JP2784604B2

JP2784604B2 - 水溶性非イオン性セルロースエーテルおよびそれらの塗料における用途

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Publication number: JP2784604B2
Application number: JP2059796A
Authority: JP
Inventors: ペーター・ボストリョーム; インゲマール・イングヴァルソーン; ケネス・スンドベルイ
Original assignee: BERORU NOOBERU AB
Current assignee: BERORU NOOBERU AB
Priority date: 1989-03-10
Filing date: 1990-03-10
Publication date: 1998-08-06
Anticipated expiration: 2013-08-06
Also published as: SE463313B; ES2077010T3; CA2011848C; EP0390240A1; SE8900863L; DE69020767T2; JPH032201A; DE69020767D1; CA2011848A1; SE8900863D0; EP0390240B1; BR9001132A; US5140099A

Description

【発明の詳細な説明】セルロースは、以下に示すようなセロビオース鎖の単
位構造を対に整列した、グルコース残基またはアンヒド
ログルコース単位のポリマである。

（ここでｎは鎖におけるセロビオース単位の数であ
る。）それぞれのアンヒドログルコース単位は、１つのヒド
ロキシメチルおよび２つの活性ヒドロキシ基をアンヒド
ログルコース単位に有しており、それらは有機ハロゲン
化物、アルケン酸化物または極性置換基により活性化さ
れたオレフィンによって、アルカリの存在下にエステル
化することができる。得られるエーテルは、アルキル、
ヒドロキシアルキル、カルボキシアルキル、アルキルフ
ェニル（たとえば、ベンジル）および置換アルキル（た
とえば、シアノエチル）のような、エーテル基−Ｏ−を
介してアンヒドログルコースに結合した、エーテル化剤
の有機基に対応する基を、アルキルヒドロキシアルキル
セルロースエーテルのような、それらの基の混合物を含
み有している。

それらのエステル化する基は、その基の相対的な疎水
性もしくは親水性に応じて、セルロースの水溶性を変化
させる。アルキルもしくはアルキルフェニルのような炭
化水素基は、水溶性を低下させるが、ヒドロキシエチレ
もしくはヒドロキシプロピルのような親水性基は、水溶
性を増加させる。ヒドロキシアルキルを伴うアルキルの
ような、そのような基の混合物は、セルロース分子にお
けるそれらの相対的な割合に従って、水溶性を増加また
は減少させる。したがって、混合されたセルロースエー
テルの変性は、用途の条件に合うように適合された水溶
性もしくは親水性を伴い発展してきた。

水溶性セルロースエーテル、および特に非イオン性エ
ーテルは重要な水増ちょう特性を有しており、このため
塗料、モルタル、プラスタ、薬剤および食料のような非
常に多くの用途を有している。水をベースとした塗料を
製造する際において、非イオン性セルロースエーテルは
有利である。なぜならば、チンチング着色剤のような添
加剤により粘度増加効果が比較的影響を受けないからで
ある。しかしながら、分子量の増加とともに高い剪断速
度での低い粘度および低いレベリングを比較的与えるよ
うになり、これは不十分な隠ぺい力を意味する。

これらの問題を克服するためアルキルのような疎水基
およびヒドロキシアルキルのような親水基の選択を、相
対的な割合および置換度において有している、新たな様
々な混合されたセルロースエーテルを発展することがこ
の分野において続けられている。

Landollの米国特許第4,228,277号（1980年10月14日特
許）は水に溶けるよう十分な非イオン性置換を有し、か
つ約0.2重量％と水に１％以下溶けるような量との間の
量でC₁₂からC₂₄の長鎖のアルキル基でさらに変性した非
イオン性セルロースエーテルが与えられている。ヒドロ
キシエチルセルロースは、変性に対し好ましい水溶性セ
ルロースである。これらの生成物は、変性されていない
セルロースエーテルに対応のものと比較して改良された
粘度効果を本質的に示すとされており、また表面活性を
も示す。

このセルロースエーテルは、メチル、ヒドロキシエチ
ルおよびヒドロキシプロピルからなる群よりなる非イオ
ン性置換を、それらが水溶性となるに十分な程度有して
おり、Landollはさらに、それらを炭素数約10から24有
する炭化水素ラジカルと、約0.2重量％と１重量％より
少ないセルロースエーテルを水中に溶かすことのできる
量との間で置換している。変性されるセルロースエーテ
ルは好ましくは低から中程度の分子量、すなわち約8000
00より小さく、好ましくは約20000と500000（約75から1
800D.P.）の間である。

