JPH06240133A - ポリウレタン混合物 - Google Patents

ポリウレタン混合物

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JPH06240133A JP5155521A JP15552193A JPH06240133A JP H06240133 A JPH06240133 A JP H06240133A JP 5155521 A JP5155521 A JP 5155521A JP 15552193 A JP15552193 A JP 15552193A JP H06240133 A JPH06240133 A JP H06240133A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 良好な濃化効率及び望ましい下垂抵抗を有す
るポリウレタン濃化剤。 【構成】 少なくとも二つの末端基を有し、夫々の末端
基が末端イソシアネート及びポリエーテルからなる、第
一ポリウレタン;少なくとも二つの末端基を有し、夫々
の末端基が末端イソシアネート及び非官能性基からな
る、第二ポリウレタン;及び少なくとも二つの末端基を
有し、一つの末端基が末端イソシアネート及びポリエー
テルからなり、一つの他の末端基が末端イソシアネート
及び非官能性基からなる、第三ポリウレタン;からなる
ポリウレタン混合物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリウレタン混合物に
関する。特に、本発明は水性組成物を濃化するのに有用
なポリウレタン混合物に関する。
【0002】
【従来の技術】濃化剤は、装飾及び保護被覆、紙被覆、
化粧品及び人の手入れ(care)商品、洗剤、医薬、
接着剤及び密封材、農業用配合物、石油掘削流体等に有
用である。
【0003】濃化剤は水性系で幾つかの役割を果たす。
それらは粘度を増大し、特定の処理条件及び最終使用状
態で粘度を必要な水準に維持する。例えば、ラテックス
装飾被覆では、濃化剤は改良された安定性、顔料懸濁
性、及び適用性を与える。化粧品及び人の手入れ商品の
場合、濃化剤は本体、滑らかさ、及び光沢性を改良し、
生成物を一層美的に心地よいものにする。石油掘削流体
では、濃化剤は切削物の懸濁を改良し、それらの除去効
率を増大する。
【0004】天然及び合成の両方の多くの濃化剤が知ら
れている。例えば、天然濃化剤には、カゼンイ、アルギ
ネート、トラガカントゴム、及びメチルセルロース、ヒ
ドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロ
ース、カルボメトキシセルロースを含めた変性セルロー
スが含まれる。これらの天然生成物はそれらの濃化効率
が変動し、一般に流動性及びレベリング性がよくない。
それらはまた、微生物に犯され易く、そのため殺菌剤を
付加的に存在させることが必要になる。合成濃化剤に
は、種々のアクリル重合体及び無水マレイン酸共重合体
が含まれる。これらの幾つかはpH依存性であることが
見出されており、或るものは加水分解的に不安定であ
り、或るものは通常水性被覆中に見出される種々の成分
の影響を受け易い。
【0005】合成濃化剤の一つはポリウレタンである。
米国特許第4,079,028号明細書には、親水性ポ
リエーテル基によって相互結合された疎水性イソシアネ
ート基の如き少なくとも三つの疎水性基を有するポリウ
レタン濃化剤が記載されている。これらのポリウレタン
は末端疎水性基を有する。
【0006】ポリウレタン濃化剤で濃化された水性被覆
組成物は、良好な流動性及びレベリング(leveli
ng)性を有する。ここで用いられる「レベリング性」
とは、被覆が適用後流動して、被覆を適用する機械的方
法により生じていた、例えば、刷毛目、梨地、突起又は
窪みのような表面の凹凸をどの程度消すか、その程度を
指す。従って、ポリウレタン濃化剤で濃化された水性被
覆は乾燥した時、望ましい滑らかな外観を有する。
【0007】これらの利点にも拘わらず、ポリウレタン
濃化剤で濃化した水性被覆は、それらの下垂抵抗の改良
を必要とする。「下垂(sagging)」とは、適用
してから硬化するまでの間に垂直表面上の被覆が下に動
き、厚い下端を有する不均一な被覆を生ずることであ
る。生じた下垂は、通常垂直な面の局部的領域に限定さ
れており、垂れ下がったカーテンのような特徴的外観を
有することがある。下垂は美的上望ましくない。更に、
下垂傾向に対し抵抗性をもつ被覆は、ペイント刷毛又は
ペイントローラーから流れ落ちにくく、例えば、天井の
如き水平な面からは容易には流れ落ちない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】良好な濃化効率及び望
ましい下垂抵抗を有するポリウレタン濃化剤が必要であ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の態様によ
れば、少なくとも二つの末端基を有し、夫々の末端基が
末端イソシアネート及びポリエーテルからなる、第一ポ
リウレタン;少なくとも二つの末端基を有し、夫々の末
端基が末端イソシアネート基及び非官能性基からなる、
第二ポリウレタン;及び少なくとも二つの末端基を有
し、一つの末端基が末端イソシアネート及びポリエーテ
ルからなり、一つの他の末端基が末端イソシアネート及
び非官能性基からなる、第三ポリウレタンからなるポリ
ウレタン混合物が与えられる。
【0010】本発明の第二の態様は、このポリウレタン
混合物を0.005〜20重量%含有する水性組成物で
ある。
【0011】本発明の第三の態様は、このポリウレタン
混合物を水性組成物の0.005〜20重量%の濃度で
