JP2000178507A - 水性溶液におけるシクロデキストリン含有化合物の使用 - Google Patents
水性溶液におけるシクロデキストリン含有化合物の使用Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水性塗料配合物において界面活性剤に関連し
た着色問題を軽減する方法の提供。 【解決手段】 塗料配合物に有効量のシクロデキストリ
ン含有化合物を添加することを特徴とする方法。
た着色問題を軽減する方法の提供。 【解決手段】 塗料配合物に有効量のシクロデキストリ
ン含有化合物を添加することを特徴とする方法。
Description
【０００１】
【発明の分野】本発明は水性系（たとえば水性ラテック
ス塗料配合物のような）に使用される増粘剤に関する。
特に、有機補助溶剤の存在を要求するある種の疎水性増
粘剤の水溶液に関する。より詳しくは、本発明はシクロ
デキストリン化合物を増粘剤分子上の疎水性部分と可逆
的に複合化させるために使用して、かかる増粘剤を含有
する水溶液の粘度を抑えることに関する。
ス塗料配合物のような）に使用される増粘剤に関する。
特に、有機補助溶剤の存在を要求するある種の疎水性増
粘剤の水溶液に関する。より詳しくは、本発明はシクロ
デキストリン化合物を増粘剤分子上の疎水性部分と可逆
的に複合化させるために使用して、かかる増粘剤を含有
する水溶液の粘度を抑えることに関する。
【０００２】水性系（たとえば乳化重合体接着剤を含有
する被覆材のような）は典型的に、水性系の適切な配合
および適用に必要な所定粘度を得るために増粘剤を使用
している。水性系に使用される一つの一般的なタイプの
増粘剤はこの分野で用語「会合性（ａｓｓｏｃｉａｔｉ
ｖｅ）」をもって呼びならわされている。会合性増粘剤
がそう呼ばれている理由は、その増粘メカニズムが増粘
剤分子中の疎水性種自体の間の及び／又は他の疎水性表
面との間の疎水性会合を包含すると考えられているため
である。多数の様々なタイプの会合性増粘剤が知られて
いる。限定されるものではないが、ポリウレタン、疎水
性に改質されたアルカリ可溶性エマルジョン、疎水性に
改質されたヒドロキシエチルセルロースまたはその他自
然産物、および疎水性に改質されたポリアクリルアミド
が挙げられる。
する被覆材のような）は典型的に、水性系の適切な配合
および適用に必要な所定粘度を得るために増粘剤を使用
している。水性系に使用される一つの一般的なタイプの
増粘剤はこの分野で用語「会合性（ａｓｓｏｃｉａｔｉ
ｖｅ）」をもって呼びならわされている。会合性増粘剤
がそう呼ばれている理由は、その増粘メカニズムが増粘
剤分子中の疎水性種自体の間の及び／又は他の疎水性表
面との間の疎水性会合を包含すると考えられているため
である。多数の様々なタイプの会合性増粘剤が知られて
いる。限定されるものではないが、ポリウレタン、疎水
性に改質されたアルカリ可溶性エマルジョン、疎水性に
改質されたヒドロキシエチルセルロースまたはその他自
然産物、および疎水性に改質されたポリアクリルアミド
が挙げられる。
【０００３】これら会合性増粘剤の或るもの、たとえば
ポリウレタン増粘剤は、有機補助溶剤を含有する水溶液
として販売されている。補助溶剤（たとえばプロピレン
グリコールのような）の機能は会合性増粘剤を含有する
水溶液の粘度を抑えて増粘剤として使用する前の取扱を
容易にすることである。この有機補助溶剤は意図した機
能を発揮するが、環境、安全性、および健康の面で有害
である可能性がある。粘度を抑えることは界面活性剤の
使用によっても行われている。これは特別の健康／環境
上の危険を呈することはないけれども、配合剤の性能を
劣化させる。従って、これら有機補助溶剤や界面活性剤
の代わりに使用することができ、もっと環境許容性でか
つ安全性である材料を開発できれば、有益であろう。
ポリウレタン増粘剤は、有機補助溶剤を含有する水溶液
として販売されている。補助溶剤（たとえばプロピレン
グリコールのような）の機能は会合性増粘剤を含有する
水溶液の粘度を抑えて増粘剤として使用する前の取扱を
容易にすることである。この有機補助溶剤は意図した機
能を発揮するが、環境、安全性、および健康の面で有害
である可能性がある。粘度を抑えることは界面活性剤の
使用によっても行われている。これは特別の健康／環境
上の危険を呈することはないけれども、配合剤の性能を
劣化させる。従って、これら有機補助溶剤や界面活性剤
の代わりに使用することができ、もっと環境許容性でか
つ安全性である材料を開発できれば、有益であろう。
【０００４】
【従来技術】会合性増粘剤として作用する様々な疎水性
化合物を開示している資料が多数存在する。会合性増粘
剤は水性ラテックス系の増粘に使用するには有機補助溶
剤または界面活性剤と共に配合される。米国特許第４，
１５５，８９２号および第４，０７９，０２８号は親水
性ポリエーテル基によって互いに連結された少なくとも
３個の疎水基を有することを特徴とするポリウレタン増
粘剤に関し、この増粘剤は有機補助溶剤と共に配合され
ている。米国特許第４，４２６，４８５号は各疎水性セ
グメントが少なくとも１個の一価疎水基を重合体に共有
結合して含有している複数の疎水性セグメントを含む重
量平均分子量少なくとも約１０，０００の水溶性熱可塑
性有機重合体であって、疎水性セグメント当たり少なく
とも２個の一価疎水基を含む疎水性集中部を、重合体を
含有する水溶液の増粘を向上させるのに十分な量で、有
している前記重合体に関する。米国特許第４，４９６，
７０８号は水溶性ポリウレタンくし型重合体増粘剤に関
する。米国特許第４，４９９，２３３号は水混和性溶剤
中の溶液形態のポリウレタン増粘剤を開示している。米
国特許第４，１８０，４９１号は非水性不活性有機希釈
剤を使用するウレタン会合性増粘剤を開示している。特
開昭６０−４９０２２号はウレタン会合性増粘剤を溶解
するために水と共にエタノールまたは界面活性剤を使用
することを記載している。しかしながら、これら資料の
どれにも、有機補助溶剤を使用することなく増粘剤を取
扱可能な粘度の水溶液の形態で提供するための方法は開
示または示唆されていない。従って、本発明の目的は有
機補助溶剤の必要性を解消することによって会合性増粘
剤を改善する方法を提供することである。
化合物を開示している資料が多数存在する。会合性増粘
剤は水性ラテックス系の増粘に使用するには有機補助溶
剤または界面活性剤と共に配合される。米国特許第４，
１５５，８９２号および第４，０７９，０２８号は親水
性ポリエーテル基によって互いに連結された少なくとも
３個の疎水基を有することを特徴とするポリウレタン増
粘剤に関し、この増粘剤は有機補助溶剤と共に配合され
ている。米国特許第４，４２６，４８５号は各疎水性セ
グメントが少なくとも１個の一価疎水基を重合体に共有
結合して含有している複数の疎水性セグメントを含む重
量平均分子量少なくとも約１０，０００の水溶性熱可塑
性有機重合体であって、疎水性セグメント当たり少なく
とも２個の一価疎水基を含む疎水性集中部を、重合体を
含有する水溶液の増粘を向上させるのに十分な量で、有
している前記重合体に関する。米国特許第４，４９６，
７０８号は水溶性ポリウレタンくし型重合体増粘剤に関
する。米国特許第４，４９９，２３３号は水混和性溶剤
中の溶液形態のポリウレタン増粘剤を開示している。米
国特許第４，１８０，４９１号は非水性不活性有機希釈
剤を使用するウレタン会合性増粘剤を開示している。特
開昭６０−４９０２２号はウレタン会合性増粘剤を溶解
するために水と共にエタノールまたは界面活性剤を使用
することを記載している。しかしながら、これら資料の
どれにも、有機補助溶剤を使用することなく増粘剤を取
扱可能な粘度の水溶液の形態で提供するための方法は開
示または示唆されていない。従って、本発明の目的は有
機補助溶剤の必要性を解消することによって会合性増粘
剤を改善する方法を提供することである。
【０００５】
【発明の概要】会合性増粘剤を含有する水溶液に１種ま
たはそれ以上のシクロデキストリン化合物を添加するこ
とによる会合性増粘剤の改善方法を提供する。シクロデ
キストリン化合物は会合性増粘剤を含有する水溶液の粘
度を抑えて有機補助溶剤の必要性を解消する。加えて、
シクロデキストリン化合物の粘度抑制機能は、必要に応
じて、シクロデキストリンに対する親和性を有する化合
物（たとえば界面活性剤のような）を添加することによ
って、容易に逆転させられる。従って、水性系用の効率
的な会合性増粘剤が提供される。本発明のその他の態様
では、シクロデキストリンは、水に対して限界的溶解度
を有する疎水性に改質された会合性増粘剤を水性系の中
に導入するのを容易にするように改善すること；会合性
増粘剤を含有する配合物に着色剤または界面活性剤を添
加したときの配合物の粘度降下を軽減すること；会合性
増粘剤自体の効能を改善して、所定の塗料粘度を達成す
るのに必要な増粘剤量を減少させること；ラテックス塗
料における泡立ちを減少させること；および或る種の配
合物において界面活性剤によって起こる着色問題を軽減
することが判明した。
たはそれ以上のシクロデキストリン化合物を添加するこ
