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KR20100114423A - Copolymer, methods for producing the same, and aqueous pigment compositions comprising the same - Google Patents

Copolymer, methods for producing the same, and aqueous pigment compositions comprising the same Download PDF

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KR20100114423A
KR20100114423A KR1020090032951A KR20090032951A KR20100114423A KR 20100114423 A KR20100114423 A KR 20100114423A KR 1020090032951 A KR1020090032951 A KR 1020090032951A KR 20090032951 A KR20090032951 A KR 20090032951A KR 20100114423 A KR20100114423 A KR 20100114423A
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copolymer
aqueous
pigment dispersion
formula
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KR1020090032951A
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Inventor
이길헌
심상은
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주식회사 디젠
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Abstract

본 발명은 공중합체, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 수계 안료 분산물을 제공한다.The present invention provides a copolymer, a preparation method thereof, and an aqueous pigment dispersion comprising the same.

Description

공중합체, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 수계 안료 분산물{Copolymer, methods for producing the same, and aqueous pigment compositions comprising the same}Copolymer, Methods for Making the Same, and Aqueous Pigment Dispersions Containing the Same

본 발명은 공중합체, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 수계 안료 분산물을 제공한다.The present invention provides a copolymer, a preparation method thereof, and an aqueous pigment dispersion comprising the same.

안료 분산물은 수성 매체 또는 비 수성 매체에 안료와 분산제가 분산되어 있는 조성물이다. 안료 분산물은 코팅 재료, 잉크, 페인트, 토너 등과 같은 제품을 제조할 때 사용된다.Pigment dispersions are compositions in which pigments and dispersants are dispersed in an aqueous medium or a non-aqueous medium. Pigment dispersions are used in the manufacture of products such as coating materials, inks, paints, toners and the like.

일반적으로 안료는 소수성 입자로서 물에서는 젖는 정도가 낮다. 따라서, 비 수성 매체에서의 안료의 분산은 문제가 없지만, 수성 매체에서 안료를 안정하게 고 농도로 분산시키는 어렵다. 이러한 어려움을 해결하기 위해, 안료를 화학적 또는 물리적인 방법으로 처리하여, 안료의 표면에 친수성 작용기를 결합시킴으로써 수성 매체에서의 분산성을 향상시킬 수 있다. 이러한 방법에서, 친수성 작용기들은 안료의 분산 안정성 및 리올로지(rheology)를 향상시킬 수 있는 분산제가 안료 표면에 고정되도록 할 수 있다.Generally, pigments are hydrophobic particles and have a low degree of wetness in water. Thus, dispersion of pigments in non-aqueous media is not a problem, but it is difficult to stably disperse pigments at high concentrations in aqueous media. To address this difficulty, the pigments can be treated by chemical or physical methods to enhance the dispersibility in the aqueous medium by binding hydrophilic functional groups to the surface of the pigments. In this way, the hydrophilic functional groups can allow a dispersant to be immobilized on the pigment surface, which can improve the dispersion stability and rheology of the pigment.

안료 표면에 친수성 작용기를 도입하기 위한 방법으로, 안료를 산화 처리하는 방법이 있다. 산화 처리는 액상 산화 또는 기상 산화를 쓸 수 있는데, 액상 산화는 과산화수소, 질산, 황산, 염소산염, 과황산염, 과탄산염, 디아조늄 등의 산화제 수용액으로 안료를 산화시키는 방법이다. 액상 산화에서는 사용되는 산화제의 종류, 농도, 산화 온도 및 시간, 산화제와 안료의 비율을 조절함으로써 안료의 산화 정도를 조절할 수 있다.As a method for introducing hydrophilic functional groups to the pigment surface, there is a method of oxidizing the pigment. Oxidation treatment may be liquid phase oxidation or gas phase oxidation. Liquid phase oxidation is a method of oxidizing a pigment with an aqueous solution of an oxidizing agent such as hydrogen peroxide, nitric acid, sulfuric acid, chlorate, persulfate, percarbonate, and diazonium. In liquid phase oxidation, the degree of oxidation of the pigment can be controlled by adjusting the type, concentration, oxidation temperature and time of the oxidant used, and the ratio of the oxidant and the pigment.

예를 들면, 일본공개특허 제1996-3498호에는 안료 카본 블랙을 차아할로겐산염 수용액으로 산화 처리하는 방법이 개시되어 있다. 일본공개특허 제1996-319444호에는 흡유량 100ml/100mg 이하의 카본 블랙을 수성 매체 중에 미세 분산하는 공정; 및 차아할로겐산염을 이용하여 카본 블랙을 산화시키는 공정을 포함하는 수성 안료 잉크의 제조 방법이 개시되어 있다. 또한, 일본공개특허 제2001-323052호에는 안료 입자에 술폰산기를 도입하고 1가 금속으로 처리하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 미국등록특허 제5554739호에는 카본 블랙을 디아조늄 염으로 처리하는 방법이 개시되어 있다.For example, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1996-3498 discloses a method of oxidizing pigment carbon black with an aqueous solution of hypohalogenate. Japanese Patent Application Laid-Open No. 1996-319444 discloses a process of finely dispersing carbon black having an oil absorption of 100 ml / 100 mg or less in an aqueous medium; And a process of oxidizing carbon black using a hypohalogenate. In addition, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-323052 discloses a method of introducing a sulfonic acid group into pigment particles and treating with a monovalent metal. U.S. Pat.No. 5,477,397 also discloses a method of treating carbon black with a diazonium salt.

안료의 표면을 산화시키는 방법 이외에, 안료와의 친화성이 우수한 작용기와 수성 매체와의 친화성이 우수한 작용기를 모두 갖는 분산제가 공지되어 있다. 이러한 분산제는 술폰산기, 카르복시산기 또는 아미노기를 갖고 있어, 효과적인 분산제로서 작용할 수 있다.In addition to the method of oxidizing the surface of the pigment, a dispersant having both a functional group having excellent affinity with the pigment and a functional group having excellent affinity with the aqueous medium is known. Such dispersants have sulfonic acid groups, carboxylic acid groups or amino groups and can act as effective dispersants.

그러나, 이들 분산제로 제조된 안료 제제는 성능 특성과 관련하여 안료 제제에 대해 요구되는 모든 요건을 충족시키지 못한다. 이들은 특정 안료 종류에 대해 서는 선택적으로 흡착되지 않고, 안료 표면에서 탈착된다. 이러한, 분산제의 안료 입자 표면에서의 탈착은 안료 입자들이 응집되거나 함께 뭉쳐 침전되거나, 좋지 않은 색상을 갖도록 하여, 궁극적으로는 코팅, 잉크, 및 페인트 등과 같은 최종 적용 제품의 품질을 저하시킬 수 있다.However, pigment formulations made with these dispersants do not meet all the requirements required for pigment formulations in terms of their performance properties. They are not selectively adsorbed for certain pigment species, but desorb at the pigment surface. Such desorption at the pigment particle surface of the dispersant may cause the pigment particles to aggregate or agglomerate together or have a poor color, ultimately degrading the quality of the final application, such as coatings, inks, paints and the like.

본 발명의 목적은 특정 안료 종류에만 선택적으로 흡착되지 않고 무기 안료와 유기 안료를 포함하는 광범위한 종류의 안료에 대해 분산제로 사용될 수 있는 공중합체를 제공하고, 이를 포함하는 수계 안료 분산물을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a copolymer which can be used as a dispersant for a wide variety of pigments, including inorganic pigments and organic pigments, which are not selectively adsorbed only to specific pigment species, and to provide aqueous pigment dispersions comprising the same. .

