JP5832540B2 - 粘度調節組成物 - Google Patents
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Description
R1−[(親水性部分)−(内部疎水性部分)]n−(親水性部分)−R2
を有していてよく、
ここで、R1およびR2は、各々、12から29個の炭素原子を有する(連結基の炭素原子(例:カルボニル炭素)は除く)末端疎水性基であり、nは、平均値:1から4、1から2、または1、を有してよい。そのような実施形態では、内部疎水性ユニットは、24個から60個の炭素原子、または、24個から38個の炭素原子を含む(連結基の炭素原子(例:カルボニル炭素)は除く)。
Y1−R1−X1−R2−X2−R3−Y2 式2
を有していてよく、
ここで、R1およびR3は、直鎖状、分岐鎖状、または脂環式の脂肪族官能基であってよく、R2は、直鎖状脂肪族官能基、または脂肪族ペンダント基を有する脂肪族官能基であってよい。ある実施形態では、R1およびR3は、6から13個の炭素原子、6から10個の炭素原子、10個の炭素原子、および6個の炭素原子(各々、連結基の炭素原子(例:カルボニル炭素)は除く)を有していてよい。ある実施形態では、R2は、8から48個の炭素原子、6から16個の炭素原子、および8から12個の炭素原子を有していてよい。ある実施形態では、X1およびX2は、連結官能基である。ある実施形態では、連結官能基としては、アミド官能基(−C(=O)−NH)、ウレタン官能基(O−C(=O)−NH)、ウレア官能基(N(R)−C(=O)−NH)、またはこれらの混合が挙げられる(連結官能基中の炭素原子は、内部疎水性部分の炭素数に含まれない)。あるそのような実施形態では、連結官能基X1およびX2は、ウレタン官能基であってよい。別の実施形態では、X1およびX2としては、1つ以上のヘテロ原子(典型的には酸素および/または窒素)を含み、ウレアおよびアミンの窒素原子が1〜8個の炭素原子を有する一官能アルキル基で置換されていてもよいことを除いて、14〜74の式量(FW)を有する、二または三官能性化合物が挙げられる(ただし、連結官能性部位は、エチレンまたはプロピレンポリエーテルではない)。そのような連結官能性部位の存在は、内部疎水性ユニットに親水性を付与しない。Y1およびY2は、内部疎水性ユニットを、ある実施形態では親水性連結ユニットに、別の実施形態では別の内部疎水性ユニットに連結するジラジカルである。あるそのような実施形態では、Y1およびY2としては、アミド官能基(−C(=O)−NH)、ウレタン官能基(O−C(=O)−NH)、ウレア官能基(N(R)−C(=O)−NH)、または−O−、−C(=O)O−、−NH−連結基、およびこれらの混合から独立に選択される連結官能基が挙げられる。あるそのような実施形態では、Y1およびY2連結官能基は、ウレタン官能基であってよい。
Y3−R4−Y4
を有していてよく、
ここで、R4は、32から36個の炭素原子を有する。あるそのような実施形態では、R4は、2つの末端ヒドロキシル基および32から36個の炭素原子を有するダイマージオールに由来するものであってよい。Y3およびY4としては、アミド官能基(−C(=O)−NH)、ウレタン官能基(O−C(=O)−NH)、ウレア官能基(N(R)−C(=O)−NH)、または−O−、−C(=O)O−、−NH−連結基、およびこれらの混合から独立に選択される連結官能基を挙げることができる。ある実施形態では、Y3およびY4は、−O−連結基であってよい。
本明細書で述べる粘度調節組成物および/または水性増粘組成物を用いて、様々な塗料配合物を調製することができる。ある実施形態では、塗料配合物は、固形分として10〜40重量%の樹脂系と、有効成分として0.0〜2.0重量%の会合性増粘剤と、有効成分として0.1〜2.0重量%の本明細書で考察する種々の実施形態に従う粘度調節組成物と、必要に応じて7〜12重量%の着色組成物と、を含む。
本発明のある実施形態の塗料配合物は、1つ以上の樹脂塗膜形成バインダーを含んでよい。バインダー、または樹脂は、塗料の実際の塗膜形成成分である。これは、ベース塗料に不可欠な成分であり;本明細書で挙げるその他の成分は、硬化塗膜の所望される特性に応じて、必要に応じて含まれる。バインダーは、乾燥または硬化機構に従って分類され得る。単純な溶媒蒸発、酸化架橋、触媒重合、および合着の4つが最も一般的である。
