专利名称：分散剂以及使用该分散剂的颜料组合物、颜料分散体及喷墨油墨的制作方法
技术领域：
本发明涉及分散剂，更具体而言，本发明涉及适用于涂料和着色树脂组合物等领 域的，可制备分散性、流动性及保存稳定性优异的颜料分散体的分散剂，以及使用该分散剂 的颜料组合物。另外，本发明的目的在于提供含有分散剂和着色剂的分散性、流动性、保存稳定 性、印刷适应性及印刷品耐性优异的喷墨油墨。
背景技术：
<分散剂>众所周知，通常在制备油墨等时，难以在高浓度下稳定地分散颜料，对于制备工序 和产品本身引起各种问题。例如，含有由微小粒子构成的颜料的分散体往往表现出高粘度， 不仅使产品由分散机中取出和输送变困难，而且当高粘度化显著时，甚至会出现在保存中 出现凝胶化，导致难以使用的情况。此外，就展色物(展色物)的表面而言，会产生光泽降 低、均化不良等状态不良的现象。另外，当混合使用不同颜料时，会出现因凝集引起的浮色 或由于沉降等现象导致展色物出现色斑和显著的着色力下降现象。因此，总而言之为保证良好的分散状态而利用分散剂。分散剂兼具吸附于颜料的 部位和与作为分散介质的溶剂的亲和性高的部位的结构，通过上述2种功能的部位的平衡 来决定分散剂的性能。分散剂应符合被分散物的颜料的表面状态，虽然可使用各种分散剂， 但对于具有偏酸性表面的颜料，通常使用碱性分散剂。此时，碱性官能团成为颜料的吸附部 位。例如在专利文献1、专利文献2、专利文献3、专利文献4、专利文献5、专利文献6等中记 载有具有氨基作为碱性官能团的分散剂。但是，就专利文献1、专利文献2和专利文献3中记载的分散剂而言，虽然具有分散 能力，但侧链受到限制，可使用的溶剂和粘结剂树脂的种类也受到限制。另外，就专利文献 4、专利文献5和专利文献6中记载的分散剂而言，虽然具有某种程度的分散能力，但为了在 低粘度下制备稳定的分散体，必须增加使用量。但是，在考虑向油墨、涂料等展开的问题上， 由于会出现涂膜耐性降低等情况，所以并不优选增加使用量。另外，在专利文献7和专利文献8中有对聚氨基甲酸酯树脂的叙述，所述树脂的特 征在于，使用以具有2个羟基的硫醇化合物作为引发剂，使具有聚合性不饱和键的化合物 聚合而获得的多元醇；但在将其作为分散剂使用时，由于未残留有胺作为碱性部位，所以相 对于具有偏酸性表面的颜料，无法得到充分的分散性。另外，在专利文献9中有对聚氨基甲酸酯脲树脂的叙述，所述树脂的特征在于，使 用以具有2个羟基的硫醇化合物作为引发剂，使具有聚合性不饱和键的化合物聚合而获得 的多元醇，但由于形成粒子状聚氨基甲酸酯，所以在将其作为分散剂使用时，相对于具有偏 酸性表面的颜料，无法得到充分的分散性。<喷墨油墨>
作为现有的喷墨油墨，常使用将酸性染料、直接染料或碱性染料等水溶性染料溶 于乙二醇醚类溶剂和水中而成的喷墨油墨，但近年来逐渐多使用面向追求耐久性的广告界 的使用了颜料的油墨。但是，众所周知，在制备油墨时在高浓度下难以稳定地分散颜料，对 于制备工序和产品本身引起各种问题。例如，含有由微小粒子构成的颜料的分散体往往表 现出高粘度，当高粘度化显著时，甚至会出现在保存中出现凝胶化，导致难以使用的情况。 特别是由于喷墨油墨通过微小的喷嘴喷出，所以需要高稳定性。保存中的增粘现象是造成 因喷嘴堵塞导致无法喷出的原因，造成致命的缺陷。因此，总而言之为保证良好的分散状态而利用分散剂。特别优选使用具有氨基作 为碱性官能团的分散剂。例如，在专利文献10和专利文献11等中记载。但是，就专利文献10和专利文献11中记载的分散剂而言，虽然分散稳定性高，但 存在涂膜的耐性低等问题。此外，就专利文献10、专利文献11和专利文献12中记载的分散 剂而言，由于限定了可组合的粘结剂树脂和分散剂的种类，所以存在涂膜耐性和/或印刷 稳定性降低等情况，因此不优选。
