特許ウォッチ

公開番号2024144189
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-11
出願番号2024033820
出願日2024-03-06
発明の名称水系分散剤および分散組成物
出願人大塚化学株式会社
代理人個人,個人
主分類C08F 265/06 20060101AFI20241003BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】固体粒子の分散性が高く、かつ、撹拌時の泡立ちを抑制できる水系分散剤を提供する。
【解決手段】水系分散剤は、水性分散媒体に固体粒子を分散させるために用いられる水系分散剤であって、式(1)の基を有する構造単位(a-1)と、式(2)の基を有する構造単位(a-2)と、構造単位(a-1)および構造単位(a-2)よりも前記固体粒子との親和性が高い構造単位(b-1)とを有する共重合体からなり、構造単位(a-2)の含有率が20質量%以上、質量比((a-1)/(a-2))が0.03～0.50、質量比((b-1)/(a-2))が、0.03～4.0であることを特徴とする。
*-R¹²-(OCO-R¹¹)_m1-OH (1)
*-(R²²O)_m2-R²¹ (2)
[式(1)、(2)中、R¹¹はアルキレン基、R¹²はアルキレン基、m1は1～10の整数、R²¹は水素原子またはアルキル基、R²²はアルキレン基、m2は2～30の整数、*は結合手を表す。]
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
水性分散媒体に固体粒子を分散させるために用いられる水系分散剤であって、
式（１）で表される基を有する構造単位（ａ－１）と、式（２）で表される基を有する構造単位（ａ－２）と、前記構造単位（ａ－１）および前記構造単位（ａ－２）よりも前記固体粒子との親和性が高い構造単位（ｂ－１）とを有する共重合体からなり、
前記構造単位（ａ－２）の含有率が、共重合体１００質量％において、２０質量％以上であり、
前記共重合体中の構造単位（ａ－１）と構造単位（ａ－２）との質量比（（ａ－１）／（ａ－２））が、０．０３～０．５０であり、
前記共重合体中の構造単位（ｂ－１）と構造単位（ａ－２）との質量比（（ｂ－１）／（ａ－２））が、０．０３～４．０であることを特徴とする水系分散剤。
＊－Ｒ
12
－（ＯＣＯ－Ｒ
11
）
m1
－ＯＨ（１）
［式（１）において、Ｒ
11
は炭素数が１～１０のアルキレン基を表す。Ｒ
12
は炭素数が１～１０のアルキレン基を表す。ｍ１は１～１０の整数を示す。なお、ｍ１が２以上である場合、複数存在するＲ
11
は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。＊は結合手を表す。］
＊－（Ｒ
22
Ｏ）
m2
－Ｒ
21
（２）
［式（２）において、Ｒ
21
は水素原子または炭素数が１～３のアルキル基を表す。Ｒ
22
は炭素数が１～３のアルキレン基を表す。ｍ２は２～３０の整数を示す。なお、複数存在するＲ
22
は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。＊は結合手を表す。］
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記構造単位（ａ－１）が、式（３）で表される構造単位であり、
前記構造単位（ａ－２）が、式（４）で表される構造単位である、請求項１に記載の水系分散剤。
TIFF
2024144189000015.tif
40
161
［式（３）において、Ｒ
31
は炭素数が１～１０のアルキレン基を表す。Ｒ
32
は炭素数が１～１０のアルキレン基を表す。Ｒ
33
は水素原子またはメチル基を表す。ｍ３は１～１０の整数を示す。なお、ｍ３が２以上である場合、複数存在するＲ
31
は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。］
TIFF
2024144189000016.tif
38
161
［式（４）において、Ｒ
41
は水素原子または炭素数が１～３のアルキル基を表す。Ｒ
42
は炭素数が１～３のアルキレン基を表す。Ｒ
43
は水素原子またはメチル基を表す。ｍ４は２～３０の整数を示す。なお、複数存在するＲ
42
は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。］
【請求項３】
前記構造単位（ｂ－１）が、含窒素官能基を有する構造単位（ｂ－１１）である、請求項１に記載の水系分散剤。
【請求項４】
前記共重合体が、ＡブロックとＢブロックとを有するブロック共重合体であり、
前記Ａブロックが、構造単位（ａ－１）と構造単位（ａ－２）を含有し、
前記Ｂブロックが、構造単位（ｂ－１）を含有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の水系分散剤。
【請求項５】
前記構造単位（ａ－１）の含有率が、前記Ａブロック１００質量％中において１質量％～４０質量％である、請求項４に記載の水系分散剤。
【請求項６】
