JP2001521971A - 顔料濃厚物製造用の添加剤としての二量体ジオールアルコキシレートの使用 - Google Patents
顔料濃厚物製造用の添加剤としての二量体ジオールアルコキシレートの使用Info
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Abstract
Description
としての、二量体ジオールアルコキシレートの使用に関する。更に本発明は、顔
料、二量体ジオールアルコキシレートおよび液体担体媒体(特に水)を含有する
顔料濃厚物(顔料分散液または顔料ペーストとしても知られる)にも関する。
に一次粒子の形態に保たれるように微分散させることによって製造する。適当な
剪断機は当業者に知られており、特に米国工業に関して、例えば、 ・C. H. Hare, Protective Coatings - Fundamentals of Chemistry and Compos
ition, Technology Publishing Comp., ピッツバーグ(1994) に記載されている。
、分散方法、並びに一次粒子安定化に適当な低分子量および比較的高分子量の化
合物が、技術文献に詳細に記載されている。例えば、 ・H. Kittel, Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, 第III巻, 第239頁以降
, Verl. W. A. Colomb, ベルリン, オーバーシュヴァンドルフ(1976) ・J. V. Robinson, R. N. Thompson, Dispersants, in Paper Coating Additive
s, Monograph No. 25, TAPPI, アトランタ 1963 ・J. D. Schofield, Polymeric Dispersants, in Handbook of Coating Additiv
es, L. J. Calbo (編), 第2巻, Marcel Dekker, ニューヨーク, バーゼル, ホン
コン(1992) を参照し得る。
の製造用に意図される場合、あるいは環境的または生態毒物学的に許容できない
物質を含有すべきでない場合に、顔料濃厚物製造を効果的に促進する添加剤を適
切に選択することに関し、従来技術にはどのような教示もなされていない。
ングリコールまたはプロピレングリコール)を加えずにそのような濃厚物を製造
する場合に、特に困難が生じる。すなわち、当業者が知っているように、ポリホ
スフェートまたはポリアクリレート系のいわゆる顔料分散剤は、エマルジョンペ
イント中で乳化剤安定化または保護コロイド安定化ラテックス粒子と共に顔料お
よび充填剤を懸濁状態に保つのに非常に適しているが、上記のような条件を満足
する顔料濃厚物の製造には適していない。
物の連続相として水を選択した場合には効果がない。顔料湿潤性に優れた界面活
性剤型分散剤、例えばアルキルフェノールポリグリコールエーテル(例えばGB
861223参照)は、近年生分解性の点で環境問題となっている。これは、洗
剤工業においてであり(上記剤はドイツでは界面活性剤としては完全に代替品に
替えられている)、また、乳化重合(すなわちエマルジョンペイント用の水性バ
インダーの製造)においてである。これに関して、 ・C. Baumann, D. Feustel, U. Held, R. Hoefer, "Stabilisierungssysteme fu
er die Herstellung von Polymer-Dispersionen" in: Welt der Farben, 第15頁
以降, (2/1996) を参照のこと。
わらず、剪断力増加につれ連続相粘度が低下するように分散添加剤を選択しなけ
ればならない(すなわち、分散液は擬塑性を示さねばならず、ダイラタンシーを
示してはならない)ということである。
よび吸湿性の特定のバランスを達成するよう更に注意を払う必要がある。部分的
に乾燥した顔料濃厚物が、容易に再分散できなければならない。一方、最終的な
コーティングが水感受性となるほど、保水性および吸湿性が高過ぎてはならない
。
断力安定性も、悪影響を受けてはならない。硬化したフィルムの性質、例えば透
明度、光沢またはブラッシング抵抗性にも、悪影響が及んではならない。
よび無機顔料(通常、下塗りとして知られるものの中に分散している)、ペイン
ト中に使用する水および他の溶媒、並びにシリケートペイント中に使用する強ア
ルカリ性水ガラスと適合性であることである。