Landollは、これまでセルロースエーテルがエチル、
ブチル、ベンジルおよびフェニルヒドロキシエチル基な
どのような小さな疎水基により変性されてきていること
を認めている。このような変性もしくはこのような変性
された生成物は、米国特許第3,091,542号、3,272,640
号、および3,435,027の中で明らかにされている。これ
らの変性は、通常、親水性を減少させる目的でなされて
おり、したがって、セルロースエーテルの水和速度は減
少している。これらの変性剤は、Landollの発明により
予期された変性により生じる特性の改良に効果を与える
ということが見出されていなかった。このエーテルのレ
オロジカルな性質または表面活性の性質の重要な代替は
存在しない。

長鎖アルキル変性剤は、エーテル、エステルまたはウ
レタン結合により、セルロースエーテル基質に結合させ
ることができる。エーテル化するのに最も一般的に用い
られている試薬は容易に得ることができるのでエーテル
結合が好ましく、その反応は初期のエーテル化で用いら
れている一般的なものと同様であり、試薬は通常他の結
合により変性するのに用いられる試薬よりもより容易に
通常扱うことができる。得られた結合はまた、通常さら
に他の反応に対し、より耐え得るものである。

Landollは彼の生成物を「長鎖アルキル基で変性し
た」と述べているが、彼はアルキルハロゲン化物により
もたらされる変性の場合を除いては、変性剤は単純な長
鎖アルキル基ではないと主張している。基は事実、エポ
キシドの場合にはアルファヒドロキシアルキルラジカル
であり、イソシアネートの場合にはウレタンラジカルで
あり、酸もしくはアシル塩化物の場合にはアシルラジカ
ルである。にもかかわらず、変性分子の炭化水素部分の
大きさおよび影響が結合する基からの顕著ないかなる影
響をも曖昧にしているため、「長鎖アルキル基」の言葉
を用いている。性質は、簡単な長鎖アルキル基により変
性された生成物のものとほとんど変わらない。

1981年１月６日に特許されたLondollの米国特許第4,2
43,802では、水に通常可溶性でさらにC₁₂からC₂₄の炭化
水素ラジカルにより水に不溶性になるレベルまで変性さ
れたような、一定量のヒドロキシプロピル、ヒドロキシ
エチル、またはメチルラジカルを含んだセルロースエー
テルが界面活性剤中に可溶性であり、界面活性剤の溶液
中で本質的に粘度増加をもたらすことが述べられてい
る。これらはまた、水系において非常に効果的な乳化剤
である。

これらのセルロースエーテルは、低から中程度の分子
量のセルロースエーテルであり、メチル、ヒドロキシエ
チルおよびヒドロキシプロピルからなる群より選ばれる
非イオン性の置換を、それらが通常溶解性であるのに十
分な量有しており、さらにそれらが水に不溶解性である
のに十分であるが、変性されたセルロースエーテルの合
計の重量をベースにして約８重量％より少ない量だけ、
炭化数10から24を有する炭化水素ラジカルにより置換さ
れている。セルロースエーテルは好ましくは、変性の前
において、20,000および500,000の間の分子量（約75か
ら1800D.P.）、好ましくは約20,000と80,000（75から30
0D.P.）の間の分子量を有している。

長鎖アルキル変性剤は、エーテル、エステルまたはウ
レタン結合を介して、セルロースエーテル基質に結合す
ることができる。好ましくはエーテル結合である。

もう一度繰り返すと、米国特許第4,228,277号におい
て、Landollが彼の生成物を「長鎖アルキル基変性の」
と言及しているので、アルキルハロゲン化物によりもた
らされる変性の場合を除いては、変性剤は簡単な長鎖ア
ルキル基であると考えられる、エポキシドを用いたと
き、基は実際にアルファヒドロキシアルキルラジカルで
あり、イソシアネートのときはウレタンラジカルであ
り、酸もしくはアシルクロライドのときはアシルラジカ
ルである。にもかかわらず、変性する分子の炭化水素部
分の大きさおよび効果が、本質的に結合する基からのい
かなる顕著な効果をも曖昧にしているので、「長鎖アル
キル基」の言葉が用いられている。性質は、簡単な長鎖
アルキル基により変性された生成物の性質とほとんど異
なっていない。