とによる会合性増粘剤の改善方法を提供する。シクロデ
キストリン化合物は会合性増粘剤を含有する水溶液の粘
度を抑えて有機補助溶剤の必要性を解消する。加えて、
シクロデキストリン化合物の粘度抑制機能は、必要に応
じて、シクロデキストリンに対する親和性を有する化合
物（たとえば界面活性剤のような）を添加することによ
って、容易に逆転させられる。従って、水性系用の効率
的な会合性増粘剤が提供される。本発明のその他の態様
では、シクロデキストリンは、水に対して限界的溶解度
を有する疎水性に改質された会合性増粘剤を水性系の中
に導入するのを容易にするように改善すること；会合性
増粘剤を含有する配合物に着色剤または界面活性剤を添
加したときの配合物の粘度降下を軽減すること；会合性
増粘剤自体の効能を改善して、所定の塗料粘度を達成す
るのに必要な増粘剤量を減少させること；ラテックス塗
料における泡立ちを減少させること；および或る種の配
合物において界面活性剤によって起こる着色問題を軽減
することが判明した。
【０００６】
【発明の詳細】シクロデキストリン化合物はマクロサイ
クル当たり６個、７個または８個のα−Ｄ−グルコース
をもって環状に閉じたオリゴ糖である。６グルコース環
シクロデキストリン化合物はα−シクロデキストリンと
称されており；７グリコース環シクロデキストリン化合
物はβ−シクロデキストリンと称されており；そして８
グリコース環シクロデキストリン化合物はγ−シクロデ
キストリンと称されている。シクロデキストリンは、コ
ーン、ポテト、ワックシィメイズ（ｗａｘｙ ｍａｉｚ
ｅ）、および、禾穀または塊茎基原から誘導された改質
澱粉または未改質澱粉であってもよい同様のもの、のよ
うな様々な選択された植物の澱粉およびそのアミロース
またはアミロペクチン画分から生成される。約３５重量
％固形分までの濃度の水性スラリの形態の選択された澱
粉は通常、たとえば、ゼラチン化によって又は細菌性α
−アミラーゼ酵素のような液状化用酵素での処理によっ
て液状化され、それからトランスグリコシレート酵素に
よる処理を受けてシクロデキストリンになる。α−、β
−、およびγ−シクロデキストリンのそれぞれの量は選
択された澱粉、選択されたトランスグリコラーゼ酵素、
および加工条件に依存する。それぞれのシクロデキスト
リンの沈澱および分離は、溶剤系、トリクロロエチレン
のような包接化合物、および選択されたイオン交換樹脂
を利用する非溶剤系を利用することが文献に記載されて
いる。各々のシクロデキストリン並びにそれらの混合物
は商業的に入手可能な材料である。β−シクロデキスト
リンは最も広く使用されている形態であり、医薬品およ
び食品の製造に使用することが知られている。
クル当たり６個、７個または８個のα−Ｄ−グルコース
をもって環状に閉じたオリゴ糖である。６グルコース環
シクロデキストリン化合物はα−シクロデキストリンと
称されており；７グリコース環シクロデキストリン化合
物はβ−シクロデキストリンと称されており；そして８
グリコース環シクロデキストリン化合物はγ−シクロデ
キストリンと称されている。シクロデキストリンは、コ
ーン、ポテト、ワックシィメイズ（ｗａｘｙ ｍａｉｚ
ｅ）、および、禾穀または塊茎基原から誘導された改質
澱粉または未改質澱粉であってもよい同様のもの、のよ
うな様々な選択された植物の澱粉およびそのアミロース
またはアミロペクチン画分から生成される。約３５重量
％固形分までの濃度の水性スラリの形態の選択された澱
粉は通常、たとえば、ゼラチン化によって又は細菌性α
−アミラーゼ酵素のような液状化用酵素での処理によっ
て液状化され、それからトランスグリコシレート酵素に
よる処理を受けてシクロデキストリンになる。α−、β
−、およびγ−シクロデキストリンのそれぞれの量は選
択された澱粉、選択されたトランスグリコラーゼ酵素、
および加工条件に依存する。それぞれのシクロデキスト
リンの沈澱および分離は、溶剤系、トリクロロエチレン
のような包接化合物、および選択されたイオン交換樹脂
を利用する非溶剤系を利用することが文献に記載されて
いる。各々のシクロデキストリン並びにそれらの混合物
は商業的に入手可能な材料である。β−シクロデキスト
リンは最も広く使用されている形態であり、医薬品およ
び食品の製造に使用することが知られている。
【０００７】シクロデキストリンが有機化合物と包接複
合体を形成することによって有機化合物の水に対する溶
解度を増加させるという能力を有することは既知であ
る。Ｗ．シーンガー（Ｓａｅｎｇｅｒ）とＡ．ミューラ
ー−ファーノウ（Ｍｕｌｌｅｒ−Ｆａｈｒｎｏｗ）の共
著シクロデキストリンによる、洗剤溶液の表面張力と臨
界ミセル濃度の増加（Ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎｓ Ｉ
ｎｃｒｅａｓｅ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｔｅｎｓｉｏｎ ａ
ｎｄ Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｍｉｃｅｌｌｅ Ｃｏｎｃｅ
ｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｄｅｔｅｒｇｅｎｔ Ｓｏ
ｌｕｔｉｏｎｓ）、Ａｇｎｅｗ． Ｃｈｅｍ． Ｉｎ
ｔ． Ｅｄ． Ｅｇｌ． ２７（１９８８）Ｎｏ．３
頁３９３〜３９４で、著者らはシクロデキストリン化合
物の中央の疎水性キャビティが、約５Åの直径を有する
洗剤分子の疎水性脂肪族部分を収容する能力を有するこ
とを論じている。かかる洗剤を用いての研究はシクロデ
キストリンが洗剤分子の表面張力を増加すること及び洗
剤の臨界ミセル濃度をシフトさせること従って洗剤をよ
り水溶性にすることができることを示した。このことは
ミセルが破壊される必要がある場合または例えば泡立ち
を回避するためなどのように表面張力が増加される必要
がある場合には有益であると示唆されている。１９８７
年１０月２１日に刊行されアメリカン・メイズ・プロダ
クツ社に譲渡された改質シクロデキストリンの製造
（Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｃｙｃｌｏ
ｄｅｘｔｒｉｎｓ）と題する英国特許出願第２，１８
９，２４５Ａ号には、シクロデキストリンの水溶性を増
加させる方法が開示されている。この方法はアルキレン
カーボネート好ましくはエチレンカーボネートによって
環構造上にヒドロキシエチルエーテルを生成する改質を
伴うものである。
合体を形成することによって有機化合物の水に対する溶
解度を増加させるという能力を有することは既知であ
る。Ｗ．シーンガー（Ｓａｅｎｇｅｒ）とＡ．ミューラ
ー−ファーノウ（Ｍｕｌｌｅｒ−Ｆａｈｒｎｏｗ）の共
著シクロデキストリンによる、洗剤溶液の表面張力と臨
界ミセル濃度の増加（Ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎｓ Ｉ
ｎｃｒｅａｓｅ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｔｅｎｓｉｏｎ ａ
ｎｄ Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｍｉｃｅｌｌｅ Ｃｏｎｃｅ
ｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｄｅｔｅｒｇｅｎｔ Ｓｏ
ｌｕｔｉｏｎｓ）、Ａｇｎｅｗ． Ｃｈｅｍ． Ｉｎ
ｔ． Ｅｄ． Ｅｇｌ． ２７（１９８８）Ｎｏ．３
頁３９３〜３９４で、著者らはシクロデキストリン化合
物の中央の疎水性キャビティが、約５Åの直径を有する
洗剤分子の疎水性脂肪族部分を収容する能力を有するこ
とを論じている。かかる洗剤を用いての研究はシクロデ
キストリンが洗剤分子の表面張力を増加すること及び洗
剤の臨界ミセル濃度をシフトさせること従って洗剤をよ
り水溶性にすることができることを示した。このことは
ミセルが破壊される必要がある場合または例えば泡立ち
を回避するためなどのように表面張力が増加される必要
がある場合には有益であると示唆されている。１９８７
年１０月２１日に刊行されアメリカン・メイズ・プロダ
クツ社に譲渡された改質シクロデキストリンの製造
（Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｃｙｃｌｏ
ｄｅｘｔｒｉｎｓ）と題する英国特許出願第２，１８
９，２４５Ａ号には、シクロデキストリンの水溶性を増
加させる方法が開示されている。この方法はアルキレン
カーボネート好ましくはエチレンカーボネートによって
環構造上にヒドロキシエチルエーテルを生成する改質を
伴うものである。
【０００８】本発明者らはシクロデキストリン化合物は
疎水性種の上に吸着するか又は疎水性種と複合体を形成
するので、会合性増粘剤の疎水性種の上に吸着できるこ
とを解明した。会合性増粘剤の疎水性種の上へのシクロ
デキストリン化合物の吸着は会合性増粘剤を含有する水
溶液の粘度の抑制を生じさせる。シクロデキストリン化
合物はシクロデキストリンに対する親和性を有する別の
