JPH0820764A - ポリアミドエステル流動学的添加剤、その添加剤を含む溶液およびその添加剤を含む増粘化組成物 - Google Patents

ポリアミドエステル流動学的添加剤、その添加剤を含む溶液およびその添加剤を含む増粘化組成物

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JPH0820764A
JPH0820764A JP4239056A JP23905692A JPH0820764A JP H0820764 A JPH0820764 A JP H0820764A JP 4239056 A JP4239056 A JP 4239056A JP 23905692 A JP23905692 A JP 23905692A JP H0820764 A JPH0820764 A JP H0820764A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 特定のポリカルボン酸と、ジアミンと、アル
コキシル化ポリオールと、キャッピング剤との反応生成
物からなる、特に有機溶媒を基剤とする組成物向けのポ
リアミド(またはオリゴマーアミド)エステル流動学的
添加剤。 【効果】 分散効率に優れ、分散が容易である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリアミドあるいはオリ
ゴマーアミドエステルの流動学的添加剤とその添加剤を
含む溶液、およびその添加剤を含む増粘化組成物に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術とその問題点】流動学的添加技術において
は、これまで常に種々の流動学的性質を調節するのに利
用できる材料が求められてきた。例えば増粘剤や他のチ
キソトロピー剤は、使用中に表面の塗料の拡散性を改善
するために用いられる。これによって垂直面に使用した
塗料の垂れを防止したり、また塗料の保存中に顔料や他
の重い充填剤の分離や沈澱を防止したりする。種々の有
機組成物の増粘化に有用であることが示されている1物
質に、有機変性粘土がある。
【0003】種々の有機変性粘度については、米国特許
4,081,496;4,105,578;4,11
6,866;4,193,806;4,208,21
8;4,216,135;4,287,086;4,3
91,637;4,410,364;4,412,01
8;4,434,075;4,434,076;4,4
50,095;4,517,112に記載されている。
従来有機塗料に使用されてきた、さらに別のタイプの増
粘剤やチキソトロピー剤には、微粉末シリカや気相加分
水解シリカあるいは有機組成物がある。この有機組成物
とは、ヒマシ油ワックス製品、変性不飽和ポリエステ
ル、ポリマーアミド、ポリウレタンまたポリエステルア
ミドのことであり、米国特許4,462,926などに
記載されている。
【0004】ポリアミドのいくつかのタイプは流動学的
添加剤としても使用される。ポリアミドのチキソトロピ
ー剤は、アルキルジアミンとコポリマー(共重合体)の
反応生成物である樹脂構造について記載された米国特許
3,131,201に言及される。このアルキルジアミ
ンは炭素原子が2から6個で両端に第一アミンをもつも
のであり、またこのコポリマーは、ヨウ素価が130を
越えるポリ不飽和脂肪酸のクリヤリドと共役脂環式ジエ
ン炭化水素モノマーの反応によって生成されたものであ
る。
【0005】ポリアミドからなるチキソトロピー剤、す
なわちチキソトロピー剤を含有する塗料組成物につい
て、および濃縮溶液の状態のチキソトロピー剤を塗料あ
るいは硬化剤に、もしくはその両方に含有させるための
工程で塗料組成物の増粘化に有用なものについては、英
国特許2,177,411A;2,177,412Aに
記載されている。チキソトロピー剤は(i)キシレンジ
アミンまたはC4−C8ジェン、(ii)水素基で置換した
1−C11カルボン酸(または相当するラクトン)およ
び(iii)ポリマー脂肪酸、らの反応によって生成され
る。(ii)の(i)に対するモル比は1:1から2:3
であり、また(i)におけるアミン基の、(ii)+(ii
i)における酸基に対する比率は約1:1である。
【0006】特に有機溶媒を基剤とする組成物に対する
ポリアミドの流動学的添加剤は、一定量のポリカルボン
酸、活性水素化合物およびキャッピング剤らの反応生成
物から成り、米国特許4,778,843に記載されて
いる。このキャッピング剤は、オレフィン系不飽和基あ
るいは水酸基をもち、炭素原子16から22個からなる
モノカルボン酸として記載されている。この添加剤は、
極めて高い効率と分散性を示し、最初に予め有機溶媒中
に分散させた時に効果的である。この流動学的添加剤を
使用して増粘化した有機溶媒基剤の組成物は、芳香族溶
媒や脂肪族溶媒またいくつかの中性の極性溶媒を基剤と
した組成物である。
【0007】ポリアミドエステルの中にもまた、流動学
的添加剤として使用されてきたものがある。例えば、前
述の米国特許4,462,926には不飽和ポリエステ
ル樹脂に対してのチキソトロピー剤が記載されており、
このチキソトロピー剤は1個以上のシクロヘキシルアミ
ドと1個あるいはそれ以上のオリゴマーエステルアミド
から成る。このシクロヘキシルアミドは、炭素原子が1
0個以上の飽和脂肪酸のシクロヘキシルアミドで、オリ
ゴマーエステルアミドは平均分子量が600から3,0
00、カルボン酸アミド基の含有量が1.5から15%
重量、カルボキシル基の含有量が2から13%重量のも
のである。
【0008】米国特許4,026,880には、チキソ
トロピー性ウレタンアルキド樹脂で、その脂肪酸の中に
変性二量体脂肪酸ポリエステルアミドを含有するものが
記載されており、これは以下の混合物の反応によって得
られる。 (a)−OH基をもつ多価アルコールの部分エステルと
長鎖不飽和脂肪酸、またもしくは−OH基をもつ多価ア
ルコールのオリゴエステルと長鎖不飽和脂肪酸とポリカ
ルボン酸 (b)二量体脂肪酸ポリエステルアミドによって変性し
た−OH基をもつ脂肪酸 (c)ジイソシアナート類 しかしながら、樹脂状物質を生成するためには未反応の
水酸基をNCO−基をもつ架橋剤と反応させることが必
要である。−OH基をもつ脂肪酸変性ポリエステルアミ
ドは、二量体脂肪酸ポリアミドと脂肪酸部分エステルの
混合物、またもしくは多価アルコールと脂肪酸エステル
の混合物の反応によって得られる。
【0009】英国特許1,252,282には、ポリエ
ステル樹脂が柔軟印刷版またはグラビヤ印刷版用インク
展着剤およびチキソトロピー性溶媒組成物の外方中での
使用に適当であることが開示されている。多官能基アミ
ンの一部が特定の二価アルコールで置換されると、その
生成物はキャリアー溶媒として使用される特定の脂肪族
アルコールをゲル化しないことがわかっている。特にポ
リアミン、エトキシル、ジフェニロールプロパンと高分
子脂肪酸からの縮合物からなるポリエステルアミド物質
については明らかにされている。ポリエステルアミドの
チキソトロピー剤は(a)ジアミンと(b)特定の二価
アルコールの反応によって生成され、ここではジフェニ
ルプロパンは、2から4モルのエチレンオキシドまたは
プロピレンオキシドによってエトキシル化またはプロポ
キシル化される。一官能基のカルボン酸の形をしたキャ
ッピング剤は特に必要でないが、連鎖終結剤としての役
目をはたす一塩基カルボン酸を選択的に使用することは
できると考えられている。しかしながらこれは流動学的
添加剤の変性剤としては不必要であり、また使用されな
い。
【0010】ヨーロッパ特許出願302,690には、
ジアミン、アミノプロピルポリオキシエチレンエーテル
と二量体酸らの反応生成物からなるポリオキシアルキレ
ンポリアミドの増粘剤が開示されている。英国特許2,
188,330にはポリエーテルアミドを含む組成物が
記載されており、これは脂肪族ジアミンやエーテル、モ
ノ、ジ、トリアミン、選択的に別のモノアミンやジカル
ボン酸、また選択的にモノカルボン酸から得られたもの
である。ポリエーテルアミドは広範囲の有機液体や溶
媒、特にコーティング組成物(塗料)にチキソトロピー
性を付与し、または増粘化するのに使用されることがあ
る。ヨーロッパ特許出願239,419には、成膜性樹
脂とポリエーテルアミドから成るチキソトロピー性組成
物が開示されている。これは、脂肪族ジアミン、エーテ
ル、モノ、ジ、トリアミン、また選択的に別のモノアミ
ン、有機ジカルボン酸、また選択的にモノカルボン酸か
ら得られる。種々の有機液体物質は、熱可塑性アクリル
ポリマーや熱硬化性アクリルポリマーを含有するポリエ
ーテルアミドを溶解するだけで、加熱しなくとも増粘化
することができる。
