JP2014523958A - 溶解促進水溶性添加剤を伴う易溶解性の固体非イオン性合成会合型増粘剤 - Google Patents
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Abstract
本発明で開示するおよび特許請求の範囲に記載する発明概念は、粒状生成物に関する。この粒状生成物は、非イオン性合成会合型増粘剤(NSAT)レオロジー調整剤および溶解促進水溶性添加剤を含む。NSATレオロジー調整剤は、疎水変性エトキシル化ウレタン(HEUR)、疎水変性ポリエチレングリコール(HMPEG)、および疎水変性ポリアセタール-ポリエーテル(HMPAPE)からなる群から選択される。粒状生成物は、水性塗料処方中に混和する。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、その全体が参照により本明細書に明示的に組み込まれている、2011年7月28日に出願した米国特許仮出願第61/512,640号の米国特許法第119条(e)による利益を主張するものである。
本出願は、その全体が参照により本明細書に明示的に組み込まれている、2011年7月28日に出願した米国特許仮出願第61/512,640号の米国特許法第119条(e)による利益を主張するものである。
本発明で開示するおよび特許請求の範囲に記載する発明概念は、一般に、非イオン性合成会合型増粘剤(NSAT)レオロジー調整剤および溶解促進水溶性添加剤を含む粒状生成物、ならびに粒状生成物の水性塗料処方への組み入れに関する。
疎水変性エトキシ化ウレタン(HEUR)、疎水変性ポリエチレングリコール(HMPEG)、および疎水変性ポリアセタール-ポリエーテル(HMPAPE)等の、非イオン性合成会合型増粘剤(NSAT)レオロジー調整剤は、スパッターおよび垂れ下り抵抗、レベリング、およびブラシフロー等の優れたレオロジー特性を提供するその能力のために、水性塗料処方中での広範な使用を享受している。これらの材料は、通常生産施設で製造され、溶解するために溶融固体として水に添加され、次いで水溶液として顧客に輸送される。これらの溶液の活性固体含量は、通常17から30重量%である。
この形態で供給される生成物は、いくつかの欠点および制約を有している。これらの生成物の高含水量は、顧客は大量の水を輸送するために支払っていることを意味し、これは燃料を浪費し、負の環境影響を有する。過剰な輸送コストに加えて、これらの生成物は、ドラムまたはトート中にパッケージされることが多く、活性生成物のパッケージングコストを増加させる。パッケージング材料の廃棄または再利用は、負のコストおよび環境への影響の両方を有する。
水性コーティングの製造は、典型的には、多数の成分を組み合わせる必要がある。コーティングの製造プロセスは、長年にわたり進化して、原料の分解および粒子の凝集を回避するまでに達している。製造プロセスの適切な時点で添加されなければならない水が、重要な成分となる。このことは、水分量が制限される「低」揮発性有機化合物(VOC)処方において特に当てはまる。NSATレオロジー調整剤を供給するための水の使用は、利用可能な「自由」水の量を減少させるので、生成物の組成および製造者のプロセス設計の融通性の両方を制限する。さらに、所望の塗料粘度を達成するために最終粘度調整を行う場合、塗料に水を添加することは望ましくない。なぜなら、これは希釈によって成分の平衡を事実上変化させるからである。
これらの生成物の疎水性の会合性は、粘度抑制剤の使用を必要とすることが多く、これは最終生成物の有意のコストを意味する。これらの添加剤の唯一の機能は、コーティング製造プラントにおける取扱いをより容易にするのを可能にするために、生成物の粘度を低下させることである。
残念ながら、これらの添加剤は、配合された塗料の性能に寄与しないだけでなく、重要な塗料特性に悪影響を与えることがある。粘度抑制剤は、健康および環境の両方の観点から望ましくないVOCを含有することが多い。
不溶性のNSATレオロジー調整剤の副生成物は、その相分離をする傾向のために、生成物安定性および塗料性能の両方の観点からの難題をもたらすことがある。
含水供給は、環境温度での貯蔵に制約を課し、加えて液体の形態の生成物を収容する追加の貯蔵空間が必要である。これらの材料の製造において、調製するためのタンクと、中間体溶液貯蔵を提供するためタンクとの両方が必要である。
