JP5379964B2 - 高分子化合物 - Google Patents

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Description

本発明は、乳濁液の安定剤として好適な高分子化合物に関する。
乳濁液は、接着剤、被覆剤、洗浄剤、繊維、織物加工、紙・皮革、日用品、化粧品、薬剤、食品等の広範な分野に亘って、広範に使用されている。
このような乳濁液は、例えば、水媒体に有機オイルや有機樹脂が分散したもの(O/W型)や、有機媒体に水や水性樹脂が分散したもの(W/O型)、あるいは、水媒体に水性樹脂が分散したもの(W/W型)、有機媒体に有機オイルや有機樹脂が分散したもの(O/O型)等が存在し、各種製造方法、各種用途により使いわけることができる。
このような乳濁液の製造、保存にあたっては、例えば、界面活性剤や安定剤等を用いて乳濁液の安定化を図っており、乳濁液を簡便に製造する手法や、乳濁液を長期に亘って保存する方法等が提案されている。(特許文献1〜5参照。)
特表平11−514407号公報 特開2000−4805号公報 特開2002−105106号公報 特開2003−164754号公報 特開2003−230804号公報
しかし、通常の界面活性剤や安定剤を用いた場合、温度変化によって、乳濁液の安定性が変化するという場合がある。つまり、温度変化によって界面活性剤や安定剤の作用が変化するおそれがあり、例えば、乳濁液の流動性等が変化してしまう場合があった。このような問題は、例えば、夏場や冬場における乳濁液の流動性の違いにより、乳濁液が製造できなかったり、乳濁液が長期に亘って保存できないといった問題を引き起こす原因となりやすい。
本発明は上記の問題点を解決するために、鋭意研究を重ねた結果、(A)1分子中に2以上のイソシアネート基を有し、特定の化合物でアロファネート化したアロファネート構造を有するイソシアネート化合物に、(B)イソシアネート基と反応可能な官能基を有するポリアルキレンオキサイド鎖含有化合物を特定量導入した高分子化合物が、乳濁液の安定性を高め、温度変化による乳濁液の流動性の変化を抑えることができることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の特徴を有するものである。
1.(A)1分子中に2以上のイソシアネート基を有し、炭素数が6〜30のアルコールでアロファネート化されたアロファネート構造を有するイソシアネート化合物に、
(B)イソシアネート基と反応可能な官能基を有するポリアルキレンオキサイド鎖含有化合物、及び、
(C)イソシアネート基と反応可能な官能基を有する炭素数が6〜30である化合物(但し、(B)成分は除く。)が導入され、
(B)成分及び(C)成分の合計量が、高分子化合物全量に対して、重量比率で50重量%以上99重量%以下であり、
(A)成分における炭素数が6〜30のアルコールと、(C)成分の炭素数が6〜30である化合物との炭素数の合計数が28〜40である
ことを特徴とする高分子化合物。
2.(A)成分が、1分子中に2以上のイソシアネート基を有し、炭素数が10〜20のアルコールでアロファネート化されたアロファネート構造を有するイソシアネート化合物、
(C)成分が、イソシアネート基と反応可能な官能基を有する炭素数が10〜20である化合物(但し、(B)成分は除く。)、
(A)成分における炭素数が10〜20のアルコールと、(C)成分の炭素数が10〜20である化合物との炭素数の合計数が28〜40である
ことを特徴とする請求項1に記載の高分子化合物。

本発明の高分子化合物は、乳濁液の安定性を高め、温度変化による乳濁液の流動性の変化を抑えることができる
以下、本発明をその最良の形態に基づき詳細に説明する。
本発明の高分子化合物は、(A)1分子中のイソシアネート基の平均官能基数が2以上であり、炭素数が6〜30のアルコールでアロファネート化されたアロファネート構造を有するのイソシアネート化合物(以下、「(A)成分」ともいう。)に、(B)イソシアネート基と反応可能な官能基を有するポリアルキレンオキサイド鎖含有化合物(以下、「(B)成分」ともいう。)が導入されたことを特徴とするものである。
(A)成分は、1分子中のイソシアネート基の官能基数が2以上(好ましくは2以上10以下、さらに好ましくは2以上5以下)であることを特徴とする。
1分子中に含まれるイソシアネート基の官能基数が2以上であることにより、(A)成分に、(B)成分を導入しやすく、さらには後述する(C)イソシアネート基と反応可能な官能基を有する炭素数が2〜30である化合物(但し、(B)成分は除く。)(以下、「(C)成分」ともいう。)も導入しやすく、得られた高分子化合物は、乳濁液と相互作用してネットワークを形成し、乳濁液の流動性を改質するとともに、温度変化による流動性の変化を抑えることができる。また、高分子化合物自体も製造しやすいという利点を有する。
(A)成分として、イソシアネート基の官能基数が2より少ない場合、(B)成分、(C)成分が導入されにくく、求める物性を得ることが困難となる。またイソシアネート基の官能基数が多すぎる場合、分岐が多すぎる構造となり、ゲル化する場合がある。
