JP5659340B2 - 界面活性剤及びこれを含有してなる塗料 - Google Patents
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Description
一方、このような界面活性剤を添加すると塗料が泡立ち易くなるため、さらに界面活性剤(消泡剤等)を添加する必要が生じる。
水性塗料用の顔料分散剤としてはポリアクリル酸塩(特許文献1)が知られており、また、ワキ防止剤としては、ベンゾインの炭素数1〜4のアルキルエーテル化物(特許文献2)が知られており、消泡剤としてはエアプロダクツ(AIRPRODUCTS)社のアセチレングリコール(非特許文献1)が知られている。
また、特許文献2に記載のワキ防止剤を熱硬化型水性塗料に用いると、相溶性が不足するため塗料の塗膜の平滑性や鮮映性が不十分となったり、仕上がり外観を損なうという問題がある。このような相溶性を改善するためにさらに界面活性剤(相溶化剤等)の添加を必要とする等の問題がある。
そして、これらの界面活性剤(顔料分散剤、ワキ防止剤、消泡剤、相溶化剤等)の使用量が増加する程、形成される塗膜の耐水性が低下するという問題がある。
すなわち、本発明の目的は、耐水性に悪影響が無く、高い界面活性能{顔料分散性、ワキ防止性、レベリング性(平滑性、鮮映性等)等}を持つ界面活性剤を提供することである。
すなわち、本発明の界面活性剤の特徴は、一般式(1)で表されるポリオキシアルキレン化合物(Y)及び/又は一般式(1)で表されるポリオキシアルキレン化合物(Y)1モルと、炭素数6〜21のアルキルグリシジルエーテル1〜8モルとを反応させて得られるポリオキシアルキレン化合物(YG)を含有してなる点を要旨とする。
S1{−U−S2(−U−S3)m}q (1)
{H(OA)n−}t−qQ{−(OA)n−}q (2)
{H(OA)n−}t−(m+1)Q{−(OA)n−}m+1 (3)
{H(OA)n−}t−1Q{−(OA)n−} (4)
よって、本発明の界面活性剤は、特に建築用の水性塗料又は水系の加熱硬化用塗料(電着塗料、自動車ベースコート塗料)等に極めて有用である。
よって、本発明の塗料は、熱硬化型塗料(特に水性エマルション塗料)等に極めて有用である。
を含む製造方法。
反応触媒としては、通常使用されるアルキレンオキシド付加反応用触媒等が使用でき、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の水酸化物(水酸化カリウム、水酸化ルビジウム及び水酸化セシウム等)、アルカリ金属のアルコラート(カリウムメチラート及びセシウムエチラート等)、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の炭酸塩(炭酸カリウム、炭酸セシウム及び炭酸バリウム等)、炭素数3〜24の第3級アミン(トリメチルアミン、トリオクチルアミン、トリエチレンジアミン及びテトラメチルエチレンジアミン等)、及びルイス酸(塩化第二錫及びトリフッ化ホウ素等)等が用いられる。これらのうち、アルカリ金属の水酸化物及び第3級アミン化合物が好ましく、さらに好ましくは水酸化カリウム、水酸化セシウム及びトリメチルアミンである。
反応溶媒の残存量(重量%)は、反応生成物の重量に基づいて、0.1以下であることが好ましく、さらに好ましくは0.05以下、特に好ましくは0.01以下である。なお、反応溶媒の残存量は、内部標準物質を用いるガスクロマトグラフィー法にて求めることができる。
濾過温度(℃)としては、50〜80程度が好ましく、さらに好ましくは60〜70である。
減圧留去する場合、圧力{ゲージ圧(以下同じ)}は、−0.05〜−0.098MPa程度が好ましく、温度は、60〜80℃程度が好ましい。
水の含有量(重量%)は、公知の方法で測定することができ、たとえば、Karl Fischer法(JIS K0113:2005、電量滴定方法)により求めることができる。
乳化剤及び分散剤としての用途としては紙塗工塗料、水性塗料及び各種インキの顔料分散剤等、及び各種水性塗料用樹脂の乳化剤等が挙げられる。
消泡剤としては、紙塗工塗料用消泡剤、水性塗料用消泡剤及び各種インキ用消泡剤等が挙げられる。
表面張力低減剤としては、紙塗工塗料、水性塗料などのカーテンフローコート性向上剤として、また水性塗料、各種インキ等のスプレー適正化剤としての用途がある。