水性供給ビヒクルは、すべての添加剤は分離を回避するために相溶性でなければならないので、多機能性の製造に制約を課する。
本発明で開示するおよび特許請求の範囲に記載する発明概念は、非イオン性合成会合型増粘剤(NSAT)レオロジー調整剤および溶解促進水溶性添加剤を含む粒状生成物に関する。本発明で開示するおよび特許請求の範囲に記載する発明概念で使用するNSATレオロジー調整剤は、疎水変性エトキシル化ウレタン(HEUR)、疎水変性ポリエチレングリコール(HMPEG)、および疎水変性ポリアセタール-ポリエーテル(HMPAPE)からなる群から選択される。
溶解促進水溶性添加剤は、約2000ダルトン未満の分子量(Mw)を有する。非限定的な一実施形態において、溶解促進水溶性添加剤は、界面活性剤またはシクロデキストリンであり得る。界面活性剤の例には、限定するものではないが、イソデシルエトキシラート(Clariant International Ltd.製Genapol(商標)ID 060界面活性剤)が含まれ得る。シクロデキストリンの例は、限定するものではないが、α-シクロデキストリン、β-シクロデキストリンおよびγ-シクロデキストリンを含むことができる。非限定的な一実施形態において、シクロデキストリンは、メチル-β-シクロデキストリンである。溶解促進水溶性添加剤のタイプおよび最適濃度は、疎水性物質およびその濃度ならびにポリマー置換レベルを含めて、NSATレオロジー調整剤の化学的性質次第である。
別の非限定的な実施形態において、溶解促進水溶性添加剤は、糖であり得る。理論に束縛されることは望まないが、糖は、NSATポリマー骨格の分子間ポリマー鎖の水素結合を中断するものと考えられる。本発明で開示するおよび特許請求の範囲に記載される発明概念で使用される糖の例には、限定するものではないが、スクロース、フルクトース、グルコースおよびソルビトールが含まれ得る。これらの添加剤は、これらが粒子中に均質に組み入れられるような方法で添加されるものと理解される。好ましい手段には、粒子を製造する前に、溶融物中に添加剤を混合することが含まれる。
本発明で開示するおよび特許請求の範囲に記載する発明概念における粒状生成物は、輸送コスト、貯蔵体積の劇的な低減、およびより低コストの、より環境に配慮したパッケージング材料の使用を可能にする。粒状生成物を塗料製造の「レットダウン」段階または「粉砕（grind）」段階のいずれかで添加することができる。特に、「レットダウン」段階で添加される粒子に関して、粉末に対する好ましい粒径範囲が存在する。
塗料製造の「レットダウン」段階で使用される粒状生成物の粒径は、微細凝集体および粗凝集体のふるい分析のためのASTM C136-06標準試験方法(Standard Test Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates)に従って測定することができる。非限定的な一実施形態において、1.18mmふるい(No.16)上への約5%未満の粒子の保持を使用することができる。別の非限定的な実施形態において、300ミクロンふるい(No.50)上への約5%未満の粒子の保持を使用することができる。さらに別の非限定的な実施形態において、150ミクロンふるい(No.100)上への約5%未満の粒子の保持を使用することができる。
レオロジー調整剤とのブレンド、例えば、限定するものではないが、NSATとセルロースエーテルを、生成物のレオロジーを特定顧客の塗料配合物に合わせて調整するために生成することができる。このようなブレンドは、以前に言及した溶解促進水溶性添加剤を含有してよい。NSATポリマー構造は、高、中または低せん断レオロジーのニーズに対応するために調整されることが多い。生成物の混合は、広範囲の特注品を生成するために、レオロジー調整剤の少量のベースセットを使用する手段を意味する。セルロースエーテルの例には、限定するものではないが、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース(MC)、メチルヒドロキシエチルセルロース(MHEC)、エチルヒドロキシエチルセルロース(EHEC)、メチルヒドロキシプロピルセルロース(MHPC)、および前述のセルロースエーテルの疎水変性誘導体が含まれ得る。