さらに、本発明では、(A)成分が、炭素数が6〜30のアルコールでアロファネート化されたアロファネート構造を有することにより、(B)成分、(C)成分が効率よく導入されやすく、温度変化による流動性の変化を抑えることができる高分子化合物を得ることができる。
本発明では、このような1分子中に2以上のイソシアネート基を有し、炭素数が6〜30のアルコールでアロファネート化されたアロファネート構造を有するイソシアネート化合物を(A)成分とするものであるが、本発明の効果を損なわない程度に、1分子中に2未満のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物や、アロファネート構造を有さないイソシアネート化合物を併用してもよい。
(A)成分としては、例えば、1,3−トリメチレンジイソシアネート、1,4−テトラメチレンジイソシアネート、1,3−ペンタメチレンジイソシアネート、1,5−ペンタメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)、1,2−プロピレンジイソシアネート、1,2−ブチレンジイソシアネート、2,3−ブチレンジイソシアネート、1,3−ブチレンジイソシアネート、2−メチル−1,5−ペンタメチレンジイソシアネート、3−メチル−1,5−ペンタメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアネートメチルカプロエート、リジンジイソシアネ−ト、ダイマー酸ジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート;
1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−シクロヘキサンジイソシアネート、3−イソシアネートメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、4,4´−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、メチル−2,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,6−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ノルボルナンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(水添MDI)、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート;
m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート(TDI)、2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)、ナフチレン−1,4−ジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、4,4´−ジフェニルジイソシアネート、4,4´−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、2,4´−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4´−ジフェニルエ−テルジイソシアネート、2−ニトロジフェニル−4,4´−ジイソシアネート、2,2´−ジフェニルプロパン−4,4´−ジイソシアネート、3,3´−ジメチルジフェニルメタン−4,4´−ジイソシネート、4,4´−ジフェニルプロパンジイソシアネート、3,3´−ジメトキシジフェニル−4,4´−ジイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート、テトラメチレンキシリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート;
1,3−キシリレンジイソシアネート(XDI)、1,4−キシリレンジイソシアネ−ト(XDI)、ω,ω´−ジイソシアネート−1,4−ジエチルベンゼン、1,3−ビス(1−イソシアネート−1−メチルエチル)ベンゼン、1,4−ビス(1−イソシアネート−1−メチルエチル)ベンゼン、1,3−ビス(α,α−ジメチルイソシアネートメチル)ベンゼン、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)等の芳香脂肪族ジイソシアネート;
等のイソシアネート基含有化合物に対して、炭素数が6〜30のアルコールでアロファネート化したもの等が挙げられる。
本発明では、特に、2,4−トリレンジイソシアネート(TDI)、2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)、4,4´−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(水添MDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)等のイソシアネート基含有化合物をアロファネート化したもの等が好ましい。
