JP3347840B2 - Aqueous pigment dispersion - Google Patents
Aqueous pigment dispersionInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、各種水系樹脂溶液もし
くは分散液と混合して塗料やインクの着色剤として使用
される水性顔料分散体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aqueous pigment dispersion which is used as a colorant for paints and inks by being mixed with various aqueous resin solutions or dispersions.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、着色剤用の水性顔料分散体として
は、顔料を水溶性アクリル樹脂や界面活性剤などに分散
させたものが一般に用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, as an aqueous pigment dispersion for a colorant, a dispersion of a pigment in a water-soluble acrylic resin or a surfactant has been generally used.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の水性顔料分散体を使用した塗料は、保存中に顔料が沈
降してきたり、塗膜の耐水性が悪いため塗膜のふくれや
艶引けが発生しやすい問題があった。However, in paints using these aqueous pigment dispersions, the pigments settle during storage, and the coatings have poor water resistance, causing blistering and glossiness of the coatings. There was an easy problem.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
を解決すべく鋭意検討した結果本発明に到達した。即ち
本発明は、顔料(A)が、下記水溶性ウレタン樹脂
(B)に混合、分散されてなり、(B)の量が(A)の
重量に対し0.1〜10倍である水性顔料分散体からな
る、水性塗料もしくは水性印刷インキ用の着色剤;およ
び該着色剤を含有する水性塗料もしくは水性印刷インキ
である。 水溶性ウレタン樹脂(B): 親水基含量が0.1〜20重量%である親水基を有する
NCO末端ウレタンプレポリマー(b)を水および/ま
たはポリアミンで鎖伸長してなる水溶性ウレタン樹脂で
あって、かつモノアルコールおよび/またはモノアミン
で(b)のNCO基の一部をキャップして製造され、平
均官能基数(アルカノールアミンを使用する場合は−N
H2または=NHのみ活性水素含有基として計算する)
が2未満である水溶性ウレタン樹脂。Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have reached the present invention. That is, the present invention provides an aqueous pigment wherein the pigment (A) is mixed and dispersed in the following water-soluble urethane resin (B), and the amount of (B) is 0.1 to 10 times the weight of (A). A colorant for a water-based paint or a water-based printing ink comprising a dispersion; and a water-based paint or a water-based printing ink containing the colorant. Water-soluble urethane resin (B): a water-soluble urethane resin obtained by extending a NCO-terminated urethane prepolymer (b) having a hydrophilic group having a hydrophilic group content of 0.1 to 20% by weight with water and / or a polyamine. And is prepared by capping a part of the NCO group of (b) with a monoalcohol and / or a monoamine, and has an average number of functional groups (-N
(Only H 2 or NHNH is calculated as an active hydrogen-containing group.)
Is less than 2.
【0005】本発明において、顔料(A)としては、無
機顔料および有機顔料が挙げられる。 無機顔料として
は、白色顔料(チタン白、亜鉛華、リトポン、鉛白な
ど)、透明性白色顔料(炭酸カルシウム、硫酸バリウ
ム、珪酸カルシウムなど)、黒色顔料(カーボン黒、動
物性黒、黒鉛など)、灰色顔料(亜鉛末、スレート粉な
ど)、赤色顔料(ベンガラ、鉛丹など)、茶色顔料(ア
ンバー、酸化鉄粉、バンダイク茶など)、黄色顔料(黄
鉛、ジンククロメート、黄酸化鉄など)、緑色顔料(ク
ロム緑、酸化クロム、ビリジアンなど)、青色顔料(群
青、紺青など)、紫色顔料(マルス紫、淡口コバルト紫
など)、金属粉顔料(アルミニウム粉、銅粉、ブロンズ
粉など)などが挙げられる。有機顔料としては、天然有
機顔料および合成有機顔料が挙げられる。天然有機顔料
としては、コチニール・レーキ、マダー・レーキなどが
挙げられる。合成有機顔料としては、ニトロソ顔料(ナ
フトール・グリンY、ナフトール・グリンBなど)、ニ
トロ顔料(ナフトール・イエローS、ピグメント・クロ
リン、リトール・ファスト・イエローGGなど)、顔料
色素型アゾ顔料(トルイジン・レッド、ハンサ・イエロ
ー、ナフトールAS−Gなど)、水溶性染料から作るア
ゾレーキ(ペルシャ・オレンジ、ポンソー2R、ボルド
ーBなど)、難溶性染料から作るアゾレーキ(リソール
・レッド、ボーン・マルーン、レッド・レーキCな
ど)、塩基性染料から作るレーキ(ファナル・カラーな
ど)、塩基型の酸性染料から作るレーキ(アシッド・グ
リーン・レーキ、ピーコック・ブルー・レーキなど)、
キサンタン・レーキ(エオシンなど)、アントラキノン
レーキ(アリザリン・レーキ、プルプリン・レーキな
ど)、バット染料からの顔料(インジゴ、アルゴン・イ
エローなど)、フタロシニアン顔料(フタロシニアン・
ブルー、フタロシニアン・グリーンなど)などが挙げ
られる。これらの顔料は、単独または2種以上を併用し
