JP2011523429A5

JP2011523429A5 - 光沢維持増強のためのアルキド塗料でのアクリル分散剤／連合増粘剤対の使用

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Publication number: JP2011523429A5
Application number: JP2011509026A
Authority: JP
Filing date: 2009-04-29
Publication date: 2014-02-20

Description

極めて一般的には、水性塗料は、水、無機または有機顔料、および前記塗料の構成要素全ての結合を最終的に確保する重合体結合剤からなる。最終乾燥塗膜の光沢は顔料の良好な分散性によるものであることは、周知である。このため、当業者は、「分散剤」として知られるような、顔料の適切な分散を確保することがこの機能である添加物を開発してきた。同時に、塗料は、容器中の安定性、塗料の透明性、道具への装填、および塗料の塗布性のための適切な粘性を媒体に与えることが役割である添加物も含有する。このような添加物としてレオロジー修飾剤または増粘剤がある。

非常に広い角度からもう一度眺めてみると、分散剤および増粘剤（特に連合型のもの）は、塗料中で複雑な相互作用を生み出す可能性があり（文書ＷＯ９３０９１８７を参照）、前記連合増粘剤は、界面活性剤が存在する場合には（文書ＥＰ０９０５１５７１を参照）、界面活性剤とも同様に相互作用する可能性があり、その結果文書塗料の特性、特にこのレオロジーおよび光沢の低下を導く可能性があることが周知である。

この既存の条件は、塗料の光沢を上げると同時にレオロジーを調節することの両方を達成したい当業者に対し、分散剤／（連合）増粘剤系の選択の、一般的で従来からある問題を突きつける。この問題は、本出願に包含される水性塗料の場合に特に、および本出願での技術課題により包含されるまさに特定の特徴を通じて、悪化する。

さらに、こうした水性アルキド系の枠の中で、高いレベルの光沢を達成することが主要な必要条件ならば、このレベルを塗膜の経年とともに維持することも、当業者が実現すべきことである。もっと限定して言うならば、塗膜光沢レベルを維持すること（これは塗料がいつ塗布されたかに依存する。）が、当業者にとって主要な必要条件を構成するものである。この制限は、塗料を産業規模で実現することの実現性に反映される。塗料は、直ちに塗布するとは意図せずに配合される。しかしながら、塗料が直ちに塗布されるか数週間貯蔵後に塗布されるかにかかわらず、得られる乾燥塗膜は、同じレベルの光沢を示さなければならない。この挙動は、「光沢レベル維持」という用語で示される。

従って、本出願が包含する技術課題は、光沢レベル維持の性質を改善する目的で、界面活性剤および有機溶媒を用いる複雑な系、特に水性アルキド配合物用の分散剤／増粘剤対を探索することである。塗布直後に高い光沢レベルを得ること、および乾燥塗膜の経年とともに、および塗料自身の経年とともに、このレベルを維持することも、本発明の技術課題の一部を形成する。Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ^ＴＭ粘度が、毎分１０回転および２５℃で測定して、４，０００ｍＰａ．ｓから１０，０００ｍＰａ．ｓである水性アルキド配合物を提供することは、前記技術課題の残りの部分を構成する。

この課題を解決しようと努力し、本出願人らは、以下を特徴とする、水性アルキド樹脂配合物における、前記配合物を塗布して得られる乾燥塗膜の光沢レベル維持を示す作用剤としての、分散剤／増粘剤対の使用を開発した：
分散剤は、（メタ）アクリル酸と、重合性官能基を有し、末端が水素または炭素原子１から４個を有するアルキル基であるオキシアルキル化単量体との共重合体である、
増粘剤は、疎水性基を少なくとも１つ含有する連合増粘剤であり、疎水性基は、ポリスチリルフェニル（ｐｈａｎｙｌ）であり、好ましくはジスチリルフェニル、トリスチリルフェニル、およびこれらの混合物の中から選択され、特に好ましくはトリスチリルフェニルである。

まったく驚いたことに、この分散剤とこの増粘剤の組合せは、塗料配合物に所望のレオロジー（相分離無し、上清無し、離漿無し、良好な器具装填、良好な広がり、および満足のいく塗布維持）を付与しながら、塗料の乾燥塗膜の光沢レベル維持に改善をもたらす。

そのうえさらに、上記の群を実現し、オキシアルキル化単量体との（メタ）アクリル酸共重合体である分散剤と共同して、光沢レベル維持を改善する作用剤を形成する連合増粘剤を開示する文献はない。本出願人の利点の１つは、利用可能な膨大な分散剤および連合増粘剤の中から、意図した仕様に従ってレオロジーおよび光沢レベル維持に改善を導く組合せを同定できたことである。この利点は、問題の配合物が界面活性剤および有機溶媒を含有する水性アルキド塗料であり、これらが連合増粘剤と一緒になって生じる可能性がある有害な相互作用が既知であることを考えると、何よりも偉大である。

