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JP5934853B2 - 調色性改良剤、これを含有する顔料組成物及びコーティング組成物 - Google Patents

調色性改良剤、これを含有する顔料組成物及びコーティング組成物 Download PDF

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JP5934853B2 JP2012132409A JP2012132409A JP5934853B2 JP 5934853 B2 JP5934853 B2 JP 5934853B2 JP 2012132409 A JP2012132409 A JP 2012132409A JP 2012132409 A JP2012132409 A JP 2012132409A JP 5934853 B2 JP5934853 B2 JP 5934853B2
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Description

本発明は調色性改良剤、これを含有する顔料組成物及びコーティング組成物に関する。さらに詳しくは2種以上の顔料を含む混合顔料用の調色性改良剤として好適な調色性改良剤、これを含有する顔料組成物及びコーティング組成物に関する。
近年、水性塗料はその作業安全性や無公害化等の観点から急速にその需要が増加している。しかし水性塗料はその溶媒の主成分が水であることから顔料、特に複数の顔料を用いる場合の調色性等に問題があり、これらを解決できる調色性改良剤の開発が望まれていた。
水性塗料の調色性を改良する顔料分散剤としてはポリスチレンスルホン酸塩(特許文献1)や、無機顔料に有色顔料及び重合体を沈着させた顔料組成物を用いる方法(特許文献2)等が知られている。
特開2000−248211号公報 特開平5−59318号公報
特許文献1に記載の顔料分散剤では、調色性の改良に必要充分な量を用いると塗膜の耐水性が著しく低下するという問題がある。
また、特許文献2に記載の顔料組成物を得るには、アルカリ溶解、酸沈着等の複雑な工程を経る必要があり、現実的ではないという問題がある。
すなわち、本発明の目的は、耐水性に悪影響を与えず、調色性(色浮き、色分かれ、色むら等の改善)に優れた顔料組成物やコーティング組成物が簡便な方法によって得られる調色性改良剤を提供することである。
本発明者は前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に達した。
すなわち、本発明の調色性改良剤の特徴は、顔料を含むコーティング組成物(電着塗料組成物を除く。)の調色性を改良するための添加剤であって、
一般式(1)で表されるポリオキシアルキレン化合物(Y)を含有してなり、
顔料がチタン白及び合成有機顔料である点を要旨とする。

R−N{−(AO−) H} (1)
ただし、Rはアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基及びアリール基のいずれかを、AOは炭素数2〜4のオキシアルキレン基、Nは窒素原子、Hは水素原子、nは2〜15の整数を表す。
本発明の顔料組成物の特徴は、顔料及び上記の調色性改良剤からなり、この調色性改良剤を顔料の重量に基づいて0.1〜50重量%含有してなり、
顔料がチタン白及び合成有機顔料である点を要旨とする。
本発明のコーティング組成物の特徴は、コーティング剤及び上記の顔料組成物とからなり、この顔料組成物をコーティング剤の重量に基づいて0.1〜20重量%含有してなる点を要旨とする。
本発明のコーティング組成物の特徴は、コーティング剤及び上記の調色性改良剤とからなり、この調色性改良剤をコーティング剤の重量に基づいて0.1〜5重量%含有してなる点を要旨とする。
本発明の調色性改良剤は、高い顔料分散性能を発揮するため、耐水性に悪影響を与えず、調色性に優れた顔料組成物を簡便な方法によって得ることができる。
本発明の顔料組成物は、上記の調色性改良剤を含有するので、耐水性に悪影響を与えず、調色性に優れたコーティング組成物を得ることができる。
本発明のコーティング組成物は、上記の調色性改良剤を含んでいるので、形成されるコーティング膜の耐水性を低下させない。また、優れた調色性を持つコーティング膜を容易に形成できる。
アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基及びアリール基(R)のうち、アルキル基及びアルケニル基としては、炭素数4〜18のアルキル基及びアルケにル基が含まれ、n−ブチル、アミル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、カプリル、n−ノニル、n−デシル、n−ウンデシル、n−ドデシル、n−トリデシル、イソ−トリデシル、n−ミリスチル、n−ペンタデシル、n−セチル、n−ヘプタデシル、n−オクタデシル、イソステアリル及びオレイル等が挙げられる。
また、シクロアルキル基としては、炭素数4〜15のシクロアルキレン基が含まれ、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ジシクロヘキシル、メチルシクロヘキシル、トリメチルシクロヘキシル及びノニルシクロヘキシル等が挙げられる。
また、アリール基としては、炭素数6〜15のアリール基が含まれ、フェニル、トリル、ベンジル、キシリル、ノニルフェニル及びナフチル等が挙げられる。
これらのRのうち、アルキル基及びシクロアルキル基が好ましく、さらに好ましくはアルキル基である。
炭素数2〜4のオキシアルキレン基(AO)としては、オキシエチレン、オキシプロピレン、オキシブチレン及びこれらの混合等が挙げられる。これらのうち、調色性の観点から、Rが炭素数12〜18のアルキル基の場合、オキシエチレン単独が好ましく、Rが炭素数4〜11のアルキル基やアルケニル基、シクロアルキル基又はアリール基の場合、オキシエチレンとオキシプロピレン及び/又はオキシブチレンとの混合が好ましい。
オキシプロピレン及び/又はオキシブチレンとオキシエチレンとの混合を含む場合、オキシエチレンの含有割合(モル%)は、オキシアルキレンの全モル数に基づいて、50〜90が好ましく、さらに好ましくは60〜90、特に好ましくは60〜80である。また、この場合、窒素原子Nにオキシプロピレン及び/又はオキシブチレンが位置することが好ましい。すなわち窒素原子Nから離れた末端部にオキシエチレンが結合していることが好ましい。また、複数種類のオキシアルキレン基を含む場合、結合様式はブロック状、ランダム状及びこれらの混合のいずれでもよいが、少なくともブロック状を含むことが好ましい。
nは、2〜15の整数が好ましく、さらに好ましくは3〜12の整数、特に好ましくは3〜10の整数、最も好ましくは4〜8の整数である。この範囲であると、調色性能がさらに良好となる。
一般式(1)で表されるポリオキシアルキレン化合物(Y)としては、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基及びアリール基のいずれか一つを持つアミン(第1級アミン;a1〜a4)1モルと炭素数2〜4のアルキレンオキシド(a5)4〜30モルとの化学反応により製造される構造を有するポリオキシアルキレン化合物が含まれる。
アルキル基を有するアミンとしては、炭素数4〜18のアルキルアミン(a1)が含まれ、ブチルアミン、アミルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン(ラウリルアミン)、トリデシルアミン、テトラデシルアミン(ミリスチルアミン)、ペンタデシルアミン、ヘキサデシルアミン(セチルアミン)及びオクタデシルアミン(ステアリルアミン)等が挙げられる。