前記構造単位（ｂ－１）の含有率が、前記Ｂブロック１００質量％中において１０質量％～１００質量％である、請求項４に記載の水系分散剤。
【請求項７】
前記共重合体中のＡブロックとＢブロックとの質量比（Ａブロック／Ｂブロック）が、２０／８０～９５／５である、請求項４に記載の水系分散剤。
【請求項８】
前記共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）が、３，０００～７０，０００である、請求項１～３のいずれか１項に記載の水系分散剤。
【請求項９】
前記共重合体が、リビング重合により得られたものであり、
前記共重合体の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が、２．５以下である請求項１～３のいずれか１項に記載の水系分散剤。
【請求項１０】
請求項１～３のいずれか１項に記載の水系分散剤、固体粒子、および、水性分散媒体を含有することを特徴とする分散組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水系分散剤および分散組成物に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
分散媒体に固体粒子を分散する技術は、自動車用塗料、電池電極製造用スラリー、インクジェット記録用インク等の製品で広く利用されている。前記分散媒体には、塗工後に揮発しやすく作業性が優れることから有機溶媒が用いられてきたが、地球温暖化、大気汚染等の環境負荷が問題となっていた。このような問題を解決すべく揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の低減が求められている。そのため、水を主要な分散媒体とする水性インク、水性塗料等の開発が進められている。
【０００３】
そして、例えば、特許文献１～３には、水性分散媒体に固体粒子を分散させる際に使用される分散剤が記載されている（特許文献１（段落００１３～００９０）、特許文献２（段落００３５～０１０４）、特許文献３（段落００３６～０１０８）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－０５９７１５号公報
特開２０２２－１５８６１６号公報
特開２０２２－１５８６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
水を含む分散媒体に固体粒子を分散させる際に分散剤を使用すると、泡立ちが大きくなる傾向がある。泡立ちが大きくなると、気泡が固体粒子の濡れを邪魔してしまい、仕込み性が悪化する傾向がある。また、分散機による撹拌のエネルギーが、気泡の微細化に消費されてしまい、固体粒子の分散が進まなくなるといった問題が生じる。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、固体粒子の分散性が高く、かつ、撹拌時の泡立ちを抑制できる水系分散剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決することができた本発明の水系分散剤は、水性分散媒体に固体粒子を分散させるために用いられる水系分散剤であって、式（１）で表される基を有する構造単位（ａ－１）と、式（２）で表される基を有する構造単位（ａ－２）と、前記構造単位（ａ－１）および前記構造単位（ａ－２）よりも前記固体粒子との親和性が高い構造単位（ｂ－１）とを有する共重合体からなり、前記構造単位（ａ－２）の含有率が共重合体１００質量％において２０質量％以上であり、前記共重合体中の構造単位（ａ－１）と構造単位（ａ－２）との質量比（（ａ－１）／（ａ－２））が、０．０３～０．５０であり、前記共重合体中の構造単位（ｂ－１）と構造単位（ａ－２）との質量比（（ｂ－１）／（ａ－２））が、０．０３～４．０であることを特徴とする。
【０００８】
＊－Ｒ
12
－（ＯＣＯ－Ｒ
11
）
m1
－ＯＨ（１）
［式（１）において、Ｒ
11
は炭素数が１～１０のアルキレン基を表す。Ｒ
12
は炭素数が１～１０のアルキレン基を表す。ｍ１は１～１０の整数を示す。なお、ｍ１が２以上である場合、複数存在するＲ
11
は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。＊は結合手を表す。］
【０００９】
＊－（Ｒ
22
Ｏ）
m2
－Ｒ
21
（２）
［式（２）において、Ｒ
21
は水素原子または炭素数が１～３のアルキル基を表す。Ｒ
22
は炭素数が１～３のアルキレン基を表す。ｍ２は２～３０の整数を示す。なお、複数存在するＲ
22
は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。＊は結合手を表す。］
【発明の効果】
【００１０】
本発明の水系分散剤は、水性分散媒体への固体粒子の分散性に優れており、かつ、撹拌時の泡立ちを抑制できる。よって、固体粒子を効率よく分散させることができ、分散組成物の生産性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許