従って、本発明の第一の目的は、水性アルキド樹脂配合物における、前記配合物を塗布して得られる乾燥塗膜の光沢レベル維持を改善する作用剤としての、分散剤／増粘剤対の使用であり、以下を特徴とする：
分散剤は、（メタ）アクリル酸と、重合性官能基を有し、末端が水素または炭素原子１から４個を有するアルキル基であるオキシアルキル化単量体との共重合体である、
増粘剤は、疎水性基を少なくとも１つ含有する連合増粘剤であり、疎水性基は、ポリスチリルフェニル（ｐｈａｎｙｌ）であり、好ましくはジスチリルフェニル、トリスチリルフェニル、およびこれらの混合物の中から選択され、特に好ましくはトリスチリルフェニルである。

本発明の別の目的は、水性アルキド樹脂配合物からなり、前記配合物は、以下を特徴とする、これを塗布して得られる乾燥塗膜の光沢レベル維持を改善する作用剤としての、分散剤／増粘剤対を含有する：
分散剤は、（メタ）アクリル酸と、重合性官能基を有し、末端が水素または炭素原子１から４個を有するアルキル基であるオキシアルキル化単量体との共重合体である、
増粘剤は、疎水性基を少なくとも１つ含有する連合増粘剤であり、疎水性基は、ポリスチリルフェニル（ｐｈａｎｙｌ）であり、好ましくはジスチリルフェニル、トリスチリルフェニル、およびこれらの混合物の中から選択され、特に好ましくはトリスチリルフェニルである。

光沢も、塗料塗布の１日後、１ヶ月後、および３ヶ月後に２０°で測定した（ＮＦＴ３０−０６４標準に従ってＢＹＫＧＡＲＤＮＥＲ^ＴＭ製のＭｉｃｒｏ−Ｔｒｉ−Ｇｌｏｓｓ^ＴＭリフレクトロメータにより）。この塗料は、配合してから１週間後、１ヶ月後、または３ヶ月後に塗布したものである（以降の頁の表２を参照）。

