リン酸エステルならびにその湿潤剤および分散剤としての使用
本発明は、一般式（Ｉ）［式中、Ａは、Ｃ1〜Ｃ20−アルキル−（ＡＯ）x−ＯＨもしくはアシル−（ＡＯ）x−ＯＨ；またはＣ1〜Ｃ20−アルキル−（ＡＯ）x−（ＨＡ）y−ＯＨもしくはアシル−（ＡＯ）x−（ＨＡ）y−ＯＨ；またはＣ1〜Ｃ20−アルキル−（ＡＯ）x−（ＡＡ−ＡＯ）y−ＯＨもしくはアシル−（ＡＯ）x−（ＡＡ−ＡＯ）y−ＯＨ；またはＭＯ−（ＨＡ）y−ＯＨもしくはＭＯ−（ＡＡ−ＡＯ）y−ＯＨ；（式中、アシルは、芳香族カルボン酸残基または飽和もしくは不飽和の脂肪酸残基であり；ＡＯは、ポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコール残基であり、ＨＡは、ヒドロキシカルボン酸またはそのラクトンであり、ＡＡは、ジカルボン酸であり、ＭＯは、モノアルコールであり、ｘは、１〜２５０であり、ｙは、１〜２５０である）から誘導されるモノヒドロキシル残基であり、Ｂは、モノ−、ジ−、もしくはトリ−、またはポリヒドロキシジ−、トリ−、または多−カルボン酸残基であり、ヒドロキシ基を介してリン酸に、そしてカルボン酸基１個を介してモノヒドロキシル残基［Ａ］に結合し、残りのカルボキシル酸基は、フリーであるか、またはさらなるモノヒドロキシル残基［Ａ］でエステル化されて分岐状エステルをもたらし；ｎは、１〜２であり；ｍは１〜４である］のリン酸エステルおよびその塩に関するものである。該リン酸エステルを、湿潤剤または分散剤として使用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リン酸エステルおよびその塩、ならびにこれらのリン酸エステルおよび塩の分散剤としての使用に関する。
【０００２】
固体物質、たとえば顔料を液体媒体に導入するために、強い機械的力が必要である。これは、周囲の媒体による固体物質の湿潤能、ならびにこの媒体に対する親和力に大きく依存する。このような分散力を減らすために、物質を混和することを容易にする分散剤を用いるのが一般的である。これは主に、アニオンまたはカチオンまたは非イオン構造の界面活性剤（surface-active agentまたはsurfactant）に関係する。比較的低い量の添加では、これらの界面活性剤を固体物質に直接に適用するか、または分散媒に添加する。このような界面活性剤によって、分散に必要なエネルギーがかなり低減する。
【０００３】
さらに、このような固体物質は、分散後、再凝集する傾向があることが公知であるが、これは最初に誘導された分散エネルギーを無にし、重大な問題をまねく。この現象は、特にロンドン力／ファンデルワールス力により説明することができ、これにより固体物質が相互に引きつけ合う。これらの引力を破棄するために、固体物質上に吸着層を設けるべきである。これは、このような界面活性剤またはポリマーの使用により行われる。
【０００４】
しかし、分散の間および後、周囲の媒体と固体粒子との相互作用が生じ、そのため、より高濃度で存在する周囲の媒体との交換で界面活性剤の脱着が生じる可能性がある。しかし、ほとんどの場合、この周囲の媒体はそのように安定な吸着層を形成することができず、そのため全体のシステムが固まりになる。これは、特に液体システムにおける粘度の増加、光沢の喪失、ペイントおよびコーティングにおけるカラーシフト、顔料着色プラスチックおよびラッカーにおける着色力の不十分な開発、ならびに強化プラスチックにおける機械的強度の低下から明らかである。
【０００５】
欧州特許EP 0417 490 B1（Byk-Chemie）には、式（ＨＯ）3-n−ＰＯ−（ＯＲ）n［式中、Ｒは、少なくとも１個のエーテル酸素（−Ｏ−）および少なくとも１個のカルボン酸エステル基（−ＣＯＯ−）および／またはウレタン基（−ＮＨＣＯＯ−）を含有し、Zerewitinoff水素を伴わない脂肪族、脂環式および／または芳香族残基である］に対応するリン酸エステルおよびその塩が記載されている。例として、次式の化合物：アルキル−［Ｏ（ＣＨ2）x］z−［Ｏ−Ｃ＝Ｏ（ＣＨ2）x］y−Ｏ−Ｐ＝Ｏ（ＯＨ）2が開示されている。
【０００６】
欧州特許EP765356 B1（Zeneca）には、ポリエチレングリコールと、ヒドロキシカルボン酸および／またはアルキレンオキシドとを反応させてポリマージオールを形成し、そしてジオールをリン酸で処理することにより得られる分散剤が記載されている。
【０００７】
フリーカルボキシル基を有するリン酸エステル、またはフリーカルボン酸基を介して分岐状であるリン酸エステルは、記載されていない。
【０００８】
本発明の目的は、有機および無機顔料用に、ならびに水性および非水性システム中の充填剤およびエキステンダー用に、改良された分散特性を有する分散剤を提供することである。
【０００９】
本発明は、一般式Ｉ：
【００１０】
【化２】
【００１１】
（式中、Ａは、モノヒドロキシル残基であり；Ｂは、モノ−、ジ−、トリ−、またはポリヒドロキシジ−、トリ−、または多−カルボン酸残基であり、ヒドロキシ基を介してリン酸に、そしてカルボン酸基１個を介してモノヒドロキシル残基［Ａ］に結合し、残りのカルボン酸基は、フリーであるか、またはさらなるモノヒドロキシル残基［Ａ］でエステル化されて分岐状エステルをもたらし；
ｎは、１〜２であり；
ｍは、１〜４である）のリン酸エステルおよびその塩に関するものである。
【００１２】
本発明のリン酸エステルの本質的な特徴は、モノ−、ジ−、トリ−、またはポリヒドロキシジ−、トリ−、または多−カルボン酸残基［Ｂ］の存在である。
【００１３】
［Ｂ］に関して、少なくとも１個のフリーカルボン酸基が存在するか、またはフリーカルボン酸をエステル化することにより少なくとも１個の分岐中心が生じることが重要である。
【００１４】
トリ−または多−カルボン酸を選択する場合、フリーカルボン酸基が２個以上存在する。フリーカルボン酸基は、フリーのままであるか、完全にエステル化され分岐状化合物をもたらすか、または部分的にエステル化されフリーカルボン酸基を有する分岐状化合物をもたらすことができる。全ての場合、フリーカルボキシル基を塩に変換することができる。
【００１５】
使用するモノ−、ジ−、トリ−、またはポリヒドロキシジ−、トリ−、または多−カルボン酸［Ｂ］は、たとえば、酒石酸、リンゴ酸、シトロリンゴ酸（２−メチルリンゴ酸）、３−ヒドロキシ−３−メチルグルタル酸、５−ヒドロキシイソフタル酸、アスコルビン酸またはクエン酸、好ましくはリンゴ酸（ヒドロキシブタンジカルボン酸）またはクエン酸とすることができる。
【００１６】
多−カルボン酸は、３個より大きいカルボン酸基を含む任意の酸、たとえばヒドロキシベンゼン−１，２，４，５−テトラカルボン酸である。
【００１７】
モノヒドロキシル残基［Ａ］は、ポリエーテル鎖、ポリエステル鎖、またはそれぞれの基をブロック状もしくはランダムに配列することができる混合ポリエーテル−ポリエステル鎖を含むことができる。
【００１８】
［Ａ］は、ポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールモノエーテルおよび／またはカルボン酸のポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールモノエステルを含むのが好ましい。
【００１９】
適切なポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールモノエーテルは、Ｃ1〜Ｃ20アルキルエーテル、好ましくはメチルエーテル（ＭｅＰＥＧ）、（ＭｅＰＰＧ）、ブチルエーテル（ＢｕＰＰＧ）、アルキルフェノールエーテル（ＡＰＥ）、Ｃ12〜Ｃ20脂肪アルコールエーテルまたはＣ10〜Ｃ15オキソアルコールエーテルである。
【００２０】