Landollは、結合基が不活性もしくは効果をもたらさ
ないという主張をサポートするデータまたは他の実際の
材料をこれらの特許のいずれにおいても与えていない。
明らかに、Landollはエーテル、エステルまたはウレタ
ン結合によってのみ働くものである。それぞれの特許の
実施例は、主にエーテル結合基を説明している。米国特
許第4,228,277号のみが、ウレタン結合基を説明する１
つの実施例を有している。にもかかわらず、従来の非イ
オン性セルロースエーテルに比較して、そのようなより
新しい混合されたセルロースエーテルはある改良された
特性を有している一方、未だ低いレベリングおよび比較
的低い高剪断粘度を示している。

この発明に従えば、セルロース分子に性質上それぞれ
疎水性または親水性である種々の基を、必要に応じて水
溶性または不溶性および他の性質を調整できるよう選ば
れた相対的な割合で添加することによって、セルロース
エーテルを変性している従来の技術の通常の方法に代え
て、新規な方法を与える。この発明においては、基の中
に親水性および疎水性部分を含み、ベースのセルロース
エーテルを変性するように構造および数が選ばれた基を
付加し、所望の疎水性または親水性の性質を与える。こ
のようにして付加されたそれぞれの基は、親水性および
疎水性の両方の性質であるが、基の構造によって決定さ
れる全体としての親水性または疎水性を有するため、変
性されたセルロースエーテルの性質を正確にコントロー
ルすることができる。セルロース分子のアンヒドログル
コース単位当たり多くとも３つのヒドロキシグループが
あり、エチルセルロースの場合、これらはエチル基の数
により減少するが、ヒドロキシエチルセルロースにおい
ては、ヒドロキシエチル基によりセルロース分子からそ
れらが離れており、そこに結合することのできる置換基
の数により限界がある。付加した基自身が調整可能な疎
水性または親水性を有している場合、付加の多目的性お
よび可能性が非常に増加する。結果として、この発明の
変性されたセルロースエーテルは多くの性質特に増ちょ
う効果において、従来のこれまで利用可能であるセルロ
ースエーテルよりも優れている。

たとえば、この新しいタイプの水溶性非イオン性セル
ロースエーテルをシックナとして用い、水をベースとし
た優れた特性を有する塗料が得られることを見出した。

この新たなタイプの非イオン性セルロースエーテルに
おける親水性ユニットは２種類ある。

（１）炭素数２または３の−CH₂CH₂O−、および−CH₂CH₂CH₂O−、好ましくは−CH₂CH₂O−から選
ばれる０から約６までの数のアルキレンオキシ基（２）以下の式の２−ヒドロキシプロピレンオキシ基疎水性ユニットは以下の式のアルキルフェノキシ基で
ある。

（ここで、ＲおよびR₄は炭素数約２から約30、好まし
くは約４から約18の炭化水素基であり、アルキルフェノ
キシ基における合計の炭素数が８から36、好ましくは10
から24になるように選ばれ、n₁は０または１である。）これらは、以下の一般式の基の形で線状に結合され
る。

（ここで、Ａ−Ｏは上記のアルキレンオキシであ
る。）したがって、この発明のセルロースエーテルは以下の
ような一般式を有する。

この発明のもう１つの分類のセルロースエーテルは、
親水性ユニットとして以下のものを含んでいる。

（１）炭素数２または３の、−CH₂CH₂O−、および−CH₂CH₂CH₂O−、好ましくは−CH₂CH₂O−から選
ばれる、０から約６の数の、アルキレンオキシ基（２）以下に示す式の２−ヒドロキシプロピレン基疎水ユニットは、以下の式のアルコキシグループであ
る。

