JP7430796B2 - インク、塗料、及び接着剤のための界面活性剤 - Google Patents
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Description
本出願は、その全開示内容が参照により本明細書に援用される2019年12月19日に出願された米国仮特許出願第62/950,403号の優先権を主張するものである。
本開示は、接着剤及び塗料における使用のための界面活性剤に関する。そのような界面活性剤は、表面活性特性を有するアミノ酸のシロキサン誘導体を含み得る。
本明細書で用いられる場合、「表面活性」の句は、関連する化合物が、それが少なくとも部分的に溶解されている媒体の表面張力及び/又は他の相との界面張力を低下させることができ、したがって、気液界面及び/又は他の界面に少なくとも部分的に吸着し得ることを意味する。「界面活性剤」の用語は、そのような化合物に適用され得る。
I.インク
インクジェット印刷が様々な媒体表面上、特に紙に画像を記録する方法として普及してきたのには、いくつかの理由が存在する。これらの理由のうちのいくつかとしては、プリンターの音が小さいこと、高速の記録が可能であること、高品質のカラー記録が可能であること、が挙げられる。加えて、これらの利点は、消費者にとって比較的低価格で得ることができる。しかし、インクジェット印刷が大きく改善されてきたものの、この改善に付随して、例えばより高速、より高解像度、フルカラー画像形成、安定性向上、より恒久的な画像など、この分野での消費者による要求が増えている。
本開示のインク製剤は、界面活性剤系とも称される1又は複数の界面活性剤を含む。界面活性剤は、表面張力及び界面張力を適切なレベルに維持する非常に優れた能力を有する。界面活性剤はまた、湿潤剤及び分散剤としても用いられ得る。本開示のインク製剤での使用に適する界面活性剤は、式Iの1又は複数の界面活性剤及び/又は共界面活性剤であって、
インク製剤中の界面活性剤系の量は、組成物の重量に対して、約0重量%以上、約0.1重量%以上、約0.2重量%以上、約0.4重量%以上、約0.6重量%以上、約0.8重量%以上、又は約1.0重量%以下、約1.2重量%以下、約1.4重量%以下、約1.6重量%以下、約1.8重量%以下、約2.0重量%以下の範囲内、又はこれらの終点を用いたいずれかの範囲内であり得る。
本開示のインク製剤は、吸湿剤を含む。「吸湿剤」としては、湿潤剤又は加湿剤として用いられるいずれの物質も意図している。いかなる理論にも束縛されるものではないが、吸湿剤は、定着剤の水分含有量を、湿度の変動に関わらず狭い範囲内に維持し、したがって、狭いインクジェットペンノズルの閉塞を防止する目的で添加されることが多い。
「定着用液」又は「定着液」は、水性ビヒクル及び有効量の1又は複数の定着剤を含有する。定着剤は、着色剤の溶解性又は安定性の変化を開始して、着色剤を印刷画像の正しい位置に定着させる原料成分である。定着剤の「有効量」は、定着されなかったプリントと比較して、裏抜け及びブリードの低減、光学密度(OD)、彩度、エッジ明瞭性の増加、並びにポタ落ち及び滲み堅牢性の改善を例とする印刷品質の改善を実現するのに有効な量である。定着液は、よく広がり、素早く浸透及び乾燥するように製剤され得る。表面張力は、約45mN/m未満であり得る。
適切なカルボン酸金属塩としては、Ca2+、Mg2+、Cu2+などの二価金属イオン及びAl3+、La3+、又はFe3+などの三価金属イオンを含むカルボン酸多価金属塩が挙げられ得る。
定着液は、酸を含み得る。適切ないかなる酸が選択されてもよい。例えば、強酸(すなわち、水中で完全にイオン化される酸)が、定着液組成物に添加され得る。そのような酸の限定されない例としては、メタンスルホン酸、塩酸、硝酸、臭化水素酸、硫酸、過塩素酸、ヨウ化水素酸、トリフルオロ酢酸、及び/又はこれらの組み合わせが挙げられる。