混合して最終的なペイントとすることによって、工業的に製造される。後ではな
くこの時点で着色を行うならば、高速ミキサーまたはディゾルバー内の上流部で
顔料をバインダーと共に分散させ、次いで使用濃度に希釈する。本発明に関して
特に関連があるのは、DIYペイントおよび業者用ペイント(内装および外装用
)である。そのようなペイントのバインダーは、水相中で乳化重合によって製造
する。実際には、水相はしばしば揮発性有機溶媒(いわゆるコアレッシング剤)
を含有し、該溶媒は重合中または後で加えられ、ラテックス粒子の部分的溶解に
よってフィルム形成を補助し、レベリングも促進する。そのようなコアレッシン
グ剤に特有の臭気、とりわけ既知の広く用いられているイソ酪酸2,2,4−トリ
メチル−3−ヒドロキシペンチルエステル(Texanol、商標)の臭気は、塗装し
たばかりの室内で数日間知覚され得る。しかし、現在では、その臭気は許容でき
ないものになってきている。そこで、現代のペイントからそのようなコアレッシ
ング剤および他の揮発性溶媒または補助溶媒を完全排除すること、また、顔料濃
厚物を介するそのような成分の導入を防ぐことに、関心が寄せられている。
。これは、特殊な色を達成するためであるか、または使用者の特定の要求に答え
るためである。そのような場合、工業的に予め製造した顔料濃厚物を、白色また
はパステル色のストックペイントと混合する。このような使用者側の色調節は、
手製で行うか、または半工業的もしくは工業的規模で行うことができる。そのよ
うな場合、顔料濃厚物は通例、ストックペイント1l当たり5〜200mlの割
合で混合される。所望の色を達成するために、二種類または三種類の異なる顔料
ペーストを組み合わせる必要がしばしばある。顔料濃厚物は一般に、高濃度の顔
料を含有する;すなわち顔料体積濃度(pvcと略す)は通例、10〜80%で
ある。
のグリコールのエチレンオキシド付加物が開示されている。この化合物は、湿潤
剤、分散剤、ノニオン性抑泡剤および粘度安定剤として適当で、水溶液中におい
て従来の界面活性剤よりも低い濃度で作用を示すと記載されている。しかし、D
E−A−2628145には、上記範囲の適用を挙げているばかりで、更なる詳
細や例示態様は開示していない。
縮合物を含有する水性インクジェットインクが開示されている。該文献の第4頁
第9〜15行によると、ポリオールはとりわけ3個またはそれ以上のOH基を有
する。トリオール、例えばグリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロ
ールエタン、1,2,4−ブタントリオールおよび1,2,6−ヘキサントリオ
ール、並びにテトラオールとしてのペンタエリスリトールおよびジ(トリメチロ
ールプロパン)、ペントールとしてのグルコース、ヘキソールとしてのソルビト
ールおよびイノシトールが、ポリオールとして明示されている。しかし、ジオー
ルの使用は不満足であると記載されている。これによると、ジオールのアルキレ
ンオキシド縮合物は通例顔料分散液とは適合しない(ネオペンチルグリコールア
ルコキシレートは例外であり得る)と解される。
器洗剤、クリーナー、並びにヘアケアおよびボディケア製剤用の増粘剤として、
二量体ジオールアルコキシレートを使用することが記載されている。
0の分子量を有する、特定の構造を有する油溶性複合モノカルボン酸の残基であ
り、Bは少なくとも500の分子量を有する、アルキルグリコールまたはポリア
ルキレングリコールの二価基である。]で示されるコポリマーが開示されている
。WO96/7689によるコポリマーは、無機顔料を有機媒体に分散させるの
に適当であると記載されている。
ともあるフェノールに、置換されていることもあるスチレンを付加し、その付加
物をエチレンオキシドおよび/またはプロピレンオキシドと反応させることによ
って得られるアルコキシル化生成物0.1〜20%とを含有する水性顔料製剤が
開示されている。
水性ラッカー分散液用の顔料分散剤として使用することが開示されている。該部
分エステルは、所望により、エトキシル化および/またはプロポキシル化したも
のであってもよい。
る顔料濃厚物であって、そのような添加剤および顔料濃厚物の望ましい性質に関
する多くの上記条件を満足するものを提供することであった。
コキシレートの使用に関する。本発明において二量体ジオールアルコキシレート
は、主に炭素数36〜44の二量体ジオールにエチレンオキシドおよび/または
プロピレンオキシド1〜200モルが付加した生成物であると理解される。