Ｒ−Ｏ−VI （ここで、Ｒは炭素数約８から約36、好ましくは約10
から約24のアルキル基である。）これらは、以下に示す一般式の基として線状に結合さ
れている。

（ここで、Ａ−Ｏは上記のアルキレンオキシであ
る。）したがって、この発明のこれらのセルロースエーテル
は、以下の一般式を有している。

（ここで、R₁、R₂、およびR₃は、（ａ）メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブ
チル、イソブチル、sec−ブチル、およびtert−ブチル
のような、炭素数１から４のアルキル（ｂ）ヒドロキシエチル、ヒドロキシプロピルおよび
ヒドロキシブチルのような炭素数２から４のヒドロキシ
アルキル（ｃ）ベンジル、プロピルフェニル、ブチルフェニ
ル、アミルフェニル、ヘキシルフェニル、オクチルフェ
ニル、およびドデシルフェニルのような、炭素数約７か
ら約９のアルキルフェニルから選ばれ、ＲおよびR₄は、炭素数約２から約30、好ましくは約４
から約18のアルキルであり、アルキルフェノキシ基にお
ける合計の炭素数が８から約36、好ましくは約10から約
18となるように選ばれ、ｎは０から約６、好ましくは１から４であり、 n₁は０または１であり、 m₁、m₂、およびm₃は０から３であり、m₄は0.002〜0.
2、好ましくは0.005〜0.1であり、m₁、m₂、m₃およびm₄
の合計は好ましくは１〜３である。） m₁、m₂、m₃およびm₄は、置換度であり、セルロース分
子に対する所望の水溶性または水不溶性を与えるように
選ばれる。これらは平均数であるので、全体数である必
要はない。

ｎおよびn₁ならびにＡ、ＲおよびR₄の構造は、以下に
示す基に対する所望の親水性または疎水性を与えるよう
に選ばれる。

これらは平均数であり、全体数である必要はない。

（ここで、R₁、R₂、およびR₃は、（ａ）メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブ
チル、イソブチル、sec−ブチル、およびtert−ブチル
のような、炭素数１から４のアルキル（ｂ）ヒドロキシエチル、ヒドロキシプロピルおよび
ヒドロキシブチルのような炭素数２から４のヒドロキシ
アルキル（ｃ）ベンジル、プロピルフェニル、ブチルフェニ
ル、アミルフェニル、ヘキシルフェニル、オクチルフェ
ニル、およびドデシルフェニルのような、炭素数約７か
ら約９のアルキルフェニルから選ばれ、Ｒは炭素数約８から約36、好ましくは約10から約24の
アルキルであり、ｎは０から約６、好ましくは１から４であり、 m₁、m₂、およびm₃は０から３であり、m₄は0.002〜0.
2、好ましくは0.005〜0.1であり、m₁、m₂、m₃およびm₄
の合計は好ましくは１〜３である。） m₁、m₂、m₃およびm₄は、置換度であり、セルロース分
子に対する所望の水溶性または水不溶性を与えるように
選ばれる。それらは平均数であるので、全体数である必
要はない。

ｎならびにＡ、およびＲの構造は、以下に示す基に対
する所望の親水性または疎水性を与えるように選ばれ
る。

これらは平均数であるので、全体数である必要はな
い。

基の例は、ブチルフェノキシ、ジブチルフェノキシ、オ
クチルフェノキシ、ジオクチルフェノキシ、ノニルフェ
ノキシおよびジノニルフェノキシである。

セルロース分子Ｉ上に置換されるIIIまたはVIIの基の
量は、セルロースエーテルIVまたはVIIIの少なくとも0.
3重量％、好ましくは0.3〜６重量％、最も好ましくは0.
5〜４重量％である。

R₁、R₂、R₃のアルキル基の例には、メチル、エチルお
よびプロピルが含まれる。R₁、R₂、R₃のヒドロキシアル
キルには、ヒドロキシエチルおよびヒドロキシプロピル
が含まれる。

m₁、m₂、m₃、m₄の値は、好ましくは、この発明の最終
的な非イオン性セルロースエーテルIVまたはVIIIが水溶
性であるように、すなわち、20℃で少なくとも１％の水
に対する溶解性であり、１％水溶液において100から100
0mPa（ブルックフィールドLV）の粘度であるように選ば
れる。

この発明に従いＶまたはIXの基が付加される好ましい
ベースセルロースエーテルには、メチルヒドロキシエチ
ルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、
メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチ
ルヒドロキシエチルセルロースおよびメチルヒドロキシ
エチルヒドロキシプロピルセルロースが含まれる。

ベースのセルロースエーテルは公知のものであり、公
知のプロセス工程を用いて調製される。セルロースＩの
ヒドロキシ基をアルキル基および／またはヒドロキシア
ルキル基で置換するため、アルカリ触媒の存在下にアル
カリセルロースがエポキシドまたはハロゲン化物と反応
する。次に、ＶまたはIXの基を付加するため、アルカリ
セルロースエーテルをＶまたはIXの基に対応するエポキ
シド、たとえば、以下の式を有するエポキシドと、高い
温度で、アルカリ触媒の存在下に反応させる。