物質の添加によって会合性増粘剤から容易に脱着または
解除（ｄｅｃｏｍｐｌｅｘ）できることが判明した。
疎水性種の上に吸着するか又は疎水性種と複合体を形成
するので、会合性増粘剤の疎水性種の上に吸着できるこ
とを解明した。会合性増粘剤の疎水性種の上へのシクロ
デキストリン化合物の吸着は会合性増粘剤を含有する水
溶液の粘度の抑制を生じさせる。シクロデキストリン化
合物はシクロデキストリンに対する親和性を有する別の
物質の添加によって会合性増粘剤から容易に脱着または
解除（ｄｅｃｏｍｐｌｅｘ）できることが判明した。
【０００９】本発明者らはα−、β−、およびγ−シク
ロデキストリンが疎水性会合性増粘剤のための一時的な
粘度抑制剤として有効に使用できるばかりでなく、未改
質シクロデキストリン化合物よりも水溶性である改質シ
クロデキストリンたとえば英国特許出願第２，１８９，
２４５Ａ号に記載されている方法によって製造されたシ
クロデキストリンも同様に使用できることを解明した。
実際、本発明者らは高濃度の会合性増粘剤を含有する水
溶液と共に使用するには未改質シクロデキストリンより
も水に対する溶解度が高いヒドロキシエチルシクロデキ
ストリンまたはヒドロキシプロピルシクロデキストリン
を利用することが好ましいことを解明した。
ロデキストリンが疎水性会合性増粘剤のための一時的な
粘度抑制剤として有効に使用できるばかりでなく、未改
質シクロデキストリン化合物よりも水溶性である改質シ
クロデキストリンたとえば英国特許出願第２，１８９，
２４５Ａ号に記載されている方法によって製造されたシ
クロデキストリンも同様に使用できることを解明した。
実際、本発明者らは高濃度の会合性増粘剤を含有する水
溶液と共に使用するには未改質シクロデキストリンより
も水に対する溶解度が高いヒドロキシエチルシクロデキ
ストリンまたはヒドロキシプロピルシクロデキストリン
を利用することが好ましいことを解明した。
【００１０】未改質シクロデキストリンのうち、水に対
する溶解度が最低のものはβ−シクロデキストリンであ
る。β−シクロデキストリンの、水に対する溶解限度は
水１００ｇ当たり約２ｇである。これは会合性増粘剤を
含有する水溶液の粘度を抑えるために使用できるβ−シ
クロデキストリンの濃度を制限する。会合性増粘剤を含
有する水溶液の粘度は会合性増粘剤固形分の濃度と共に
増加するので、シクロデキストリンの溶解限度は望まし
くない固体の形成を生じることなく溶液に添加できるシ
クロデキストリンの最大量を決定する。会合性増粘剤を
含有する水溶液の粘度を取扱可能な粘度たとえば約２，
０００ｃｐｓの粘度にまで低下させるのに必要な粘度抑
制用添加剤の最大量が添加剤の水に対する溶解限度を越
す場合には、その添加剤は粘度抑制用添加剤として有効
でない。言い換えると、粘度抑制用添加剤としてのシク
ロデキストリンの有効性はシクロデキストリンの溶解限
度および水溶液中の会合性増粘剤の固形分の関数であ
る。会合性増粘剤の固形分が高くなると、それを含有す
る水溶液の粘度は高くなり、そして同様に、粘度を取扱
可能粘度に抑えるために添加する必要があるシクロデキ
ストリンの濃度は高くなる。シクロデキストリンの溶解
限度と会合性増粘剤を含有する水溶液の粘度との間のこ
の関係は粘度抑制用添加剤として使用するための有効シ
クロデキストリンの選択においては臨界的である。後で
詳述するように、この関係はβ−シクロデキストリン以
外の未改質シクロデキストリンや、水溶液が高濃度の会
合性増粘剤固形分を含有する場合には、水に対する溶解
度が増大した改質シクロデキストリン添加剤の選択を優
先させる。
する溶解度が最低のものはβ−シクロデキストリンであ
る。β−シクロデキストリンの、水に対する溶解限度は
水１００ｇ当たり約２ｇである。これは会合性増粘剤を
含有する水溶液の粘度を抑えるために使用できるβ−シ
クロデキストリンの濃度を制限する。会合性増粘剤を含
有する水溶液の粘度は会合性増粘剤固形分の濃度と共に
増加するので、シクロデキストリンの溶解限度は望まし
くない固体の形成を生じることなく溶液に添加できるシ
クロデキストリンの最大量を決定する。会合性増粘剤を
含有する水溶液の粘度を取扱可能な粘度たとえば約２，
０００ｃｐｓの粘度にまで低下させるのに必要な粘度抑
制用添加剤の最大量が添加剤の水に対する溶解限度を越
す場合には、その添加剤は粘度抑制用添加剤として有効
でない。言い換えると、粘度抑制用添加剤としてのシク
ロデキストリンの有効性はシクロデキストリンの溶解限
度および水溶液中の会合性増粘剤の固形分の関数であ
る。会合性増粘剤の固形分が高くなると、それを含有す
る水溶液の粘度は高くなり、そして同様に、粘度を取扱
可能粘度に抑えるために添加する必要があるシクロデキ
ストリンの濃度は高くなる。シクロデキストリンの溶解
限度と会合性増粘剤を含有する水溶液の粘度との間のこ
の関係は粘度抑制用添加剤として使用するための有効シ
クロデキストリンの選択においては臨界的である。後で
詳述するように、この関係はβ−シクロデキストリン以
外の未改質シクロデキストリンや、水溶液が高濃度の会
合性増粘剤固形分を含有する場合には、水に対する溶解
度が増大した改質シクロデキストリン添加剤の選択を優
先させる。
【００１１】本発明者らはβ−シクロデキストリンおよ
びそのエトキシル化およびプロポキシル化誘導体の使用
がラテックス塗料配合物において様々な効果を達成する
のに有効であることを解明した：たとえば、粘度抑制用
溶剤を使用することなく低粘度高固形分の増粘剤溶液の
調製および供給を可能にするため；水に対して限界的溶
解度を有する疎水性に改質された会合性増粘剤を水性系
に導入することの容易性を改善するため；会合性増粘剤
を含有する配合物に着色剤や表面活性剤を添加したとき
の配合物の粘度降下を軽減するため；会合性増粘剤自体
の効率を改善して所定の塗料粘度の達成に必要な増粘剤
の量を減少させるため；塗料をロールによって適用する
場合に特に望まれることであるが、会合性増粘剤を使用
した又は使用しない塗料における泡立ちを減少させるた
め；および或る種の配合物において界面活性剤によって
起こる着色問題を軽減するために有効であることを解明
した。
びそのエトキシル化およびプロポキシル化誘導体の使用
がラテックス塗料配合物において様々な効果を達成する
のに有効であることを解明した：たとえば、粘度抑制用
溶剤を使用することなく低粘度高固形分の増粘剤溶液の
調製および供給を可能にするため；水に対して限界的溶
解度を有する疎水性に改質された会合性増粘剤を水性系
に導入することの容易性を改善するため；会合性増粘剤
を含有する配合物に着色剤や表面活性剤を添加したとき
の配合物の粘度降下を軽減するため；会合性増粘剤自体
の効率を改善して所定の塗料粘度の達成に必要な増粘剤
の量を減少させるため；塗料をロールによって適用する
場合に特に望まれることであるが、会合性増粘剤を使用
した又は使用しない塗料における泡立ちを減少させるた
め；および或る種の配合物において界面活性剤によって
起こる着色問題を軽減するために有効であることを解明
した。
【００１２】本発明者らは、たとえば約３重量％のオー
ダーの低濃度の会合性増粘剤固形分を含有する水溶液で
は、β−シクロデキストリンを含めて未改質シクロデキ
ストリンが有効な粘度抑制用添加剤であるが、たとえば
約１０重量％より大きいオーダーの高濃度の会合性増粘
剤固形分を含有する水溶液では、水１００ｇ当たり約５
０ｇのオーダーの、水に対する増大した溶解度を有する
改質シクロデキストリンが好ましいことを解明した。後
の実施例に例証されているように、本発明者らは、ポリ
ウレタン系会合性増粘剤を約３重量％〜約１２重量％の
低固形分濃度で用いたとき、取扱可能な粘度は水１００
ｇ当たり２ｇの溶解度を有するβ−シクロデキストリン
を約０．５％〜約２％使用することで達成できることを
解明した。たとえばヒドロキシエチルシクロデキストリ
ンやヒドロキシプロピルシクロデキストリンのような改
質シクロデキストリンも低固形分の会合性増粘剤と共に
有効に使用できる。ウレタン会合性増粘剤を約２０重量
％のオーダーで含有する高固形分の会合性増粘剤では、
本発明者らは改質シクロデキストリンだけが有効な粘度
抑制用添加剤であることを解明した。何故ならば、添加
される必要がある濃度は未改質シクロデキストリンの水
に対する溶解限度を越すものであったからである。かか
る高固形分のウレタン会合性増粘剤の場合には、本発明
者らは取扱可能な粘度を達成するために改質シクロデキ
ストリンを約１０％使用する必要があることを解明し
た。
ダーの低濃度の会合性増粘剤固形分を含有する水溶液で
は、β−シクロデキストリンを含めて未改質シクロデキ
ストリンが有効な粘度抑制用添加剤であるが、たとえば
約１０重量％より大きいオーダーの高濃度の会合性増粘
剤固形分を含有する水溶液では、水１００ｇ当たり約５
０ｇのオーダーの、水に対する増大した溶解度を有する
改質シクロデキストリンが好ましいことを解明した。後
の実施例に例証されているように、本発明者らは、ポリ
ウレタン系会合性増粘剤を約３重量％〜約１２重量％の
低固形分濃度で用いたとき、取扱可能な粘度は水１００