て使用される。[0005] In the present invention, examples of the pigment (A) include inorganic pigments and organic pigments. As inorganic pigments, white pigments (titanium white, zinc white, lithopone, lead white, etc.), transparent white pigments (calcium carbonate, barium sulfate, calcium silicate, etc.), black pigments (carbon black, animal black, graphite, etc.) , Gray pigments (zinc powder, slate powder, etc.), red pigments (redwood, lead red, etc.), brown pigments (amber, iron oxide powder, bandike tea, etc.), yellow pigments (graphite, zinc chromate, yellow iron oxide, etc.) , Green pigments (chromium green, chromium oxide, viridian, etc.), blue pigments (ultramarine, navy blue, etc.), purple pigments (mars purple, light-mouth cobalt purple, etc.), metal powder pigments (aluminum powder, copper powder, bronze powder, etc.) Is mentioned. Organic pigments include natural organic pigments and synthetic organic pigments. Natural organic pigments include cochineal lake, madder lake and the like. Examples of the synthetic organic pigments include nitroso pigments (such as naphthol / gulin Y and naphthol / grin B), nitro pigments (such as naphthol / yellow S, pigment chlorin, and ritol / fast yellow GG), and pigment-dye type azo pigments (toluidine / glyph). Red, Hansa Yellow, Naphthol AS-G, etc., Azo lake made from water-soluble dyes (Persia Orange, Ponceau 2R, Bordeaux B, etc.), Azo lake made from poorly soluble dyes (Resole Red, Bone Maroon, Red Lake) C), lakes made from basic dyes (e.g., fanal color), lakes made from basic acid dyes (e.g., acid green lake, peacock blue lake),
Xanthan lake (such as eosin), anthraquinone lake (such as alizarin lake, purpurin lake), pigments from vat dyes (such as indigo, argon yellow), phthalocyanine pigments (such as phthalocyanine)
Blue, phthalocyanine green, etc.). These pigments are used alone or in combination of two or more.
【0006】本発明における平均官能基数(アルカノー
ルアミンを使用する場合は−NH2または=NHのみ活
性水素含有基として計算する)が2未満の水溶性ウレタ
ン樹脂(B)は、活性水素含有化合物と分子内に活性水
素基と親水基を有する化合物と有機ポリイソシアネート
とからなる、親水基を有するNCO末端プレポリマー
(b)のNCO基の一部をモノアルコールまたはモノア
ミンでキャップして水またはポリアミンで鎖伸長し、水
中に溶解することにより得られるものである。該活性水
素含有化合物としては、例えば、高分子ポリオール、低
分子ポリオールおよびポリアミンが挙げられる(たとえ
ば特開平3−9951号公報明細書に記載のもの)。In the present invention, the water-soluble urethane resin (B) having an average number of functional groups (in the case of using alkanolamine, only -NH 2 or NHNH is calculated as an active hydrogen-containing group) of less than 2 is used as an active hydrogen-containing compound. Part of the NCO group of the NCO-terminated prepolymer (b) having a hydrophilic group, comprising a compound having an active hydrogen group and a hydrophilic group in the molecule and an organic polyisocyanate, is capped with a monoalcohol or a monoamine and is treated with water or a polyamine. It is obtained by elongating the chain and dissolving it in water. Examples of the active hydrogen-containing compound include a high molecular polyol, a low molecular polyol and a polyamine (for example, those described in JP-A-3-9951).
【0007】高分子ポリオールとして好ましいものはポ
リエーテルポリオールおよびポリエステルポリオールで
あり、特に好ましいものは炭素数2〜6の分岐または直
鎖のアルカンジオールのアジペートおよび/またはフタ
レートジオールである。高分子ポリオールのOH当量は
通常200〜3000、好ましくは250〜2000で
ある。Preferred as high molecular polyols are polyether polyols and polyester polyols, and particularly preferred are adipates and / or phthalate diols of branched or straight-chain alkanediols having 2 to 6 carbon atoms. The OH equivalent of the polymer polyol is usually from 200 to 3,000, preferably from 250 to 2,000.
【0008】低分子ポリオールとして好ましいものは、
1,4−ブタンジオール、3−メチルペンタンジオー
ル、2−エチル−1,3−ヘキサンジオールおよびトリ
メチロールプロパンである。Preferred low molecular polyols include:
1,4-butanediol, 3-methylpentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol and trimethylolpropane.
【0009】ポリアミンとして好ましいものはヘキサメ
チレンジアミン、イソホロンジアミン、N−ヒドロキシ
ルエチルエチレンジアミンおよび4・4’−ジアミノジ
シクロヘキシルメタンである。Preferred polyamines are hexamethylenediamine, isophoronediamine, N-hydroxylethylethylenediamine and 4.4'-diaminodicyclohexylmethane.