攪拌、加熱、冷却、滴下、窒素による加圧及び真空ポンプによる減圧の可能な耐圧反応容器に、精製グラニュー糖{台糖(株)製蔗糖、以下同じ}342部(1モル部)及びDMF{三菱ガス化学(株)製、以下同じ}500部を投入した後、窒素ガスを用いて、ゲージ圧で0.1MPaになるまで加圧し0.02MPaになるまで排出する操作を3回繰り返した(この窒素ガスを用いた操作について、以下、窒素置換と略する。)。その後、攪拌しつつ100℃まで昇温し同温度にて、プロピレンオキシド(PO)580部(10モル部)を4時間かけて滴下し、さらに同温度にて4時間攪拌を続けた。次いで120℃にて1.3〜13kPaの減圧下にてDMFを除去(以下、単にDMFを除去と略記する)し、蔗糖/PO10モル付加物(S1)を得た。
製造例1と同じ反応容器に、蔗糖/PO10モル付加物(S1)922部(1モル部)及び水酸化カリウム{試薬特級、和光純薬工業(株)製、使用量は水分を除いた純分換算量で表示した。以下同じ。}4部を加えて「120℃にて0.6〜1.3kPaの減圧下にて脱水した」(この「 」内の操作について、以下、脱水と称する。)。次いで減圧のまま100℃にて、プロピレンオキシド(PO)1160部(20モル部)を6時間かけて滴下し、さらに120℃にて4時間攪拌を続けた。次いで「80℃にて脱イオン水40部を加えた後、無機吸着材{キョーワード700、協和化学工業(株)製、以下同じ。}80部を加え、同温度にて2時間攪拌した。次いで同温度にてNo.2濾紙{東洋濾紙(株)製、保留粒子径:5μm、以下同じ。}を用いて濾過して無機吸着材を取り除き、さらに1.3〜2.7kPaの減圧下120℃にて1時間脱水」(この「 」内の操作について、以下、精製処理と略する。)して、蔗糖/PO30モル付加物(S2)を得た。
製造例1と同じ反応容器に、蔗糖/PO30モル付加物(S2)2082部(1モル部)及び水酸化カリウム6部を加えて脱水した。次いで減圧のまま100℃にて、プロピレンオキシド(PO)1160部(20モル部)を5時間かけて滴下し、さらに120℃にて4時間攪拌を続けた。次いで精製処理して、蔗糖/PO50モル付加物(S3)を得た。
製造例1と同じ反応容器に、蔗糖/PO30モル付加物(S2)2082部(1モル部)及び水酸化カリウム7部を加えて脱水した。次いで減圧のまま100℃にて、プロピレンオキシド(PO)1740部(30モル部)を5時間かけて滴下し、さらに120℃にて4時間攪拌を続けた。次いで精製処理して、蔗糖/PO60モル付加物(S4)を得た。
製造例1と同じ反応容器に、メレチトース{試薬特級、和光純薬工業(株)製}504部(1モル部)及びDMF1000部を加えて窒素置換した後、攪拌しつつ100℃まで昇温し同温度にてエチレンオキシド(EO)220部(5モル部)とプロピレンオキシド(PO)870部(15モル部)との混合液を3時間かけて滴下し、さらに同温度にて4時間攪拌を続けた。次いでDMFを除去し、メレチトース/EO5モル・PO15モル付加物(S5Be)を得た。
製造例1と同じ反応容器に、メレチトース/EO5モル・PO15モル付加物(S5Be)1594部(1モル部)及び水酸化カリウム12部を加えて脱水した。次いで減圧のまま100℃にて、プロピレンオキシド(PO)3480部(60モル部)を9時間かけて滴下し、さらに120℃にて5時間攪拌を続けた。次いで精製処理して、メレチトースEO5モル・PO15モル/PO60モル付加物(S6)を得た。
製造例1と同じ反応容器に、トレハロース{試薬特級、和光純薬工業(株)製}342部(1モル部)及びDMF1000部を加えて窒素置換した後、攪拌しつつ100℃まで昇温し、次いで同温度にてプロピレンオキシド(PO)870部(15モル部)を5時間かけて滴下し、さらに同温度にて4時間攪拌を続けた。次いでDMFを除去し、トレハロース/PO15モル付加物(S7Be)を得た。
製造例1と同じ反応容器に、トレハロース/PO15モル付加物(S7Be)1212部(1モル部)及び水酸化カリウム5部を加えて脱水した。次いで減圧のまま100℃にて、プロピレンオキシド(PO)1450部(25モル部)を4時間かけて滴下し、さらに同温度にて4時間攪拌を続けた。次いで精製処理して、トレハロース/PO40モルモル付加物(S8)を得た。