塗料配合物は、少なくとも1つの会合性増粘剤も含んでよい。会合性増粘剤は、化学的に結合された疎水性基を有する水溶性、水分散性、または水膨潤性ポリマーである。特定の実施形態では、塗料配合物は、これらに限定されないが、ポリエーテルポリウレタン、ポリエーテルポリオール、ポリエーテルポリアセタール、ポリエーテルアミノプラストなどを含む、縮合ポリマー会合性増粘剤を含む。ある実施形態では、塗料配合物は、活性ポリマーとして約0.05重量%から約5重量%の縮合ポリマー会合性増粘剤、活性ポリマーとして約0.1重量%から約3重量%の縮合ポリマー会合性増粘剤、または活性ポリマーとして約0.2重量%から約1重量%の縮合ポリマー会合性増粘剤を含む。
本発明の着色剤含有塗料配合物は、適切ないかなる着色剤を含んでいてもよい。ある実施形態では、あらかじめ分散させた着色剤を、塗料配合物へ添加してよい。本発明は、単一の着色剤、または着色剤の混合物を用いて、同等に効果的であることは理解されたい。
本発明のある実施形態の塗料系は、所望される効果を達成するのに適切であるさらなる成分を含んでよく、これらに限定されないが、湿潤剤、界面活性剤、溶媒、およびその他のレオロジー制御剤、pH調節剤、皮張り防止剤、顔料および充填剤、塩、バッファー、殺生物剤、防かび剤、脱泡剤、腐食防止剤、接着促進剤、保湿剤、凍結防止剤、乾燥剤、架橋剤などが挙げられる。
本開示は、本明細書で述べる粘度調節組成物を含む塗料配合物のサグおよびレベリング値のバランスをとるための方法を提供する。この方法は、以下の成分:樹脂塗膜形成バインダー;粘度調節組成物;着色剤、ならびに必要に応じてKUおよび/またはICI粘度上昇会合性増粘剤、を含む塗料配合物を提供する工程を含み、基材に適用された場合に、この塗料配合物は、少なくとも7のレベリング値および少なくとも12ミルのサグ値を有する塗膜を生成する。粘度調節組成物の種々の実施形態は、本明細書の上記にて考察される。
中せん断調節組成物の効果を試験するために、いくつかの例示的塗料配合物を調製した。以下の表1に、以下で示される種々の組成物の試験に用いた半光沢濃色着色ベース配合物を記載する。
窒素注入口、スターラー、ディーンスタークトラップ、および冷却管を備えた500mLの反応ケトルへ、51.0gのPEG 8000(MW=8500、0.006モル)、0.607gの1,12‐ドデカンジオール(MW=202.34、0.003モル)、および280gのトルエンを添加した。この反応混合物を250rpmにて攪拌し、0.5mL/分のN2パージ下にて130℃で脱水し、120mLのトルエン/H2O混合物を除去した。この反応物を75℃まで冷却し、続いて3.144gのDesmodur(登録商標)W(MW=262:0.012モル)および3滴のK‐Kat 348を添加した。この反応物を75℃にて1.5時間攪拌する。この混合物へ、0.781gの2‐エチル‐1‐ヘキサノール(MW=130.229、0.006モル)を添加し、この反応混合物を75℃にて1時間攪拌した。この混合物を冷却し、プラスチックトレイへ注ぎ入れ、トルエンを蒸発させた。この乾燥したポリマーを、さらに真空オーブン中にて乾燥した。2‐エチル‐1‐ヘキサノール:ポリグリコール:Desmodur(登録商標)W:1,8 オクタンジオールのモル比は、2:2:4:1である。
Claims (18)
- ポリマーを含む粘度調節組成物であって、
前記ポリマーは、前記ポリマーの主鎖内に位置する内部疎水性ユニットと、前記内部疎水性ユニットに共有結合で連結した1つ以上の末端疎水性ユニットと、を含み、
前記内部疎水性ユニットは、複数の疎水性セグメントを有し、
前記複数の疎水性セグメントは、1つ以上のポリエーテルポリオール連結ユニットによって互いに連結してはおらず、
前記内部疎水性ユニットは、ジイソシアネート化合物と、イソシアネート反応性官能性部位を有する二官能性化合物と、に由来する連結したセグメントを含み、
前記1つ以上の末端疎水性ユニットは、連結基の炭素原子を除いて、12から29個の炭素原子を含み、
