JP5091457B2 - 揺変性付与剤及びその製造方法 - Google Patents
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Description
このように、特にキシレン等が含有されていない、又は含有量が少ない溶剤を用いたときであっても、塗膜の垂れが抑えられ、且つ垂れが発生したときの塗膜の表面荒れも十分に抑制される揺変性付与剤は提供されておらず、揺変性付与剤の更なる改良が必要とされている。
1.12−ヒドロキシステアリン酸及びヒマシ油脂肪酸と、ポリアミン類との反応生成物と、ポリイソシアネート類とを反応させてなることを特徴とする揺変性付与剤。
2.上記12−ヒドロキシステアリン酸と上記ヒマシ油脂肪酸との合計を100質量%とした場合に、該ヒマシ油脂肪酸は5〜95質量%である上記1.に記載の揺変性付与剤。
3.上記ヒマシ油脂肪酸は25〜75質量%である上記2.に記載の揺変性付与剤。
4.上記1.乃至3.のうちのいずれか1項に記載の揺変性付与剤の製造方法であって、上記反応生成物に105〜135℃の温度範囲で上記ポリイソシアネート類を添加し、その後、95〜125℃であり、且つ上記添加の温度より5〜20℃低い温度範囲で反応させる工程を備えることを特徴とする揺変性付与剤の製造方法。
5.上記反応の時間が2〜4時間である上記4.に記載の揺変性付与剤の製造方法。
また、12−ヒドロキシステアリン酸とヒマシ油脂肪酸との合計を100質量%とした場合に、ヒマシ油脂肪酸が5〜95質量%である場合は、垂れ防止性及び肌荒れ抑制性ともにより優れており、更に優れた外観を有する被膜を形成し得る揺変性付与剤とすることができる。
更に、ヒマシ油脂肪酸が25〜75質量%である場合は、垂れ防止性が特に良好であるとともに、優れた肌荒れ抑制性を有する揺変性付与剤とすることができる。
本発明の揺変性付与剤の製造方法によれば、特定の温度範囲でポリイソシアネート類を添加し、且つ反応させることにより、本発明の揺変性付与剤を容易に製造することができる。
また、反応時間が2〜4時間である場合は、より優れた性能の揺変性付与剤を製造することができる。
[1]揺変性付与剤及び肌荒れ抑制型揺変性付与剤
本発明の揺変性付与剤は、12−ヒドロキシステアリン酸及びヒマシ油脂肪酸と、ポリアミン類との反応生成物と、ポリイソシアネート類とを反応させてなる。
また、参考発明の揺変性付与剤は、ヒマシ油脂肪酸とポリアミン類との反応生成物と、ポリイソシアネート類とを反応させてなる。
参考発明の肌荒れ抑制型揺変性付与剤は、12−ヒドロキシステアリン酸とポリアミン類との反応生成物と、ポリイソシアネート類とを反応させてなる。
これらのポリアミンは1種のみ用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。また、2種以上を併用する場合、脂肪族ポリアミン類、芳香族ポリアミン類及び脂環式ポリアミン類のうちの2種以上を組み合わせて用いてもよい。
芳香族ポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート(TDI)、粗TDI、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、粗MDI、水添MDI、フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート及びトリフェニルメタンジイソシアネート等が挙げられる。脂肪族ポリイソシアネートとしては、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、粗HDI、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート及び2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。脂環式ポリイソシアネートとしては、イソホロンジイソシアネート及び4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。