製造例1と同じ反応容器に、製造例2で得た蔗糖/PO30モル付加物(S2)2082部(1モル部)と、水酸化ナトリウム{試薬特級、和光純薬工業(株)製、純度約97重量%、使用量は水分を除いた純分換算量で表示した。以下同じ。}40.4部(1.01モル部)及び水80部を仕込み、60℃にて攪拌しつつ、エピクロルヒドリン{ダイソー(株)製、以下同じ}130部(1.4モル部)を4時間で滴下した。次いで60℃にて5時間攪拌を続け、反応液のpHが7〜8{リトマス試験紙(TOYO ROSHI CO.LTD製、製品名:UNIV PH 1−11)による。以下同じ。}となったのを確認した。次いで「80℃にて0.6〜1.3kPaの減圧下にて脱水(水分:0.03重量%)した後、No.2濾紙による吸引濾過」を行い(この「 」内の操作について、以下、単に脱水・濾過と略記する。)、モノグリシジルエーテル化合物(S2−G1){注:(S2−G1)の表記は、(S2)を用いた、グリシジルエーテル基1モル付加物を意味する。以下同様に、原料の記号(S2等)の後にグリシジル基の数をGの後に示す。}を得た。このエポキシ当量は2150g/eq.であった。エポキシ当量は、JIS K7236:1995、(エポキシ樹脂のエポキシ当量試験法)に準拠して測定した(以下、同じである。)。
製造例1と同じ反応容器に、製造例2で得た蔗糖/PO30モル付加物(S2)2082部(1モル部)と、水酸化ナトリウム121.2部(3.03モル部)及び水95部を仕込み、60℃にて攪拌しつつ、エピクロルヒドリン462.5部(5モル部)を7時間で滴下した。次いで60℃にて5時間攪拌を続け、反応液のpHが7〜8となったのを確認した。次いで脱水・濾過し、トリグリシジルエーテル化合物(S2−G3)を得た。このエポキシ当量は755g/eq.であった。
製造例1と同じ反応容器に、製造例3で得た蔗糖/PO50モル付加物(S3)3242部(1モル部)と、水酸化ナトリウム40.4部(1.01モル部)及び水100部を仕込み、60℃にて攪拌しつつ、エピクロルヒドリン130部(1.4モル部)を5時間で滴下した。次いで60℃にて5時間攪拌を続け、反応液のpHが7〜8となったのを確認した。次いで脱水・濾過し、モノグリシジルエーテル化合物(S3−G1)を得た。このエポキシ当量は3320g/eq.であった。
製造例1と同じ反応容器に、製造例3で得た蔗糖/PO50モル付加物(S3)3242部(1モル部)と、水酸化ナトリウム121.2部(3.03モル部)及び水115部を仕込み、60℃にて攪拌しつつ、エピクロルヒドリン462.5部(5モル部)を7時間で滴下した。次いで60℃にて5時間攪拌を続け、反応液のpHが7〜8となったのを確認した。次いで脱水・濾過し、トリグリシジルエーテル化合物(S3−G3)を得た。このエポキシ当量は1150g/eq.であった。
製造例1と同じ反応容器に、製造例4で得た蔗糖/PO60モル付加物(S4)3822部(1モル部)と、水酸化ナトリウム121.2部(3.03モル部)及び水125部を仕込み、60℃にて攪拌しつつ、エピクロルヒドリン462.5部(5モル部)を7時間で滴下した。次いで60℃にて5時間攪拌を続け、反応液のpHが7〜8となったのを確認した。次いで脱水・濾過し、トリグリシジルエーテル化合物(S4−G3)を得た。このエポキシ当量は1350g/eq.であった。
製造例1と同じ反応容器に、製造例5で得たメレチトースEO5モル・PO15モル/PO50モル付加物(S5)4494部(1モル部)と、水酸化ナトリウム161.6部(4.04モル部)及び水165部を仕込み、60℃にて攪拌しつつ、エピクロルヒドリン508.8部(5.5モル部)を10時間で滴下した。次いで60℃にて5時間攪拌を続け、反応液のpHが7〜8となったのを確認した。次いで脱水・濾過し、テトラグリシジルエーテル化合物(S5−G4)を得た。このエポキシ当量は1220g/eq.であった。
製造例1と同じ反応容器に、製造例6で得たメレチトースEO5モル・PO15モル/PO60モル付加物(S6)5074部(1モル部)と、水酸化ナトリウム161.6部(4.04モル部)及び水180部を仕込み、60℃にて攪拌しつつ、エピクロルヒドリン508.8部(5.5モル部)を10時間で滴下した。次いで60℃にて5時間攪拌を続け、反応液のpHが7〜8となったのを確認した。次いで脱水・濾過し、テトラグリシジルエーテル化合物(S6−G4)を得た。このエポキシ当量は1380g/eq.であった。
製造例1と同じ反応容器に、製造例7で得たトレハロース/PO15モル/BO5モル付加物(S7)1572部(1モル部)と、水酸化ナトリウム40.4部(1.01モル部)及び水70部を仕込み、60℃にて攪拌しつつ、エピクロルヒドリン130部(1.4モル部)を5時間で滴下した。次いで60℃にて5時間攪拌を続け、反応液のpHが7〜8となったのを確認した。次いで脱水・濾過し、モノグリシジルエーテル化合物(S7−G1)を得た。このエポキシ当量は1670g/eq.であった。