添加することによる、その水性組成物の下垂抵抗を改良
する方法に関する。
【0012】本発明のポリウレタン混合物は、特にラテ
ックス被覆組成物、特にペイントに用いるのに有利であ
る。それは水性組成物の粘度を増大するのに有用である
が、最も重要な利点はそれが与える下垂抵抗である。本
発明のポリウレタン混合物で濃化された水性組成物は、
ゲルに特徴的な固体に似た組織を持っている。ポリウレ
タン濃化剤により発生したゲル構造は、そのゲル構造を
持つ水性組成物が下垂傾向に対し抵抗性を示すので望ま
しい。更に、ゲル構造を有する水性組成物はペイント刷
毛又はペイントローラーを容易には流下しない。本発明
の改良されたポリウレタン混合物の更に別の利点は、微
生物による侵食に対し抵抗性を持ち、水性組成物に配合
し易いことである。更に、本発明のポリウレタンは、例
えば流動及びレベリングの如き他の性質の望ましいバラ
ンスを有する下垂しない水性組成物を得るために、他の
濃化剤と共用の濃化剤として用いることができるので有
利である。
【0013】本発明は、ポリウレタン混合物に関する。
その混合物中のポリウレタンの各々は、約5〜約90モ
ル%の範囲で存在させることができる。一層好ましくは
第一ポリウレタンは混合物中、約8.3〜約75モル%
の範囲の量で存在し、第二ポリウレタンは混合物中、約
8.3〜約75モル%の範囲の量で存在し、第三ポリウ
レタンは混合物中、約16.7〜約83.4モル%の範
囲の量で存在する。更に一層好ましくは、第一ポリウレ
タンは混合物中、約8.3〜約25モル%の範囲の量で
存在し、第二ポリウレタンは混合物中、約25〜約75
モル%の範囲の量で存在し、第三ポリウレタンは混合物
中、約16.7〜約50モル%の範囲の量で存在する。
最も好ましくは、第一ポリウレタンは混合物中、約1
2.5〜約25モル%の範囲の量で存在し、第二ポリウ
レタンは混合物中、約25〜約62.5モル%の範囲の
量で存在し、第三ポリウレタンは混合物中、約25〜約
50モル%の範囲の量で存在する。
【0014】一般に、混合物中のそれらポリウレタン
は、それらの末端基に特徴がある。一つの可能な末端基
は、末端イソシアネートとポリエーテルアルコールとの
反応生成物であり、今後「ポリエーテル末端基」として
言及する。他の可能な末端基は、末端イソシアネートと
反応物との反応生成物であり、従って、この末端基はこ
の反応が一度び起きれば更に重合したり、更に別の反応
に関与することはできず、今後「非官能性末端基」とし
て言及する。ポリウレタンの末端基はどのような順序に
なっていてもよく、そのポリウレタンが分岐又は星型の
如き付加的末端基を有する可能性を排除するものではな
い。ポリエーテルアルコールと末端イソシアネートとの
反応生成物であるどのような末端基の場合でも、ポリエ
ーテルアルコールは末端イソシアネートと反応すること
ができる唯一つの末端ヒドロキシル部分を持たなければ
ならず、従ってこの反応が起きた後は、そのポリエーテ
ル末端基は更に重合したり或は反応することはできな
い。
【0015】ポリエーテルアルコールには、アルキル及
びアリールポリエーテルアルコールが含まれる。これら
のアルコールは直鎖又は分岐鎖(C1 〜C22)アルカノ
ール/酸化エチレン及びアルキルフェノール/酸化エチ
レン付加物、例えば1〜250個の酸化エチレン基を有
する、メタノール、エタノール、プロパノール、ラウリ
ルアルコール、t−オクチルフェノール又はノニルフェ
ノールと酸化エチレンとの付加物でもよい。更に、ポリ
エーテルアルコールには、1〜250個の酸化プロピレ
ン基を有するアルカノール/酸化プロピレン及びアルキ
ルフェノール/酸化プロピレン付加物も含まれる。本発
明で一層好ましいポリエーテルアルコールには、ポリエ
チレングリコールメチルエーテル及びポリプロピレング
リコールメチルエーテルが含まれる。最も好ましいポリ
エーテルアルコールは、15〜50個の酸化エチレン基
を有するポリエチレングリコールメチルエーテルであ
る。
【0016】非官能性末端基は、アルコール、アミン、
酸、メルカプタン等の如き反応物から誘導される。反応
物は、それが末端イソシアネート基と反応することがで
きる水素原子を有する唯一つの基しか持たない点で単官
能性であるのが好ましく、例えば、単官能性アルコー
ル、単官能性アミン、単官能性酸、又は単官能性メルカ
プタンである。
【0017】単官能性アルコールには、メタノール、エ
タノール、オクタノール、ドデカノール、オクタデカノ
ール、テトラデカノール、ヘキサデカノール、及びシク
ロヘキサノールの如きアルキルアルコール(C1
40)、及び例えばフェノール、クレゾール、オクチル
フェノール、ノニル及びドデシルフェノールの如きフェ
ノール系のものが含まれる。最も好ましいアルコールに
は、C14〜C20アルキルアルコールが含まれ、最も好ま
しいアルコールは1−オクタデカノールである。
【0018】単官能性アミンには、第一及び第二脂肪
族、脂環式、又は芳香族アミン、例えば、アルキル基中
に約1〜20個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖アル
キルアミン、又はそれらの混合物が含まれる。適当なア
ミンには、例えばn−及びt−オクチルアミン、n−ド
デシルアミン、C12〜C14又はC18〜C20n−アルキル
及びt−アルキルアミン混合物、及び第二アミン、例え
ばN, N−ジベンジルアミン、N, N−ジシクロヘキシ
ルアミン、及びN, N−ジベンジルアミンが含まれる。
【0019】単官能性酸には、例えば;C8 〜C22アル
キルカルボン酸、例えばオクタン酸、デカン酸、テトラ
デカン酸、ヘキサデカン酸、オクタデカン酸(ステアリ
