipped with a stirring bar, condenser and thermometer and heated at 180°C. Heated for 3 hours. The resulting polymer was a white waxy solid.
次にこのロウ状固体52.5g、12−ヒドロキシス
テアリン酸60g及び触媒としてメタンスルホン酸
0.12g循環溶媒としてキシロール50mlを、撹拌
棒、コンデンサー付水分定量受器、温度計を備え
た500mlの丸底フラスコに入れ約150℃で5時間リ
フラツクスした。(生成水約3.6ml)リフラツクス
後反応生成物中の溶剤キシロールはエバポレータ
により除いた。得られたポリマーは薄黄色透明の
液体であつた。 Next, 52.5 g of this waxy solid, 60 g of 12-hydroxystearic acid and methanesulfonic acid as a catalyst.
0.12 g of xylene (50 ml) as a circulating solvent was placed in a 500 ml round bottom flask equipped with a stirring bar, a water meter with a condenser, and a thermometer, and refluxed at about 150° C. for 5 hours. (About 3.6 ml of produced water) After reflux, the solvent xylene in the reaction product was removed using an evaporator. The obtained polymer was a pale yellow transparent liquid.
次に、この液状ポリマー100g、無水フタル酸
1.3g、及び溶媒キシロール30mlを撹拌棒コンデ
ンサー及び温度計を備えた500mlの丸底フラスコ
に入れ、約5時間反応した。反応生成物中の溶剤
キシロールは、エバポレーターにより除かれた。
得られたポリマーは薄黄色の液状で酸価5.2、分
子量Mn=2178(ゲルパーミシヨンクロマトグラ
フイーによる測定)、粘度56cps(濃度60%キシロ
ール溶液で測定、コーンプレート型E型粘度系使
用)であつた。 Next, 100g of this liquid polymer, phthalic anhydride
1.3 g and 30 ml of the solvent xylol were placed in a 500 ml round bottom flask equipped with a stir bar condenser and thermometer and allowed to react for approximately 5 hours. The solvent xylol in the reaction product was removed by an evaporator.
The obtained polymer was a pale yellow liquid with an acid value of 5.2, a molecular weight Mn of 2178 (measured by gel permeation chromatography), and a viscosity of 56 cps (measured with a 60% xylol solution, using a cone-plate type E-type viscosity system). It was hot.
実施例 1
顔料分散ペースト(1)の製造
製造例1で得られた分散用樹脂1 15.0g白色
顔料CP−95(石原産業(株)酸化チタン)85g及び溶
剤としてイソブタノール7.14g、キシロール
14.28gを容量250mlのマヨネーズピンに入れ分散
媒体として直径1mmのガラスビース140gを用い
てペイントシエーカーで20分間分散させて分散ペ
ースト(1)(NV=82.4%)を得た。分散ペースト
の20°鏡面光沢は44、粘度は515cps(コーンプレー
ト型E型粘度計使用)であつた。Example 1 Production of pigment dispersion paste (1) 15.0 g of dispersion resin 1 obtained in Production Example 1 85 g of white pigment CP-95 (Ishihara Sangyo Co., Ltd. titanium oxide) and 7.14 g of isobutanol and xylol as solvents
14.28 g was placed in a 250 ml mayonnaise pin and dispersed for 20 minutes in a paint shaker using 140 g of glass beads with a diameter of 1 mm as a dispersion medium to obtain a dispersed paste (1) (NV = 82.4%). The 20° specular gloss of the dispersed paste was 44, and the viscosity was 515 cps (using a cone-plate type E-type viscometer).
製造例 2
分散用樹脂2の製造
ペンタエリスリトール17g、イプシロン−カプ
ロラクトン228g及び触媒として酸化ジ−n−ブ
チルスズ0.23gを製造例1と同様な条件で加熱し
た。得られたポリマーは白色のロウ状固体であつ
た。次にこのロウ状固体100g、12−ヒドロキシ
ステアリン酸60g及び触媒としてメタンスルホン
酸0.16g、循環溶媒としてキシロール50mlを製造
例1と同様な条件でリフラツクスした。(生成水
約3.6ml)リフラツクス後反応生成中の溶剤キシ
ロールはエバポレーターにより除いた。得られた
ポリマーは薄褐色透明の液状であつた。Production Example 2 Production of Dispersion Resin 2 17 g of pentaerythritol, 228 g of epsilon-caprolactone, and 0.23 g of di-n-butyltin oxide as a catalyst were heated under the same conditions as in Production Example 1. The resulting polymer was a white waxy solid. Next, 100 g of this waxy solid, 60 g of 12-hydroxystearic acid, 0.16 g of methanesulfonic acid as a catalyst, and 50 ml of xylene as a circulating solvent were refluxed under the same conditions as in Production Example 1. (About 3.6 ml of produced water) After reflux, the solvent xylene produced during the reaction was removed using an evaporator. The obtained polymer was a light brown transparent liquid.