製造例1と同じ反応容器に、製造例8で得たトレハロース/PO40モル付加物(S8)2662部(1モル部)と、水酸化ナトリウム40.4部(1.01モル部)及び水90部を仕込み、60℃にて攪拌しつつ、エピクロルヒドリン130部(1.4モル部)を5時間で滴下した。次いで60℃にて5時間攪拌を続け、反応液のpHが7〜8となったのを確認した。次いで脱水・濾過し、モノグリシジルエーテル化合物(S8−G1)を得た。このエポキシ当量は2750g/eq.であった。
製造例1と同じ反応容器に、製造例1で得た蔗糖/PO10モルモル付加物(S1)368.8部(0.4モル部)、水酸化カリウム1.5部を投入した後、脱水した。次いで80℃にて、製造例15で得たテトラグリシジルエーテル化合物(S6−G4){(S6)−テトラグリシジルエーテル、エポキシ当量:1380}552部(0.1モル部)を加え、「同温度にて1.3〜2.7kPaの減圧下1時間脱水」(この「 」の操作について、以後、追脱水と略記する。)した後、130℃にて10時間攪拌を続けてエポキシ基の消失を確認した。その後、水酸化カリウム2部を投入して脱水した。次いで80℃にて、製造例16で得たモノグリシジルエーテル化合物(S7−G1){(S7)−モノグリシジルエーテル、エポキシ当量:1670}1336部(0.8モル部)を加え、同温度にて追脱水した後、130℃にて12時間攪拌を続けてエポキシ基の消失を確認した。この後、精製処理して、本発明の界面活性剤(ポリオキシアルキレン化合物)(Y1)を得た。
なお、重量平均分子量は、分子量既知のポリスチレンを標準物質としてゲルパ−ミエ−ションクロマトグラフィ(GPC)を用いて以下のような条件で測定、算出した(以下、同じである。)。
カラム:東ソ−製型式SuperH−4000×2本及び同型式SuperH−3000×1本をそれぞれ直列に接続したカラム
検出器:示差屈折検出器
データ処理機:東ソー(株)製データ処理機(形式SC−8020)
カラム温度:40℃
溶離液:THF(試薬1級、片山化学工業製)
流速:0.5ml/min.
試料濃度:1重量%
試料溶液注入量:10μl
製造例1と同じ反応容器に、製造例7で得たトレハロース/PO15モル/BO5モル付加物(S7)628.8部(0.4モル部)、水酸化カリウム2部を投入した後、脱水した。次いで80℃にて、製造例14で得たテトラグリシジルエーテル化合物(S5−G4){(S5)−テトラグリシジルエーテル、エポキシ当量:1220}488部(0.1モル部)を加え、追脱水した後、130℃にて12時間攪拌を続けてエポキシ基の消失を確認した。その後、水酸化カリウム1部を投入して脱水した。次いで80℃にて、製造例17で得たモノグリシジルエーテル化合物(S8−G1){(S8)−モノグリシジルエーテル、エポキシ当量:2750}1100部(0.4モル部)を加え、追脱水した後、140℃にて15時間攪拌を続けてエポキシ基の消失を確認した。この後、精製処理して、本発明の界面活性剤{ポリオキシアルキレン化合物}(Y2)を得た。(Y2)の重量平均分子量(Mw)は19,200(理論分子量:22,168)であった。
製造例1と同じ反応容器に、製造例2で得た蔗糖/PO30モル付加物(S2)832.8部(0.4モル部)、水酸化カリウム3部を投入した後、脱水した。次いで80℃にて、製造例14で得たテトラグリシジルエーテル化合物(S5−G4){(S5)−テトラグリシジルエーテル、エポキシ当量:1220}488部(0.1モル部)を加え、追脱水した後、130℃にて12時間攪拌を続けてエポキシ基の消失を確認した。その後、水酸化カリウム1.5部を投入して脱水した。次いで80℃にて、製造例16で得たモノグリシジルエーテル化合物(S7−G1){(S7)−モノグリシジルエーテル、エポキシ当量:1670}1002部(0.6モル部)を加え、追脱水した後、130℃にて12時間攪拌を続けてエポキシ基の消失を確認した。この後、精製処理して、本発明の界面活性剤{ポリオキシアルキレン化合物}(Y3)を得た。(Y3)の重量平均分子量(Mw)は20,000(理論分子量:23,228)であった。