【0011】米国特許2,410,788には紡織繊維
の性質を変性させるのに適した脂肪族アミドポリマーが
記載されているが、これは流動学的添加剤としてではな
い。ここに開示されているポリマーは、分子量の極めて
大きい樹脂性または半樹脂性物質であり、この中では、
側鎖にポリアミノ酸アミド基をもつ2個のアルコールで
置換されたカルボアミド化合物がポリカルボン酸との反
応によって互いに架橋される。
【0012】種々の流動学的添加剤が知られているにも
かかわらず、効率が良く、増粘しようとする組成物に容
易に分散する新しい流動学的添加剤の研究が進行中であ
る。初期の有機チキソトロピー剤は、ヒマシ油ワックス
製品を基剤としていたが、有機系基剤の組成物、特に脂
肪族、芳香族またいくつかの弱い極性溶媒基剤の塗料組
成物中に混合する時、処理温度に制限があった。許容さ
れる操作に対し、これらの添加物には最低温度から最高
温度までの間の厳密な処理温度範囲が要求される。処理
温度が低すぎると流動学的性質の発達が不完全になる。
処理温度あるいは保存温度が高すぎると、部分的に流動
学的添加剤が可溶化することがあり、それによって流動
学的構造が損なわれたり、また冷却時に軟性ゲル粒子
(いわゆる“seeds”)が形成される。米国特許
4,778,843に記載されているポリアミドのチキ
ソトロピー剤は、最低処理温度はあるが処理温度の上限
は存在しない。流動学的性質を適度に発達させるには最
低温度に達していなければならないが、処理温度の上限
がないため、これらの添加物を含有する有機系基剤の組
成物や塗料は冷却時に“結晶化”したりあるいは軟性ゲ
ル粒子を形成したりしない。これらのポリアミド増粘剤
の使用上の主な欠点としては、脂肪族塗料系で混合に必
要な最低活性温度が71〜82℃(160〜180°
F)であることである。これは通常の塗料調製処理温度
49〜66℃(160〜180°F)に比べてかなり高
い。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、有機組成物に対する改善された流動学的添加剤を得
ることである。すなわち、ポリアミドエステル組成物中
に2個以上の活性水素部分をもつアルコキシル化部分を
含有させることによって、脂肪族塗料系にポリアミドの
チキソトロピー剤を混合するのに必要な最低活性温度を
下げることである。
【0014】本発明のさらに明確な目的は、有機組成物
の増粘化に有効なポリエステルの流動学的添加剤を得る
ことである。
【0015】本発明はさらに、増粘化しようとする有機
組成物中に容易に分散することのできるポリアミドエス
テルの流動学的添加剤を得ることを目的としている。
【0016】本発明はさらに、低い活性化温度で有機組
成物中に容易に分散することのできるポリアミドエステ
ルの流動学的添加物を得ることを目的としている。
【0017】本発明はさらに、有機溶媒中のポリアミド
エステルの流動学的添加剤の溶液を得ることを目的とし
ている、この溶液は効率の改善性を増大させる。
【0018】本発明はさらにまた、改善された効率を示
し、そして外界温度においては保存中は流体を維持する
ようなポリアミドエステルの流動学的添加剤の有機溶媒
溶液を得ることを目的としている。
【0019】本発明はさらにまた、取扱いが簡単で、そ
して有機組成物中に容易に混合できるポリアミドエステ
ルの流動学的添加剤の有機溶媒溶液を得ることを目的と
している。
【0020】本発明はまた、有機溶媒基剤系に対して有
用な流動学的添加物、すなわち一度系の中に分散した後
はその状態を維持し、有機溶媒基剤系の保存によって
“seeds”(大きな集塊)を形成することのない流
動学的添加剤を得ることを目的としている。
【0021】
【課題を解決するための手段、発明の構成】本発明は、
次の反応生成物からなる流動学的添加剤を提供する。 a)カルボン酸基1つ当たり少なくとも5個の炭素原子
をもつポリカルボン酸 b)Xm−R−Ynを有する活性水素化合物。式中Rは炭
素原子を2から12個含む基を表し、XとYは1級アミ
ノ基、2級アミノ基、水素基のうちから独立に選択され
る。mとnは少なくとも1であり、(m+n)の合計は
少なくとも2である。但し、反応に関与するXとYとの
少なくとも25%は1級アミノ基、2級アミノ基または
それらの混合基である。 c)少なくとも2つの活性水素官能基を含むアルコキシ
ル化活性水素化合物、より明確にはポリエーテル・セグ
メント(部分鎖)を含むアルコキシル化ポリオール、 d)不飽和であることおよびヒドロキシル化されている
ことの少なくとも一方であるモノカルボン酸からなるキ
ャッピング剤、このときキャッピング剤はポリカルボン
酸と活性水素化合物との反応生成物をキャップするに十
分な量が存在する。
【0022】本発明はまた、ポリアミドエステル流動学
的添加剤を有機溶媒に溶解して得られる溶液およびポリ
アミドエステル流動学的添加剤を含む増粘された有機組
成物を提供する。
【0023】本発明の、さらに加えられる利点および特
色は、本発明の範囲、本質および利用を含めて、以下に
述べる本発明の好ましい実施態様の記述から当業者に明
らかになるであろう。
【0024】
【発明の具体的開示】上記のように、本発明の一つの様
相は、ポリカルボン酸、活性水素化合物、アルコキシル
化活性水素化合物、およびモノカルボン酸キャッピング
剤の反応生成物からなるポリアミドエステル流動学的添
加剤に関する。上記ポリカルボン酸は、カルボン酸基当
り少なくとも5個の炭素原子、好ましくは6乃至36、
最も好ましくは16乃至20の炭素原子を持つ、用いら
れるポリカルボン酸は2つ以上のカルボキシル基を有す
るものであるが、その量は必要以上の架橋を避けるため
に制限されなければならない。架橋が多くなると反応生
成物が、添加しようとする有機組成物に溶けなくなるか
らである。このことは典型的に、ポリカルボン酸の全量
の80重量%以下、好ましくは20重量%以下、最も好
ましくは5重量%以下のものが3またはそれ以上のカル
ボン酸基を有するべきであることを意味する。
【0025】例示的なポリカルボン酸としては、セバシ
ン酸、ポリ(ブタジエン)ジカルボン酸、ドデカンジカ
ルボン酸およびこれらの混合物を含む。特に好ましいポ
リカルボン酸は、炭素原子16乃至22、好ましくは1
6乃至18の炭素原子の炭素鎖を有する脂肪酸のオリゴ
マーである。脂肪酸の好例は、大豆油、ひまし油、トー
ル油、とうもろこし油、綿実油、カポック油、あまに油
から誘導される脂肪酸およびそれらの混合物である。さ
らに一層好ましいのは、本質的に2量化した脂肪酸から
なる脂肪酸のオリゴマーである。その典型的な例として
は、上記2量化した脂肪酸が少なくとも20重量%、好
ましくは少なくとも80重量%のオリゴマー化した脂肪
酸からなるものである。また、そのオリゴマー化した脂
肪酸のモノマー含有率が低いことが望ましく、例えば約
10重量%以下、より好ましくは約4重量%以下である
ことである。
【0026】オリゴマー化脂肪酸の調製は、上記のモノ
マー含有率の低いオリゴマーの調製を含めて業界ではよ
く知られており、例えば米国特許2,793,219号
および2,955,121号に開示され、その内容は参
考文献に総括されている。さらに付言すれば、恰好なオ
リゴマー化脂肪酸は市販品を手当て可能で、例えばある
特定のオリゴマー化脂肪酸はナショナル・ディスティラ
ーズ・アンド・ケミカル社(National Dis
tillers & Chemical Corpor
ation)の一部門であるエマリ・インダストリーズ
(Emery)からエムポール(Empol)の名の下
に入手することができ、またアリゾナ・ケミカル社(A
rizona Chemical Company)か
らのシルヴァディム(Sylvadym)も同様であ
る。
【0027】活性成水素化合物は一般式Xm−R−Yn
有し、式中Rは炭素原子2乃至12を含む基を表わし、
その基は、例えば、エーテル、アルコキシもしくはハロ
ゲンのような不活性基を含んでいてもよい。また式中X
およびYは、1級アミノ基、2級アミノ基および水酸基
からそれぞれ無関係に選ばれ、mおよびnは少なくとも
1、(m+n)の和は少なくとも2、そして好ましくは
mおよびnはそれぞれ1である。反応に関与するXおよ
びYは、少なくとも90%、好ましくは少なくとも95
%、最も好ましくは全て1級アミノ基、2級アミノ基ま
たはその混合である。また好ましくは、前記式中Rは6
乃至12の炭素原子を含む基を表わし、さらに好ましく
はRが6乃至8の炭素原子を含む基を表わす。Rは2乃
至12の炭素原子を含む基を表わすことができるが、そ
の中には反応に関与しないアルコキシ基を含んでいても
よい。
【0028】ポリカルボン酸に関して上に述べたよう
に、そして一般式から明らかなように、活性水素化合物