日本特开平9-169821号公报 日本特开平9-194585号公报 日本特开2004-089787号公报 日本特开平1-236930号公报 日本特开平3-103478号公报 日本特开平16-344795号公报 日本特表昭57-500246号公报 日本特开昭63-066211号公报 日本特开平5-194702号公报 日本特开2007-284642号公报 日本特开2006-056990号公报 日本特开2007-169492号公报专利文献1
专利文献2
专利文献3
专利文献4
专利文献5
专利文献6
专利文献7
专利文献8
专利文献9
专利文献10
专利文献11
专利文献1
发明内容
发明所要解决的课题本发明的目的在于提供分散剂，其用于在低使用量下获得分散性、流动性和保存 稳定性优异的不受粘结剂树脂和溶剂限制的颜料分散体。此外，本发明的目的还在于提供 适用于胶版印刷油墨、凹版印刷油墨、滤色片用抗蚀油墨、喷墨油墨、涂料及着色树脂组合 物等，可赋予分散性、流动性优异的分散性或稳定性的分散剂，该分散剂的制备方法，以及 使用该分散剂的颜料组合物、颜料分散体和喷墨油墨。解决课题的手段上述课题可通过分散剂来解决，所述分散剂的特征在于，所述分散剂是使在单末端区域具有2个异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物(E)的异 氰酸酯基与含有聚胺(C)的胺化合物的伯氨基和/或仲氨基反应而形成的，胺值为1 100mgK0H/g，所述氨基甲酸酯预聚物(E)是使在单末端区域具有2个羟基的乙烯基聚合物(A)的羟基与二异氰酸酯(B)的异氰酸酯基反应而形成的。另外，本发明涉及上述分散剂，其特征在于，胺化合物除聚胺(C)外还含有单胺 ⑶。或者，本发明涉及上述分散剂，其特征在于，在单末端区域具有2个羟基的乙烯基 聚合物㈧在分子内具有2个羟基和1个硫醇基的化合物(al)存在下，使烯属不饱和单体 (a2)自由基聚合而形成。另外，本发明涉及上述分散剂，其特征在于，烯属不饱和单体(a2)含有(甲基)丙 烯酸低级烷基酯。另外，本发明涉及上述分散剂，其特征在于，在烯属不饱和单体(a2)的总计100重 量％中，(甲基)丙烯酸低级烷基酯为30 100重量％。另外，本发明涉及上述分散剂，其特征在于，在单末端区域具有2个羟基的乙烯基 聚合物(A)的重均分子量为500 30，000。另外，本发明涉及上述分散剂，其特征在于，聚胺(C)是具有2个伯氨基和/或仲 氨基的化合物。另外，本发明涉及分散剂，其特征在于，聚胺(C)是双末端具有2个伯氨基和/或 仲氨基，并且在双末端以外具有仲氨基和/或叔氨基的化合物。另外，本发明涉及上述分散剂，其特征在于，重均分子量为1，000 100，000。另一方面，本发明涉及分散剂的制备方法，所述制备方法包括第一工序，其中，在分子内具有2个羟基和1个硫醇基的化合物(al)存在下，制备 使烯属不饱和单体(a2)自由基聚合而形成的在单末端区域具有2个羟基的乙烯基聚合物 (A),第二工序，其中，制备使上述在单末端区域具有2个羟基的乙烯基聚合物(A)的羟 基与二异氰酸酯(B)的异氰酸酯基反应而形成的在单末端区域具有2个异氰酸酯基的氨基 甲酸酯预聚物(E)，和第三工序，其中，使在单末端区域具有2个异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物(E)的 异氰酸酯基与至少含有聚胺(C)的胺化合物的伯氨基和/或仲氨基反应。另外，本发明涉及上述分散剂的制备方法，其特征在于，胺化合物除聚胺(C)外还 含有单胺⑶。另外，本发明涉及上述分散剂的制备方法，其特征在于，第一工序、第二工序和/ 或第三工序在溶剂中进行，所述溶剂为二甘醇二乙基醚。另一方面，本发明涉及颜料组合物，其特征在于，含有上述分散剂和颜料。另外，本发明涉及上述颜料组合物，其特征在于，进一步含有选自具有下列通式 (1)、下列通式(2)和下列通式(3)所表示的酸性取代基的色素衍生物的至少1种以上色素 衍生物。通式(1)P-Z1[通式⑴中，P为选自偶氮类、苯并咪唑酮类、酞菁类、喹吖酮类、蒽醌类、二口恶 嗪类、二氧代吡咯并吡咯类、喹酞酮类、异吲哚啉酮类、异吲哚啉类、茈类、紫环酮类、黄蒽酮 类、皮蒽酮类和蒽嘧啶(7 > 7，if U ^ > anthrapyrimidine)类的一种有机色素残基，Z1为磺酸基或羧基。]