JP4437277B2 - 分散剤組成物 - Google Patents

Description

本発明は、２５℃で液状かつ注入可能であり、特有の分散媒およびポリウレタン系分散剤からなる塗料用分散剤組成物に関する。

分散剤は、主として以下の理由から塗料製造において使用されている：
ａ）塗膜形成剤を分散させるため、
ｂ）顔料および充填剤を分散させるため、および
ｃ）塗料内に存在しうる他の添加剤、例えば硬化促進剤、増粘剤、流動調整剤、つや消し剤、防腐剤を分散させるため。

当業者には周知なように、塗料製造者は、容易に取り扱える形態で入手可能な塗料製造に使用される成分を通常、求めている。この点に関する主な利点は、成分が固体状態よりむしろ液状であり、室温（本発明において室温は２５℃と理解されている）で注ぐことができることである。このことは、通常、溶剤の使用によって達成される。原則的に、適切な溶剤は、一方で水であり、他方で有機溶剤である。しかしながら、一方で、水が分散剤を十分に溶解できないこと、または分散剤が水中で永続的に安定でないことから水が不適である場合や、他方で、有機溶剤が不適である場合がある。後者はますます重要である。なぜなら、ＶＯＣ（揮発性有機化合物）が実質的に存在しないことが望ましいという環境的理由から、有機溶剤がますます好まれないようになっているからである。したがって、上記の欠点を伴わない形態で存在しうる分散剤に対する要求が常にある。

本発明が解決しようとする課題は、分散媒および１種またはそれ以上の分散剤からなり、２５℃で液状であり、均一であり、濃厚であり、注入可能であり、貯蔵安定性であり、ＶＯＣを実質的に含まないという条件を満たす分散剤組成物を提供することである。
「均一」とは、分散剤が分散媒に均一に分散していることを意味する。「濃厚」とは、組成物が組成物全体に対して分散剤を少なくとも２０重量％含有することを意味する。「注入可能な」とは、組成物のブルックフィールド粘度が、２５℃／２５r.p.m.で測定して５０,０００mPas.未満であることを意味する。「貯蔵安定性」とは、長期間貯蔵した場合でさえ、組成物が化学的に（成分の分解がない）およびコンシステンシーに関して（均一性の損失がない）の両方において安定なままであると理解される。「ＶＯＣを実質的含まない」とは、組成物が揮発性物質をほとんど含まないことと理解される。このことは、特に、組成物の分散媒が低揮発性であることを意味する。
さらに、分散媒の組成は、塗膜形成剤、顔料、充填剤および／または塗料添加剤と必然的に接触することになる塗料の製造において、分散媒と分散剤との組み合わせを使用する際に、不都合な相互作用が生じないようなものであるべきである。

本発明は、２５℃で液状かつ注入可能であり、
ａ）１０〜８０重量％の１種またはそれ以上のＣ_4-6ジカルボン酸ジイソブチルエステル形態の分散媒、および
ｂ）２０〜９０重量％の１種またはそれ以上の塗料用ポリウレタン分散剤
からなる塗料用分散剤組成物に関する。

驚くべきことに、本発明の組成物が、上記の課題をあらゆる点において、見事に解決することが見出された。その組成物は、液状で、均一であり、注入可能性および貯蔵安定性である。この組成物は、実質的にＶＯＣを含まないことによっても特徴付けられる。

組成物のＶＯＣ含量は、当業者に既知の方法によって測定できる。本発明において、ＶＯＣを実質的に含まないとは、組成物全体に対して、０．５％未満、好ましくは０．２％未満のＶＯＣ値を意味すると理解される。本発明において、試料のＶＯＣ含量は、ＤＩＮ７５２０１（「自動車の内装品に使用される物質の曇り挙動の測定」）にしたがって、以下の手順を用いて測定する：試料を固定寸法のリップなしガラスビーカーの底に置く。ビーカーを、試験片または試料からの揮発性成分を凝縮しうるアルミニウム箔で覆う。アルミニウム箔を冷却する。そのように用意されたビーカーを試験温度１００±０．３℃に設定した恒温槽に１６時間入れる。アルミニウム箔上の曇り付着物の結果を、曇りテストの前と後に秤量することによって定量的に測定する。ＶＯＣ値を、次式によって計算する：

Ａは、曇り付着物の重量（単位ｇ）であり、
Ｂは、使用された試料の重量（単位ｇ）である。

さらに、本発明の組成物は、塗料の製造に通常使用される塗膜形成剤、顔料および塗料添加剤と相溶性がある。

分散媒ａ）は、１種またはそれ以上のＣ_４-６ジカルボン酸のジイソブチルエステルからなる。それゆえに使用できるジイソブチルエステルは、単独で、または互いの混合物の形態で使用されうる。
好ましいジカルボン酸は、コハク酸、グルタル酸およびアジピン酸である。
成分ａ）としての使用に適した二成分ジカルボン酸混合物は、コハク酸／グルタル酸、コハク酸／アジピン酸およびグルタル酸／アジピン酸である。
特に好ましいものは、コハク酸、グルタル酸およびアジピン酸からなる三成分混合物、特に、当業者によりナイロンの製造に使用されるもの、例えば、約２５重量％のコハク酸、５０重量％のグルタル酸および２５重量％のアジピン酸からなる三成分混合物が挙げられる。