前記末端疎水性ユニットは、ジイソシアネート化合物と、1つのイソシアネート反応性官能性部位を有する一官能性化合物と、に由来する連結したセグメントを含み、
前記末端疎水性ユニットの少なくとも一部は、1つ以上の親水性連結ユニットによって前記内部疎水性ユニットの1つの端部に連結している、
粘度調節組成物。 - 前記内部疎水性ユニットが、連結基の炭素原子を除いて、24個から60個の炭素原子を含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記内部疎水性ユニットが、連結基の炭素原子を除いて、24個から38個の炭素原子を含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記内部疎水性ユニットが、疎水性セグメントとして、少なくとも1つの直鎖状、分岐鎖状、または脂環式の脂肪族ジラジカルを含む、請求項2または3に記載の組成物。
- 前記二官能性化合物が、2つの末端イソシアネート反応性官能性部位を有する、請求項1に記載の組成物。
- 前記二官能性化合物が、1つの末端イソシアネート反応性官能性部位と、1つの非末端イソシアネート反応性部位と、を有する、請求項1に記載の組成物。
- 前記二官能性化合物が、2つの非末端イソシアネート反応性部位を有する、請求項1に記載の組成物。
- 前記1つ以上の末端疎水性ユニットが、連結基の炭素原子を除いて、17個から25個の炭素原子を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記親水性連結ユニットが、前記内部疎水性ユニットの平均炭素原子数よりも6から18倍多い平均炭素原子数を有する、請求項1に記載の組成物。
- 前記末端疎水性ユニットの前記連結したセグメントは、1つ以上のポリエーテルポリオールユニットによって互いに連結してはいない、請求項1に記載の組成物。
- 15〜25重量%の請求項1〜10のいずれか一項に記載の粘度調節組成物と、
有効成分として5〜15重量%の非イオン性界面活性剤およびアニオン性界面活性剤から成る群から選択される界面活性剤と、
少なくとも45重量%の水と、
を含み、
25000cP以下の粘度を有する、
水性増粘組成物。 - 15000cP以下の粘度を有する、請求項11に記載の水性増粘組成物。
- 10000cP以下の粘度を有する、請求項11に記載の水性増粘組成物。
- 2500cP以下の粘度を有する、請求項11に記載の水性増粘組成物。
- 前記非イオン性界面活性剤およびアニオン性界面活性剤のそれぞれが、疎水性基および親水性基を含み、前記疎水性基は、6個から10個の炭素原子を有する、請求項11〜14のいずれか一項に記載の水性増粘組成物。
- 前記アニオン性界面活性剤が、2−エチルヘキシル硫酸ナトリウム、ヘキシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、2−エチルヘキシル硫酸アンモニウム、ヘキシル硫酸アンモニウム、オクチル硫酸アンモニウム、ジオクチルスルホコハク酸アンモニウム、およびこれらの混合物から成る群より選択される、請求項11〜15のいずれか一項に記載の水性増粘組成物。
- 前記非イオン性界面活性剤が、2〜5モルのエチレンオキシドを有する2−エチルヘキシルエトキシレートである、請求項11〜15のいずれか一項に記載の水性増粘組成物。
- 固形分として10〜40重量%の樹脂系と、
有効成分として0.0〜2.0重量%の会合性増粘剤と、
有効成分として0.1〜2.0重量%の請求項1〜10のいずれか一項に記載の粘度調節組成物と、
7〜12重量%の着色剤組成物と、
を含む塗料配合物を提供する工程を含み、
前記塗料配合物は、90〜120KUの範囲のストーマー粘度値、および、1から4.5ポイズの範囲のICI粘度値を有し、
初期低せん断(0.1/秒)コンディショニング工程が50秒間施され、続いて高せん断構造破壊工程(1000/秒)が50秒間施された後、初期粘度(0.1/秒で測定)への回復に、少なくとも5分間を要する、
高せん断応力の適用後に塗料粘度回復時間を与えるための方法。
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