（ここでＲ、R₄、ＡおよびｎはＶ中におけるものであ
る。）アルカリセルロースが出発のベースセルロースである
場合、エステル化する基IV、VIIがセルロース分子の活
性なヒドロキシ基のサイトに付加するようになることが
理解されるであろう。エチルセルロースまたは他のアル
キルセルロースエーテルが出発のベースセルロースであ
る場合、エステル化する基Ｖ、IXが残ったヒドロキシ基
のサイトに付加し、エチルまたは他のアルキルのエステ
ル化する基には付加しないであろう。しかしながら、ベ
ースセルロースとしてヒドロキシアルキルセルロースの
場合、エステル化する基Ｖ、IXは、残った活性なヒドロ
キシ基のサイトのみならず、エステル化するヒドロキシ
アルキル基のヒドロキシにも付加することができる。

この発明のセルロースエーテルは、フラット、セミフ
ラット、セミグロスおよびグロスの水をベースとした塗
料に有利に用いることができる。セルロースエーテルの
付加の量は、塗料の組成、ならびにセルロースエーテル
の置換度および粘度によって変化するが、通常付加は塗
料の約0.2から約１重量％の範囲内である。

塗料の適当なバインダは、アルキッド樹脂のようなエ
マルジョンバインダ、ポリビニルアセテート、ビニルア
セテートおよびメチルアクリレートのコポリマ、ビニル
アセテートおよびエチレンのコポリマ、ビニルアセテー
ト、エチレンおよび塩化ビニルのコポリマならびにスチ
レンおよびメチルアクリレートのコポリマのような水系
のラテックスバインダである。好ましいバインダはアニ
オン界面活性剤で安定化したラテックスバインダであ
る。

水相のみを増ちょうする従来の非イオン性セルロース
エーテルと異なり、この発明のセルロースエーテルは水
相を増ちょうするだけでなく、基Ｖの存在により、水を
ベースとした塗料の疎水性表面と会合する。このため、
粘度を増加させるのに強く寄与する網目が形成される。

基Ｖの存在のため、この発明のセルロースエーテルは
従来の非イオン性セルロースエーテルよりも多目的なシ
ックナであり、他のセルロースエーテルよりもより高度
に、かつより近い限界でもって最終的な塗料の組成を制
御し調製するよう、より正確に適合させることができ
る。このセルロースエーテルは低から高のインテリアお
よびエクステリアの範囲の全てのタイプの塗料に用いる
ことができる。これらは以下の塗料の特性に寄与する。

低いスパッタ良好なフィルムビルド良好な流れおよびレベリング低いたるみ以下の実施例は、この発明のセルロースエーテルの好
ましい実施態様を表わすものである。

実施例Ａを形成するため１モルのノニルフェノールあたり１モル
のエチレンオキサイドでエトキシル化したノリルフェノ
ールを、エピクロルヒドリンとテトラクロライドの存在
下50〜55℃で反応させて、ノニルフェニルオキシエチルオキシ２−ヒドロキシプロ
ピルを形成した。エトキシレートおよびエピクロルヒド
リンの間のモル比は1:1.1であった。次に水酸化ナトリ
ウムを30重量％含んだ水溶液を80℃で添加し、80℃２時
間後水を添加し、遊離したNaClを溶解した。得られたグ
リシジルエーテルを水相から分離し、以下のようにして
セルロースエーテルに基Ｖを導入した。