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 식 (A)로 표시되는 구조 단위와 식 (B)로 표시되는 구조 단위가 공중합된 공중합체를 제공하고, 상기 공중합체를 포함하는 수계 안료 분산물을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a copolymer in which the structural unit represented by the formula (A) and the structural unit represented by the formula (B) are copolymerized, and provide an aqueous pigment dispersion containing the copolymer. do.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 식 (A)로 표시되는 구조 단위와 식 (B)로 표시되는 구조 단위가 선상으로 배열되어 있는 공중합체를 제공한다.The present invention provides a copolymer in which the structural units represented by the formula (A) and the structural units represented by the formula (B) are linearly arranged.

식 (A)Formula (A)

Figure 112009022842449-PAT00001
Figure 112009022842449-PAT00001

식 (B)Formula (B)

Figure 112009022842449-PAT00002
Figure 112009022842449-PAT00002

상기에서, Ar은 치환된 또는 비치환된 C6-C25 아릴기이고;In the above, Ar is a substituted or unsubstituted C 6 -C 25 aryl group;

R1과 R2는 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C6 알킬기이고;R 1 and R 2 are each independently hydrogen or a C 1 -C 6 alkyl group;

R3은 -COOH, -SO3H, -PO3H2, R8이 포화 또는 불포화된 C1-C6 알킬기 또는 페닐인 -SO2NHCOR8, -CONH2 또는 이들의 염이고;R 3 is —SO 2 NHCOR 8 , —CONH 2 , wherein —COOH, —SO 3 H, —PO 3 H 2 , R 8 is a saturated or unsaturated C 1 -C 6 alkyl group or phenyl Or salts thereof;

R4, R5, R6 및 R7은 서로 독립적으로 수소, 할로겐 또는 치환된 또는 비치환된 C1-C6 알킬기이고; R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are each independently hydrogen, halogen or a substituted or unsubstituted C 1 -C 6 alkyl group;

상기에서 X는 단순 결합을 나타내거나 C1-C6 알킬렌 옥시드 또는 C1-C6 알킬렌기를 나타내고; 및 Wherein X represents a simple bond or a C 1 -C 6 alkylene oxide or a C 1 -C 6 alkylene group; And

식 (A)의 구조 단위 및 식 (B)의 구조 단위의 수는 각각 2 - 20 및 10 - 1000일 수 있다.The number of structural units of formula (A) and of structural units of formula (B) may be 2-20 and 10-1000, respectively.

상기에서, Ar은 예를 들면 나프틸, 안트라세닐, 벤조[a]피레닐(benzo[a]pyrenyl) 또는 코로네닐(coronenyl)일 수 있다. 상기에서, Ar은 예를 들면 나프틸이다.In the above, Ar may be, for example, naphthyl, anthracenyl, benzo [a] pyrenyl or coronenyl. In the above, Ar is for example naphthyl.

상기에서, R1과 R2는 예를 들면 서로 독립적으로 수소 또는 메틸이다.In the above, R 1 and R 2 are for example independently of each other hydrogen or methyl.

상기에서, R3은 예를 들면 -COOH, -SO3H, -CONH2 또는 이들의 염이다. 염으로는 소듐 염, 포타슘 염, 또는 알킬 암모늄염이 바람직하다. 예를 들면, -COONa, -COOK, -COO-N(R9)4 +, -SO3Na, -HPO3Na, -SO3 -N(R9)4 +, PO3Na2이고, 상기 R9는 포화 또는 불포화된 C1-C6 알킬기 또는 페닐이다.In the above, R 3 is for example -COOH, -SO 3 H, -CONH 2 or salts thereof. Preferred salts are sodium salts, potassium salts, or alkyl ammonium salts. E.g., -COONa, -COOK, -COO - N (R 9) 4 +, -SO 3 Na, -HPO 3 Na, -SO 3 - N (R 9) 4 +, and PO 3 Na 2, wherein R 9 is a saturated or unsaturated C 1 -C 6 alkyl group or phenyl.

상기에서 R4, R5, R6 및 R7은 예를 들면 수소이다.In the above R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are for example hydrogen.

상기에서 X는 예를 들면 단순 결합을 나타낸다.In the above, X represents a simple bond, for example.

상기에서, 식 (B)의 구조 단위 대 식 (A)의 구조 단위의 수의 비율은 예를 들면 10 내지 50일 수 있다.In the above, the ratio of the number of structural units of formula (B) to the number of structural units of formula (A) may be, for example, 10 to 50.

본 발명에 따른 공중합체의 정의에서 사용된 작용기는 다음과 같이 정의될 수 있다. The functional groups used in the definition of the copolymer according to the invention can be defined as follows.

"아릴"은 6 내지 25개, 바람직하게는 6 내지 24개의 고리 원자를 가지는 모노시클릭, 바이시클릭, 트리시클릭, 펜타시클릭 또는 헵타시클릭 방향족 탄화수소 부위를 의미하며, 1 이상의 할로겐 치환기에 의해 임의로 치환될 수 있다."Aryl" means a monocyclic, bicyclic, tricyclic, pentacyclic or heptacyclic aromatic hydrocarbon moiety having from 6 to 25, preferably from 6 to 24 ring atoms, wherein at least one halogen substituent May be optionally substituted by.

"알킬"은 1 내지 6개의 탄소 원자의 직쇄 또는 분지쇄 포화 1가 탄화수소 부위를 의미한다. 알킬기는 1 이상의 할로겐 치환기에 의해 임의로 치환될 수 있다. 알킬기의 예로서 메틸, 에틸, 프로필, 2-프로필, n-부틸, 이소-부틸, 터트-부틸, 펜틸, 헥실, 플루오로메틸, 디플루오로메틸, 트리플루오로메틸, 클로로메틸, 디클로로메틸, 트리클로로메틸, 요오도메틸, 브로모메틸 등을 들 수 있다."Alkyl" means a straight or branched chain saturated monovalent hydrocarbon moiety of 1 to 6 carbon atoms. Alkyl groups may be optionally substituted by one or more halogen substituents. Examples of alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, 2-propyl, n-butyl, iso-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, fluoromethyl, difluoromethyl, trifluoromethyl, chloromethyl, dichloromethyl, Trichloromethyl, iodomethyl, bromomethyl and the like.

"알킬렌"은 상기 알킬기가 2 가의 구조를 갖는 것을 의미한다."Alkylene" means that the alkyl group has a divalent structure.

"할로겐"은 불소, 염소, 브롬 또는 요오드를 의미한다. 예를 들면, 할로겐은 불소, 염소 또는 브롬을 의미한다."Halogen" means fluorine, chlorine, bromine or iodine. For example, halogen means fluorine, chlorine or bromine.

본 발명의 공중합체는 수평균 분자량(Mn)이 1,000 내지 50,000 g/mol의 범위에 있을 수 있다. 수평균 분자량이 1,000 미만일 때에는 안료 입자에 대한 부착력이 미흡하여 안료를 분산시킬 수 없다. 수평균 분자량이 50,000을 초과할 때에는 안료 입자들 간에 응집을 발생시켜 안료를 분산시킬 수 없다. 또한, 수계 안료 분산물 중의 안료 농도를 높게 하는 것이 어렵다. 특히, 잉크용 안료에 사용될 경우에는 공중합체 자체의 분자량이 높아 액적의 비상이 불안정하게 되므로 바람직하지 않다. 예를 들면 공중합체의 수평균 분자량은 5,000 내지 20,000 g/mol의 범위에 있을 수 있다.The copolymer of the present invention may have a number average molecular weight (Mn) in the range of 1,000 to 50,000 g / mol. When the number average molecular weight is less than 1,000, the adhesion to the pigment particles is insufficient to disperse the pigment. When the number average molecular weight exceeds 50,000, agglomeration may occur between the pigment particles to disperse the pigment. In addition, it is difficult to increase the pigment concentration in the aqueous pigment dispersion. In particular, when used in ink pigments, the copolymer itself has a high molecular weight, which is not preferable because the flying of the droplets becomes unstable. For example, the number average molecular weight of the copolymer may be in the range of 5,000 to 20,000 g / mol.