本開示の定着液は、水性ビヒクルを含有し得る。「水性ビヒクル」の用語は、本明細書で定められる場合、定着剤が投入されて定着液を形成する水性混合物を意味する。適切な水性ビヒクル成分としては、限定されるものではないが、水、共溶媒、界面活性剤、添加剤(腐食防止剤、塩など)、及び/又はこれらの組み合わせが挙げられ得る。
本開示のインクジェットインクセットは、既に記載した定着液組成物及びインクビヒクル中に分散又は溶解された着色剤を有するインクのいくつかの態様を含み得る。インクジェットインクセットは、少なくとも、インクビヒクル中に分散された着色剤を含むインクジェットインク組成物、並びに1又は複数種類の界面活性剤クラスから選択される1又は複数の界面活性剤、1又は複数の吸湿剤、定着剤としてのカルボン酸金属塩、及び酸を含む定着液、を含み得る。
1又は複数の添加剤が、定着剤組成物中に組み込まれてもよい。本明細書で用いられる場合、「添加剤」の用語は、液体の性能、環境効果、審美的効果、又は他の類似の特性を高めるように作用する液体の構成成分を意味する。適切な添加剤としては、殺生物剤、封鎖剤、キレート剤、腐食防止剤、及び/若しくはマーカー染料(例:可視、紫外、赤外、蛍光など)など、並びに/又はこれらの組み合わせが挙げられる。定着剤は、例えばPMC Specialties Group,Inc.から市販されているカルボキシベンゾトリアゾールであるCobratec(登録商標)CBTなどの腐食防止剤を含み得る。
各々の着色剤又は着色剤の組み合わせは、それぞれの個々のインクビヒクルと組み合わされて、インクセットの1又は複数のインクを形成する。本明細書で定められる場合、「インクビヒクル」とは、着色剤が投入されてインクを形成するものであるビヒクルを意味する。広く様々なインクビヒクルが、本明細書で開示される実施形態に従うインク、インクセット、及び方法と共に用いられてよい。インクビヒクルに適する成分の限定されない例としては、水溶性ポリマー、アニオン性ポリマー、界面活性剤、溶媒、共溶媒、緩衝剤、殺生物剤、封鎖剤、粘度調整剤、表面活性剤、キレート剤、樹脂、及び/若しくは水、並びに/又はこれらの組み合わせが挙げられる。
インク製剤は、溶媒、界面活性剤、何らかの添加剤、及び水を組み合わせること、並びにpHを塩基性pHに調節すること、によって製造され得る。いくつかの態様では、着色インクのpHは、約8~約11の範囲内である。他の実施形態では、着色インクのpHは、約8.5~約9.5の範囲内である。次に、着色剤及びポリマーが添加されて、インク組成物が形成される。
本開示は、塗料の製剤を、具体的には、セミグロス及びフラットのインテリア塗料組成物のためのラテックス組成物又は塗料ビヒクルを提供する。ラテックス塗料組成物は、有機溶媒タイプのものと比較していくつかの利点を有していることから、屋内用及び屋外用塗料市場の多くの部分を占めてきた。
膜形成剤は、表面上に柔軟で密着した連続被覆を残す化学物質の群である。この膜は、強い親水性を有する。膜形成剤は、天然及び合成という広く2つの分類に分けられ得る化学物質の大きな群を含む。
a.ラテックスエマルジョン
ラテックス塗料を製剤するのに一般的に用いられる2種類のエマルジョンとしては、全アクリル系、例えば所望に応じてメチルメタクリレート、ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレートを少量のアクリル酸と共重合したものなどを用いた系、並びに2-エチルヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、又はブチルアクリレートを例とする少量の低級アルキルアクリレートと通常は組み合わせた酢酸ビニル製剤、が挙げられる。これまでは、全アクリル系が高級品質塗料に用いられてきたが、それは、このエマルジョンが、良好な耐水性、所望されるレベリング性、膜硬さ、耐久性、耐洗浄性(scrubability)などを提供してきたからである。酢酸ビニル-アクリルコポリマー系は、インテリア用フラット及びセミグロス塗料並びにエクステリア用ハウス塗料の製剤に用いられており、酢酸ビニル-ブチルアクリレートラテックスは、非常に優れた靭性、耐洗浄性、及び耐久性を有する塗膜をもたらし、一方酢酸ビニル-マレイン酸ジブチルエマルジョンは、耐久性に加えて、良好な耐摩耗性及び柔軟性も有する。