製造例1と同じ反応容器に、製造例7で得たトレハロース/PO15モル/BO5モル付加物(S7)471.6部(0.3モル部)、水酸化カリウム2部を投入した後、脱水した。次いで80℃にて、製造例13で得たトリグリシジルエーテル化合物(S4−G3){(S4)−トリグリシジルエーテル、エポキシ当量:1350}405部(0.1モル部)を加え、追脱水した後、130℃にて12時間攪拌を続けてエポキシ基の消失を確認した。その後、水酸化カリウム1.5部を投入して脱水した。次いで80℃にて、製造例17で得たモノグリシジルエーテル化合物(S8−G1){(S8)−モノグリシジルエーテル、エポキシ当量:2750}825部(0.3モル部)を加え、追脱水した後、130℃にて15時間攪拌を続けてエポキシ基の消失を確認した。この後、精製処理して、本発明の界面活性剤{ポリオキシアルキレン化合物}(Y4)を得た。(Y4)の重量平均分子量(Mw)は14,800(理論分子量:17,016)であった。
製造例1と同じ反応容器に、製造例2で得た蔗糖/PO30モル付加物(S2)624.6部(0.3モル部)、水酸化カリウム2部を投入した後、脱水した。次いで80℃にて、製造例10で得たトリグリシジルエーテル化合物(S2−G3){(S2)−トリグリシジルエーテル、エポキシ当量:755}226.5部(0.1モル部)を加え、追脱水した後、130℃にて12時間攪拌を続けてエポキシ基の消失を確認した。その後、水酸化カリウム1.5部を投入して脱水した。次いで80℃にて、製造例9で得たモノグリシジルエーテル化合物(S2−G1){(S2)−モノグリシジルエーテル、エポキシ当量:2150}1290部(0.6モル部)を加え、追脱水した後、130℃にて12時間攪拌を続けてエポキシ基の消失を確認した。この後、精製処理して、本発明の界面活性剤{ポリオキシアルキレン化合物}(Y5)を得た。(Y5)の重量平均分子量(Mw)は18,700(理論分子量:21,411)であった。
製造例1と同じ反応容器に、製造例1で得た蔗糖/PO10モル付加物(S1)276.6部(0.3モル部)、水酸化カリウム1.5部を投入した後、脱水した。次いで80℃にて、製造例13で得たトリグリシジルエーテル化合物(S4−G3){(S4)−トリグリシジルエーテル、エポキシ当量:1350}405部(0.1モル部)を加え、追脱水した後、130℃にて12時間攪拌を続けてエポキシ基の消失を確認した。その後、水酸化カリウム2部を投入して脱水した。次いで80℃にて、製造例11で得たモノグリシジルエーテル化合物(S3−G1){(S3)−モノグリシジルエーテル、エポキシ当量:3320}996部(0.3モル部)を加え、追脱水した後、130℃にて12時間攪拌を続けてエポキシ基の消失を確認した。この後、精製処理して、本発明の界面活性剤{ポリオキシアルキレン化合物}(Y6)を得た。(Y6)の重量平均分子量(Mw)は14,500(理論分子量:16,776)であった。
製造例1と同じ反応容器に、製造例2で得た蔗糖/PO30モル付加物(S2)624.6部(0.3モル部)、水酸化カリウム2部を投入した後、脱水した。次いで80℃にて、製造例12で得たトリグリシジルエーテル化合物(S3−G3){(S3)−トリグリシジルエーテル、エポキシ当量:1150}345部(0.1モル部)を加え、追脱水した後、130℃にて12時間攪拌を続けてエポキシ基の消失を確認した。その後、水酸化カリウム1部を投入して脱水した。次いで80℃にて、製造例16で得たモノグリシジルエーテル化合物(S7−G1){(S7)−モノグリシジルエーテル、エポキシ当量:1670}1002部(0.6モル部)を加え、追脱水した後、130℃にて12時間攪拌を続けてエポキシ基の消失を確認した。この後、精製処理して、本発明の界面活性剤{ポリオキシアルキレン化合物}(Y7)を得た。(Y7)の重量平均分子量(Mw)は17,150(理論分子量:19,716)であった。
製造例1と同じ反応容器に、製造例1で得た蔗糖/PO10モル付加物(S1)276.6部(0.3モル部)、水酸化カリウム1.5部を投入した後、脱水した。次いで80℃にて、製造例12で得たトリグリシジルエーテル化合物(S3−G3){(S3−G3)−トリグリシジルエーテル、エポキシ当量:1150}345部(0.1モル部)を加え、追脱水した後、130℃にて12時間攪拌を続けてエポキシ基の消失を確認した。その後、水酸化カリウム0.6部を投入して脱水した。次いで80℃にて、製造例17で得たモノグリシジルエーテル化合物(S8−G1){(S8)−モノグリシジルエーテル、エポキシ当量:2750}1100部(0.4モル部)を加え、追脱水した後、130℃にて15時間攪拌を続けてエポキシ基の消失を確認した。この後、精製処理して、本発明の界面活性剤{ポリオキシアルキレン化合物}(Y8)を得た。(Y8)の重量平均分子量(Mw)は14,700(理論分子量:17,216)であった。