ブレンドは、粒子形成に先立って溶融相中で、または個々の粉末成分の無水ブレンドとして調製することができる。混合を介してレオロジーを調整することに加えて、塗料製造で使用される他の機能性成分も、塗料製造の間に添加しなければならない材料数を削減することによって塗料製造を単純化するために、(溶解促進水溶性添加剤と共にまたは含まずに)NSATレオロジー調整剤粒子中に組み入れ得る。このような機能性成分の例には、限定するものではないが、分散剤、湿潤剤、界面活性剤、殺生物剤、消泡剤、および融合助剤が含まれ得る。
本発明で開示するおよび特許請求の範囲に記載する発明概念における粒状生成物には、コーティング組成物がさらに含まれる。コーティング組成物には、疎水性ポリマー、親水性ポリマーおよび両親媒性ポリマーが含まれる。
非イオン性合成会合型増粘剤(NSAT)レオロジー調整剤および溶解促進水溶性添加剤を含む粒状生成物を製造する方法は、a)NSATレオロジー調整剤および溶解促進水溶性添加剤を得る工程と、b)NSATレオロジー調整剤と溶解促進水溶性添加剤を混合する工程と、c)工程b)から粒状生成物を生成する工程とを含む。
本粒状生成物は、ポリマー加工の当業者に知られているいくつかの方法で、装置を用いることによって調製することができる。適した装置の例には、限定するものではないが、スプレー乾燥機、ディスクパスティレーター、ドラムフレーカー、および粉砕機が含まれ得る。より大きな粒子を適切なミルを用いて、サイズをさらに低下させることができる。ポリ(エチレングリコール)系ポリマーは、比較的低温で溶融するので、低温粉砕に有利であり得る。さらに、粒子は、非溶媒への溶媒沈殿法によって生成することができる。使用される具体的な方法は、NSATレオロジー調整剤の製造のための合成方法および求められる粒径次第である。
NSATレオロジー調整剤粒子を、糖、界面活性剤もしくはシクロデキストリン等の溶解促進水溶性添加剤、またはセルロースエーテル等の追加のレオロジー調整剤、または機能性成分で被覆することも可能である。さらに、NSATレオロジー調整剤粒子を、所望により、疎水性、親水性、および/または両親媒性のポリマーで被覆することも可能である。この被覆工程は、スプレー乾燥等の一般的に使用される任意の手段によって実施することができる。
本発明で開示するおよび特許請求の範囲に記載する発明概念における粒状生成物は、水性系中に組み入れることができる。非限定的な一実施形態において、非イオン性合成会合型増粘剤(NSAT)レオロジー調整剤および溶解促進水溶性添加剤を含む粒状生成物を、水不溶性ポリマーを含む水性系中に組み入れる方法は、a)前述の方法によって得られた粒状生成物を取得する工程と、b)粒状生成物と水性系を、粒状生成物が溶解するまで混合する工程とを含む。
別の非限定的な実施形態において、非イオン性合成会合型増粘剤(NSAT)レオロジー調整剤および溶解促進水溶性添加剤を含む粒状生成物を、水不溶性ポリマーを含む水性系中に混和する方法は、a)前述の方法によって得られた粒状生成物を取得する工程と、b)水不溶性ポリマーの非存在下で粒状生成物を水性系に添加して混合物を得る工程と、c)混合物を粉砕する工程と、d)水不溶性ポリマーを混合物に、粒状生成物が溶解するまで添加する工程とを含む。
非限定的な一実施形態において、水不溶性ポリマーは、水性塗料を製造するために使用されるラテックスであり得る。通常、水性塗料(ラテックス塗料)は、樹脂結合剤が小さな不溶性樹脂の粒子(コロイドおよび粗分散体)の形態で溶媒中に分散されている塗料である。樹脂結合剤には、限定するものではないが、ポリ酢酸ビニル、スチレン-ブタジエンコポリマー、アクリル樹脂、ポリスチレン、およびアルキド樹脂が含まれ得る。
以下の実施例は、本発明で開示するおよび特許請求の範囲に記載する発明概念を例示するが、部および百分率は、別な指示がされた場合を除き重量による。各実施例は、本発明で開示するおよび特許請求の範囲に記載する発明概念の説明の目的で提供され、本発明で開示するおよび特許請求の範囲に記載する発明概念を限定するものではない。実際、本発明の範囲または精神から逸脱することなく、本発明で開示するおよび特許請求の範囲に記載する発明概念に様々な修正および変形を加えることができることは当業者なら明らかである。例えば、一実施形態の一環として例示されまたは説明された特徴は、別の実施形態に関して使用されて、さらに他の実施形態を得ることができる。したがって、本発明で開示するおよび特許請求の範囲に記載する発明概念は、このような修正および変形を、付属する特許請求の範囲およびその均等物の範囲内に入るものとして包含することが意図される。