ン酸)、エイコソン酸(eicosonoic acid)、ドコソン酸
(docosonoic acid);ココア酸、タロー酸、菜種酸、及
びこれらの酸の水素化型のものの如き天然産酸混合物;
安息香酸及びナフテン酸(napthenoic acid)の如き芳香
族酸;オクチル安息香酸及びドデシル安息香酸の如きア
ルキル置換芳香族酸;シクロペンタンカルボン酸、シク
ロヘキサンカルボン酸、及びシクロオクタンカルボン酸
の如き脂環式酸;及び3−オクチルオキシプロパン酸、
3−ドデシルオキシプロパン酸、及び3−オクタデシル
オキシプロパン酸の如きアクリル酸とアルコールのミカ
エル付加物から誘導されたアルコキシプロピル酸;が含
まれる。
【0020】単官能性メルカプタンには、C1 〜C30
ルカプタン、例えばオクチルメルカプタン、デシルメル
カプタン、ドデシルメルカプタン、テトラデシルメルカ
プタン、ヘキサデシルメルカプタン、オクタデシルメル
カプタン等が含まれる。
【0021】本発明でのポリウレタン混合物の製造方法
はよく知られており、米国特許第4,079,028号
明細書に例示されている。混合物中のポリウレタンは、
個々に製造して、次に混合してもよい。ポリウレタン混
合物は一段階法で製造するのが好ましく、この場合、3
種類のポリウレタンが全て同じ反応器中で同時に製造さ
れる。ポリウレタン混合物は、有機ジイソシアネート;
例えばポリエチレングリコール、ポリエーテルアルコー
ルの如きポリオール;及びアルコール、アミン、酸、又
はメルカプタンの如き少なくとも一種類の反応物;の反
応生成物である。ポリオール対ジイソシアネートのモル
比は、1:1.01〜1:5、好ましくは1:1.01
〜1:3の範囲にある。ポリエーテルアルコール及び反
応物のモル数は、ジイソシアネートとポリオールのモル
数の差よりも少なくとも2倍大きくなければならない。
ポリエーテルアルコール対反応物のモル比は10:1〜
約1:10、一層好ましくは1:1〜1:5である。混
合物中のポリウレタンの各種類の%は、ポリエーテルア
ルコールと反応物のモル比を変えることにより変化させ
ることができる。都合のよい反応温度は約40℃〜約1
50℃、好ましくは約60℃〜約130℃である。
【0022】ポリエーテルアルコールの重量平均分子量
Mw は500より大きいのが好ましい。また、例えば単
官能性アルコール、単官能性アミン、単官能性メルカプ
タン、単官能性酸等の如き反応物の重量平均分子量Mw
は500より小さいのが好ましい。
【0023】ポリウレタン混合物は水性組成物中に、そ
の水性組成物の重量で0.005%〜20%、好ましく
は0.01%〜10%、最も好ましくは0.05%〜
3.0%の範囲の量で配合することができる。ポリウレ
タン混合物は水性組成物中に、例えば高速分散器、ボー
ルミル、サンドミル、ペブル(pebble)ミル、パドル混合
器、及び他のそのような混合装置の如き慣用的混合装置
を用いて混合することができる。ポリウレタン混合物は
乾燥粉末、予め混合された水溶液、スラリー、又は水相
容性溶媒中に入れた溶液の形にしてもよい。これに関
し、溶媒は、それを直接水性組成物中に混合することが
できるように、ポリウレタン混合物を調製するように選
択してもよい。勿論組成物は通常他の既知の成分、例え
ば、顔料、表面活性剤、消泡剤、保存剤等の如きもの
を、特定の最終用途により既知の組合せ及び量で含んで
いてもよい。
【0024】本発明のポリウレタン混合物を含有させる
ことができる典型的な水性組成物は、ペイント、被覆、
合成プラスター、化粧品、人の手入れ商品、例えばシャ
ンプー、ヘアーコンディショナー、ハンドローション、
ハンドクリーム、アストリンゼント、脱毛剤、発汗防止
剤、接着剤、封止剤、インク、掘削流体、缶詰流体、局
部的医薬、クリーナー、織物柔軟剤、殺虫剤、及び農業
用組成物、及び濃化を必要とするその他の水性組成物で
ある。通常これらのラテックス被覆組成物は、添加され
た顔料、充填剤及び増量剤、例えば二酸化チタン、硫酸
バリウム、炭酸カルシウム、粘度、雲母、タルク、シリ
カ等の如きものを含んでいる。
【0025】本発明のポリウレタン混合物で濃化された
水性組成物は下垂傾向に対する抵抗性を有する。ペイン
トの下垂抵抗は次のようにして測定される。
【0026】下垂抵抗の測定 下垂抵抗は、下垂抵抗棒(anti−sag bar)
〔レネタ社(Leneta Co.)から得られたも
の〕を用いて測定する。その棒は4〜24ミル(1/1000
in)の種々の幅をもつ刻み目を有する。棒上のそれら
間隙は、ミル単位で、棒上の各刻み目の隣の数によって
指示されている。その下垂抵抗棒の予定の移動方向とは
直角に引かれた水溶性ペンの線がシールドチャート(s
ealedchart)に印されている。下垂抵抗棒を
そのシールドチャートの上端に置く。各ペイントを手に
よって完全に混合する。各ペイントを先端針のない注射
器により吸い上げる。次に先端針をその注射器の端に取
付ける。下垂抵抗棒の前のチャートに針からペイントを
放出することによりペイントを適用する。次に下垂抵抗
棒を用いてペイントの膜を成形する。次にチャートを垂
直に吊し、種々の幅のペイント帯が垂直になり、水溶性
の線状マークが水平になるようにする。湿潤ペイントが
乾燥していく間に、水溶性線状マークのインクがペイン
トと混合し、ペイントが垂れ下がるに従ってチャートを
下る。ペイントが乾燥した時、下垂抵抗を、インクマー
クを0.5mm未満下垂させた棒上の最大刻み目間隙と
して決定する。下垂等級4ミルと言うのは、下垂抵抗が
非常に悪いことを示し、24ミル以上の等級は優れた下
垂抵抗であることを示している。
【0027】本発明のポリウレタン混合物で濃化された
水性組成物はゲル状の組織を持ち、ゲル強度を有する。