塩化ビニルは、総ポリマー重量のパーセントとして、約25重量%以上、約30重量%以上、約35重量%以上、約40重量%以上、約45重量%以上、又は約50重量%以下、約55重量%以下、約60重量%以下、約65重量%以下、又はこれらの終点を用いたいずれかの範囲内の量で存在し得る。
塗料製剤は、1又は複数のバインダーを含み得る。適切なバインダーは、様々な種類のアルキッド樹脂を含む。例示的なアルキッド樹脂としては、短い、中程度の、長い、及び非常に長い油鎖を有するアルキッド樹脂が挙げられる。「アルキッド樹脂」の用語はまた、アクリル、エポキシ、フェノール系、ウレタン、ポリスチレン、シリコーン、ロジン、及びロジンエステルアルキッドなどの他の樹脂で修飾されたアルキッド、並びにポリエステルセグメントが再生可能な酸及びエステルに由来するSetal 900 SM-90などのバイオアルキッドも含む。
本発明の塗料製剤は、界面活性剤系とも称される1又は複数の界面活性剤を含む。界面活性剤系は、両性界面活性剤、双性イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤であってよい少なくとも1つの界面活性剤、及び所望に応じて、両性界面活性剤、双性イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、又はこれらの組み合わせであってよい少なくとも1つの他の界面活性剤を含む。界面活性剤系は、エマルジョンの安定化を補助するために塗料製剤中に存在する。
塗料製剤中の1又は複数の界面活性剤の総量は、約0.5重量%以上、約1重量%以上、約2重量%以上、又は約3重量%以下、約4重量%以下、約5重量%以下、又はこれらの終点を用いたいずれかの範囲内であり得る。
塗料製剤は、1又は複数のドライヤーを含み得る。ドライヤーは、乾燥プロセスを促進するために用いられる触媒である。適切なドライヤーは、コバルト又はマンガンの塩などの酸化触媒、ジルコニウム塩などの重合触媒、及び/又は膜形成を制御するカルシウム塩などの補助触媒を含み得る。ドライヤーは、塗料を、表面への適用後の3時間以内、2時間以内、又はそれ未満などの数時間以内に完全に乾燥させることができる。コバルト又はマンガンのエステルは、酸化プロセスを開始する役割を有する酸化触媒であり、C6~C19分岐鎖脂肪酸のエステルを含む。例としては、2-エチルヘキサン酸コバルト、プロピオン酸コバルト、ネオデカン酸コバルト、ナフテン酸コバルト、Umicoreから入手可能であるECOS ND15と称されるコバルトが埋め込まれたポリマー製品、オクタン酸マンガン、Huntsmanから入手可能であるNuodex Drycoatと称されるマンガン-アミン錯体である。
水性塗料組成物に用いられる顔料は、典型的には、塗膜に不透明性又は隠蔽性を付与する不透明顔料を含む。本開示の塗料製剤は、組成物を着色するために、及び/又は組成物に不透明性を提供するために、1又は複数の顔料を含み得る。本明細書で用いられる場合、顔料は、無機金属酸化物及び有機着色顔料の両方を含む。適切な顔料としては、酸化チタン及び酸化鉄などの金属酸化物、クロム酸亜鉛、酸化クロム、硫化カドミウム、アズライト(カオリン、炭酸ナトリウム、硫黄、及びカーボンから作られる)、リトポン(硫化亜鉛と硫酸バリウムとのブレンド)が挙げられる。有機着色顔料の例は、フタロシアニンブルー(アルファ及びベータ)、ジニトロアニリンオレンジ(PO-5)、ペリレンレッド、トルイジンレッド(PR-3)、ダイアリライドイエロー(PY-12、13)、及びキナクリドンレッド(PV-19)である。