(実施例1)：C16-HMPAPE対照
C16でキャップされたポリ(アセタール-ポリエーテル)(C16-HMPAPE)を以下の通りに製造した。Abbeリボンブレンダーにポリエチレングリコール[PEG-8000、MW約8000(1250g)]および水酸化ナトリウム(37g)を添加した。反応器を密閉した後、混合物を約80℃で約1時間加熱した。次いで、このPEG-8000/NaOH混合物にジブロメタン(18.5g)を添加し、得られた反応混合物を約80℃で約4時間加熱してPEG-8000/メチレンコポリマーを形成させた。
C16でキャップされたポリ(アセタール-ポリエーテル)(C16-HMPAPE)を以下の通りに製造した。Abbeリボンブレンダーにポリエチレングリコール[PEG-8000、MW約8000(1250g)]および水酸化ナトリウム(37g)を添加した。反応器を密閉した後、混合物を約80℃で約1時間加熱した。次いで、このPEG-8000/NaOH混合物にジブロメタン(18.5g)を添加し、得られた反応混合物を約80℃で約4時間加熱してPEG-8000/メチレンコポリマーを形成させた。
約80℃でPEG-8000/メチレンコポリマーに1-ブロモヘキサデカン(65g)を添加し、得られた反応混合物を約120℃で約2時間加熱した。これに続いて、反応器を開放し、溶融した反応混合物をプラスチックトレイに注いだ。室温まで冷却させると、反応混合物は凝固した。粗製反応混合物は水溶性であった(2%溶液の30rpmにおけるBF粘度=410cps)。
この固体C16-HMPAPEをCryomill:SPEC Freezer Millを用いて低温で粉砕した。少量(約4g)の固体材料を液体窒素中で約10分間粉砕して、粉末を形成させた。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
(実施例2) ：C12-HMPAPE対照
キャッピング剤として1-ブロモドデカン(70g)を用いて、実施例1に従ってC12-HMPAPEを製造した。固体混合物を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
キャッピング剤として1-ブロモドデカン(70g)を用いて、実施例1に従ってC12-HMPAPEを製造した。固体混合物を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
(実施例3) ：C12/C16-HMPAPE対照
キャッピング剤として1-ブロモドデカン(20g))および1-ブロモヘキサデカン(50g)を用いて、実施例1に従ってC12/C16混合疎水性物質でエンドキャップされたPAPE(C12/C16-HMPAPE)を製造した。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
キャッピング剤として1-ブロモドデカン(20g))および1-ブロモヘキサデカン(50g)を用いて、実施例1に従ってC12/C16混合疎水性物質でエンドキャップされたPAPE(C12/C16-HMPAPE)を製造した。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
(実施例4) ：XLS-530ポリマー対照
XLS-530ポリマーは、Aquaflow(登録商標)XLS-530(Ashland Inc.から入手可能)から水を蒸発し、続いて、固体の2倍の重量のトルエン中に溶解することによって得られた。この材料を沈殿(5倍の体積のヘキサン中で)、ろ過、および乾燥によってさらに単離した。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
XLS-530ポリマーは、Aquaflow(登録商標)XLS-530(Ashland Inc.から入手可能)から水を蒸発し、続いて、固体の2倍の重量のトルエン中に溶解することによって得られた。この材料を沈殿(5倍の体積のヘキサン中で)、ろ過、および乾燥によってさらに単離した。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
(実施例5) ：スクロース+C16-HMPAPE(25%/75%)
実施例1から得られた固体C16-HMPAPE(75g)とスクロース(25g)との混合物を、N2雰囲気下、撹拌しながら約80℃で約1時間加熱して、固体を得た。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