製造例1と同じ反応容器に、実施例1で得た界面活性剤(Y1)2257部(0.1モル部)に水酸化カリウム4部を投入した後、脱水した。次いで80℃にて、ブチルグリシジルエーテル{エポゴーセーBA、四日市合成(株)製、エポキシ当量:135、以下同じ。「エポゴーセー」は同社の登録商標である。}108部(0.8モル部)を加え、窒素置換の後、130℃にて12時間攪拌を続けてエポキシ基の消失を確認した。この後、精製処理して本発明の界面活性剤{ポリオキシアルキレン化合物}(YG1)を得た。
製造例1と同じ反応容器に、実施例3で得た界面活性剤(Y2)2217部(0.1モル部)に水酸化カリウム3部を投入した後、脱水した。次いで80℃にて、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル{エポゴーセー2EH、四日市合成(株)製、エポキシ当量:190、以下同じ}114部(0.6モル部)を加え、窒素置換の後、130℃にて12時間攪拌を続けてエポキシ基の消失を確認した。この後、精製処理して本発明の界面活性剤{ポリオキシアルキレン化合物}(YG2)を得た。
製造例1と同じ反応容器に、実施例5で得た界面活性剤(Y3)2323部(0.1モル部)に水酸化カリウム5部を投入した後、脱水した。次いで80℃にて、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル76部(0.4モル部)を加え、窒素置換の後、130℃にて12時間攪拌を続けてエポキシ基の消失を確認した。この後、精製処理して本発明の界面活性剤{ポリオキシアルキレン化合物}(YG3)を得た。
製造例1と同じ反応容器に、実施例7で得た界面活性剤(Y4)1702部(0.1モル部)に水酸化カリウム2.2部を投入した後、脱水した。次いで80℃にて、ブチルグリシジルエーテル94.5部(0.7モル部)を加え、窒素置換の後、130℃にて12時間攪拌を続けてエポキシ基の消失を確認した。この後、精製処理して本発明の界面活性剤{ポリオキシアルキレン化合物}(YG4)を得た。
製造例1と同じ反応容器に、実施例9で得た界面活性剤(Y5)2141部(0.1モル部)に水酸化カリウム4部を投入した後、脱水した。次いで80℃にて、ヘキサデシル(セチル)グリシジルエーテル{CE−EP、四日市合成(株)製、エポキシ当量:350}70部(0.2モル部)を加え、窒素置換の後、130℃にて12時間攪拌を続けてエポキシ基の消失を確認した。この後、精製処理して本発明の界面活性剤{ポリオキシアルキレン化合物}(YG5)を得た。
製造例1と同じ反応容器に、実施例11で得た界面活性剤(Y6)1678部(0.1モル部)に水酸化カリウム3部を投入した後、脱水した。次いで80℃にて、デシルグリシジルエーテル{エピオールL−41、日油(株)製、エポキシ当量:230}69部(0.3モル部)を加え、130℃にて12時間攪拌を続けてエポキシ基の消失を確認した。この後、精製処理して本発明の界面活性剤{ポリオキシアルキレン化合物}(YG6)を得た。
製造例1と同じ反応容器に、実施例13で得た界面活性剤(Y7)1972部(0.1モル部)に水酸化カリウム4部を投入した後、脱水した。次いで80℃にて、デシルグリシジルエーテル115部(0.5モル部)を加え、130℃にて12時間攪拌を続けてエポキシ基の消失を確認した。この後、精製処理して本発明の界面活性剤{ポリオキシアルキレン化合物}(YG7)を得た。
製造例1と同じ反応容器に、実施例15で得た界面活性剤(Y8)1722部(0.1モル部)に水酸化カリウム3部を投入した後、脱水した。次いで80℃にて、セチルグリシジルエーテル35部(0.1モル部)を加え、窒素置換の後、130℃にて13時間攪拌を続けてエポキシ基の消失を確認した。この後、精製処理して本発明の界面活性剤{ポリオキシアルキレン化合物}(YG8)を得た。
SNディスパーサント5044{サンノプコ株式会社製、ポリカルボン酸ナトリウム塩タイプ界面活性剤(ポリマー濃度43%品)}を比較用の界面活性剤(H1)とした。
SNディスパーサント5047{サンノプコ株式会社製、ポリカルボン酸アンモニウム塩タイプ界面活性剤(ポリマー濃度33%品)}を比較用の界面活性剤(H2)とした。
ベンゾインn−プロピルエーテル{試薬特級、和光純薬工業(株)製}を比較用の界面活性剤(H3)とした。