塗料製剤は、ミネラルスピリッツ及びアルコールなどの1若しくは複数の水性又は有機溶媒を含み得る。適切な溶媒は、炭化水素溶媒又はそれらのブレンドを含む。炭化水素溶媒は、脂肪族溶媒又は芳香族溶媒であってよい。有機溶媒の例は、ペンタン、ヘキサン、石油ナフサ、ヘプタン、及び90 solvent(引火点140°Fの脂肪族溶媒)などの石油蒸留物である。芳香族溶媒としては、キシレン、トルエン、Aromatic 100、及び他の適切な芳香族溶媒が挙げられる。「ホワイトスピリッツ」としても知られる「ミネラルスピリッツ」の用語は、C7~C12脂肪族及び脂環式炭化水素の混合物を含む組成物を包含し、より詳細な実施形態では、組成物の総重量に基づいて15重量%~20重量%以下のC7~C12芳香族炭化水素を含む。ミネラルスピリッツは、パラフィン、シクロパラフィン、及び芳香族炭化水素の混合物又はブレンドを含む。典型的なミネラルスピリッツは、約150℃~220℃の沸点範囲を有し、一般的には無色透明の液体であり、化学的に安定で非腐食性であり、軽い臭気を持つ。例示的なミネラルスピリッツとしては、Shell Sol 15(CAS 64742-88-7)及びShell Sol H(CAS 64742-82-1)などのLow Aromatic White Spirit(LAWS)が挙げられる。「アルコール」の用語は、C1~C12直鎖及び分岐鎖アルコールを含むC1~C12アルコールを包含し、包含することを意図している。例示的なアルコールとしては、トリエチレングリコール(CAS 112-27-6)、及びジエチレングリコールエチルエーテル(CAS 111-90-0)が挙げられる。より詳細な実施形態では、コーティング組成物は、キシレン、ミネラルスピリッツ、アルコール、水、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される溶媒を含む。
塗料製剤は、充填剤、顔料、界面活性剤、安定剤、増粘剤、乳化剤、テクスチャ付与剤、接着促進剤、殺生物剤、流動促進剤、分散剤、及び粘度又は仕上がり外観を改変するための添加剤などの1又は複数の添加剤をさらに含み得る。
塗料製剤は、保護コロイド、界面活性剤、及び酸化剤の標準プレミックスから開始することによって合成され得る。その後、モノマーが、続いて追加の界面活性剤及び還元剤が添加され得る。
保護コロイドは、合成に用いられるモノマーの重量に対して、約0.05重量%以上、約0.1重量%以上、約0.5重量%以上、約1.0重量%以上、約1.5重量%以上、約2重量%以上、又は約2.5重量%以下、約3.0重量%以下、約3.5重量%以下、約4.0重量%以下、約4.5重量%以下、又はこれらの終点を用いたいずれかの範囲内の量で添加され得る。
本開示はさらに、接着剤の製剤を提供する。本開示の接着剤製剤は、合板、裏板、黒板、繊維板、OBS板、又は同等物などの木材をベースとする板の製造に用いられ得る。
1.樹脂
樹脂は、接着剤自体として機能するために接着剤製剤中に存在する。適切な樹脂としては、フェノール-ホルムアルデヒド樹脂、ウレア-ホルムアルデヒド樹脂、アミノ樹脂、又は他の対応する樹脂が挙げられ得る。実施形態では、用いられる樹脂は、UF(ウレア-ホルムアルデヒド樹脂)、MUF(メラミン ウレア-ホルムアルデヒド)、MUFP(修飾ウレア-ホルムアルデヒドポリマー)、PF(フェノール-ホルムアルデヒド)、又はこれらの誘導体若しくは混合物、又は同等物である。
本明細書で用いられる場合、「充填剤」とは、公知の充填剤若しくは硬化剤単独、又はこれらの混合物を意味する。硬化剤は、適用時に、すなわち木材をベースとする板の製造の過程において、多くの場合好ましくは圧縮熱と共に、接着剤の硬化を引き起こす。適切な充填剤としては、デンプン、小麦粉、チョーク、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、硫酸アンモニウム、木粉、ケブラチョ、又はこれらの誘導体、又はこれらの混合物、又は同等物が挙げられ得る。ケブラチョとは、ある特定の南アメリカ産広葉樹の堅木材を意味する。本明細書で用いられる場合、「チョーク」とは、ゆるく構造化された軽量で崩れ易い石灰石を意味する。
接着剤製剤は、水などの溶媒を含み得る。水は、プロセスの外から得られてよく、又はそれは、プロセス内から循環された水、すなわち、プロセス洗浄水であってもよい。別の選択肢として、溶媒は、有機溶媒であってもよい。