実施例1から得られた固体C16-HMPAPE(75g)とスクロース(25g)との混合物を、N2雰囲気下、撹拌しながら約80℃で約1時間加熱して、固体を得た。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
(実施例6) ：スクロース+C16-HMPAPE(50%/50%)
実施例1から得られた固体C16-HMPAPE(50g)とスクロース(50g)の混合物を、N2雰囲気下、撹拌しながら約80℃で約1時間加熱して、固体を得た。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
実施例1から得られた固体C16-HMPAPE(50g)とスクロース(50g)の混合物を、N2雰囲気下、撹拌しながら約80℃で約1時間加熱して、固体を得た。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
(実施例7) ：β-シクロデキストリン+C16-HMPAPE(2%/98%)
実施例1から得られた固体C16-HMPAPE(49.4g)とβ-シクロデキストリン(β-CD)(1g) との混合物を、N2雰囲気下、撹拌しながら約100℃で約1時間加熱して、固体を得た。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
実施例1から得られた固体C16-HMPAPE(49.4g)とβ-シクロデキストリン(β-CD)(1g) との混合物を、N2雰囲気下、撹拌しながら約100℃で約1時間加熱して、固体を得た。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
(実施例8) ：メチル-β-シクロデキストリン+C16-HMPAPE(2%/98%)
実施例1から得られた固体C16-HMPAPE(29g)とメチル-β-シクロデキストリン(メチル-β-CD)溶液(1g、50%水溶液) との混合物を、N2雰囲気下、撹拌しながら約100℃で約1時間加熱して、固体を得た。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
実施例1から得られた固体C16-HMPAPE(29g)とメチル-β-シクロデキストリン(メチル-β-CD)溶液(1g、50%水溶液) との混合物を、N2雰囲気下、撹拌しながら約100℃で約1時間加熱して、固体を得た。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
(実施例9) ：スクロース+C12-HMPAPE(25%/75%)
実施例2から得られた固体C12-HMPAPE(75g)とスクロース(25g) との混合物を、N2雰囲気下、撹拌しながら約80℃で約1時間加熱して、固体を得た。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
実施例2から得られた固体C12-HMPAPE(75g)とスクロース(25g) との混合物を、N2雰囲気下、撹拌しながら約80℃で約1時間加熱して、固体を得た。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
(実施例10) ：スクロース+C12-HMPAPE(50%/50%)
実施例2から得られた固体C12-HMPAPE(50g)とスクロース(50g) との混合物を、N2雰囲気下、撹拌しながら約80℃で約1時間加熱して、固体を得た。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
実施例2から得られた固体C12-HMPAPE(50g)とスクロース(50g) との混合物を、N2雰囲気下、撹拌しながら約80℃で約1時間加熱して、固体を得た。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
(実施例11) ：グルコース+C12/C16-HMPAPE(50%/50%)
実施例3から得られたC12/C16-HMPAPEの固体(50g)とグルコース(50g) との混合物を、N2雰囲気下、撹拌しながら約70℃で約1時間加熱して、固体を得た。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