본 발명의 공중합체는 안료 또는 염료를 포함하는 수계 분산물에서 분산제로 사용될 수 있고, 본 발명의 공중합체를 포함하는 수계 분산물은 잉크 또는 도료(페인트 또는 코팅 조성물)의 일 성분으로 사용될 수 있다. The copolymer of the present invention can be used as a dispersant in an aqueous dispersion comprising a pigment or a dye, and the aqueous dispersion comprising the copolymer of the present invention can be used as a component of an ink or paint (paint or coating composition). .

본 발명의 공중합체는 안료와 상호작용하는 비교적 간단한 구조의 특정 아릴기와 수성 매체와 상호작용하는 특정 작용기를 포함하고 있다. 따라서, 본 발명의 공중합체는 구성을 전혀 달리하는 무기 안료와 유기 안료 모두에 대해 분산제로 사 용될 수 있다. 또한, 본 발명의 공중합체는 안료의 점도를 낮출 수 있고, 안료 분산 후에도 재응집을 억제시켜 안료 분산성을 개선할 수 있다. 특히, 본 발명의 공중합체는 유기 안료 특히 카본 블랙, 퀴나크리돈, 프탈로시아닌 및 무기 안료 비스무트 바나데이트 안료에 대해 사용될 수 있다.The copolymers of the present invention comprise certain aryl groups of relatively simple structure that interact with pigments and specific functional groups that interact with aqueous media. Therefore, the copolymer of the present invention can be used as a dispersant for both inorganic pigments and organic pigments having completely different configurations. In addition, the copolymer of the present invention can lower the viscosity of the pigment, and can improve pigment dispersibility by suppressing reagglomeration even after pigment dispersion. In particular, the copolymers of the present invention can be used for organic pigments, in particular carbon black, quinacridone, phthalocyanine and inorganic pigment bismuth vanadate pigments.

본 발명의 공중합체는 식 (A)로 표시되는 구조 단위와 식 (B)로 표시되는 구조 단위가 불규칙하게 배열된 랜덤 공중합체일 수 있다. 또한, 본 발명의 공중합체는 식 (A)로 표시되는 구조 단위와 식 (B)로 표시되는 구조 단위의 블록 공중합체일 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 공중합체는 랜덤 공중합체일 수 있다.The copolymer of the present invention may be a random copolymer in which the structural units represented by the formula (A) and the structural units represented by the formula (B) are irregularly arranged. In addition, the copolymer of the present invention may be a block copolymer of the structural unit represented by the formula (A) and the structural unit represented by the formula (B). For example, the copolymer of the present invention may be a random copolymer.

본 발명의 공중합체는 각각의 구조 단위를 공중합 방법, 예를 들면 원자 전달 라디칼 중합(atom transfer radical polymerization), 가역적 첨가-분절 연쇄 이동(reversible addition-fragmentation chain transfer, RAFT) 또는 니트록시드 매개 중합(nitroxide mediated polymerization, NMP)시켜 제조될 수 있다.The copolymers of the present invention are characterized in that each structural unit is copolymerized with a method of copolymerization such as atom transfer radical polymerization, reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) or nitroxide mediated polymerization. It can be prepared by (nitroxide mediated polymerization, NMP).

일 예로, 본 발명의 공중합체는 식 (A)의 구조 단위 예를 들면 2-나프틸 아크릴레이트와 식 (B)의 구조 단위 예를 들면 메타크릴산, 아크릴산 또는 아크릴아미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 단량체를 공중합시켜 제조할 수 있다. 식 (A)로 표시되는 구조 단위 및 식 (B)로 표시되는 구조 단위의 수는 각각 2 - 20 및 10 - 1000일 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 공중합 온도는 40 - 95℃로 할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment, the copolymer of the present invention is selected from the group consisting of structural units of formula (A) such as 2-naphthyl acrylate and structural units of formula (B) such as methacrylic acid, acrylic acid or acrylamide It can be prepared by copolymerizing monomers. The number of structural units represented by formula (A) and the structural units represented by formula (B) may be 2-20 and 10-1000, respectively, but is not limited thereto. Although copolymerization temperature can be 40-95 degreeC, it is not limited to these.

본 발명의 공중합체를 제조할 때, 사용할 수 있는 개시제는 공중합에서 통상적으로 사용되는 수용성 개시제 또는 지용성 개시제를 사용할 수 있다. 개시제는 공중합 구조 단위 (A) 또는 (B) 100 중량부에 대해 0.1 - 5 중량부로 사용될 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 수용성 개시제로는 과황산 칼륨, 과황산 나트륨, 과황산 암모늄, 또는 4,4'-아조-비스(4-시아노발레르산)을 포함하는 아조 개시제가 될 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 지용성 개시제로는 과산화 벤조일, 아조비스이소부티로니트릴, 아조비스메틸부티로니트릴, 아조비스시클로헥산카르보니트릴이 될 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.When preparing the copolymer of the present invention, the initiator that can be used may be a water-soluble initiator or a fat-soluble initiator commonly used in copolymerization. The initiator may be used in 0.1-5 parts by weight based on 100 parts by weight of the copolymer structural unit (A) or (B), but is not limited thereto. The water-soluble initiator may be, but is not limited to, azo initiators including potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, or 4,4'-azo-bis (4-cyanovaleric acid). The fat soluble initiator may be, but is not limited to, benzoyl peroxide, azobisisobutyronitrile, azobismethylbutyronitrile, azobiscyclohexanecarbonitrile.

본 발명의 공중합체를 제조할 때에는 공중합 용제를 사용할 수 있다. 용제로는 본 발명의 수계 안료 분산물의 표면 장력을 저하시키지 않는 용제가 바람직하다. 용제로는 수용성 용제를 사용할 수 있고, 예를 들면 디에틸렌글리콜모노메틸에테르 또는 디에틸렌글리콜모노에틸에테르가 될 수 있다. 비수용성 용제를 사용할 수 있지만, 공중합체를 합성한 후에는 비수용성 용제를 추가로 제거하는 것이 바람직하다.When manufacturing the copolymer of this invention, a copolymerization solvent can be used. As a solvent, the solvent which does not reduce the surface tension of the water-based pigment dispersion of this invention is preferable. A water-soluble solvent can be used as a solvent, For example, it may be diethylene glycol monomethyl ether or diethylene glycol monoethyl ether. Although a water-insoluble solvent can be used, it is preferable to further remove the water-insoluble solvent after synthesizing the copolymer.

본 발명의 공중합체를 공중합으로 제조할 때에는, 원하는 적당한 분자량을 갖는 공중합체의 제조를 위해 사슬 이동제를 추가로 사용할 수 있다. 사슬 이동제의 예로는 라우릴 메르캅탄을 포함하는 알킬 메르캅탄; 메르캅토 아세트산, 2-메르캅토 프로피온산, 또는 3-메르캅토 프로피온산을 포함하는 티오 카르복시산; 또는 부틸 티오글리콜레이트 또는 2-에틸헥실 티오글리콜레이트를 포함하는 티오 카르복시산 에스테르를 포함할 수 있다.When preparing the copolymer of the present invention by copolymerization, a chain transfer agent may further be used for the production of a copolymer having a desired appropriate molecular weight. Examples of chain transfer agents include alkyl mercaptans including lauryl mercaptan; Thiocarboxylic acids, including mercapto acetic acid, 2-mercapto propionic acid, or 3-mercapto propionic acid; Or thio carboxylic acid esters including butyl thioglycolate or 2-ethylhexyl thioglycolate.