溶解した木材パイプを水酸化ナトリウム21.5％含んだ
水溶液中でマーセン化した。マーセル化したセルロース
を圧縮率2.4で圧縮し細かく切断した。細かく切断した
アルカリセルロースを反応容器中に添加し、反応容器中
の空気を排出した後、マーセル化した木材パイプのグラ
ム当たり1.5gのシクロヘキサンを添加した。まず最初マ
ーセル化したセルロースを75分間50℃で0.8gのエチレン
オキサイドと反応させてヒドロキシエチル基を導入し、
ヒドロキシエチルセルロースを形成し、上記のグリシジ
ルエーテル0.125gと120分間105℃で反応させ、基Ｖ、す
なわち、ノニルフェニルオキシエトキシ−２−ヒドロキ
シプロピルをヒドロキシエチルセルロースに導入した。
次に、得られたノニルフェニルオキシエトキシ−２−ヒ
ドロキシプロピルオキシヒドロキシエチルセルロースを
アセトンおよび水と混合し、酢酸で中和した。１時間
後、変性したヒドロキシエチルセルロースを遠心分離に
より分離し、乾燥して粉砕し粉末にした。このセルロー
スエーテルは、MS（ヒドロキシエチル）＝1.5であり、D
S（Ｒ）＝0.03（ここでＲは実施例Ｂ溶解木材パルプを反応容器に添加した。反応容器中を
排気した後、溶解木材パルプのグラムあたり0.7gの水酸
化ナトリウム45重量％含む水溶液を添加し、続いて0.85
gのエチレンオキサイドを添加してヒドロキシエチルま
たはヒドロキシエチルオキシエチル基を導入し、5gのエ
チルクロライドを添加してエチル基を導入し、実施例Ａ
で調製したグリシジルエーテルを0.066g添加してIV基を
導入した。反応容器中の温度を53℃まで上昇し、53℃で
60分間保持した。次に105℃まで温度を上昇し50分間保
持した。反応生成物を冷却し、蒸留水で洗浄し、酢酸で
中和した。固相は遠心分離で分離し、粉砕して粉末にし
た。変性したエチルヒドロキシエチルセルロースエーテ
ルは、MS（ヒドロキシエチル）＝1.6であり、DS（エチ
ル）＝0.6であり、DS（Ｒ）＝0.009 （ここでＲはである。）であった。

実施例Ｃ実施例Ｂを繰り返したが、グリシジルエーテルの量を
溶解木材パルプのグラム当たり0.132gとした。変性され
たエチルヒドロキシエチルセルロースエーテルは、MS
（ヒドロキシエチル）＝1.6、DS（エチル）＝0.6であ
り、DS（Ｒ）＝0.016 （ここでＲはである。）であった。

実施例Ｄ実施例Ｂを繰り返したが、実施例Ｂのグリシジルエー
テルの代わりに、一般式を有するグリシジルエーテルを溶解木材パルプのグラム
当たり0.165gの量添加した。変性されたエチルヒドロキ
シエチルセルロースエーテルは、MS（ヒドロキシエチ
ル）＝1.6であり、DS（エチル）＝0.6であり、DS（Ｒ）
＝0.013（Ｒはである。）であった。

実施例Ｅ実施例Ｂを繰り返したが、エチルクロライド、エピク
ロルヒドリンおよび実施例Ａのグリシジルエーテルの量
を調製して、MS（ヒドロキシエチル）＝1.8、DS（エチ
ル）＝0.7、DS（Ｒ）＝0.012 （ここでＲはである。）を有する変性ノニルフェニルオキシエトキシ
−２−ヒドロキシプロピロキシエチルヒドロキシエチル
セルロースエーテルを得た。

実施例Ｆ実施例Ｂを繰り返したが、実施例Ｂのグリシジルエー
テルの代わりに、一般式を有するアルキルグリシジルエーテルを添加し、エチル
クロライド、エピクロルヒドリンおよびグリシジルエー
テルの量を調製して、MS（ヒドロキシエチル）＝1.6、D
S（エチル）＝0.6、およびDS（Ｒ）＝0.016（ここでＲ
はである。）を有する変性エチルヒドロキシエチルセルロ
ースエーテルを得た。

以下の実施例は、この発明のセルロースエーテルを用
いた水ベース塗料の好ましい実施例を表わす。

実施例１フラットのインテリアラテックス塗料を以下の組成の
予備混合物から調製した。

¹DS（エチル）＝0.7 MS（ヒドロキシエチル）＝1.8 MS（Ｒ）＝0.012 （ここでＲはである。）粘度＝3.200mPa・s,2％水溶液中² DS（エチル）＝0.8 MS（ヒドロキシエチル）＝2.1 粘度＝50000mPa・s,2％水溶液中予備混合物は20分間粉砕した後、以下の成分をそれぞ
れに添加した。

水 59.3 コアレッシング剤 13.0 スチレン−アクリルラテックス 225.0 消泡剤 3.0 均一化した後この発明のセルロースエーテルを含んだ
２つのラテックス塗料および従来のエチルヒドロキシエ
チルセルロースを、ストーマ粘度、高剪断粘度、レベリ
ング、および耐スパッタ性についてテストした。得られ
た結果を以下に示す。