例えば、アロファネート化する方法としては、特に限定されず、イソシアネート基含有化合物に対し、炭素数が6〜30のアルコールを用い、公知のアロファネート化触媒の存在化でアロファネート化させる方法等が挙げられる。
このような炭素数が6〜30(好ましくは炭素数が8〜24、さらに好ましくは炭素数が10〜20)のアルコールを用いて、アロファネート化することにより、温度変化による流動性の変化を抑えることができる。また、乳濁液の安定性、乳濁液に水等を混合した際の安定性等も高めることもできる。
炭素数が6より小さい場合、温度変化による流動性の変化を抑えることが困難となり、乳濁液の安定性を高めることも困難である。また、炭素数が30より大きい場合も、温度変化による流動性の変化を抑えることが困難となり、乳濁液の安定性を高めることも困難である。
炭素数が6〜30のアルコールとしては、直鎖状、分岐状、環状等の第1級、第2級、第3級アルコールが挙げられ、例えば、
ヘキサノール、シクロヘキサノール、2−エチルヘキサノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、イソデカノール、ウンデカノール、ドデカノール(ラウリルアルコール)、2−ブチルオクタノール、トリデカノール、イソトリデカノール、テトラデカノール(ミリスチルアルコール)、ペンタデカノール、ヘキサデカノール(セチルアルコール)、2−ヘキシルデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール(ステアリルアルコール)、2−ヘプチルウンデカノール、2−オクチルデカノール、2−ノニルトリデカノール、2−デシルテトラデカノール、9−オクタデセノール、セトステアリルアルコール、オレイルアルコール、べへニルアルコール、ホホバアルコール、2−ヘキサデシルアルコール、2−オクチルドデカノール、イソステアリルアルコール、エイコサノール、ノナコサノール、パルミチルアルコール、リノレイルアルコール、リノレニルアルコール、フィトール、ミリシルアルコール、N,N−ジメチルアミノヘキサノール、
等が挙げられる。
本発明では、特に、直鎖状、分岐状、環状等の第1級アルコールが好ましく、特に、直鎖状の第1級アルコールが、温度変化による流動性の変化を抑えることができる。また、乳濁液の安定性、乳濁液に水等を混合した際の安定性等も高めることもできる。
アロファネート化触媒としては、特に限定されず、公知の触媒を使用することができる。例えば、テトラメチルアンモニウム、モノエチルトリメチルアンモニウム、ジエチルジメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム等のテトラアルキルアンモニウム、トリメチルヒドロキシプロピルアンモニウム、トリメチルヒドロキシエチルアンモニウム、トリエチルヒドロキシプロピルアンモニウム、トリエチルヒドロキシエチルアンモニウム等のヒドロキシアルキルアンモニウム等のアルキルアンモニウムのハイドロオキサイド
上記アルキルアンモニウムの酢酸、酪酸、2−エチルヘキサン酸、カプロン酸、オクチル酸、ミリスチン酸、安息香酸等のカルボン酸アンモニウム塩、
カリウム、ナトリウム、カルシウム、スズ、亜鉛、鉛、ビスマス、ジルコニル(酸化ジルコニウム)等の金属の酢酸、酪酸、2−エチルヘキサン酸、カプロン酸、オクチル酸、ミリスチン酸、安息香酸等のカルボン酸金属塩、
ヘキサメチルジシラザン等のアミノシリル基含有化合物、
スズ、亜鉛、鉛、ビスマス、ジルコニウム等の金属アルコキサイド、
スズ、リチウム、ジルコニウム、鉛、ビスマス等のアセチルアセトナートなどの金属キレート化合物等、またはそれら化合物等が挙げられる。
反応温度としては、50℃〜110℃程度、またそれぞれ反応時間としては1時間〜24時間程度であればよい。
また、イソシアネート基含有化合物と、炭素数が6〜30のアルコールとの混合量は、NCO/OH比率で、1/10〜10/1、さらには1/1〜8/1、さらには2/1〜6/1であることが好ましい。このような比率でアルファネート化することにより、後述する(B)成分を導入しやすく、乳濁液の粘性、チクソトロピック性等を調整しやすく、乳濁液の安定化を高めることができる。
(B)成分は、イソシアネート基と反応可能な官能基を有するポリアルキレンオキサイド鎖含有化合物であり、主に、水への溶解性を高める働きがある。本発明では、(B)成分を、高分子化合物全量に対して、重量比率で50重量%以上99重量%以下(好ましくは30重量%以上80重量%以下)で導入することにより、水への溶解性を高め、乳濁液の流動性を調整することができ、乳濁液の安定化を高めることができる。
(B)成分におけるイソシアネート基と反応可能な官能基としては、ヒドロキシル基、アミノ基等が挙げられる。(B)成分は、このような官能基を有するポリアルキレンオキサイド鎖含有化合物である。