を還元することによって得られる。二量体脂肪酸エステルを導く二量体脂肪酸は
、不飽和カルボン酸(通例、脂肪酸、例えばオレイン酸、リノール酸、エルカ酸
など)のオリゴマー化により得られるカルボン酸である。オリゴマー化は通例、
触媒(例えば、クレー)の存在下に高温で行う。得られる物質(工業用級の二量
体脂肪酸)は、主に二量化生成物から成る混合物である。しかし、より高次のオ
リゴマー(とりわけ三量体脂肪酸)も少量存在する。二量体脂肪酸は市販生成物
であり、種々の組成および品質のものが提供されている。二量体脂肪酸に関して
は多くの文献があり、その例は、 ・Fette & Oele 26(1994), 第47-51頁 ・Speciality Chemicals 1984 (May Number), 第17, 18, 22-24頁 である。
ルは、当業者によく知られている。例えば特に二量体ジオールの製造、構造およ
び化学を論じた最近の記事: ・Fat Sci. Technol. 95(1993)第3号, 第91−94頁 を参照のこと。
なくとも50%(とりわけ75%)で、二量体1分子の炭素数が主に36〜44
の範囲にある二量体ジオールから誘導したものである。二量体ジオール1モル当
たりエチレンオキシド1〜30モルを有する二量体ジオールエトキシレートが特
に好ましい。
ての、二量体ジオールアルコキシレートの使用に関する。 本発明に従って使用する二量体ジオールアルコキシレートの量は、まず第一に
、分散させる顔料の種類、および分散させる顔料の量に応じて変化する。二量体
ジオールアルコキシレートを、顔料分散液全体に対して0.1〜20重量%の量 で使用することが好ましい。
法で合成してもよい。一般に、必要な二量体ジオールを常套の方法でアルコキシ
ル化する。標準的なアルコキシル化方法においては、アルコール(本発明の場合
は二量体ジオール)を、エチレンオキシドおよび/またはプロピレンオキシドと
接触させ、その混合物をアルカリ触媒の存在下に20〜200℃の範囲の温度で
反応させる。このようにして、用いた二量体ジオールのエチレンオキシド(EO
)および/またはプロピレンオキシド(PO)付加物が得られる。付加物は、用
いた二量体ジオールのEO付加物もしくはPO付加物またはEO/PO付加物で
ある。EO/PO付加物の場合、EOおよびPOの付加はランダムであってもブ
ロック状であってもよい。
上の二量体ジオールアルコキシレートであって、二量体ジオール1モル当たりエ
チレンオキシドおよび/またはプロピレンオキシド1〜200モルを有するもの
0.1〜20重量%、および c)液体担体触媒15〜85重量% を含有する顔料濃厚物にも関する。
含有であり、加水分解されるエステル基またはアルデヒド基を有さない。このこ
とは、本発明における適用において特に有利である。
られているように、顔料は粒状の有機または無機物質であり、それらは溶媒また
はバインダーに実質的に不溶であり、それ着色性であっても、艶消しであっても
よい。多くの無機顔料は充填剤としても機能し、逆に充填剤の多くもまた無機顔
料として機能する。特に広く用いられる顔料種の例は、関連技術文献、例えば、
・Otto-Albrecht Neumueller, Roempps Chemie-Lexikon, 第7版, シュトゥット ガルト 1974, 第2693-2695頁 に記載されている。
/またはプロピレンオキシド1〜30モルを有する化合物を、二量体ジオールア
ルコキシレートb)として含有することが好ましい。
ましい一態様においては、液体担体媒体として水を使用する。この場合、顔料濃
厚物は水性である。
けでなく、1種またはそれ以上の界面活性剤d)0.1〜30重量%をも含有す る。界面活性剤d)は、アルキルポリグリコシド(詳細に後述する)、脂肪アル
コールポリグリコールエーテル(詳細に後述する)、およびスチリルフェノール
ポリグリコールエーテル(例えば前記EP−A−735109により知られる)
から成る群から選択する。
によく知られた界面活性物質で、糖と、炭素数8〜22の脂肪族第一級アルコー
ルとから、アセタール化によって合成し得る。適当な糖成分(グリコース)は、
好ましくはグルコースであるが、フルクトース、マンノース、ガラクトース、タ
ロース、グロース、アロース、アルトロース、イドース、アラビノース、キシロ
ース、リキソース、リボースおよびそれらの混合物であってもよい。入手が容易
で、性能も良好であることから好ましいものは、グルコースと脂肪アルコール(
例えば天然脂肪および油から既知の方法により得られる)とのアセタール化生成