実施例3から得られたC12/C16-HMPAPEの固体(50g)とグルコース(50g) との混合物を、N2雰囲気下、撹拌しながら約70℃で約1時間加熱して、固体を得た。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
(実施例12)：トウモロコシ油+C12/C16-HMPAPE(25%/75%)
実施例3から得られたC12/C16-HMPAPE(75g)とトウモロコシ油(25g) との混合物を、N2雰囲気下、撹拌しながら約70℃で約1時間加熱して、固体を得た。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
実施例3から得られたC12/C16-HMPAPE(75g)とトウモロコシ油(25g) との混合物を、N2雰囲気下、撹拌しながら約70℃で約1時間加熱して、固体を得た。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
(実施例13) ：スクロース+XLS-530ポリマー(50%/50%)
実施例4から得られたXLS-530ポリマー(50g)の固体ポリエーテルポリアセタールとスクロース(50g) との混合物を、N2雰囲気下、撹拌しながら約80℃で約1時間加熱して、固体を得た。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
実施例4から得られたXLS-530ポリマー(50g)の固体ポリエーテルポリアセタールとスクロース(50g) との混合物を、N2雰囲気下、撹拌しながら約80℃で約1時間加熱して、固体を得た。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
(実施例14) ：スクロース+Rheolate(登録商標)208(50%/50%)
固体Rheolate(登録商標)208(30g、Elementis Specialties、Inc.から入手可能)とスクロース(30g) との混合物を、N2雰囲気下、撹拌しながら約130℃で約1時間加熱して、固体を得た。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
固体Rheolate(登録商標)208(30g、Elementis Specialties、Inc.から入手可能)とスクロース(30g) との混合物を、N2雰囲気下、撹拌しながら約130℃で約1時間加熱して、固体を得た。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
(実施例15) ：C16-HMPAPE+Natrosol(商標)Plus 330(70%/30%)
実施例1の固体C16-HMPAPEとNatrosol(登録商標)Plus 330疎水変性HEC(Ashland Inc.から入手可能) との70重量%/30重量%の混合物を、Aaronミキサー中でN2雰囲気下、約120℃で約1時間溶融ブレンドした。室温まで冷却すると固体を得た。この固体をCryomill:SPEC Freezer Millを用いて低温で粉砕した。少量(約4g)の固体材料を液体窒素中で約10分間粉砕して、粉末を形成した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
実施例1の固体C16-HMPAPEとNatrosol(登録商標)Plus 330疎水変性HEC(Ashland Inc.から入手可能) との70重量%/30重量%の混合物を、Aaronミキサー中でN2雰囲気下、約120℃で約1時間溶融ブレンドした。室温まで冷却すると固体を得た。この固体をCryomill:SPEC Freezer Millを用いて低温で粉砕した。少量(約4g)の固体材料を液体窒素中で約10分間粉砕して、粉末を形成した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
(実施例16) ：実施例15の生成物とスクロースのブレンド(50%/50%)
実施例15の生成物(50g)とスクロース(50g) との混合物を、N2雰囲気下、撹拌しながら約130℃で約1時間加熱して、固体を得た。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
溶解試験
