JP2013520546A5 - オキソ・アルコールベースの結合性モノマーと、このモノマーを含むポリマーと、水溶性配合組成物でのこのポリマーの増粘剤としての使用と、得られた配合組成物 - Google Patents

オキソ・アルコールベースの結合性モノマーと、このモノマーを含むポリマーと、水溶性配合組成物でのこのポリマーの増粘剤としての使用と、得られた配合組成物 Download PDF

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本発明の上記増粘剤は下記式(I)の結合性モノマーを含む:
R−(EO)m−(PO)n−R'
[ここで、
mおよびnは150以下の整数であり、その少なくとも一方はゼロではなく
O基はエチレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表
PO基はプロピレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表
Rは重合可能な不飽和基を表し、メタクリレート基であるのが好ましく、
R'は下記式(II)に属する少なくとも一つの基から成る:
CH3−(CH2p−CH(CH2rCH3−(CH2q
(ここで、pおよびqは整数で、少なくともその一つはゼロではなく、5<p+q<13であり、rは0に等しい整数である)]
本発明の第1の対象は下記式(I)のモノマーにある:
R−(EO)m−(PO)n−R'
[ここで、
mおよびnは150以下の整数であり、その少なくとも一方はゼロではなく
O基はエチレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表
PO基はプロピレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表
Rは重合可能な不飽和基を表し、メタクリレート基であるのが好ましく、
R'は下記式(II)に属する少なくとも一つの基から成る:
CH3−(CH2p−CH(CH2rCH3−(CH2q
(ここで、pおよびqは整数で、少なくともその一つはゼロではなく、5<p+q<13であり、rは0に等しい整数である)]
このモノマーは、n=0、EOがエチレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表し、mが20〜40の間にあるのが好ましい。
本発明の好ましい変形例では、ポリマーが式(I)のモノマーでn=0、Oがエチレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表し、mが20〜40であることで特徴付けられる。
本発明の好ましい変形例での本発明方法は、式(I)のモノマーが、n=0、EOがエチレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表し、mが20〜40の間にあることを特徴とする。
テスト3
このテストは本発明を示し、各モノマー(重量%)が下記から成るポリマーである本発明によるHASE−タイプの結合性増粘剤を使用した:
(a)35.5%のメタアクリル酸、
(b)52.5%のアクリル酸エチル、
(c)12.0%の式(I)のモノマー(ここで、m=30、n=0、EOはエチレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表し、Rはメタクリレート基を表し、R'は式(II)の基を表し、p+q=10、r=0である)。
テスト4
このテストは本発明を示す。各モノマー(重量%)が下記から成るポリマーである本発明によるHASE−タイプの結合性増粘剤を使用した:
(a)35.5%のメタアクリル酸、
(b)52.5%のアクリル酸エチル、
(c)12.0%の式(I)のモノマー(ここで、m=25、n=0、EOはエチレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表し、Rはメタクリレート基を表し、R'は式(II)の基を表し、p+q=10、r=0である)
テスト5
このテストは本発明を示し、各モノマー(重量%)が下記から成るポリマーである本発明によるHASE−タイプの結合性増粘剤を使用した:
(a)35.5%のメタアクリル酸、
(b)52.5%のアクリル酸エチル、
(c)12.0%の式(I)のモノマー(ここで、m=25、n=0、EOはエチレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表し、Rはメタクリレートを表し、R'は式(II)の記載を表し、p+q=10、r=0である)。
このモノマーは市販の化合物Lial 123のエトキシ化で得られ、それをメタクリレート基を用いて官能化して重合可能になる。エトキシ化は当業者に周知の方法で行うことができる。官能化も同様である。
このポリマーは水である反応媒体中で、ドデシルメルカプタンである560ppmの連鎖移動剤の存在下で、上記の全てのモノマーを接触させて得られる。合成はテスト3に記載の方法で行った。
テスト6
このテストは本発明を示し、各モノマー(重量%)が下記から成るポリマーである本発明によるHASE−タイプの結合性増粘剤を使用した:
(a)34.0%のメタアクリル酸、
(b)51.0%のアクリル酸エチル、
(c)15.0%の式(I)のモノマー(ここで、m=25、n=0、EOはエチレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表し、Rはメタクリレート基を表し、R'は式(II)の基を表し、p+q=10、r=0)
この結果は、本発明のHASEポリマーは従来技術参照RM5のHASEポリマーよりもはるかに顕著にニュートニアン・プロフィルにすることができ、高い剪断勾配でより大きな増粘効果を有するということを示している。ニュートニアン特性に関しては、アルキル・フェノールを含む製品Rheotech(登録商標)2100の性能に少なくとも等しく、ICI粘度に関しては大幅に改良される。
テスト8