は3もしくはそれ以上の活性基を持つことができる。し
かし、3もしくはそれ以上の活性基を持つ活性水素化合
物の量は、その反応生成物が使用されようとする有機組
成物の環境に不溶になる程多くの架橋が起るように選ん
ではならない。典型的に言うならば、このことは、3も
しくはそれ以上の活性水素基を有する活性水素化合物の
量は、約20モル%より少なく、好ましくは約2モル%
より少なく、最も好ましいのは本質的に存在しないこと
である。
【0029】例示的な活性水素化合物としては、次のも
のが含まれる、すなわち、1,2−ジアミノエタン、
1,2−および1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジ
アミノブタン、1,6−ジアミノヘキサン、1,8−ジ
アミノオクタン、1,12−ジアミノドデカン、3,3
−ジアミノプロピル−N−メチル−アミン、N−アルキ
ル−1,3−ジアミノプロパン類等のポリアミン類が含
まれる。最後の化合物のアルキル基は、ココまたはタロ
ウ・アルキル、ソーヤアルキル、オレイル、ステアリ
ル、およびそれらの混合のような長い炭素鎖である。ま
た上記活性水素化合物としては、エタノールアミン、6
−アミノヘキサノール、アミノエチルエタノールアミン
およびそれらの混合物のようなアミノアルコール類も含
まれる。
【0030】活性水素化合物の一部を形成するジオール
類としては、1,2−エタンジオール、1,2−および
1,3−プロパン・ジオール、1,4−ブタン・ジオー
ル、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレン・グリコー
ル、トリエチレン・グリコールおよびそれらの混合物に
よって例示される。しかしながら、上述したように、ジ
オールの量は、反応に関与する活性水素基全量の少なく
とも90モル%は1級および/もしくは2級アミノ基と
なるように制限しなければならない。
【0031】好ましい活性水素化合物はジアミン類、特
に6乃至12の炭素原子を有するジアミン類で、なかで
も最も好ましいジアミンは1,6−ジアミノヘキサンで
ある。
【0032】アルコキシル化活性水素化合物は、少なく
とも2つの活性水素基を持ったポリエーテル部分鎖(セ
グメント)のアルコキシル化された部分である。このア
ルコキシル化活性水素化合物は、そのポリエーテル鎖の
各末端に活性なアミンまたは水酸基部分を持っていなけ
ればならずおよび/もしくは少なくとも1つの余分なア
ミンまたは水酸基部分を有する中心となる分子の断片に
つながるポリエーテル鎖の末端を持たねばならず、およ
び/もしくはそこに結合したポリエーテル鎖を持たねば
ならない。この定義は、2つの末端水酸基を持ち、それ
ぞれ約250から2000の分子量のポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコールまたはポリブチレン
グリコールのようなエチレン、プロピレン、またはブチ
レンオキシド単位を含むアルコキシル化ポリオール類
(ポリアルキレングリコール類またはポリアルキレンジ
オール類)を包含する。さらに、アルキレンオキシドと
アルカノールアミンのような二官能性反応剤との付加物
(例えばエタノールアミン)もまた有用である。そのよ
うな付加物はまたジオールエーテル類もしくはアルカノ
ールアミンエーテル類として知られている。また、次式
(式中Xは約10から50の範囲)のポリエーテル部分
鎖(セグメント)を含むアミン末端のポリオキシエチレ
ン類H2N(CH2CH2O)xHおよびH2N(CH2CH
2xCH2CH2NH2を与える好適な化合物もあり、そ
の化合物はジェフアミン(Jeffamine)なる商
標名の下に市場で入手できる。また、アルコキシル化活
性水素化合物としては、アルコキシル化脂肪族含窒素化
合物も含まれる。このアルコキシル化脂肪族含窒素化合
物の化学構造は
【化4】 式(I)で表わすことができる。式中R1は炭素原子6
乃至30を持つ直鎖または分枝鎖のアルキル基、Rは水
素、メチル基、またはエチル基、qおよびrは少なくと
も1、sは零または1、そしてq+rは2乃至50であ
る。
【0033】式(I)により表わされるちアルコキシル
化脂肪族含窒素化合物の例としては、12乃至18の炭
素原子を持つ種々の脂肪原料から誘導される脂肪アルキ
ル基1つを持ち、窒素に結合する少なくとも2つのポリ
オキシエチレンまたはポリオキシプロピレン基を持つ3
級アミンを含む。ポリエトキシル化脂肪族アミンポリオ
ール類はアクゾ・ケミカルス社(Akzo Chemi
cals, Inc.)によりエトミーン(Ethom
een)なる商標名の下に市販され、市場で入手するこ
とができ、また、ポリエトキシル化脂肪族アミン類もエ
トミッド(Ethomid)なる商標名で同社から入手
することができる。
【0034】ポリカルボン酸および活性水素化合物に関
して上述したように、アルコキシル化活性水素化合物は
3またはそれ以上の活性基を持つこともできる。しか
し、3またはそれ以上の活性基を持つ活性水素化合物の
量は、その反応生成物が使用されようとする有機組成物
の環境に不溶になる程多くの架橋が起るように選んでは
ならない。典型的には、このことは、3またはそれ以上
の活性水素基を有する活性水素化合物の量は、約10モ
ル%より少なく、好ましくは約2モル%より少なく、最
も好ましいのは本質的に存在しないことである。3また
はそれ以上の活性基を持つアルコキシル化活性水素化合
物の一例としては、次の式(II)
【化5】 式(II)によって表わされる化学構造を有するアルコキ
シル化脂肪族含窒素化合物により表わすことができる。
式中R2は6乃至30の炭素原子を持つ直鎖または分枝
鎖の脂肪族アルキル基、pの値は1乃至20の範囲、R
は式(I)に関して使用されたものと同じ意味をもつ。
x、yおよびzの値は独立に選ばれ、零であってもよ
く、零より大きい整数であってもよいが、x+y+zの
和は1乃至50である。
【0035】式(II)によって表わされる例示的なアル
コキシル化脂肪族アミン類は、N−アルキルトリメチレ
ンジアミン類が得られるアミン類を含み、1つの窒素基
に2つのポリオキシエチレン基が結合している。そのよ
うなポリアルコキシル化脂肪族ジアミン類は、アクゾ・
ケミカル社(Akzo Chemicals, In
c.)によってエトドゥオミーン(Ethoduome
en)の商標名の下に市販されており、市場で入手する
ことができる。
【0036】好ましいアルコキシル化水素化合物は10
0〜1000の範囲の分子量のポリエチレンオキシドグ
リコール類および式(I)で表わされる化学構造のアル
コキシル化脂肪族含窒素化合物で、式(I)中R1が1
2乃至22の炭素原子をもち、Rがメチル基、s=0、
q+rの合計が2乃至15のものである。最も好ましく
は、アルコキシル化水素化合物が式(I)で表わされる
化学構造のアルコキシル化含窒素化合物で、式(I)中
R1が、ココ、ソーヤ、タロウ、水素添加タロウ、オレ
イル、オクタデシル、およびこれらの混合物のような炭
素原子12乃至18をもつ脂肪アルキル、Rがメチル
基、sが零、q+rの合計が2乃至10のものである。
【0037】キャッピング剤は、ポリカルボン酸と、活
性水素化合物と、アルコキシル化活性水素化合物との反
応生成物を終結させるために使用されるもので、不飽和
化およびヒドロキシル化の少なくとも1つを受けたモノ
カルボン酸である。そのモノカルボン酸は一般に8乃至
22の炭素原子を有する。有機溶媒を基剤とする塗料の
ような環境において幾分かの有利性を得るために炭素原
子のより少ないモノカルボン酸を用いてもよいが、その
ようなより小さいモノカルボン酸は、キャッピング剤全
量に対して20モル%以下、好ましくは10モル%以下
に限定すべきであり、最も好ましいのは存在しないこと
である。
【0038】キャッピング剤としてのモノカルボン酸と
しては不飽和化部分およびヒドロキシル化部分の両方を
含むものが好ましい。さらに好ましいのは、1つの不飽
和結合(脂肪族性)または一つの水酸基部分をもつモノ
カルボン酸キャッピング剤である。最も好ましいキャッ
ピング剤は、1つの不飽和結合(脂肪族性)および1つ
の水酸基部分をもったモノカルボン酸である。
【0039】キャッピング剤はまた、直鎖もしくは分枝
鎖をもっていてもよく、また、3級アミノ、アルコキ
シ、ハロ、ケト等の、流動学的添加剤を調製するのに用
いられる他の成分と反応しない基を含んでいてもよい。
【0040】例示的な不飽和脂肪族の酸としては、リノ
ール酸、リノレン酸、オレイン酸、脱水ひまし油から誘
導されたモノカルボン酸、ウンデシレン酸、トール油脂
肪酸、ソーヤ脂肪酸、およびそれらの混合物が含まれ
る。安息香酸、サルチル酸およびその混合物のような芳