ｇ当たり２ｇの溶解度を有するβ−シクロデキストリン
を約０．５％〜約２％使用することで達成できることを
解明した。たとえばヒドロキシエチルシクロデキストリ
ンやヒドロキシプロピルシクロデキストリンのような改
質シクロデキストリンも低固形分の会合性増粘剤と共に
有効に使用できる。ウレタン会合性増粘剤を約２０重量
％のオーダーで含有する高固形分の会合性増粘剤では、
本発明者らは改質シクロデキストリンだけが有効な粘度
抑制用添加剤であることを解明した。何故ならば、添加
される必要がある濃度は未改質シクロデキストリンの水
に対する溶解限度を越すものであったからである。かか
る高固形分のウレタン会合性増粘剤の場合には、本発明
者らは取扱可能な粘度を達成するために改質シクロデキ
ストリンを約１０％使用する必要があることを解明し
た。
【００１３】疎水性会合性増粘剤からシクロデキストリ
ン添加剤を解除する能力はシクロデキストリンの、最初
に会合性増粘剤を吸着または複合化する能力と同じよう
に重要である。会合性増粘剤溶液を添加した水性系中で
増粘剤がその目的とする増粘作用を発揮するには、シク
ロデキストリンが会合性増粘剤分子上の疎水性部分から
解除または脱着されることは欠くことができないことで
ある。本発明者らはシクロデキストリンに対する親和性
を有する物質を単に添加することによって、シクロデキ
ストリンが容易に脱着または解除されることを解明し
た。この点に関して、本発明者らはシクロデキストリン
を解除または脱着するには、水性被覆材系に慣用されて
いる通常の表面活性剤たとえばラウリル硫酸ナトリウム
のような陰イオン界面活性剤やたとえばイゲパル（Ｉｇ
ｅｐａｌ）ＣＯ−６６０（１０モルエトキシル化ノニル
フェノール）のような非イオン界面活性剤や陽イオン界
面活性剤が使用されてもよいことを解明した。その他の
水溶性有機溶剤たとえばエタノールやテキサノールもこ
の目的に使用できるが、好ましくはない。本発明者らは
完全な脱着または解除を達成するには会合性増粘剤溶液
に添加したシクロデキストリン１モル当たり約１モルの
解除剤を使用することが好ましいことを解明した。複合
化メカニズムおよび解除メカニズムどちらも、混合を伴
って反応体を添加することによって容易に達成される。
特別の精製または分離の工程は必要ない。具体的なラテ
ックス塗料配合物を使用した本発明者らの実験で、本発
明者らは予想に反して、この解除工程を行うために追加
の界面活性剤を添加することが必ずしも必要ないことを
解明した；塗料の中に既に存在している配合界面活性剤
で十分であることが解明された。シクロデキストリンで
改質された増粘剤は塗料配合物に、配合物中の増粘剤成
分を基準にして等レベルで添加された場合、これらシク
ロデキストリンで改質されたものは未改質増粘剤を含有
するものよりも僅かに優れた効率（高い平衡したクレブ
ス−シュトーマー粘度）を有することを示した。塗料中
の配合界面活性剤は会合性増粘の発現を抑える傾向があ
る。従って、増粘剤が活性化されるときに起こる、界面
活性剤−シクロデキストリン複合体の形成は配合物中の
有効界面活性剤濃度を減少させるので、平衡粘度は増大
する。更に界面活性剤を、広範囲の親水疎水バランス
（ＨＬＢ）わたって及びシクロデキストリン当たり界面
活性剤１〜５モル当量で、添加することは粘度低下を引
き起こす。シクロデキストリン特にプロポキシル化した
改質シクロデキストリンによって改質されたこれら増粘
剤は界面活性剤の添加による影響がより少ない。
ン添加剤を解除する能力はシクロデキストリンの、最初
に会合性増粘剤を吸着または複合化する能力と同じよう
に重要である。会合性増粘剤溶液を添加した水性系中で
増粘剤がその目的とする増粘作用を発揮するには、シク
ロデキストリンが会合性増粘剤分子上の疎水性部分から
解除または脱着されることは欠くことができないことで
ある。本発明者らはシクロデキストリンに対する親和性
を有する物質を単に添加することによって、シクロデキ
ストリンが容易に脱着または解除されることを解明し
た。この点に関して、本発明者らはシクロデキストリン
を解除または脱着するには、水性被覆材系に慣用されて
いる通常の表面活性剤たとえばラウリル硫酸ナトリウム
のような陰イオン界面活性剤やたとえばイゲパル（Ｉｇ
ｅｐａｌ）ＣＯ−６６０（１０モルエトキシル化ノニル
フェノール）のような非イオン界面活性剤や陽イオン界
面活性剤が使用されてもよいことを解明した。その他の
水溶性有機溶剤たとえばエタノールやテキサノールもこ
の目的に使用できるが、好ましくはない。本発明者らは
完全な脱着または解除を達成するには会合性増粘剤溶液
に添加したシクロデキストリン１モル当たり約１モルの
解除剤を使用することが好ましいことを解明した。複合
化メカニズムおよび解除メカニズムどちらも、混合を伴
って反応体を添加することによって容易に達成される。
特別の精製または分離の工程は必要ない。具体的なラテ
ックス塗料配合物を使用した本発明者らの実験で、本発
明者らは予想に反して、この解除工程を行うために追加
の界面活性剤を添加することが必ずしも必要ないことを
解明した；塗料の中に既に存在している配合界面活性剤
で十分であることが解明された。シクロデキストリンで
改質された増粘剤は塗料配合物に、配合物中の増粘剤成
分を基準にして等レベルで添加された場合、これらシク
ロデキストリンで改質されたものは未改質増粘剤を含有
するものよりも僅かに優れた効率（高い平衡したクレブ
ス−シュトーマー粘度）を有することを示した。塗料中
の配合界面活性剤は会合性増粘の発現を抑える傾向があ
る。従って、増粘剤が活性化されるときに起こる、界面
活性剤−シクロデキストリン複合体の形成は配合物中の
有効界面活性剤濃度を減少させるので、平衡粘度は増大
する。更に界面活性剤を、広範囲の親水疎水バランス
（ＨＬＢ）わたって及びシクロデキストリン当たり界面
活性剤１〜５モル当量で、添加することは粘度低下を引
き起こす。シクロデキストリン特にプロポキシル化した
改質シクロデキストリンによって改質されたこれら増粘
剤は界面活性剤の添加による影響がより少ない。
【００１４】会合的に増粘された配合物にシクロデキス
トリンを後から添加することによってシクロデキストリ
ンの粘度安定化効果も利用できる。後で提示する実施例
９によって実証されるように、予め分散された着色剤を
配合物に添加したときに起こる粘度損失はシクロデキス
トリンの量を増加することによって軽減された。実施例
９に提示されたデータは、このタイプの会合性増粘剤に
固有の粘度不安定性がシクロデキストリンのポスト添加
によって軽減できるので増粘剤がより配合感受性でなく
なるということを明らかに実証している。
トリンを後から添加することによってシクロデキストリ
ンの粘度安定化効果も利用できる。後で提示する実施例
９によって実証されるように、予め分散された着色剤を
配合物に添加したときに起こる粘度損失はシクロデキス
トリンの量を増加することによって軽減された。実施例
９に提示されたデータは、このタイプの会合性増粘剤に
固有の粘度不安定性がシクロデキストリンのポスト添加
によって軽減できるので増粘剤がより配合感受性でなく
なるということを明らかに実証している。
【００１５】会合性増粘剤化学における制約の一つは分
子の親水性骨格と比較したときの疎水部のサイズに関す
る寛容度である。疎水部が大きくなると、それはより会
合的になるのでより効率的になる。しかしながら、増粘
剤がもはや塗料の水性相の中に導入できなくなったとき
には実際上の限度に達する。現時点の会合性増粘剤の技
術においては、大多数の配合物への増粘剤の導入は望ま
しくないことに速度が遅い。本発明者らは増粘剤の導入
を改善できることを実証した。後で提示する実施例で、
本発明者らはシクロデキストリンで改質した増粘剤を導
入するのに必要な時間を未改質増粘剤による場合と比較
して実証している。これを実施するために、増粘剤を配
合物に添加し、そして増粘剤を配合物中に溶解するのに
要する時間を各増粘剤に関して同じ攪拌条件下で測定し
た。結果は、シクロデキストリンで改質した増粘剤は未
改質増粘剤によって必要とされる時間の四分の一で導入
されたことを、実証している。シクロデキストリンの界
面活性剤複合化作用はレオロジー的改質以外の諸性質に
関しても配合者に有利である。
子の親水性骨格と比較したときの疎水部のサイズに関す
る寛容度である。疎水部が大きくなると、それはより会
合的になるのでより効率的になる。しかしながら、増粘
剤がもはや塗料の水性相の中に導入できなくなったとき
には実際上の限度に達する。現時点の会合性増粘剤の技
術においては、大多数の配合物への増粘剤の導入は望ま
しくないことに速度が遅い。本発明者らは増粘剤の導入
を改善できることを実証した。後で提示する実施例で、
本発明者らはシクロデキストリンで改質した増粘剤を導
入するのに必要な時間を未改質増粘剤による場合と比較
して実証している。これを実施するために、増粘剤を配
合物に添加し、そして増粘剤を配合物中に溶解するのに
要する時間を各増粘剤に関して同じ攪拌条件下で測定し
た。結果は、シクロデキストリンで改質した増粘剤は未