ベンゾインiso−ブチルエーテル{試薬特級、和光純薬工業(株)製}を比較用の界面活性剤(H4)とした。
<顔料分散液の調製>JISK5600−2−5:1999に準拠
(1)顔料分散液の作成
インペラー型羽根を備えたエクセルオートホモジナイザー(日本精器株式会社製、モデルED、以下同じ)を用い、表3に示した使用量で、イオン交換水、エチレングリコール、評価用界面活性剤、ハイドロパラート、デヒドラン及びノプコサイドからなる混合液に、タイペークを撹拌しながら添加し、均一になるまで顔料分散を行って、顔料分散液を得た。
なお、つぶゲージ法(JIS K5600−2−5:1999に準拠)により、顔料分散液に5ミクロン以上の粒の無いことを確認した。
また、顔料分散液を脱泡機{あわとり練太郎(株)製、モデルAR−250}にて3分間脱泡した後、ブルックフィールド型粘度計(25℃、60rpm)で粘度測定して、表5に示した(単位:mPa・s)。
(2)評価用水性塗料の作成
得られた顔料分散液に、表3に示した使用量で、プライマル、テキサノール、デヒドラン、SNシックナー及びユニラントを加えて、インペラー型羽根を備えたエクセルオートホモジナイザーでレッドダウン工程を行い、評価用水性塗料を得た。
なお、評価用水性塗料はつぶゲージ法にて5ミクロン以上の粒の無いことを確認した。
※2 サンノプコ(株)製消泡剤
※3 サンノプコ(株)製防腐剤
※4 石原産業(株)製二酸化チタン、「タイペーク」は同社の登録商標である。
※5 日本アクリル(株)製アクリル−スチレン樹脂、「プライマル」はローム エンド ハースコムパニーの登録商標である。
※6 イーストマンケミカル社製造膜調整剤、「テキサノール」は吉村油化学株式会社の登録商標である。
※7 サンノプコ(株)製増粘剤
※8 横浜化成(株)製着色顔料(黒)、「unirant」は同社の登録商標である。
評価用水性塗料を用いて、次の塗装条件で塗装して光沢及び調色性の試験を行った。
被塗装体:アセトンにて脱脂したステンレス板(縦:200mm、横:120mm、厚み:1.2mm)
塗装方法:スプレーガン{ワイダーW−88カップガン(岩田塗装(株)製)、「ワイダー」は同社の登録商標である。}によるスプレー塗装及びハケ(大塚刷毛製造株式会社製、水性ペイント用#70)によるハケ塗装
乾燥方法:常乾(温度:25℃、湿度:40%RH)
評価用水性塗料をそれぞれイオン交換水にて85KU値(25℃)に希釈し、アセトンにて脱脂したポリエステルフィルム(縦:150mm、横:150mm、厚み:0.10mm、東レルミラーL−100T60、東レ株式会社製、「ルミラー」は同社の登録商標である。)にスプレーガンで塗装(ウェット膜厚:約0.2mm)、常乾にて、7日間乾燥後、光沢計(日本電色工業株式会社製、VGS−300A)にて入射角60゜での光沢(グロス)をそれぞれ6個所測定し、平均値を算出し、これを光沢とした。
評価用水性塗料をそれぞれイオン交換水にて85KU値(25℃)に希釈し、アセトンにて脱脂したステンレス板に全体にスプレー塗装し(ウェット膜厚:約0.2mm)、その直後にそのうち半面をハケ塗りして、常乾にて、7日間乾燥後、日本電色工業(株)製の、SPECTROCOLOR METER MODEL PF−10を用いて、スプレー塗装した部分と、ハケ塗りした部分の色差(△E値)を測定し、次式により両者の差を算出して、その絶対値を調色性とした。この値は小さいほど、調色性が良好であることを意味する。
(調色性)=|△E(スプレー)−△E(ハケ)|
評価用水性塗料をそれぞれイオン交換水にて85KU値(25℃)に希釈し、インペラー型羽根を備えたエクセルオートホモジナイザーにて500rpmにて2分間攪拌した直後にアセトンにて脱脂したステンレス板にハケ塗り(ウェット膜厚:約0.2mm)して、25℃、1日間乾燥後、中央部分の10cm×10cm面積内の泡痕(直径1.0mm以上)を数えて、消泡性とした。
評価用水性塗料をそれぞれイオン交換水にて85KU値(25℃)に希釈し、アセトンにて脱脂したポリエステルフィルム(東レルミラーL−100T60、縦:150mm、横:150mm、厚み:0.10mm)にスプレーガンで塗装(ウェット膜厚:約0.2mm)、常乾にて、7日間乾燥後、イオン交換水(25〜30℃)に7日間浸漬した。次いで水から引き上げて中央部分の10cm×10cm面積内のブリスター(水膨れ)痕(直径1.0mm以上)を数えて、耐水性とした。