香族の酸もキャッピング剤の一部として用いてもよい。
【0041】ヒドロキシル化モノカルボン酸類として
は、リシノール酸、12−ヒドロキシステアリン酸、1
2−ヒドロキシドデカン酸、およびそれらの混合物が含
まれる。好ましいキャッピング剤はリシノール酸であ
る。
【0042】キャッピング剤の一部は、不飽和化および
/もしくはヒドロキシル化されたモノカルボン酸でない
化合物から組成されていてもよい。例えば、キャッピン
グ剤の一部が、オクタン酸、ノナン酸、ドデカン酸、オ
クタデカン酸、ドコサン酸、水素添加タロウ酸、ステア
リン酸およびそれらの混合物のようなヒドロキシル化さ
れていない飽和脂肪族モノカルボン酸の少なくとも1つ
で構成されていてもよい。しかし、本発明のモノカルボ
ン酸キャッピング剤により与えられる重要で有利な結果
を得るためには、実際に反応するキャッピング剤の少な
くとも約25モル%、好ましくは約50モル%、最も好
ましくは少なくとも約90モル%が本発明の不飽和化お
よび/もしくはヒドロキシル化されたモノカルボン酸で
なければならない。
【0043】上述した論議から次のことが理解される。
すなわち、本発明の特に好ましい面は、炭素原子16乃
至18の炭素鎖をもつ脂肪酸のオリゴマーと、炭素原子
6乃至12を有するジアミンと、エトキシル化の単位2
乃至10をもつエトキシル化されたC12−C18アルキル
アミンと、キャッピング剤として不飽和化およびヒドロ
キシル化された炭素原子8乃至22をもつモノカルボン
酸との反応生成物であるポリアミドエステルからなる流
動学的添加剤であり、最も好ましいキャッピング剤はリ
ノール酸である。また、以下に述べることも理解される
であろう。すなわち、余分な基および/もしくは成分が
存在することはできるが、それらの存在はその流動学的
添加剤を使用しようとする環境において、その添加剤が
作用する能力に対して実質的に逆に影響を及ぼすことは
ない。この点で前記反応生成物は本質的に限定された成
分からなるものである。
【0044】ここで2つの好ましい組成は、リシノール
酸(2)/1,6−ヘキサメチレンジアミン(3)/C
−36二量体酸(ダイマー酸)(3)/エトキシ化
[5]オクタデシルアミン(1)およびリシノール酸
(2)/1,6−ヘキサメチレンジアミン(3)/C−
36二量体酸(3)/分子量400のポリエチレンオキ
シドグリコール(1)、である。但し、( )カッコ内
の数字はモル当量、[ ]カッコの数字はエチレンオキ
シドの単位である。
【0045】研究室での実験は、アルコキシル化活性水
素化合物について次の組成限界を決めた。 (1)H−(OCH2CH2n−OH 式中n=4−50、および (2)
【化6】 式中q+r=2−50およびR1はC12−C22の長鎖ア
ルキル基およびRは水素、メチル基またはエチル基であ
る。従って、アルコキシル化の単位の数が2乃至4(す
なわち、≦4)ならば、(C12−C22)の長鎖アルキル
基が存在しなければならない。
【0046】ポリアミドエステルの流動学的添加剤の作
用は、顔料と流動学的添加剤との連合的性質による相互
作用であると信じられる。極性のアルコキシ部分が存在
すると、塗料の組織中で顔料と流動学的添加剤の相互作
用が増加し、それによって分散し易くなり、かつ塗料組
織中への流動学的結合に必要なエネルギー(すなわち、
温度)を低下させる。
【0047】反応剤は、樹脂質でない反応生成物を得る
ように特別なタイプと量が選ばれ、その生成物は、用い
ようとする有機組成物中に分散され、かつ流動学的添加
剤として作用するものである。そこで、反応生成物をつ
くるために反応させる活性水素化合物の量は、反応させ
るポリカルボン酸1モルに対して約0.25乃至約2.
0モル、好ましくは約0.5から約2.0モル、最も好
ましくは約0.75から約1.175モルの範囲であ
る。
【0048】反応生成物をつくるために反応させるアル
コキシル化活性水素化合物の量は、ポリカルボン酸1モ
ルに対して、約0.10から約1.5モル、好ましくは
約0.25から約0.75モル、そして最も好ましくは
約0.25から約0.50モルである。
【0049】選択されたキャッピング剤の量は、反応の
完了に当り、反応生成物の両端をキャップして反応を停
止させるに十分なものである。典型的には、反応生成物
をつくるために反応させるキャッピング剤の量は、ポリ
カルボン酸1モルに対して、約0.1から約4.0モ
ル、好ましくは約0.17から約2.0モル、そして最
も好ましくは約0.3から約2.0モルである。
【0050】当業者にとっては自明のことであるが、反
応混合物中の各成分のモル量は、生成したポリアミドエ
ステル流動学的添加剤のモル量とは異なる。すなわち、
反応剤の1つまたはそれ以上のものが過剰に使用され
る。典型的には、たとえば、2−10モル%過剰の活性
水素化合物(すなわち、ジアミン)を用いるのが有利で
ある。それは反応を促進し、過剰量は反応水と一緒に留
去される。反応生成物の平均分子量は、例えば酸価の分
析から決定されるが、約600から約15,000、好
ましくは約1,400から約10,000、そして最も
好ましくは約2,000から約5,000の範囲であ
る。従って、以上の討論から、このポリアミドエステル
流動学的添加剤は高分子量の樹脂でなく、むしろ比較的
低分子量の化合物であることが理解される。
【0051】本発明のポリアミドエステル流動学的添加
剤は公知の技術によって調製される。たとえば、各反応
剤を撹拌機、温度計、バートレット(Bartlet
t)改変型ディーン−スターク(Dean−Star
k)トラップおよび窒素ガス導入口を備えた適当な反応
容器に装入する。この反応容器を窒素雰囲気下に撹拌し
ながら加熱する。反応が完結した後生成したポリアミド
エステルを冷却して容器から取出す。反応の完結は酸価
(例えば、好ましくは約20以下)により決定される。
特殊なポリアミドエステル流動学的添加剤の融点によっ
ては磨砕しなければならない場合があり、その場合はそ
のポリアミドエステルを微細粒にまで粉砕することがで
きる。
【0052】本発明のポリアミドエステル流動学的添加
剤は公知の添加剤の実質的な改良品である。例えば有機
変性粘土類および微細粒(フェームド)シリカで例示さ
れる特殊化型流動学的添加剤と対照的に、本発明のポリ
アミドエステル流動学的添加剤は、優れた有効性および
分散しやすい特性の外に優れた流動性および平準化性も
有している。そのほか、本発明のポリアミドエステル流
動学的添加剤を含む塗料組成物は、以前の技術のチキソ
トロピー性物質を含む塗料組成物の保存中に時々できる
大きな団塊〔時に「シーズ(seeds)」と呼ばれ
る〕ができないように調製することができる。この抗
「シーズ」性であることに加えて、本発明のポリアミド
エステル流動学的添加剤は、さらに、最近当業界で開示
されたポリアミド流動学的添加剤に較べて低い活性化温
度で、脂肪族アルキド塗料系に混合することができる。
【0053】本発明のポリアミドエステル流動学的添加
剤は色々な有機溶媒型の組成物の増粘化に使用すること
ができ、またこの流動学的添加剤は、若干の溶媒を含ま
ない組成物にも使用することができると信じられる。こ
の添加剤は、例えば、脂肪族溶媒を基剤とする組成物の
増粘化に特に有効であり、また効率的ではないが、ある
芳香族溶媒および適度な極性をもった(例えば、ケトン
類およびアルコール類)を基剤とする組成物にも使用す
ることができる。例示的な有機溶媒を基剤とする組成物
としては、商標販売の溶媒を基剤とする塗料およびワニ
スのような脂肪族アルキド塗料、アクリル、アルキドお
よびポリエステル結合剤を基剤とする芳香族溶媒を基剤
とする塗料、それらとしては、器具用エナメル、装置用
エナメルおよび自動車再仕上げ用エナメル、および或る
シーラント類を含む標準的性質の工業用塗料がある。
【0054】以下述べるところもまた理解される。すな
わち、特定の例で使用されるポリアミドエステル流動学
的添加剤の量は、その添加剤の調製に用いられる反応
剤、増粘化される有機溶型組成物の種類、および希望す
る増粘化の程度を含む多くの因子によって決定される。
しかし、一般的な範囲は、組成物100ガロン当り約
1.5から約30ポンド(100リットル当り約0.1
8から約3.6kg)である。重量基準では、ポリアミ
ドエステル流動学的添加剤の量は、一般的に約0.1か
ら約5重量%、好ましくは約0.1から約3重量%、そ
して最も好ましくは約0.2から約1重量%である。
【0055】有機組成物中のポリアミドエステル流動学
的添加剤の効率および取扱いを一層改良するためおよび
/もしくは磨砕する必要のない場合にこれらのポリアミ
ドエステルを効果的に使用するためには、このポリアミ
ドエステルを、はじめに適合性のある有機溶媒に、特に
僅かに温度を上げて予め分散させておくことができる。