カルボン酸のポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールエステルは、たとえば、ポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールモノラウレート、ポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールモノステアレート、ポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールモノオレエート、およびポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールベンゾエートである。
【００２１】
ポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールモノエーテルおよび／またはポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールモノエステルは、［Ｂ］でエステル化されていてもよく、あるいはヒドロキシ−カルボン酸またはそのラクトン［ＨＡ］から誘導されるポリエステル単位を介して、および／またはＣ2〜Ｃ4−アルキレンオキシド［ＡＯ］構造でジオールに結合するジカルボン酸［ＡＡ］から誘導される単位を介して、［Ｂ］に結合していてもよい。
【００２２】
したがって、次のモノヒドロキシル化合物［Ａ］：
【００２３】
【化３】
【００２４】
（式中、Ｃ1〜Ｃ20−アルキルは、直鎖状鎖または分岐状炭化水素残基であり、
アシルは、芳香族カルボン酸残基、たとえば、安息香酸残基または飽和もしくは不飽和の脂肪酸残基、たとえば、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、オレイン酸、リノール酸などであり、
ＡＯは、ポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコール残基、たとえば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ポリブチレングリコールであり、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドのブロックコポリマーを含み、
ＨＡは、ヒドロキシカルボン酸またはそのラクトン、たとえば、乳酸、グリコール酸、６−ヒドロキシヘキサン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、１２−ヒドロキシドデカン酸、５−ヒドロキシドデカン酸、５−ヒドロキシデカン酸、４−ヒドロキシデカン酸、またはラクトン、たとえばβ−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、またはε−カプロラクトンであり、ブロックコポリマー、たとえばε−カプロラクトン／δ−バレロラクトンのブロックコポリマーを含み、
ＡＡは、ジカルボン酸、たとえばコハク酸、マレイン酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、フタル酸、セバシン酸、シュウ酸、ジグリコール酸、およびこれらの酸無水物であり、
ｘは、１〜２５０、好ましくは２〜５０、より好ましくは５〜１５であり、
ｙは、１〜２５０、好ましくは２〜５０、より好ましくは２〜１５である）を得ることができる。
【００２５】
ポリエステル単位を、適切には４〜３０個、好ましくは４〜２０個の炭素原子を有するモノアルコール、たとえばｎ−ブタノールおよび２−エチル−１−ヘキサノール、セチルアルコール、オレイルアルコール、リノレイルアルコール（linoloyl alcohol）、オキソアルコール、シクロヘキサノール、フェノール、フェニルエタノール、およびベンジルアルコールで始めることもできる。
【００２６】
したがって、次のモノヒドロキシル化合物［Ａ］：
【００２７】
【化４】
【００２８】
（式中、ＭＯは、上述したモノアルコールであり、ＨＡは、上述したヒドロキシカルボン酸またはそのラクトンであり、ＡＡは、上述したジカルボン酸であり、ＡＯは、上述したポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコール残基である）を得ることができる。
【００２９】
モノヒドロキシル化合物［Ａ］中に、別の単位、たとえばウレタンまたはアミド単位／官能基を含んでもよい。
【００３０】
単位［Ａ］対［Ｂ］の分子量の比は１．５：１〜８：１、好ましくは２：１〜５：１である。
【００３１】
好ましいリン酸エステルは、分子量２５０〜７５０のＭｅ−ＰＥＧ−ＯＨから誘導されるものである。ε−カプロラクトンがヒドロキシカルボン酸として存在するのも好ましい。好ましいヒドロキシ−ジカルボン酸はリンゴ酸である。
【００３２】
式Ｉのリン酸エステルは、公知のエステル化反応により製造できる。ポリアルキレングリコールエーテル、好ましくはＭｅ−ＰＥＧ−ＯＨと、モノ−、ジ−、トリ−、またはポリヒドロキシジ−、トリ−、または多カルボン酸とを、エステル化触媒、たとえば、ジブチルスズジラウレート、テトラアルキルチタネート、ｐ−トルエンスルホン酸、または鉄（ＩＩ）アセチルアセトナトの存在下で、高温、たとえば１００〜２５０℃で反応させる。
【００３３】
ヒドロキシカルボン酸単位、たとえばカプロラクトンが存在する場合、ポリアルキレングリコールエーテルを、最初にヒドロキシカルボン酸で、次にモノ−、ジ−、トリ−またはポリヒドロキシジ−、トリ−または多−カルボン酸でエステル化させる。
【００３４】
触媒は通常、ヒドロキシジ−またはトリカルボン酸１００モル当り、０．００５〜０．５モルの量で用いる。不活性溶剤を加えることができるが、溶剤無しにエステル化を行うのが好ましい。
【００３５】
式Ｉのリン酸エステルは、本質的に公知の方法で、上記で得たブロックコポリマーのモノ−、ジ−、トリ−またはポリヒドロキシジ−、トリ−、または多カルボン酸残基のヒドロキシル基の１個と、リン酸エステルを形成するリン化合物との反応により得る。リン化合物は、ポリリン酸またはＰ2Ｏ5が好ましい。Ｐ2Ｏ5をリン酸として用いる場合、モノ−およびジ−エステルの混合物を得る。
【００３６】
リン酸エステル（phophoric acid ester）の塩は、水酸化アルカリで、アンモニアで、アミン、アルカノールアミン、または第四級アンモニウム化合物で中和することにより得ることができる。
【００３７】
本発明の別の局面は、式Ｉのリン酸エステルと、ポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールモノエーテルのリン酸エステルおよび／またはカルボン酸のポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールモノエステルとの、あるいは他の市販湿潤剤および分散剤、たとえばEFKA-5066、EFKA-5070、EFKA-5207、EFKA-5244、EFKA-6220、EFKA-6225、EFKA-6230、EFKA-8503、EFKA-8510、EFKA-8511、EFKA-8530、EFKA-8531、EFKA-8532などとの混合物を提供することである。
【００３８】
式Ｉのリン酸エステルとポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールモノエーテルのリン酸エステルとの、重量比０．０１対９９．９９、好ましくは１０対９０、より好ましくは５０対５０の混合物が好ましい。
【００３９】
本発明は、式Ｉのリン酸エステルの、分散剤としておよび分散安定剤としての使用にも関する。本発明による分散剤を水性および溶剤型コーティングおよび印刷インクの製造に用いることができる。水溶性ではないそれらの分散剤は、水中で自己乳化効果を持つことができ、そのためそれらは水性および溶剤型コーティングおよび印刷インク中での使用に同程度に適切である。あるいはまた、リン酸およびカルボン酸エステル基を水酸化アルカリ、たとえば水酸化カリウム溶液、またはアミン、たとえばアンモニア、ジメチルエタノールアミンなどにより中和することで、それらを完全に水溶性にすることができる。その中和度は、分散剤当り、中和剤０．５〜２当量、好ましくは中和剤０．８〜１．５当量である。この点については、本明細書で用いる水性および溶剤型コーティングおよび印刷インクは、部分的に有機補助溶剤を含むそれらの生成物も指す。この分野で用いる顔料は、使用する液体に不溶性の有機および無機顔料、たとえば、すす、多環式顔料、酸化鉄などである。