본 발명은 하나 이상의 안료, 수성 매체 및 분산제를 포함하는 수계 안료 분 산물에 있어서, 상기 분산제가 식 (A)로 표시되는 구조 단위와 식 (B)로 표시되는 구조 단위가 선상으로 배열되어 있는 공중합체임을 특징으로 한다.The present invention relates to an aqueous pigment dispersion comprising at least one pigment, an aqueous medium, and a dispersant, wherein the dispersant is a copolymer in which the structural unit represented by the formula (A) and the structural unit represented by the formula (B) are linearly arranged. It is characterized by a chain.

식 (A)Formula (A)

Figure 112009022842449-PAT00003
Figure 112009022842449-PAT00003

식 (B)Formula (B)

Figure 112009022842449-PAT00004
Figure 112009022842449-PAT00004

상기에서, Ar은 치환된 또는 비치환된 C6-C25 아릴기이고;In the above, Ar is a substituted or unsubstituted C 6 -C 25 aryl group;

R1과 R2는 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C6 알킬기이고;R 1 and R 2 are each independently hydrogen or a C 1 -C 6 alkyl group;

R3은 -COOH, -SO3H, -PO3H2, R8이 포화 또는 불포화된 C1-C6 알킬기 또는 페닐인 -SO2NHCOR8, -CONH2 또는 이들의 염이고;R 3 is —SO 2 NHCOR 8 , —CONH 2 , wherein —COOH, —SO 3 H, —PO 3 H 2 , R 8 is a saturated or unsaturated C 1 -C 6 alkyl group or phenyl Or salts thereof;

R4, R5, R6 및 R7은 서로 독립적으로 수소, 할로겐 또는 치환된 또는 비치환된 C1-C6 알킬기이고; R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are each independently hydrogen, halogen or a substituted or unsubstituted C 1 -C 6 alkyl group;

상기에서 X는 단순 결합을 나타내거나 C1-C6 알킬렌 옥시드 또는 C1-C6 알킬렌기를 나타내고; 및 Wherein X represents a simple bond or a C 1 -C 6 alkylene oxide or a C 1 -C 6 alkylene group; And

식 (A)의 구조 단위 및 식 (B)의 구조 단위의 수는 각각 2 - 20 및 10 - 1000일 수 있고, 식 (B)의 구조 단위 대 식 (A)의 구조 단위의 수의 비율은 10 내지 50일 수 있다.The number of structural units of formula (A) and the number of structural units of formula (B) can be 2-20 and 10-1000, respectively, and the ratio of the number of structural units of formula (B) to the number of structural units of formula (A) is 10 to 50 may be.

상기에서, Ar은 예를 들면 나프틸, 안트라세닐, 벤조[a]피레닐 또는 코로네닐일 수 있다. Ar은 예를 들면 나프틸이다.In the above, Ar may be, for example, naphthyl, anthracenyl, benzo [a] pyrenyl or coronyl. Ar is for example naphthyl.

상기에서, R1과 R2는 예를 들면 서로 독립적으로 수소 또는 메틸이다.In the above, R 1 and R 2 are for example independently of each other hydrogen or methyl.

상기에서, R3은 예를 들면 -COOH, -SO3H, -CONH2 또는 이들의 염이다. 염으로는 소듐 염, 포타슘 염, 또는 알킬 암모늄염이 바람직하다. 예를 들면, -COONa, -COOK, -COO-N(R9)4 +, -SO3Na, -HPO3Na, -SO3 -N(R9)4 +, PO3Na2이고, 상기 R9는 포화 또는 불포화된 C1-C6 알킬기 또는 페닐이다.In the above, R 3 is for example -COOH, -SO 3 H, -CONH 2 or salts thereof. Preferred salts are sodium salts, potassium salts, or alkyl ammonium salts. E.g., -COONa, -COOK, -COO - N (R 9) 4 +, -SO 3 Na, -HPO 3 Na, -SO 3 - N (R 9) 4 +, and PO 3 Na 2, wherein R 9 is a saturated or unsaturated C 1 -C 6 alkyl group or phenyl.

상기에서, R4, R5, R6 및 R7은 예를 들면 수소이다.In the above, R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are for example hydrogen.

상기에서 X는 예를 들면 단순 결합이다.X is for example a simple bond.

본 발명의 수계 안료 분산물에서, 안료로는 유기 안료 또는 무기 안료를 모두 사용할 수 있고, 안료는 분말, 과립 또는 수성 압착 케이크 형태 등이 될 수 있다.In the aqueous pigment dispersion of the present invention, both pigments may be used as the pigments, organic pigments or inorganic pigments, and the pigments may be in the form of powder, granules or aqueous press cakes.

유기 안료는 모노아조안료, 디스아조안료, 아조레이크 안료, 프탈로시아닌, 트리페닐메탄, 티오인디고, 티아진인디고, 퀴나크리돈, 디옥사진, 이소인도리논, 이소인도린, 퀴나프탈론, 퀴노프탈론, 페릴렌, 안탄트론, 페리논, 디케토피롤로피롤, 벤즈이미다졸론아조, 나프톨 및 카본 블랙으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 카본 블랙은 퍼니스 블랙(furnace black) 또는 가스 블랙(gas black)을 포함하는 산성 또는 알칼리성 카본 블랙을 포함할 수 있다. 무기 안료는 이산화티탄, 황화아연, 산화철, 산화크롬, 니켈 또는 크롬 안티모니 이산화티탄, 산화코발트 및 비스무트 바나데이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.Organic pigments include monoazo pigments, disazo pigments, azo lake pigments, phthalocyanine, triphenylmethane, thioindigo, thiazineindigo, quinacridone, dioxazine, isoindolinone, isoindolin, quinaphthalone, quinoph It may be one or more selected from the group consisting of talon, perylene, anantrone, perinone, diketopyrrolopyrrole, benzimidazoloneazo, naphthol and carbon black, but is not limited thereto. Carbon blacks may include acidic or alkaline carbon blacks, including furnace blacks or gas blacks. The inorganic pigment may be one or more selected from the group consisting of titanium dioxide, zinc sulfide, iron oxide, chromium oxide, nickel or chromium antimony titanium dioxide, cobalt oxide and bismuth vanadate, but are not limited thereto.

상기 안료는 예를 들면 카본 블랙, 퀴나크리돈, 프탈로시아닌 또는 비스무트 바나데이트 안료가 될 수 있다.The pigment may be, for example, a carbon black, quinacridone, phthalocyanine or bismuth vanadate pigment.

상기 안료는 상업적으로 판매되는 것을 사용하거나 공지된 방법으로 제조된 것을 사용할 수 있다. 일 례로는 Monarch 280, Monarch 120, Regal 350R, Regal 99R(Cabot Corporation); Special black 550, Special black 4, Special black 6, FW1, FW2, FW2V, FW18, XBF 285,S-160, S-170, Printex 90, Printex 95, Printex 80, Printex 75(Degussa); 및 Raven 7000, Raven 5000UltraII, Raven 2600Ultra, Raven 3000, Raven 1255, Raven CD-5008, Raven C-975Ultra, Raven 1040, Raven 1500(Columbia Chemical)등이 될 수 있다. 또한 BASF, Clariant, CIBA, Aztech, Sun Chemical, DIC, 대한 스위스사 등의 안료를 사용할 수 있고, 그 예로는 C.I.No를 기준으로 C.I.Pigment Blue 15, 15:1, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 22, 56, 60, 64, C.I.Pigment Red 9, 17, 97, 122, 123, 149, 166, 168, 177, 180, 192, 202, 209, 215, 137, 138, 150, 153, 154, 155, 166, 168, 180이 될 수 있다.The pigment may be commercially available or may be prepared by a known method. Examples include Monarch 280, Monarch 120, Regal 350R, Regal 99R from Cabot Corporation; Special black 550, Special black 4, Special black 6, FW1, FW2, FW2V, FW18, XBF 285, S-160, S-170, Printex 90, Printex 95, Printex 80, Printex 75 (Degussa); And Raven 7000, Raven 5000UltraII, Raven 2600Ultra, Raven 3000, Raven 1255, Raven CD-5008, Raven C-975Ultra, Raven 1040, Raven 1500 (Columbia Chemical), and the like. In addition, pigments such as BASF, Clariant, CIBA, Aztech, Sun Chemical, DIC, Swiss, etc. may be used, for example CIPigment Blue 15, 15: 1, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 56, 60, 64, CIPigment Red 9, 17, 97, 122, 123, 149, 166, 168, 177, 180, 192, 202, 209, 215, 137, 138, 150 , 153, 154, 155, 166, 168, 180.