アルケニル基を有するアミンとしては、炭素数18のアルケニルアミン(a2)が含まれ、オレイルアミン等が挙げられる。
シクロアルキル基を有するアミンとしては、炭素数4〜15のシクロアルキルアミン(a3)が含まれ、シクロブチルアミン、シクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、メチルシクロヘキシルアミン、トリメチルシクロヘキシルアミン及びノニルシクロヘキシルアミン等が挙げられる。
アリール基を有するアミンとしては、炭素数6〜15のアリールアミン(a4)が含まれ、フェニルアミン(アニリン)、トルイジン、ベンジルアミン、キシリジン、ノニルフェニルアミン及びナフチルアミン等が挙げられる。
これらのうち、アルキルアミン(a1)及びシクロアルキルアミン(a3)が好ましく、さらに好ましくはアルキルアミン(a1)、特に好ましくはデシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、トリデシルアミン、テトラデシルアミンである。
炭素数2〜4のアルキレンオキシド(a5)としては、エチレンオキシド(EO)、プロピレンオキシド(PO)、ブチレンオキシド(BO)及びこれらの混合物等が挙げられる。これらのうち、調色性の観点から、第1級アミンがアルキル基を持つアミンであって、アルキル基の炭素数が12〜18の場合、EOを単独で使用することが好ましく、第1級アミンがアルキル基(炭素数4〜11)を持つアミンやアルケニル基、シクロアルキル基又はアリール基を持つアミンの場合、EOとPO及び/又はBOとの併用が好ましい。
PO及び/又はBOとEOとの混合を含む場合、EOの含有割合(モル%)は、アルキレンオキシドの全モル数に基づいて、50〜90が好ましく、さらに好ましくは60〜90、特に好ましくは60〜80である。また、この場合、窒素原子NにPO及び/又はBOが位置することが好ましい。すなわち窒素原子Nから離れた末端部にEOが結合していることが好ましい。また、複数種類のオキシアルキレン基を含む場合、結合様式はブロック状、ランダム状及びこれらの混合のいずれでもよいが、少なくともブロック状を含むことが好ましい。
第1級アミン{(a1)〜(a4)}とアルキレンオキシド(a5)の化学反応は、アニオン重合、カチオン重合又は配位アニオン重合等のいずれの形式で実施してもよい。また、これらの重合形式は単独でも、重合度等に応じて組み合わせて用いてもよい。
第1級アミンとアルキレンオキシド(a5)との化学反応には必ずしも反応触媒を必要としないが反応触媒を使用してもよい。特に、反応溶媒として以下に説明するアミドを用いる場合、反応触媒を用いる必要がない。反応触媒としては、通常使用されるアルキレンオキシド付加反応用触媒等が使用でき、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の水酸化物(水酸化カリウム、水酸化ルビジウム及び水酸化セシウム等)、アルカリ金属のアルコラート(カリウムメチラート及びセシウムエチラート等)、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の炭酸塩(炭酸カリウム、炭酸セシウム及び炭酸バリウム等)、炭素数3〜24の第3級アミン(トリメチルアミン、トリオクチルアミン、トリエチレンジアミン及びテトラメチルエチレンジアミン等)、及びルイス酸(塩化第二錫及びトリフッ化ホウ素等)等が用いられる。これらのうち、アルカリ金属の水酸化物及び第3級アミンが好ましく、さらに好ましくは水酸化カリウム、水酸化セシウム及びトリメチルアミンである。
反応触媒を使用する場合、その使用量(重量%)は、第1級アミン{(a1)〜(a4)}及びアルキレンオキシド(a5)の合計重量に基づいて、0.05〜2が好ましく、さらに好ましくは0.1〜1、特に好ましくは0.2〜0.6である。
反応触媒を使用する場合、反応触媒は反応生成物から除去することが好ましく、その方法としては、合成アルミノシリケートなどのアルカリ吸着剤{例えば、商品名:キョーワード700、協和化学工業(株)製(「キョーワード」は同社の登録商標である。}を用いる方法(特開昭53−123499号公報等)、キシレン又はトルエン等の溶媒に溶かして水洗する方法(特公昭49−14359号公報等)、イオン交換樹脂を用いる方法(特開昭51−23211号公報等)及びアルカリ性触媒を炭酸ガスで中和して生じる炭酸塩を濾過する方法(特公昭52−33000号公報)等が挙げられる。
反応触媒の除去の終点としては、CPR(Controlled Polymerization Rate)値が20以下であることが好ましく、さらに好ましくは10以下、特に好ましくは5以下、最も好ましくは2以下である。なお、CPRは、JIS K1557−4:2007に準拠して測定される。
反応容器としては、加熱、冷却及び撹拌が可能な耐圧性反応容器を用いることが好ましい。反応雰囲気としては、アルキレンオキシド(a5)を反応系に導入する前に反応装置内を真空にするか、または乾燥した不活性気体(アルゴン、窒素及び二酸化炭素等)の雰囲気とすることが好ましい。また、反応温度(℃)としては80〜150が好ましく、さらに好ましくは90〜130である。反応圧力(ゲージ圧:MPa)は0.8以下が好ましく、さらに好ましくは0.5以下である。
反応終点の確認は、次の方法等により行うことができる。すなわち、反応温度を15分間一定に保ったとき、反応圧力(ゲージ圧)の低下が0.001MPa以下となれば反応終点とする。所要反応時間は通常4〜12時間である。
一般式(1)で表されるポリオキシアルキレン化合物(Y)としては、表1で示される化合物等が好ましく例示できる。
アルキレンオキシド(a5)の欄において、Pはプロピレンオキシドを、Eはエチレンオキシドを、Bはブチレンオキシドを表し、これらの添え字は、それぞれ、第1級アミン{(a1)〜(a4)}1モルに対するそれぞれのモル数{一般式(1)におけるnの数の2倍の数字}を表し、/はブロック状を、・はランダム状を表す。そして、複数種類のアルキレンオキシドが記載されている場合、付加反応の順にアルキレンオキシドの種類が記載されている(左に記載されている程、先に付加反応させたことを意味する)。たとえば、No.2において、B4・P6/E10は、n−ブチルアミンに、まず、ブチレンオキシド4モル及びプロピレンオキシド6モルの混合物を付加反応させ、次いでエチレンオキシド10モルを付加させたことを示している。
Figure 0005934853
これらのうち、No.2、4、5、7、8、10、11、14、15、16、17、18又は20で表されるのポリオキシアルキレン化合物(Y)が好ましく、さらに好ましくはNo.4、5、7、8、10、14、16又は17で表されるポリオキシアルキレン化合物(Y)、特に好ましくはNo.5、7、10又は17で表されるポリオキシアルキレン化合物(Y)である。
本発明の調色性改良剤には、さらに、一般式(2)で表されるポリオキシアルキレン化合物(S)及び/又は一般式(3)で表されるポリオキシアルキレン化合物(U)を含有することができる。

Q{(-AO)-H} (2)

L-〔(OA-)Q{(-AO)-H}t-1 (3)
ただし、Qは非還元性の二又は三糖類のt個の1級水酸基から水素原子を除いた残基、OA又はAOは炭素数2〜4のオキシアルキレン基、mは5〜30の整数、tは2〜4の整数、Hは水素原子、Lは炭素数6〜20のジイソシアネートの反応残基を表し、OA及びAOの総数は残基(Q)1個当たり20〜80個であり、(OA-)m、(-AO)m、Qが一分子中に複数個含まれる場合、複数個のそれぞれは同じでも異なっていてもよい。