1又は複数の界面活性剤が、発泡を促進するという明示的な目的で、発泡剤として接着剤製剤中に含まれ得る。本開示の接着剤製剤での使用に適する界面活性剤は、式Iの1又は複数の界面活性剤及び/又は共界面活性剤であって、
接着剤製剤は、約0.1重量%以上、約0.5重量%以上、約1重量%以上、約2重量%以上、約3重量%以上、約4重量%以上、又は約5重量%以下、約6重量%以下、約7重量%以下、約8重量%以下、約9重量%以下、約10重量%以下、又はこれらの終点を用いたいずれかの範囲内の量で、1又は複数の界面活性剤を含み得る。
接着剤製剤は、1又は複数の追加の相溶性原料成分を含み得る。これらの追加の原料成分は、例えば、本開示の界面活性剤などのように発泡の目的のみを意図するものではない、1又は複数の追加の界面活性剤を含み得る。これらの追加の界面活性剤は、接着剤製剤中に、約0.1重量%以上、約0.5重量%以上、又は約1.0重量%以下、約1.5重量%以下、約2.0重量%以下、又はこれらの終点を用いたいずれかの範囲内の量で存在し得る。
6.作製方法
接着剤製剤は、エマルジョンとして製造され得る。エマルジョンを製造するために、液体成分が一緒に混合され得、この混合物が、比較的高い温度で加熱処理され得る(40℃超)。
本開示はまた、塗料剥離剤の製剤を提供する。本組成物は、接着剤、シーラント、及びエナメル、ワニス、若しくはラッカーなどの他の有機コーティング、又は他の有機コーティングを、アルミニウム及びアルミニウム合金などの金属基材を含む様々な基材から除去するために用いられ得る。概略的には、組成物が、ポリマーコーティングにブリスターを発生させるのに充分な時間にわたって表面と接触され、その時間の後に、ブリスターが発生したコーティングが、研磨材で除去され得る。別の選択肢として、コーティングは、ブリスターが発生したコーティングに水を噴霧してブリスターが発生したコーティングを表面から持ち上げることによって除去され得る。
剥離製剤は、ジクロロエチレン(1,1-ジクロロエチレン、cis-1,2-ジクロロエチレン、trans-1,2-ジクロロエチレン、又はこれらの混合物)を含み得る。
界面活性剤は、ある特定の成分の溶解度を高める目的で剥離製剤中に含まれ得る。
本開示の剥離製剤での使用に適する界面活性剤は、式Iの1又は複数の界面活性剤及び/又は共界面活性剤であって、
界面活性剤は、剥離製剤中に、約1重量%以上、約2重量%以上、約3重量%以上、約4重量%以上、約5重量%以上、又は約6重量%以下、約7重量%以下、約8重量%以下、約9重量%以下、約10重量%以下、又はこれらの終点を用いたいずれかの範囲内の量で存在し得る。
共溶媒は、目的の塗料の膨潤を高めるために用いられ得る。本開示の剥離製剤は、そのような共溶媒を含み得る。適切な溶媒としては、ジフェノキシベンゼン、プロポキシベンゼン、メトキシベンゼン、エトキシベンゼン、ベンジルエーテル、ジフェニルエーテル、シクロペンタノール、ナフタレノール、フェニルカルビナール(phenylcarbinal)、トリルアルコール、メリチルアルコール(mellityl alcohol)、及び芳香環の側鎖にヒドロキシル基を含有する他の芳香族アルコールなどの芳香族アルコール及び芳香族エーテルが挙げられ得る。他の適切な溶媒としては、脂肪族アルコール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、及び12個までの炭素を有するアルコールが挙げられ得る。そのような共溶媒は、一般に、環境にやさしく、無毒性であると見なされ、1,2-ジクロロエチレンを含む剥離製剤に対して追加の活性剤を必要としない有効な共溶媒であり得る。
本開示の剥離製剤は、腐食防止剤を含み得る。適切な腐食防止剤としては、ベンズイミダゾール、ベンズアゾール、ベンゾキサゾール、及びこれらの腐食防止剤の混合物、さらにはベンゾトリアゾール及びトリトリアゾールなどのトリアゾールが挙げられ得る。