これらのポリイソシアネートは1種のみ用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。また、2種以上を併用する場合、芳香族ポリイソシアネート類、脂肪族ポリイソシアネート類及び脂環式ポリイソシアネート類のうちの2種以上を組み合わせて用いてもよい。
尚、特に耐侯性が必要な場合は、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の無黄変ポリイソシアネートを用いることもできる。
尚、混合溶剤における炭素数9以上の芳香族炭化水素を含む芳香族系溶剤と脂肪族系溶剤との質量割合は特に限定されないが、これらの合計を100質量%とした場合に、炭素数9以上の芳香族炭化水素を含む芳香族系溶剤は20〜80質量%であればよく、20〜60質量%、特に20〜50質量%、更に20〜40質量%であることが好ましい。また、この炭素数9以上の芳香族系溶剤の炭素数の上限は特に限定されないが、通常、9又は10個である。更に、この混合溶剤には脂環族系溶剤が含有されていてもよい。
本発明の揺変性付与剤の製造方法は特に限定されず、例えば、本発明の揺変性付与剤の製造方法により製造することができる。
また、参考発明の肌荒れ抑制型揺変性付与剤の製造方法も特に限定されず、例えば、参考発明の肌荒れ抑制型揺変性付与剤の製造方法により製造することができる。
即ち、12−ヒドロキシステアリン酸及びヒマシ油脂肪酸と、ポリアミン類との反応生成物、ヒマシ油脂肪酸とポリアミン類との反応生成物、又は12−ヒドロキシステアリン酸とポリアミン類との反応生成物、に105〜135℃の温度範囲でポリイソシアネート類を添加し、その後、95〜125℃であり、且つポリイソシアネート類を添加する温度より5〜20℃低い温度範囲で反応させる工程を備える製造方法により製造することができる。
これらの製造方法において、12−ヒドロキシステアリン酸、ヒマシ油脂肪酸、ポリアミン類及びポリイソシアネート類については、前記[1]における各々に係る記載をそのまま適用することができる。また、本発明の揺変性付与剤の製造において用いる12−ヒドロキシステアリン酸と、ヒマシ油脂肪酸との質量割合についても前記[1]における質量割合をそのまま適用することができる。
この反応生成物の作製方法における12−ヒドロキシステアリン酸及び/又はヒマシ油脂肪酸と、ポリアミン類との量比(モル比)については、前記[1]における記載をそのまま適用することができる。
この揺変性付与剤及び肌荒れ抑制型揺変性付与剤の製造方法における反応生成物と、ポリイソシアネート類との量比(モル比)については、前記[1]における記載をそのまま適用することができる。
[1]肌荒れ抑制型揺変性付与剤及び揺変性付与剤の製造
参考例1
攪拌装置、温度計、水冷式コンデンサ、滴下ロート及び窒素ガス導入口を備える反応装置に、12−ヒドロキシステアリン酸217g(0.70モル)及びエチレンジアミン21g(0.35モル)を仕込んだ。その後、混合物を加熱して徐々に昇温させ、反応により生成した水を留去させながら200℃で4時間反応させ、反応生成物を作製した。次いで、ミネラルスピリットを560g投入して反応生成物を溶解させ、120℃に調温された溶液にトリレンジイソシアネート(2,4−異性体が80質量%含有される異性体混合物を用いた。)55g(0.325モル)を滴下し、その後、110℃で3時間反応させ、肌荒れ抑制型揺変性付与剤を製造した。次いで、ベンジルアルコールを添加して希釈し、不揮発分濃度を20質量%に調整した。