본 발명에서 '수성 매체'는 물 단독 또는 물과 수성 유기용제의 혼합물이 될 수 있다. 수성 유기용제로는 알킬렌 글리콜 예를 들면, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 또는 이들의 알킬 에테르, 글리세린, N-메틸피롤리돈, 1,3-디메틸이미다졸리논, 티오디글리콜, 2-피롤리돈, 디메틸술폭시드, 술포란, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 에탄올 또는 이소프로필알콜이 될 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.In the present invention, the 'aqueous medium' may be water alone or a mixture of water and an aqueous organic solvent. Aqueous organic solvents include alkylene glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol or alkyl ethers thereof, glycerin, N-methylpyrrolidone, 1,3 -Dimethylimidazolinone, thiodiglycol, 2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, sulfolane, diethanolamine, triethanolamine, ethanol or isopropyl alcohol, but are not limited to these.

본 발명의 수계 안료 분산물은 수계 안료 분산물의 총 중량을 기준으로 하여 (a) 하나 이상의 안료 5 내지 80 중량%, 예를 들면 10 내지 50 중량%, (b) 본 발명의 공중합체 2 내지 25 중량%, 예를 들면 3 내지 15 중량%, (c) 수성 매체 5 내지 80 중량%, 예를 들면 10 내지 60 중량%를 포함할 수 있다.The aqueous pigment dispersion of the present invention is based on the total weight of the aqueous pigment dispersion (a) 5 to 80% by weight, for example 10 to 50% by weight, (b) copolymers 2 to 25 of the invention. Weight percent, such as 3 to 15 weight percent, (c) 5 to 80 weight percent of aqueous media, for example 10 to 60 weight percent.

본 발명의 수계 안료 분산물은 침강 방지제(antisettling agent), 습윤제, 보존제, 점도 안정제, 및 리올로지에 영향을 미치는 보조제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 통상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 수계 안료 분산물은 수계 안료 분산물의 총 중량을 기준으로 하여 (a) 하나 이상의 안료 5 내지 80 중량%, 예를 들면 10 내지 50 중량%, (b) 본 발명의 공중합체 2 내지 25 중량%, 예를 들면 3 내지 15 중량%, (c) 수성 매체 5 내지 80 중량%, 예를 들면 10 내지 60 중량%, 및 (d) 첨가제 0 초과 내지 5 중량%를 포함할 수 있다.The aqueous pigment dispersions of the present invention may further comprise one or more conventional additives selected from the group consisting of antisettling agents, wetting agents, preservatives, viscosity stabilizers, and auxiliaries affecting the rheology. For example, the aqueous pigment dispersion of the present invention may be based on the total weight of the aqueous pigment dispersion (a) from 5 to 80% by weight, for example from 10 to 50% by weight, (b) from the air of the invention. 2 to 25% by weight, for example 3 to 15% by weight, (c) 5 to 80% by weight of aqueous media, for example 10 to 60% by weight, and (d) greater than 0 to 5% by weight of additives. Can be.

본 발명의 수계 안료 분산물의 점도는 1.5 - 4.0 cps 일 수 있고, 예를 들면 3.0 - 4.0 cps 범위에 있다.The viscosity of the aqueous pigment dispersion of the present invention may be 1.5-4.0 cps, for example in the range 3.0-4.0 cps.

본 발명의 수계 안료 분산물은 안료 분산물을 제조하기 위한 통상의 방법을 사용하여 제조할 수 있다. 수성 매체와 분산제의 존재 하에 안료를 분산시켜 제조할 수 있거나 또는 분산제, 안료 및 첨가제를 혼합하고 수성 매체를 사용하여 수계 안료 분산물의 농도를 조절할 수 있다. 예를 들면, 수성 매체, 분산제 및 첨가제를 먼저 혼합하고, 안료를 첨가하여 제조할 수 있다. 이렇게 제조된 혼합물을 분산시킬 때에는 교반기, 회전자/고정자(rotor/stator) 밀, 용해기, 볼 밀(ball mill), 교반기가 장착된 볼 밀(예를 들면, 샌드 밀 또는 비드 밀), 고속 혼합기, 혼련 장지(roll mixing milling), 마이크로 플루이다이저(Micro fluidizer)를 사용할 수 있다.The aqueous pigment dispersions of the present invention can be prepared using conventional methods for preparing pigment dispersions. The pigment may be prepared by dispersing the pigment in the presence of an aqueous medium and a dispersant, or the dispersant, pigment and additives may be mixed and the aqueous medium may be used to adjust the concentration of the aqueous pigment dispersion. For example, an aqueous medium, a dispersant, and an additive may be mixed first, followed by the addition of a pigment. In order to disperse the mixture thus prepared, an agitator, rotor / stator mill, dissolver, ball mill, ball mill (eg sand mill or bead mill) equipped with agitator, high speed Mixers, roll mixing mills, and micro fluidizers can be used.

본 발명의 수계 안료 분산물은 액상 내지 페이스트 형으로 될 수 있고, 높은 응집 안정성 및 저장 안정성, 색 강도, 광택, 균질성, 밝기, 내 마모성, 리올로지 안정성이 뛰어나다. 본 발명의 수계 안료 분산물은 페인트, 분산 바니쉬, 인쇄용 잉크 예를 들면, 텍스타일 인쇄용 잉크, 목재 보존 시스템, 점성 용액 염색, 바니쉬로 유용하게 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 수계 안료 분산물은 전자사진 토너, 전자사진 현상제 예를 들면 일 성분 또는 이 성분 분말 토너, 자성 토너, 액상 토너, 중합 토너에서 착색제로 유용하게 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 수계 안료 분산물은 수계와 비수계 모두에 기초한 잉크제트 잉크, 고온 용융 방법에 따라 작동하거나 마이크로에멀젼에 기초하는 잉크에서 작색제로 유용하게 사용될 수 있 다.The aqueous pigment dispersion of the present invention can be in liquid to paste form, and is excellent in high cohesive stability and storage stability, color strength, gloss, homogeneity, brightness, wear resistance, and rheological stability. The aqueous pigment dispersions of the present invention can be usefully used as paints, dispersion varnishes, printing inks such as textile printing inks, wood preservation systems, viscous solution dyes, varnishes. In addition, the aqueous pigment dispersion of the present invention can be usefully used as a colorant in electrophotographic toner, electrophotographic developer such as one component or two component powder toner, magnetic toner, liquid toner, polymerized toner. The aqueous pigment dispersions of the present invention can also be usefully used as colorants in inkjet inks based on both aqueous and non-aqueous systems, operating according to high temperature melting methods, or inks based on microemulsions.

본 발명의 공중합체는 유기 안료와 무기 안료 모두에 대해 분산제로 사용될 수 있다. 본 발명의 공중합체를 포함하는 수계 안료 분산물은 점도가 낮고, 안료 분산성을 향상시켰다.The copolymers of the present invention can be used as dispersants for both organic and inorganic pigments. The aqueous pigment dispersion containing the copolymer of the present invention had a low viscosity and improved pigment dispersibility.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited by the following examples.