実施例15の生成物(50g)とスクロース(50g) との混合物を、N2雰囲気下、撹拌しながら約130℃で約1時間加熱して、固体を得た。この固体を「Mr.Coffee(登録商標)IDS55」中でカッターブレードを約30秒間パルシングして粉砕した。粉砕した材料を、積み重ねたASTM E-11ふるい、即ち、#12(1.7mm)および#16(1.18mm)を通過させ、これによりすべての粒子が1.18mm未満となった。
溶解試験
様々な添加剤の組み入れによる溶解特性の改良を例示するために、前述の実施例からの試料を水溶解試験および塗料溶解試験にかけた。
［水溶解試験］
レオロジー調整剤の水溶解をHAAKE粘度計と一緒にアンカー翼を用いて監視した。溶解は、200グラムの100mM、pH8.0トリス緩衝液を含有する8オンスジャー中で実施した。2.0グラムの、上記実施例からの活性粉末レオロジー調整剤(添加剤を含む及び含まない)を、600rpmで混合しているジャーに乾燥状態で添加した。混合を約45分間実施した。時間の関数としての溶解に類似した、トルクデータを時間の関数として収集した。なぜなら、トルクは、レオロジー調整剤の溶解に依存する、溶液の粘度増加に関連するからである。図1〜図11は、前述の実施例からの様々な試料に対する溶解データを示す。Table 1(表1)は、図1から図11の水溶解試験の結果をまとめて示す。
レオロジー調整剤の水溶解をHAAKE粘度計と一緒にアンカー翼を用いて監視した。溶解は、200グラムの100mM、pH8.0トリス緩衝液を含有する8オンスジャー中で実施した。2.0グラムの、上記実施例からの活性粉末レオロジー調整剤(添加剤を含む及び含まない)を、600rpmで混合しているジャーに乾燥状態で添加した。混合を約45分間実施した。時間の関数としての溶解に類似した、トルクデータを時間の関数として収集した。なぜなら、トルクは、レオロジー調整剤の溶解に依存する、溶液の粘度増加に関連するからである。図1〜図11は、前述の実施例からの様々な試料に対する溶解データを示す。Table 1(表1)は、図1から図11の水溶解試験の結果をまとめて示す。
［塗料溶解試験］
レオロジー調整剤の塗料溶解をHAAKE粘度計と一緒に船舶用プロペラ翼を用いて監視した。溶解は、Rhoplex(商標)SG-10Mをベースとする45.5 PVC塗料 245グラムを含有する8オンスジャー中で実施した(配合をTable 2(表2)に示す)。
上記実施例からの0.6グラムの活性粉末レオロジー調整剤(添加剤を含む及び含まない)を、600rpmで混合しているジャーに無水で添加した。混合を約45分間実施した。時間の関数としての溶解に近似する、トルクデータを時間の関数として収集した。なぜなら、トルクは、レオロジー調整剤の溶解に依存する、溶液の粘度増加に関連するからである。添加剤を含む及び含まない塗料へのC16-HMPAPE粉末の溶解特性の比較を図12に示す。スクロースとの組成物は、有意により優れた溶解特性を有することが認められる。Table 3(表3)は、塗料への溶解に関する類似の結果を示す。
［塗料粉砕添加試験］
実施例2の粉末の試料を、水を添加した後、塗料製造プロセスの「粉砕段階」に添加した(0.56重量%)。使用した塗料処方(46PVC、アクリルパステルベース)を以下のTable 4(表4)に示す。粉砕は、Cowles混合翼およびDispermatミキサーを用いて調製した。
実施例2のC12-HMPAPE粉末は、迅速に溶解した。最終塗料は、100KUのストーマー粘度および1.85PのICI粘度を有していた。
本発明を具体的な実施形態に関して説明してきたが、本発明は、それに限定されものでなく、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、多くの変形および修正が可能であるものと理解されるべきである。
当然、開示されている情報を説明するために、成分または方法のすべての考えうる組合せを説明することは不可能であるが、当業者なら、開示されている情報の多くの他の組合せおよび入れ替えが可能であることを理解することができる。したがって、開示されている情報は、付属する特許請求の範囲の精神および範囲に入るすべてのこのような交替、修正および変形を包含するものとする。
Claims (20)
- 非イオン性合成会合型増粘剤(NSAT)レオロジー調整剤および溶解促進水溶性添加剤を含む粒状生成物。