結果から明らかなように、この発明に従う２％水溶液
中のセルロースエーテルが3200cPという粘度を有するに
もかかわらず、塗料中のストーマ粘度がコントロールと
同じであった。高い塗料粘度（ICI）は良好なフィルム
ビルドアップおよび最適な隠ぺい力に必須である。この
発明のセルロースエーテルは従来のセルロースエーテル
よりも非常に大きな範囲で高剪断粘度をもたらしてい
る。レネタレベリングおよび耐スパッタ性は、またこの
発明のセルロースエーテルがこれらの点においてコント
ロールよりも優れていることを示している。

Landollの米国特許第4,228,277号のセルロースエーテ
ルの比較としてエチルヒドロキシエチルセルロースエー
テルのベースに付加した疎水性のC₁₄H₂₉アルキル基を有
するナトロゾルプラス（Natrosol Plus）を、合成炭酸
カルシウムに代えて天然炭酸カルシウムを用い、この発
明のセルロースエーテルとともに、実施例１の塗料組成
中に用いた。

予備混合物を20分間粉砕した後、以下の成分をそれぞ
れに添加した。

水 59.3 コアレッシング剤 13.0 スチレン−アクリルラテックス 225.0 消泡剤 3.0 均一化した後、この発明のセルロースエーテルおよび
従来のエチルヒドロキシエチルセルロースを含む２つの
ラテックス塗料について、ストーマ粘度、高剪断粘度、
レベリング、および耐スパッタ性についてテストした。
得られた結果を以下に示す。

Landollのエーテルとの比較を繰り返したが、含水ク
レーの代わりの焼成クレーを用いた。以下は得られた結
果である。

表ＡおよびＢの上記の結果から明らかなように、この
発明のセルロースエーテルを含む組成のものは、ストー
マ粘度がLandollエーテルの比較のものに比べ低いにも
かかわらず、Landollエーテルよりも高いICI粘度および
より優れたレベリングを有している。

実施例２〜６以下の表に示すように実施例A,B,C,DおよびＦのセル
ロースエーテルを含む塗料を以下の配合に従って、実施
例１と同様に調製した。コントロールとしては、また、
ヒドロキシエチルセルロースおよびエチルヒドロキシエ
チルセルロースを用いて調製した。

重量部水 188.5 セルロースエーテル 3 消泡剤 1 殺菌剤 1 顔料分散剤 18 酸化チタン 185 焼成クレー 46 炭酸カルシウム（天然） 120 マイカ 46 コアレッシング剤 10 アクリルラテックス 370 消泡剤 3 異なるセルロースエーテルを含むラテックス塗料を、
ストーマ粘度、および高剪断粘度についてテストした。
得られた結果を以下に示す。

結果から明らかなように、セルロースエーテルにおけ
るグルシジル基の導入は、処方の塗料のストーマ粘度お
よび高剪断粘度と同様に、水溶液中での粘度を増加させ
る。実施例A,B,CおよびＤのセルロースエーテルの実施
例Ｆとの比較により、Ｒ基としてＶアルキルフェニルと
して有するエーテルがＲとしてアルキルを有するものよ
りも優れていることを示している。

実施例７この発明のセルロースエーテルの実施例１およびエチ
ルヒドロキシセルロース、コントロールを含むラテック
ス塗料を以下の処方に従って調製した。

重量部水 225 セルロースエーテル 4.5 殺菌剤 1.8 消泡剤 1.8 プロピレングリコール 46.4 顔料分散剤 4.9 pH緩衝剤 1.8 酸化チタン 178.9 含水クレー 44.7 界面活性剤 3.6 コアレッシング剤 17.9 アクリルラテックス 465.1 消泡剤 3.6 均一化した後、ラテックス塗料を、ストーマ粘度、高
剪断粘度、レベリングおよび耐スパッタ性についてテス
トした。得られた結果を以下に示す。

結果から明らかなように、２％水溶液中の実施例１の
セルロースエーテルが3200cPの粘度であるにもかかわら
ず、この発明に従い配合された塗料のストーマ粘度は、
従来のセルロースエーテルを含む処方のものと同じであ
った。高剪断粘度、レベリングおよびスパッタは、本質
的にこの発明のセルロースエーテルにより改良された。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ケネス・スンドベルイスウェーデン王国、エス・444 41 ステヌンクスンドブルドハンマール、 136 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C08B 11/193