脂肪酸として、12−ヒドロキシステアリン酸108.5g(0.35モル)とヒマシ油脂肪酸108.5g(0.35モル)とを用いた他は、参考例1と同様にして揺変性付与剤を製造し、同様にベンジルアルコールを添加して希釈し、不揮発分濃度を20質量%に調整した。
脂肪酸として、ヒマシ油脂肪酸217g(0.70モル)を用いた他は、参考例1と同様にして揺変性付与剤を製造し、同様にベンジルアルコールを添加して希釈し、不揮発分濃度を20質量%に調整した。
以下、参考例1の肌荒れ抑制型揺変性付与剤及び実施例1及び参考例2の揺変性付与剤を、併せて揺変性付与剤という。
(1)試験用塗料の製造
参考例1、実施例1及び参考例2の揺変性付与剤及び市販の揺変性付与剤の各々の揺変性(表1〜3では垂れ限界膜厚により評価した。)及び肌荒れ抑制性を評価するための試験用塗料を以下のようにして製造した。
アクリル樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名「アクリディック A−188」)57質量部、ミネラルスピリット(シェルケミカルズジャパン株式会社製、商品名「LAWS」)17質量部、及び白色顔料(石原産業株式会社製、商品名「タイペーク R−930」)26質量部を、直径2mmのガラスビーズを用いたバッチ式サンドグラインダに投入して分散させ、混合させた。その後、混合物からガラスビーズを除去し、白色の試験用塗料を製造した。
上記(1)で製造した試験用塗料に、参考例1、実施例1及び参考例2の揺変性付与剤、及び比較品1〜4に用いた市販の揺変性付与剤を、揺変性付与剤が有効成分で0.75質量%となるように、ディスパーを用いて3000rpmの回転速度で15分間分散させ、混合させた。即ち、有効成分の含有量が20質量%の揺変性付与剤の場合は、試験用塗料92.50質量部に、揺変性付与剤3.75質量部及びLAWS3.75質量部を配合し、分散させ、混合させた。また、有効成分の含有量が10質量%の揺変性付与剤の場合は、試験用塗料92.50質量部に、揺変性付与剤7.50質量部を配合し、分散させ、混合させた。
比較品1に用いた揺変性付与剤;脂肪酸アミド系膨潤ペースト(不揮発分20質量%)であり、下記の伊藤製油株式会社ではない他社の製品
比較品2に用いた揺変性付与剤;脂肪酸アミドと酸化ポリエチレンとを含有する複合系ペースト、不揮発分10質量%
比較品3に用いた揺変性付与剤;脂肪酸アミド系膨潤ペースト、不揮発分20質量%、伊藤製油株式会社製、商品名「A−S−A T−380−20BS」
比較品4に用いた揺変性付与剤;脂肪酸アミド系膨潤ペースト、不揮発分10質量%、伊藤製油株式会社製、商品名「A−S−A T−380−10BS」
また、表1に記載の「LAWS品」は、試験用塗料92.50質量部にLAWSを7.50質量部配合して調製した、揺変性付与剤を用いない比較品である。
上記(2)で製造したLAWS品、参考品1、実施品1、参考品2及び比較品1〜4を25℃で24時間静置し、その後、KU値、粘度、T.I.値及び光沢を測定した。また、垂れ限界膜厚及び肌荒れ抑制性を評価した。それぞれの測定方法及び評価方法は以下のとおりである。
(a)KU値
ストーマー粘度計を用いて25℃で測定した。
(b)粘度及びT.I.値
B型粘度計を用いて1分間攪拌した後、粘度及びT.I.値を測定した。
(c)垂れ限界膜厚
サグテスターを用いて、試験紙の表面に、一方側から他方側へと順次厚さの異なる複数の帯状の塗膜を形成し、直ちに厚膜側を下方として試験紙を垂直に縦置きにした。そして、塗料の流動が止まった後、塗料の流れの状態を目視で観察し、帯状の塗膜間の無塗装部に塗料が流れ出していないときは垂れがないとした。この垂れのない塗膜のうちの最大厚さの塗膜にくし形ウェットフィルム膜厚計を直角に軽く押し当て、膜厚を測定した。この膜厚を垂れ限界膜厚とする。
(d)光沢