通式(2)(P-Z2) [N+ (R1，R2，R3，R4)][通式(2)中，P为选自偶氮类、苯并咪唑酮类、酞菁类、喹吖酮类、蒽醌类、二蟪 嗪类、二氧代吡咯并吡咯类、喹酞酮类、异吲哚啉酮类、异吲哚啉类、茈类、紫环酮类、黄蒽酮 类、皮蒽酮类和蒽嘧啶类的一种有机色素残基，R1为碳原子数为5 20的烷基，R2、R3和R4 各自独立为氢原子或碳原子数为1 20的烷基，Z2为S03_或C00_。]通式(3)(P-Z2)M+[通式(3)中，P为选自偶氮类、苯并咪唑酮类、酞菁类、喹吖酮类、蒽醌类、二0恶 嗪类、二氧代吡咯并吡咯类、喹酞酮类、异吲哚啉酮类、异吲哚啉类、茈类、紫环酮类、黄蒽酮 类、皮蒽酮类和蒽嘧啶类的一种有机色素残基，M为Na原子或K原子，Z2为S03_或C00_。]另一方面，本发明涉及将上述颜料组合物分散到溶剂或清漆中形成颜料分散体。另一方面，本发明涉及喷墨油墨，其特征在于，含有上述颜料分散体和粘结剂树 脂。另外，本发明涉及上述喷墨油墨，其特征在于，粘结剂树脂是使烯属不饱和单体 (a3)自由基聚合而形成的。另外，本发明涉及上述喷墨油墨，其特征在于，烯属不饱和单体(a3)含有甲基丙 烯酸甲酯。另外，本发明涉及上述喷墨油墨，其特征在于，烯属不饱和单体(a3)进一步含有 甲基丙烯酸丁酯。另外，本发明涉及上述喷墨油墨，其特征在于，在烯属不饱和单体(a3)的总计100 重量％中，甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯总计为30 100重量％。另外，本发明涉及上述喷墨油墨，其特征在于，在烯属不饱和单体(a3)的总计100 重量％中，下列通式(4)所表示的单体为5 100重量％。通式(4)[化1]
权利要求
分散剂，其特征在于所述分散剂是使在单末端区域具有2个异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物(E)的异氰酸酯基与含有聚胺(C)的胺化合物的伯氨基和/或仲氨基反应而形成的，胺值为1～100mg KOH/g，所述氨基甲酸酯预聚物(E)是使在单末端区域具有2个羟基的乙烯基聚合物(A)的羟基与二异氰酸酯(B)的异氰酸酯基反应而形成的。
2.权利要求1的分散剂，其特征在于胺化合物除聚胺(C)外还含有单胺(D)。
3.权利要求1或2的分散剂，其特征在于在单末端区域具有2个羟基的乙烯基聚合 物㈧在分子内具有2个羟基和1个硫醇基的化合物(al)存在下，使烯属不饱和单体(a2) 自由基聚合而形成。
4.权利要求3的分散剂，其特征在于烯属不饱和单体(a2)含有(甲基)丙烯酸低级烷基酯。
5.权利要求4的分散剂，其特征在于在烯属不饱和单体(a2)的总计100重量％中， (甲基)丙烯酸低级烷基酯为30 100重量％。
6.权利要求1 5中任一项的分散剂，其特征在于在单末端区域具有2个羟基的乙 烯基聚合物(A)的重均分子量为500 30，000。
7.权利要求1 6中任一项的分散剂，其特征在于聚胺(C)是具有2个伯氨基和/或 仲氨基的化合物。
8.权利要求1 7中任一项的分散剂，其特征在于聚胺(C)是双末端具有2个伯氨 基和/或仲氨基，并且在双末端以外具有仲氨基和/或叔氨基的化合物。
9.权利要求1 8中任一项的分散剂，其特征在于重均分子量为1，000 100，000。
10.分散剂的制备方法，所述制备方法包括第一工序，其中，在分子内具有2个羟基和1个硫醇基的化合物(al)存在下，制备使烯 属不饱和单体(a2)自由基聚合而形成的在单末端区域具有2个羟基的乙烯基聚合物(A)， 第二工序，其中，制备使上述在单末端区域具有2个羟基的乙烯基聚合物(A)的羟基与 二异氰酸酯(B)的异氰酸酯基反应而形成的在单末端区域具有2个异氰酸酯基的氨基甲酸 酯预聚物(E)，和第三工序，其中，使在单末端区域具有2个异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物(E)的异氰 酸酯基与至少含有聚胺(C)的胺化合物的伯氨基和/或仲氨基反应。