次に、このポリマーを製造例1と同様に、無水
フタル酸附加反応を行い、酸価4.2分子量Mn=
3128、粘度94cps(60%キシロール溶液)のポリマ
ーを得た。 Next, this polymer was subjected to a phthalic anhydride addition reaction in the same manner as in Production Example 1, and the acid value was 4.2, the molecular weight was Mn=
3128, a viscosity of 94 cps (60% xylol solution) was obtained.
実施例 2
顔料分散ペースト(2)の製造
実施例1において分散用樹脂1の代りに分散用
樹脂2を用いる以外は全く同様な方法で分散ペー
スト(2)(NV=82.4%)を得た。分散ペースト(2)
の20°鏡面光沢は45、粘度は538cpsであつた。Example 2 Production of Pigment Dispersion Paste (2) A dispersion paste (2) (NV=82.4%) was obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that Dispersion Resin 2 was used instead of Dispersion Resin 1. Dispersion paste (2)
The 20° specular gloss was 45 and the viscosity was 538 cps.
製造例 3
分散用樹脂3の製造
ペンタエリスリトール9.07g、イプシロン−カ
プロラクトン191g及び触媒として酸化ジ−n−
ブチルスズ0.20gを製造例1と同様な条件で加熱
した。得られたポリマーは白色のロウ上固体であ
つた。Production Example 3 Production of Dispersion Resin 3 9.07 g of pentaerythritol, 191 g of epsilon-caprolactone, and oxidized di-n-
0.20 g of butyltin was heated under the same conditions as in Production Example 1. The resulting polymer was a white waxy solid.
次に、このロウ状固体172g、12−ヒドロキシ
ステアリン酸68g及び触媒としてメタンスルホン
酸0.10g循環溶媒としてキシロール60mlを、製造
例1と同様な条件でリフラツクスした。(生成水
約4.1ml)リフラツクス後、反応生成物中の溶剤
キシロールはエバポレーターにより除いた。得ら
れたポリマーは薄褐色の液状であつた。 Next, 172 g of this waxy solid, 68 g of 12-hydroxystearic acid, and 0.10 g of methanesulfonic acid as a catalyst, and 60 ml of xylene as a circulating solvent were refluxed under the same conditions as in Production Example 1. (About 4.1 ml of produced water) After reflux, the solvent xylene in the reaction product was removed using an evaporator. The obtained polymer was a light brown liquid.
次にこのポリマーを製造例1と同様に無水フタ
ル酸附加反応を行ない酸価4.8、分子量Mn4128、
粘度134cps(60%キシロール溶液)のポリマーを
得た。 Next, this polymer was subjected to a phthalic anhydride addition reaction in the same manner as in Production Example 1 to obtain an acid value of 4.8, a molecular weight of Mn 4128,
A polymer with a viscosity of 134 cps (60% xylol solution) was obtained.
実施例 3
顔料分散ペースト(3)の製造
実施例1において分散樹脂1の代りに分散用樹
脂3を用いる以外は全く同様な方法で分散ペース
ト(3)(NV=82.4%)を得た。分散ペースト(3)の
20°鏡面光沢は63、粘度は570cpsであつた。Example 3 Production of pigment dispersion paste (3) Dispersion paste (3) (NV=82.4%) was obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that dispersion resin 3 was used instead of dispersion resin 1. Dispersion paste (3)
The 20° specular gloss was 63 and the viscosity was 570 cps.
比較例 1
アルキド樹脂(日本ペイント(株)、分子量
Mn2800、粘度5248cps、NV=60%、酸価5.0)
25g(固形分15g)、白色顔料CR−95(石原産業
(株)85g、及び溶剤としてイソブタノール7.14g、
キシロール4.28gを容量250mlのマヨネーズビン
に入れ分散媒体として直径1mmのガラスビーズ
140gを用いてペイントシエーカーで20分間振と
うさせた所、ビーズは全く動かず分散状態の良好
な分散ペーストを得ることが出来なかつた。Comparative Example 1 Alkyd resin (Nippon Paint Co., Ltd., molecular weight
Mn2800, viscosity 5248cps, NV=60%, acid value 5.0)
25g (solid content 15g), white pigment CR-95 (Ishihara Sangyo)
Ltd. 85g, and isobutanol 7.14g as a solvent,
Place 4.28g of xylol in a 250ml mayonnaise bottle and add 1mm diameter glass beads as a dispersion medium.