本開示の剥離製剤は、ワックスを含み得る。適切なワックスとしては、パラフィンワックスが挙げられる。剥離製剤の他の成分との混合を促進するために、ワックスは、他の成分と混合する前に溶媒中に溶解され得る。実質的に非極性又は親油性である溶媒が、この目的のために用いられ得る。適切な溶媒としては、芳香族及び脂肪族炭化水素が挙げられ、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、並びに同様の直鎖及び分岐鎖炭化水素、並びにこれらの混合物などである。石油ミネラルスピリッツの蒸留からの画分、及びこれらの溶媒の様々な混合物も挙げられる。
本開示の剥離製剤は、増粘剤を含み得る。垂直面がこの製剤で処理されるべきである用途では、コーティングをゆるめるのに充分な長い時間にわたって製剤をコーティング表面上に維持するために、増粘剤が用いられ得る。適切な増粘剤としては、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロースなどのセルロース、コロイダルシリカ、ベントナイトなどのクレイ、デンプン コロイダルアルミナ、又はアラビアゴムが挙げられ得る。
本開示の剥離製剤は、有機溶媒及び水などの追加の溶媒を含み得る。
有機溶媒は、剥離製剤中に、約1.0重量%以上、1.5重量%以上、2.0重量%以上、2.5重量%以上、又は3.0重量%以下、3.5重量%以下、4.0重量%以下、4.5重量%以下、若しくは5.0重量%以下、又はこれらの終点を用いたいずれかの範囲内の量で存在し得る。
本開示の剥離製剤は、一般に、通常の方法で剥離されるべき表面に適用され、すなわち、組成物は、ブラシ又は他のアプリケータに適用され、続いて剥離されるべき表面に適用される。別の選択肢として、製剤は、垂直パネル上での製剤のチクソトロピー特性を利用したシステムなどの噴霧システムを用いて、表面上に噴霧されてもよい。
本開示は、アミノ酸のシロキサン誘導体の形態である、インク、塗料、接着剤、及び塗料剥離剤で用いるための界面活性剤を提供する。アミノ酸は、天然若しくは合成であってよい、又はカプロラクタムなどのラクタムの開環反応から得られてもよい。本開示の化合物は、表面活性特性を有することが示されており、例えば界面活性剤及び湿潤剤として用いられ得る。特に、本開示は、以下に示される式Iの化合物を提供し:
nは、1~12の整数であり;
末端窒素は、R3でさらに置換されていてもよく、この場合R3は、水素、酸素、ヒドロキシル、及びC1~C6アルキルから成る群より選択され;並びに
所望に応じて存在してよい対イオンが、化合物に付随していてもよく、存在する場合、対イオンは、塩化物イオン、臭化物イオン、及びヨウ化物イオンから成る群より選択されてよい。
mは、1~6の整数であり;
末端窒素は、R3でさらに置換されていてもよく、この場合R3は、水素、酸素、及びC1~C6アルキルから成る群より選択され、アルキル鎖は、カルボキシル、カルボキシレート、及びスルホネートから成る群より選択される1又は複数の置換基で置換されていてもよく;並びに
所望に応じて存在してよい対イオンが、化合物に付随していてもよく、存在する場合、対イオンは、塩化物イオン、臭化物イオン、及びヨウ化物イオンから成る群より選択されてよい。
pは、5であり;
末端窒素は、R3でさらに置換されていてもよく、この場合R3は、水素、酸素、及びC1~C6アルキルから成る群より選択され、アルキル鎖は、カルボキシル、カルボキシレート、及びスルホネートから成る群より選択される1又は複数の置換基で置換されていてもよく;並びに
所望に応じて存在してよい対イオンが、化合物に付随していてもよく、存在する場合、対イオンは、塩化物イオン、臭化物イオン、及びヨウ化物イオンから成る群より選択されてよい。
本開示によって提供される第五の具体的な化合物は、4-((6-((3-(1,1,1,5,5,5-ヘキサメチル-3-((トリメチルシリル)オキシ)トリシロキサン-3-イル)プロピル)アミノ)-6-オキソヘキシル)ジメチルアンモニオ)ブタン-1-スルホネート(界面活性剤5)であり、以下の式を有する:
式1:γ=F/l cosθ