物、とりわけ炭素数8〜22の飽和および不飽和直鎖第一級脂肪アルコールとの
反応により得られるものである。
オリゴグリコシドのいずれも適当である。通常、モノ−およびオリゴグリコシド
が混合物として存在する。好適なアルキルグリコシド(IV)は、Rが炭素数8〜
22のアルキル基で、(G)pがオリゴマー化度p=1〜10のグリコシドまたは オリゴグリコシド単位であるものである。Rが炭素数8〜14のアルキル基であ
るものが特に好ましい。平均オリゴマー化度は、好ましくは1〜1.5である。
エトキシレート、とりわけ炭素数12〜18の脂肪アルコール1モルにつきエチ
レンオキシド2〜20モルが付加したものである。
)だけでなく、1種またはそれ以上の補助添加剤e)0.1〜30重量%をも含 有する。補助添加剤e)は、ポリエチレングリコールおよびポリグリコールエー
テル(1,2−もしくは1,3−プロパンジオール、1,2−もしくは1,4−ブタ
ンジオール、ヘキサンジオール、グリセロール、トリメチロールプロパンまたは
ペンタエリスリトールのエトキシル化により得られる)から成る群から選択する
もので、分子量200〜1000、好ましくは200〜600のものである。
中に通常存在する他の成分をも含有し得る。そのような成分の例は、抑泡剤、保
存剤、乾燥遅延剤および沈降防止剤である。
料製造所において行われる塗料の着色に適している。しかし、本発明の顔料濃厚
物は、他の塗料またはコーティング(例えば印刷インク、皮革仕上剤、壁塗装ペ
イント、材木ワニス、材木保護系およびウッドステイン、オーバープリントラッ
カー、または風乾もしくはオーブン乾燥工業用ラッカー)の着色、並びに着色鉛
筆、ファイバーチップペン、インクジェットインク、絵の具、ボールペン用ペー
スト、靴クリーム、不織布、ペーパーコーティングおよびペーパーストック、厚
紙用印刷インク、ドープ染料、およびフィルムの着色にも使用し得る。 以下の実施例は本発明を説明するためのものであって、制限的なものと解釈す
べきではない。
rrox 120 M”(Bayer)を使用した。 PV19:Colour Index PV(ピグメント・バイオレット)19の顔料;“Hos
taperm rotviolett ER 02”(Hoechst AG)を使用した。 PG7:Colour Index PG(ピグメント・グリーン)7の顔料;“Sunfast gru
en 7 264-0414”(Sun Chemicals)を使用した。 PBk7:Colour Index PR(ピグメント・ブラック)7の顔料;“Spezialsc
hwarz 4”(Degussa)を使用した。
ド10モルが付加した生成物
ント(Wacker Chemieの“Vinnapast EZ 36”) Disp−2:スチレンアクリレートを含有するエマルジョンペイント(BASF
の“Acronal 290D”) Disp−3:純アクリレートを含有するエマルジョンラッカー(オランダの
Zeneca Resinsの“Neocryl XK90”)
拌しながら加え、混合物をホモジナイズした。次いで、顔料PR101(60重
量部)を加え、ディゾルバー(ラインハルトシャーゲンのGetzmann製のDisperma
t CV)を用いて混合物をホモジナイズした。このようにして調製したプレミック
スに、pH8とする量のジメチルエタノールアミンを注意深く加えた。次いで、
抑泡剤1.3.(0.4重量部)および沈降防止剤1.2.(0.2重量部)を加え、
循環原理に基づいて操作する攪拌機付ボールミル(ラインハルトシャーゲンのGe
tzmann製のDispermat SL)を用いて2000rpmの速度で30分間、混合物を
分散させた。
部)を加え、ディゾルバー(ラインハルトシャーゲンのGetzmann製のDispermat
CV)を用いて混合物をホモジナイズした。このようにして調製したプレミックス
に、pH8とする量のジメチルエタノールアミンを注意深く加えた。次いで、抑
泡剤1.3.(0.4重量部)を加え、循環原理に基づいて操作する攪拌機付ボー ルミル(ラインハルトシャーゲンのGetzmann製のDispermat SL)を用いて350
0rpmの速度で60分間、混合物を分散させた。
)を加え、ディゾルバー(ラインハルトシャーゲンのGetzmann製のDispermat CV
)を用いて混合物をホモジナイズした。このようにして調製したプレミックスに
、pH8とする量のジメチルエタノールアミンを注意深く加えた。次いで、抑泡