실시예Example 1: 공중합체 제조 1: copolymer preparation

온도계, 교반기, 질소 주입구 및 환류 콘덴서를 장착한 플라스크를 오일 배쓰(oil bath) 등에 넣어 온도를 80℃로 일정하게 유지시켰다. 플라스크에 디에틸렌글리콜모노메틸에테르 95.0g, 2-나프틸 아크릴레이트 18.0g 및 메타크릴산 2.0g을 첨가하였다. 80℃에서 10분 동안 환류시켰다. 디에틸렌글리콜모노메틸에테르 5.0g과 과황산 칼륨 촉매량 0.2g의 혼합물을 5분에 걸쳐 첨가하였다. 그런 다음 80℃에서 12시간 동안 반응시키고, 냉각시켜 공중합체를 수집하였다. 제조한 공중합체는 랜덤 공중합체로서, 점성이 있는 액상의 담황색 중합체이었다(Mn(수평균 분자량):10,070 ;Mw(중량 평균 분자량):34,240).A flask equipped with a thermometer, a stirrer, a nitrogen inlet, and a reflux condenser was placed in an oil bath to maintain a constant temperature at 80 ° C. 95.0 g of diethylene glycol monomethyl ether, 18.0 g of 2-naphthyl acrylate and 2.0 g of methacrylic acid were added to the flask. It was refluxed at 80 ° C. for 10 minutes. A mixture of 5.0 g of diethylene glycol monomethyl ether and 0.2 g of potassium persulfate catalyst was added over 5 minutes. Then, the mixture was reacted at 80 ° C. for 12 hours and cooled to collect a copolymer. The produced copolymer was a random copolymer, a viscous liquid pale yellow polymer (Mn (number average molecular weight): 10,070; Mw (weight average molecular weight): 34,240).

실시예Example 2: 공중합체 제조 2: copolymer preparation

상기 실시예 1에서 1차적으로 플라스크에 2-나프틸 아크릴레이트 90.0g과 메타크릴산 8.0g을 첨가하였다. 2차적으로는 메타크릴산 2.0g과 과황산 칼륨 촉매량 0.2g의 혼합물을 첨가하였다. 상기 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 공중합체를 제조하였다. 제조한 공중합체는 랜덤 공중합체로서, 점성이 있는 액상의 담황색 중합체이었다(Mn:24,578; Mw:76,160; 수득률:98.7%).In Example 1, 90.0 g of 2-naphthyl acrylate and 8.0 g of methacrylic acid were added to the flask. Secondly, a mixture of 2.0 g of methacrylic acid and 0.2 g of potassium persulfate catalyst was added. In the same manner as in Example 1, a copolymer was prepared. The produced copolymer was a random copolymer which was a viscous liquid pale yellow polymer (Mn: 24,578; Mw: 76,160; yield: 98.7%).

실시예Example 3: 공중합체 제조 3: copolymer preparation

상기 실시예 1에서 1차적으로 플라스크에 디에틸렌글리콜모노메틸에테르 95.0g, 2-나프틸 아크릴레이트 18.0g, 아크릴산 2.0g, 메르캅토 아세트산 1.0g을 첨가하였다. 2차적으로 디에틸렌글리콜모노메틸에테르 5.0g, 아조비스이소부티로니트릴 촉매량 0.2g을 첨가하였다. 상기 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 공중합체를 제조하였다. 제조한 공중합체는 랜덤 공중합체로서, 점성이 있는 액상의 담황색 중합체이었다(Mn:6,140; Mw:45,430; 수득률:18.7%).In Example 1, 95.0 g of diethylene glycol monomethyl ether, 18.0 g of 2-naphthyl acrylate, 2.0 g of acrylic acid, and 1.0 g of mercapto acetic acid were added to the flask. Secondly, 5.0 g of diethylene glycol monomethyl ether and 0.2 g of azobisisobutyronitrile catalyst amount were added. In the same manner as in Example 1, a copolymer was prepared. The produced copolymer was a random copolymer, a viscous liquid pale yellow polymer (Mn: 6,140; Mw: 45,430; yield: 18.7%).

실시예Example 4: 공중합체 제조 4: copolymer preparation

상기 실시예 1에서 1차적으로 플라스크에 디에틸렌글리콜모노메틸에테르 95.0g, 2-나프틸 아크릴레이트 18.0g, 아크릴 아미드 2.0g, 메르캅토 아세트산 1.0g을 첨가하였다. 2차적으로 디에틸렌글리콜모노메틸에테르 5.0g, 아조비스이소부티로니트릴 촉매량 0.2g을 첨가하였다. 상기 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 공중합체를 제조하였다. 제조한 공중합체는 랜덤 공중합체로서, 점성이 있는 액상의 담황색 중합체이었다(Mn:7,340; Mw:57,200; 수득률:19.1%).In Example 1, 95.0 g of diethylene glycol monomethyl ether, 18.0 g of 2-naphthyl acrylate, 2.0 g of acrylamide, and 1.0 g of mercapto acetic acid were added to the flask. Secondly, 5.0 g of diethylene glycol monomethyl ether and 0.2 g of azobisisobutyronitrile catalyst amount were added. In the same manner as in Example 1, a copolymer was prepared. The prepared copolymer was a random copolymer, a viscous liquid pale yellow polymer (Mn: 7,340; Mw: 57,200; yield: 19.1%).

실시예Example 5: 수계 안료  5: water based pigment 분산물의Dispersion 제조 Produce

수계 안료 분산물의 제조에서 안료로는 5가지 종류를 사용하였다. 유기 안료로는 카본 블랙인 Printex 75(Degussa)와 Raven 3500(Columbian Chemical), 퀴나크 리돈계 적색 안료인 Chromofine Magenta 6887(Dainichiseika Color & Chemicals), 프탈로시아닌계 청색 안료인 Endurophthal Blue BT-617D(Clariant)를 사용하였고 무기 안료로는 비스무트-바나데이트 황색 안료인 Irgacolor Yellow(Ciba)를 사용하였다.Five kinds of pigments were used in the preparation of the aqueous pigment dispersion. Organic pigments include carbon black Printex 75 (Degussa) and Raven 3500 (Columbian Chemical), quinac reddone red pigment Chromofine Magenta 6887 (Dainichiseika Color & Chemicals), and phthalocyanine blue pigment Endurophthal Blue BT-617D (Clariant) Irgacolor Yellow (Ciba), a bismuth-vanadate yellow pigment, was used as the inorganic pigment.

안료 15 중량%, 상기 실시예 1에서 제조한 공중합체(안료가 카본 블랙일 경우 5 중량%를 사용하고 그 외에는 7.5 중량%를 사용함) 및 수성 매체인 물 77.5 중량%(pH 7-7.5)를 혼합하였다. 인-라인 믹서(in-line mixer)에서 1시간 동안 교반하였고, 다시 마이크로 플루이다이저에서 1시간 동안 분산시켜, 수계 안료 분산물을 제조하였다.15 wt% of the pigment, the copolymer prepared in Example 1 (5 wt% if the pigment is carbon black, 7.5 wt% otherwise) and 77.5 wt% of the aqueous medium (pH 7-7.5) Mixed. The mixture was stirred for 1 hour in an in-line mixer and again dispersed for 1 hour in a microfluidizer to prepare an aqueous pigment dispersion.