【００４０】
本発明による分散剤は、固体、たとえば顔料、充填剤、およびファイバーを含む樹脂の製造でも使用することができる。このようなシステムは、シート成形コンパウンド（ＳＭＣ）または塊状成形コンパウンド（ＢＭＣ）として公知であり、そして不飽和ポリエステル樹脂を主成分とする。現在の技術水準では、これらのシステムは、最終製品の望ましい物性を達成するために、このような固体を高い配合量（典型的には＞２５０phr）含有しなければならない。高固形分配合により起こる高粘度のために、強化用ファイバーの不十分な湿潤および空気の閉じ込めが観察される。本発明による分散剤の使用は、十分な粘度の低下を導き、このような高い充填剤グレードでファイバーの湿潤を高める。
【００４１】
分散させることができるエキステンダーおよび充填剤の例は、たとえば、炭酸カルシウム、アルミナ、三水酸化アルミニウム（ＡＴＨ）、砂、白陶土、タルク、カオリン、シリカ、バライトおよびチョーク、ガラス繊維、ガラスビーズ、または金属粉末である。
【００４２】
これらの実施例が、単に存在する可能性の選択を表すことは、当業者には明らかで一般的であり、限定とみなすことはできない。
【００４３】
実験
リン酸エステル製造のための一般的な方法および実施例
実施例１
方法Ａ、リン酸エステルＡ：Ｍｅ−（ＥＯ）7−ＭＡ−Ｐ
窒素雰囲気下、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル（ＭＰＥＧ３５０、ＭＷ３５０、６５．３g、１当量）およびリンゴ酸（２５．０g、１当量）を、室温で反応器に入れ、１８０℃に加熱した。エステル化触媒としてジブチルスズジラウレート２滴を加えた。酸価１０５〜１１５mgＫＯＨ／gに達するまで、数時間の間、反応器から反応水を除去した。続いて淡黄色液体を６０℃に冷ました後に、激しく攪拌しながらポリリン酸（テトラリン酸（ＰＰＡ １１６）、２０．８g、０．３３当量）をゆっくり加えた。この混合物を、１００℃で１時間攪拌した。全工程の間、溶剤を加えなかった。リン酸エステルＡを、室温で、透明で粘稠な黄色がかった液体として得た。
【００４４】
実施例２
方法Ｂ、リン酸エステルＢ−１：Ｍｅ−（ＥＯ）7ＣＬ2−ＭＡ−Ｐ
窒素雰囲気下、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル（ＭＷ３５０、４４．４g、１当量）およびカプロラクトン（２８．３g、２当量）を、室温で反応器に入れ、１８０℃に加熱した。エステル化触媒としてジブチルスズジラウレート２滴を加えた。反応混合物を、固形分＞９８％に達するまで、数時間攪拌した。
【００４５】
反応混合物を１４０℃に冷まし、リンゴ酸（１６．６g、１当量）を加えた。続いて、反応混合物を１８０℃に加熱し、酸価６０〜７０mgＫＯＨ／gに達するまで、数時間の間、装置から反応水を除去した。続いて淡黄色液体を６０℃に冷ました後に、激しく攪拌しながらポリリン酸（テトラリン酸、１３．８g、０．３３当量）をゆっくり加えた。この混合物を、１００℃で１時間攪拌した。全工程の間、溶剤を加えなかった。リン酸エステルＢを、透明で粘稠な橙色液体として得て、これは室温でゆっくり凝固した。
【００４６】
実施例３
方法Ｂ、リン酸エステルＢ−２：Ｍｅ−（ＥＯ）7−ＣＬ4−ＭＡ−Ｐ
窒素雰囲気下、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル（ＭＷ３５０、４４．４g、１当量）およびカプロラクトン（５６．６g、４当量）を、室温で反応器に入れ、１８０℃に加熱した。エステル化触媒としてジブチルスズジラウレート２滴を加えた。反応混合物を、固形分＞９８％に達するまで、数時間攪拌した。
【００４７】
反応混合物を１４０℃に冷まし、リンゴ酸（１６．６g、１当量）を加えた。続いて、反応混合物を１８０℃に加熱し、酸価５０〜６０mgＫＯＨ／gに達するまで、数時間の間、装置から反応水を除去した。続いて淡黄色液体を６０℃に冷ました後に、激しく攪拌しながらポリリン酸（テトラリン酸、１３．８g、０．３３当量）をゆっくり加えた。この混合物を、１００℃で１時間攪拌した。全工程の間、溶剤を加えなかった。リン酸エステルＢを、透明で粘稠な橙色液体として得て、これは室温でゆっくり凝固した。
【００４８】
実施例４
方法Ｃ、リン酸エステルＣ：Ｍｅ−（ＥＯ）7−ＣＬ2−ＣＡ−Ｐ
窒素雰囲気下、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル（ＭＷ３５０、４３．３g、１当量）およびカプロラクトン（２８．３g、２当量）を、室温で反応器に入れ、１８０℃に加熱した。エステル化触媒としてジブチルスズジラウレート２滴を加えた。反応混合物を、固形分＞９８％に達するまで、数時間攪拌した。
【００４９】
反応混合物を１４０℃に冷まし、クエン酸（２３．８g、１当量）を加えた。続いて、反応混合物を１８０℃に加熱し、酸価１３０〜１４０mgＫＯＨ／gに達するまで、数時間の間、反応器から反応水を除去した。続いて淡黄色液体を６０℃に冷ました後に、激しく攪拌しながらポリリン酸（テトラリン酸、１３．８g、０．３３当量）をゆっくり加えた。この混合物を、１００℃で１時間攪拌した。全工程の間、溶剤を加えなかった。リン酸エステルＣを、室温で、透明で粘稠な茶色がかった液体として得た。
【００５０】
実施例５
方法Ｄ、（Ｍｅ−（ＥＯ）7）2−ＭＡ−Ｐ
方法ＡまたはＢと同様だが、ポリマーモノアルコール２当量対リンゴ酸１当量の比で、最初の工程で完全にエステル化した。
【００５１】
実施例６
類似の方法で、次の生成物を製造した。
【００５２】
【表１】
【００５３】
実施例７
リン酸エステルＪ−１：（Ｍｅ−（ＥＯ）7−ＣＬ2）2−ＣＡ−Ｐ
方法Ｃと同様だが、ポリマーモノアルコール２当量対クエン酸１当量の比で、最初の工程で完全にエステル化した。
【００５４】
実施例８
リン酸エステルＪ−２：（Ｍｅ−（ＥＯ）7−ＣＬ2）3−ＣＡ−Ｐ
方法Ｃと同様だが、ポリマーモノアルコール３当量対クエン酸１当量の比で、最初の工程で完全にエステル化した。
【００５５】
実施例９
リン酸エステルＪ−３：（Ｍｅ−（ＥＯ）7）2−ＣＡ−Ｐ
方法Ｃと同様だが、ＭＰＥＧ３５０ ２当量対クエン酸１当量の比で、最初の工程で完全にエステル化した。
【００５６】
実施例１０
リン酸エステルＪ−４：（Ｍｅ−（ＥＯ）7）3−ＣＡ−Ｐ
方法Ｃと同様だが、ＭＰＥＧ３５０ ３当量対クエン酸１当量の比で、最初の工程で完全にエステル化した。
【００５７】
実施例１１
方法Ｋ、リン酸エステルＫ
窒素雰囲気下、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル（ＭＷ３５０、３５g、１当量）、アジピン酸（３６．５g、２．５当量）、およびジプロピレングリコール（３３．５g、２．５当量）を、室温で反応器に入れ、１９０℃に加熱した。エステル化触媒としてジブチルスズジラウレート２滴を加えた。この混合物から、反応水を６時間の間除去した。得られた黄色がかった液体を１４０℃に冷まし、方法Ｂに示すように、リンゴ酸（１３．４g、１当量）およびポリリン酸（１１．０g、０．３３当量）とさらに反応させた。リン酸エステルＫは、室温で暗黄色液体であった。
【００５８】
実施例１２
方法Ｌ、リン酸エステルＬ（リン酸エステルの混合物）
窒素雰囲気下、ポリエチレングリコールモノラウレート（ＭＷ６００、２４g、１当量）およびカプロラクトン（１３．７g、３当量）を、室温で反応器に入れ、１８０℃に加熱した。エステル化触媒としてジブチルスズジラウレート２滴を加えた。反応混合物を、固形分＞９８％に達するまで、数時間攪拌した。