ガラス板にアプリケータを用いて各々の塗料を塗布し、厚さ150μmの塗膜を形成した。それぞれの塗料について2枚のガラス板に塗膜を形成し、一方は水平に、他方は垂直に静置し、塗料が乾燥した後、塗膜の光沢をガラス板に対して20°及び60°の方向からデジタル変角光沢計(スガ試験機株式会社製、型式「UGV−5D」)を用いて測定した。
(e)光沢保持性及び肌荒れ抑制性
上記(d)で用いたと同様のガラス板の一端側に各々の塗料を適量載せ、この塗料を載せた側を上方として垂直に縦置きにし、塗料を流動させた(これを表1では「垂らし塗り」と表記する。)。塗料が乾燥した後、流動した塗膜の光沢をガラス板に対して20°及び60°の方向から上記(d)と同様の装置を用いて測定した。また、この流動した塗膜の光沢と、上記(d)における塗膜の光沢とから下記式のようにして光沢保持率を算出し、肌荒れ抑制性の指標とした。
光沢保持率(%)=[流動した塗膜の光沢/上記(d)における塗膜の光沢]×100
尚、肌荒れ抑制性は、この光沢保持率と、上記(d)における塗膜の目視による観察結果とにより評価した。
評価結果を表1に記載する。
上記(2)で製造した参考品1、実施品1、参考品2及び比較品1、3,4をLAWSによりKU値(25℃)を75に調製した表2に記載の希釈品、及びKU値(25℃)を70に調製した表3に記載の希釈品を調製した。また、これらの希釈品を用いて上記(3)と同様にして粘度、T.I.値及び光沢を測定し、垂れ限界膜厚及び肌荒れ抑制性を評価した。各々の測定方法及び評価方法は上記(3)に記載のとおりである。
KU値(25℃)が75の場合の評価結果を表2に、KU値(25℃)が70の場合の評価結果を表3にそれぞれ記載する。
尚、表1〜3に記載の肌荒れ抑制性の評価結果は、◎;塗膜表面に模様がなく滑らかである、○;塗膜表面に僅かに模様がみられる程度である、△;塗膜表面に立体的なザラザラの模様がみられるが、膜切れが発生する状態ではない、×;膜切れが発生し、下地のガラス板が露出している部分もある、である。
また、表1〜3における比較品1の垂らし塗り及び光沢保持率の数値に括弧が付してあるのは、膜切れが発生し、下地のガラス板が露出している部分があるため、光沢の測定値が十分に定まらないためである。
表1〜3の結果によれば、参考品1に用いられた参考例1の揺変性付与剤では、垂れ限界膜厚が厚く、優れた揺変性を有しており、且つ光沢保持率も高く、十分な肌荒れ抑制性を併せて有していることが分かる。また、実施品1に用いられ、12−ヒドロキシステアリン酸とヒマシ油脂肪酸とを併用した実施例1の揺変性付与剤では、比較品1に用いられた市販の揺変性付与剤より粘度が低いにもかかわらず、垂れ限界膜厚が比較品1よりも厚く、且つ肌荒れ抑制性もより優れており、極めて優れた揺変性と肌荒れ抑制性とを併せて有していることが分かる。更に、参考品2に用いられた参考例2の揺変性付与剤では、垂れ限界膜厚が参考品1の場合より厚く、より優れた揺変性を有しており、且つ実施品1と同等の光沢保持率を有し、十分な肌荒れ抑制性を併せて有していることが分かる。
上記(4)で調製したKU値(25℃)が75の場合の参考品1、実施品1及び比較品1、3を用いて、上記(3)、(d)と同様にしてガラス板の表面に塗膜を形成した。その後、塗膜面が上面となるようにして蛍光灯の斜め下に静置し、塗膜面に写った蛍光灯の鮮明度によって鮮映性を評価した。
図1は参考品1、図2は実施品1、図3は比較品1,図4は比較品3を、それぞれ用いた場合の結果である。
図1〜4によれば、参考品1、実施品1では、蛍光灯が相当に鮮明に写っており、鮮映性が高く、肌荒れが十分に抑制されていることが分かる。一方、比較品1では、肌荒れが極めて激しく、蛍光灯が写っていることがほとんど確認できず、鮮映性が極めて劣っている。また、比較品3では、蛍光灯のようなものが写ってはいるが、複数の蛍光灯であることはまったく確認できず、肌荒れが激しく、鮮映性が劣っていることが分かる。
実験例1〜11