改質増粘剤によって必要とされる時間の四分の一で導入
されたことを、実証している。シクロデキストリンの界
面活性剤複合化作用はレオロジー的改質以外の諸性質に
関しても配合者に有利である。
【００１６】代表的には、着色塗料を配合する場合に
は、配合物の組成特に界面活性剤は他の成分の分散に悪
影響を与えないで着色剤の分散安定性を維持するように
改質されなければならない。配合物によっては、ラテッ
クスヒビクルのような塗料成分は非相溶性の界面活性剤
を配合物中にもたらす。これを補償するために、配合物
に追加の界面活性剤を添加して系を相溶化する。系を相
溶化するのに有効であるが、これら界面活性剤は配合物
に有害な水感受性および泡立ち性に寄与することがあ
る。後で示す実施例で、本発明者らはシクロデキストリ
ンは追加の界面活性剤の添加無しで着色剤の相溶性を改
善するのに有効であることを実証した。
は、配合物の組成特に界面活性剤は他の成分の分散に悪
影響を与えないで着色剤の分散安定性を維持するように
改質されなければならない。配合物によっては、ラテッ
クスヒビクルのような塗料成分は非相溶性の界面活性剤
を配合物中にもたらす。これを補償するために、配合物
に追加の界面活性剤を添加して系を相溶化する。系を相
溶化するのに有効であるが、これら界面活性剤は配合物
に有害な水感受性および泡立ち性に寄与することがあ
る。後で示す実施例で、本発明者らはシクロデキストリ
ンは追加の界面活性剤の添加無しで着色剤の相溶性を改
善するのに有効であることを実証した。
【００１７】シクロデキストリンの界面活性剤複合化作
用はその他の性質に関しても配合者に有利である。多く
のラテックス塗料ビヒクルの製造に要求されている高い
界面活性剤添加量のせいで、配合された塗料における泡
立ちに対処しなければならない。泡立ちを減少させるた
めの現時点の技術は配合および適用での起こり得る問題
によって効力が制約される。エトキシル化シクロデキス
トリンおよび有り得るシクロデキストリン自体またはそ
の他の誘導体の使用は表面欠陥のような悪現象の発現を
何ら伴うことなく二者の配合の泡立ち傾向を減少させる
ことができる。次に実施例によって本発明の操作を、通
常の会合性増粘剤を使用して、例証する。これら実施例
は本発明を単に例証するためのものであって、本発明の
範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。何
故ならば、当業者には、ここに例示した方法に対して様
々な変形が明らかになると考えられるからである。
用はその他の性質に関しても配合者に有利である。多く
のラテックス塗料ビヒクルの製造に要求されている高い
界面活性剤添加量のせいで、配合された塗料における泡
立ちに対処しなければならない。泡立ちを減少させるた
めの現時点の技術は配合および適用での起こり得る問題
によって効力が制約される。エトキシル化シクロデキス
トリンおよび有り得るシクロデキストリン自体またはそ
の他の誘導体の使用は表面欠陥のような悪現象の発現を
何ら伴うことなく二者の配合の泡立ち傾向を減少させる
ことができる。次に実施例によって本発明の操作を、通
常の会合性増粘剤を使用して、例証する。これら実施例
は本発明を単に例証するためのものであって、本発明の
範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。何
故ならば、当業者には、ここに例示した方法に対して様
々な変形が明らかになると考えられるからである。
【００１８】実施例１：低固形分 この実施例は３重量％の低固形分のポリウレタン会合性
増粘剤（ローム・アンド・ハース社、ＱＲ−７０８）の
水溶液（水９７ｇ中の３ｇ固体ＱＲ−７０８）の粘度を
抑えるためのβ−シクロデキストリンの有効性を実証す
る。会合性増粘剤水溶液を製造し、それから、会合性増
粘剤水溶液（水９７ｇ中の３ｇ固体ＱＲ−７０８）のア
リコートに様々な量のβ−シクロデキストリン（アメリ
カン・メイズ社）を添加し、シェーカー上のジャーの中
で４時間混合し、そして一晩静置した。溶液粘度をブル
ックフィールド粘度計（スピンドルＮｏ．４）で３０ｒ
ｐｍで測定した。第１表は会合性増粘剤溶液にβ−シク
ロデキストリンを添加した結果を示している。
増粘剤（ローム・アンド・ハース社、ＱＲ−７０８）の
水溶液（水９７ｇ中の３ｇ固体ＱＲ−７０８）の粘度を
抑えるためのβ−シクロデキストリンの有効性を実証す
る。会合性増粘剤水溶液を製造し、それから、会合性増
粘剤水溶液（水９７ｇ中の３ｇ固体ＱＲ−７０８）のア
リコートに様々な量のβ−シクロデキストリン（アメリ
カン・メイズ社）を添加し、シェーカー上のジャーの中
で４時間混合し、そして一晩静置した。溶液粘度をブル
ックフィールド粘度計（スピンドルＮｏ．４）で３０ｒ
ｐｍで測定した。第１表は会合性増粘剤溶液にβ−シク
ロデキストリンを添加した結果を示している。
【００１９】
【表１】
【００２０】結果はシクロデキストリンの量が増加する
と会合性増粘剤溶液の粘度が定常的に降下することを示
している。
と会合性増粘剤溶液の粘度が定常的に降下することを示
している。
【００２１】実施例２：粘度の回復：陰イオン性および
非イオン性界面活性剤 次に、本発明者らは３％ＱＲ−７０８（水９７ｇ中の３
ｇ固体ＱＲ−７０８）とβ−シクロデキストリン１ｇを
含有する水溶液の粘度を３％ＱＲ−７０８溶液の元の粘
度に戻すことがラウリル硫酸ナトリウム（「ＳＬＳ」、
２８％）の添加によって可能であるかどうかを求めた。
本発明者らはＳＬＳの量を添加したときに、実施例１と
同じようにして溶液の粘度を測定した。第２表にはその
結果が示されている。
非イオン性界面活性剤 次に、本発明者らは３％ＱＲ−７０８（水９７ｇ中の３
ｇ固体ＱＲ−７０８）とβ−シクロデキストリン１ｇを
含有する水溶液の粘度を３％ＱＲ−７０８溶液の元の粘
度に戻すことがラウリル硫酸ナトリウム（「ＳＬＳ」、
２８％）の添加によって可能であるかどうかを求めた。
本発明者らはＳＬＳの量を添加したときに、実施例１と
同じようにして溶液の粘度を測定した。第２表にはその
結果が示されている。
【００２２】
【表２】
【００２３】添加されているβ−シクロデキストリン１
モル当たり１モルのＳＬＳに相当する０．２５ｇのＳＬ
Ｓ固形分（０．８９ｇの２８％ＳＬＳ）を添加したとき
に、溶液の元の粘度が回復された。非イオン界面活性剤
イゲパルＣＯ−６６０を使用してこの実験を繰り返し
た。結果は第３表に示されている。
モル当たり１モルのＳＬＳに相当する０．２５ｇのＳＬ
Ｓ固形分（０．８９ｇの２８％ＳＬＳ）を添加したとき
に、溶液の元の粘度が回復された。非イオン界面活性剤
イゲパルＣＯ−６６０を使用してこの実験を繰り返し
た。結果は第３表に示されている。
【００２４】
【表３】
【００２５】これはβ−シクロデキストリン１モル当た
り１モルに相当する０．５８ｇの非イオン界面活性剤を
添加したときに、元の粘度が回復されたことを示してい
る。
り１モルに相当する０．５８ｇの非イオン界面活性剤を
添加したときに、元の粘度が回復されたことを示してい
る。
【００２６】実施例３：粘度の回復：陽イオン界面活性
剤および有機溶剤 ９７ｇ脱イオン水中の３ｇの１００％固形分ＱＲ−７０
８（水９７ｇの中の３ｇ固体ＱＲ−７０８）と１ｇのβ
シクロデキストリン（アメリカン・メイズ社）の溶液
に、陽イオン界面活性剤１８／２５［エトクァド（Ｅｔ
ｈｏｑｕａｄ）はアクゾケミカルズ社の登録商標であ
り、化学的にはメチルポリオキシエチレン（１５）オク
タデシルアンモニウムクロリドである］を下記の量で添
加した。第４表に結果を示す。
剤および有機溶剤 ９７ｇ脱イオン水中の３ｇの１００％固形分ＱＲ−７０
８（水９７ｇの中の３ｇ固体ＱＲ−７０８）と１ｇのβ
シクロデキストリン（アメリカン・メイズ社）の溶液
に、陽イオン界面活性剤１８／２５［エトクァド（Ｅｔ
ｈｏｑｕａｄ）はアクゾケミカルズ社の登録商標であ
り、化学的にはメチルポリオキシエチレン（１５）オク
タデシルアンモニウムクロリドである］を下記の量で添
加した。第４表に結果を示す。
【００２７】
【表４】
【００２８】粘度はブルックフィールド粘度計で上記ス
ピンドルＮｏを使用して３０ｒｐｍで測定した。これは
０．９１ｇの陽イオン界面活性剤の添加によって元の粘
度を回復したことを示している。さらに、有機溶剤の、
元の粘度を回復させる能力も、テキサノール（２，２，
４−トリメチル−３−ヒドロキシペンチルアセテート）
およびプロピレングリコールを使用して測定した。結果
は第５表に示されている。
ピンドルＮｏを使用して３０ｒｐｍで測定した。これは
０．９１ｇの陽イオン界面活性剤の添加によって元の粘
度を回復したことを示している。さらに、有機溶剤の、
元の粘度を回復させる能力も、テキサノール（２，２，
４−トリメチル−３−ヒドロキシペンチルアセテート）
およびプロピレングリコールを使用して測定した。結果
は第５表に示されている。
【００２９】
【表５】
【００３０】結果は元の粘度を回復させるためにテキサ
ノールは有効であり、プロピレングリコールは有効でな
いが、有機溶剤は界面活性剤のどれよりも有効でないこ
とを示している。