11.权利要求10的分散剂的制备方法，其特征在于所述胺化合物除聚胺(C)外还含 有单胺Φ)。
12.权利要求10或11的分散剂的制备方法，其特征在于第一工序、第二工序和/或 第三工序在溶剂中进行，所述溶剂为二甘醇二低级烷基醚。
13.颜料组合物，其特征在于含有权利要求1 9中任一项的分散剂和颜料。
14.权利要求13的颜料组合物，其特征在于，进一步含有选自具有下列通式(1)、下列 通式(2)和下列通式(3)所示的酸性取代基的色素衍生物的至少一种以上色素衍生物通式(1) P-Z1通式(1)中，P为选自偶氮类、苯并咪唑酮类、酞菁类、喹吖酮类、蒽醌类、二D恶嗪类、二 氧代吡咯并吡咯类、喹酞酮类、异吲哚啉酮类、异吲哚啉类、茈类、紫环酮类、黄蒽酮类、皮蒽 酮类和蒽嘧啶类的一种有机色素残基，Z1为磺酸基或羧基；通式(2)(P-Z2) [N+(R1jR2jR3jR4)J通式(2)中，P为选自偶氮类、苯并咪唑酮类、酞菁类、喹吖酮类、蒽醌类、二D恶嗪类、二 氧代吡咯并吡咯类、喹酞酮类、异吲哚啉酮类、异吲哚啉类、茈类、紫环酮类、黄蒽酮类、皮蒽 酮类和蒽嘧啶类的一种有机色素残基，R1为碳原子数为5 20的烷基，R2、R3和R4各自独 立为氢原子或碳原子数为1 20的烷基，Z2为S03_或C00_ ；通式(3)(P-Z2)M+通式(3)中，P为选自偶氮类、苯并咪唑酮类、酞菁类、喹吖酮类、蒽醌类、二α恶嗪类、二 氧代吡咯并吡咯类、喹酞酮类、异吲哚啉酮类、异吲哚啉类、茈类、紫环酮类、黄蒽酮类、皮蒽 酮类和蒽嘧啶类的一种有机色素残基，M为Na原子或K原子，Z2为S03_或C00_。
15.颜料分散体，所述颜料分散体是通过将权利要求13或14的颜料组合物分散到溶剂 或清漆中形成的。
16.喷墨油墨，其特征在于含有权利要求15的颜料分散体和粘结剂树脂。
17.权利要求16的喷墨油墨，其特征在于粘结剂树脂是使烯属不饱和单体(a3)自由 基聚合而形成的。
18.权利要求17的喷墨油墨，其特征在于烯属不饱和单体(a3)含有甲基丙烯酸甲
19.权利要求18的喷墨油墨，其特征在于烯属不饱和单体(a3)进一步含有甲基丙烯 酸丁酯。
20.权利要求18或19的喷墨油墨，其特征在于在烯属不饱和单体(a3)的总计100重 量％中，甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯总计为30 100重量％。
21.权利要求17的喷墨油墨，其特征在于，在烯属不饱和单体(a3)的总计100重量％ 中，下列通式(4)所示的单体为5 100重量％ ；通式⑷
22.权利要求16 21中任一项的喷墨油墨，其特征在于进一步含有二甘醇二乙基醚 作为溶剂。
全文摘要
本发明记载分散剂，其特征在于所述分散剂是使在单末端区域具有2个异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物(E)的异氰酸酯基与含有聚胺(C)的胺化合物的伯氨基和/或仲氨基反应而形成的，胺值为1～100mg KOH/g，所述氨基甲酸酯预聚物(E)是使在单末端区域具有2个羟基的乙烯基聚合物(A)的羟基与二异氰酸酯(B)的异氰酸酯基反应而形成的。本发明的分散剂在低使用量下可提供分散性、流动性及保存稳定性优异的不受粘结剂树脂和溶剂种类限制的颜料分散体。此外，本发明适用于胶版印刷油墨、凹版印刷油墨、滤色片用抗蚀油墨、喷墨油墨、涂料及着色树脂组合物等。
文档编号C09B67/46GK101983100SQ200980112388
公开日2011年3月2日 申请日期2009年3月24日 优先权日2008年3月24日
发明者中里睦, 依田纯, 山崎健, 广岛努, 有吉泰, 立花友子, 藤原大辅, 重森一范 申请人:东洋油墨制造株式会社