好ましいのは、この溶媒が重量で少なくとも約50%の
アルコールを含むことで、アルコールとしては、メタノ
ール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノー
ル、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブタノー
ル、イソアミルアルコール、シクロヘキサノールおよび
それらの混合物であり、好ましいのはシクロヘキサノー
ルである。
【0056】流動学的添加剤のアルコール溶液を使用す
ることにより、その流動学的添加剤の調製に用いられる
反応剤の量の選択の範囲をずっと拡げることができる。
例えば、活性水素化合物から反応に関与する活性基の量
を、90%アミノから少なくとも50%アミノ基に減ら
すことができる。しかし、この場合においてさえも、よ
り多くのアミノ基を用いることが好ましく、従って活性
水素化合物から反応に関与する基の少なくとも75%が
1級および/もしくは2級アミノ基であることが好まし
い。
【0057】上記溶媒の残部には、アルコールと混合し
て、ポリアミド流動学的添加剤の流動する溶液を与え、
かつその添加剤の使用目的に適合するものであれば、任
意の有機溶媒とすることができる。その共溶媒として好
ましいものは、ベンゼン、トルエン、キシレン類、また
はエチルベンゼンおよびそれらの混合物のような芳香族
系の溶媒、および、ミネラルスピリット、鉱油、ヘキサ
ン類、およびそれらの混合物のような脂肪族系溶媒であ
り、最も好ましい共溶媒はトルエンとキシレン類であ
る。
【0058】溶媒の最も好ましい組合せは、シクロヘキ
サノールとアロマティック(Aromatic)150
〔エクソン・ケミカル社(Exxon Chemica
lCompany)から入手できる芳香族系溶媒〕の重
量比が約1:1から9:1、最も好ましいのは約1:1
から2:1のものである。その溶媒と流動学的添加剤と
組合せたものは、通常の温度で保管しても流体のままで
あり、かつ有機溶媒を基剤とする応用に用いて効果的な
流動学的添加剤またはチキソトロピー性物質として機能
するものである。
【0059】溶媒中に予め分散させることができるポリ
アミドエステル流動学的添加剤の量は、既に理解される
ように幾つかの要因によって変化するが、一般的には重
量で約5から約75%、好ましくは約20から約50%
である。
【0060】本発明は、以下に述べる本発明の全く模範
的な例を企図した実施例によりさらに明らかになるであ
ろう。但しこの実施例は、本発明を限定するものと解釈
されてはならない。
【0061】流動学的添加剤の調製 撹拌機、温度計、バートレット(Bartlett)改
変型ディーン−スターク(Dean−Stark)トラ
ップ、および窒素導入管を備えた1リットル重合フラス
コに、(a)溶融または液体の活性水素化合物、(b)
溶融または液体のアルコキシル化活性水素化合物、
(c)ポリカルボン酸、および(d)キャッピング剤を
装入した。この混合物を撹拌しながら窒素雰囲気下で加
熱した。約150−155℃で水(蒸気)が発生しはじ
めた。180−195℃で2時間反応させた後、1時間
毎にアリコートを取り出して酸価を分析し、酸価が最小
値または8より下に下るまで反応を続けた。
【0062】反応後、反応生成物を140−145℃ま
で冷却し、ステンレス鋼のトレーに注ぎ出し、一夜放冷
した。生成物の評価のために固型物を用いる場合、磨砕
する必要があれば、生成物を液体窒素で冷却し、ブリン
クマン(Brinkmann)遠心ミルを用いて低温学
的に微細粉にする。
【0063】固体の生成物を溶液の形にしたいときは、
流動学的添加剤は有機溶媒中に色々異なった量を僅かに
加熱(通常50℃)して溶解させ、その有機溶媒中に予
め分散させる。
【0064】実施例1 C36二量体酸(ダイマー酸)−1,6−ヘキサメチレン
ジアミン−エトキシル化(5)オクタデシルアミン−リ
ノレン酸(キャップ剤)。溶融1,6−ヘキサメチレン
ジアミン54.70g(0.471モル)、エトキシル
化[5]オクタデシルアミン〔エトミーン(Ethom
een)18/15、アクゾ・ケミカルス社(Akzo
Chemicals, Inc.)製〕75.46g
(0.154モル)、分子量586.9のC36二量体酸
(ダイマー酸)〔シルヴァディム(Sylvadym)
T−18、アリゾナ・ケミカルス社(Arizona
Chemicals)製〕271.74g(0.463
モル)、およびリシノール酸91.99g(0.309
モル)を、撹拌機、温度計、バートレット(Bartl
ett)改変型ディーン−スターク(Dean−Sta
rk)トラップ、および窒素導入口を備えた1リットル
重合フラスコ中に仕込んだ。反応混合物を窒素雰囲気下
に撹拌しながら加熱した。約150−155℃で水(蒸
気)が発生しはじめた。190−195℃で2時間反応
後、1時間毎にアリコートを取出して酸価を分析し、酸
価が14−15の値に達するまで反応を継続させた。
【0065】反応生成物を140℃まで冷却してステン
レス鋼のトレーに注ぎ出し、一晩室温まで放冷した。次
いで生成物を液体窒素で冷却し、ブリンクマン(Bri
nkmann)遠心ミルを用いて低温学的に乾燥、磨砕
した。
【0066】実施例2 C36二量体酸(ダイマー酸)−1,6−ヘキサメチレン
ジアミン−ポリエチレングリコール(PEG)−リシノ
ール酸(キャップ剤)。溶融1,6−ヘキサメチレンジ
アミン62.71g(0.540モル)、近似的分子量
400(PEG400)のポリエチレングリコール7
0.78g(0.176モル)、C36二量体酸(ダイマ
ー酸)〔シルヴァディム(Sylvadym)T−1
8、アリゾナ・ケミカルス社(Arizona Che
micals)製〕311.52g(0.531モ
ル)、およびリシノール酸105.46g(0.354
モル)の混合物を、撹拌機、温度計、および窒素導入口
を備えた1リットルの重合フラスコに仕込んだ。反応混
合物を窒素雰囲気下に撹拌しながら加熱した。150−
155℃付近で水(蒸気)が発生しはじめ、190−1
95℃で2時間反応の後、1時間毎にアリコートを取出
して酸価を分析し、酸価が17の値になるまで反応を継
続した。
【0067】反応生成物を140℃まで冷却してステン
レス鋼製トレーに注ぎ出し一晩室温まで放冷した。次い
でこの生成物を液体窒素で冷却し、ブリンクマン(Br
inkmann)遠心ミルを用いて低温学的に乾燥磨砕
して微細粉にした。
【0068】比較例A C36二量体酸(ダイマー酸)−1,6−ヘキサメチレン
ジアミン−リシノール酸(キャップ剤) 溶融1,6−ヘキサメチレンジアミン101.2g
(0.871モル)、分子量580.0のC36二量体酸
(ダイマー酸)〔シルヴァディム(Sylvadym)
T−18、アリゾナ・ケミカルス社(Arizona
chemicals)製〕371.5g(0.641モ
ル)、およびリシノール酸127.3g(0.427モ
ル)の混合物を、撹拌機、温度計、バートレット(Ba
rtlett)改変型ディーン−スターク(Dean−
Stark)トラップおよび窒素導入口を備えた1リッ
トル重合フラスコに仕込んだ。反応混合物を窒素雰囲気
下に撹拌しながら加熱した。約150−155℃におい
て水(蒸気)が発生しはじめ、190−195℃で2時
間反応の後、1時間毎にアリコートを取出して酸価を分
析し、酸価が4の値に達するまで反応を継続した。
【0069】反応生成物を140℃まで冷却してステン
レス鋼製のトレーに注ぎ出し、一晩室温まで放冷した。
次いでこの生成物を液体窒素で冷却し、ブリンクマン
(Brinkmann)遠心ミルを用いて低温学的に乾
燥磨砕して微細粉にした。
【0070】流動学的添加剤の反応剤および特性 次の表1に示した諸例3−19の流動学的添加剤の調製
は、種々の反応剤を使用し、前記の手順に従った。反応
剤、それらのモル量、滴定によって決定された酸価、お
よび融点を下記表1に列記する。
【0071】