실험예Experimental Example : 수계 안료 Aqueous Pigment 분산물의Dispersion 물성 평가 Property evaluation

상기 실시예 5에서 제조한 수계 안료 분산물에서 평균 입경, 점도 및 표면 장력을 측정하였다. 또한, 안료 분산물을 제조하고 24 시간 경과 후, Olympus 현미경(배율: 100배)으로 관찰하였을 때 균일한 지 여부, 브라운 운동을 나타내는지 여부 및 안료 입자의 응집 여부를 육안으로 관찰하여, 안료의 분산성을 평가하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.The average particle diameter, viscosity and surface tension of the aqueous pigment dispersion prepared in Example 5 were measured. In addition, 24 hours after the preparation of the pigment dispersion, when observed with an Olympus microscope (magnification: 100 times), whether it was uniform, exhibited Brownian motion, and whether or not the aggregation of pigment particles was observed visually, Dispersibility was evaluated. The results are shown in Table 1.

<표 1>: 실시예 1의 공중합체를 포함하는 수계 안료 분산물TABLE 1 Aqueous pigment dispersion comprising the copolymer of Example 1

안료의 종류Type of pigment 안료 1Pigment 1 안료 2Pigment 2 안료 3Pigment 3 안료 4Pigment 4 안료 5Pigment 5 평균 입경
(nm)
Average particle diameter
(nm)
110110 102102 165165 148148 156156
표면 장력
(dyne/cm)
Surface tension
(dyne / cm)
5252 5454 4949 4848 4949
점도(cps)Viscosity (cps) 3.33.3 3.13.1 3.03.0 3.93.9 4.04.0 안료 분산성Pigment dispersibility 우수Great 우수Great 우수Great 우수Great 우수Great

안료 1:Printex 75Pigment 1: Printex 75

안료 2:Raven 3500Pigment 2: Raven 3500

안료 3:Chromofine Magenta 6887Pigment 3: Chromofine Magenta 6887

안료 4:Endurophthal Blue BT-617DPigment 4: Endurophthal Blue BT-617D

안료 5:Irgacolor YellowPigment 5: Irgacolor Yellow

상기 실시예 2 내지 4에서 제조한 공중합체, 및 상기 실시예 5와 동일한 방법을 사용하여 수계 안료 분산물을 제조하고, 그 물성을 평가하였다. 그 결과를 표 2 내지 4에 나타내었다.Using the copolymer prepared in Examples 2 to 4 and the same method as in Example 5, an aqueous pigment dispersion was prepared, and the physical properties thereof were evaluated. The results are shown in Tables 2 to 4.

<표 2>: 실시예 2의 공중합체를 포함하는 수계 안료 분산물TABLE 2 Aqueous pigment dispersions comprising the copolymer of Example 2

안료의 종류Type of pigment 안료 1Pigment 1 안료 2Pigment 2 안료 3Pigment 3 안료 4Pigment 4 안료 5Pigment 5 평균 입경
(nm)
Average particle diameter
(nm)
107107 100100 167167 169169 154154
표면 장력
(dyne/cm)
Surface tension
(dyne / cm)
5757 5555 4949 4848 4949
점도(cps)Viscosity (cps) 3.03.0 3.13.1 3.33.3 3.53.5 3.83.8 안료 분산성Pigment dispersibility 우수Great 우수Great 양호Good 우수Great 우수Great

<표 3>: 실시예 3의 공중합체를 포함하는 수계 안료 분산물TABLE 3 Aqueous pigment dispersions comprising the copolymer of Example 3

안료의 종류Type of pigment 안료 1Pigment 1 안료 2Pigment 2 안료 3Pigment 3 안료 4Pigment 4 안료 5Pigment 5 평균 입경
(nm)
Average particle diameter
(nm)
103103 105105 156156 167167 135135
표면 장력
(dyne/cm)
Surface tension
(dyne / cm)
5959 5757 4949 5050 4949
점도(cps)Viscosity (cps) 3.33.3 3.53.5 3.43.4 3.73.7 3.73.7 안료 분산성Pigment dispersibility 우수Great 우수Great 양호Good 우수Great 우수Great

<표 4>: 실시예 4의 공중합체를 포함하는 수계 안료 분산물TABLE 4 Aqueous pigment dispersions comprising the copolymer of Example 4

안료의 종류Type of pigment 안료 1Pigment 1 안료 2Pigment 2 안료 3Pigment 3 안료 4Pigment 4 안료 5Pigment 5 평균 입경
(nm)
Average particle diameter
(nm)
117117 109109 187187 178178 180180
표면 장력
(dyne/cm)
Surface tension
(dyne / cm)
5555 5656 5151 5151 5050
점도(cps)Viscosity (cps) 3.23.2 3.43.4 3.23.2 3.73.7 3.63.6 안료 분산성Pigment dispersibility 양호Good 우수Great 양호Good 우수Great 우수Great

비교예로서, 상용되고 있는 수계 분산제 Disperbyk 194(BYK Chemie)와 EFKA-4550(Ciba), 및 상기 실시예 5와 동일한 방법을 사용하여 수계 안료 분산물을 제조하고, 그 물성을 평가하였다. 그 결과를 표 5 내지 6에 나타내었다.As a comparative example, an aqueous pigment dispersion was prepared using the same aqueous dispersing agents Disperbyk 194 (BYK Chemie) and EFKA-4550 (Ciba), and the same method as in Example 5, and the physical properties thereof were evaluated. The results are shown in Tables 5 to 6.

<표 5>: Disperbyk 194를 포함하는 수계 안료 분산물Table 5: Aqueous Pigment Dispersions Containing Disperbyk 194

안료의 종류Type of pigment 안료 1Pigment 1 안료 2Pigment 2 안료 3Pigment 3 안료 4Pigment 4 안료 5Pigment 5 평균 입경
(nm)
Average particle diameter
(nm)
180180 260260 280280 308308 502502
표면 장력
(dyne/cm)
Surface tension
(dyne / cm)
5151 5656 5050 5151 5050
점도(cps)Viscosity (cps) 5.15.1 7.87.8 5.45.4 8.28.2 8.58.5 안료 분산성Pigment dispersibility 양호Good 불량Bad 양호Good 불량Bad 불량Bad

<표 6>: EFKA-4550를 포함하는 수계 안료 분산물TABLE 6 Aqueous pigment dispersions comprising EFKA-4550

안료의 종류Type of pigment 안료 1Pigment 1 안료 2Pigment 2 안료 3Pigment 3 안료 4Pigment 4 안료 5Pigment 5 평균 입경
(nm)
Average particle diameter
(nm)
170170 150150 674674 12151215 652652
표면 장력
(dyne/cm)
Surface tension
(dyne / cm)
5454 5454 5151 5353 5151
점도(cps)Viscosity (cps) 4.94.9 4.94.9 8.88.8 9.29.2 9.79.7 안료 분산성Pigment dispersibility 양호Good 양호Good 불량Bad 불량Bad 불량Bad

상기 표 1 내지 4에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 공중합체를 포함하는 수계 안료 분산물은 5가지 종류의 안료 모두에 대해 안료 분산성이 우수하였고, 평균 입경과 점도도 낮았다. 반면에, 표 5와 6에서 나타난 바와 같이, 분산제 Disperbyk 194와 EFKA-4550을 포함하는 수계 안료 분산물은 특정 안료에 대해서만 양호한 안료 분산성을 나타내었고, 점도도 본 발명의 수계 안료 분산물보다 더 높았다.As shown in Tables 1 to 4, the aqueous pigment dispersion containing the copolymer of the present invention was excellent in pigment dispersibility for all five kinds of pigments, and the average particle diameter and viscosity were also low. On the other hand, as shown in Tables 5 and 6, the aqueous pigment dispersions comprising the dispersants Disperbyk 194 and EFKA-4550 showed good pigment dispersibility only for certain pigments, and the viscosity was higher than that of the aqueous pigment dispersions of the present invention. High.