When 140 g of the mixture was shaken in a paint shaker for 20 minutes, the beads did not move at all and a well-dispersed paste could not be obtained.
比較例 2
比較例1において、アルキド樹脂の代りにオイ
ルフリーポリエステル樹脂(日本ペイント(株)分子
量Mn2400、粘度9800cps、NV=60%、酸価6.0)
を用いる以外は全く同様な条件で分散ペースト
(NV82.4%)を得た。この分散ペーストの20°鏡
面光沢は6、粘度は1807cpsであつた。Comparative Example 2 In Comparative Example 1, oil-free polyester resin (Nippon Paint Co., Ltd. molecular weight Mn 2400, viscosity 9800 cps, NV = 60%, acid value 6.0) was used instead of alkyd resin.
A dispersion paste (NV82.4%) was obtained under exactly the same conditions except that . This dispersed paste had a 20° specular gloss of 6 and a viscosity of 1807 cps.
Claims (1)
を有するポリオールとイプシロン−カプロラクト
ン類との反応により得られるスター形構造ポリマ
ーに、1分子内にヒドロキシル基とカルボキシル
基を有するヒドロキシカルボン酸を前記ポリマー
のヒドロキシル基モル量[OH]とヒドロキシル
カルボン酸のカルボキシル基モル量[COOH]
とが [COOH]/[OH]≦1 の割合になるように縮合反応させ、次いで酸性基
および/または塩基性基を導入して得られる変性
ポリエステルからなる顔料分散樹脂。 2 1分子内に少なくとも3個のヒドロキシル基
を有するポリオールとイプシロン−カプロラクト
ン類との反応により得られるスター形構造ポリマ
ーに、1分子内にヒドロキシル基とカルボキシル
基を有するヒドロキシカルボン酸を、前記ポリマ
ーのヒドロキシル基モル量[OH]とヒドロキシ
ルカルボン酸のカルボキシル基モル量[COOH]
とが [COOH]/[OH]≦1 の割合になるように縮合反応させ、次いで酸性基
および/または塩基性基を導入して得られる変性
ポリエステル樹脂に均一に分散された顔料からな
る顔料分散ペーストとポリエステル系樹脂ビヒク
ルを含むことを特徴とする塗料組成物。[Scope of Claims] 1. Hydroxycarboxylic acid having a hydroxyl group and a carboxyl group in one molecule is added to a star-structured polymer obtained by reacting a polyol having at least three hydroxyl groups in one molecule with epsilon-caprolactones. The molar amount of hydroxyl groups in the polymer [OH] and the molar amount of carboxyl groups in the hydroxyl carboxylic acid [COOH]
A pigment dispersion resin made of a modified polyester obtained by carrying out a condensation reaction so that the ratio of [COOH]/[OH]≦1 is satisfied, and then introducing an acidic group and/or a basic group. 2 A hydroxycarboxylic acid having a hydroxyl group and a carboxyl group in one molecule is added to a star-structured polymer obtained by the reaction of a polyol having at least three hydroxyl groups in one molecule and epsilon-caprolactones. Molar amount of hydroxyl group [OH] and molar amount of carboxyl group of hydroxyl carboxylic acid [COOH]
Pigment dispersion consisting of a pigment uniformly dispersed in a modified polyester resin obtained by carrying out a condensation reaction so that the ratio of [COOH]/[OH]≦1 and then introducing an acidic group and/or a basic group. A coating composition comprising a paste and a polyester resin vehicle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58249446A JPS60137967A (en) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | Resin for pigment dispersion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58249446A JPS60137967A (en) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | Resin for pigment dispersion |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60137967A JPS60137967A (en) | 1985-07-22 |
| JPH0562154B2 true JPH0562154B2 (en) | 1993-09-07 |
Family
ID=17193085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58249446A Granted JPS60137967A (en) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | Resin for pigment dispersion |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60137967A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1983
- 1983-12-26 JP JP58249446A patent/JPS60137967A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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