【表1】 実施例 添加剤用反応剤 モル比 酸 価 融点(℃)No. 1 リシノール酸 2 14.6 シルヴァディム T−18 3 1,6−ヘキサメチレンジアミン 3.05 エトミーン 18/15 1 2 リシノール酸 2 16.9 シルヴァディム T−18 3 1,6−ヘキサメチレンジアミン 3.05 PEG 400 1 比施例A リシノール酸 2 2.6 シルヴァディム T−18 3 1,6−ヘキサメチレンジアミン 4.08 3 リシノール酸 2 14.8 シルヴァディム T−18 3 1,6−ヘキサメチレンジアミン 3.05 エトミーン c/15 1 4 リシノール酸 2 7.5 シルヴァディム T−18 3 1,6−ヘキサメチレンジアミン 3.05 エトミーン 18/12 1 5 リシノール酸 2 シルヴァディム T−18 3 1,6−ヘキサメチレンジアミン 3 ヴァロニック U−205 1 6 12−ヒドロキシステアリン酸 2 シルヴァディム T−18 3 1,6−ヘキサメチレンジアミン 3 エトミーン 18/15 1 7 ステアリン酸 2 シルヴァディム T−18 3 1,6−ヘキサメチレンジアミン 3 エトミーン 18/15 1 8 オレイン酸 2 シルヴァディム T−18 3 1,6−ヘキサメチレンジアミン 3 エトミーン 18/15 1 9 ウンデシレン酸 2 シルヴァディム T−18 3 1,6−ヘキサメチレンジアミン 3 エトミーン 18/15 1 10 ラウリン酸 2 シルヴァディム T−18 3 1,6−ヘキサメチレンジアミン 3 エトミーン 18/15 1 11 リノール酸 2 シルヴァディム T−18 3 1,6−ヘキサメチレンジアミン 3 エトミーン 18/15 1 12 リシノール酸 2 17.5 65-67 シルヴァディム T−18 4 1,6−ヘキサメチレンジアミン 3.05 エトミーン 18/15 2 13 リシノール酸 2 24.5 58-61 シルヴァディム T−18 3 1,6−ヘキサメチレンジアミン 2.10 エトミーン 18/15 2 14 リシノール酸 2 22.8 58-61 シルヴァディム T−18 3 1,6−ヘキサメチレンジアミン 2 エトミーン 18/15 2.1 15 リシノール酸 2 21.3 54-61 シルヴァディム T−18 3 1,6−ヘキサメチレンジアミン 2.1 エトミーン c/15 2 16 リシノール酸 2 * * シルヴァディム T−18 4 1,6−ヘキサメチレンジアミン 3.05 エトミーン c/15 2 17 リシノール酸 2 * * シルヴァディム T−18 3 1,6−ヘキサメチレンジアミン 3.05 PEG 1500 1 18 リシノール酸 2 シルヴァディム T−18 3 1,6−ヘキサメチレンジアミン 3 PPG 710 1 19 リシノール酸 2 * * シルヴァディム T−18 3 1,6−ヘキサメチレンジアミン 3.05 PPG 1000 1 *未決定 表1の註 (a)シルヴァディム(Sylvadym)T−18は
2量化した脂肪酸で、アリゾナ・ケミカルス社(Ari
xona Chemicals)から市販され、二価の
酸を82%、多価の酸を18%、および一価の酸を<1
%含む。 (b)エトミーン(Ethomeen)18/15は、
ポリオキシエチレン(5)オクタデシルアミンで、アク
ゾ・ケミカルス社(Akzo Chemicals I
nc.)より市販されている。 (c)エトミーンc/15は、ポリオキシエチレン
(5)ココアミンで、アクゾ・ケミカルス社から市販さ
れている。 (d)エトミーン18/12は、ビス(2−ヒドロキシ
エチル)オクタデシルアミンで、アクゾ・ケミカル社か
ら市販されている。 (e)ヴァロニック(Varonic)U205は、P
EG5セチル/ステアリルアミンで、シェレックス・ケ
ミカル社(Sherex Chemical Comp
any,Inc.)から市販されている。
【0072】予め有機溶媒に分散した流動学的添加剤の
調製 予め有機溶媒に分散した固体の流動学的添加剤の溶液の
型を評価するため、前記の方法で調製した添加剤の試料
を、色々な量で有機溶媒中に溶解する。流動学的添加剤
と溶媒溶液を表2に列挙して示す。
【0073】
【表2】 実施例 固体流動学的添加剤 溶剤および流動学的 No. (実施例No.) 添加剤の重量% 20 1 シクロヘキサノール中 41.8% 21 2 シクロヘキサノール中 39.8% 比較例B 比較例A シクロヘキサノール:アロマティック 150 (溶媒重量比1:1)中30.0% 22 3 シクロヘキサノール中 40.8% 23 4 シクロヘキサノール中 40.2% 24 5 25 6 26 7 27 8 28 9 29 10 30 11 31 12 シクロヘキサノール中 40.0% 32 13 シクロヘキサノール中 39.2% 33 14 シクロヘキサノール中 39.9% 34 15 シクロヘキサノール中 40.0% 35 16 シクロヘキサノール中 40.1% 36 17 シクロヘキサノール中 40.0% 37 18 シクロヘキサノール中 41.9% 38 19 シクロヘキサノール中 38.2%
【0074】流動学的添加剤の評価 前記試料の幾つかのものを、標準の脂肪族アルキドつや
出しエナメル100ガロンに対して、固型分基準で3ポ
ンド(100リットルに対して、固型分基準で0.35
9kg)の量を混ぜ合わせ、本発明の流動学的添加剤が
分散を容易にするのに効果的であることを立証するため
幾つか試験を行った。脂肪族アルキドつや出しエナメル
塗料は、下記処方Aに列挙した成分を記載した順に混合
することにより調製した。各成分は1−5/8″の直径
のカウルス(Cowles)鋸の歯状翼のついた1馬力
のプレミア(Premier)高速分散機を用いて混合
した。
【0075】 処方A:長油アルキドエナメル 成 分 一 般 名 製造業者 ポンド(kg) * Aroplaz 1266 M70 長油ソーヤアルキト゛, Reichhold Chemicals 105.76 70% N. V. (47.97kg)ミネラル・スヒ゜リッツ 66/3 溶 媒 Ashland Chemical 70.60 (32.02kg) 3,000rpmで5分間混合して次を添加する TITANOX 2101 二酸化チタン Kronos,Inc. 325.00 (147.42kg) 流動学的添加剤 5,000rpmで15分磨砕する、この間指示なき限り温度は110−120 °F(43−49℃)に保持する。 塗料を135°F(57℃)に冷却し、2,000rpmで混合しながら下記 のものを添加する。 Aroplaz 1266 M70 長油ソーヤアルキト゛, Reichhold Chemicals 445.90 70% N. V. (202.26kg) 6%シ゛ルコニウムNuxtra 乾 燥 剤 Huels 10.30 (4.67kg) 6%コハ゛ルトNuxtra 乾 燥 剤 Huels 3.42 (1.55kg) Exkin #2 アンチースキニンク゛剤 Huels 2.00 (0.907kg)ミネラル・スヒ゜リッツ 溶 媒 Ashland Chemical 54.70 66/3 (24.81kg) 低速で10分間混合する。 ────── 合計(流動学的添加剤を含まず) 1017.68 (461.62kg) *基本組成;試験用組成は異る量で調製してもよいが、上記に挙げた量に比例す る量を使用する。
【0076】塗料は一夜おいて室温に平衡させた後、磨
砕の微細度(分散性の指標)、ブルックフィールド(B
rookfield)粘度、ストーマー(Storme
r)粘度、抗サグ性(抗たるみ性、抗たれ性)、および
つや等の塗料の性質を測定する。磨砕の微細度はAST
M D1210−79に準拠してヘグマン(Hegma
n)ゲージを用い、ヘグマン単位で測定する。ブルック
フィールド粘度は、ブルックフィールド粘度計モデルR
VTを用い、ASTM D2196−81に準拠して1
0および100rpmで測定する。粘度のデータから、
チキソトロピー性インディクス(TI)が次の式により
得られる。 チキソトロピー性インデックス(TI)=10rpmの粘
度/100rpm粘度 ストーマー粘度はASTM D562−81に準拠し
て、トマス・ストーマー器具(Thomas Stor
mer Instrument)のモデル#09730
−G15を用いてクレブス単位(Krebs Unit
s)(KU)で測定する。
【0077】抗サグ性は、ASTM D4400−84
に準拠し、レネタ・サグ・マルチノッチ・アプリケータ
(Leneta Sag Multinotch Ap
plicatorを室温で使用してミル(mil=10
-3インチ)の単位で測定する。数例については、つやの
測定をASTM D523−80に準拠して60°で行
う。処方Aに従って調製した塗料のドローダウン(たれ
下り)に備え、フィルムを室温で24時間硬化させた後
60°のつやを決定する。試験結果は次の表3に掲げ
る。
【0078】比較例C 処方Aに記載された手順のうち、流動学的添加剤を除い
て、長油の脂肪族アルキドつや出しエナメル塗料を調製
した。塗料の諸性質を評価して表3に示した。
【0079】