【００５９】
反応混合物を１４０℃に冷まし、リンゴ酸（５．３６g、１当量）を加えた。続いて、全てを数時間の間１８０℃に加熱し、酸価５０〜６０mgＫＯＨ／gに達するまで反応器から反応水を除去した。反応器の内容物を６０℃に冷まし、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル（Lutensol TO 8（商標）（BASF）ＭＷ約５４０、２１．６g、１当量）を加えた。均質に攪拌した後、その次に激しく攪拌しながらポリリン酸（テトラリン酸、９．０５g、０．６６当量）をゆっくり加えた。得られた混合物を、１００℃で１時間攪拌した。リン酸エステルＬを透明で粘稠な黄色がかった液体として得て、これは室温でわずかに黄色いペーストに凝固した。
【００６０】
実施例１３
方法Ｍ
方法ＡまたはＢと同様。合成の最後の工程で、ポリリン酸の代わりに五酸化二リン（phosphorous pentoxide）を用いて（ポリマーモノアルコール３当量に対して１当量）、モノおよびジリン酸エステルの１：１混合物を得た。反応条件：激しく攪拌しながら５０℃でＰ2Ｏ5をモノアルコールに添加、その後温度を８０℃にゆっくり上昇、そして１時間攪拌。
【００６１】
【表２】
【００６２】
実施例１４
リン酸エステルＰ：
リン酸エステルＢ（１００g、ＭＷ約７７５、１当量）を、脱イオン水１２５mlに室温で分散させた。温度を４０℃に上げながら、この混合物に、ＫＯＨ溶液（水中２５％、２６g、０．９当量）を、３０分の間にゆっくり加えた。得られた透明な溶液を、４０℃でさらに３０分攪拌した。これにより、リン酸エステルＰ（Ｂのカリウム塩）を、固形分４１％（Mettler Halogen dryer、１５０℃、０．５g）を有するわずかに黄色がかった液体として得た。
【００６３】
実施例１５
リン酸エステルＱ：
窒素雰囲気下、リン酸エステルＢ（８０g、ＭＷ約７７５、１当量）を脱イオン水１００mlに室温で分散させた。温度を３５℃に上げながら、この混合物に、Ｎ，Ｎ−ジ−メチルエタノールアミン（８．３g、０．９当量）を、１時間の間にゆっくり加えた。得られた透明な溶液を、４０℃で３０分攪拌した。これにより、リン酸エステルＱ（Ｂのアンモニウム塩）を、固形分４２％（Mettler Halogen dryer、１５０℃、０．５g）を有する黄色がかった液体として得た。
【００６４】
応用実施例：
次の配合物を調製した。
配合物１
Laropal A81 ６０％ １９．４１wt％ （粉砕樹脂、BASF）
Solvesso 100 ０５．１５wt％ （芳香族炭化水素溶剤、Exxon）
MPA ０５．１５wt％
（メトキシプロピルアセテート、溶剤、Kluthe）
Saci 300 A ０１．００wt％
（沈降防止剤、Stoney Creek Technologies, LLC）
Kronos 2310 ６７．９３wt％ （二酸化チタン、Kronos）
ガラスビーズ３mm １００．０wt％ （粉砕助剤）
リン酸エステル ０１．３６wt％
【００６５】
調製：上記配合によるサンプルを、ガラスボトル中、Skandex（Fluid Management）で１時間振盪した。次に、レオロジーをHaake RS 600 Rheometerで測定する前に、サンプルを２４時間室温に冷ました。
【００６６】
配合物２
MEG ０４．７５wt％ （モノエチレングリコール）
脱イオン水 １６．８８wt％
Bentone EW ００．２０wt％ （沈降防止剤、Rheox Inc.,）
AMP 90 ００．１５wt％ （アミン中和、Angus Chemie）
EFKA-2550 ００．２０wt％ （脱泡剤、EFKA Additives）
Parmetol A 28 S ００．２０wt％ （殺カビ剤、Schulke & Mayr GmbH）
Kulubrite 5 ７６．１９wt％
（ＣａＣＯ3、Idwala Ind． Holdings (Pty) Ltd.）
リン酸エステル ０１．４３wt％
【００６７】
調製：上記配合によるサンプルを、ディソルバーを用いて４０００rpmで２分分散させた。続いてサンプルを２４時間室温に冷まし、Haake Rheometer RS 600で測定した。
【００６８】
粘度測定は、剪断速度５〜５０[1/s]で行った。
【００６９】
配合物１
【表３】
【００７０】
【表４】
【００７１】
配合物２
【表５】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リン酸エステルおよびその塩、ならびにこれらのリン酸エステルおよび塩の分散剤としての使用に関する。
【０００２】
固体物質、たとえば顔料を液体媒体に導入するために、強い機械的力が必要である。これは、周囲の媒体による固体物質の湿潤能、ならびにこの媒体に対する親和力に大きく依存する。このような分散力を減らすために、物質を混和することを容易にする分散剤を用いるのが一般的である。これは主に、アニオンまたはカチオンまたは非イオン構造の界面活性剤（surface-active agentまたはsurfactant）に関係する。比較的低い量の添加では、これらの界面活性剤を固体物質に直接に適用するか、または分散媒に添加する。このような界面活性剤によって、分散に必要なエネルギーがかなり低減する。
【０００３】
さらに、このような固体物質は、分散後、再凝集する傾向があることが公知であるが、これは最初に誘導された分散エネルギーを無にし、重大な問題をまねく。この現象は、特にロンドン力／ファンデルワールス力により説明することができ、これにより固体物質が相互に引きつけ合う。これらの引力を破棄するために、固体物質上に吸着層を設けるべきである。これは、このような界面活性剤またはポリマーの使用により行われる。
【０００４】
しかし、分散の間および後、周囲の媒体と固体粒子との相互作用が生じ、そのため、より高濃度で存在する周囲の媒体との交換で界面活性剤の脱着が生じる可能性がある。しかし、ほとんどの場合、この周囲の媒体はそのように安定な吸着層を形成することができず、そのため全体のシステムが固まりになる。これは、特に液体システムにおける粘度の増加、光沢の喪失、ペイントおよびコーティングにおけるカラーシフト、顔料着色プラスチックおよびラッカーにおける着色力の不十分な開発、ならびに強化プラスチックにおける機械的強度の低下から明らかである。
【０００５】
欧州特許EP 0417 490 B1（Byk-Chemie）には、式（ＨＯ）3-n−ＰＯ−（ＯＲ）n［式中、Ｒは、少なくとも１個のエーテル酸素（−Ｏ−）および少なくとも１個のカルボン酸エステル基（−ＣＯＯ−）および／またはウレタン基（−ＮＨＣＯＯ−）を含有し、Zerewitinoff水素を伴わない脂肪族、脂環式および／または芳香族残基である］に対応するリン酸エステルおよびその塩が記載されている。例として、次式の化合物：アルキル−［Ｏ（ＣＨ2）x］z−［Ｏ−Ｃ＝Ｏ（ＣＨ2）x］y−Ｏ−Ｐ＝Ｏ（ＯＨ）2が開示されている。
【０００６】
欧州特許EP765356 B1（Zeneca）には、ポリエチレングリコールと、ヒドロキシカルボン酸および／またはアルキレンオキシドとを反応させてポリマージオールを形成し、そしてジオールをリン酸で処理することにより得られる分散剤が記載されている。
【０００７】
フリーカルボキシル基を有するリン酸エステル、またはフリーカルボン酸基を介して分岐状であるリン酸エステルは、記載されていない。
【０００８】
本発明の目的は、有機および無機顔料用に、ならびに水性および非水性システム中の充填剤およびエキステンダー用に、改良された分散特性を有する分散剤を提供することである。
【０００９】
本発明は、一般式Ｉ：
【００１０】
【化２】
【００１１】