ペイントのゲル強度は次のようにして測定される。
【0028】ゲル強度の測定 ゲル強度は、ICIゲル強度試験器、又はICIロート
シンナー(rotothinner)と呼ばれる道具を用いて測定す
る。ペイントを3日間缶の中に入れて静かに放置する。
ICIゲル強度試験器は、パドル型粘度計である。パド
ルをペイント中に降ろし、ペイントを一定速度で回転さ
せる。パドルに対してペイントを回転させるのに必要な
力(g/cm)を測定する。応力は高く上昇し、次にチ
キソトロピー構造が破壊するに従って低い値へ衰退す
る。「チキソトロピー性」とは、振動又は撹拌によって
粘度が低下する流動現象を意味する。
【0029】
【実施例】
例1ポリウレタン混合物の製造 約8,000の分子量を持つポリエチレングリコール1
95g、トルエン325g、及びジラウリン酸ジブチル
錫0.2gを1リットルのフラスコに入れた。混合物を
還流して、ディーン・スターク・トラップ中に水を収集
することにより混合物を共沸的に乾燥し、80℃に冷却
し、8.2gのメチレンビス(4−シクロヘキシルイソ
シアネート)を添加した。2.5時間後、4.7gの1
−オクタデカノールと、11.5gの約2,000の分
子量を有するポリエチレングリコールメチルエーテルと
の混合物を添加した。その混合物を80℃で4時間保持
し、次に冷却した。固体生成物をトルエンの蒸発により
分離した。
【0030】例2 例1の手順を繰り返した。但し2.5時間後に、3.1
gの1−オクタデカノールと23.0gのポリエチレン
グリコールメチルエーテルとの混合物を添加した。
【0031】例3 約8,000の分子量を持つポリエチレングリコール2
40g、トルエン400g、及びジラウリン酸ジブチル
錫0.2gを1リットルのフラスコに入れた。混合物を
還流して、ディーン・スターク・トラップ中に水を収集
することにより混合物を共沸的に乾燥し、80℃に冷却
し、10.1gのメチレンビス(4−シクロヘキシルイ
ソシアネート)を添加した。3時間後、3.8gの1−
オクタデカノールと、約1,180の分子量を有するポ
リエチレングリコールメチルエーテルをトルエンに入れ
た50重量%溶液33.0gとの混合物を添加した。そ
の混合物を次に80℃で3時間保持した。次に混合物を
100℃に9時間加熱し、次に冷却した。固体生成物を
トルエンの蒸発により分離した。
【0032】例4 例1の手順を繰り返した。但し3時間後(2.5時間後
の代わりに)、2.7gの1−デカノールと11.4g
のポリエチレングリコールメチルエーテルとの混合物を
添加した。混合物を80℃で3時間保持し、次に冷却し
た。固体生成物をトルエンの蒸発により分離した。
【0033】例5 例4の手順を繰り返した。但し3時間後に、3.2gの
1−ドデカノールと11.4gのポリエチレングリコー
ルメチルエーテルとの混合物を添加した。
【0034】例6 例4の手順を繰り返した。但し3時間後に、3.7gの
1−テトラデカノールと11.4gのポリエチレングリ
コールメチルエーテルとの混合物を添加した。
【0035】例7 例4の手順を繰り返した。但し3時間後に、4.2gの
1−ヘキサデカノールと11.4gのポリエチレングリ
コールメチルエーテルとの混合物を添加した。
【0036】例8 8,000の分子量を持つポリエチレングリコール19
2g、トルエン325g、及びジラウリン酸ジブチル錫
0.2gを1リットルのフラスコに入れた。混合物を還
流して、ディーン・スターク・トラップ中に水を収集す
ることにより混合物を共沸的に乾燥し、80℃に冷却
し、8.2gのメチレンビス(4−シクロヘキシルイソ
シアネート)を添加した。2.5時間後、1.0gの1
−オクタデカノールと、37.4gの約2,000の分
子量を有するポリエチレングリコールメチルエーテルと
の混合物を添加した。その混合物を80℃で4時間保持
し、次に冷却した。固体生成物をトルエンの蒸発により
分離した。
【0037】例9 例8の手順を繰り返した。但し2.5時間後に、1.5
gの1−オクタデカノールと33.6gのポリエチレン
グリコールメチルエーテルとの混合物を添加した。
【0038】例10 例8の手順を繰り返した。但し2.5時間後に、4.5
gの1−オクタデカノールと11.2gのポリエチレン
グリコールメチルエーテルとの混合物を添加した。
【0039】例11 例8の手順を繰り返した。但し2.5時間後に、5.1
gの1−オクタデカノールと7.6gのポリエチレング
リコールメチルエーテルとの混合物を添加した。
【0040】例12 約8,000の分子量を持つポリエチレングリコール1
97.5g、トルエン331g、及びジラウリン酸ジブ
チル錫0.2gを1リットルのフラスコに入れた。混合
物を還流して、ディーン・スターク・トラップ中に水を
収集することにより混合物を共沸的に乾燥し、80℃に
冷却し、7.4gのメチレンビス(4−シクロヘキシル
イソシアネート)を添加した。2.5時間後、3.4g
のウニリン(Unilin)(登録商標名))425
(トリアコンタノール)と、15.4gの約2,000
の分子量を有するポリエチレングリコールメチルエーテ
ルとの混合物を添加した。その混合物を80℃で4時間
保持し、次に冷却した。固体生成物をトルエンの蒸発に
より分離した。
【0041】例13ポリウレタン混合物で濃化したペイント この例は、例1のポリウレタン混合物をペイントを濃化
するために使用した場合を例示する。混合物ではない市
販のポリウレタン濃化剤も比較のために評価した(比較
例A)。この例で用いたラテックスペイント配合は次の
通りであった:
【0042】 成分 量(重量部) 水 106.7 親水性アクリル分散剤 11.5 プロピレングリコール 25.0 消泡剤 2.0 二酸化チタン 250.0 粘土 100.0 粘土 5.0 アクリル結合剤(固形物60.5%) 350.1 凝集剤 10.6 消泡剤 4.0 濃化剤/水 234.7
【0043】各ペイント組成物を、充分な量の濃化剤
(乾燥重量に基づく)を用いて濃化し、室温で2日間平
衡にした後、約95クレブ(Kreb)単位(KU)の
低い剪断粘度〔クレブ修正ストーマー粘度(Stormer Vi
scosity)で測定した〕を与えた。ペイントの下垂抵抗及
びICIゲル強度を測定し、それらの結果を表1に示
す。
【0044】
【表1】 表1 濃化剤 濃化剤(乾燥) KU 下垂抵抗 ICIゲル強度 (lb/100ガロン) (ミル) (g/cm) 例1 4.1 96 24 47 比較例A 2.7 95 8 0
【0045】表1の結果は、例1では比較例Aよりも大
きな下垂抵抗を生じたことを示している。更に、例1は
大きなゲル強度を生じたのに対し、比較例Aはゲル強度
を生じなかった。
【0046】例14共濃化剤としてのポリウレタン 例1のポリウレタン混合物を市販のポリウレタン濃化剤
と、1/1、1/3、及び1/6(例1/市販ポリウレ
タン)の乾燥重量比で混合した。これらの濃化剤を光沢
ペイント配合物を濃化するために用いた。
【0047】 成分 量(重量部) メチルカルビトール 44.8 水 10.0 親水性アクリル分散剤(25%) 7.8 表面活性剤 1.8 消泡剤 2.0 二酸化チタン 195.0 アクリル結合剤(固形物42.5%) 540.7 水 107.9 凝集剤 34.6 消泡剤 2.0 濃化剤/水 50.2
【0048】各ペイント組成物を、充分な量の濃化剤
(乾燥重量に基づく)を用いて濃化し、2日間平衡にし
た後、約97クレブ単位(KU)の平衡した低い剪断粘
度(クレブ修正ストーマー粘度で測定した)を与えた。
ペイントの下垂抵抗及びICIゲル強度を前に記載した
ように評価した。レベリング性を、ドロー・ダウン(D
raw−Down)法によるペイントのレベリングにつ
いてのASTM標準試験法(ASTM D−4062−
88)を用いて決定した。レベリングの等級スケールは
1〜10で、10は最もよいレベリングを示し、1は最
も悪いレベリングを示す。
【0049】3ミルバイルド(Byrd)アプリケータ
ーを用いてペイント成形物の乾燥膜について光沢を測定
した。次にペイント膜を77°F/相対湿度50%で7
日間乾燥させた。グロスガードー(Glossgar
d)II光沢計を用いて光沢を測定した。垂直から20°
及び60°の入射角についての値を報告する。データー
を表2に示す。
【0050】
【表2】 表2 濃化剤* 濃化剤(乾燥) KU レベリ 下垂抵抗 ICI ゲル強 光沢 (lb/100 ガロン) ング (ミル) 度 (g/cm) 20°/ 60° 比 1/1 1.4 95 5 >24 60 43/81 比 1/3 2.0 98 9- >24 30 42/81 比 1/6 2.4 99 9+ 19 10 43/80 * 混合物:例1と市販ポリウレタン(乾燥重量比)。
【0051】表2は、例1のポリウレタン混合物を別の
市販ポリウレタン濃化剤と混合してレベリング、下垂抵
抗、及び光沢の望ましいバランスを達成することができ
ることを示している。
【0052】例15単官能性アルコール/ポリエーテルアルコールのモル比
の影響 異なったモル比の1−オクタデカノール(反応物グルー
プ)とポリエチレングリコールメチルエーテル(ポリエ
ーテルアルコール)を用いて5種類のポリウレタン混合
物を作った。これらの濃化剤を例13のペイント配合物
中に配合した。各ペイント組成物を、充分な量の濃化剤
(乾燥重量に基づく)を用いて濃化し、2日間平衡にし
た後、約94KUの平衡KU粘度を与えた。これらのペ
イントの下垂抵抗を明細書に記載したように測定した。
【0053】
【表3】 表3 ポリウ 1-オクタデカノール/ポ レタン リエチレングリコール 濃化剤(乾燥) KU 下垂抵抗例番号 メチルエーテルモル比 (lb/100 ガロン) (ミル) 11 5/1 3.5 94 >24 10 3/1 4.0 94 >24 2 1/1 6.9 94 >24 7 1/3 14.1 96 16 8 1/5 22.7 91 11
【0054】表は濃化効率及び下垂抵抗の両方のバラン
スが1−オクタデカノール/ポリエチレングリコールメ
チルエーテル比と共に変化することを示している。濃化
効率は、同じ粘度(KU)に達する濃化剤の量として定
義されている。特定の粘度に到達するのに必要な濃化剤
の量が多くなる程、濃化効率は低くなる。
【0055】例16単官能性アルコール(反応物)の鎖の長さの影響 異なった長さの単官能性アルキルアルコールを、アルコ
ール対ポリエチレングリコールメチルエーテルモル比3
/1として用い、一連のポリウレタン混合物を作った。
これらの試料を例13のペイント配合物中に配合した。
各ペイント組成物を、充分な量の濃化剤(乾燥重量に基
づく)を用いて濃化し、2日間平衡にした後、約94K
Uの平衡KU粘度を与えた。ペイントの下垂抵抗を明細
書に記載したように測定した。結果を表4に示す。
【0056】
【表4】 表4 例 アルキル(Cx) 濃化剤(乾燥) KU 下垂抵抗 アルコール長さ (lb/100 ガロン) (ミル) 4 C10 4.0 94 7 5 C12 3.0 94 10 6 C14 2.9 93 12 7 C16 3.5 95 20 10 C18 4.0 94 >24
【0057】表4は、単官能性アルキルアルコールの長
さを増大すると、下垂抵抗が増大することを示してい
る。C18アルコール(1−オクタデカノール)を用いて
作ったポリウレタン混合物は最も大きな下垂抵抗を持っ
ていた。