「ａｐ１Ｄ」は、塗料を配合して１日後に塗布したことを意味する。
「ｍ１Ｄ」は、塗料を塗布して１日後に測定したことを意味する。

本発明に対応する試験番号のみが、いつ塗料が塗布されても、即ち３ヶ月貯蔵後であっても、塗料塗膜の光沢レベルを維持することを可能にすることに注目すべきである。

Claims

以下：
分散剤は、（メタ）アクリル酸と、重合性官能基を有し、末端が水素または炭素原子１から４個を有するアルキル基であるオキシアルキル化単量体との共重合体である、
増粘剤は、疎水性基を少なくとも１つ含有する連合増粘剤であり、
前記連合増粘剤が、以下の式（Ｉ）：
Ｒ−ＯＸ _１ −Ｖ−（ＯＸ _２ −Ｗ） _ａ −ＯＸ _３ −Ｒ
式中：
ＶおよびＷは、ウレタン結合を表し、
ａは、１から５の実数を示し、
ＯＸ _１、ＯＸ _２、およびＯＸ _３は、エチレン系および／またはプロピレン系オキシアルキル化基を示し、
Ｒは、ポリスチリルフェニルである疎水性基を示すこと、
を特徴とする、水性アルキド樹脂配合物における、前記配合物を塗布して得られる乾燥塗膜の光沢レベル維持を改善する作用剤としての、分散剤／増粘剤対の使用。
前記分散剤は、アクリル酸と、重合性官能基を有し、末端が水素または炭素原子１から４個を有するアルキル基であるオキシアルキル化単量体との共重合体であることを特徴とする、請求項１に記載の使用。
前記分散剤について、オキシアルキル化単量体は、５から１５０個のエチレンおよび／またはプロピレンオキシド単位を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の使用。
前記分散剤について、オキシアルキル化単量体の末端は、水素またはメチル基であることを特徴とする、請求項１から３の一項に記載の使用。
前記分散剤について、オキシアルキル化単量体の重合性官能基は、メタクリラート官能基であることを特徴とする、請求項１から４の一項に記載の使用。
前記分散剤は、１５，０００ｇ／ｍｏｌから１１０，０００ｇ／ｍｏｌの分子量を有することを特徴とする、請求項１から５の一項に記載の使用。
Ｒが、ジスチリルフェニル、トリスチリルフェニル、およびこれらの混合物の中から選択される、請求項１から６のいずれか一項に記載の使用。
連合増粘剤について、ＯＸ_１基およびＯＸ_３基におけるエチレンおよび／またはプロピレンオキシド単位の数は、２から１００であることを特徴とする、請求項１から７の一項に記載の使用。
連合増粘剤について、ＯＸ_２基のエチレンおよび／またはプロピレンオキシド単位の数が１００から５００であることを特徴とする、請求項１から８の一項に記載の使用。
連合増粘剤について、Ｒは、トリスチリルフェニルである疎水性基を表すことを特徴とする、請求項１から９の一項に記載の使用。
連合増粘剤は、５，０００ｇ／ｍｏｌから８０，０００ｇ／ｍｏｌの分子量を有することを特徴とする、請求項１から１０の一項に記載の使用。
アルキド樹脂は、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリウレタンポリエステル、およびこれらの混合物の中から選択されることを特徴とする、請求項１から１１の一項に記載の使用。
水性アルキド樹脂配合物は、２５℃および１０回転／分で測定して、４，０００から１０，０００ｍＰａ．ｓのＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ^ＴＭ粘度を有することを特徴とする、請求項１から１２の一項に記載の使用。
水性アルキド樹脂配合物は、塗料、ラッカー、ワニス、または木材用着色剤であることを特徴とする、請求項１から１３の一項に記載の使用。
以下：
分散剤は、（メタ）アクリル酸と、重合性官能基を有し、末端が水素または炭素原子１から４個を有するアルキル基であるオキシアルキル化単量体との共重合体である、
増粘剤は、疎水性基を少なくとも１つ含有する連合増粘剤であり、以下の式（Ｉ）：
Ｒ−ＯＸ _１ −Ｖ−（ＯＸ _２ −Ｗ） _ａ −ＯＸ _３ −Ｒ
式中：
ＶおよびＷは、ウレタン結合を表し、
ａは、１から５の実数を示し、
ＯＸ _１、ＯＸ _２、およびＯＸ _３は、エチレン系および／またはプロピレン系オキシアルキル化基を示し、
Ｒは、疎水性基を示し、疎水性基は、ポリスチリルフェニルである：
を有することを特徴とする
を特徴とする、水性アルキド樹脂配合物を塗布して得られる乾燥塗膜の光沢レベル維持を改善する作用剤としての分散剤／増粘剤対を含有する、水性アルキド樹脂配合物。
前記分散剤は、アクリル酸と、重合性官能基を有し、末端が水素または炭素原子１から４個を有するアルキル基であるオキシアルキル化単量体との共重合体であることを特徴とする、請求項１５に記載の分散剤／増粘剤対含有水性アルキド樹脂配合物。
前記分散剤について、オキシアルキル化単量体は、５から１５０個のエチレンおよび／またはプロピレンオキシド単位を有することを特徴とする、請求項１５または１６に記載の分散剤／増粘剤対含有水性アルキド樹脂配合物。
前記分散剤について、オキシアルキル化単量体の末端は、水素またはメチル基であることを特徴とする、請求項１５から１７の一項に記載の分散剤／増粘剤対含有水性アルキド樹脂配合物。
前記分散剤について、オキシアルキル化単量体の重合性官能基は、メタクリラート官能基であることを特徴とする、請求項１５から１８の一項に記載の分散剤／増粘剤対含有水性アルキド樹脂配合物。
前記分散剤は、１５，０００ｇ／ｍｏｌから１１０，０００ｇ／ｍｏｌの分子量を有することを特徴とする、請求項１５から１９の一項に記載の分散剤／増粘剤対含有水性アルキド樹脂配合物。
Ｒが、ジスチリルフェニル、トリスチリルフェニル、およびこれらの混合物の中から選択される、請求項１５から２０のいずれか一項に記載の分散剤／増粘剤対含有水性アルキド樹脂配合物。
連合増粘剤について、ＯＸ_１基およびＯＸ_３基におけるエチレンおよび／またはプロピレンオキシド単位の数は、２から１００であることを特徴とする、請求項１５から２１の一項に記載の分散剤／増粘剤対含有水性アルキド樹脂配合物。
連合増粘剤について、ＯＸ_２基のエチレンおよび／またはプロピレンオキシド単位の数は、１００から５００であることを特徴とする、請求項１５から２２の一項に記載の分散剤／増粘剤対含有水性アルキド樹脂配合物。
連合増粘剤について、Ｒは、トリスチリルフェニルである疎水性基を表すことを特徴とする、請求項１５から２３の一項に記載の分散剤／増粘剤対含有水性アルキド樹脂配合物。
連合増粘剤は、１５，０００ｇ／ｍｏｌから１１０，０００ｇ／ｍｏｌの間の分子量を有することを特徴とする、請求項１５から２４の一項に記載の分散剤／増粘剤対含有水性アルキド樹脂配合物。
アルキド樹脂は、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリウレタンポリエステル、およびこれらの混合物の中から選択されることを特徴とする、請求項１５から２５の一項に記載の分散剤／増粘剤対含有水性アルキド樹脂配合物。
２５℃および１０回転／分で測定して、４，０００から１０，０００ｍＰａ．ｓのＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ^ＴＭ粘度を有することを特徴とする、請求項１５から２６の一項に記載の分散剤／増粘剤対含有水性アルキド樹脂配合物。
塗料、ラッカー、ワニス、または木材用着色剤であることを特徴とする、請求項１５から２７の一項に記載の分散剤／増粘剤対含有水性アルキド樹脂配合物。