【表3】 実施例 磨砕の フ゛ルックフイルト゛ チキソトロヒ゜ー性 ストーマー サグ 60° No. 微細度 粘度(CP) インテ゛ックス 粘度(KU) (mils) つや 10rpm 100rpm 1 2 比較例A 20 6.5A 4160 1704 2.44 93 12 87 21 6A 2960 1316 2.25 86 9 -- 比較例B 3A 2880 1500 1.92 90 7.5 87 22 6A 3560 1384 2.57 88 11 -- 23 5B 3320 1412 2.49 88 11 -- 24 25 26 27 28 29 30 31 6A 2840 1216 2.34 85 7.5 -- 32 6.5A 2280 1116 2.04 85 5 -- 33 6.5A 1440 948 1.52 82 3 -- 34 6.5A 1440 896 1.61 82 3 -- 35 6A 2760 1280 2.28 86 6 -- 36 6A 1320 924 1.43 84 3 -- 37 5.5A 1000 864 1.16 83 4 86 38 6.5A 880 760 1.16 80 3 -- 比較例C 7A 650 670 0.97 78 3 90
【0080】本発明のポリアミドエステル流動学的添加
剤の一試料を、芳香族のアルキドつや出し塗料中に混じ
て、上記手順を用いて、磨砕の微細度(分散の容易
度)、ブルックフィールド粘度、抗サグ性、およびつや
の評価を行った。芳香族アルキドつや出し塗料は、次に
挙げる処方Bの各成分を記載の順に混合して調製した。
各成分は1−5/8″の直径のカウルス(Cowle
s)鋸の歯状翼のついた1馬力のプレミア(Premi
er)高速分散機を用いて混合した。流動学的添加剤の
添加量は、固型分基準で100ガロン当り3ポンド(1
00リットル当り0.359kg)相当量であった。
【0081】 処方B:芳香族アルキドつや出しエナメル 成 分 一般名 製造業者 ポンド(kg) * Duramac 2434 中油アルキド樹脂 Mcwhorter, Inc 212.0 (96.16kg) キシレン 溶 媒 Ashland Chemical 60.0 (27.2kg) 流動学的添加剤 3000rpmで5分間混合し、その後速度を下げて加える: BYK 1045 Byk-Mallinckrodt Mallinckrodt, Inc 10.0 (4.536kg) TITANOX 2101 二酸化チタン Kronos, Inc. 280.0 (127.0kg) 温度を49℃に保持しながら5,000rpmで15分間磨砕する。 速度を2,000rpmに下げて加える; 減 速 Duramac 2434 中油アルキド樹脂 Mcwhorter, Inc 388.0 (176.0kg) キシレン 溶 媒 Ashland Chemical 73.5 (33.3kg) 6%コバルトNuxtra 乾 燥 剤 Huels 4.0 (1.81kg) Exkin #2 アンチースキニンク゛剤 Huels 1.0 (0.4536kg) 27℃に冷しながら低速で混合する。 ─────── 合計(流動学的添加剤を除く) 1028.5 (466.53kg) *基本組成;試験用組成は異る量で調製してもよいが、上記の量に比例する量を 使用する。
【0082】この塗料の諸性質を評価し、表4に掲げた
が、この表は本発明の流動学的添加剤の他のコート系に
おける一般的な使用を示すものである。
【0083】
【表4】 実施例 磨砕の ブルックフィールド粘度 チキソトロピー性 サグ 60° 微細度 (CP) インデックス No. 10rpm 100rpm (mils) 20 6.5A 2240 1132 1.98 11 90 比較例B 6.5A 2720 1184 2.30 14 90
【0084】本発明のポリアミドエステル流動学的添加
剤の一試料を、磨砕の微細度(分散の容易度)、ブルッ
クフィールド粘度、抗サグ性およびつやについて、高固
型分気乾性脂肪族アルキドエナメル塗料中で前記手順を
用いて評価した。用いた高固型分気乾性樹脂族エナメル
塗料は、次の処方Cに列挙した成分を記載順に混合する
ことにより調製した。各成分は1−5/8″の直径のカ
ウルス鋸の歯状翼のついた1馬力のプレミア高速分散機
を用いて混合した。流動学的添加剤の添加量は、固型分
基準で100ガロン当り3ポンド(100リットル当り
0.359kg)相当量であった。
【0085】 処方C:高固型分気乾性脂肪族エナメル 成 分 一般名 製造業者 ポンド(kg) * Beckosol 92-839 アルキド樹脂 Reichhold Chemicals 200.00 (90.72kg) ミネラルスピリッツ 溶 媒 Ashland Chemical 25.00 66/3 (11.34kg) 十分に混合する: 6%カルシウムNuxtra 乾 燥 剤 Huels 5.84 (2.65kg) Kronos 2101 二酸化チタン Kronos, Inc. 381.50 (173.05kg) 流動学的添加剤 52℃に温度を保持しながら、5400rpmで15分間分散させ、次を加える: 減 速 Aromatic 100 溶 媒 Exxon Chemical 20.10 (9.117kg) Beckosol 92-839 アルキド樹脂 Reichhold Chemical 331.91 (150.55kg) ミネラルスピリッツ 溶 媒 Ashland Chemical 102.26 66/3 (46.38kg) 12%コバルトNuxtra 乾 燥 剤 Huels 1.95 (0.885kg) 18%ジルコニウム 乾 燥 剤 Huels 9.84 Nuxtra (4.46kg) Exkin #2 アンチ-スキニンク゛剤 Huels 0.50 (0.23kg) ─────── 合計(流動学的添加剤を除く) 1079.24 (489.54kg) *基本組成;試験用組成は異る量で調製してもよいが、上記の量に比例する量を 使用する。 この塗料の諸性質を評価し、表5に示す。
【0086】
【表5】 実施例 磨砕の ブルックフィールド粘度 チキソトロピー性 サグ 60° 微細度 (CP) インデックス つや No. 10rpm 100rpm (mils) 20 7A 4080 1330 3.07 20 86 比較例A 3.5A 840 582 1.44 3 89
【0087】本発明のポリアミドエステル流動学的添加
剤の一試料を、磨砕の微細度(分散の容易度)、ブルッ
クフィールド粘度、抗サグ性およびつやについて、高固
型分気乾性芳香族つや出しエナメル塗料中で、前記の手
順を用いて評価した。高固型分気乾性芳香族塗料は次に
掲げる処方Dの各成分を記載順に混合することにより調
製した。各成分は1−5/8″の直径のカウルス鋸の歯
状翼のついた1馬力のプレミア高速分散機を用いて混合
した。流動学的添加剤の添加量は固型分基準で100ガ
ロン当り3ポンド(100リットル当り0.359k
g)相当量であった。
【0088】 処方D:高固型分気乾性芳香族エナメル 成 分 一般名 製造業者 ポンド(kg) * Aroplaz 6440-A4-B5 アルキド樹脂 Reichhold Chemicals 200.00 (90.72kg) キシレン 溶 媒 Ashland Chemical 30.00 (13.60kg) Nuospere 700 分散剤 Huels 5.00 (2.27kg) Kronos 2101 二酸化チタン Kronos, Inc. 350.00 (158.76kg) 流動学的添加剤 52℃に温度を保持しながら、5,400rpmで15分間分散させ、次を加え る: 減 速; Aroplaz 6440-A4-B5 アルキド樹脂 Reichhold Chemicals 300.00 (136.08kg) キシレン 溶 媒 Ashland Chemical 190.00 (86.18kg) 6%ジルコニウムNuxtra 乾 燥 剤 Huels 8.00 (3.62kg) 6%カルシウムNuxtra 乾 燥 剤 Huels 8.00 (3.62kg) 6%コバルトNuxtra 乾 燥 剤 Huels 4.00 1.81kg) Exkin #2 アンチ-スキニンク゛剤 Huels 1.00 (0.454kg) ─────── 合計(流動学的添加剤を除く) 1096.00 (497.15kg) *基本組成;試験用組成は異る量で調製してもよいが、上記の量に比例する量を 使用する。 この塗料の諸性質を評価し、表6に示す。
【0089】
【表6】 実施例 磨砕の ブルックフィー チキソトロピー ストーマ サグ 60° 微細度 ルド粘度(CP) 性インデックス ー粘度 つや No. 10rpm 100rpm (mils) 20 7A 2960 1100 2.69 -- 12 89 比較例B 7A 2320 1012 2.29 -- 8 89
【0090】流動学的添加剤の有効性に及ぼす混合温度
の効果 分散の容易さ(磨砕の微細度により測定)と増粘の可能
性および塗料のサグの制御に及ぼす混合温度の効果を評
価するため、実施例21の流動学的添加剤を処方Aに混
合した。処方Aは磨砕の段階で温度を49(120°