式中、lは、濡れ周長(w及びdをそれぞれプレートの厚さ及び幅とした場合に、2w+2d)に等しく、cosθについては、液体とプレートとの間の接触角は、現存文献値がない場合は0と仮定する。
界面活性剤1及び2は、発泡剤又は湿潤剤として、様々な表面洗浄製品製剤及びパーソナルケア製品製剤に用いるための候補である。
界面活性剤5は、双性イオン性である。これらの界面活性剤は、上記で述べた用途のすべてにおける共界面活性剤として有用である。
核磁気共鳴(NMR)分光法は、Bruker 500MHz分光計で行った。臨界ミセル濃度(CMC)は、ウィルヘルミープレート法により、Pt-Irプレートを備えた張力計(DCAT 11,DataPhysics Instruments GmbH)を用いて23℃で特定した。動的表面張力は、最大泡圧式張力計(Kruss BP100,Kruss GmbH)を用いて23℃で特定した。接触角は、デジタルカメラを備えた光学接触角ゴニオメーター(OCA 15 Pro,DataPhysics GmbH)を用いて特定した。
6-(ジメチルアミノ)-N-(3-(1,1,1,5,5,5-ヘキサメチル-3-((トリメチルシリル)オキシ)トリシロキサン-3-イル)プロピル)ヘキサンアミド(界面活性剤1)及び6-((3-(1,1,1,5,5,5-ヘキサメチル-3-((トリメチルシリル)オキシ)トリシロキサン-3-イル)プロピル)アミノ)-N,N-ジメチル-6-オキソヘキサン-1-アミニウム塩(界面活性剤2)の合成
界面活性剤2の臨界ミセル濃度(CMC)の特定
界面活性剤2の臨界ミセル濃度(CMC)を、塩化物対イオンで試験し、約2mmolであると特定した。この界面活性剤で到達可能である最小表面張力のプラトー値は、約23mN/mである。図1は、これらの結果のプロットであり、表面張力対濃度を示している。
6-((3-(1,1,1,5,5,5-ヘキサメチル-3-((トリメチルシリル)オキシ)トリシロキサン-3-イル)プロピル)アミノ)-N,N,N-トリメチル-6-オキソヘキサン-1-アミニウムヨージド(界面活性剤3)の合成
界面活性剤3の物理的特性の特定
界面活性剤3に対する臨界ミセル濃度(CMC)を測定した。水中での濃度と共に変化する表面張力から、CMCは、約1.6mmolであると特定した。この界面活性剤で到達することができる最小表面張力のプラトー値は、約20mN/mであり、この界面活性剤が顕著な界面活性を有することを示している。これらの結果を、表面張力対濃度としてプロットして図2に示す。
6-((3-(1,1,1,5,5,5-ヘキサメチル-3-((トリメチルシリル)オキシ)トリシロキサン-3-イル)プロピル)アミノ)-N,N-ジメチル-6-オキソヘキサン-1-アミンオキシド(界面活性剤4)の合成
界面活性剤4の物理的特性の特定
界面活性剤4に対する臨界ミセル濃度(CMC)を測定した。水中での濃度と共に変化する表面張力から、CMCは、約0.49mmolであると特定した。この界面活性剤で到達することができる最小表面張力のプラトー値は、約20mN/mであり、この界面活性剤が顕著な界面活性を有することを示している。これらの結果を、表面張力対濃度としてプロットして図4に示す。
4-((6-((3-(1,1,1,5,5,5-ヘキサメチル-3-((トリメチルシリル)オキシ)トリシロキサン-3-イル)プロピル)アミノ)-6-オキソヘキシル)ジメチルアンモニオ)ブタン-1-スルホネート(界面活性剤5)の合成
界面活性剤5の物理的特性の特定
界面活性剤5に対する臨界ミセル濃度(CMC)を測定した。水中での濃度と共に変化する表面張力から、CMCは、約0.39mmolであると特定した。この界面活性剤で到達することができる最小表面張力のプラトー値は、約21mN/mであり、この界面活性剤が顕著な界面活性を有することを示している。これらの結果を、表面張力対濃度としてプロットして図6に示す。
インク定着液のための製剤
この例では、インク定着液のための製剤を提供する。製剤の成分を以下の表5に示す。
塗料のための製剤