一般式(2)及び(3)において、非還元性の二又は三糖類のt個の1級水酸基から水素原子を除いた残基(Q)を構成することができる非還元性の二又は三糖類としては、蔗糖(サッカロース)、トレハロース、イソトレハロース、イソサッカロース、ゲンチアノース、ラフィノース、メレチトース及びプランテオース等が挙げられる。これらのうち、調色性能等の観点から、蔗糖、トレハロース、ゲンチアノース、ラフィノース及びプランテオースが好ましく、さらに好ましくは蔗糖、トレハロース及びラフィノースであり、供給性及びコスト等の観点から特に好ましくは蔗糖である。
炭素数2〜4のオキシアルキレン基(OA又はAO)としては、オキシエチレン、オキシプロピレン、オキシブチレン及びこれらの混合等が挙げられる。これらのうち、調色性の観点から、残基(Q)1個当たりのオキシアルキレン基(OA又はAO)の総数が30〜60個の場合、オキシプロピレン単独が好ましく、この総数が20〜30個の場合、オキシブチレンとオキシプロピレンの混合が好ましく、この総数が60〜80個の場合、オキシエチレンとオキシプロピレンの混合が好ましい。
オキシプロピレン及び/又はオキシブチレンとオキシエチレンとの混合を含む場合、オキシエチレンの含有割合(モル%)は、オキシアルキレン基の全モル数に基づいて、2〜10が好ましく、さらに好ましくは2〜8、特に好ましくは4〜8である。また、この場合、反応残基(Q)から離れた端部にオキシプロピレン及び/又はオキシブチレンが位置することが好ましい。すなわち、この場合、反応残基(Q)にオキシエチレン基が直接的に結合していることが好ましい。また、複数種類のオキシアルキレン基(OA又はAO)を含む場合、結合様式はブロック状、ランダム状及びこれらの混合のいずれでもよいが、少なくともブロック状を含むことが好ましい。
mは、5〜30の整数が好ましく、さらに好ましくは7〜28の整数、特に好ましくは10〜25の整数である。この範囲であると、調色性等がさらに良好となる。
tは、2〜4の整数が好ましく、さらに好ましくは3である。この範囲であると、調色性等がさらに良好となる。
一般式(3)において、Lは炭素数6〜20のジイソシアネートの反応残基を表し、−CO−NH−X−NH−CO−で表される基が含まれる。
Xは、アルキレン、シクロアルキレン、アリーレン及びアルアルキレン(アリールアルキレン)等が使用できる。また、これらの基に含まれる水素原子の一部がハロゲン原子及び/又は炭素数1〜6のアルコキシ等で置換されていても構わず、またこれらの基同士がオキサ基(−O−)又はスルホニル基(−SO−)で結合されていてもよい。
アルキレンとしては、炭素数4〜8のアルキレン等が用いられ、エチレン、プロピレン、ブチレン及び2−エチルヘキシレン等が挙げられる。これらの他、クロロエチレン、ブロモオクチレン、ジクロロプロピレン、メトキシエチレン、プロポキシエチレン及びブトキシプロピレン等も使用できる。
シクロアルキレンとしては、炭素数6〜15のシクロアルキレン等が用いられ、シクロヘキシレン、ジシクロヘキシレン、メチルシクロヘキシレン、トリメチルシクロヘキシレン、ノニルシクロヘキシレン、-(ch)-CH-(ch)-で表される基、-CH-(ch)-CH-で表される基、-(ch)-C(CH-(ch)-で表される基、-(ch)-CHCH-(ch)-で表される基及び-(tmch)-CH-で表される基等が挙げられる。なお、(ch)はシクロヘキシレン、(tmch)はトリメチルシクロヘキシレンを表す(以下同様)。これらの他、-(ch)-O-(ch)-で表される基、-(ch)-SO-(ch)-で表される基、クロロシクロヘキシレン及びメトキシシクロヘキシレン等も使用できる。
アリーレンとしては、炭素数6〜15のアリーレン等が用いられ、フェニレン、トリレン、メチルフェニレン、エチルフェニレン、テトラメチルフェニレン、キシリレン、ノニルフェニレン、ナフチレン、ビフェニリレン、ジメチルビフェニリレン、アントリレン、フェナントリレン、-(ph)-CH-(ph)-で表される基、-(ph)-C(CH-(ph)-で表される基、-(ph)-CHCH-(ph)-で表される基及び-CH-(ch)-CH-で表される基等が挙げられる。なお、(ph)はフェニレンを表す(以下同様)。これらの他、-(ph)-O-(ph)-で表される基、-(ph)-SO-(ph)-で表される基、ブロモフェニレン、クロロナフチレン、クロロビフェニレン及びメトキシフェニレン等も使用できる。
アルアルキレンとしては、炭素数7〜18のアルアルキレン等が用いられ、フェニルエチレン、トリルブチレン、エチルフェニルエチレン、キシリルヘキシレン、ノニルフェニルエチレン、ナフチルブチレン、ビフェニリルエチレン及びフェナントリルプロピレン等が挙げられる。これらの他、ブロモフェニルエチレン、クロロビフェニリルエチレン、メトキシフェニルエチレン、ブトキシナフチルブチレン及びジエトキシビフェニリルエチレン等も使用できる。
これらのうち、アルキレン及びシクロアルキレンが好ましく、さらに好ましくはヘキサメチレン及びトリメチルシクロヘキシルメチレン、特に好ましくはヘキサメチレンである。
オキシアルキレン基(OA及びAO)の総数(個;整数を意味し、以下同じである。)は、残基(Q)1個当たり、20〜80が好ましく、さらに好ましくは20〜70、特に好ましくは30〜70、最も好ましくは30〜60である。この範囲であると、調色性等及び耐水性がさらに良好となる。
一般式(2)で表されるポリオキシアルキレン化合物(S)としては、非還元性の二又は三糖類(a6)1モル部、炭素数2〜4のアルキレンオキシド(a5)20〜80モル部との化学反応により製造される構造を有するポリオキシアルキレン化合物が含まれる。
非還元性の二又は三糖類としては、蔗糖(サッカロース)、トレハロース、イソトレハロース、イソサッカロース、ゲンチアノース、ラフィノース、メレチトース及びプランテオース等が挙げられる。これらのうち、調色性等の観点から、蔗糖、トレハロース、ゲンチアノース、ラフィノース及びプランテオースが好ましく、さらに好ましくは蔗糖、トレハロース及びラフィノースであり、供給性及びコスト等の観点から特に好ましくは蔗糖である。
炭素数2〜4のアルキレンオキシド(a5)としては、EO、PO、BO及びこれらの混合等が挙げられる。これらのうち、調色性の観点から、非還元性の二又は三糖類(a6)1モル部に対するアルキレンオキシド(a5)の合計モル数が30〜60モル部の場合、PO単独が好ましく、この合計モル数が20〜30モル部の場合、BOとPOの併用が好ましく、この合計モル数が60〜80モル部の場合、EOとPOの併用が好ましい。
PO及び/又はBOとEOとの混合を含む場合、EOの含有割合(モル%)は、アルキレンオキシドの全モル数に基づいて、2〜10が好ましく、さらに好ましくは2〜8、特に好ましくは4〜8である。また、この場合、非還元性の二又は三糖類から離れた端部にPO及び/又はBOが位置することが好ましい。すなわち、この場合、非還元性の二又は三糖類にEOが直接的に結合していることが好ましい。また複数種類のアルキレンオキシドを含む場合、結合様式はブロック状、ランダム状及びこれらの混合のいずれでもよいが、少なくともブロック状で含むことが好ましい。
アルキレンオキシドの総数(モル数)は、非還元性の二又は三糖類1モルに対して、20〜80が好ましく、さらに好ましくは20〜70、特に好ましくは30〜70、最も好ましくは30〜60である。この範囲であると、顔料の分散性等及び耐水性がさらに良好となる。
一般式(3)で表されるポリオキシアルキレン化合物(U)としては、ポリオキシアルキレン化合物(S)2モル部、炭素数6〜20のジイソシアネート(a7)1モル部との化学反応により製造される構造を有するポリオキシアルキレン化合物が含まれる。