【0010】これら活性水素含有化合物は、通常、高分
子ポリオール単独または高分子ポリオールと低分子ポリ
オールおよび/またはポリアミンとを併用して使用され
る。These active hydrogen-containing compounds are usually used alone or in combination with a high molecular polyol and a low molecular polyol and / or a polyamine.
【0011】分子内に活性水素と親水基を有する化合物
としては、活性水素とアニオン基{アニオン基またはア
ニオン形成性基(塩基と反応してアニオン基を形成する
ものであり、この場合にはウレタン化反応前、途中また
は後に塩基で中和することによってアニオン基に変え
る)}を含有する化合物として公知のもの(たとえば特
公昭42−24192号公報明細書および特公昭55−
41607号公報明細書に記載のもの)、分子内に活性
水素とカチオン基を有する化合物として公知のもの(た
とえば特公昭43−9076号公報明細書に記載のも
の)および分子内に活性水素とノニオン性の親水基を有
する化合物として公知のもの(たとえば特公昭48−4
1718号公報に記載のもの)が挙げられ、これらのう
ち好ましいものは分子内に活性水素とアニオン基(カル
ボキシル基、スルホン酸基など)を有する化合物であ
る。この中で特に好ましいものは、分子内に活性水素と
カルボキシル基を有する化合物であり、具体例としては
α,α−ジメチロールプロピオン酸、α,α−ジメチロ
ール酪酸などが挙げられる。。The compound having an active hydrogen and a hydrophilic group in the molecule includes an anion group or an anion group or an anion-forming group (a compound which reacts with a base to form an anion group, Compounds which are neutralized with a base before, during or after the chemical reaction to convert to an anionic group) (for example, those disclosed in JP-B-42-24192 and JP-B-55-192).
No. 41607), those known as compounds having an active hydrogen and a cationic group in the molecule (for example, those described in JP-B-43-9076) and active hydrogen and nonionic in the molecule. Compounds known as compounds having a hydrophilic hydrophilic group (for example, Japanese Patent Publication No. Sho 48-4)
No. 1718), and preferred among these are compounds having active hydrogen and an anionic group (such as a carboxyl group or a sulfonic acid group) in the molecule. Particularly preferred among these are compounds having an active hydrogen and a carboxyl group in the molecule, and specific examples thereof include α, α-dimethylolpropionic acid and α, α-dimethylolbutyric acid. .
【0012】(b)における親水基の含量は、該(b)
に対し通常0.1〜20重量%、好ましくは、0.5〜
10重量%である。親水基の含量が0.1重量%未満で
は水溶性の(B)が得られず、また20重量%を超える
と塗料またはインキとしたときの塗膜の耐水性が低下す
る。The content of the hydrophilic group in (b) is
0.1 to 20% by weight, preferably 0.5 to
10% by weight. If the content of the hydrophilic group is less than 0.1% by weight, the water-soluble (B) cannot be obtained, and if it exceeds 20% by weight, the water resistance of the coating film as a paint or ink decreases.
【0013】有機ポリイソシアネートとしては特開平3
−9951号公報明細書に記載のものが挙げられる。こ
れらのうち好ましいものは2,4および/または2,6
−トリレンジイソシアネート(TDI)、4,4’−ジ
フェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ヘキサメ
チレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソ
イアネート(IPDI)、4,4’−ジシクロヘキシル
メタンジイソシアネート(水添MDI)およびα,α,
α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネ−ト
(TMXDI)である。The organic polyisocyanate is disclosed in
-9951 publication. Of these, preferred are 2,4 and / or 2,6
-Tolylene diisocyanate (TDI), 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI), 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI) and α , Α,
α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI).
【0014】(b)を製造するにあたり、活性水素化合
物(分子内に活性水素と親水基を有する化合物を含む)
とポリイソシアネートの割合は種々変えることが出来る
が、活性水素含有基{OH、NH2、NH〔(b)を水
および/またはポリアミンで鎖伸長するときにアルカノ
ールアミンを使用する場合は、−NH2または=NHの
み活性水素含有基として計算する〕}とイソシアネート
基との当量比は通常1:(1.05〜2)、好ましくは
1:(1.05〜1.5)である。In producing (b), an active hydrogen compound (including a compound having active hydrogen and a hydrophilic group in the molecule)
The ratio of the active hydrogen-containing group {OH, NH 2 , NH [(b) with water and / or a polyamine when using an alkanolamine is -NH the equivalent ratio of 2 or = NH only be calculated as the active hydrogen-containing group]} with an isocyanate group is generally 1: (1.05 to 2), preferably 1: (1.05 to 1.5).
