DE69618877T2

DE69618877T2 - Verdickungsmittel

Info

Publication number: DE69618877T2
Application number: DE69618877T
Authority: DE
Inventors: Kaoru Komiya
Original assignee: Asahi Denka Kogyo KK
Current assignee: Adeka Corp
Priority date: 1995-09-01
Filing date: 1996-08-29
Publication date: 2002-08-22
Anticipated expiration: 2016-08-30
Also published as: TW354318B; DE69618877D1; EP0761779B1; KR970015708A; JPH0967563A; US5977398A; EP0761779A1; KR100401029B1

Description

1. GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft neue Verdickungsmittel (Viskositätseinstellende Mittel) und auch Zusammensetzungen, die so ein Verdickungsmittel einsetzen.

2. BESCHREIBUNG DES VERWANDTEN STANDES DER TECHNIK

Eine grosse Vielzahl von Viskositätsaufbaustoffen sind allgemein bekannt, die von natürlicher, semi-synthetischer (Carboxymethylcellulose und ähnliche) oder synthetischer Natur sind. Es gibt auch viele bekannte Reaktionsprodukte, erhalten durch Reaktion von Polyoxyethylenglycolderivaten mit aliphatischen Säureestern oder Epoxiden.
Ausserdem sind sogenannte Viskositätsaufbaustoffe vom Urethantyp, die vom Reagieren einer Isocyanatverbindung mit einer Polyolverbindung abgeleitet sind, gut bekannt. Z. B. offenbart die japanische Patentveröffentlichung Nr. 52-25840 ein hoch viskoses Tensid vom Emulsionstyp, das aus einer Reaktion eines Polyetherpolyols und eines Diisocyanats entsteht. Japanische Patentveröffentlichung Nr. 58-213074 offenbart einen wässrigen Viskositätsaufbaustoff vom Urethantyp, hergestellt durch Reagieren eines Polyetherpolyols und eines Diisocyanats. In der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 1-55292 wird ein Latex offenbart, der einen wässrigen Viskositätsaufbaustoff hervorgerufen durch die Reaktion eines Polyetherpolyols und eines Polyisocyanats enthält.
Viskositätsaufbaustoffe zur Verwendung insbesondere in Emulsionsfarben sollten jedoch in den meisten Fällen zusätzlich zu adäquatem Viskositätsaufbau, ausreichende Fluidität und gleichmässige Verlauffähigkeit und ausgezeichnete Viskositätsmodifikationsleistung sowohl unter niedrigen als auch hohen Scher-Bedingungen zeigen.
US 4 079 028 offenbart Latex und andere wässrige Systeme, die durch Einschliessen von Polyurethan mit niedrigem Molekulargewicht, gekennzeichnet durch mindestens drei hydrophobe Gruppen verbunden durch hydrophile Polyethergruppen verdickt sind. US 5 281 654 offenbart eine Polyurethanmischung, umfassend ein erstes Polyurethan mit mindestens zwei Endgruppen, worin jede Endgruppe ein terminales Isocyanat und einen Polyether umfasst, ein zweites Polyurethan mit mindestens zwei Endgruppen, worin jede Endgruppe eine terminale Isocyanatgruppe und nichtfunktionelle Gruppe umfasst, und ein drittes Polyurethan mit mindestens zwei Endgruppen, worin eine Endgruppe ein terminales Isocyanat und einen Polyether umfasst und die andere Endgruppe ein terminales Isocyanat und eine nichtfunktionelle Gruppe umfasst. Die Polyurethanmischung ist nützlich zum Verdicken von wässrigen Zusammensetzungen, wie Farben, Beschichtungen, usw.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung versucht daher, ein nicht-ionisches Verdickungsmittel, das ausgezeichnete Auftragseigenschaften hat, bereitzustellen.
Durch ihre intensive Forschung haben die derzeitigen Erfinder herausgefunden, dass Verdickungsmittel umfassend eine bestimmte spezielle Verbindung der folgenden strukturellen Formel, diese Leistungsmerkmale, die mit herkömmlichen Viskositätsaufbaustoffen undenkbar sind, erreichen können, was zu der vorliegenden Erfindung geführt hat.
D. h., das erfindungsgemässe Verdickungsmittel ist gekennzeichnet durch Formel (1) in der:
worin die Gruppen R¹ und R³ jeweils Hydrocarbylgruppen sind, die identisch oder verschieden sein können, R² ist ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einer Alkylgruppe, einer Alkenylgruppe, einer Alkylarylgruppe und einer Alkylarylarylgruppe, die alle eine Kohlenstoffanzahl von 1 bis 36 haben, unter der Voraussetzung, dass mindestens eine der Gruppen R² eine Alkylarylgruppe oder eine Alkylarylarylgruppe ist, m ist 2, und n erstreckt sich von 1 bis 1000.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die erfindungsgemässe Verbindung der Formel (1) kann bevorzugt z. B. durch Reagieren einer oder mehrerer Diisocyanatverbindungen R¹-(NCO)&sub2; und einer oder mehrerer Polyethermonoolverbindungen R²-O-(R³-O)n-H, erhalten durch Reaktion von einer oder mehrerer monovalenter Hydroxylverbindungen mit einem Alkylenoxid, einem Styroloxid oder ähnlichem hergestellt werden. In so einem Fall werden R¹, R² und R³ der Formel (1) abhängig von den eingesetzten R¹- (NCO)&sub2; und R²-O-(R³-O)n-H bestimmt.
Die Diisocyanatverbindungen R¹-(NCO)&sub2; zum Verwenden in Formel (1) sind nicht besonders beschränkt, so lange sie in ihren entsprechenden Molekülen zwei Isocyanatgruppen enthalten. Auswählbare Diisocyanate können z. B. aus aliphatischen Diisocyanaten, aromatischen Diisocyanaten, alicyclischen Diisocyanaten, Biphenyldiisocyanaten und Phenylmethandiisocyanaten ausgewählt werden.
Für die vorliegende Erfindung nützliche aliphatische Diisocyanate schliessen z. B. Methylendiisocyanat, Dimethylendiisocyanat, Trimethylendiisocyanat, Tetramethylendiisocyanat, Pentamethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Dipropyletherdiisocyanat, 2,2- Dimethylpentandiisocyanat, 3-Methoxyhexandiisocyanat, Octamethylendiisocyanat, 2,2,4-Trimethylpentandiisocyanat, Nonamethylendiisocyanat, Decamethylendiisocyanat, 3- Butoxyhexandiisocyanat, 1,4- Butylenglycoldipropyletherdiisocyanat, Thiodihexyldiisocyanat, Methaxylylendiisocyanat, Paraxylylendiisocyanat, Tetramethylxylylendiisocyanat und ähnliche ein.
Geeignete aromatische Diisocyanate schliessen z. B. Metaphenylendiisocyanat, Paraphenylendiisocyanat, 2,4- Tolylendiisocyanat, 2,6-Tolylendiisocyanat, Dimethylbenzoldiisocyanat, Ethylbenzoldiisocyanat, Isopropylbenzoldiisocyanat, Tolidindiisocyanat, 1,4- Naphthalendiisocyanat, 1,5-Naphthalendiisocyanat, 2,6- Naphthalendiisocyanat, 2,7-Naphthalendiisocyanat und ähnliche ein.
Hier verwendete alicyclische Diisocyanate können z. B. aus hydrierten Xylylendiisocyanaten, Isophorondiisocyanaten und ähnlichen ausgewählt werden.
Geeignete Biphenyldiisocyanate werden z. B. durch Biphenyldiisocyanat, 3,3'-Dimethylbiphenyldiisocyanat, 3,3'- Dimethoxybiphenyldiisocyanat und ähnliche veranschaulicht.
Hier verwendete Phenylmethandiisocyanate schliessen z. B. Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, 2,2'-Dimethyldiphenylmethan- 4,4'-diisocyanat, Diphenyldimethylmethan-4-4'-diisocyanat, 2,5,2',5'-Tetramethyldiphenylmethan-4,4'-diisocyanat, Cyclohexyl-bis(4-isocyanatphenyl)methan, 3,3'-Dimethoxydiphenylmethan-4,4'-diisocyanat, 4,4'-Dimethoxydiphenylmethan-3,3'-diisocyanat, 4,4'-Diethoxydiphenylmethan-3,3'-diisocyanat, 2,2'-Dimethyl- 5,5'-dimethoxydiphenylmethan-4,4'-diisocyanat, 3,3'-Dichlordiphenyldimethylmethan-4,4'-diisocyanat, Benzophenon-3,3'-diisocyanat und ähnliche ein.
Die oben angegebenen Diisocyanatverbindungen können in der Form eines Dimers oder eines Trimers (Isocyanurat- Verbrückung) oder als ein Biuret abgeleitet von der Reaktion mit einem Amin verwendet werden.
Keine spezielle Einschränkung wird auf die Art des Polyethermonools R²-O-(R³-O)n-H angewendet, so lang sie Polyether abgeleitet von Hydroxylverbindungen sind. So ein Polyethermonool ist ableitbar vom Additionspolymerisieren einer monovalenten Hydroxylverbindung R²-OH mit einem Alkylenoxid, wie Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Epichlorhydrin oder ähnlichen, einem Styroloxid oder ähnlichen.