このような(B)成分を、(A)成分に導入することにより、水への親和性を高めることができる。
(B)成分としては、例えば、化学式1に示されるような化合物が挙げられる。
A−(R−O)n− (化学式1)
(Aはヒドロキシル基、アミノ基から選ばれる1種以上、R−Oはエチレンオキサイド鎖、プロピレンオキサイド鎖、テトラメチレンオキサイド鎖から選ばれる1種以上、あるいは、それらをブロックまたはランダムに2種以上繋いだもの、nは20〜1000の整数)
特に、本発明で用いる(B)成分としては、1分子中に2以上のイソシアネート基と反応可能な官能基を有するものが好ましい。
このような(B)成分として、具体的に、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリオキシエチレンジアミノプロピルエーテル等が挙げられる。
本発明では、特に、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールが好ましい。
(B)成分の平均重量分子量は、特に限定されないが、好ましくは3000〜50000、さらに好ましくは4000〜20000、より好ましくは5000〜15000である。このような範囲であることにより、水への親和性を高めることができる。平均重量分子量が3000より小さいと水への親和性を高めることが困難である。平均重量分子量が50000より大きいと、温度変化による流動性の変化を抑えることが困難であり、かつ、本発明高分子化合物の製造が困難となる場合がある。
本発明では、(A)成分に、(B)成分とともに、(C)イソシアネート基と反応可能な官能基を有する炭素数が2〜30である化合物(但し、(B)成分は除く。)(以下、「(C)成分」ともいう。)を導入することが好ましい。
このような(C)成分は、流動性の調節や、温度変化による流動性の変化を抑制する効果を高めることができる。本発明では、(B)成分と(C)成分を調整することにより、親水性、親油性等の幅広い乳濁液に適用できる高分子化合物を得ることができる。
イソシアネート基と反応可能な官能基としては、ヒドロキシル基、アミノ基等が挙げられ、(C)成分としては、炭素数が2〜30(好ましくは炭素数が6〜24、さらに好ましくは炭素数が10〜20)であるアルコール、炭素数が2〜30(好ましくは炭素数が6〜24、さらに好ましくは炭素数が10〜20)のアミン等が挙げられる。本発明では、特に炭素数が2〜30(好ましくは炭素数が6〜24、さらに好ましくは炭素数が10〜20)のアミンを用いることが好ましい。
炭素数が2〜30であるアルコールとしては、例えば、
エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、t−ブタノール、イソブタノール、3−メチル−1−ブタノール、2−メチル−1−ブタノール、ペンタノール、シクロペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、2−エチルヘキサノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、イソデカノール、ウンデカノール、ドデカノール(ラウリルアルコール)、2−ブチルオクタノール、トリデカノール、イソトリデカノール、テトラデカノール(ミリスチルアルコール)、ペンタデカノール、ヘキサデカノール(セチルアルコール)、2−ヘキシルデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール(ステアリルアルコール)、2−ヘプチルウンデカノール、2−オクチルデカノール、2−ノニルトリデカノール、2−デシルテトラデカノール、9−オクタデセノール、セトステアリルアルコール、オレイルアルコール、べへニルアルコール、ホホバアルコール、2−ヘキサデシルアルコール、2−オクチルドデカノール、イソステアリルアルコール、エイコサノール、ノナコサノール、パルミチルアルコール、リノレイルアルコール、リノレニルアルコール、フィトール、ミリシルアルコール、
ジエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、N,N−ジメチルアミノエタノール、N,N−ジメチルアミノプロパノール、N,N−ジメチルアミノヘキサノール、
等が挙げられる。
炭素数が2〜30のアルキルアミンとしては、例えば、エチルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、t−ブチルアミン、ブチルジアミン、テトラエチレンペンタミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ジメチルエチレンジアミン、アミルアミン、N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、2−アセトキシエチルアミン、2−メトキシエチルアミン
ヘキシルアミン、クロヘキシルアミン、ジブチルアミン、ジイソアミルアミン