このテストは本発明を示し、各モノマー(重量%)が下記から成るポリマーである本発明によるHASE−タイプの結合性増粘剤を使用した:
(a)35.5%のメタアクリル酸、
(b)52.5%のアクリル酸エチル、
(c)12.0%の式(I)のモノマー(ここで、m=25、n=0、EOはエチレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表し、Rはメタクリレート基を表し、R'は式(II)の基を表し、p+q=10、r=0である)。
実施例3
テスト13
このテストは本発明を示すが、連鎖移動剤を使用しない、各モノマーが下記重量比から成るポリマーの水性乳剤に関するものである:
(a)35.5%メタアクリル酸、
(b)52.5%アクリル酸エチル、
(c)12.0%の式(I)を有するモノマー(ここで、m=30、n=0、EOはエチレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表し、Rはメタクリレート基を表し、R'は式(II)の基を表し、p+q=9、r=0である)(オキソ用語でC12EO30とよばれる)
このポリマーは水である反応媒体中で上記の全てのモノマーを接触させて得られる。この合成は連鎖移動剤を使用しないこと以外はテスト14〜19に記載のものに対応する。
テスト14〜19
これらのテストは本発明を示し、(本発明の製造方法の好ましい変形例である)ドデシルメルカプタンである連鎖移動剤の使用量を増加させた時の、下記重量%のモノマーから成るポリマーの水性乳剤に関するものである:
(a)35.5%メタアクリル酸、
(b)52.5%アクリル酸エチル、
(c)12.0%の式(I)のモノマー(ここで、m=30、n=0、EOはエチレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表し、Rはメタクリレート基を表し、R'は式(II)を表し、p+q=9、r=0である(オキソ用語ではC12EO30とよばれる)。
テスト20
このテストは本発明を示し、上記のものとは異なる結合性モノマー(メタクリル−ウレタン結合)を使用して実行する。す。このテストはドデシルメルカプタンである所定量の連鎖移動剤を使用し、下記重量%の各モノマーから成るポリマーの水性エマルジョンに関するものである:
(a)35.5%メタアクリル酸、
(b)52.5%アクリル酸エチル、
(c)12.0%の式(I)のモノマー(ここで、m=30、n=0、EOはエチレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表し、Rはメタアクリル性−ウレタン基を表し、R'は式(II)の基を表し、p+q=9、r=0(オキソ用語でC12EO30とよばれる)。
このポリマーは水である反応媒体中で上記と同じ手順に従って上記の全てのモノマーを接触させて得られる。
このテストは所定量の連鎖移動剤(ドデシルメルカプタンである)で実行し、下記重量%の各モノマーから成るポリマーの水性エマルジョンに関するものである:
(a)33.5%および37.5%のメタアクリル酸(テスト9と10)、
(b)52.5%のアクリル酸エチル、
(c)10.0%および15%の式(I)のモノマー(テスト21および22)(ここで、m=25、n=0、EOはエチレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表し、Rはメタクリレート基を表し、R'基は式(II)の基を表し、p+q=9、r=0である)(オキソ用語ではC12EO25といわれる)。
このポリマーは上記と同じ手順で水である反応媒体中で上記の全てのモノマーを接触させて得られる。
テスト23では、式(I)のモノマー(ここで、m=36、n=0、EOはエチレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表し、Rはメタクリレート基を表し、R'は2−オクチル-1−ドデカニルである(イソC20EO36とよばれる)、
テスト24では、式(I)のモノマー(ここで、m=25、n=0、EOはエチレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表し、Rはメタクリレート基を表し、R'は12個の炭素原子を有する直鎖アルキル基を表す(C12EO25と呼ばれる)、
テスト25では、テスト23と同じモノマー、
テスト26では、式(I)のモノマー(ここで、m=23、n=0、EOはエチレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表し、Rはメタクリレート基を表し、R'は12個の炭素原子を有する直鎖アルキル基を表す、
テスト27ではテスト26と同じモノマー(この特定テストでは5,600ppmのメルカプタンを使用して実行する)、
上記ポリマーは上記と同じ手順で、水である反応媒体中で上記の全てのモノマーを接触させて得た。
Figure 2013520546
Figure 2013520546
テスト31〜33
これらのテストは本発明を示し、ドデシルメルカプタンである連鎖移動剤の量を増加して使用し(本発明の製造方法の好ましい変形例)、下記重量%の各モノマーから成るポリマーの水性エマルジョンに関するものである:
(a)35.5%メタアクリル酸、
(b)52.5%アクリル酸エチル、
(c)12.0%の式(I)のモノマー(ここで、EOはエチレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表し、POはプロピレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表し、Rはメタクリレート基を表し、R'は式(II)の基を表し、p+q=9、r=0(オキソ用語でC19EO30とよばれる)であた、テスト31ではm=50、n=0、テスト32ではm=40、n=10、テスト33ではm=15、n=0である)
テスト34〜36