Die monovalenten Hydroxylverbindungen R²-OH sind nicht speziell beschränkt, wenn sie aus einem Kohlenwasserstoff eines geraden, verzweigten, gesättigten, ungesättigten, aliphatischen, alicyclischen oder aromatischen Typs mit einem seiner Wasserstoffatome substituiert durch eine Hydroxylgruppe hergestellt sind. Vor allem einwertige Alkohole und einwertige Phenole können geeigneterweise eingesetzt werden und werden z. B. aus einwertigen Alkoholen wie Methanol, Ethanol, Propanol, 2-Propanol, Butanol, Pentanol, Hexanol, Heptanol, Octanol, 2-Ethylhexanol, Nonanol, Decanol, Laurylalkohol, Tridecanol, Isotridecylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmitylalkohol, Stearylalkohol, Eicosanol, Docosanol, Tetracosanol, Hexacosanol, Octacosanol, Myricylalkohol, Racenol, Tetratriacontanol, Allylalkohol, Oleylalkohol, Isostearylalkohol, Cyclopentanol, Cyclohexanol und ähnlichen, und von einwertigen Phenolen wie Phenol, Cresol, Ethylphenol, tertiärem Butylphenol, Octylphenol, Nonylphenol, Dodecylphenol, styroliertem Phenol, Paracumylphenol und ähnlichen ausgewählt. Unter den hier genannten Verbindungen, sind diejenigen mit 8 bis 36 Kohlenstoffatomen bevorzugt.
Die substituierende Gruppe R³ wird durch die Art des Alkylenoxids, Styroloxids oder ähnlichen, die verbunden werden, bestimmt. Alkylenoxide mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen sind besonders bevorzugt, da sie leicht erhältlich und hoch fähig sind, das resultierende Verdickungsmittel mit zweckdienlicher verstärkter Wirkung der Viskositätsmodifikation zu versehen.
Binden oder Addition des Alkylenoxids, Styroloxids oder ähnlicher kann auf bekannte Weise durch Homopolymerisation, oder zufällige oder Blockpolymerisation von zwei oder mehreren solcher Oxide durchgeführt werden. Der Polymerisationsgrad n ist im Bereich von 1 bis 1.000, bevorzugt von 5 bis 800, bevorzugter von 10 bis 200. Das Verhältnis von Ethylenkette in der Gruppe R³ ist bevorzugt im Bereich von 50 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 65 bis 100 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Gruppe R³, so dass eine gute Viskositätsmodifikation erhältlich ist.
Die Diisocyanatverbindung R¹-(NCO)&sub2; und die Polyethermonoolverbindungen R²-O-(R³-O)n-H können einfach durch Reaktion eines Polyethers und eines Isocyanats, z. B. bei 80 bis 90ºC über 1 bis 3 Stunden, hergestellt werden.
Das erfindungsgemässe Verdickungsmittel bietet diejenigen physikalischen Eigenschaften, die die vorherigen Viskositätsaufbaustoffe gemäss dem Stand der Technik nicht erreichten. Z. B. ist dieses Verdickungsmittel von Natur aus nicht-ionisch und trotz seines relativ niedrigen Molekulargewichts kann es eine gute viskositätssteigernde Wirkung sogar bei Zugabe in einer kleineren Menge zu einem wässrigen System bereitstellen. Das erfindungsgemässe Verdickungsmittel ist in Wasser und Alkohol stabil. Vorteilhafterweise spielt so ein Verdickungsmittel, wenn es insbesondere für Emulsionsfarben verwendet wird, auch eine Rolle beim Hervorrufen angemessener Viskositätssteigerung für solche Farben und trägt weiter in den meisten Fällen zu herausragender Leistungsfähigkeit bei der Viskositätsmodifikation sowohl unter niedrigen als auch hohen Scher-Beanspruchungen bei. Es ist auch hervorragend in bezug auf Verlaufseigenschaften.
Das erfindungsgemässe Verdickungsmittel ist anwendbar in wässrigen Systemen, wie Emulsionen, Latexen und dispersiblen Fluiden (Suspensionen und Dispersionen).