分散剤ｂ）は、ポリウレタンである。当業者に既知であるいずれのポリウレタンも使用されうる。１つの態様は、以下の構造成分を含むポリウレタンの使用によって特徴づけられる：
・直鎖Ｃ_6-18アルコールまたは付加的なt-アミン基を有するアミンまたはアルコールによって開始されるオリゴマーカプロラクトンブロック、
・t-アミン基によって置換されたアミンまたはアルコール、
・オリゴマージヒドロキシ末端エチレンオキシドブロック（例えば有機塗料系に特に効果的な分散剤としてＥＰ１５４６７８に記載されるもの）

上記の構造成分は、単独で、またはポリウレタン製造のための多官能ポリイソシアネート、好ましくは四官能ポリイソシアネートと組み合わせて、反応させる。
好ましい態様において、成分ｂ）として使用される化合物は、コハク酸ジイソブチルエステル２５重量％、グルタル酸ジイソブチルエステル５０重量％およびアジピン酸ジイソブチルエステル２５重量％からなる混合物中で少なくとも２０重量％の溶解度を有する。

さらに、本発明の目的に適している分散剤ｂ）は、単独で、または互いの混合物の形態で使用されうる。
適したポリウレタンは、特に、供給形態において、従来から専ら、揮発性有機溶媒、例えばキシレン、酢酸ブチルまたは酢酸メトキシプロピルに分散させて、市販され、ユーザーによってこの形態で使用されている標準的な市販品、例えば、Disperbyk 163(Byk Chemie)またはTexaphor P60およびTexaphor P63（Cognis Deutschland GmbH) の不揮発性重合体活性成分である。
本発明の目的に適した分散剤ｂ）は、単独で、または互いの混合物で使用されうる。
本発明は、塗料製造における上記の分散剤組成物の使用にも関する。

使用物質
Texaphor P 60:オリゴカプロラクトン、オリゴエチレンオキシド、およびt-アミノ基を有する付着末端基のブロックコポリマー（酢酸ブチル／キシレン中の５０％ポリマー溶液、Cognis Deutschland GmbH製）
Texaphor P 63:オリゴカプロラクトン、長鎖アルキル基、およびt-アミノ基を有する付着末端基のブロックコポリマー（酢酸メトキシプロピル／酢酸ブチル中の４５％ポリマー溶液、Cognis Deutschland GmbH製）
KE 1000:直鎖Ｃ_4-6ジカルボン酸混合物のジイソブチルエステル（Cognis Deutschland GmbH）

分散剤組成物
実施例１
２５０．０ｇのTexaphor P 60および１２５．０ｇのKE 1000を１Ｌガラスフラスコに入れ、回転蒸発器内で減圧下（１５０mbar)で１００℃に加熱した。溶媒の大分を除去した後に、反応混合物の表面に窒素の穏やかな気流を通過させ、重量が一定になるまで約１５０ｍｂａｒの減圧を維持した。生成物の収量：２５０．０ｇ。生成物の特徴：蜂蜜様のコンシステンシーの透明な淡黄色組成物。ブルックフィード粘度（２０r.p.m、２５℃、スピンドル６で測定）：４２．４Pas。

実施例２
１１１１．１ｇのTexaphor P 63および５００．１ｇのKE 1000を１Ｌガラスフラスコに入れ、回転蒸発器内で減圧下（１５０mbar)で１００℃に加熱した。溶媒の大分を除去した後に、反応混合物の表面に窒素の穏やかな気流を通過させ、重量が一定になるまで約１５０ｍｂａｒの減圧を維持した。生成物の収量：１０００．０ｇ。生成物の特徴：蜂蜜様のコンシステンシーの透明な淡黄色組成物。ブルックフィード粘度（２０r.p.m、２５℃、スピンドル６で測定）：７．０Pas。

Claims (1)

1. ２５℃で液状かつ注入可能であり、
   ａ）１０〜８０重量％の１種またはそれ以上のＣ_4-6ジカルボン酸ジイソブチルエステル形態の分散媒、および
   ｂ）２０〜９０重量％の１種またはそれ以上の塗料用ポリウレタン分散剤
   からなり、
   コハク酸、グルタル酸およびアジピン酸のジイソブチルエステルの三成分混合物が成分ａ）として使用される
   塗料用分散剤組成物。