（式中、Ａは、モノヒドロキシル残基であり；Ｂは、モノ−、ジ−、トリ−、またはポリヒドロキシジ−、トリ−、または多−カルボン酸残基であり、ヒドロキシ基を介してリン酸に、そしてカルボン酸基１個を介してモノヒドロキシル残基［Ａ］に結合し、残りのカルボン酸基は、フリーであるか、またはさらなるモノヒドロキシル残基［Ａ］でエステル化されて分岐状エステルをもたらし；
ｎは、１〜２であり；
ｍは、１〜４である）のリン酸エステルおよびその塩に関するものである。
【００１２】
本発明のリン酸エステルの本質的な特徴は、モノ−、ジ−、トリ−、またはポリヒドロキシジ−、トリ−、または多−カルボン酸残基［Ｂ］の存在である。
【００１３】
［Ｂ］に関して、少なくとも１個のフリーカルボン酸基が存在するか、またはフリーカルボン酸をエステル化することにより少なくとも１個の分岐中心が生じることが重要である。
【００１４】
トリ−または多−カルボン酸を選択する場合、フリーカルボン酸基が２個以上存在する。フリーカルボン酸基は、フリーのままであるか、完全にエステル化され分岐状化合物をもたらすか、または部分的にエステル化されフリーカルボン酸基を有する分岐状化合物をもたらすことができる。全ての場合、フリーカルボキシル基を塩に変換することができる。
【００１５】
使用するモノ−、ジ−、トリ−、またはポリヒドロキシジ−、トリ−、または多−カルボン酸［Ｂ］は、たとえば、酒石酸、リンゴ酸、シトロリンゴ酸（２−メチルリンゴ酸）、３−ヒドロキシ−３−メチルグルタル酸、５−ヒドロキシイソフタル酸、アスコルビン酸またはクエン酸、好ましくはリンゴ酸（ヒドロキシブタンジカルボン酸）またはクエン酸とすることができる。
【００１６】
多−カルボン酸は、３個より大きいカルボン酸基を含む任意の酸、たとえばヒドロキシベンゼン−１，２，４，５−テトラカルボン酸である。
【００１７】
モノヒドロキシル残基［Ａ］は、ポリエーテル鎖、ポリエステル鎖、またはそれぞれの基をブロック状もしくはランダムに配列することができる混合ポリエーテル−ポリエステル鎖を含むことができる。
【００１８】
［Ａ］は、ポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールモノエーテルおよび／またはカルボン酸のポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールモノエステルを含むのが好ましい。
【００１９】
適切なポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールモノエーテルは、Ｃ1〜Ｃ20アルキルエーテル、好ましくはメチルエーテル（ＭｅＰＥＧ）、（ＭｅＰＰＧ）、ブチルエーテル（ＢｕＰＰＧ）、アルキルフェノールエーテル（ＡＰＥ）、Ｃ12〜Ｃ20脂肪アルコールエーテルまたはＣ10〜Ｃ15オキソアルコールエーテルである。
【００２０】
カルボン酸のポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールエステルは、たとえば、ポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールモノラウレート、ポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールモノステアレート、ポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールモノオレエート、およびポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールベンゾエートである。
【００２１】
ポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールモノエーテルおよび／またはポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールモノエステルは、［Ｂ］でエステル化されていてもよく、あるいはヒドロキシ−カルボン酸またはそのラクトン［ＨＡ］から誘導されるポリエステル単位を介して、および／またはＣ2〜Ｃ4−アルキレンオキシド［ＡＯ］構造でジオールに結合するジカルボン酸［ＡＡ］から誘導される単位を介して、［Ｂ］に結合していてもよい。
【００２２】
したがって、次のモノヒドロキシル化合物［Ａ］：
【００２３】
【化３】
【００２４】
（式中、Ｃ1〜Ｃ20−アルキルは、直鎖状鎖または分岐状炭化水素残基であり、
アシルは、芳香族カルボン酸残基、たとえば、安息香酸残基または飽和もしくは不飽和の脂肪酸残基、たとえば、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、オレイン酸、リノール酸などであり、
ＡＯは、ポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコール残基、たとえば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ポリブチレングリコールであり、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドのブロックコポリマーを含み、
ＨＡは、ヒドロキシカルボン酸またはそのラクトン、たとえば、乳酸、グリコール酸、６−ヒドロキシヘキサン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、１２−ヒドロキシドデカン酸、５−ヒドロキシドデカン酸、５−ヒドロキシデカン酸、４−ヒドロキシデカン酸、またはラクトン、たとえばβ−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、またはε−カプロラクトンであり、ブロックコポリマー、たとえばε−カプロラクトン／δ−バレロラクトンのブロックコポリマーを含み、
ＡＡは、ジカルボン酸、たとえばコハク酸、マレイン酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、フタル酸、セバシン酸、シュウ酸、ジグリコール酸、およびこれらの酸無水物であり、
ｘは、１〜２５０、好ましくは２〜５０、より好ましくは５〜１５であり、
ｙは、１〜２５０、好ましくは２〜５０、より好ましくは２〜１５である）を得ることができる。
【００２５】
ポリエステル単位を、適切には４〜３０個、好ましくは４〜２０個の炭素原子を有するモノアルコール、たとえばｎ−ブタノールおよび２−エチル−１−ヘキサノール、セチルアルコール、オレイルアルコール、リノレイルアルコール（linoloyl alcohol）、オキソアルコール、シクロヘキサノール、フェノール、フェニルエタノール、およびベンジルアルコールで始めることもできる。
【００２６】
したがって、次のモノヒドロキシル化合物［Ａ］：
【００２７】
【化４】
【００２８】
（式中、ＭＯは、上述したモノアルコールであり、ＨＡは、上述したヒドロキシカルボン酸またはそのラクトンであり、ＡＡは、上述したジカルボン酸であり、ＡＯは、上述したポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコール残基である）を得ることができる。
【００２９】
モノヒドロキシル化合物［Ａ］中に、別の単位、たとえばウレタンまたはアミド単位／官能基を含んでもよい。
【００３０】
単位［Ａ］対［Ｂ］の分子量の比は１．５：１〜８：１、好ましくは２：１〜５：１である。
【００３１】
好ましいリン酸エステルは、分子量２５０〜７５０のＭｅ−ＰＥＧ−ＯＨから誘導されるものである。ε−カプロラクトンがヒドロキシカルボン酸として存在するのも好ましい。好ましいヒドロキシ−ジカルボン酸はリンゴ酸である。
【００３２】
式Ｉのリン酸エステルは、公知のエステル化反応により製造できる。ポリアルキレングリコールエーテル、好ましくはＭｅ−ＰＥＧ−ＯＨと、モノ−、ジ−、トリ−、またはポリヒドロキシジ−、トリ−、または多カルボン酸とを、エステル化触媒、たとえば、ジブチルスズジラウレート、テトラアルキルチタネート、ｐ−トルエンスルホン酸、または鉄（ＩＩ）アセチルアセトナトの存在下で、高温、たとえば１００〜２５０℃で反応させる。