Geeignete polymere Emulsionen eines Vinylacetattyps schliessen z. B. Homopolymeremulsionen von einem Vinylacetatmonomer, Copolymeremulsionen von einem Vinylacetatmonomer mit einem Comonomer wie Ethylen, Vinylchlorid, Acrylsäure, Acrylatester, Methacrylsäure, Methacrylatester, Beova, Maleinsäure oder Maleatester und ähnlichen ein. Geeignete polymere Emulsionen eines Acrylattyps schliessen z. B. Homopolymeremulsionen eines Monomers wie Acrylsäure, Acrylatester, Methacrylsäure, Methyacrylatester oder Acrylnitril, Copolymeremulsionen von zwei oder mehreren dieser Monomere, Copolymeremulsionen von einem oder mehrere dieser Monomere mit einem Styrolcomonomer und ähnliche ein. Geeignete polymere Emulsionen eines Vinylidentyps schliessen z. B. Homopolymeremulsionen eines Vinylidenchloridmonomers, Copolymeremulsionen eines Vinylidenchloridmonomers mit einem Comonomer wie Acrylsäure, Acrylatester, Methacrylsäure, Methacrylatester, Acrylnitril oder Vinylchlorid und ähnlichen ein. Eingeschlossen in andere geeignete polymere Emulsionen sind Urethanharzemulsionen, Silikonharzemulsionen, Epoxyharzemulsionen und Fluorharzemulsionen. Auswählbare Latexe werden z. B. durch SBR-Latex, SB-Latex, ABS-Latex, NBR-Latex, CR-Latex, VP- Latex, BR-Latex, MBR-Latex, IR-Latex und ähnliche veranschaulicht.
Bei Lösung oder Dispersion in Wasser verursacht das erfindungsgemässe Verdickungsmittel seine Wirkung der Viskositätsmodifikation, und es kann normalerweise in einer Menge von 0,01 bis 10%, bevorzugt 0,01 bis 5%, basierend auf dem Feststoffgehalt einer gegebenen polymeren Emulsion oder auf dem Gewicht eines gegebenen Latex verwendet werden. In die polymere Emulsion oder den Latex kann das Verdickungsmittel wie es ist, oder nach dem es durch das Verwenden von Wasser oder Lösungsmittel auf eine geeignete Viskosität verdünnt ist, eingeschlossen werden. In dem Fall, wo es bei Emulsionsfarben angewendet wird, kann das erfindungsgemässe Verdickungsmittel als eine wässrige Lösung von Ethanol bei einem Knet- oder Herstellungsschritt so einer Emulsionsfarbe zugegeben werden, mit dem Ergebnis, dass bequeme Verarbeitbarkeit sichergestellt wird, wobei das Verdickungsmittel in einer Menge von 0,01 bis 5% zugegeben wird.
Die obigen polymeren Emulsionen können unter Verwenden von einem oder mehreren anionischen, kationischen oder nichtionischen Emulgatoren hergestellt werden. Zwei oder mehr Emulgatoren können unabhängig von ihrem Typ miteinander gemischt werden.
Die Menge des Emulgators, die verwendet wird, ist im Bereich von 0,1 bis 6 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht eines ausgewählten Monomers und kann grösser als 6 Gew.-% sein, wenn in einigen Fällen gewünscht. Häufig kann kein Emulgator benötigt werden, wenn ein Initiator, wie ein Persulfatsalz, zugegeben wird. Die durchschnittlichen Molekulargewichte der so hergestellten Emulsionspolymere sind im allgemeinen im Bereich von ungefähr 1 · 10&sup5; bis 1 · 10&sup7; und meistens jenseits von 5 · 10&sup5;.
Aufgrund seiner nicht-ionischen Natur ist das erfindungsgemässe Verdickungsmittel auch wirksam für alkalische Polymeremulsionen. Es kann zu der Emulsion gleichzeitig mit dem Zugeben eines Antischaummittels, eines Pigmentverteilers und eines anderen Tensids zugegeben werden. Dieses Verdickungsmittel kann enthalten oder kann gemischt werden mit verschiedenen Zusätzen, wie Antioxidantien, Ultraviolettabsorbern, Wasserschutzmitteln, antiseptischen Mitteln, Bakteriziden, Dispergiermitteln, Antischaummitteln, Deodorants, Duftstoffen, Streckmitteln, Farbstoffen, Pigmenten und ähnlichen.
Andere für das erfindungsgemässe Verdickungsmittel geeignete wässrige Systeme sind Farbzusammensetzungen zum Verwenden in der Leder- und Textilindustrie, Detergentien, Kleber, Wachse, Poliermittel, Kosmetika, Toilettenartikel, Arzneimittel, Agrarchemikalien, und landwirtschaftliche Zusammensetzungen.
Erfindungsgemäss wird ein einzigartiges Verdickungsmittel bereitgestellt, wie oben speziell genannt, das von Natur aus nicht-ionisch und ausgezeichnet in Verlaufseigenschaften ist.