<塗料及び試験用塗装片の調製>JISK5600−2−5:1999に準拠
(1)熱硬化型水性塗料の作成
表4に示した原料及び使用量を用いて、インペラー型羽根を備えたエクセルオートホモジナイザーで評価用熱硬化型水性塗料を得た。なお、つぶゲージ法にて、この塗料に5ミクロン以上の粒の無いことを確認した。
※2 三井サイアナミッド(株)製水溶性メラミン樹脂、「サイメル」はサイテツク テクノロジー コーポレーションの登録商標である。
※3 石原産業(株)製二酸化チタン、「タイペーク」は同社の登録商標である。
※4 サンノプコ(株)製消泡剤
※5 サンノプコ(株)製増粘剤
評価用熱硬化型水性塗料をそれぞれイオン交換水でフォードカップNo.4(JIS K−5600−2−2に準拠)で20秒(25℃)になるように希釈し、次の塗装条件で塗装して、ワキ限界膜厚値、平滑性及び鮮映性の測定を行った。
被塗装体:アセトンにて脱脂したブリキ板(縦:120mm、横:80mm、厚み:0.06mm)
塗装方法:スプレーガン{ワイダーW−88カップガン(岩田塗装(株))}を用いて、膜厚傾斜塗装
焼付条件:塗装後10分間ブース内でセッテイングした後、160℃、20分間焼き付け
上記[塗装条件]にて傾斜塗装して膜厚差のある塗膜を形成し、次いで焼き付け乾燥を行うと、膜厚の薄い部分から厚い部分にかけてワキを発生するが、このワキによる塗膜異常の発生し始める部分の膜厚(ワキ限界膜厚値)を電磁微膜厚計{オーウエル(株)製、SEM−100型}にて測定した(単位:μm)。評価数値の高いほどワキ防止能が高いことを意味する。
ワキ限界膜厚値を評価した試験用塗装片を用いて、ワキ限界膜厚値より薄い部分の塗膜表面の平滑性を肉眼にて評価した。評価はワキ限界膜厚値から薄い部分において、幅20mm×長さ100mm塗膜表面のハジキ、クレーター(それぞれ直径1.0mm以上)の数を数え、平滑性とした。
ワキ限界膜厚値を評価した試験用塗装片を用いて、このワキ限界膜厚より薄い部分の入射角20゜の光沢(グロス)を光沢計(前述)にてそれぞれ6個所測定し、平均値を算出し、これを鮮映性とした。この値が高いほど鮮映性に優れる。
Claims (6)
- 一般式(1)で表されるポリオキシアルキレン化合物(Y)及び/又は一般式(1)で表されるポリオキシアルキレン化合物(Y)1モルと、炭素数6〜21のアルキルグリシジルエーテル1〜8モルとを反応させて得られるポリオキシアルキレン化合物(YG)を含有してなることを特徴とする界面活性剤。
S1{−U−S2(−U−S3)m}q (1)
ただし、S1は一般式(2)で表される基、S2は一般式(3)で表される基、S3は一般式(4)で表される基であり、Uは2−ヒドロキシプロピレン基{−CH2−CH(OH)−CH2−}又はヒドロキシメチルエチレン基{−CH2−CH(CH2OH)−}、mは1又は2、qは3又は4を表し、S1、S2、S3、U、m及びqはそれぞれ同じでも異なってもよい。
{H(OA)n−}t−qQ{−(OA)n−}q (2)
{H(OA)n−}t−(m+1)Q{−(OA)n−}m+1 (3)
{H(OA)n−}t−1Q{−(OA)n−} (4)
Qは非還元性の二又は三糖類のt個の1級水酸基から水素原子を除いた残基、OAは炭素数2〜4のオキシアルキレン基、Hは水素原子、tは2〜4の整数、qは3又は4(但し、t≧q)、mは1又は2(但し、t≧(m+1))、nは5〜30の整数を表し、一般式(2)で表される基、一般式(3)で表される基又は一般式(4)で表される基のそれぞれに含まれるオキシアルキレン基(OA)の総数は10〜80の整数であり、Q、OA、t及びnはそれぞれ同じでも異なってもよい。 - 非還元性の二又は三糖類のt個の1級水酸基から水素原子を除いた残基(Q)が蔗糖の3個の1級水酸基から水素原子を除いた残基である請求項1に記載の界面活性剤。
- 水性塗料用である請求項1又は2に記載の界面活性剤。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の界面活性剤を含有してなる水性塗料用分散剤。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の界面活性剤を含有してなる水性塗料用ワキ防止剤。
- 塗料及び請求項1〜3のいずれかに記載の界面活性剤からなり、この界面活性剤を塗料の重量に基づいて0.1〜5重量%含有してなる塗料。
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