【００３３】
ヒドロキシカルボン酸単位、たとえばカプロラクトンが存在する場合、ポリアルキレングリコールエーテルを、最初にヒドロキシカルボン酸で、次にモノ−、ジ−、トリ−またはポリヒドロキシジ−、トリ−または多−カルボン酸でエステル化させる。
【００３４】
触媒は通常、ヒドロキシジ−またはトリカルボン酸１００モル当り、０．００５〜０．５モルの量で用いる。不活性溶剤を加えることができるが、溶剤無しにエステル化を行うのが好ましい。
【００３５】
式Ｉのリン酸エステルは、本質的に公知の方法で、上記で得たブロックコポリマーのモノ−、ジ−、トリ−またはポリヒドロキシジ−、トリ−、または多カルボン酸残基のヒドロキシル基の１個と、リン酸エステルを形成するリン化合物との反応により得る。リン化合物は、ポリリン酸またはＰ2Ｏ5が好ましい。Ｐ2Ｏ5をリン酸として用いる場合、モノ−およびジ−エステルの混合物を得る。
【００３６】
リン酸エステル（phophoric acid ester）の塩は、水酸化アルカリで、アンモニアで、アミン、アルカノールアミン、または第四級アンモニウム化合物で中和することにより得ることができる。
【００３７】
本発明の別の局面は、式Ｉのリン酸エステルと、ポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールモノエーテルのリン酸エステルおよび／またはカルボン酸のポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールモノエステルとの、あるいは他の市販湿潤剤および分散剤、たとえばEFKA-5066、EFKA-5070、EFKA-5207、EFKA-5244、EFKA-6220、EFKA-6225、EFKA-6230、EFKA-8503、EFKA-8510、EFKA-8511、EFKA-8530、EFKA-8531、EFKA-8532などとの混合物を提供することである。
【００３８】
式Ｉのリン酸エステルとポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールモノエーテルのリン酸エステルとの、重量比０．０１対９９．９９、好ましくは１０対９０、より好ましくは５０対５０の混合物が好ましい。
【００３９】
本発明は、式Ｉのリン酸エステルの、分散剤としておよび分散安定剤としての使用にも関する。本発明による分散剤を水性および溶剤型コーティングおよび印刷インクの製造に用いることができる。水溶性ではないそれらの分散剤は、水中で自己乳化効果を持つことができ、そのためそれらは水性および溶剤型コーティングおよび印刷インク中での使用に同程度に適切である。あるいはまた、リン酸およびカルボン酸エステル基を水酸化アルカリ、たとえば水酸化カリウム溶液、またはアミン、たとえばアンモニア、ジメチルエタノールアミンなどにより中和することで、それらを完全に水溶性にすることができる。その中和度は、分散剤当り、中和剤０．５〜２当量、好ましくは中和剤０．８〜１．５当量である。この点については、本明細書で用いる水性および溶剤型コーティングおよび印刷インクは、部分的に有機補助溶剤を含むそれらの生成物も指す。この分野で用いる顔料は、使用する液体に不溶性の有機および無機顔料、たとえば、すす、多環式顔料、酸化鉄などである。
【００４０】
本発明による分散剤は、固体、たとえば顔料、充填剤、およびファイバーを含む樹脂の製造でも使用することができる。このようなシステムは、シート成形コンパウンド（ＳＭＣ）または塊状成形コンパウンド（ＢＭＣ）として公知であり、そして不飽和ポリエステル樹脂を主成分とする。現在の技術水準では、これらのシステムは、最終製品の望ましい物性を達成するために、このような固体を高い配合量（典型的には＞２５０phr）含有しなければならない。高固形分配合により起こる高粘度のために、強化用ファイバーの不十分な湿潤および空気の閉じ込めが観察される。本発明による分散剤の使用は、十分な粘度の低下を導き、このような高い充填剤グレードでファイバーの湿潤を高める。
【００４１】
分散させることができるエキステンダーおよび充填剤の例は、たとえば、炭酸カルシウム、アルミナ、三水酸化アルミニウム（ＡＴＨ）、砂、白陶土、タルク、カオリン、シリカ、バライトおよびチョーク、ガラス繊維、ガラスビーズ、または金属粉末である。
【００４２】
これらの実施例が、単に存在する可能性の選択を表すことは、当業者には明らかで一般的であり、限定とみなすことはできない。
【００４３】
実験
リン酸エステル製造のための一般的な方法および実施例
実施例１
方法Ａ、リン酸エステルＡ：Ｍｅ−（ＥＯ）7−ＭＡ−Ｐ
窒素雰囲気下、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル（ＭＰＥＧ３５０、ＭＷ３５０、６５．３g、１当量）およびリンゴ酸（２５．０g、１当量）を、室温で反応器に入れ、１８０℃に加熱した。エステル化触媒としてジブチルスズジラウレート２滴を加えた。酸価１０５〜１１５mgＫＯＨ／gに達するまで、数時間の間、反応器から反応水を除去した。続いて淡黄色液体を６０℃に冷ました後に、激しく攪拌しながらポリリン酸（テトラリン酸（ＰＰＡ １１６）、２０．８g、０．３３当量）をゆっくり加えた。この混合物を、１００℃で１時間攪拌した。全工程の間、溶剤を加えなかった。リン酸エステルＡを、室温で、透明で粘稠な黄色がかった液体として得た。
【００４４】
実施例２
方法Ｂ、リン酸エステルＢ−１：Ｍｅ−（ＥＯ）7ＣＬ2−ＭＡ−Ｐ
窒素雰囲気下、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル（ＭＷ３５０、４４．４g、１当量）およびカプロラクトン（２８．３g、２当量）を、室温で反応器に入れ、１８０℃に加熱した。エステル化触媒としてジブチルスズジラウレート２滴を加えた。反応混合物を、固形分＞９８％に達するまで、数時間攪拌した。
【００４５】
反応混合物を１４０℃に冷まし、リンゴ酸（１６．６g、１当量）を加えた。続いて、反応混合物を１８０℃に加熱し、酸価６０〜７０mgＫＯＨ／gに達するまで、数時間の間、装置から反応水を除去した。続いて淡黄色液体を６０℃に冷ました後に、激しく攪拌しながらポリリン酸（テトラリン酸、１３．８g、０．３３当量）をゆっくり加えた。この混合物を、１００℃で１時間攪拌した。全工程の間、溶剤を加えなかった。リン酸エステルＢを、透明で粘稠な橙色液体として得て、これは室温でゆっくり凝固した。
【００４６】
実施例３
方法Ｂ、リン酸エステルＢ−２：Ｍｅ−（ＥＯ）7−ＣＬ4−ＭＡ−Ｐ
窒素雰囲気下、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル（ＭＷ３５０、４４．４g、１当量）およびカプロラクトン（５６．６g、４当量）を、室温で反応器に入れ、１８０℃に加熱した。エステル化触媒としてジブチルスズジラウレート２滴を加えた。反応混合物を、固形分＞９８％に達するまで、数時間攪拌した。
【００４７】
反応混合物を１４０℃に冷まし、リンゴ酸（１６．６g、１当量）を加えた。続いて、反応混合物を１８０℃に加熱し、酸価５０〜６０mgＫＯＨ／gに達するまで、数時間の間、装置から反応水を除去した。続いて淡黄色液体を６０℃に冷ました後に、激しく攪拌しながらポリリン酸（テトラリン酸、１３．８g、０．３３当量）をゆっくり加えた。この混合物を、１００℃で１時間攪拌した。全工程の間、溶剤を加えなかった。リン酸エステルＢを、透明で粘稠な橙色液体として得て、これは室温でゆっくり凝固した。
【００４８】
実施例４
方法Ｃ、リン酸エステルＣ：Ｍｅ−（ＥＯ）7−ＣＬ2−ＣＡ−Ｐ
窒素雰囲気下、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル（ＭＷ３５０、４３．３g、１当量）およびカプロラクトン（２８．３g、２当量）を、室温で反応器に入れ、１８０℃に加熱した。エステル化触媒としてジブチルスズジラウレート２滴を加えた。反応混合物を、固形分＞９８％に達するまで、数時間攪拌した。