ヘキサメチレンジアミン、メチルペンタメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ヘプチルアミン、ヘキシルアミン、アリルシクロヘキシルアミン、ヘキシルジアミン、ジヘキシルアミン、オクチルアミン、シクロオクチルアミン、オクチルジアミン、ジオクチルアミン、ノニルアミン、ジアミルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、ジオクタデシルアミン、ナフチルアミン、グアニジン、オレイルアミン、メンセンジアミン、イソホロンジアミン、ノルボルナンジアミン、ピペリジン、N,N’−ジメチルピペラジン、N−アミノエチルピペラジン、1,2−ジアミノシクロヘキサン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ポリシクロヘキシルポリアミン、メタフェニレンジアミン、4、4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、キシレンジアミン、キシリレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、2−(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、ロジンアミン、イコサヘキサエニルアミン、ドコサヘキサエニルアミン
、エタノールアミン、ジエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、N,N−ジメチルアミノエタノール、N,N−ジメチルアミノプロパノール、N,N−ジメチルアミノヘキサノール等が挙げられる。
本発明の高分子化合物は、上記(A)成分に、上記(B)成分、さらには(C)成分を導入することにより得ることができる。具体的には、例えば、
(A)成分と(B)成分を混合し反応させる方法、また、
(A)成分と(B)成分を混合し反応させ、次いで(C)成分を混合し反応させる方法、また、
(A)成分と(C)成分を混合し反応させ、次いで(B)成分を混合し反応させる方法、また、
(A)成分と(B)成分及び(C)成分を一括して混合し反応させる方法等が挙げられる。
反応温度としては、50℃〜110℃程度、またそれぞれ反応時間としては1時間〜24時間程度であればよい。
本発明では、(A)成分における炭素数が6〜30のアルコールと、(C)成分の炭素数が2〜30である化合物との、炭素数の合計数が10〜50、好ましくは20〜45、さらに好ましくは28〜40であることが好ましい。
また、反応には、公知の触媒を用いることができ、例えば、トリエチレンジアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、N,N−ジメチルアミノプロピルジプロパノールアミン、ビス(N,N−ジメチルアミノ−2−エチル)エーテル、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン等の3級アミン触媒、酢酸カリウム、オクチル酸カリウム、スタナスオクトエート等のカルボン酸金属塩触媒、ジブチルチンジラウレート等の有機金属触媒等を用いることができる。
本発明では、(B)成分、(C)成分以外の化合物を(A)成分に導入することもできる。このような化合物としては、例えば、
グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,4−ブタントリオール、エリスリトール、ソルビトール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の3官能以上の多価アルコール類、
エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1、3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,3,5−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール等の脂肪族グリコール類、
1,4−シクロへキサンジオール、1,4−シクロへキサンジメタノール等の脂環族グリコール類、
キシリレングリコール、ビスヒドロキシエトキシベンゼン等の芳香族グリコール類等の単量体グリコール、
ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、アクリルポリオール、ポリオレフィンポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリテトラメチレングリコールポリオール、ポリブタジエンポリオール、エポキシポリオール、アルキドポリオール、フッ素含有ポリオール、ケイ素含有系ポリオール等の高分子量ポリオール類、