炭素数6〜20のジイソシアネート(a7)としては、アルキレンジイソシアネート、シクロアルキレンジイソシアネート、アリーレンジイソシアネート及びアルアルキレンジイソシアネート等が含まれる。
アルキレンジイソシアネートとしては、炭素数4〜8のアルキレンジイソシアネート等が用いられ、ブチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート及び2−エチルヘキシレンジイソシアネート等が挙げられる。
シクロアルキレンジイソシアネートとしては、炭素数6〜15のシクロアルキレンジイソシアネート等が用いられ、シクロヘキシレンジイソシアネート、ジシクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、トリメチルシクロヘキシレンジイソシアネート、ノニルシクロヘキシレンジイソシアネート、OCN-(ch)-CH-(ch)-NCOで表されるジイソシアネート、OCN-CH-(ch)-CH-NCOで表されるジイソシアネート、OCN-(ch)-C(CH-(ch)-NCOで表されるジイソシアネート、OCN-(ch)-CHCH-(ch)-NCOで表されるジイソシアネート及びOCN-(tmch)-CH-NCO(イソホロンジイソシアネート)で表されるジイソシアネート等が挙げられる。これらの他、OCN-(ch)-O-(ch)-NCOで表されるジイソシアネート、OCN-(ch)-SO-(ch)-NCOで表されるジイソシアネート、クロロシクロヘキシレンジイソシアネート及びメトキシシクロヘキシレンジイソシアネート等も使用できる。
アリーレンジイソシアネートとしては、炭素数6〜15のアリーレンジイソシアネート等が用いられ、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、メチルフェニレンジイソシアネート、エチルフェニレンジイソシアネート、テトラメチルフェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ノニルフェニレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、ビフェニリレンジイソシアネート、ジメチルビフェニリレンジイソシアネート、アントリレンジイソシアネート、フェナントリレンジイソシアネート、OCN-(ph)-CH-(ph)-NCOで表されるジイソシアネート、OCN-(ph)-C(CH-(ph)-NCOで表されるジイソシアネート、OCN-(ph)-CHCH-(ph)-NCOで表されるジイソシアネート及びOCN-CH-(ch)-CHNCO-で表されるジイソシアネート等が挙げられる。これらの他、OCN-(ph)-O-(ph)-NCOで表されるジイソシアネート、OCN-(ph)-SO-(ph)-NCOで表されるジイソシアネート、ブロモフェニレンジイソシアネート、クロロナフチレンジイソシアネート、クロロビフェニレンジイソシアネート及びメトキシフェニレンジイソシアネート等も使用できる。
アルアルキレンジイソシアネートとしては、炭素数7〜18のアルアルキレンジイソシアネート等が用いられ、フェニルエチレンジイソシアネート、トリルブチレンジイソシアネート、エチルフェニルエチレンジイソシアネート、キシリルヘキシレンジイソシアネート、ノニルフェニルエチレンジイソシアネート、ナフチルブチレンジイソシアネート、ビフェニリルエチレンジイソシアネート及びフェナントリルプロピレンジイソシアネート等が挙げられる。これらの他、ブロモフェニルエチレンジイソシアネート、クロロビフェニリルエチレンジイソシアネート、メトキシフェニルエチレンジイソシアネート、ブトキシナフチルブチレンジイソシアネート及びジエトキシビフェニリルエチレンジイソシアネート等も使用できる。
これらのジイソシアネートのうち、アルキレンジイソシアネート、シクロアルキレンジイソシアネート及びアリーレンジイソシアネートが好ましく、さらに好ましくはヘキサメチレンジイソシアネート、OCN-(tmch)-CH-NCOで表されるジイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、IPDI)及びキシリレンジイソシアネート、特に好ましくはヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)である。
非還元性の二又は三糖類(a6)とアルキレンオキシド(a5)の化学反応は、先に記述の第1級アミン{(a1)〜(a4)}及びアルキレンオキシド(a5)の化学反応の場合と同じであり、アニオン重合、カチオン重合又は配位アニオン重合等のいずれの形式で実施してもよい。また、これらの重合形式は単独でも、重合度等に応じて組み合わせて用いてもよい。
アルキレンオキシド(a5)との化学反応には反応触媒が使用できる。なお、反応溶媒として以下に説明するアミドを用いる場合、反応触媒を用いる必要がない。反応触媒は、第1級アミン{(a1)〜(a4)}及びアルキレンオキシド(a5)の化学反応の場合と同じである。
反応触媒を使用する場合、その使用量(重量%)は、非還元性の二又は三糖類(a6)及びアルキレンオキシド(a5)の合計重量に基づいて、0.05〜2が好ましく、さらに好ましくは0.1〜1、特に好ましくは0.2〜0.6である。
反応触媒の除去、反応触媒の除去の終点、反応容器、反応雰囲気、反応温度、反応圧力及び反応終点の確認は、第1級アミン{(a1)〜(a4)}及びアルキレンオキシド(a5)の化学反応の場合と同じである。
非還元性の二又は三糖類(a6)及びアルキレンオキシド(a5)の化学反応には、反応溶媒を用いることが好ましい。反応溶媒、その使用量、除去方法等は先に記述の第1級アミン{(a1)〜(a4)}及びアルキレンオキシド(a5)の化学反応の場合と同じである。
ポリオキシアルキレン化合物(S)と炭素数6〜20のジイソシアネート(a7)との反応は付加反応であり、反応速度の小さいジイソシアネート(脂肪族若しくは脂環式イソシアネート等;たとえば、HDI、IPDI)との反応の場合、反応時間の短縮を目的として反応触媒を用いることができる。反応触媒としては、ジブチル錫ジラウレート、スタナスオクトエート及びトリエチレンジアミン等が一般的である。
ジイソシアネート(a7)との反応には、加熱、冷却及び攪拌が可能な密閉容器を用いることができる。反応温度(℃)は、70〜150が好ましく、さらに好ましくは90〜130である。反応雰囲気としては、乾燥した不活性気体雰囲気下が好ましい。反応終点の確認は次の方法等により行うことができる。すなわち、ジ−n−ブチルアミンのジオキサン溶液を用いるイソシアナト基含有量測定(NCO含量測定)法において、イソシアナト基含有量が0.01重量%以下となった時点を反応の終点とする。
一般式(2)で表されるポリオキシアルキレン化合物(S)としては、表2で示される化合物が好ましく例示できる。
なお、非還元性の二又は三糖類(a6)は一般式(2)のQに、アルキレンオキシド(a5)は一般式(2)の(−AO)mに対応し、tは一般式(2)のtに対応する。また、Q1は蔗糖を、Q2はトレハロースを、Q3はラフィノースを表す。また、Pはプロピレンオキシドを、Eはエチレンオキシドを、Bはブチレンオキシドを表し、これらの添え字は、それぞれ、非還元性のニ又は三糖類1モルに対するモル数{一般式(2)におけるtとmとの乗数(m×t)に相当する}を表す。/はブロック状を、・はランダム状を意味する。たとえば、No.28において、B5/P15は、蔗糖に、まず、ブチレンオキシド5モルを付加反応させ、次いでプロピレンオキシド15モルを付加させたことを示している。
Figure 0005934853