BEISPIELE

Mit Bezug auf die folgenden Herstellungsbeispiele und Ausführungsbeispiele, wird die vorliegende Erfindung nun in grösserem Detail beschrieben.

HERGESTELLUNGSBEISPIEL A

In einem mit einem Thermometer, einem Stickstoffeinlassrohr und einem Rührer ausgestatteten 4-Halskolben mit 1.000 ml Volumen wurden 665 Gew.-Teile eines Addukts von Nonylphenol mit 35 mol Ethylenoxid (EO) eingefüllt. Das Dehydratisieren wurde im Vakuum (unter 10 mmHg) bei 90 bis 100ºC 3 Stunden durchgeführt, bis die Feuchtigkeit in dem Reaktionssystem auf 0,03% abgesenkt war. Nach Kühlen des Reaktionssystems auf 80ºC wurden 31,8 Gew.-Teile Hexamethylendiisocyanat (HMDI) in das System gegeben. Die Reaktion wurde dann bei 80 bis 90ºC 2 Stunden in einem Stickstoffstrom durchgeführt, zu dieser Zeit wurde bestätigt, dass der Isocyanatgehalt null war. So wurde ein Reaktionsprodukt erhalten, das ein blass gelblicher Feststoff bei normaler Raumtemperatur war. Dieses Produkt wird unten Verbindung A genannt (R¹: Hexamethylengruppe; R²: Nonylphenylgruppe; R³: Ethylengruppe; m = 2; n = 100).

HERSTELLUNGSBEISPIEL B

Das Verfahren von Herstellungsbeispiel A wurde befolgt, ausser dass 685 Gew.-Teile eines Addukts von styrolisiertem Phenol mit 100 mol EO und 12,3 Gew.-Teile verwendet wurden. So wurde ein blass gelbliches festes Produkt erhalten. Dieses Produkt wird Verbindung B (R¹: Hexamethylengruppe; R²: styrolisierte Phenylgruppe; R³: Ethylengruppe; m = 2; n = 100) genannt.
Die styrolisierte Phenylgruppe ist unten dargestellt.

VERGLEICHSPRODUKT C

Das Verfahren von Herstellungsbeispiel A wurde befolgt, ausser dass 673 Gew.-Teile eines Addukts von Dodecylalkohol mit 50 mol EO und 24,7 Gew. -Teile Tolylendiisocyanat (TDI) verwendet wurde. So wurde ein blass gelbliches festes Produkt erhalten. Dieses Produkt wird Verbindung C (R¹: Tolylengruppe; R²: Dodecylgruppe; R³: Ethylengruppe; m = 2; n = 50) genannt.

VERGLEICHSPRODUKT D

Das Verfahren von Herstellungsbeispiel A wurde befolgt, ausser dass 689 Gew.-Teile eines Addukts von Octadecylalkohol mit 200 mol EO und 5,3 Gew.-Teile Tetramethylendiisocyanat (TDI) verwendet wurde. So wurde ein blass gelbliches festes Produkt erhalten. Dieses Produkt wird Verbindung D (R¹: Tetramethylengruppe; R²: Octadecylgruppe; R³: Ethylengruppe; m = 2; n = 200) genannt.

HERSTELLUNGSBEISPIEL E

Das Verfahren von Herstellungsbeispiel A wurde befolgt, ausser dass 587 Gew.-Teile eines Addukts von Nonylphenol mit 100 mol EO, 91,6 Gew.-Teile eines Addukts von styrolisiertem Phenol mit 10 mol EO und 22,1 Gew.-Teile TDI verwendet wurden. So wurde ein blass gelbliches festes Produkt erhalten. Dieses Produkt wird Verbindung E (R¹: Tolylengruppe; R²: Nonylphenylgruppe, styrolisierte Phenylgruppe; R³: Ethylengruppe; m = 2; n = 100, 10) genannt.