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】アルキルフェノキシアルキレンオキシ−２
−ヒドロキシプロピレンエーテル基である、疎水性ユニ
ット−親水性ユニットのエーテル基を含む、水溶性非イ
オン性セルロースエーテルであって、親水性エーテルユニットが、−CH₂CH₂O−、および−CH₂CH₂CH₂O−ならびに１つの２−ヒドロキシプ
ロピレン基から選ばれる、炭素数２もしくは３の０から
６のアルキレンオキシ基であり、疎水性エーテルユニットが、以下の一般式のアルキルフ
ェノキシ基、（ここでＲおよびR₄は炭素数約２から約30、好ましくは
約４から約18を有する炭化水素基であり、アルキルフェ
ノキシ基における合計の炭素数が８から36、好ましくは
10〜24になるように選ばれ、n₁は０または１である。）あるいは、疎水性エーテルユニットが以下の一般式で示
され、Ｒ−Ｏ− （ここで、Ｒは、炭素数約８から約36、好ましくは約10
から約24を有するアルキル基である。）以下の一般式におけるように線状に結合されている、水
溶性非イオン性セルロースエーテル。（ここで、Ａはアルキレンオキシであり、ｎは０から６
である。）
【請求項２】アルキレンオキシが−CH₂CH₂O−である、
請求項１に記載の水溶性非イオン性セルロースエーテ
ル。
【請求項３】ＶまたはIXの基の量が、セルロースエーテ
ルの少なくとも0.3重量％、好ましくは0.3〜６重量％で
ある、請求項１または２に記載の水溶性非イオン性セル
ロースエーテル。
【請求項４】ｎが１〜４、好ましくは１〜２である請求
項１〜３項のいずれか１項に記載の水溶性非イオン性セ
ルロースエーテル。
【請求項５】以下の一般式を有する、請求項１〜４項の
いずれか１項に記載の水溶性非イオン性セルロースエー
テル。（ここで、R₁、R₂およびR₃は、（ａ）炭素数１から４のアルキル（ｂ）炭素数２から４のヒドロキシアルキル（ｃ）炭素数約７から約９のアルキルフェニルから選
ばれ、ＲおよびR₄は炭素数約２から約30、好ましくは約４から
約18の炭化水素基であり、アルキルフェニル基における
合計の炭素数が約８から36、好ましくは10〜24の炭素数
であり、ｎは０から約６であり、n₁は０もしくは１であり、ｎお
よびn₁は平均数を示すものであり、 m₁、m₂、m₃及びm₄は、置換度を表わす平均数であり、所
望の水溶性もしくは水不溶性をセルロース分子に与える
ため選択され、かつｎおよびn₁ならびにＡ、ＲおよびR₄の構造は、以下に示
す基の所望の親水性もしくは疎水性を与えるために選択
される。）
【請求項６】以下に示す式を有する請求項１〜４項のい
ずれか１項に記載の水溶性非イオン性セルロースエーテ
ル。（ここで、R₁、R₂、およびR₃は、（ａ）炭素数１から４のアルキル（ｂ）炭素数２から４のヒドロキシアルキル（ｃ）炭素数約７から約９のアルキルフェニルから選ばれ、Ｒは炭素数約８から約36、好ましくは10から24のアルキ
ルであり、ｎは０から約６で、かつ平均数であり、 m₁、m₂、m₃、およびm₄は置換度を表わす平均数であり、
かつセルロース分子に所望の水溶性もしくは水不溶性を
与えるために選択され、ｎおよびn₁ならびにＡおよびＲの構造は以下の式で表わ
される基に対し所望の親水性もしくは疎水性を与えるよ
うに選択される。）
【請求項７】ヒドロキシエチル、ヒドロキシプロピル、
メチルおよび／またはエチル置換基を備える、請求項１
〜６項のいずれか１項に記載のセルロース。
【請求項８】水をベースとした塗料における、請求項１
〜７項のいずれか１項に記載の非イオン性セルロースの
用途。
【請求項９】ラテックス塗料における、請求項８に記載
の非イオン性セルロースの用途。
【請求項１０】ラテックスがアニオン性界面活性剤によ
り安定化されている、請求項９に記載の非イオン性セル
ロースの用途。