【0015】(b)を製造するにあたっての活性水素含
有化合物(分子内に活性水素と親水基を有する化合物を
含む)とポリイソシアネートとの反応方法は、各成分を
一度に反応させるワンショット法または段階的に反応さ
せる多段法{活性水素含有化合物の一部(たとえば高分
子ポリオール)とポリイソシアネートを反応させてNC
O末端プレポリマーを形成したのち活性水素含有化合物
の残部を反応させて製造する方法}のいずれの方法でも
よい。(b)の合成反応は通常40〜140℃、好まし
くは60〜120℃で行われる。また上記プレポリマー
化反応は、イソシアネートに不活性な有機溶剤(たとえ
ばアセトン、トルエン、ジメチルホルムアミドなど)の
中で行ってもよく、反応の途中または反応後に該溶剤を
加えてもよい。In the production of (b), a method of reacting an active hydrogen-containing compound (including a compound having an active hydrogen and a hydrophilic group in a molecule) with a polyisocyanate may be a one-shot method in which each component is reacted at a time or a one-shot method. A multi-stage method in which a stepwise reaction is carried out. A part of an active hydrogen-containing compound (for example, a polymer polyol) is reacted with a polyisocyanate to form an NC.
After the O-terminal prepolymer is formed, the remaining active hydrogen-containing compound is allowed to react to produce any of the methods (2). The synthesis reaction of (b) is usually performed at 40 to 140 ° C, preferably 60 to 120 ° C. The prepolymerization reaction may be performed in an organic solvent inert to isocyanate (for example, acetone, toluene, dimethylformamide, etc.), or the solvent may be added during or after the reaction.
【0016】本発明における水溶性ウレタン樹脂(B)
は、上記の方法で得られた親水基を有するNCO末端ウ
レタンプレポリマー(b)を公知の方法(アニオン形成
性基の場合は塩基で中和してアニオン基を形成する方
法、カチオン形成性基の場合は4級化剤でカチオン基を
形成する方法や酸で中和してカチオン基を形成する方
法)で処理した後、水および/またはポリアミンで鎖伸
長しながら水中に溶解することにより得られるものであ
る。The water-soluble urethane resin (B) in the present invention
Are known methods (an anion-forming group, a method of forming an anion group by neutralizing with a base, a cation-forming group, the NCO-terminated urethane prepolymer (b) having a hydrophilic group obtained by the above method, In the case of, a method of forming a cationic group with a quaternizing agent or a method of neutralizing with an acid to form a cationic group), and then dissolving in water while elongating the chain with water and / or a polyamine. It is something that can be done.
【0017】(B)の平均官能基数(アルカノールアミ
ンを使用する場合は−NH2または=NHのみ活性水素
含有基として計算する)を2未満とする方法としては、
例えば前記(b)の合成段階で、分子内に活性水素含有
基(アルカノールアミンを使用する場合は−NH2また
は=NHのみ活性水素含有基として計算する)を1個有
する化合物{モノアルコール(たとえばメタノール、ブ
タノール)またはモノアミン(たとえばブチルアミン、
ジブチルアミン)}を併用してNCO基の一部をキャッ
プしたNCO末端プレポリマーを水またはポリアミンで
鎖伸長する方法や、(b)を水および/またはポリアミ
ンで鎖伸長するときにモノアミン(たとえばブチルアミ
ン、エタノールアミン、ジエタノールアミン)を併用す
る方法が挙げられる。(B)の平均官能基数が2以上に
なると、得られる(B)がゲル状になったり、顔料の分
散性が悪くなるので好ましくない。上記でいう平均官能
基数とは、(B)における一分子当りの鎖伸長反応に寄
与したNCO基の平均個数である。As a method for making the average number of functional groups (B) (when using alkanolamine, only -NH 2 or = NH is calculated as an active hydrogen-containing group) is less than 2,
For example, in the synthesis step (b) above, a compound having one active hydrogen-containing group (in the case of using an alkanolamine, only -NH 2 or = NH is calculated as an active hydrogen-containing group) in the molecule {monoalcohol (for example, Methanol, butanol) or monoamines (eg, butylamine,
Dibutylamine) in combination with water or a polyamine to extend the chain of an NCO-terminated prepolymer in which some of the NCO groups are capped, or monoamine (for example, butylamine) when the chain is extended with water and / or a polyamine. , Ethanolamine and diethanolamine). When the average number of functional groups of (B) is 2 or more, the obtained (B) becomes gel-like or the dispersibility of the pigment deteriorates, which is not preferable. The average number of functional groups referred to above is the average number of NCO groups that contributed to the chain elongation reaction per molecule in (B).
【0018】本発明における(A)と(B)の比率は、
(A)の重量に対して(B)が、0.1〜10倍であ
る。(B)の比率が0.1倍未満では、(A)が十分に
分散されないため安定な水性顔料分散体が得られない。
一方、(B)の比率が10倍を超えると水性顔料分散体
の安定性は問題とならないが、分散体中の(A)の濃度
が低くなるので水性塗料や、水性印刷インキの着色機能
が低下する。通常10倍以下で安定かつ着色機能に優れ
た水性顔料分散体が得られる。In the present invention, the ratio of (A) and (B) is
(B) is 0.1 to 10 times the weight of (A). When the ratio of (B) is less than 0.1 times, (A) is not sufficiently dispersed, so that a stable aqueous pigment dispersion cannot be obtained.