HERSTELLUNGSBEISPIEL F

Das Verfahren von Herstellungsbeispiel A wurde befolgt, ausser dass 508 Gew.-Teile eines Addukts von Nonylphenol mit 50 mol EO und 151 Gew.-Teile eines Addukts von styrolisiertem Phenol mit 10 mol EO und 35,3 Gew.-Teile HMDI verwendet wurden. So wurde ein blass gelbliches festes Produkt erhalten. Dieses Produkt wird Verbindung F (R¹: Hexamethylengruppe; R²: Nonylphenylgruppe, styrolisierte Phenylgruppe; R³: Ethylengruppe; m = 2; n = 100, 10) genannt.

HERSTELLUNGSBEISPIEL G

Das Verfahren von Herstellungsbeispiel A wurde befolgt, ausser dass 553 Gew.-Teile eines Addukts von styrolisiertem Phenol mit 100 mol EO und 124 Gew.-Teile eines Addukts von Dodecylalkohol mit 20 mol EO und 20,5 Gew.-Teile HDMI verwendet wurden. So wurde ein blass gelbliches festes Produkt erhalten. Dieses Produkt wird Verbindung G (R¹: Hexametyhlgruppe; R²: styrolisierte Phenylgruppe, Dodecylgruppe; R³: Ethylengruppe; m = 2; n = 100, 20) genannt.

VERGLEICHSPRODUKT H

Das Verfahren von Herstellungsbeispiel A wurde befolgt, ausser dass 675 Gew.-Teile eines Addukts von Nonylphenol mit 50 mol EO und 19,3 Gew.-Teile 1,3,6-Hexamethylentriisocyanat verwendet wurden. So wurde ein blass gelbliches festes Produkt erhalten. Dieses Produkt wird Verbindung H (R¹: Hexanetriylgruppe; R²: Nonylphenylgruppe; R³: Ethylengruppe; m = 3; n = 50) genannt.

HERSTELLUNGSBEISPIEL I

Das Verfahren von Herstellungsbeispiel A wurde befolgt, ausser dass 702 Gew.-Teile eines Addukts von Octylphenol mit 200 mol EO und 6,5 Gew.-Teile HMDI verwendet wurden. So wurde ein blass gelbliches festes Produkt erhalten. Dieses Produkt wird Verbindung I (R¹: Hexamethylengruppe; R²: Octylphenylgruppe; R³: Ethylengruppe; m = 2; n = 100) genannt.

HERSTELLUNGSBEISPIEL J

Das Verfahren von Herstellungsbeispiel A wurde befolgt, ausser dass 587 Gew.-Teile eines Addukts von Nonylphenol mit 100 mol EO und 91,6 Gew.-Teile eines Addukts von styrolisiertem Phenol mit 10 mol EO und 17,8 Gew.-Teile TMDI verwendet wurden. So wurde ein blass gelbliches festes Produkt erhalten. Dieses Produkt wird Verbindung J (R¹: Tetramethylengruppe; R²: Nonylphenylgruppe, styrolisierte Phenylgruppe; R³: Ethylengruppe, Propylengruppe; m = 2; n = 100, 10) genannt.

VERGLEICHSPRODUKT K

Das Verfahren von Herstellungsbeispiel A wurde befolgt, ausser dass 665 Gew.-Teile eines Addukts von Nonylphenol mit 100 mol EO und 31,0 Gew.-Teilen TDI 3-mol-induziertes Isocyanurat verwendet wurden. So wurde ein blass gelbliches festes Produkt erhalten. Dieses Produkt wird Verbindung K (R¹: Isocyanuratgruppe; R²: Nonylphenyl; R³: Ethylengruppe; m = 3; n = 100) genannt.
Zusätzlich zu den obigen Verbindungen wurden zwei unterschiedliche Verdickungsmittel der folgenden chemischen Bestandteile für Vergleichszwecke getestet.

VERGLEICHSPRODUKT A

Das Verfahren von Herstellungsbeispiel A wurde befolgt, ausser dass 640 Gew.-Teile PEG (Molekulargewicht: 4.000), 13,9 Gew.-Teile TDI, 16,9 Gew.-Teile Dodecylisocyanat und 23,6 Gew.-Teile Octadecylisocyanat verwendet wurden. So wurde ein blass gelbliches festes Produkt erhalten.