これらのテストは本発明を示し、ドデシルメルカプタンである連鎖移動剤の量を増加して使用し(本発明の製造方法の好ましい変形例)、下記重量%の各モノマーから成るポリマーの水性エマルジョンに関するものである:
(a)テスト34、35、36でそれぞれ38%、36%、33%のメタアクリル酸、
(b)テスト34、35、36でそれぞれ57%、56%、54%のアクリル酸エチル、
(c)テスト34、35、36でそれぞれ5%、8%、15%の式(I)のモノマー(ここで、EOはエチレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表し、m=30、n=0、Rはメタクリレート族を表し、R'は式(II)の基を表し、p+q=9、r=0(オキソ用語でC12EO30とよばれる)。

Claims (16)

  1. 下記式(I)のモノマー:
    R−(EO)m−(PO)n−R'
    [ここで、
    mおよびnは150以下の整数であり、その少なくとも一方はゼロではなく
    O基はエチレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表
    PO基はプロピレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表
    Rは重合可能な不飽和基を表し
    'は下記式(II)に属する少なくとも一つの基から成ること特徴とするモノマー:
    CH3−(CH2p−CH(CH2rCH3−(CH2q
    (ここで、pおよびqは整数で、少なくともその一つはゼロではなく、5<p+q<13であり、rは0に等しい整数である)]
  2. Rがメタクリレート基を表す請求項1に記載のモノマー。
  3. n=0、mが20〜40の間にある請求項1または2に記載のモノマー。
  4. 下記(a)〜(c)から成るHASE−タイプのポリマー:
    (a)(メタ)アクリル酸、
    (b)少なくとも一種の(メタ)アクリル酸のエステル、
    (c)下記式(I)の少なくとも一つのモノマー:
    R−(EO)m−(PO)n−R'
    [ここで、
    mおよびnは150以下の整数であり、その少なくとも一方はゼロではなく
    O基はエチレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表
    PO基はプロピレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表
    Rは重合可能な不飽和基を表し
    'は下記式(II)に属する少なくとも一つの基から成る:
    CH3−(CH2p−CH(CH2rCH3−(CH2q
    (ここで、pおよびqは整数で、少なくともその一つはゼロではなく、5<p+q<13であり、rは0に等しい整数である)]
  5. Rがメタクリレート基を表す請求項4に記載のポリマー。
  6. 各モノマーが下記重量%で表される請求項4または5に記載のポリマー:
    (a)20%〜50%の(メタ)アクリル酸、
    (b)40%〜70%の少なくとも一種の(メタ)アクリル酸のエステル、
    (c)2%〜20%の上記式(I)の少なくとも一つのモノマー。
  7. 各モノマーが下記重量%で表される請求項6に記載のポリマー:
    (a)35%〜45%の(メタ)アクリル酸、
    (b)45%〜55%の少なくとも一種の(メタ)アクリル酸のエステル、
    (c)3%〜15%の上記式(I)の少なくとも一つのモノマー。
  8. 上記式(I)のモノマーで、n=0、mが20〜40の間にある請求項4〜7のいずれか一項に記載のポリマー。
  9. 反応媒体中で下記を互いに接触させて、HASE−タイプのポリマーを製造する方法:
    (a)(メタ)アクリル酸、
    (b)少なくとも一種の(メタ)アクリル酸のエステル、
    (c)下記式(I)の少なくとも一つのモノマー:
    R−(EO)m−(PO)n−R'
    [ここで、
    mおよびnは150以下の整数であり、その少なくとも一方はゼロではなく
    O基はエチレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表
    PO基はプロピレンオキシドから2個の水素原子を除いて得られる基を表
    Rは重合可能な不飽和基を表し
    'は下記式(II)に属する少なくとも一つの基から成る:
    CH3−(CH2p−CH(CH2rCH3−(CH2q
    (ここで、pおよびqは整数で、少なくともその一つはゼロではなく、5<p+q<13であり、rは0に等しい整数である)]
    成分(a)、(b)および(c)を互いに接触させる前および/または接触中および/または後に、反応媒体中に少なくとも一つの連鎖移動剤を導入することができる。
  10. Rがメタクリレート基である請求項9に記載の方法。
  11. 連鎖移動剤を使用し、成分(a)、(b)および(c)の総重量に対して1,500ppm〜4,000ppmの量で反応媒体中に導入する請求項9または10に記載の方法。
  12. 上記式(I)のモノマーで、n=0、mが20〜40の間にある請求項9〜11のいずれか一項に記載の方法。
  13. 反応媒体が水と有機溶剤とから成る請求項12のいずれか一項に記載の方法。
  14. 連鎖移動剤をN−ドデシルメルカプタン、N−デシルメルカプタン、オクチルメルカプタン、1,8−ジメルカプト−3,6−ジオキサオクタン(DMDO、CAS番号:14970−87−7)、チオ乳酸の中から選択する請求項13のいずれか一項に記載の方法。
  15. 請求項のいずれか一項に記載のHASE−タイプポリマーの、水溶性配合組成物の増粘剤としての使用。
  16. 水ベースのペイントであることを特徴とする、請求項のいずれか一項に記載のHASE−タイプポリマーを含む水溶性配合組成物。
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