On the other hand, when the ratio of (B) exceeds 10 times, the stability of the aqueous pigment dispersion does not matter, but since the concentration of (A) in the dispersion is low, the coloring function of the aqueous paint or the aqueous printing ink becomes poor. descend. Usually, an aqueous pigment dispersion which is stable at 10 times or less and excellent in coloring function can be obtained.
【0019】(A)と(B)とを混合して水性顔料分散
体を得る方法としては、アトライザー、サンドミル、三
本ロール、ボールミルなどに、(A)と(B)を一括で
混練する方法、予め(A)を仕込んでおき(B)を少し
づつ配合し混練する方法、あるいは予め(B)を仕込ん
でおき(A)を少しづつ配合し混練する方法が挙げられ
る。As a method of obtaining an aqueous pigment dispersion by mixing (A) and (B), a method of collectively kneading (A) and (B) in an attritor, a sand mill, a three-roll mill, a ball mill, or the like. A method in which (A) is charged in advance and (B) is gradually mixed and kneaded, or a method in which (B) is charged in advance and (A) is gradually mixed and kneaded is exemplified.
【0020】本発明の水性顔料分散体には、必要に応じ
て水性樹脂、染料、有機改質剤、安定剤、分散剤、界面
活性剤、消泡剤、防腐剤、凍結防止剤および増粘剤など
の添加剤をを加えることができる。これらの具体例とし
ては下記のものが挙げられる。 水性樹脂:アクリル系、酢酸ビニル系、塩化ビニル系ま
たはウレタン系エマルション、SBR系またはNBR系
ラテックス。 染料:直接染料、反応性染料または金属錯体染料。 有機改質剤:フッ素樹脂粉末、シリコーン樹脂粉末また
はウレタン樹脂粉末など。 安定剤:ヒンダードフェノール系、ヒドラジン系、燐
系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、アキザ
リックアシッドアニリド系またはヒンダードアミン系安
定剤。 分散剤:ポリアクリル酸系分散剤。 界面活性剤:ノニルフェノールのエチレンオキサイド付
加物などのノニオン界面活性剤。 消泡剤:シリコーン系またはフッ素系消泡剤など。 防腐剤:有機窒素硫黄化合物系または有機硫黄ハロゲン
化合物系防腐剤など。 凍結防止剤:エチレングリコール、プロピレングリコー
ルなど。 増粘剤:セルロース誘導体、でんぷん誘導体またはポリ
ビニールアルコールなど。The aqueous pigment dispersion of the present invention may contain, if necessary, an aqueous resin, a dye, an organic modifier, a stabilizer, a dispersant, a surfactant, an antifoaming agent, a preservative, an antifreezing agent and a thickener. Additives such as agents can be added. Specific examples of these are as follows. Aqueous resin: acrylic, vinyl acetate, vinyl chloride or urethane emulsion, SBR or NBR latex. Dye: direct dye, reactive dye or metal complex dye. Organic modifier: fluororesin powder, silicone resin powder or urethane resin powder. Stabilizer: Hindered phenol, hydrazine, phosphorus, benzophenone, benzotriazole, oxalic acid anilide or hindered amine stabilizer. Dispersant: polyacrylic acid-based dispersant. Surfactant: a nonionic surfactant such as an ethylene oxide adduct of nonylphenol. Antifoaming agent: silicone-based or fluorine-based antifoaming agent. Preservatives: organic nitrogen sulfur compound-based or organic sulfur halogen compound-based preservatives. Antifreeze: ethylene glycol, propylene glycol, and the like. Thickener: cellulose derivative, starch derivative or polyvinyl alcohol.