- NSATレオロジー調整剤が、疎水変性エトキシル化ウレタン(HEUR)、疎水変性ポリエチレングリコール(HMPEG)、および疎水変性ポリアセタール-ポリエーテル(HMPAPE)からなる群から選択される、請求項1に記載の粒状生成物。
- 溶解促進水溶性添加剤が、約2000ダルトン未満の分子量(Mw)を有する、請求項1に記載の粒状生成物。
- 溶解促進水溶性添加剤が、界面活性剤および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に記載の粒状生成物。
- 界面活性剤が、イソデシルエトキシラートである、請求項4に記載の粒状生成物。
- シクロデキストリンが、α-シクロデキストリン、β-シクロデキストリン、およびγ-シクロデキストリンからなる群から選択される、請求項4に記載の粒状生成物。
- β-シクロデキストリンが、メチル-β-シクロデキストリンである、請求項6に記載の粒状生成物。
- 溶解促進水溶性添加剤が糖を含む、請求項1に記載の粒状生成物。
- 糖がスクロース、フルクトース、グルコースおよびソルビトールからなる群から選択される、請求項8に記載の粒状生成物。
- 追加のレオロジー調整剤をさらに含む、請求項1に記載の粒状生成物。
- 追加のレオロジー調整剤が、セルロースエーテルを含む、請求項10に記載の粒状生成物。
- セルロースエーテルが、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース(MC)、メチルヒドロキシエチルセルロース(MHEC)、エチルヒドロキシエチルセルロース(EHEC)、メチルヒドロキシプロピルセルロース(MHPC)、およびこれらの疎水変性誘導体からなる群から選択される、請求項11に記載の粒状生成物。
- 分散剤、湿潤剤、殺生物剤、消泡剤、および融合助剤からなる群から選択される機能性成分をさらに含む、請求項1に記載の粒状生成物。
- 微細凝集体および粗凝集体のふるい分析のためのASTM C136-06標準試験方法に従って測定して、約5重量%未満の粒状生成物が1.18mmふるい(No.16)上に保持される、請求項1に記載の粒状生成物。
- 疎水性ポリマー、親水性ポリマーおよび両親媒性ポリマーからなる群から選択されるコーティング組成物をさらに含む、請求項1から14のいずれか一項に記載の粒状生成物。
- 非イオン性合成会合型増粘剤(NSAT)レオロジー調整剤および溶解促進水溶性添加剤を含む粒状生成物を製造する方法であって、
a)NSATレオロジー調整剤および溶解促進水溶性添加剤を得る工程と、
b)NSATレオロジー調整剤と溶解促進水溶性添加剤とを混合する工程と、
c)工程b)から粒状生成物を生成する工程と
を含む方法。 - 工程c)が、スプレー乾燥機、ディスクパスティレーター、ドラムフレーカー、または粉砕機を用いて実施される、請求項16に記載の方法。
- 低温粉砕をする工程d)をさらに含む、請求項16に記載の方法。
- 非イオン性合成会合型増粘剤(NSAT)レオロジー調整剤および溶解促進水溶性添加剤を含む粒状生成物を、水不溶性ポリマーを含む水性系中に組み入れる方法であって、
a)請求項16に記載の粒状生成物を得る工程と、
b)粒状生成物と水性系とを、粒状生成物が溶解するまで混合する工程とを含み、
微細凝集体および粗凝集体のふるい分析のためのASTM C136-06標準試験方法に従って測定して、5重量%未満の粒状生成物が1.18mmふるい(No.16)上に保持され、NSATレオロジー調整剤が、疎水変性エトキシル化ウレタン(HEUR)、疎水変性ポリエチレングリコール(HMPEG)、および疎水変性ポリアセタール-ポリエーテル(HMPAPE)からなる群から選択される方法。 - 非イオン性合成会合型増粘剤(NSAT)レオロジー調整剤および溶解促進水溶性添加剤を含む粒状生成物を、水不溶性ポリマーを含む水性系中に組み入れる方法であって、
a)請求項16に記載の粒状生成物を得る工程と、
b)水不溶性ポリマーの非存在下で粒状生成物を水性系に添加して混合物を得る工程と、
c)混合物を粉砕する工程と、
d)水不溶性ポリマーを、前記混合物に、粒状生成物が溶解するまで添加する工程とを含み、
NSATレオロジー調整剤が、疎水変性エトキシル化ウレタン(HEUR)、疎水変性ポリエチレングリコール(HMPEG)、および疎水変性ポリアセタール-ポリエーテル(HMPAPE)からなる群から選択される方法。
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