これらのうち、No.22、23、24、25、28、29、30、31、34、35、36、38、39又は40で表されるのポリオキシアルキレン化合物(S)が好ましく、さらに好ましくはNo.22、23、24、29、30、31、34、35、38又は39で表されるポリオキシアルキレン化合物(S)、特に好ましくはNo.23、24、29、34又は38で表されるポリオキシアルキレン化合物(S)である。
一般式(3)で表されるポリオキシアルキレン化合物(U)としては、表3で示される化合物が好ましく例示できる。
なお、非還元紙の二又は三糖類(a6)は一般式(3)のQに、アルキレンオキシド(a5)は一般式(3)の(−AO)m及び(−OA)mに対応し、tは一般式(3)のtに対応する。また、Q1は蔗糖を、Q2はトレハロースを、Q3はラフィノースを表す。また、Pはプロピレンオキシドを、Eはエチレンオキシドを、Bはブチレンオキシドを表し、これらの添え字は、それぞれ、非還元性のニ又は三糖類1モルに対するモル数{一般式(3)におけるtとmとの乗数(t×m)に相当する}を表す。/はブロック状を、・はランダム状を意味する。また、ジイソシアネート(a7)は一般式(3)のLに対応し、HDIはヘキサメチレンジイソシアネートを、IPDIはイソホロンジイソシアネートを表す。たとえば、No.44において、B5/P25は、蔗糖に、まず、ブチレンオキシド5モルを付加反応させ、次いでプロピレンオキシド25モルを付加させた後、この反応物とIPDIとを反応させたことを示している。
Figure 0005934853
これらのうち、No.42、43、44、45、47、48、又は49で表されるのポリオキシアルキレン化合物(U)が好ましく、さらに好ましくはNo.42、44、45又は47で表されるポリオキシアルキレン化合物(U)である。
本発明の調色性改良剤には、ポリオキシアルキレン化合物(Y)、(S)、(U)以外に、必要により、その他の添加剤(粘度調整剤、消泡剤、湿潤剤及び分散剤等)等を併用使用又は含有させることができる。
粘度調整剤としては、SNシックナー601及び同612(サンノプコ株式会社製)等、消泡剤としてはSNデフォーマー180及び同184(サンノプコ株式会社製)等、湿潤剤としてはSNウエット125及び同126(サンノプコ株式会社製)等、分散剤としてはノプコスパース6100及び同6110、SNディスパーサント2060及び同5041(サンノプコ株式会社製)等が挙げられる。なお、添加剤を併用使用又は含有する場合、これらの使用量又は含有量としては、ポリオキシアルキレン化合物(Y)、(S)、(U)の(合計)重量に基づいて、いずれも0.1〜100重量%が好ましい。
本発明の調色性改良剤に、ポリオキシアルキレン化合物(S)及び/又はポリオキシアルキレン化合物(U)、並びに必要によりその他の添加剤を含む場合、ポリオキシアルキレン化合物(Y)とこれらの配合方法としては、均一に混合できれば制限がなく、たとえば、これらを混合用容器にそれぞれの必要量を投入し密閉の後、常温(10〜30℃)で又は加温(30〜70℃)して均一攪拌混合する方法等が挙げられる。
本発明の調色性改良剤は、顔料を含むコーティング組成物の調色性を改良するための添加剤として使用できる他に、乳化剤、表面張力低減剤(カーテンフローコート性向上剤、スプレー適正化剤を含む)、皮張り防止剤(水性塗料が容器内貯蔵中に塗料の表面が固化する現象を防止する)及びその他の塗料添加剤(汚染低減剤を除く)等として広く使用でき、これらの原材料等としても使用できる。
本発明の調色性改良剤は、顔料の分散液(顔料組成物)を作成する際に添加(顔料分散工程で添加、又は完成した顔料分散液に後添加)して使用してもよいし、塗料化工程のいずれかに添加してもよく、完成した塗料に添加して使用することもできる。そして、これらの何れの場合にも、優れた調色性を発揮し得る。
本発明の調色性改良剤及び顔料を均一に分散・混合して顔料組成物を調製する場合、本発明の調色性改良剤の添加量(重量%)は、顔料の重量に基づいて、0.1〜50が好ましく、さらに好ましくは0.5〜40、特に好ましくは1〜30である。
本発明の顔料組成物(顔料ペースト)には、顔料及び調色性改良剤以外に、分散剤及び分散媒(水等)等を含有できる。
本発明の顔料組成物(顔料ペースト)について、顔料及び調色性改良剤等を均一に分散・混合できれば、製造方法に制限はない。たとえば、ボールミル、エクセルオートホモジナイザー、ディスパー等の混合機を用いて均一に分散・混合して調製できる。また、顔料組成物は脱泡してもよい。
コーティング剤及び本発明の顔料組成物を均一混合してコーティング組成物を調製する場合、顔料組成物の添加量(重量%)は、コーティング剤の重量に基づいて、0.1〜20が好ましく、さらに好ましくは0.5〜15、特に好ましくは1〜10である。
本発明のコーティング組成物には、コーティング剤及び顔料組成物(調色性改良剤を含む)以外に、造膜調整剤、体質顔料(酸化チタン及び炭酸カルシウム等)、増粘剤及び溶媒(水等)を含有できる。
本発明のコーティング組成物について、コーティング剤及び顔料組成物(調色改良剤)等を均一に分散・混合できれば、製造方法に制限はない。たとえば、エクセルオートホモジナイザー、ディスパー等の混合機を用いて均一に分散・混合して調製できる。また、コーティング組成物は脱泡してもよい。
本発明の調色性改良剤を含む顔料組成物を完成したコーティング剤に直接添加する場合、本発明の顔料組成物の使用量(重量%)は用途に応じて適宜決定されるが、例えば水性塗料(すなわち、水性コーティング剤;紙塗工塗料、各種インキを含む)等に使用する場合、水性塗料等の重量に基づいて、0.1〜20が好ましく、さらに好ましくは0.5〜18、特に好ましくは1〜15である。
本発明の調色性改良剤を完成したコーティング剤に直接添加する場合、本発明の調色性改良剤の使用量(重量%)は用途に応じて適宜決定されるが、例えば水性塗料等(紙塗工塗料、各種インキを含む)に使用する場合、水性塗料等の重量に基づいて、0.1〜5が好ましく、さらに好ましくは0.3〜4、特に好ましくは0.5〜3である。
本発明の調色性改良剤は、水性コーティング剤及び非水性コーティング剤用のいずれの顔料組成物にも適用することができるが、これらのうち水性コーティング剤用の顔料組成物に好適であり、特に水性エマルション塗料用の顔料組成物に適している。顔料としては特に制限はなく、各種の天然顔料及び合成顔料(合成有機顔料、合成無機顔料等)が含まれ、チタン白、カドミウム黄、クロム黄、鉄黄、群青、ベンガラ及びカーボンブラックの他に、シアニン系、フタロシアニン系、キノリン系、アゾ系又はアントラキノン系の顔料等が挙げられる。これら顔料は単独で、或いは少なくとも2種(2品)の混合顔料で用いられる。さらに、炭酸カルシュウム、タルク、マイカ等の各種の体質顔料を用いることもできる。
本発明の調色性改良剤は、水性コーティング剤及び非水性コーティング剤のいずれにも適用することができ、これらのうち水性コーティング剤に好適であり、特に水性エマルション塗料に適している。水性エマルション塗料としては、アクリル系、酢酸ビニル系、スチレン系、ハロゲン化オレフィン系、ウレタン系、アクリル−シリコン系又はフッ素系等の塗料が挙げられる。
本発明の調色性改良剤を添加したコーティング剤等は、通常の方法により被塗装体に塗装することができ、ハケ塗り、ローラー塗装、ベル塗装、エアスプレー塗装、エアレス塗装、ロールコーター塗装及びフローコーター塗装等の塗装方法等が適用できる。乾燥方法は常乾であっても焼付け乾燥であってもよく、焼付け乾燥は常法に従い、例えば電気式熱風乾燥機、間接熱風炉、直接熱風炉、遠赤外炉等を用い、約120〜260℃にて数10秒〜30分間塗膜を保持することで実施できる。
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、特記しない限り、部は重量部を、%は重量%を意味する。