乳酸、12−ヒドロキシステアリン酸、リシノール酸、ひまし油脂肪酸、水添ひまし油脂肪酸、δ−ヒドロキシ吉草酸、ε−ヒドロキシカプロン酸、P−ヒドロキシエチレンオキシカルボン酸、2−ヒドロキシナフタレン−3−カルボン酸、2−ヒドロキシナフタレン−6−カルボン酸、ヒドロキシピバリン酸、11−オキシヘキサデカン酸、2−オキシドデカン酸、グリコール酸、リンゴ酸、酒石酸、グルコン酸、グリセリン酸、メバロン酸、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、ジメチロールブタン酸、ジメチロール酪酸、ジメチロール吉草酸、ジメチロールヘプタン酸、ジメチロールオクタン酸等の等のヒドロキシル基及びカルボキシル基含有化合物、
セルロース及び/またはその誘導体、アミロース等の多糖類、
等が挙げられる。
本発明の高分子化合物の重量平均分子量は、特に限定されないが、5000〜200000、さらには、10000〜100000程度であることが好ましい。
本発明の高分子化合物は、温度変化による流動性の変化を抑えることができ、夏場や冬場においても、乳濁液の性能等を保持することができる。
このような高分子化合物の混合量としては、特に限定されないが、乳濁液全量に対し、0.01重量%〜10重量%(好ましくは0.03重量%〜8重量%、さらに好ましくは0.05重量%〜6重量%)程度であればよい。
本発明の高分子化合物は、O/W型、W/O型、W/W型、O/O型の乳濁液等特に限定されず適用することができ、特にO/W型の乳濁液に好適に適用することができる。
以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特徴をより明確にするが、本発明はこの実施例に限定されない。
<イソシアネート化合物の製造>
(イソシアネート化合物1)
ヘキサメチレンジイソシアネートとオクタデカノールを、NCO/OH比率で4/1となるように混合した混合物200重量部に対し、触媒としてオクチル酸鉛を0.1重量部用い、窒素雰囲気下、80℃にて、5時間反応させ、その後リン酸0.2重量部を加え、50℃にて1時間停止反応を行い、アロファネート構造を有するイソシアネート化合物1(1分子中のイソシアネート基の数:2)を得た。
(イソシアネート化合物2)
ヘキサメチレンジイソシアネートとオクタノールを、NCO/OH比率で4/1となるように混合した混合物200重量部に対し、触媒としてオクチル酸鉛を0.1重量部用い、窒素雰囲気下、80℃にて、5時間反応させ、その後リン酸0.2重量部を加え、50℃にて1時間停止反応を行い、アロファネート構造を有するイソシアネート化合物2(1分子中のイソシアネート基の数:2)を得た。
(イソシアネート化合物3)
ヘキサメチレンジイソシアネートとドデカノールを、NCO/OH比率で4/1となるように混合した混合物200重量部に対し、触媒としてオクチル酸鉛を0.1重量部用い、窒素雰囲気下、80℃にて、5時間反応させ、その後リン酸0.2重量部を加え、50℃にて1時間停止反応を行い、アロファネート構造を有するイソシアネート化合物3(1分子中のイソシアネート基の数:2)を得た。
(イソシアネート化合物4)
ヘキサメチレンジイソシアネートとブタノールを、NCO/OH比率で4/1となるように混合した混合物200重量部に対し、触媒としてオクチル酸鉛を0.1重量部用い、窒素雰囲気下、80℃にて、5時間反応させ、その後リン酸0.2重量部を加え、50℃にて1時間停止反応を行い、アロファネート構造を有するイソシアネート化合物4(1分子中のイソシアネート基の数:2)を得た。
(イソシアネート化合物5)
ヘキサメチレンジイソシアネートをイソシアネート化合物5(1分子中のイソシアネート基の数:2)とした。
(実施例1)
酢酸エチルを800重量部、イソシアネート化合物1を10重量部、ポリエチレングリコール(平均分子量:8000)を200重量部、オクタデシルアミンを5重量部、触媒としてジブチルスズジラウレートを0.1重量部用い、窒素雰囲気下、80℃にて、5時間反応させた。反応終了後、エバポレーターにて酢酸エチルを除き、高分子化合物を得た。得られた高分子化合物について、次の試験を行った。
(試験1)
アクリルスチレンエマルション(不揮発分50%)100重量部に、高分子化合物1重量部均一に混合したときの流動性をBH形粘度計(回転数20rpm及び2rpm)にて測定した。
この測定値をもとに、高分子化合物の添加前に対する高分子化合物添加後の流動性変化(回転数20rpm)を算出した。このとき、測定値が10倍以上となったものを「◎」、8倍以上10倍未満のものを「○」、5倍以上8倍未満のものを「△」、5倍未満のものを「×」とした。
上記流動性変化測定を、温度10℃、23℃、40℃の雰囲気下にて、それぞれ行った。
さらに、高分子化合物混合直後に加えて、7日後、30日後における流動性測定も、各温度にてそれぞれ行った。結果を表1に示す。
(試験2)
また、回転数20rpmでの測定値に対する回転数2rpmでの測定値の倍率を算出した。評価基準は、この値が5以上であるものを「A」、4.5以上5未満であるものを「B」、4以上4.5未満であるものを「C」、4未満のものを「D」とした。
このようなせん断応力による流動性の変化を、温度23℃の雰囲気下にて、高分子化合物混合直後、7日後、30日後にてそれぞれ行った。