この例では、塗料として用いるための製剤を提供する。製剤を以下の表6に示す。
接着剤のための製剤
この例では、接着剤として用いるための製剤を提供する。製剤を以下の表7に示す。
塗料剥離剤のための製剤
この例では、殺虫剤として用いるための製剤を提供する。製剤を以下の表8に示す。
態様1は、インク定着液のための製剤であり、それは、式Iの少なくとも1つの界面活性剤であって、
態様3は、吸湿剤をさらに含む、態様1又は態様2のいずれかに記載の製剤である。
態様4は、酸をさらに含む、態様1~3のいずれか1つに記載の製剤である。
態様6は、水性ビヒクル中に分散された着色剤をさらに含む、態様1~5のいずれか1つに記載の製剤である。
態様9は、1又は複数の溶媒をさらに含む、態様7又は態様8のいずれかに記載の製剤である。
態様11は、塗料のための製剤であり、それは、式Iの少なくとも1つの界面活性剤であって、
態様13は、1又は複数の溶媒をさらに含む、態様11又は態様12のいずれかに記載の製剤である。
態様15は、接着剤のための製剤であり、それは、式Iの少なくとも1つの界面活性剤であって、
態様17は、塗料剥離剤のための製剤であり、それは、式Iの少なくとも1つの界面活性剤であって、
態様19は、腐食防止剤をさらに含む、態様17又は態様18のいずれかに記載の製剤である。
態様21は、増粘剤をさらに含む、態様17~20のいずれか1つに記載の製剤である。
態様23は、少なくとも1つの共溶媒が、芳香族アルコール、芳香族エーテル、及び脂肪族アルコールから選択される、態様22に記載の製剤である。
態様26は、ワックスをさらに含む、態様24又は態様25のいずれかに記載の製剤である。
態様28は、有機溶媒をさらに含む、態様24~27のいずれか1つに記載の製剤である。
Claims (12)
- インク定着液のための製剤であって、
式Iの少なくとも1つの界面活性剤であって、
nは、1~12の整数であり、
前記末端窒素は、R3でさらに置換されていてもよく、この場合R3は、水素、酸素、ヒドロキシル、及びC1~C6アルキルから成る群より選択される、界面活性剤、
所望に応じて存在してよく、存在する場合、塩化物イオン、臭化物イオン、及びヨウ化物イオンから成る群より選択される、前記化合物に付随する対イオン、
定着剤、及び
水、
を含む、製剤。 - 前記定着剤が、カルボン酸金属塩である、請求項1に記載の製剤。
- 吸湿剤をさらに含む、請求項1に記載の製剤。
- 酸をさらに含む、請求項1に記載の製剤。
- 水性ビヒクルをさらに含む、請求項1に記載の製剤。
- 水性ビヒクル中に分散された着色剤をさらに含む、請求項1に記載の製剤。
- 塗料のための製剤であって、
式Iの少なくとも1つの界面活性剤であって、
nは、1~12の整数であり、
前記末端窒素は、R3でさらに置換されていてもよく、この場合R3は、水素、酸素、ヒドロキシル、及びC1~C6アルキルから成る群より選択される、界面活性剤、
所望に応じて存在してよく、存在する場合、塩化物イオン、臭化物イオン、及びヨウ化物イオンから成る群より選択される、前記化合物に付随する対イオン、
ラテックス及びバインダーのうちの少なくとも1つ、及び
水、
を含む、製剤。 - 1又は複数のドライヤーをさらに含む、請求項7に記載の製剤。
- 1又は複数の溶媒をさらに含む、請求項7に記載の製剤。
- 1又は複数の顔料をさらに含む、請求項7に記載の製剤。
- 接着剤のための製剤であって、
式Iの少なくとも1つの界面活性剤であって、
nは、1~12の整数であり、
前記末端窒素は、R3でさらに置換されていてもよく、この場合R3は、水素、酸素、ヒドロキシル、及びC1~C6アルキルから成る群より選択される、界面活性剤、
所望に応じて存在してよく、存在する場合、塩化物イオン、臭化物イオン、及びヨウ化物イオンから成る群より選択される、前記化合物に付随する対イオン、
接着剤、
水、
を含む、製剤。 - 充填剤をさらに含む、請求項11に記載の製剤。
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