<製造例1>
攪拌、加熱、冷却、滴下、窒素による加圧及び真空ポンプによる減圧の可能な耐圧反応容器に、n−ブチルアミン{試薬特級、和光純薬工業(株)製}73部(1モル部)及びDMF{三菱ガス化学(株)製、以下同じ}200部を投入した後、窒素ガスを用いて、ゲージ圧で0.2MPaになるまで加圧し0.02MPaになるまで排出する操作を3回繰り返した(以下、窒素置換と略す)。その後、攪拌しつつ100℃まで昇温し、次いで同温度にて、エチレンオキシド(EO)176部(4モル部)を2時間かけて滴下し、さらに同温度にて2時間攪拌を続け、残存するEOを反応させた。次いで120℃にて1.3〜13kPaの減圧下にてDMFを除去(以下、単に、「DMFを除去」と略す)し、n−ブチルアミン/EO4モル付加物(Y1)を得た。
<製造例2>
製造例1と同じ反応容器に、n−ヘキシルアミン{試薬特級、和光純薬工業(株)製}101部(1モル部)及びDMF400部を投入し、窒素置換した後、攪拌しつつ100℃まで昇温し、次いで同温度にて、EO264部(6モル部)を3時間かけて滴下し、さらに同温度にて2時間攪拌を続け、残存するEOを反応させた。次いでDMFを除去し、n−ヘキシルアミン/EO6モル付加物(Y2)を得た。
<製造例3>
製造例1と同じ反応容器に、n−オクチルアミン{試薬特級、和光純薬工業(株)製}129部(1モル部)及びDMF500部を投入し、窒素置換した後、攪拌しつつ100℃まで昇温し、次いで同温度にて、EO352部(8モル部)を4時間かけて滴下し、さらに同温度にて3時間攪拌を続け、残存するEOを反応させた。次いでDMFを除去し、n−オクチルアミン/EO8モル付加物(Y3)を得た。
<製造例4>
製造例1と同じ反応容器に、ラウリルアミン{ニッサンアミンBB、日油(株)製、以下同じ}185部(1モル部)及びDMF500部を投入し、窒素置換した後、攪拌しつつ100℃まで昇温し、次いで同温度にて、EO440部(10モル部)を4時間かけて滴下し、さらに同温度にて3時間攪拌を続け、残存するEOを反応させた。次いでDMFを除去し、ラウリルアミン/EO10モル付加物(Y4)を得た。
<製造例5>
製造例1と同じ反応容器に、ラウリルアミン185部(1モル部)及びDMF800部を投入し、窒素置換した後、攪拌しつつ100℃まで昇温し、次いで同温度にて、プロピレンオキシド(PO)348部(6モル部)を5時間かけて、次いでEO1056部(24モル部)を6時間かけて滴下し、さらに同温度にて4時間攪拌を続け、残存するEO等を反応させた。次いでDMFを除去し、ラウリルアミン/PO6モル/EO24モル付加物(Y5)を得た。
<製造例6>
製造例1と同じ反応容器に、ミリスチルアミン{ニッサンアミンMB、日油(株)製、以下同じ}213部(1モル部)及びDMF500部を投入し、窒素置換した後、攪拌しつつ100℃まで昇温し、次いで同温度にて、EO704部(16モル部)を4時間かけて滴下し、さらに同温度にて2時間攪拌を続け、残存するEOを反応させた。次いでDMFを除去し、ミリスチルアミン/EO16モル付加物(Y6)を得た。
<製造例7>
製造例1と同じ反応容器に、ミリスチルアミン213部(1モル部)及びDMF600部を投入し、窒素置換した後、攪拌しつつ100℃まで昇温し、次いで同温度にて、EO880部(20モル部)を5時間かけて滴下し、さらに同温度にて3時間攪拌を続け、残存するEOを反応させた。次いでDMFを除去し、ミリスチルアミン/EO20モル付加物(Y7)を得た。
<製造例8>
製造例1と同じ反応容器に、オレイルアミン{ニッサンアミンOB、日油(株)製}267部(1モル部)及びDMF600部を投入し、窒素置換した後、攪拌しつつ100℃まで昇温し、次いで同温度にてEO528部(12モル部)を4時間かけて滴下し、さらに同温度にて3時間攪拌を続け、残存するEO等を反応させた。次いでDMFを除去し、オレイルアミン/EO12モル付加物(Y8)を得た。
<製造例9>
製造例1と同じ反応容器に、シクロヘキシルアミン{試薬特級、和光純薬工業(株)製}99部(1モル部)及びDMF500部を投入し、窒素置換した後、攪拌しつつ100℃まで昇温し、次いで同温度にて、ブチレンオキシド(BO)296部(4モル部)及びPO232部(4モル部)の混合液を8時間かけて滴下した。次いでEO528部(12モル部)を4時間かけて滴下し、さらに同温度にて3時間攪拌を続け、残存するEO等を反応させた。次いでDMFを除去し、シクロヘキシルアミン/BO4モル・PO4モル/EO12モル付加物(Y9)を得た。
<製造例10>
製造例1と同じ反応容器に、精製グラニュー糖{台糖(株)製蔗糖、以下同じ}342部(1モル部)及びDMF1500部を加えて窒素置換した後、攪拌しつつ100℃まで昇温し、次いで同温度にてPO1740部(30モル部)を4時間かけて滴下し、さらに同温度にて4時間攪拌を続けた。次いでDMFを除去し、蔗糖/PO30モル付加物(S1)を得た。
<製造例11>
製造例1と同じ反応容器に、蔗糖/PO30モル付加物(S1)2082部(1モル部)及び水酸化カリウム{試薬特級、和光純薬工業(株)製、使用量は水分を除いた純分換算量で表示した。以下同じ。}8部を加えて120℃にて0.6〜1.3kPaの減圧下にて脱水した(以下、脱水と称する)。次いで減圧のまま100℃にて、PO1740部(30モル部)を6時間かけて滴下し、さらに120℃にて4時間攪拌を続けた。次いで80℃にて脱イオン水60部を加えた後、キョーワード700{協和化学工業(株)製}100部を加え、同温度にて1時間攪拌した。次いで同温度にてNo.2濾紙{東洋濾紙(株)製}を用いて濾過してキョーワード700を取り除き、さらに1.3〜2.7kPaの減圧下120℃にて1時間脱水(以下、精製処理と略する)して、蔗糖/PO60モル付加物(S2)を得た。
<製造例12>
製造例1と同じ反応容器に、精製グラニュー糖342部(1モル部)及びDMF800部を加えて窒素置換した後、攪拌しつつ100℃まで昇温し、次いで同温度にてBO370部(5モル部)を4時間かけて、次いでPO580部(10モル部)を4時間かけて滴下し、さらに同温度にて4時間攪拌を続けた。次いでDMFを除去し、蔗糖/BO5モル/PO10モル付加物(S3Be)を得た。
製造例1と同じ反応容器に、蔗糖/BO5モル/PO10モル付加物(S3Be)1292部(1モル部)及び水酸化カリウム4部を加えて脱水した。次いで減圧のまま100℃にて、PO870部(15モル部)を4時間かけて滴下し、さらに120℃にて4時間攪拌を続けた。次いで精製処理して、蔗糖/BO5モル/PO25モル付加物(S3)を得た。
<製造例13>
製造例1と同じ反応容器に、精製グラニュー糖342部(1モル部)及びDMF800部を加えて窒素置換した後、攪拌しつつ100℃まで昇温し、次いで同温度にてEO132部(3モル部)を2時間かけて、次いでPO986部(17モル部)を5時間かけて滴下し、さらに同温度にて4時間攪拌を続けた。次いでDMFを除去し、蔗糖/EO3モル/PO17モル付加物(S4Be)を得た。
製造例1と同じ反応容器に、蔗糖/EO3モル/PO17モル付加物(S4Be)1460部(1モル部)及び水酸化カリウム9部を加えて脱水した。次いで減圧のまま100℃にて、PO2900部(50モル部)を7時間かけて滴下し、さらに120℃にて4時間攪拌を続けた。次いで精製処理して、蔗糖/EO3モル/PO67モル付加物(S4)を得た。
<製造例14>
製造例1と同じ反応容器に、トレハロース{試薬特級、和光純薬工業(株)製}342部(1モル部)及びDMF800部を加えて窒素置換した後、攪拌しつつ100℃まで昇温し、次いで同温度にてPO870部(15モル部)を5時間かけて滴下し、さらに同温度にて4時間攪拌を続けた。次いでDMFを除去し、トレハロース/PO15モル付加物(S5Be)を得た。