【0058】例17ポリエーテルアルコール 2種類の異なったポリエーテルアルコールの各々に対す
る1−オクタデカノールのモル比を1/1としてポリウ
レタン混合物を作った。ポリエーテルアルコールは約
2,000の分子量を持つポリエチレングリコールメチ
ルエーテル及び約1000の分子量を持つポリプロピレ
ングリコールメチルエーテルであった。これらの試料を
用いて例13で与えた配合のペイントを濃化した。各ペ
イント組成物を、充分な量の濃化剤(乾燥重量に基づ
く)を用いて濃化し、2日間平衡にした後、約95KU
の平衡KU粘度を与えた。下垂抵抗及びICIゲル強度
を明細書に記載したように測定した。結果を表5に示
す。
【0059】
【表5】 表5 例 ポリエーテルアルコール 濃化剤(乾燥) KU 下垂抵抗 ICI ゲル強度 (lb/100 ガロン (ミル) (g/cm) 2 ポリエチレングリコール 6.1 95 >24 32 メチルエーテル 3 ポリプロピレングリコー 4.0 95 >24 16 ルメチルエーテル
【0060】表5は、ポリエチレングリコールメチルエ
ーテルとポリプロピレングリコールメチルエーテルの両
方がポリエーテルアルコールとして有用でことを示して
いる。
【0061】例18化粧品及び人の手入れ用品へのポリウレタンの使用 a) ヘアーコンディショナー 例えば、カルソコート(Carsoquat)(登録商
標名)868P〔ロンザ(Lonza)から供給されて
いる塩化ジセチルジメチルアンモニウム〕の如き第四ア
ンモニウム塩はヘアーコンディショナーの活性成分であ
る。適用時に望ましい粘度にするためヘアーコンディシ
ョナーを濃化した。濃化剤はその第四アンモニウムと相
容性でなければならない。
【0062】カルソコート868P(固形物68重量
%)の固形物2重量%及び例1のポリウレタン混合物の
固形物1重量%の溶液を、5.88gのカルソコート8
68及び10gの例1のポリウレタン(固形物20重量
%)を184.12gの水に添加することにより作っ
た。溶液を室温で撹拌した。例1のポリウレタン混合物
の固形物1重量%の溶液を、10gのポリウレタンを1
90gの水に添加し、その溶液を混和するまで撹拌する
ことにより作った。これらの溶液の粘度をブルックフィ
ールドLVT粘度計を用いて12rpmで測定した。表
6にこれらの溶液の粘度を示す。
【0063】
【表6】 表6試料(固形物重量%) 粘度、CPS(スピンドル数) 2%カルソコート868P+1%例1 16000(2) 1%例1 3820(3)
【0064】表6は、例1がカルソコート868Pの2
重量%溶液を濃化するのに有用であることを示してい
る。例1は溶液中のカルソコート868Pと相容性であ
り、放置しても分離しなかった。
【0065】b) 亜鉛化合物を含有するフケシャプ
ー、アストリンゼント、及び日焼け止め。 フケシャンプーは活性成分としてピリチオン亜鉛を含有
していることがある。アストリンゼントは活性成分とし
てフェノール亜鉛を含むことがある。日焼け止めは活性
成分として酸化亜鉛を含むことがある。亜鉛化合物を含
むシャンプー、アストリンゼント、及び日焼け止めは、
亜鉛が分離したり、溶液から沈降したりしないように、
また希望の最終用途の粘度を与えるように濃化する。
【0066】亜鉛0.5重量%、例1のポリウレタン混
合物の固形物2重量%の溶液を、2.08gの塩化亜鉛
及び20gの例1(固形物20重量%)を177.92
gの水に添加することにより作った。その溶液を室温で
撹拌した。亜鉛0.5重量%、比較例A(固形物25重
量%)の固形物2重量%の溶液を、2.08gの塩化亜
鉛及び16gの比較例Aを181.92gの水に添加す
ることにより作り、その溶液を混和するまで撹拌した。
比較例Aはポリウレタン混合物ではない。これらの溶液
の粘度を直ちに、また室温で2週間後にブルックフィー
ルドLVT粘度計を用いて測定した。表7はこれらの溶
液の粘度を示す。
【0067】
【表7】 表7 水中のポリウレタン 新しい溶液の粘度 室温で2週間後の粘度及び亜鉛* cps(スピンドル数) cps(スピンドル数) 例1 49,900(4) >50000(4) 比較例A 115(2) 分離した * 水中、亜鉛0.5重量%及びポリウレタン固形物2重量%。 ブルックフィールド粘度は12rpmで測定した。
【0068】表7は、例1のポリウレタン混合物が0.
5%亜鉛水溶液を濃化するのに比較例Aよりもかなり良
いことを示している。
【0069】c) カルシウム塩含有脱毛剤 殆ど全ての脱毛剤は、活性成分としてチオグリコール酸
のカルシウム塩を用いている。脱毛剤は、カルシウム塩
が沈降しないように、また希望の最終使用粘度を与える
ように濃化する。
【0070】カルシウム0.5重量%、例1のポリウレ
タン混合物の固形物2重量%の溶液を、2.76gの塩
化カルシウム及び20gの例1(固形物20重量%)を
177.24gの水に添加することにより作った。その
溶液を室温で撹拌した。カルシウム0.5重量%、比較
例A(固形物25重量%)の固形物2重量%の溶液を、
2.76gの塩化カルシウム及び16gの比較例Aを1
81.24gの水に添加し、その溶液を混和するまで撹
拌することにより作った。比較例Aはポリウレタン混合
物ではない。これらの溶液の粘度を直ちに室温でブルッ
クフィールドLVT粘度計を用いて測定した。表8はこ
れらの溶液の粘度を示す。
【0071】
【表8】 表8水中ポリウレタン及びカルシウム* 粘度、cps(スピンドル数) 例1 49,900(4) 比較例A 316(2) * 水中0.5重量%カルシウム及びポリウレタン固形物2重量%。 ブルックフィールド粘度は12rpmで測定した。
【0072】表8は、例1のポリウレタン混合物が0.