ノールは有効であり、プロピレングリコールは有効でな
いが、有機溶剤は界面活性剤のどれよりも有効でないこ
とを示している。
【００３１】実施例４：高固形分 この実施例は高固形分のウレタン増粘剤溶液のための粘
度抑制用添加剤としてβ−シクロデキストリンの有効性
を実証する。０ｇ、１．５ｇ、または２ｇのβ−シクロ
デキストリンと様々な濃度のウレタン会合性増粘剤を含
有する（溶液全体の重量は１００ｇである）一連のサン
プルを実施例１に従って製造した。表６は各溶液の粘度
を示す。
度抑制用添加剤としてβ−シクロデキストリンの有効性
を実証する。０ｇ、１．５ｇ、または２ｇのβ−シクロ
デキストリンと様々な濃度のウレタン会合性増粘剤を含
有する（溶液全体の重量は１００ｇである）一連のサン
プルを実施例１に従って製造した。表６は各溶液の粘度
を示す。
【００３２】
【表６】
【００３３】結果はＱＲ−７０８固形分１０〜１２％付
近では２ｇのβ−シクロデキストリンを使用して約２０
００ｃｐｓの粘度が達成できるが、固形分８％ではこの
粘度を１．５ｇのβ−シクロデキストリンを使用して達
成できることを示している。
近では２ｇのβ−シクロデキストリンを使用して約２０
００ｃｐｓの粘度が達成できるが、固形分８％ではこの
粘度を１．５ｇのβ−シクロデキストリンを使用して達
成できることを示している。
【００３４】実施例５：α−およびγ−シクロデキスト
リン この実施例はウレタン会合性増粘剤のための粘度抑制用
添加剤としてのα−シクロデキストリンおよびγ−シク
ロデキストリンの有効性を実証する。３ｇのＱＲ−７０
８（１００％固形分）を含有する溶液に第７表および第
８表に示した物質をそれぞれ添加した。それから、サン
プルに蓋をして３時間攪拌してから、２５℃の水浴に１
６時間入れた。各サンプルの粘度はブルックフィールド
粘度計を使用し、指示されたスピンドルＮｏを使用して
測定した。
リン この実施例はウレタン会合性増粘剤のための粘度抑制用
添加剤としてのα−シクロデキストリンおよびγ−シク
ロデキストリンの有効性を実証する。３ｇのＱＲ−７０
８（１００％固形分）を含有する溶液に第７表および第
８表に示した物質をそれぞれ添加した。それから、サン
プルに蓋をして３時間攪拌してから、２５℃の水浴に１
６時間入れた。各サンプルの粘度はブルックフィールド
粘度計を使用し、指示されたスピンドルＮｏを使用して
測定した。
【００３５】
【表７】
【００３６】
【表８】
【００３７】実施例６：シクロデキストリン誘導体 この実施例はウレタン会合性増粘剤の低固形分および高
固形分どちらのためにも、粘度抑制用添加剤としても改
質シクロデキストリンが使用できることを例証する。使
用したシクロデキストリンはアメリカン・メイズ社から
得られるエトキシル化シクロデキストリン（ＥＯ−Ｃ
Ｄ）およびプロポキシル化β−シクロデキストリン（Ｐ
Ｏ−ＣＤ）であった。実施例１の手順を使用して溶液を
製造し（溶液全体の重量は１００ｇであった）、そして
粘度を測定した。結果は第９表に示されている。
固形分どちらのためにも、粘度抑制用添加剤としても改
質シクロデキストリンが使用できることを例証する。使
用したシクロデキストリンはアメリカン・メイズ社から
得られるエトキシル化シクロデキストリン（ＥＯ−Ｃ
Ｄ）およびプロポキシル化β−シクロデキストリン（Ｐ
Ｏ−ＣＤ）であった。実施例１の手順を使用して溶液を
製造し（溶液全体の重量は１００ｇであった）、そして
粘度を測定した。結果は第９表に示されている。
【００３８】
【表９】
【００３９】実施例７：その他の会合性増粘剤 この実施例はその他のタイプの会合性増粘剤を含有する
水溶液のための粘度抑制剤としてのシクロデキストリン
添加剤の有用性を実証する。この実験に使用した増粘剤
はアクリゾール（Ａｃｒｙｓｏｌ）ＴＴ−９３５（ロー
ム・アンド・ハース社）、疎水性に改質されたアルカリ
可溶性エマルジョン増粘剤、および、疎水性に改質され
たヒドロキシエチルセルロース増粘剤［アクアロン（Ａ
ｑｕａｌｏｎ）からのナトロゾールプラス（Ｎａｔｒｏ
ｓｏｌ Ｐｌｕｓ）］であった。未改質（非疎水性）ヒ
ドロキシエチルセルロース増粘剤についても評価した。
これら増粘剤の各々を様々な濃度でそれぞれに水溶液に
配合し、そしてβ−シクロデキストリン添加剤を実施例
１に記載のように添加した。溶液の粘度を実施例１にお
けるように測定し、そして結果を第１０表に示した。
水溶液のための粘度抑制剤としてのシクロデキストリン
添加剤の有用性を実証する。この実験に使用した増粘剤
はアクリゾール（Ａｃｒｙｓｏｌ）ＴＴ−９３５（ロー
ム・アンド・ハース社）、疎水性に改質されたアルカリ
可溶性エマルジョン増粘剤、および、疎水性に改質され
たヒドロキシエチルセルロース増粘剤［アクアロン（Ａ
ｑｕａｌｏｎ）からのナトロゾールプラス（Ｎａｔｒｏ
ｓｏｌ Ｐｌｕｓ）］であった。未改質（非疎水性）ヒ
ドロキシエチルセルロース増粘剤についても評価した。
これら増粘剤の各々を様々な濃度でそれぞれに水溶液に
配合し、そしてβ−シクロデキストリン添加剤を実施例
１に記載のように添加した。溶液の粘度を実施例１にお
けるように測定し、そして結果を第１０表に示した。
【００４０】
【表１０】
【００４１】結果は、β−シクロデキストリンはこれら
２種類の疎水性に改質された増粘剤ＴＴ−９３５とナト
ロゾールプラスの粘度を低下させることができるが、非
疎水性増粘剤ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）に
対しては粘度上の効果を持たないことをしめしている。
２種類の疎水性に改質された増粘剤ＴＴ−９３５とナト
ロゾールプラスの粘度を低下させることができるが、非
疎水性増粘剤ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）に
対しては粘度上の効果を持たないことをしめしている。
【００４２】実施例８：ラテックス塗料 この実施例は会合性増粘剤を含有する水性ラテックス塗
料配合物中でのシクロデキストリン添加剤の使用を実証
する。この実施例に使用したラテックス塗料配合物の組
成は第１１表に示されている。
料配合物中でのシクロデキストリン添加剤の使用を実証
する。この実施例に使用したラテックス塗料配合物の組
成は第１１表に示されている。
【００４３】
【表１１】
【００４４】
【表１２】
【００４５】シクロデキストリンで改質した増粘剤は配
合物中の増粘剤成分を基準にして等レベルで塗料配合物
に添加された。シクロデキストリン（ＢＣＤはβ−シク
ロデキストリンであり、Ｅ−ＢＣＤはエトキシル化β−
シクロデキストリンであり、そしてＰ−ＢＣＤはプロポ
キシル化β−シクロデキストリンである）によって改質
されたものは未改質増粘剤（標準対照、疎水性に改質さ
れたエトキシル化ウレタンレオロジー改質剤であるＱＲ
−７０８）よりも優れた効率（より高い、平衡したクレ
ブス−シュトーマー粘度）を実証した。更に界面活性剤
［エトキシル化オクチルフェノール−トリトン（Ｔｒｉ
ｔｏｎ）×−４５（５ＥＯ単位）、×−１００（９．５
ＥＯ単位）および×−４０５（４０ＥＯ単位）］を、広
い範囲のＨＬＢにわたって及びシクロデキストリン含有
配合物に対して界面活性剤１〜５モル当量で、添加する
と、粘度の低下が起こった。
合物中の増粘剤成分を基準にして等レベルで塗料配合物
に添加された。シクロデキストリン（ＢＣＤはβ−シク
ロデキストリンであり、Ｅ−ＢＣＤはエトキシル化β−
シクロデキストリンであり、そしてＰ−ＢＣＤはプロポ
キシル化β−シクロデキストリンである）によって改質
されたものは未改質増粘剤（標準対照、疎水性に改質さ
れたエトキシル化ウレタンレオロジー改質剤であるＱＲ
−７０８）よりも優れた効率（より高い、平衡したクレ
ブス−シュトーマー粘度）を実証した。更に界面活性剤
［エトキシル化オクチルフェノール−トリトン（Ｔｒｉ
ｔｏｎ）×−４５（５ＥＯ単位）、×−１００（９．５
ＥＯ単位）および×−４０５（４０ＥＯ単位）］を、広
い範囲のＨＬＢにわたって及びシクロデキストリン含有
配合物に対して界面活性剤１〜５モル当量で、添加する
と、粘度の低下が起こった。
【００４６】実施例９：ラテックス塗料：シクロデキス
トリンのポスト添加 この実施例は会合的に増粘された塗料配合物へのシクロ
デキストリンのポスト添加によってシクロデキストリン
の粘度安定化作用が利用できることを実証するものであ
る。この実施例に使用したラテックス塗料は第１３表に
示した組成を有している。
トリンのポスト添加 この実施例は会合的に増粘された塗料配合物へのシクロ
デキストリンのポスト添加によってシクロデキストリン
の粘度安定化作用が利用できることを実証するものであ
る。この実施例に使用したラテックス塗料は第１３表に
示した組成を有している。
【００４７】
【表１３】
【００４８】ラテックス塗料配合物Ｎｏ．２は疎水性に
改質されたエトキシル化ウレタンレオロジー改質剤によ
ってクレブス単位で１１０の粘度に増粘された。この増
粘された塗料サンプルに、塗料１００ガロン当たり０〜
１０ポンドの当量のシクロデキストリンをポスト添加し
た。この後に、各塗料を、塗料１ガロン当たり２流体オ