【００４９】
反応混合物を１４０℃に冷まし、クエン酸（２３．８g、１当量）を加えた。続いて、反応混合物を１８０℃に加熱し、酸価１３０〜１４０mgＫＯＨ／gに達するまで、数時間の間、反応器から反応水を除去した。続いて淡黄色液体を６０℃に冷ました後に、激しく攪拌しながらポリリン酸（テトラリン酸、１３．８g、０．３３当量）をゆっくり加えた。この混合物を、１００℃で１時間攪拌した。全工程の間、溶剤を加えなかった。リン酸エステルＣを、室温で、透明で粘稠な茶色がかった液体として得た。
【００５０】
実施例５
方法Ｄ、（Ｍｅ−（ＥＯ）7）2−ＭＡ−Ｐ
方法ＡまたはＢと同様だが、ポリマーモノアルコール２当量対リンゴ酸１当量の比で、最初の工程で完全にエステル化した。
【００５１】
実施例６
類似の方法で、次の生成物を製造した。
【００５２】
【表１】
【００５３】
実施例７
リン酸エステルＪ−１：（Ｍｅ−（ＥＯ）7−ＣＬ2）2−ＣＡ−Ｐ
方法Ｃと同様だが、ポリマーモノアルコール２当量対クエン酸１当量の比で、最初の工程で完全にエステル化した。
【００５４】
実施例８
リン酸エステルＪ−２：（Ｍｅ−（ＥＯ）7−ＣＬ2）3−ＣＡ−Ｐ
方法Ｃと同様だが、ポリマーモノアルコール３当量対クエン酸１当量の比で、最初の工程で完全にエステル化した。
【００５５】
実施例９
リン酸エステルＪ−３：（Ｍｅ−（ＥＯ）7）2−ＣＡ−Ｐ
方法Ｃと同様だが、ＭＰＥＧ３５０ ２当量対クエン酸１当量の比で、最初の工程で完全にエステル化した。
【００５６】
実施例１０
リン酸エステルＪ−４：（Ｍｅ−（ＥＯ）7）3−ＣＡ−Ｐ
方法Ｃと同様だが、ＭＰＥＧ３５０ ３当量対クエン酸１当量の比で、最初の工程で完全にエステル化した。
【００５７】
実施例１１
方法Ｋ、リン酸エステルＫ
窒素雰囲気下、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル（ＭＷ３５０、３５g、１当量）、アジピン酸（３６．５g、２．５当量）、およびジプロピレングリコール（３３．５g、２．５当量）を、室温で反応器に入れ、１９０℃に加熱した。エステル化触媒としてジブチルスズジラウレート２滴を加えた。この混合物から、反応水を６時間の間除去した。得られた黄色がかった液体を１４０℃に冷まし、方法Ｂに示すように、リンゴ酸（１３．４g、１当量）およびポリリン酸（１１．０g、０．３３当量）とさらに反応させた。リン酸エステルＫは、室温で暗黄色液体であった。
【００５８】
実施例１２
方法Ｌ、リン酸エステルＬ（リン酸エステルの混合物）
窒素雰囲気下、ポリエチレングリコールモノラウレート（ＭＷ６００、２４g、１当量）およびカプロラクトン（１３．７g、３当量）を、室温で反応器に入れ、１８０℃に加熱した。エステル化触媒としてジブチルスズジラウレート２滴を加えた。反応混合物を、固形分＞９８％に達するまで、数時間攪拌した。
【００５９】
反応混合物を１４０℃に冷まし、リンゴ酸（５．３６g、１当量）を加えた。続いて、全てを数時間の間１８０℃に加熱し、酸価５０〜６０mgＫＯＨ／gに達するまで反応器から反応水を除去した。反応器の内容物を６０℃に冷まし、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル（Lutensol TO 8（商標）（BASF）ＭＷ約５４０、２１．６g、１当量）を加えた。均質に攪拌した後、その次に激しく攪拌しながらポリリン酸（テトラリン酸、９．０５g、０．６６当量）をゆっくり加えた。得られた混合物を、１００℃で１時間攪拌した。リン酸エステルＬを透明で粘稠な黄色がかった液体として得て、これは室温でわずかに黄色いペーストに凝固した。
【００６０】
実施例１３
方法Ｍ
方法ＡまたはＢと同様。合成の最後の工程で、ポリリン酸の代わりに五酸化二リン（phosphorous pentoxide）を用いて（ポリマーモノアルコール３当量に対して１当量）、モノおよびジリン酸エステルの１：１混合物を得た。反応条件：激しく攪拌しながら５０℃でＰ2Ｏ5をモノアルコールに添加、その後温度を８０℃にゆっくり上昇、そして１時間攪拌。
【００６１】
【表２】
【００６２】
実施例１４
リン酸エステルＰ：
リン酸エステルＢ（１００g、ＭＷ約７７５、１当量）を、脱イオン水１２５mlに室温で分散させた。温度を４０℃に上げながら、この混合物に、ＫＯＨ溶液（水中２５％、２６g、０．９当量）を、３０分の間にゆっくり加えた。得られた透明な溶液を、４０℃でさらに３０分攪拌した。これにより、リン酸エステルＰ（Ｂのカリウム塩）を、固形分４１％（Mettler Halogen dryer、１５０℃、０．５g）を有するわずかに黄色がかった液体として得た。
【００６３】
実施例１５
リン酸エステルＱ：
窒素雰囲気下、リン酸エステルＢ（８０g、ＭＷ約７７５、１当量）を脱イオン水１００mlに室温で分散させた。温度を３５℃に上げながら、この混合物に、Ｎ，Ｎ−ジ−メチルエタノールアミン（８．３g、０．９当量）を、１時間の間にゆっくり加えた。得られた透明な溶液を、４０℃で３０分攪拌した。これにより、リン酸エステルＱ（Ｂのアンモニウム塩）を、固形分４２％（Mettler Halogen dryer、１５０℃、０．５g）を有する黄色がかった液体として得た。
【００６４】
応用実施例：
次の配合物を調製した。
配合物１
Laropal A81 ６０％ １９．４１wt％ （粉砕樹脂、BASF）
Solvesso 100 ０５．１５wt％ （芳香族炭化水素溶剤、Exxon）
MPA ０５．１５wt％
（メトキシプロピルアセテート、溶剤、Kluthe）
Saci 300 A ０１．００wt％
（沈降防止剤、Stoney Creek Technologies, LLC）
Kronos 2310 ６７．９３wt％ （二酸化チタン、Kronos）
ガラスビーズ３mm １００．０wt％ （粉砕助剤）
リン酸エステル ０１．３６wt％
【００６５】
調製：上記配合によるサンプルを、ガラスボトル中、Skandex（Fluid Management）で１時間振盪した。次に、レオロジーをHaake RS 600 Rheometerで測定する前に、サンプルを２４時間室温に冷ました。
【００６６】
配合物２
MEG ０４．７５wt％ （モノエチレングリコール）
脱イオン水 １６．８８wt％
Bentone EW ００．２０wt％ （沈降防止剤、Rheox Inc.,）
AMP 90 ００．１５wt％ （アミン中和、Angus Chemie）
EFKA-2550 ００．２０wt％ （脱泡剤、EFKA Additives）
Parmetol A 28 S ００．２０wt％ （殺カビ剤、Schulke & Mayr GmbH）
Kulubrite 5 ７６．１９wt％
（ＣａＣＯ3、Idwala Ind． Holdings (Pty) Ltd.）
リン酸エステル ０１．４３wt％
【００６７】
調製：上記配合によるサンプルを、ディソルバーを用いて４０００rpmで２分分散させた。続いてサンプルを２４時間室温に冷まし、Haake Rheometer RS 600で測定した。
【００６８】
粘度測定は、剪断速度５〜５０[1/s]で行った。
【００６９】
配合物１
【表３】
【００７０】
【表４】
【００７１】
配合物２
【表５】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式Ｉ：
【化１】
［式中、Ａは、Ｃ1〜Ｃ20−アルキル−（ＡＯ）x−ＯＨもしくはアシル−（ＡＯ）x−ＯＨ；または
Ｃ1〜Ｃ20−アルキル−（ＡＯ）x−（ＨＡ）y−ＯＨもしくはアシル−（ＡＯ）x−（ＨＡ）y−ＯＨ；または
Ｃ1〜Ｃ20−アルキル−（ＡＯ）x−（ＡＡ−ＡＯ）y−ＯＨもしくはアシル−（ＡＯ）x−（ＡＡ−ＡＯ）y−ＯＨ；または
ＭＯ−（ＨＡ）y−ＯＨもしくはＭＯ−（ＡＡ−ＡＯ）y−ＯＨ；