結果を表1に示す。
(試験3)
アクリルスチレンエマルション(不揮発分50%)70重量部、酸化チタン20重量部、水8重量部、高分子化合物2重量部を均一に混合し混合溶液を作製した。試験3では、さらに水10重量部を加え、7日後の混合溶液の状態を目視にて評価した。試験は、10℃、23℃、40℃の雰囲気下にて、それぞれ行った。評価は次のとおりで、結果を表1に示す。
◎:変化なし
○:ほぼ変化なし
△:一部分離した
×:分離した
(実施例2)
オクタデシルアミンの代わりにブチルアミンを用いた以外は、実施例1と同様の方法で高分子化合物を得た。得られた高分子化合物について、実施例1と同様の試験を行った。結果は表1に示す。
(実施例3)
オクタデシルアミンの代わりにオクチルアミンを用いた以外は、実施例1と同様の方法で高分子化合物を得た。得られた高分子化合物について、実施例1と同様の試験を行った。結果は表1に示す。
(実施例4)
オクタデシルアミンの代わりにドデシルアミンを用いた以外は、実施例1と同様の方法で高分子化合物を得た。得られた高分子化合物について、実施例1と同様の試験を行った。結果は表1に示す。
(実施例5)
オクタデシルアミンの代わりにデヒドロアビエチルアミンを用いた以外は、実施例1と同様の方法で高分子化合物を得た。得られた高分子化合物について、実施例1と同様の試験を行った。結果は表1に示す。
(実施例6)
イソシアネート化合物1の代わりにイソシアネート化合物2を用いた以外は、実施例1と同様の方法で高分子化合物を得た。得られた高分子化合物について、実施例1と同様の試験を行った。結果は表1に示す。
(実施例7)
ポリエチレングリコール(平均分子量:8000)の代わりにポリエチレングリコール(平均分子量:20000)を用いた以外は、実施例1と同様の方法で高分子化合物を得た。得られた高分子化合物について、実施例1と同様の試験を行った。結果は表1に示す。
(実施例8)
ポリエチレングリコール(平均分子量:8000)200重量部の代わりにポリエチレングリコール(平均分子量:8000)50重量部を用いた以外は、実施例1と同様の方法で高分子化合物を得た。得られた高分子化合物について、実施例1と同様の試験を行った。結果は表1に示す。
(実施例9)
オクタデシルアミンの代わりにメタノールを用いた以外は、実施例1と同様の方法で増粘剤を得た。得られた高分子化合物について、実施例1と同様の試験を行った。結果は表1に示す。
(実施例10)
イソシアネート化合物1の代わりにイソシアネート化合物3を用いた以外は、実施例1と同様の方法で高分子化合物を得た。得られた高分子化合物について、実施例1と同様の試験を行った。結果は表1に示す。
(比較例1)
イソシアネート化合物1の代わりにイソシアネート化合物4を用いた以外は、実施例1と同様の方法で高分子化合物を得た。得られた高分子化合物について、実施例1と同様の試験を行った。結果は表1に示す。
(比較例2)
イソシアネート化合物1の代わりにイソシアネート化合物5を用いた以外は、実施例1と同様の方法で高分子化合物を得た。得られた高分子化合物について、実施例1と同様の試験を行った。結果は表1に示す。
(比較例3)
ポリエチレングリコール(平均分子量:8000)200重量部の代わりにポリエチレングリコール(平均分子量:8000)3重量部を用いた以外は、実施例1と同様の方法で高分子化合物を得た。得られた高分子化合物について、実施例1と同様の試験を行った。結果は表1に示す。
Figure 0005379964

Claims (2)

  1. (A)1分子中に2以上のイソシアネート基を有し、炭素数が6〜30のアルコールでアロファネート化されたアロファネート構造を有するイソシアネート化合物に、
    (B)イソシアネート基と反応可能な官能基を有するポリアルキレンオキサイド鎖含有化合物、及び、
    (C)イソシアネート基と反応可能な官能基を有する炭素数が6〜30である化合物(但し、(B)成分は除く。)が導入され、
    (B)成分及び(C)成分の合計量が、高分子化合物全量に対して、重量比率で50重量%以上99重量%以下であり、
    (A)成分における炭素数が6〜30のアルコールと、(C)成分の炭素数が6〜30である化合物との炭素数の合計数が28〜40である
    ことを特徴とする高分子化合物。
  2. (A)成分が、1分子中に2以上のイソシアネート基を有し、炭素数が10〜20のアルコールでアロファネート化されたアロファネート構造を有するイソシアネート化合物、
    (C)成分が、イソシアネート基と反応可能な官能基を有する炭素数が10〜20である化合物(但し、(B)成分は除く。)、
    (A)成分における炭素数が10〜20のアルコールと、(C)成分の炭素数が10〜20である化合物との炭素数の合計数が28〜40である
    ことを特徴とする請求項1に記載の高分子化合物。
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