VERGLEICHSPRODUKT B

Das Verfahren von Herstellungsbeispiel A wurde befolgt, ausser dass 540 Gew.-Teile Pentaerythritol und 140 Gew.-Teile Phenylenisocyanat verwendet wurden. So wurde ein blass gelbliches festes Produkt erhalten.
Bei einer Menge von 40 Gew.-Teilen von jeweils Verbindungen A bis K und von Vergleichsprodukten A und B wurde gleichförmig mit 10 Gew.-Teilen Butylcellosolve und 50 Gew.-Teilen Wasser gemischt, wodurch eine transparente flüssige Zusammensetzung bereitgestellt wurde. Die Viskositäten aller Testzusammensetzungen sind unten angegeben.
Verbindung A: 6.000 cPs
Verbindung B: 5.500 cPs
Verbindung C: (Vergleichsprodukt) 3.000 cPs
Verbindung D: (Vergleichsprodukt) 6.500 cPs
Verbindung E: 3.500 cPs
Verbindung F: 2.500 cPs
Verbindung G: 4.000 cPs
Verbindung H: (Vergleichsprodukt) 5.500 cPs
Verbindung I: 7.000 cPs
Verbindung J: 5.000 cPs
Verbindung K: (Vergleichsprodukt) 8.000 cPs
Vergleichsprodukt A: 10.000 cPs
Vergleichsprodukt B: 3.500 cPs

BEISPIEL 1: BEWERTUNG MIT EMULSIONEN

FORMULIERUNG

Emulsion *) 100.0 g
Verdickungsmittel (jeweils Verbindungen A bis K und Vergleichsprodukte A und B; 10% Feststoffgehalt; wässrige Lösung) 0,5 g
Antischaummittel (Adekanate B-940; Mineralöltyp; Asahi Denka Kogyo K.K.) 0,2 g
*) für Glanzbeschichtung; kommerziell erhältlich;
Acrylatestertyp; 500 cPs
Viskosität bei 60 U/min
Die obige Formulierung wurde 5 Minuten handgerührt, gefolgt von mechanischem Rühren (bei 1.000 U/min). Die Viskositätsmessung wurde von den resultierenden Zusammensetzungen, Verbindungen A bis K und Vergleichsprodukte A und B, nach Stehen bei 25ºC für 2 Stunden durchgeführt.

MESSMETHODE

Viskometer: BM-Viskometer
Rotor: Nr. 4
Umdrehungen: 6 und 60 U/min
Die so erhaltenen Testergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. TABELLE 1
Der gleiche Test wie oben wurde mit der Ausnahme des Verwendens einer elastischen Beschichtungsemulsion (kommerziell erhältlich; Styrolacrylatestertyp; 1.000 cPs Viskosität bei 60 U/min) und eines Adekanate B-190- Antischaummittels (Asahi Denka Kogyo K.K.) wiederholt.
Die Testergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. TABELLE 2

BEISPIEL 2: BEWERTUNG MIT FARBE

FORMULIERUNG

Wasser 90 Gew.-Teile
Verdickungsmittel 70 Gew.-Teile
(jeweils Verbindungen A bis K und Vergleichsprodukte A und B)
Pigmentdispergiermitel (25% Polycarbonsäuretyp) 10 Gew.-Teile
Kälteschutzmittel (Ethylenglycol) 20 Gew.-Teile
Antischaummittel (Adekanate B-940; Asahi Denka Kogyo K.K.) 2 Gew.-Teile
Titanoxid 140 Gew.-Teile
Kalziumcarbonat 160 Gew.-Teile
Die obige Formulierung wurde 24 Stunden gerührt und schliesslich als Mahlgut verwendet. Danach wurde dieses Mahlgut, formuliert wie unten, 5 Stunden gerührt:

FORMULIERUNG

Mahlgut 493 Gew.-Teile
Emulsion 410 (Styrolacrylatestertyp) Gew.-Teile
Antischaummittel (Adekanate B-190; Asahi Denka Kogyo K.K.) 3 Gew.-Teile
Nach Stehenlassen bei einer gegebenen Temperatur (25ºC) für 2 Stunden wurde die fertiggestellte Farbe in Bezug auf ihre Viskositäten gemessen.