（式中、アシルは、芳香族カルボン酸残基または飽和もしくは不飽和の脂肪酸残基であり、
ＡＯは、ポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコール残基であり、
ＨＡは、ヒドロキシカルボン酸またはそのラクトンであり、
ＡＡは、ジカルボン酸であり、
ＭＯは、モノアルコールであり、
ｘは、１〜２５０であり、
ｙは、１〜２５０である）から誘導されるモノヒドロキシル残基であり、
Ｂは、モノ−、ジ−、トリ−、もしくはポリヒドロキシジ−、トリ−、もしくは多−カルボン酸残基であり、ヒドロキシ基を介してリン酸に、そしてカルボン酸基１個を介してモノヒドロキシル残基［Ａ］に結合し、残りのカルボン酸基はフリーであるか、またはさらなるモノヒドロキシル残基［Ａ］でエステル化されて分岐状エステルをもたらし、
ｎは、１〜２であり、
ｍは、１〜４である）のリン酸エステルおよびその塩。
【請求項２】
Ｂが、少なくとも１個のフリーカルボン酸基を有し、そして分岐中心を持たない、請求項１記載のリン酸エステル。
【請求項３】
Ｂのフリーカルボン酸基が、完全にエステル化された、請求項１記載のリン酸エステル。
【請求項４】
Ｂが、少なくとも１個のフリーカルボン酸基を有し、少なくとも１個のフリーカルボン酸基がエステル化された、請求項１記載のリン酸エステル。
【請求項５】
Ｂが、リンゴ酸またはクエン酸である、請求項１〜４のいずれか１項記載のリン酸エステル。
【請求項６】
アシルが、飽和または不飽和の脂肪酸残基であり；
ＡＯが、ポリＣ2〜Ｃ3アルキレングリコール残基であり；
ＨＡが、ε−カプロラクトンまたはδ−バレロラクトンであり；
ＡＡが、ジカルボン酸であり；
ＭＯが、アルキル鎖である４〜３０個の炭素原子を有するモノアルコールであり、
ｘが、２〜５０であり、
ｙが、２〜５０である、請求項１〜５のいずれか１項記載のリン酸エステル。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載のリン酸エステルとポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールモノエーテルのリン酸エステルとの、重量比０．０１対９９．９９、好ましくは１０対９０、より好ましくは５０対５０の混合物。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項記載の式Ｉのリン酸エステルもしくはその塩または請求項７記載の混合物の、分散剤としての使用。
【請求項９】
シート成形コンパウンド（ＳＭＣ）または塊状成形コンパウンド（ＢＭＣ）の製造における、式Ｉのリン酸エステルまたはその塩の使用。
【請求項１０】
水性および溶剤型コーティングおよび印刷インクの製造における、式Ｉのリン酸エステルまたはその塩の使用。
【請求項１】
一般式Ｉ：
【化１】
［式中、Ａは、Ｃ1〜Ｃ20−アルキル−（ＡＯ）x−ＯＨもしくはアシル−（ＡＯ）x−ＯＨ；または
Ｃ1〜Ｃ20−アルキル−（ＡＯ）x−（ＨＡ）y−ＯＨもしくはアシル−（ＡＯ）x−（ＨＡ）y−ＯＨ；または
Ｃ1〜Ｃ20−アルキル−（ＡＯ）x−（ＡＡ−ＡＯ）y−ＯＨもしくはアシル−（ＡＯ）x−（ＡＡ−ＡＯ）y−ＯＨ；または
ＭＯ−（ＨＡ）y−ＯＨもしくはＭＯ−（ＡＡ−ＡＯ）y−ＯＨ；
（式中、アシルは、芳香族カルボン酸残基または飽和もしくは不飽和の脂肪酸残基であり、
ＡＯは、ポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコール残基であり、
ＨＡは、ヒドロキシカルボン酸またはそのラクトンであり、
ＡＡは、ジカルボン酸であり、
ＭＯは、モノアルコールであり、
ｘは、１〜２５０であり、
ｙは、１〜２５０である）から誘導されるモノヒドロキシル残基であり、
Ｂは、モノ−、ジ−、トリ−、もしくはポリヒドロキシジ−、トリ−、もしくは多−カルボン酸残基であり、ヒドロキシ基を介してリン酸に、そしてカルボン酸基１個を介してモノヒドロキシル残基［Ａ］に結合し、残りのカルボン酸基はフリーであるか、またはさらなるモノヒドロキシル残基［Ａ］でエステル化されて分岐状エステルをもたらし、
ｎは、１〜２であり、
ｍは、１〜４である）のリン酸エステルおよびその塩。
【請求項２】
Ｂが、少なくとも１個のフリーカルボン酸基を有し、そして分岐中心を持たない、請求項１記載のリン酸エステル。
【請求項３】
Ｂのフリーカルボン酸基が、完全にエステル化された、請求項１記載のリン酸エステル。
【請求項４】
Ｂが、少なくとも１個のフリーカルボン酸基を有し、少なくとも１個のフリーカルボン酸基がエステル化された、請求項１記載のリン酸エステル。
【請求項５】
Ｂが、リンゴ酸またはクエン酸である、請求項１〜４のいずれか１項記載のリン酸エステル。
【請求項６】
アシルが、飽和または不飽和の脂肪酸残基であり；
ＡＯが、ポリＣ2〜Ｃ3アルキレングリコール残基であり；
ＨＡが、ε−カプロラクトンまたはδ−バレロラクトンであり；
ＡＡが、ジカルボン酸であり；
ＭＯが、アルキル鎖である４〜３０個の炭素原子を有するモノアルコールであり、
ｘが、２〜５０であり、
ｙが、２〜５０である、請求項１〜５のいずれか１項記載のリン酸エステル。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載のリン酸エステルとポリＣ2〜Ｃ4アルキレングリコールモノエーテルのリン酸エステルとの、重量比０．０１対９９．９９、好ましくは１０対９０、より好ましくは５０対５０の混合物。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項記載の式Ｉのリン酸エステルもしくはその塩または請求項７記載の混合物の、分散剤としての使用。
【請求項９】
シート成形コンパウンド（ＳＭＣ）または塊状成形コンパウンド（ＢＭＣ）の製造における、式Ｉのリン酸エステルまたはその塩の使用。
【請求項１０】
水性および溶剤型コーティングおよび印刷インクの製造における、式Ｉのリン酸エステルまたはその塩の使用。
【公表番号】特表２００７−５２７８９６（Ｐ２００７−５２７８９６Ａ）
【公表日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５０２３２８（Ｐ２００７−５０２３２８）
【出願日】平成１７年２月２８日（２００５．２．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００５／０５０８３０
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０８５２６１
【国際公開日】平成１７年９月１５日（２００５．９．１５）
【出願人】（３９６０２３９４８）チバ スペシャルティ ケミカルズ ホールディング インコーポレーテッド (530)
【氏名又は名称原語表記】Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｈｏｌｄｉｎｇ Ｉｎｃ．
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月２８日（２００５．２．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００５／０５０８３０
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０８５２６１
【国際公開日】平成１７年９月１５日（２００５．９．１５）
【出願人】（３９６０２３９４８）チバ スペシャルティ ケミカルズ ホールディング インコーポレーテッド (530)
【氏名又は名称原語表記】Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｈｏｌｄｉｎｇ Ｉｎｃ．
【Ｆターム（参考）】
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