5%カルシウム水溶液を濃化するのに比較例Aよりもか
なりよいことを示している。
【0073】d) ナトリウム塩含有シャンプー ベタインの如き表面活性剤を含有するシャンプーでは、
塩許容度が重要である。塩許容度は、プロティン含有配
合物の如きシャンプーの多くの活性成分にとっても重要
である。シャンプーを濃化して希望の最終使用粘度を与
える。
【0074】塩化ナトリウム1.0重量%、例1のポリ
ウレタン混合物の固形物2重量%の溶液を、1.0gの
塩化ナトリウム及び10gの例1(固形物20重量%)
を89gの水に添加することにより作った。その溶液を
室温で撹拌した。塩化ナトリウム1.0重量%、比較例
A(固形物25重量%)の固形物2重量%の溶液を、
1.0gの塩化ナトリウム及び8gの比較例Aを91g
の水に添加し、その溶液を混和するまで撹拌することに
より作った。比較例Aはポリウレタン混合物ではない。
塩化ナトリウム1.0重量%、比較例B(固形物25重
量%)の固形物2重量%の溶液を、1.0gの塩化ナト
リウム及び10gの比較例Bを89gの水に添加するこ
とにより作り、その溶液を混和するまで撹拌した。比較
例Bは市販ポリウレタン濃化剤であり、それはポリウレ
タン混合物ではない。これらの溶液の粘度を最初に、ま
た40℃で4週間後に、ブルックフィールドLVT粘度
計を用いて測定した。表9はこれらの溶液の粘度を示
す。
【0075】
【表9】 表9 水中のポリウレタン 新しい溶液の粘度 40℃で4週間後の粘度及び塩* cps(スピンドル数) cps(スピンドル数) 例1 48,500(5) 45,000(5) 比較例A 700(3) 490(3) 比較例B 10(2) 測定せず * 1.0重量%塩化ナトリウム及びポリウレタン固形物2重量%。 ブルックフィールド粘度は12rpmで測定した。
【0076】表9は、例1のポリウレタン混合物が1.
0%塩化ナトリウム水溶液を濃化するのに比較例A及び
比較例Bよりもかなり良いことを示している。
【0077】e) 顔料含有顔メイクアップ料及び日焼
け止め 例えば、アイシャドー及び白粉の如き顔メイクアップ料
は、例えばカオリン粘土及び炭酸カルシウムの如き顔料
固体高含有スラリーを含んでいる。日焼け止めは二酸化
チタン及び他の微粒顔料を含んでいる。顔メイクアップ
料及び日焼け止めは、肌に適用する時、望ましいコンシ
ステンシーを持つようにするためには濃化しなければな
らない。
【0078】カオリン粘土30重量%、例1のポリウレ
タン混合物の固形物1重量%の溶液を、30gのカオリ
ン粘土及び5gの例1を65gの水に添加し、撹拌する
ことにより作った。カオリン粘土30重量%、比較例A
(固形物25重量%)の固形物1重量%の溶液を、30
gのカオリン粘土及び4gの比較例Aを66gの水に添
加し、その溶液を混和するまで撹拌することにより作っ
た。比較例Aはポリウレタン混合物ではない。炭酸カル
シウム30重量%、例1の固形物1重量%の溶液を、3
0gの炭酸カルシウム及び5gの例1を65gの水に添
加し、その溶液を混和するまで撹拌することにより作っ
た。炭酸カルシウム30重量%、比較例Aの固形物1重
量%の溶液を、30gの炭酸カルシウム及び4gの比較
例Aを66gの水に添加し、その溶液を混和するまで撹
拌することにより作った。これらの溶液の粘度をブルッ
クフィールドLVT粘度計を用いて測定した。表10は
これらの溶液の粘度を示す。
【0079】
【表10】 表10 ブルックフィールド粘度、12rpm(スピンドル数) 溶液* カオリン粘土30% 炭酸カルシウム30% 例1 100,000(5) 60,000(5) 比較例A 14,000(4) 3,400(4) * 30重量%の顔料及び1.0重量%のポリウレタン固形物
【0080】表10は、例1のポリウレタン混合物が、
30%カオリン粘土溶液及び30%炭酸カルシウム溶液
を濃化するのに比較例Aよりも優れていることを示して
いる。
【0081】f) 鉱物油含有ハンドクリーム及びハン
ドローション 鉱物油を含有するハンドクリーム及びローション配合物
は、適用した時望ましいコンシステンシーを与えるため
には濃化しなければならない。鉱物油及び水は不混和性
であり、放置すると分離する。
【0082】鉱物油10重量%、例1のポリウレタン混
合物の2重量%の溶液を、10gの鉱物油及び10gの
例1を80gの水に添加し、その溶液を混和するまで撹
拌することにより作った。鉱物油10重量%、比較例A
2重量%の溶液を、10gの鉱物油及び8gの比較例A
を88gの水に添加し、その溶液を混和するまで撹拌す
ることにより作った。比較例Aはポリウレタン混合物で
はない。これらの溶液の粘度を室温でブルックフィール
ドLVT粘度計を用いて測定した。表11に結果を示
す。
【0083】
【表11】 表11ポリウレタン溶液* ブルックフィールド粘度、12rpm(スピンドル数) 例1 >100,000(5) 比較例A 分離した * 水中、10重量%の鉱物油及び2重量%のポリウレタン固形物
【0084】表11は、例1のポリウレタン混合物かが
10%鉱物油溶液を濃化し、鉱物油溶液の分離を防ぐの
に有用であることを示している。
【0085】例19クリーナーへのポリウレタン混合物の使用 例えば金属クリーナー、スケール除去剤、便器クリーナ
ー、家庭用クリーナー、自動皿洗い器濯ぎ添加剤、輸送
機クリーナー、金属研磨材、日用クリーナー、液体研磨
材クリーナー等の如き幾つかのクリーナーは活性成分と
して酸を含んでいる。酸は濃化剤と相容性でなければな
らない。これらのクリーニング配合物は、希望の最終使
用粘度を得るためには濃化しなければならない。
【0086】燐酸5重量%、例1のポリウレタン混合物
の固形物2重量%の溶液を、5.88gの85%燐酸及
び10gの例1を84.12gの水に添加することによ
り作った。硫酸5重量%、例1のポリウレタン混合物の
固形物2重量%の溶液を、5.21gの96%硫酸及び
10gの例1を84.79gの水に添加することにより
作った。クエン酸10重量%、例1のポリウレタン混合
物の固形物2重量%の溶液を、10gのクエン酸及び1
0gの例1を80gの水に添加することにより作った。