12−ヒドロキシステアリン酸と、ヒマシ油脂肪酸との質量割合を表4に記載のように変化させた他は、実施例1等と同様にして揺変性付与剤等を製造し、同様にベンジルアルコールを添加して希釈し、不揮発分濃度を20質量%に調整した。その後、このようにして製造した揺変性付与剤を、上記(1)で製造した試験用塗料に、上記(2)のようにして分散させて混合させ、上記(3)と同様にして垂れ防止性及び肌荒れ抑制性を評価した。
結果を表4に記載する。
実験例12〜19
ポリアミン類又はポリイソシアネート類を表5に記載のように変化させた他は、実施例1と同様にして揺変性付与剤を製造し、同様にベンジルアルコールを添加して希釈し、不揮発分濃度を20質量%に調整した。その後、このようにして製造した揺変性付与剤を、上記(1)で製造した試験用塗料に、上記(2)のようにして分散させて混合させ、上記(3)と同様にして垂れ防止性及び肌荒れ抑制性を評価した。
結果を表5に記載する。
実験例20〜28
ポリイソシアネート類を添加するときの温度、反応温度及び反応時間を表6に記載のように変化させた他は、実施例1と同様にして揺変性付与剤を製造し、同様にベンジルアルコールを添加して希釈し、不揮発分濃度を20質量%に調整した。その後、このようにして製造した揺変性付与剤を、上記(1)で製造した試験用塗料に、上記(2)のようにして分散させて混合させ、上記(3)と同様にして垂れ防止性及び肌荒れ抑制性を評価した。
結果を表6に記載する。
実験例29〜34
ポリアミン類を表7に記載のように変化させた他は、参考例2と同様にして揺変性付与剤を製造し、同様にベンジルアルコールを添加して希釈し、不揮発分濃度を20質量%に調整した。その後、このようにして製造した揺変性付与剤を、上記(1)で製造した試験用塗料に、上記(2)のようにして分散させて混合させ、上記(3)と同様にして垂れ防止性及び肌荒れ抑制性を評価した。
結果を表7に記載する。
実験例35〜45
ポリアミン類又はポリイソシアネート類を表8に記載のように変化させた他は、参考例1と同様にして揺変性付与剤を製造し、同様にベンジルアルコールを添加して希釈し、不揮発分濃度を20質量%に調整した。その後、このようにして製造した揺変性付与剤を、上記(1)で製造した試験用塗料に、上記(2)のようにして分散させて混合させ、上記(3)と同様にして垂れ防止性及び肌荒れ抑制性を評価した。
結果を表8に記載する。
実験例46〜51
反応生成物とポリイソシアネート類との反応時間を表9に記載のように変化させた他は、参考例1と同様にして揺変性付与剤を製造し、同様にベンジルアルコールを添加して希釈し、不揮発分濃度を20質量%に調整した。その後、このようにして製造した揺変性付与剤を、上記(1)で製造した試験用塗料に、上記(2)のようにして分散させて混合させ、上記(3)と同様にして垂れ防止性及び肌荒れ抑制性を評価した。
結果を表9に記載する。
Claims (5)
- 12−ヒドロキシステアリン酸及びヒマシ油脂肪酸と、ポリアミン類との反応生成物と、ポリイソシアネート類とを反応させてなることを特徴とする揺変性付与剤。
- 上記12−ヒドロキシステアリン酸と上記ヒマシ油脂肪酸との合計を100質量%とした場合に、該ヒマシ油脂肪酸は5〜95質量%である請求項1に記載の揺変性付与剤。
- 上記ヒマシ油脂肪酸は25〜75質量%である請求項2に記載の揺変性付与剤。
- 請求項1乃至3のうちのいずれか1項に記載の揺変性付与剤の製造方法であって、
上記反応生成物に105〜135℃の温度範囲で上記ポリイソシアネート類を添加し、その後、95〜125℃であり、且つ上記添加の温度より5〜20℃低い温度範囲で反応させる工程を備えることを特徴とする揺変性付与剤の製造方法。 - 上記反応の時間が2〜4時間である請求項4に記載の揺変性付与剤の製造方法。
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