剤1.3.(0.4重量部)を加え、循環原理に基づいて操作する攪拌機付ボール ミル(ラインハルトシャーゲンのGetzmann製のDispermat SL)を用いて4000
rpmの速度で60分間、混合物を分散させた。
部)を加え、ディゾルバー(ラインハルトシャーゲンのGetzmann製のDispermat
CV)を用いて混合物をホモジナイズした。このようにして調製したプレミックス
に、pH8とする量のジメチルエタノールアミンを注意深く加えた。次いで、抑
泡剤1.3.(0.4重量部)を加え、循環原理に基づいて操作する攪拌機付ボー ルミル(ラインハルトシャーゲンのGetzmann製のDispermat SL)を用いて400
0rpmの速度で90分間、混合物を分散させた。
、並びに白色エマルジョンペイントまたはラッカーとの適合性を試験した。結果
を表1〜3に示す。
−1〜Disp−3に、用いる白色エマルジョンペイントまたはエマルジョンラ
ッカーに対して10重量%の実施例B−1〜B−4の顔料ペーストを加えて均一
に混合した。得られた製剤を、 a)直後、および b)40℃で4週間貯蔵後 に、コントラストペーパーカード(Erichsen、タイプ“7.32/7”)に薄い層
(湿潤層厚さ150μm)として適用した。約3分後、テストカードの下3分の 1において、適用混合物を指で擦った。次いで、擦った部分と擦っていない部分
の色を比較した(CIELAB標準によるDr. Lange MicroColor、光源D65、10°
を使用)。得られたΔE値を、表2a(直後に使用した製剤)および表2b(4
週間貯蔵後の製剤)に示す。当業者既知のように、当分野において、0.3〜0.
5のΔE値は非常に良好、0.5〜約1.0のΔE値は良好、1.0を越えるΔE 値は不良と分類される。
1〜Disp−3に、用いる白色エマルジョンペイントまたはエマルジョンラッ
カーに対して10重量%の実施例B−1〜B−4の顔料ペーストを加えて均一に
混合した。得られた製剤を、 a)直後、および b)40℃で4週間貯蔵後 に、コントラストペーパーカード(Erichsen、タイプ“7.32/7”)に薄い層
(湿潤層厚さ150μm)として適用した。乾燥後、Dr. Langeの光沢度測定装置
を用いて85°または60°の角度で光沢度を測定した。結果を表3a(直後に
使用した製剤)および表3b(4週間貯蔵後の製剤)に示す。
の顔料ペーストB−1〜B−4で着色していない未改質ポリマーディスパージョ
ンDisp−1〜Disp−3)の光沢度も測定した。この値は、比較のために
、表3aおよび3bの「参照」欄に示す。
Claims (6)
- 【請求項1】 顔料濃厚物製造用の添加剤としてのジオールアルコキシレー
トの使用であって、ジオールアルコキシレートは、炭素数が主に36〜44の二
量体ジオールから誘導される、二量体ジオール1モル当たりエチレンオキシドお
よび/またはプロピレンオキシド1〜200モルを有する二量体ジオールアルコ
キシレートである使用。 - 【請求項2】 二量体ジオールアルコキシレートを、顔料濃厚物全体に対し
て0.1〜20重量%の量で使用する請求項1記載の使用。 - 【請求項3】 顔料濃厚物全体に対して、 a)1種またはそれ以上の顔料10〜80重量%、 b)炭素数が主に36〜44の二量体ジオールから誘導され、二量体ジオール
1モル当たりエチレンオキシドおよび/またはプロピレンオキシド1〜200モ
ルを有する、1種またはそれ以上の二量体ジオールアルコキシレート0.1〜2 0重量%、および c)液体担体触媒15〜85重量% を含有する顔料濃厚物。 - 【請求項4】 液体担体媒体が水である請求項3記載の顔料濃厚物。
- 【請求項5】 必須成分a)、b)およびc)に加えて、アルキルポリグリ
コシド、脂肪アルコールポリグリコールエーテル、およびスチリルフェノールポ
リグリコールエーテルから成る群から選択する1種またはそれ以上の界面活性剤
d)0.1〜30重量%をも含有する請求項3または4記載の顔料濃厚物。 - 【請求項6】 必須成分a)、b)およびc)に加えて、ポリエチレングリ
コールおよびポリグリコールエーテル(1,2−もしくは1,3−プロパンジオー
ル、1,2−もしくは1,4−ブタンジオール、ヘキサンジオール、グリセロール
、トリメチロールプロパンまたはペンタエリスリトールのエトキシル化により得
られる)から成る群から選択する分子量200〜1000の1種またはそれ以上
の補助添加剤e)0.1〜30重量%をも含有する請求項3〜5のいずれかに記 載の顔料濃厚物。
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