これらの溶液の粘度を最初に、また室温で2週間後に、
ブルックフィールドLVT粘度計を用いて測定した。結
果を表12に示す。
【0087】
【表12】 表12 ブルックフィールド粘度、12rpm(スピンドル数) 酸* 初期粘度、cps 室温で2週間後の粘度、cps 硫酸5% >100,000(5) >100,000(5) 硫酸5% 37,000(4) 31,000(4) クエン酸10% 12,250(4) 7,500(4) * 酸溶液及び2重量%ポリウレタン固形物
【0088】表12は、例1のポリウレタン混合物が酸
溶液を濃化するのに有用であることを示している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 A61K 7/42 7252−4C C08G 18/10 NFT 8620−4J C09D 175/04 PHP 8620−4J // A61K 7/32 7252−4C (72)発明者 ロドニー ラマー ランドウ アメリカ合衆国ペンシルバニア州ジェファ ーソンビル,ヨークタウン サウス 1937 (72)発明者 ポール リチャード ハワード アメリカ合衆国オクラホマ州ツルサ,サウ ス ルイズ アベニュー 7418,アパート メント 6エフ (72)発明者 ラファエル ジー.アビレス アメリカ合衆国ペンシルバニア州ハーレイ ズビル,トウィード ウエイ 103

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも二つの末端基を有し、夫々の
    末端基が末端イソシアネート及びポリエーテルからな
    る、第一ポリウレタン;少なくとも二つの末端基を有
    し、夫々の末端基が末端イソシアネート及び非官能性基
    からなる、第二ポリウレタン;及び少なくとも二つの末
    端基を有し、一つの末端基が末端イソシアネート及びポ
    リエーテルからなり、一つの他の末端基が末端イソシア
    ネート及び非官能性基からなる、第三ポリウレタンから
    なるポリウレタン混合物。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のポリウレタン混合物を
    0.005〜20重量%含有する水性組成物。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載のポリウレタン混合物を
    水性組成物に、その水性組成物の0.005〜20重量
    %の濃度で添加することによる水性組成物の下垂抵抗改
    良方法。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載のポリウレタン混合物を
    水性組成物に、その水性組成物の0.005〜20重量
    %の濃度で添加することによる水性組成物の粘度を増大
    する方法。
  5. 【請求項5】 ポリエーテルがアルキル又はアリールポ
    リエーテルアルコールである請求項1に記載のポリウレ
    タン混合物。
  6. 【請求項6】 ポリエーテルがポリエチレングリコール
    メチルエーテル又はポリプロピレングリコールメチルエ
    ーテルである請求項1に記載のポリウレタン混合物。
  7. 【請求項7】 非官能性基が1−オクタデカノールから
    誘導されたものである請求項6に記載のポリウレタン混
    合物。
  8. 【請求項8】 混合物中の各ポリウレタンが、5〜90
    モル%の範囲の量で存在する請求項1に記載のポリウレ
    タン混合物。
  9. 【請求項9】 第一ポリウレタンが約8.3〜約25モ
    ル%の範囲の量で混合物中に存在し、第二ポリウレタン
    が約25〜約75モル%の範囲の量で混合物中に存在
    し、第三ポリウレタンが約16.7〜約50モル%の範
    囲の量で混合物中に存在する請求項1に記載のポリウレ
    タン混合物。
  10. 【請求項10】 第一ポリウレタンが約12.5〜約2
    5モル%の範囲の量で混合物中に存在し、第二ポリウレ
    タンが約25〜約62.5モル%の範囲の量で混合物中
    に存在し、第三ポリウレタンが約25〜約50モル%の
    範囲の量で混合物中に存在する請求項1に記載のポリウ
    レタン混合物。
  11. 【請求項11】 請求項1に記載の組成物を含有するペ
    イント。
  12. 【請求項12】 請求項1に記載の組成物を含有するヘ
    アー・コンディショナー。
  13. 【請求項13】 請求項1に記載の組成物を含有するヘ
    アー・シャンプー。
  14. 【請求項14】 請求項1に記載の組成物を含有するア
    ストリンゼント。
  15. 【請求項15】 請求項1に記載の組成物を含有する脱
    毛剤。
  16. 【請求項16】 請求項1に記載の組成物を含有する日
    焼け止め。
  17. 【請求項17】 請求項1に記載の組成物を含有する顔
    メイクアップ料。
  18. 【請求項18】 請求項1に記載の組成物を含有するハ
    ンドクリーム又はハンドローション。
  19. 【請求項19】 請求項1に記載の組成物を含有するク
    リーナー。
  20. 【請求項20】 二つの末端基を有し、一つの末端基が
    末端イソシアネート及びポリエーテルからなり、他方の
    末端基が末端イソシアネート及び非官能性基からなるポ
    リウレタン。
  21. 【請求項21】 ポリエーテルがアルキル又はアリール
    ポリエーテルアルコールである請求項20に記載のポリ
    ウレタン。
  22. 【請求項22】 ポリエーテルがポリエチレングリコー
    ルメチルエーテル又はポリプロピレングリコールメチル
    エーテルである請求項20に記載のポリウレタン。
  23. 【請求項23】 非官能性基が1−オクタデカノールか
    ら誘導されたものである請求項20に記載のポリウレタ
    ン。
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