ンス当量の予め分散したランプブラック着色剤で着色し
た。攪拌の後、各塗料のクレブス−シュトーマー粘度を
再度測定した。初期粘度と着色後の粘度との間の粘度差
は安定度の尺度として使用されている。第１４表にはこ
の評価の結果が示されている。
改質されたエトキシル化ウレタンレオロジー改質剤によ
ってクレブス単位で１１０の粘度に増粘された。この増
粘された塗料サンプルに、塗料１００ガロン当たり０〜
１０ポンドの当量のシクロデキストリンをポスト添加し
た。この後に、各塗料を、塗料１ガロン当たり２流体オ
ンス当量の予め分散したランプブラック着色剤で着色し
た。攪拌の後、各塗料のクレブス−シュトーマー粘度を
再度測定した。初期粘度と着色後の粘度との間の粘度差
は安定度の尺度として使用されている。第１４表にはこ
の評価の結果が示されている。
【００４９】
【表１４】
【００５０】実施例１０：会合性増粘剤の導入時間 この実施例はラテックス塗料配合物の中に会合性増粘剤
を導入するのに要する時間を減少させるシクロデキスト
リンの能力を実証する。会合性増粘剤をラテックス塗料
配合物Ｎｏ．１に添加し攪拌した。この増粘剤が塗料中
に溶解するのに要した時間を測定した。結果は第１５表
に示されている。
を導入するのに要する時間を減少させるシクロデキスト
リンの能力を実証する。会合性増粘剤をラテックス塗料
配合物Ｎｏ．１に添加し攪拌した。この増粘剤が塗料中
に溶解するのに要した時間を測定した。結果は第１５表
に示されている。
【００５１】
【表１５】
【００５２】実施例１１：着色剤の相溶性 着色用ベース配合物（塗料配合物Ｎｏ．３、第１６表）
を、追加の着色剤安定化用界面活性剤を使用して又は使
用しないで、製造した。界面活性剤を用いないで配合し
たこれら塗料に、塗料１００ガロン当たり０〜１０ポン
ド当量のエポキシル化シクロデキストリンを添加した。
平衡化の後、塗料を３ミルのバード塗布器によってレネ
タ（Ｌｅｎｅｔａ）ＷＢシール白色チャート上に流延し
た。塗料膜を７７゜Ｆおよび相対湿度５０％で４日間乾
燥した。乾燥完了後、約１０ｇの同じ塗料を各チャート
の３”幅の上にブラシで流延し、そして適用した塗料に
十分なせん断を与えるように乾固までブラッシングを継
続した。７７゜Ｆおよび相対湿度５０％で一晩乾燥した
後、塗料の色受容性は球形積算反射濃度計を使用してブ
ラシ流延膜対バード流延膜のＹ−反射率の差を測定する
ことによって評価した。着色剤および塗料のその他成分
が適切に分散されているならば、膜のＹ−反射率には、
せん断依存変動が生じない。完全な色受容性が達成され
なかったが、データからは１００ガロン当たり５ポンド
当量のエトキシル化シクロデキストリンの使用は配合物
中に列挙した界面活性剤のどちらか又は両方を用いたと
きに等しい改善を生じさせることが明かである。この実
施例では色受容性問題の程度は人間の知覚には辛うじて
有意であるが、測定したときには５ポンドのレベルまで
改善の傾向が明かであった。
を、追加の着色剤安定化用界面活性剤を使用して又は使
用しないで、製造した。界面活性剤を用いないで配合し
たこれら塗料に、塗料１００ガロン当たり０〜１０ポン
ド当量のエポキシル化シクロデキストリンを添加した。
平衡化の後、塗料を３ミルのバード塗布器によってレネ
タ（Ｌｅｎｅｔａ）ＷＢシール白色チャート上に流延し
た。塗料膜を７７゜Ｆおよび相対湿度５０％で４日間乾
燥した。乾燥完了後、約１０ｇの同じ塗料を各チャート
の３”幅の上にブラシで流延し、そして適用した塗料に
十分なせん断を与えるように乾固までブラッシングを継
続した。７７゜Ｆおよび相対湿度５０％で一晩乾燥した
後、塗料の色受容性は球形積算反射濃度計を使用してブ
ラシ流延膜対バード流延膜のＹ−反射率の差を測定する
ことによって評価した。着色剤および塗料のその他成分
が適切に分散されているならば、膜のＹ−反射率には、
せん断依存変動が生じない。完全な色受容性が達成され
なかったが、データからは１００ガロン当たり５ポンド
当量のエトキシル化シクロデキストリンの使用は配合物
中に列挙した界面活性剤のどちらか又は両方を用いたと
きに等しい改善を生じさせることが明かである。この実
施例では色受容性問題の程度は人間の知覚には辛うじて
有意であるが、測定したときには５ポンドのレベルまで
改善の傾向が明かであった。
【００５３】
【表１６】
【００５４】
【表１７】
【００５５】実施例１２：ラテックス塗料における泡立
ちの減少 この実施例はラテックス塗料における泡立ちを減少させ
るためのシクロデキストリンの使用を実証する。この実
施例に使用したラテックス塗料配合物は塗料配合物Ｎ
ｏ．４として第１８表に示されている。
ちの減少 この実施例はラテックス塗料における泡立ちを減少させ
るためのシクロデキストリンの使用を実証する。この実
施例に使用したラテックス塗料配合物は塗料配合物Ｎ
ｏ．４として第１８表に示されている。
【００５６】
【表１８】
【００５７】この配合物を試験するために、塗料に、塗
料１００ガロン当たり０〜１０ポンド当量のエトキシル
化シクロデキストリンを添加した。一晩平衡化した後、
塗料を３”、３／８”のナップ合成繊維ローラによって
シールレネタ１２−Ｈ−ＢＷチャートに適用した。塗料
膜を周囲条件下で乾燥した。膜中の表面欠陥を、２ｃｍ
平方の面積上の欠陥の頻度を測定することによって、等
級付けした。第１９表の結果は１００ガロン当たり５ポ
ンド以上のエトキシル化シクロデキストリンでは泡立ち
欠陥が解消されたことを示している。
料１００ガロン当たり０〜１０ポンド当量のエトキシル
化シクロデキストリンを添加した。一晩平衡化した後、
塗料を３”、３／８”のナップ合成繊維ローラによって
シールレネタ１２−Ｈ−ＢＷチャートに適用した。塗料
膜を周囲条件下で乾燥した。膜中の表面欠陥を、２ｃｍ
平方の面積上の欠陥の頻度を測定することによって、等
級付けした。第１９表の結果は１００ガロン当たり５ポ
ンド以上のエトキシル化シクロデキストリンでは泡立ち
欠陥が解消されたことを示している。
【００５８】
【表１９】
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年２月２２日（２０００．２．２
２）
２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】会合性増粘剤化学における制約の一つは分
子の親水性骨格と比較したときの疎水部のサイズに関す
る寛容度である。疎水部が大きくなると、それはより会
合的になるのでより効率的になる。しかしながら、増粘
剤がもはや塗料の水性相の中に導入できなくなったとき
には実際上の限度に達する。現時点の会合性増粘剤の技
術においては、大多数の配合物への増粘剤の導入は望ま
しくないことに速度が遅い。本発明者らは増粘剤の導入
を改善できることを実証した。後で提示する実施例で、
本発明者らはシクロデキストリンで改質した増粘剤を導
入するのに必要な時間を未改質増粘剤による場合と比較
して実証している。これを実施するために、増粘剤を配
合物に添加し、そして増粘剤を配合物中に溶解するのに
要する時間を各増粘剤に関して同じ攪拌条件下で測定し
た。結果は、シクロデキストリンで改質した増粘剤は未
改質増粘剤によって必要とされる時間の四分の一で導入
されたことを、実証している。シクロデキストリンの界
面活性剤複合化作用はレオロジー的改質以外の諸性質に
関しても配合者に有利である。本発明におけるシクロデ
キストリン含有化合物は、好ましくは、α−シクロデキ
ストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキス
トリン、エトキシル化シクロデキストリンおよびプロポ
キシル化シクロデキストリンからなる群から選択され
る。また本発明においては、疎水性増粘剤は好ましく
は、疎水性に改質されたポリエトキシル化ウレタン、疎
水性に改質されたアルカリ可溶性のエマルションポリマ
ー、疎水性に改質されたヒドロキシエチルセルロースま
たはその他自然産物、および疎水性に改質されたポリア
クリルアミドからなる群から選択される。
子の親水性骨格と比較したときの疎水部のサイズに関す
る寛容度である。疎水部が大きくなると、それはより会
合的になるのでより効率的になる。しかしながら、増粘
剤がもはや塗料の水性相の中に導入できなくなったとき
には実際上の限度に達する。現時点の会合性増粘剤の技
術においては、大多数の配合物への増粘剤の導入は望ま
しくないことに速度が遅い。本発明者らは増粘剤の導入
を改善できることを実証した。後で提示する実施例で、
本発明者らはシクロデキストリンで改質した増粘剤を導
入するのに必要な時間を未改質増粘剤による場合と比較
して実証している。これを実施するために、増粘剤を配
合物に添加し、そして増粘剤を配合物中に溶解するのに
要する時間を各増粘剤に関して同じ攪拌条件下で測定し
た。結果は、シクロデキストリンで改質した増粘剤は未
改質増粘剤によって必要とされる時間の四分の一で導入
されたことを、実証している。シクロデキストリンの界
面活性剤複合化作用はレオロジー的改質以外の諸性質に
関しても配合者に有利である。本発明におけるシクロデ