製造例1と同じ反応容器に、トレハロース/PO15モル付加物(S5Be)1212部(1モル部)及び水酸化カリウム5部を加えて脱水した。次いで減圧のまま100℃にて、PO1450部(25モル部)を7時間かけて滴下し、さらに120℃にて4時間攪拌を続けた。次いで精製処理して、トレハロース/PO40モル付加物(S5)を得た。
<製造例15>
製造例1と同じ反応容器に、ラフィノース{試薬特級、和光純薬工業(株)製}504部(1モル部)及びDMF800部を加えて窒素置換した後、攪拌しつつ100℃まで昇温し、次いで同温度にてPO870部(15モル部)を5時間かけて滴下し、さらに同温度にて4時間攪拌を続けた。次いでDMFを除去し、ラフィノース/PO15モル付加物(S6Be)を得た。
製造例1と同じ反応容器に、ラフィノース/PO15モル付加物(S6Be)1374部(1モル部)及び水酸化カリウム7部を加えて脱水した。次いで減圧のまま100℃にて、PO2030部(35モル部)を8時間かけて滴下し、さらに120℃にて4時間攪拌を続けた。次いで精製処理して、ラフィノース/PO50モル付加物(S6)を得た。
<製造例16>
攪拌、加熱、冷却、窒素による加圧及び真空ポンプによる減圧の可能な耐圧反応容器に、製造例10で得た蔗糖/PO30モル付加物(S1)4164部(2モル部)を仕込んで脱水した。次いで60℃にてHDI{タケネート700、三井武田ケミカル(株)製、以下同じ。「タケネート」は三井化学株式会社の登録商標である。}168部(1モル部)を加えて窒素置換した後、攪拌しつつ100℃にて7時間攪拌し、NCO含量測定にて0.01重量%以下となったことを確認し、蔗糖/PO30モル付加物(S1)2モル/HDI1モル反応物(U1)を得た。
<製造例17>
製造例16と同じ反応容器に、製造例12で得た蔗糖/BO5モル/PO25モル付加物(S3)4324部(2モル部)を仕込んで脱水した。次いで60℃にてIPDI{デスモジュールI、住化バイエルウレタン(株)製、以下同じ。「デスモジュール」はバイエル アクチエンゲゼルシヤフトの登録商標である。}222部(1モル部)を加えて窒素置換した後、攪拌しつつ100℃にて8時間攪拌し、NCO含量測定にて0.01重量%以下となったことを確認し、蔗糖/BO5モル/PO25モル付加物(S3)2モル/IPDI1モル反応物(U2)を得た。
<製造例18>
製造例16と同じ反応容器に、製造例14で得たトレハロース/PO40モル付加物(S5)5324部(2モル部)を仕込んで脱水した。次いで60℃にてHDI168部(1モル部)を加えて窒素置換した後、攪拌しつつ100℃にて7時間攪拌し、NCO含量測定にて0.01重量%以下となったことを確認し、トレハロース/PO40モル付加物(S5)2モル/IPDI1モル反応物(U3)を得た。
<実施例1>
製造例3で得たn−オクチルアミン/EO8モル付加物(Y3)をそのまま本発明の調色性改良剤(D1)とした。
<実施例2>
製造例4で得たラウリルアミン/EO10モル付加物(Y4)をそのまま本発明の調色性改良剤(D2)とした。
<実施例3>
製造例5で得たラウリルアミン/PO6モル/EO24モル付加物(Y5)をそのまま本発明の調色性改良剤(D3)とした。
<実施例4>
製造例8で得たオレイルアミン/EO12モル付加物(Y8)をそのまま本発明の調色性改良剤(D4)とした。
<実施例5>
製造例1で得たn−ブチルアミン/EO4モル付加物(Y1)50部と、製造例15で得たラフィノース/PO50モル付加物(S6)50部とを約25℃にて均一攪拌混合して、本発明の調色性改良剤(D5)を得た。
<実施例6>
製造例2で得たn−ヘキシルアミン/EO6モル付加物(Y2)70部と、製造例14で得た蔗糖/EO3モル/PO67モル付加物(S4)30部とを約25℃で均一攪拌混合して、本発明の調色性改良剤(D6)を得た。
<実施例7>
製造例7で得たミリスチルアミン/EO20モル付加物(Y7)95部と、製造例12で得た蔗糖/BO5モル/PO25モル付加物(S3)5部とを約25℃で均一攪拌混合して、本発明の調色性改良剤(D7)を得た。
<実施例8>
製造例9で得たシクロヘキシルアミン/BO4モル・PO6モル/EO14モル付加物(Y9)60部と、製造例11で得た蔗糖/PO60モル付加物(S2)40部とを約25℃で均一攪拌混合して、本発明の調色性改良剤(D8)を得た。
<実施例9>
製造例6で得たミリスチルアミン/EO16モル付加物(Y6)60部と、製造例10で得た蔗糖/PO30モル付加物(S1)10部と、製造例16で得た蔗糖/PO30モル付加物(S1)2モル/HDI1モル反応物(U1)30部とを約25℃で均一攪拌混合して、本発明の調色性改良剤(D9)を得た。
<実施例10>
製造例3で得たn−オクチルアミン/EO8モル付加物(Y3)90部と、製造例20で得た蔗糖/PO30モル付加物(S1)2モル/HDI1モル反応物(U1)10部とを約25℃で均一攪拌して、本発明の調色性改良剤(D10)を得た。
<実施例11>
製造例8で得たオレイルアミン/EO12モル付加物(Y8)85部と、製造例17で得た蔗糖/BO5モル/PO25モル付加物(S3)2モル/IPDI1モル反応物(U2)15部とを約25で均一攪拌混合して、本発明の調色性改良剤(D11)を得た。
<実施例12>
製造例5で得たラウリルアミン/PO6モル/EO24モル付加物(Y5)75部と、製造例18で得たトレハロース/PO40モル付加物(S5)2モル/HDI1モル反応物(U3)25部とを約25℃で均一攪拌混合して、本発明の調色性改良剤(D12)を得た。
<比較例1>
イオネットT−60V{三洋化成工業(株)製、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル(ポリマー濃度100%)}を比較用の調色性改良剤(H1)とした。
実施例及び比較例で得た調色性改良剤を用いて、以下の様にして、顔料組成物(顔料ペースト)を作成した後、これらを用いて常乾型水性塗料を調製した。 また、常乾型水性塗料(白)に市販の顔料ペーストと実施例及び比較例で得た調色性改良剤を添加して塗料を調製した。これらの塗料を用いて、光沢、調色性(色むら、浮きまだら等)及び耐水性を評価し、結果を表8〜10に示した。
顔料組成物の調製
(1)評価用顔料組成物の作成−1
インペラー型羽根を備えたエクセルオートホモジナイザー(日本精器株式会社製、モデルED、以下同じ)を用い、表4の配合比にて顔料と調色性改良剤(D1〜12及びH1)等からなる顔料組成物を均一になるまで分散し、脱泡機{あわとり練太郎(株)製、モデルAR−250}にて3分間脱泡して、本発明の顔料組成物(顔料ペースト1〜12)及び比較用の顔料組成物(顔料ペーストH1)を得た。なお、つぶゲージ法(JIS K5600−2−5:1999に準拠)により、顔料組成物(顔料ペースト1〜12及びH1)のすべてに5ミクロン以上の粒の無いことを確認した。
また、調色性改良剤を使用しないこと以外、上記と同様にして、比較用の顔料組成物(顔料ペーストH2)を得た。
Figure 0005934853
*1 サンノプコ(株)顔料分散剤(特殊ポリカルボン酸のアミン塩、有効成分70%)
*2 サンノプコ(株)製湿潤剤
*3 サンノプコ(株)製消泡剤
*4 サンノプコ(株)製粘弾性調整剤
*5 大日精化工業(株)製着色顔料(アントラキノン系)
*6 石原産業(株)製二酸化チタン、「タイペーク」は同社の登録商標である。
(2)評価用顔料組成物の作成−2