Claims (11)

하기 식 (A)로 표시되는 구조 단위와 하기 식 (B)로 표시되는 구조 단위가 선상으로 배열되어 있는 공중합체:A copolymer in which the structural units represented by the following formula (A) and the structural units represented by the following formula (B) are linearly arranged: 식 (A)Formula (A)
Figure 112009022842449-PAT00005
Figure 112009022842449-PAT00005
식 (B)Formula (B)
Figure 112009022842449-PAT00006
Figure 112009022842449-PAT00006
상기에서, Ar은 치환된 또는 비치환된 C6-C25 아릴기이고;In the above, Ar is a substituted or unsubstituted C 6 -C 25 aryl group; R1과 R2는 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C6 알킬기이고;R 1 and R 2 are each independently hydrogen or a C 1 -C 6 alkyl group; R3은 -COOH, -SO3H, -PO3H2, R8이 포화 또는 불포화된 C1-C6 알킬기 또는 페닐인 -SO2NHCOR8, -CONH2 또는 이들의 염이고;R 3 is —SO 2 NHCOR 8 , —CONH 2 , wherein —COOH, —SO 3 H, —PO 3 H 2 , R 8 is a saturated or unsaturated C 1 -C 6 alkyl group or phenyl Or salts thereof; R4, R5, R6 및 R7은 서로 독립적으로 수소, 할로겐 또는 치환된 또는 비치환된 C1-C6 알킬기이고;R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are each independently hydrogen, halogen or a substituted or unsubstituted C 1 -C 6 alkyl group; 상기에서 X는 단순 결합을 나타내거나 C1-C6 알킬렌 옥시드 또는 C1-C6 알킬렌기를 나타내고;Wherein X represents a simple bond or a C 1 -C 6 alkylene oxide or a C 1 -C 6 alkylene group; 상기 식 (A)의 구조 단위 및 식 (B)의 구조 단위의 수는 각각 2 - 20 및 10 - 1000이다.The number of structural units of the formula (A) and the structural units of the formula (B) is 2-20 and 10-1000, respectively.
제1항에 있어서, 상기 Ar은 나프틸, 안트라세닐, 벤조[a]피레닐(benzo[a]pyrenyl) 또는 코로네닐(coronenyl) 또는 이들의 유도체이고; R1과 R2는 서로 독립적으로 수소 또는 메틸이고; R3은 -COOH, -SO3H, -CONH2 또는 이들의 염이고; 및 식 (B)의 구조 단위 대 식 (A)의 구조 단위의 수의 비율은 10 내지 50인 것인 공중합체.The method of claim 1, wherein Ar is naphthyl, anthracenyl, benzo [a] pyrenyl, or coronyl, or a derivative thereof; R 1 and R 2 are independently of each other hydrogen or methyl; R 3 is —COOH, —SO 3 H, —CONH 2 or a salt thereof; And the ratio of the number of structural units of formula (B) to the number of structural units of formula (A) is from 10 to 50. 제1항에 있어서, 상기 공중합체의 수평균 분자량(Mn)은 1,000 내지 50,000 g/mol인 것인 공중합체.The copolymer according to claim 1, wherein the copolymer has a number average molecular weight (Mn) of 1,000 to 50,000 g / mol. 제1항에 있어서, 상기 공중합체는 랜덤 공중합체 또는 블록 공중합체인 것인 공중합체.The copolymer of claim 1, wherein the copolymer is a random copolymer or a block copolymer. 하나 이상의 안료, 수성 매체 및 분산제를 포함하는 수계 안료 분산물에 있어서, 상기 분산제가 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 공중합체인 것인 수계 안료 분산물.An aqueous pigment dispersion comprising at least one pigment, an aqueous medium and a dispersant, wherein the dispersant is the copolymer of any one of claims 1-4. 제5항에 있어서, 상기 수계 안료 분산물은 수계 안료 분산물의 총 중량을 기준으로 하여 안료 5 - 80 중량%, 공중합체 2 - 25 중량% 및 수성 매체 5 - 80 중량%를 포함하는 것인 수계 안료 분산물.6. The aqueous system of claim 5, wherein the aqueous pigment dispersion comprises from 5 to 80 weight percent of the pigment, from 2 to 25 weight percent of the copolymer and from 5 to 80 weight percent of the aqueous medium, based on the total weight of the aqueous pigment dispersion. Pigment dispersions. 제5항에 있어서, 상기 안료는 모노아조안료, 디스아조안료, 아조레이크 안료,프탈로시아닌, 트리페닐메탄, 티오인디고, 티아진인디고, 퀴나크리돈, 디옥사진, 이소인도리논, 이소인도린, 퀴나프탈론, 퀴노프탈론, 페릴렌, 안탄트론, 페리논, 디케토피롤로피롤, 벤즈이미다졸론아조, 나프톨, 카본 블랙, 이산화티탄, 황화아연, 산화철, 산화크롬, 니켈 또는 크롬 안티모니 이산화티탄, 산화코발트 및 비스무트 바나데이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 수계 안료 분산물.The method of claim 5, wherein the pigment is monoazo pigment, disazo pigment, azo lake pigment, phthalocyanine, triphenylmethane, thioindigo, thiazine indigo, quinacridone, dioxazine, isoindolinone, isoindolin, Quinaphthalone, Quinophthalone, Perylene, Anthrone, Perinone, Diketopyrrolopyrrole, Benzimidazoloneazo, Naphthol, Carbon Black, Titanium Dioxide, Zinc Sulfide, Iron Oxide, Chromium Oxide, Nickel or Chromium Antimony Dioxide Water-based pigment dispersions selected from the group consisting of titanium, cobalt oxide and bismuth vanadate. 제5항에 있어서, 상기 수성 매체는 물 또는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 또는 이들의 알킬 에테르; 글리세린, N-메틸피롤리돈, 1,3-디메틸이미다졸리논, 티오디글리콜, 2-피롤리돈, 디메틸술폭시드, 술포란, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 에탄올, 및 이소프로필알콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 수성 유기용제와 물의 혼합물인 것인 수계 안료 분산물.The method of claim 5, wherein the aqueous medium is water or ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol or alkyl ethers thereof; Glycerin, N-methylpyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolinone, thiodiglycol, 2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, sulfolane, diethanolamine, triethanolamine, ethanol, and isopropyl alcohol An aqueous pigment dispersion, which is a mixture of at least one aqueous organic solvent selected from the group consisting of and water. 제5항에 있어서, 상기 수계 안료 분산물의 점도는 1.5 - 4 cps인 것인 수계 안료 분산물.The aqueous pigment dispersion of claim 5 wherein the viscosity of the aqueous pigment dispersion is 1.5-4 cps. 제5항에 있어서, 상기 수계 안료 분산물은 침강 방지제(antisettling agent), 습윤제, 보존제 및 점도 안정제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는 것인 수계 안료 분산물.6. The aqueous pigment dispersion of claim 5 wherein the aqueous pigment dispersion further comprises one or more additives selected from the group consisting of antisettling agents, wetting agents, preservatives and viscosity stabilizers. 제10항에 있어서, 상기 수계 안료 분산물은 수계 안료 분산물의 총 중량을 기준으로 하여 안료 5 내지 80 중량%, 공중합체 2 내지 25 중량%, 수성 매체 5 내지 80 중량%, 및 첨가제 0 초과 내지 5 중량%를 포함하는 것인 수계 안료 분산물.The waterborne pigment dispersion according to claim 10, wherein the aqueous pigment dispersion is based on the total weight of the aqueous pigment dispersion, from 5 to 80% by weight of the pigment, from 2 to 25% by weight of the copolymer, from 5 to 80% by weight of the aqueous medium, and from greater than 0 to the additive. 5 wt% of the aqueous pigment dispersion.
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