【0021】また、本発明の水性顔料分散体には、塗膜
性能をさらに向上する目的で架橋剤を加えることができ
る。架橋剤としてはアミノ樹脂[たとえばメチロール化
および/またはアルコキシメチル化された尿素またはメ
ラミン樹脂];ポリエポキシ化合物[たとえばビスフェ
ノールA型グリシジルエーテル、水添ビスフェノールA
型グリシジルエーテル、エチレングリコーまたはポリエ
チレングリコールグリシジルエーテル、グリセリン、ト
リメチロールプロパン、ソルビトールなどの多価アルコ
ールのグリシジルエーテル、グリセリン、トリメチロー
ルプロパン、ソルビトールなどにアルキレンオキシド
(炭素数2〜3)を付加させたもののグリシジルエーテ
ル];ポリエチレン尿素化合物(ジフェニルメタン−ビ
ス−4.4’−N.N’−エチレン尿素など);ポリイ
ソシアネート系化合物(たとえばIPDIおよびHDI
の3量化物などをフェノール、メチルエチルケトオキシ
ムまたはε−カプロラクタムなどでブロックしたポリイ
ソシアネート)などが挙げられる。Further, a crosslinking agent can be added to the aqueous pigment dispersion of the present invention for the purpose of further improving the coating film performance. Examples of the crosslinking agent include amino resins [eg, methylolated and / or alkoxymethylated urea or melamine resins]; polyepoxy compounds [eg, bisphenol A glycidyl ether, hydrogenated bisphenol A]
Alkylene oxide (2 to 3 carbon atoms) was added to glycidyl ether of polyhydric alcohol such as glycidyl ether, ethylene glycol or polyethylene glycol glycidyl ether, glycerin, trimethylolpropane, sorbitol, glycerin, trimethylolpropane, sorbitol, etc. Glycidyl ether]; polyethylene urea compounds (such as diphenylmethane-bis-4.4′-NN′-ethylene urea); polyisocyanate compounds (eg, IPDI and HDI
A polyisocyanate obtained by blocking a trimer of the above with phenol, methyl ethyl ketoxime or ε-caprolactam).
【0022】本発明の水性顔料分散体は、顔料分散安定
性および塗膜の耐水性に優れるので水性塗料あるいは水
性印刷インキの着色剤として好適に使用される。The aqueous pigment dispersion of the present invention is excellent in pigment dispersion stability and water resistance of a coating film, so that it is suitably used as a coloring agent for aqueous paints or aqueous printing inks.
【0023】[0023]
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。以下にお
いて、部は重量部、%は重量%を示す。EXAMPLES The present invention will be further described with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following, “part” indicates “part by weight” and “%” indicates “% by weight”.
【0024】製造例1 温度計および攪拌機を付けた加圧重合器に、ポリエチレ
ンアジペートジオール(数平均分子量2000)16
2.0部、ジメチロールプロピオン酸47.6部、n−
ブタノール13.8部、IPDI176.0部、アセト
ン400.0部を仕込み、反応系を窒素ガスで置換した
のち、攪拌下80℃で7時間反応してNCO%含有量
2.68%のNCO末端ウレタンプレポリマーのアセト
ン溶液を得た。得られたアセトン溶液を30℃に冷却し
てトリエチルアミン35.9部を加えた。つぎに水74
2.9部を該アセトン溶液に加え、減圧下50〜60℃
でアセトンを除去し、固形分35.0%、粘度60cp
/25℃の水溶性ウレタン樹脂1142.9部(C)を
得た。Production Example 1 A polyethylene adipate diol (number average molecular weight 2000) 16 was placed in a pressure polymerization reactor equipped with a thermometer and a stirrer.
2.0 parts, dimethylolpropionic acid 47.6 parts, n-
After charging 13.8 parts of butanol, 176.0 parts of IPDI, and 400.0 parts of acetone, replacing the reaction system with nitrogen gas, the mixture was reacted at 80 ° C. for 7 hours with stirring to obtain an NCO terminal having an NCO% content of 2.68%. An acetone solution of the urethane prepolymer was obtained. The obtained acetone solution was cooled to 30 ° C., and 35.9 parts of triethylamine was added. Then water 74
Add 2.9 parts to the acetone solution, and add
To remove acetone, solid content 35.0%, viscosity 60cp
Thus, 1142.9 parts (C) of a / 25 ° C. water-soluble urethane resin were obtained.
【0025】製造例2 温度計および攪拌機を付けた加圧重合器に、ポリエチレ
ンアジペートジオール(数平均分子量2000)17
3.9部、トリメチロールプロパン6.6部、ジメチロ
ールプロピオン酸47.6部、IPDI171.9部、
アセトン400.0部を仕込み、反応系を窒素ガスで置
換したのち、攪拌下80℃で7時間反応してNCO%含
有量2.65%のNCO末端ウレタンプレポリマーのア
セトン溶液を得た。得られたアセトン溶液を30℃に冷
却してトリエチルアミン35.9部を加えた。つぎにジ
エタノールアミン20.0部を水780.09部に溶解
したものを該アセトン溶液に加え、減圧下50〜60℃
でアセトンを除去し、固形分35.0%、粘度230c
p/25℃の水溶性ウレタン樹脂1200.0部(D)
を得た。Production Example 2 A polyethylene adipate diol (number average molecular weight 2000) 17 was placed in a pressure polymerization vessel equipped with a thermometer and a stirrer.
3.9 parts, trimethylolpropane 6.6 parts, dimethylolpropionic acid 47.6 parts, IPDI 171.9 parts,
After charging 400.0 parts of acetone and replacing the reaction system with nitrogen gas, the mixture was reacted at 80 ° C. for 7 hours with stirring to obtain an acetone solution of an NCO-terminated urethane prepolymer having an NCO% content of 2.65%. The obtained acetone solution was cooled to 30 ° C., and 35.9 parts of triethylamine was added. Next, a solution prepared by dissolving 20.0 parts of diethanolamine in 780.09 parts of water was added to the acetone solution.