インペラー型羽根を備えたエクセルオートホモジナイザーを用い、表5の配合比にて顔料と調色性改良剤(D1〜12及びH1)からなる顔料組成物を均一になるまで分散を行って、脱泡機にて3分間脱泡して、本発明の顔料組成物(顔料ペースト13〜24)及び比較用の顔料組成物(顔料ペーストH3)を得た。なお、つぶゲージ法により、すべての顔料ペーストに5ミクロン以上の粒の無いことを確認した。
また、調色性改良剤を使用しないこと以外、上記と同様にして、比較用の顔料組成物(顔料ペーストH4)を得た。
Figure 0005934853
*7 サンノプコ(株)顔料分散剤(縮合ナフタレンスルホン酸ナトリウム塩、有効成分100%)
*8 大日精化工業(株)製着色顔料(フェロシアン化第二鉄系)
(2)評価用顔料組成物の作成−3
インペラー型羽根を備えたエクセルオートホモジナイザーを用い、表6の配合比にて水性カラーベースと調色性改良剤(D1〜12及びH1)からなる混合液を均一になるまで分散を行って、脱泡機にて3分間脱泡して、本発明の顔料組成物(顔料ペースト24〜36)及び比較用の顔料組成物(顔料ペーストH5)を得た。なお、つぶゲージ法により、すべての顔料ペーストに5ミクロン以上の粒の無いことを確認した。
また、調色性改良剤を使用しないこと以外、上記と同様にして、比較用の顔料組成物(顔料ペーストH6)を得た。
Figure 0005934853
*9 大日精化工業(株)製水性カラーベース(モノアゾ系)
*10大日精化工業(株)製水性カラーベース{銅フタロシアニンブルー(β)系}
<塗料及び試験用塗装片の調製>
(1)コーティング組成物の作成−1
コーティング剤{プリーズコート(白)、エスケー化研(株)製、水性建材用塗料}100部に、顔料組成物(顔料ペースト1〜36、H1〜H6のいずれか)10部を添加し、インペラー型羽根を備えたエクセルオートホモジナイザーで混合し、コーティング組成物(1〜36、H1〜H6)を得た。
(2)コーティング組成物の作成−2
インペラー型羽根を備えたエクセルオートホモジナイザーを用い、表7の配合比にて、コーティング剤{プリーズコート(白)}及び調色性改良剤(D1〜12、H1)を均一になるまで分散を行った後、脱泡機にて3分間脱泡して、コーティング組成物(37〜49、H7)を得た。なお、つぶゲージ法により、コーティング組成物に5ミクロン以上の粒の無いことを確認した。
また、調色性改良剤を使用しないこと以外、上記と同様にして、比較用のコーティング組成物(H8)を得た。
Figure 0005934853
*11大日精化工業(株)製水性カラーベース(ナフトールAS系)
<試験用塗装片の調製>
上記で得たコーティング組成物を用いて、次の各条件で塗装片を調製して光沢、調色性及び耐水性の試験を行った。
[光沢]
コーティング組成物を85KU値(25℃)になるように、イオン交換水で希釈してから、アセトンにて脱脂したポリエステルフィルム(縦:150mm、横:150mm、厚み:0.10mm、東レルミラーL−100T60、東レ株式会社製)にスプレーガンで塗装して(ウェット膜厚:約0.2mm)、常乾にて、7日間乾燥した後、光沢計(日本電色工業株式会社製、VGS−300A)にて入射角60゜での光沢(グロス)を6個所で測定し、これらの算術平均値を算出し、これを光沢とした。
[色むら]
コーティング組成物をイオン交換水にて85KU値(25℃)になるように希釈してから、アセトンにて脱脂したステンレス板に全体にスプレーガン{ワイダーW−88カップガン(岩田塗装(株)製)}によるスプレー塗装して(ウェット膜厚:約0.2mm)、その直後にそのうち半面をハケ塗り(大塚刷毛製造株式会社製、水性ペイント用#70使用)して、常乾(温度:25℃、湿度:40%RH)にて、7日間乾燥した後、日本電色工業(株)製のSPECTRO COLOR METERMODEL PF−10を用いて、スプレー塗装した部分を標準とし、ハケ塗りした部分との色差(△E値)を測定し、その絶対値を調色性(色むら)とした。この値は小さいほど、調色性が良好であることを意味する。
[浮きまだら]
上記[色むら]評価を実施したスプレー塗装部分を以下の基準で目視判定した。
判定
○:浮きまだらが認視できない
△:若干の浮きまだらが認視できる
×:多くの浮きまだらが認視できる
[耐水性]
[光沢]評価で作成した塗装片を、イオン交換水(25〜30℃)に3日間浸漬した後、水から引き上げて中央部分の10cm×10cm面積内のブリスター(水膨れ)痕(直径0.2mm以上)を数えて、耐水性とした。
Figure 0005934853
Figure 0005934853
Figure 0005934853
表8〜10から、本発明の調色性改良剤(D1〜12)を使用した場合、比較の調色性改良剤(H1)を使用した場合や調色性改良剤を使用しない場合に比べて、調色性に優れ、すなわち、調色性が大きく改善され、且つ耐水性にも優れていた。
本発明の調色性改良剤は、各種顔料の調色性改良に応用できる。また、水性コーティング剤及び非水性コーティング剤等に適用することができるが、これらのうち特に水性コーティング剤に好適であり、水性エマルション塗料に適している。水性エマルション塗料としては、アクリル系、酢酸ビニル系、スチレン系、ハロゲン化オレフィン系、ウレタン系、アクリル−シリコン系又はフッ素系等の塗料が挙げられる。そして、本発明の調色性改良剤は、水性の常乾塗料、水性の熱硬化型コーティング剤に極めて有用である。

Claims (7)

  1. 顔料を含むコーティング組成物(電着塗料組成物を除く。)の調色性を改良するための添加剤であって、
    一般式(1)で表されるポリオキシアルキレン化合物(Y)を含有してなり、
    顔料がチタン白及び合成有機顔料であることを特徴とする調色性改良剤。

    R−N{−(AO−) H} (1)

    ただし、Rはアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基及びアリール基のいずれかを、AOは炭素数2〜4のオキシアルキレン基、Nは窒素原子、Hは水素原子、nは2〜15の整数を表す。
  2. さらに、一般式(2)で表されるポリオキシアルキレン化合物(S)及び/又は一般式(3)で表されるポリオキシアルキレン化合物(U)を含有する請求項1に記載の調色性改良剤。

    Q{(-AO)-H} (2)

    L-〔(OA-)Q{(-AO)-H}t-1 (3)

    ただし、Qは非還元性の二又は三糖類のt個の1級水酸基から水素原子を除いた残基、OA又はAOは炭素数2〜4のオキシアルキレン基、mは5〜30の整数、tは2〜4の整数、Hは水素原子、Lは炭素数6〜20のジイソシアネートの反応残基を表し、OA及びAOの総数は残基(Q)1個当たり20〜80個であり、(OA-)m、(-AO)m、Qが一分子中に複数個含まれる場合、複数個のそれぞれは同じでも異なっていてもよい。
  3. 非還元性の二又は三糖類の反応残基(Q)が蔗糖の反応残基である請求項2に記載の調色性改良剤。
  4. ポリオキシアルキレン化合物(Y)と、ポリオキシアルキレン化合物(S)及び/又はポリオキシアルキレン化合物(U)との含有重量比{(Y):(S、U)}が50〜95:50〜5である請求項2又は3に記載の調色性改良剤。
  5. 顔料及び請求項1〜のいずれか記載の調色性改良剤からなり、この調色性改良剤を顔料の重量に基づいて0.1〜50重量%含有してなり、
    顔料がチタン白及び合成有機顔料であることを特徴とする顔料組成物。
  6. コーティング剤及び請求項に記載された顔料組成物とからなり、この顔料組成物をコーティング剤の重量に基づいて0.1〜20重量%含有してなることを特徴とするコーティング組成物。
  7. コーティング剤が水性コーティング剤である請求項に記載のコーティング組成物。
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