MESSMETHODE

Viskometer: BM-Viskometer
Rotor: Nr. 4
Umdrehungen: 2 und 20 U/min
Die Testergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. TABELLE 3

BEISPIEL 3: FARBTÖNUNG UND WASSERBESTÄNDIGKEIT MIT EMULSION

FORMULIERUNG

Emulsion (Acrylestertyp) 40,0 g
Schwarzpigment 0,8 g
Antischäummittel (Adekanate B-940; Asahi Denka Kogyo K.K.) 0,1 g
Die obige Formulierung wurde 1 Minute handgemischt, gefolgt von Homogenisierung durch mechanisches Rühren mit einem grossen Turbinenimpeller für 10 bis 20 Minuten bei Umdrehungen von 1.000 bis 2.000 U/min. Die resultierende Emulsion wurde über eine Schieferplatte beschichtet.
Die Farbtönung wurde bewertet in bezug auf merkliche Farbänderungen bei drei Punkten des Emulsionsprodukts, d. h. (1) Nass-auf-Nass-beschichten, (2) beschichtete Oberflächenstruktur nach Fingerreiben und (3) Läuferbildung im Vergleich zu der durch eine einzelne Beschichtung erhältlichen beschichteten Oberfläche.
Wasserbeständigkeit wurde bestimmt durch Untersuchung des Zustands der Beschichtung nach 24 Stunden Eintauchen in warmes Wasser von 50ºC.
Die Testergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
In dieser Tabelle wird das Symbol "o" für "nicht unterschiedlich", "+" für "etwas unterschiedlich" und "x" für "stark unterschiedlich" genommen. TABELLE 4

BEISPIEL 4: FARBTÖNUNG UND WASSERBESTÄNDIGKEIT MIT FARBE

FORMULIERUNG

In Beispiel 2 verwendete Farbe 40,0 g
Schwarzpigment 0,8 g
Antischaummittel (Adekanate B-940; Asahi Denka Kogyo K.K.) 0,1 g
Die obige Formulierung wurde 1 Minute handgemischt, gefolgt von Homogenisierung durch mechanisches Rühren mit einem grossen Turbinenimpeller für 10 bis 20 Minuten bei Umdrehungen von 1.000 bis 2.000 U/min. Die fertiggestellte Emulsion wurde über eine Schieferplatte beschichtet.
Die Farbtönung wurde bewertet in bezug auf merkliche Farbänderungen bei drei Punkten des Emulsionsprodukts, d. h. (1) Nass-auf-Nass-beschichten, (2) beschichtete Oberflächenstruktur nach Fingerreiben und (3) Läuferbildung im Vergleich zu der durch eine einzelne Beschichtung erhältlichen beschichteten Oberfläche.
Wasserbeständigkeit wurde bestimmt durch Untersuchung des Zustands der Beschichtung nach 24 Stunden Eintauchen in warmes Wasser von 50ºC.
Die Testergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt, in der das Symbol "o" für "nicht unterschiedlich", "+" für "leicht unterschiedlich" und "x" für "stark unterschiedlich" genommen wird. TABELLE 5

Claims

1. Verdickungsmittel, umfassend eine Verbindung dargestellt durch die folgende Formel

worin die Gruppen R¹ und R³ jeweils Hydrocarbylgruppen sind, die identisch oder verschieden sein können, R² ist ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einer Alkylgruppe, einer Alkenylgruppe, einer Alkylarylgruppe und einer Alkylarylarylgruppe, die alle eine Kohlenstoffanzahl von 1 bis 36 haben, unter der Voraussetzung, dass mindestens eine der Gruppen R² eine Alkylarylgruppe oder eine Alkylarylarylgruppe ist, und n erstreckt sich von 1 bis 1000.

2. Verdickungsmittel gemäss Anspruch 1, worin das R¹ in der Formel ein Rest ist, der übrig bleibt nachdem die Isocyanatgruppen von einer Diisocyanatverbindung dargestellt durch R¹-(NCO)&sub2; entfernt worden sind.

3. Verdickungsmittel gemäss Anspruch 2, worin die Diisocyanatverbindung ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus aliphatischen Diisocyanaten, aromatischen Diisocyanaten, alicyclischen Diisocyanaten, Biphenyldiisocyanaten und Phenylmethandiisocyanaten ist.

4. Verdickungsmittel gemäss Anspruch 1, worin R³ in der Formel eine Alkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen ist.

5. Verdickungsmittel gemäss Anspruch 1, worin die Verbindung der Formel aus der Reaktion von mindestens einer Diisocyanatverbindung R¹-(NCO)&sub2; mit mindestens einer Polyethermonoolverbindung R²-O-(R³-O)n-H ableitbar ist.

6. Emulsionszusammensetzung umfassend als einen wesentlichen Bestandteil das Verdickungsmittel gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5.

7. Emulsionsfarbenzusammensetzung umfassend als einen wesentlichen Bestandteil das Verdickungsmittel gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5.