To remove acetone, solid content 35.0%, viscosity 230c
1200.0 parts of a water-soluble urethane resin having a p / 25 ° C (D)
I got
【0026】製造例3 温度計および攪拌機を付けた密閉反応槽に、ポリカプロ
ラクトンジオール(数平均分子量2000)246.7
部、1,4ブタンジオールを7.4部、トリメチロール
プロパン5.1部、ジメチロールプロピオン酸17.9
部、IPDI123.0部、アセトン400部を仕込
み、反応系を窒素ガスで置換したのち、攪拌下80℃で
7時間反応してNCO%含有量1.67%のNCO末端
ウレタンプレポリマーを得た。得られたアセトン溶液を
30℃に冷却してトリエチルアミン13.5部を加え
た。つぎに水600.0部を該アセトン溶液に加え、減
圧下50〜60℃でアセトンを除去し、固形分40.0
%粘度350cp/25℃のウレタン樹脂水性分散体1
000.0部(E)を得た。Production Example 3 Polycaprolactone diol (number average molecular weight 2000) 246.7 was placed in a closed reaction vessel equipped with a thermometer and a stirrer.
Parts, 7.4 parts of 1,4 butanediol, 5.1 parts of trimethylolpropane, 17.9 of dimethylolpropionic acid
Parts, 123.0 parts of IPDI, and 400 parts of acetone, the reaction system was replaced with nitrogen gas, and the mixture was reacted at 80 ° C. for 7 hours with stirring to obtain an NCO-terminated urethane prepolymer having an NCO% content of 1.67%. . The obtained acetone solution was cooled to 30 ° C., and 13.5 parts of triethylamine was added. Next, 600.0 parts of water was added to the acetone solution, and acetone was removed at 50 to 60 ° C. under reduced pressure to obtain a solid content of 40.0 parts.
% Aqueous urethane resin dispersion 1 having a viscosity of 350 cp / 25 ° C.
000.0 parts (E) were obtained.
【0027】実施例1 酸化チタン100部、製造例1で得た(C)30部、水
70部を配合し、ボールミルで混練して顔料分散体を得
た。該分散体100部にブチルセロソルブ、サイメル3
03(三井サイアナミッド社製、メトキシ化メチロール
メラミン)および製造例3で得た(E)を表−1に示す
割合で配合したのち、ペイントコンディショナーで均一
に混合し、水性塗料を得た。この塗料の貯蔵安定性およ
び塗膜の耐水性の試験を行なった。その結果を表−1に
示す。Example 1 100 parts of titanium oxide, 30 parts of (C) obtained in Production Example 1, and 70 parts of water were blended and kneaded with a ball mill to obtain a pigment dispersion. In 100 parts of the dispersion, butyl cellosolve and Cymel 3 were added.
No. 03 (manufactured by Mitsui Cyanamid Co., Ltd., methoxylated methylol melamine) and (E) obtained in Production Example 3 were blended in the proportions shown in Table 1, and then uniformly mixed with a paint conditioner to obtain an aqueous paint. The storage stability of the paint and the water resistance of the coating film were tested. Table 1 shows the results.
【0028】実施例2 酸化チタン100部、製造例2で得た(D)30部、水
70部を配合し、ボールミルで混練した。以下、実施例
1と同様にして水性塗料を作成し、実施例1と同様の試
験を行った。その結果を表1に示す。Example 2 100 parts of titanium oxide, 30 parts of (D) obtained in Production Example 2, and 70 parts of water were blended and kneaded with a ball mill. Hereinafter, a water-based paint was prepared in the same manner as in Example 1, and the same test as in Example 1 was performed. Table 1 shows the results.
【0029】比較例1 酸化チタン100部、キャリボンL−400(三洋化成
工業株式会社製、ポリカルボン酸型顔料分散剤)1.2
部、水98.8部を配合し、ボールミルで混練して顔料
分散体をを得た。以下、実施例1と同様にして水性塗料
を作成し、実施例1と同様の試験を行った。その結果を
表1に示す。Comparative Example 1 Titanium oxide 100 parts, Carribbon L-400 (a polycarboxylic acid type pigment dispersant manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) 1.2
And 98.8 parts of water, and kneaded with a ball mill to obtain a pigment dispersion. Hereinafter, a water-based paint was prepared in the same manner as in Example 1, and the same test as in Example 1 was performed. Table 1 shows the results.