キストリン含有化合物は、好ましくは、α−シクロデキ
ストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキス
トリン、エトキシル化シクロデキストリンおよびプロポ
キシル化シクロデキストリンからなる群から選択され
る。また本発明においては、疎水性増粘剤は好ましく
は、疎水性に改質されたポリエトキシル化ウレタン、疎
水性に改質されたアルカリ可溶性のエマルションポリマ
ー、疎水性に改質されたヒドロキシエチルセルロースま
たはその他自然産物、および疎水性に改質されたポリア
クリルアミドからなる群から選択される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｋ 3/00 １０３ Ｃ０９Ｋ 3/00 １０３Ｇ (72)発明者 エリック アルビン ジョンソン アメリカ合衆国ペンシルバニア州ランズデ ール，ウィサヒッコン アベニュー 646 (72)発明者 リチャード フォスター メリット アメリカ合衆国ペンシルバニア州フォート ワシントン，シェリィ レーン 18
Claims (4)
- 【請求項１】 水性塗料配合物において界面活性剤に関
連した着色問題を軽減する方法であって、前記塗料配合
物に有効量のシクロデキストリン含有化合物を添加する
ことを特徴とする、前記方法。 - 【請求項２】 ラテックス塗料における泡立ちを減少さ
せる方法であって、前記ラテックス塗料に有効量のシク
ロデキストリン含有化合物を添加することを特徴とす
る、前記方法。 - 【請求項３】 前記シクロデキストリン含有化合物が、
α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ
−シクロデキストリン、エトキシル化シクロデキストリ
ンおよびプロポキシル化シクロデキストリンからなる群
から選択される、請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 前記疎水性増粘剤が、疎水性に改質され
たポリエトキシル化ウレタン、疎水性に改質されたアル
カリ可溶性のエマルションポリマー、疎水性に改質され
たヒドロキシエチルセルロースまたはその他自然産物、
および疎水性に改質されたポリアクリルアミドからなる
群から選択される、請求項１に記載の方法。
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|---|---|---|---|
| US07/533,148 US5137571A (en) | 1990-06-05 | 1990-06-05 | Method for improving thickeners for aqueous systems |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP3134218A Expired - Fee Related JP3055816B2 (ja) | 1990-06-05 | 1991-06-05 | 水性系用の増粘剤を改善する方法 |
| JP2000015511A Expired - Fee Related JP3292299B2 (ja) | 1990-06-05 | 2000-01-25 | 水性溶液におけるシクロデキストリン含有化合物の使用 |
| JP2000015514A Expired - Fee Related JP3173603B2 (ja) | 1990-06-05 | 2000-01-25 | 水性溶液におけるシクロデキストリン含有化合物の使用 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3134218A Expired - Fee Related JP3055816B2 (ja) | 1990-06-05 | 1991-06-05 | 水性系用の増粘剤を改善する方法 |
| JP2000015511A Expired - Fee Related JP3292299B2 (ja) | 1990-06-05 | 2000-01-25 | 水性溶液におけるシクロデキストリン含有化合物の使用 |
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| CN (1) | CN1049446C (ja) |
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| AU (1) | AU652937B2 (ja) |
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| NZ (1) | NZ238387A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US5376709A (en) * | 1993-03-12 | 1994-12-27 | Rohm And Haas Company | Method for improving thickeners for aqueous systems |
| CA2126137A1 (en) * | 1993-06-23 | 1994-12-24 | Robert Anthony Labrash | Low misting sprayable dispersion of colloidal silica with xanthan gum |
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| US5521266A (en) | 1994-10-28 | 1996-05-28 | Rohm And Haas Company | Method for forming polymers |
| US6020407A (en) | 1995-11-07 | 2000-02-01 | Rheox, Inc. | Super dispersable thickening composition for aqueous systems and a method of thickening said aqueous systems |
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| DE19615494A1 (de) * | 1996-04-19 | 1997-10-23 | Basf Lacke & Farben | Verfahren zur Verbesserung des Glanzes und des Verlaufes von Lacken |
| US5782972A (en) * | 1997-03-21 | 1998-07-21 | W.R. Grace & Co.-Conn. | Additive for production of highly workable mortar cement |
| MX200986B (en) * | 1997-07-29 | 2001-03-07 | Rohm & Haas | Solubilized hydrophobically-modified alkali-soluble emulsion polymers |
| SE512220C2 (sv) * | 1998-06-30 | 2000-02-14 | Akzo Nobel Nv | Vattenhaltigt koncentrat av en associativ förtjockande polymer samt användning av en nonjonisk tensid för reduktion av koncentratets viskositet |
| DE10032290C2 (de) | 2000-07-03 | 2002-05-08 | Roche Diagnostics Gmbh | Adsorptionsmittelhaltige Kontrollflüssigkeit |
| US6887928B2 (en) * | 2001-02-28 | 2005-05-03 | Rohm And Haas Company | Method of improving viscosity stability upon addition of a colorant component |
| EP1236776B2 (en) * | 2001-02-28 | 2009-11-25 | Rohm And Haas Company | Method of improving viscosity stability upon addition of a colorant component |
| US6809132B2 (en) * | 2001-10-29 | 2004-10-26 | Hercules Incorporated | Suppression of aqueous viscosity of associating polyacetal-polyethers |
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