F)から71℃(160°F)に保持されたものであ
る。流動学的添加剤の添加量は、固型分基準で100ガ
ロン当り3ポンド(100リットル当り0.359k
g)相当量とした。そのときの塗料の諸性質を表7に示
す。
【0091】
【表7】 実施例 混 合 フ゛ルックフィールト゛粘度 ストーマー サブ 60° 温 度 10rpm 100rpm 粘度 つや No. (℃) FOG T.I. (KU) (mils) 21 49 6.5A 4640 1940 2.39 97 14 87 54 6.5A 5200 2112 2.46 98 14 87 60 6.5A 5440 2240 2.43 100 16 87 66 6.5A 6800 2568 2.64 102 18 85 71 6.5A 7360 2704 2.72 102 20 85 註:FOG-Fineness of Grind, T.I.=Thixotropic Index
【0092】本発明は以上に記載の通りであり、多くの
変法が可能である。しかしながら、そのような変法は本
発明の精神および範囲から逸脱するものではなく、それ
らの変形を企図するものは全て本発明の特許請求の範囲
に含まれるものである。
【0093】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のポリアミ
ド(またはオリゴマーアミド)エステル流動学的添加剤
は、分散性の効率が優れ、分散が極めて容易であり、特
に最初に有機溶媒中に予め分散させた場合に効果的であ
る。この流動学的添加剤を用いて増粘化される有機溶媒
を基剤とする組成物としては、脂肪族系、芳香族系、お
よび中位の極性溶媒等の溶媒を基剤とする組成物であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーレー・シー・クーパーマン アメリカ合衆国、ニュー・ジャージー州 07095、ウッドブリッジ、パイクヴィユ ー・レイン 74

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)ポリカルボン酸; (b)式Xm−R−Yn(式中Rは2乃至12の炭素原子
    を含む基を表わし、XおよびYは1級アミノ基、2級ア
    ミノ基および水素基からそれぞれ無関係に選ばれ、mお
    よびnは少なくとも1、(m+n)の和は少なくとも
    2)を有する活性水素化合物; (c)少なくとも2つの活性水素基を含むアルコキシル
    化水素化合物;および (d)キャッピング剤の反応生成物からなる流動学的添
    加剤。
  2. 【請求項2】 アルコキシル化水素化合物が少なくとも
    2つの活性水素基をもつポリエーテル部分である請求項
    1の流動学的添加剤。
  3. 【請求項3】 アルコキシル化水素化合物が、ポリエー
    テル鎖の各末端に少なくとも1つの活性アミンまたは水
    酸部分をもつ請求項1の流動学的添加剤。
  4. 【請求項4】 アルコキシル化水素化合物が、式I 【化1】 または式II 【化2】 のうちの1つで表わされる請求項1の流動学的添加剤。
  5. 【請求項5】 アルコキシル化水素化合物が、R1が1
    2乃至22の炭素原子、Rがメチル基、S=0、および
    q+rの和が2乃至15である式I 【化3】 によって表わされるような請求項4の流動学的添加剤。
  6. 【請求項6】 アルコキシル化水素化合物が a)ジェファミンズ(jeffermines); b)エトミーンズ(ethomeens);および c)エトミッズ(ethomids) の1つまたはこれらの混合物である請求項1の流動学的
    添加剤。
  7. 【請求項7】 ポリカルボン酸が、カルボキシル基当り
    5乃至20の(炭素)原子を有する請求項1の流動学的
    添加剤。
  8. 【請求項8】 ポリカルボン酸の全量の5重量パーセン
    トより少ないポリカルボン酸が、3個またはそれ以上の
    カルボキシル基を有する請求項1の流動学的添加剤。
  9. 【請求項9】 ポリカルボン酸が、実質的に2量化脂肪
    酸からなる脂肪酸のオリゴマー類、セバシン酸、ポリ
    (ブタジエン)ジカルボン酸類、ドデカンジカルボン酸
    およびこれらの混合物からなる群から選ばれる請求項1
    の流動学的添加剤。
  10. 【請求項10】 反応に関与する活性水素化合物のX+
    Y基の少なくとも25%が1級アミノ基、2級アミノ基
    およびそれらの混合物の1つである請求項1の流動学的
    添加剤。
  11. 【請求項11】 式Xm−R−Ynをもつ活性水素化合物
    が、1,2−ジアミノエタン、1,2−および1,3−
    ジアミノプロパン、1,4−ジアミノブタン、1,6−
    ジアミノヘキサン、1,8−ジアミノオクタン、1,1
    2−ジアミノドデカン、3,3−ジアミノプロピル−N
    −メチル−アミン、アルキル基がココまたはタロウアル
    キル、ソーヤアルキル、オレイル、ステアリルおよびそ
    れらの混合のような長い炭素鎖であるN−アルキル−
    1,3−ジアミノプロパン類、およびエタノールアミ
    ン、6−アミノヘキサノール、アミノエチルエタノール
    アミンおよびそれらの混合物を含むポリアミン類からな
    る群から選ばれる請求項1の流動学的添加剤。
  12. 【請求項12】 反応生成物が、16乃至18の炭素原
    子の炭素鎖をもつ脂肪酸のオリゴマーと、6乃至12の
    炭素原子をもつジアミンと、2乃至10のエトキシル化
    された単位をもつエトキシル化C12−C18アルキルアミ
    ンと、キャッピング剤として8乃至22の炭素原子をも
    つ不飽和でかつヒドロキシル化されたモノカルボン酸と
    の反応生成物である請求項1の流動学的添加剤。
  13. 【請求項13】 反応生成物を生成するための、反応さ
    せる活性水素化合物の量が、反応させるポリカルボン酸
    のモル当り約0.75乃至約1.175モル、アルコキ
    シル化活性水素化合物の量が、反応させるポリカルボン
    酸のモル当り約0.25乃至約0.50モル、およびキ
    ャッピング剤の量が反応させるポリカルボン酸のモル当
    り約0.3乃至約2.0モルである請求項1の流動学的
    添加剤。
  14. 【請求項14】 流動学的添加剤を有機溶媒中に予め分
    散させた混合物、当該流動学的添加剤が、 a)ポリカルボン酸; b)式Xm−R−Ynをもつ活性水素化合物、 式中Rは2乃至12の炭素原子を含む基を表わし、Xお
    よびYは、1級アミノ基、2級アミノ基および水酸基か
    ら無関係に選ばれ、mとnとは少なくとも1で(m+
    n)の和は少なくとも2である; c)少なくとも2つの活性水素基を含むアルコキシル化
    水素化合物;および d)キャッピング剤 の反応生成物からなるもの。
  15. 【請求項15】 反応生成物が、16乃至18の炭素原
    子の炭素鎖をもつ脂肪酸のオリゴマーと、6乃至12の
    炭素原子をもつジアミンと、2乃至10のエトキシル化
    された単位をもつエトキシル化C12−C18アルキルアミ
    ンと、キャッピング剤として8乃至22の炭素原子を有
    する不飽和でかつヒドロキシル化されたモノカルボン酸
    との反応生成物である請求項14の予め分散された混合
    物。
  16. 【請求項16】 保存中に発達することのある大団塊の
    生成を妨げるに十分な量の流動学的添加剤を含む増粘化
    された有機組成物、当該流動学的添加剤が、 a)ポリカルボン酸; b)式Xm−R−Ynをもつ活性水素化合物、式中Rは2
    乃至12の炭素原子を含む基を表わし、XおよびYは、
    1級アミノ基、2級アミノ基および水酸基から無関係に
    選ばれ、mとnとは少なくとも1で(m+n)の和は少
    なくとも2である; c)少なくとも2つの活性水素基を含むアルコキシル化
    水素化合物;および d)キャッピング剤 の反応生成物からなるもの
  17. 【請求項17】 反応生成物が、16乃至18の炭素原
    子の炭素鎖をもつ脂肪酸のオリゴマーと、6乃至12の
    炭素原子をもつジアミンと、2乃至10のエトキシル化
    された単位をもつエトキシル化C12−C18アルキルアミ
    ンと、キャッピング剤として8乃至22の炭素原子を有
    する不飽和でかつヒドロキシル化されたモノカルボン酸
    との反応生成物である請求項16の増粘化された有機組
    成物。
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