【0030】[0030]
【表1】 [Table 1]
【0031】試験方法 塗料の安定性:塗料を25℃で14日間保存し、顔料の
沈降の有無を目視観察した。 塗膜の耐水性:塗料をスプレーガンを用いて乾燥膜厚が
20μになるようブリキ板に塗布し、180℃で10分
間焼き付けたのち、40℃の温水に30日間浸漬後の塗
膜表面のフクレ、つやの状態を目視観察した。Test Method Stability of paint: The paint was stored at 25 ° C. for 14 days, and the presence or absence of sedimentation of the pigment was visually observed. Water resistance of the coating film: The coating material was applied to a tin plate using a spray gun to a dry film thickness of 20 μm, baked at 180 ° C. for 10 minutes, and then immersed in 40 ° C. warm water for 30 days. The blisters and gloss were visually observed.
【0032】[0032]
【発明の効果】本発明の水性顔料分散体は、水性塗料や
水性印刷インキの着色剤としての良好な着色性能を発揮
するだけでなく、塗料やインキの保存中における顔料の
沈降安定性が優れており、また塗膜の耐水性を著しく向
上させるので、工業的に極めて有用である。The aqueous pigment dispersion of the present invention not only exhibits good coloring performance as a coloring agent for aqueous paints and aqueous printing inks, but also has excellent pigment settling stability during storage of paints and inks. And significantly improves the water resistance of the coating film, which is extremely useful industrially.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI // C08G 18/00 C08G 18/00 C 18/10 18/10 C08L 75/04 C08L 75/04 (56)参考文献 特開 昭62−109813(JP,A) 特開 昭63−37160(JP,A) 特開 昭55−134635(JP,A) 特開 昭55−99951(JP,A) 特開 昭55−110113(JP,A) 特開 平5−9405(JP,A) 特開 平4−218577(JP,A) 特開 平6−166735(JP,A) 特開 昭64−20221(JP,A) 特開 昭53−106753(JP,A) 特開 昭62−256817(JP,A) 特開 平5−132567(JP,A) 特開 平5−320361(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 18/00 - 18/87 C08L 75/00 - 75/16 C09D 175/00 - 175/16 C09D 17/00 CA(STN) REGISTRY(STN)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI // C08G 18/00 C08G 18/00 C 18/10 18/10 C08L 75/04 C08L 75/04 (56) References JP JP-A-62-109813 (JP, A) JP-A-63-37160 (JP, A) JP-A-55-134635 (JP, A) JP-A-55-99951 (JP, A) JP-A-55-110113 (JP, A) JP-A-5-9405 (JP, A) JP-A-4-218577 (JP, A) JP-A-6-166735 (JP, A) JP-A-64-20221 (JP, A) 53-106753 (JP, A) JP-A-62-256817 (JP, A) JP-A-5-132567 (JP, A) JP-A-5-320361 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl 7, DB name) C08G 18/00 -. 18/87 C08L 75/00 - 75/16 C09D 175/00 - 175/16 C09D 17/00 CA (STN) REGISTRY (ST N)
Claims (5)
(B)に混合、分散されてなり、(B)の量が(A)の
重量に対し0.1〜10倍である水性顔料分散体からな
る、水性塗料もしくは水性印刷インキ用の着色剤。 水溶性ウレタン樹脂(B): 親水基含量が0.1〜20重量%である親水基を有する
NCO末端ウレタンプレポリマー(b)を水および/ま
たはポリアミンで鎖伸長してなる水溶性ウレタン樹脂で
あって、かつモノアルコールおよび/またはモノアミン
(該モノアミンは−NH2もしくは=NHを有する)で
(b)のNCO基の一部をキャップして製造され、平均
官能基数(アルカノールアミンを使用する場合は−NH
2または=NHのみ活性水素含有基として計算する)が
2未満である水溶性ウレタン樹脂。An aqueous pigment wherein the pigment (A) is mixed and dispersed in the following water-soluble urethane resin (B), and the amount of (B) is 0.1 to 10 times the weight of (A). A colorant for a water-based paint or a water-based printing ink, comprising a dispersion. Water-soluble urethane resin (B): a water-soluble urethane resin obtained by extending a NCO-terminated urethane prepolymer (b) having a hydrophilic group having a hydrophilic group content of 0.1 to 20% by weight with water and / or a polyamine. there are, and monoalcohols and / or monoamines (said monoamine is -NH 2 or = NH and has) produced by capping a portion of the NCO groups in (b), in a case where using the average functionality (alkanolamine Is -NH
Water-soluble urethane resin in which 2 or = NH alone is calculated as an active hydrogen-containing group) is less than 2.
る請求項1記載の着色剤。2. The colorant according to claim 1, wherein (B) is a resin having an anionic group.
酢酸ビニル系、塩化ビニル系もしくはウレタン系エマル
ション、またはSBR系もしくはNBR系ラテックスを
含有する、請求項1または2記載の着色剤。3. The aqueous pigment dispersion further comprises an acrylic pigment,
The colorant according to claim 1, comprising a vinyl acetate-based, vinyl chloride-based, or urethane-based emulsion, or an SBR-based or NBR-based latex.
含有する水性塗料。4. A water-based paint containing the colorant according to claim 1.
含有する水性印刷インキ。5. An aqueous printing ink containing the colorant according to claim 1.
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