説明

スリップ及びレベリング剤

本発明は、A 不飽和ジカルボン酸のモノ又はジペルフルオロエステルの少なくとも一つの単位、B 少なくとも一つの末端反応性ポリシロキサン単位、C 少なくとも一つのアルキル(メタ)アクリレート単位もしくはシクロアルキル(メタ)アクリレート単位及び/又は(メタ)アクリル酸及び/又はラジカルを形成することができるビニル化合物から生じる他の単位を共重合させることによって得られるコポリマーを含むことを特徴とするスリップ及びレベリング剤に関する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ペルフルオロアルキルジカルボン酸/シロキサン部分を含有する新規なスリップ及びレベリング剤ならびに多様な用途のためのスリップ及びレベリング剤及びクレータ防止剤としてのその使用に関する。
【0002】
固体基材に対する液状樹脂溶液(液系)、たとえば塗料、印刷インク、プラスチック化合物などの被着に関連する難題は、特に液系の表面張力が高く、固体基材の表面張力がより低い場合、当該技術で公知である。
【0003】
そのような液系は通常、溶媒、樹脂ならびに場合によっては顔料、増量剤及び添加物で構成されている。特に、最新の合成樹脂は、設計及び機能により、天然脂肪酸及び油に基づく従来の樹脂に比べて高い固有表面張力を有している。したがって、最新の液系、たとえば最新の二成分系、たとえばエポキシ樹脂、ポリエステル/メラミン樹脂又はポリウレタン樹脂を被着させることは、従来のアルキド樹脂を被着させるよりも困難であるかもしれない。
【0004】
溶媒として水が用いられるならば、当然、液剤の表面張力は高い。これは、美的な表面を得るためには、レベリング剤及びクレータ防止剤を使用して、均一な塗膜によるその防護機能を保証することを技術者に強いる。液系の表面張力を基材の表面張力よりも低い値まで減らすことにより、液の延展が改善され、表面が均されて、より美観的に魅力的な塗膜を得ることができる。クレータは、外部から液膜に侵入する、又は基材上にすでに存在する汚染物質によって生じる。クレータ形成を避けるためには、液系は、汚染物質そのもの、通常はシリコーン又は鉱油の滴よりも低い表面張力を有することを要する。
【0005】
スリップ、レベリング、基材湿潤及びクレータ防止のために、市場は、有機的に改質されたポリシロキサンからフルオロカーボン、ロウ及び他のアニオン性、カチオン性又は電気中性の有機界面活性剤まで及ぶ多様な製品を提供しているが、これらは、泡立ち、泡安定化、表面スリップ、上塗り適合性問題及び液系への不相溶性のような周知の欠点を抱えており、クレータ、くもり、光沢の損失、移染、汗かき及び劣る貯蔵安定性を生じさせる。
【0006】
US6,710,127(Byk)は、ポリマー主鎖分子を含み、その中にマクロモノマー単位、たとえばポリジメチルシロキサン又はペルフルオロアルキルアクリレートが組み込まれている分岐鎖状ポリマーであるレベリング剤を記載している。
【0007】
US2004236007に対応するWO03/033603(EFKA)は、不飽和ジカルボン酸の特定のエステル部分の単位を特定のフッ素化単位とともに含むポリマーの、レベリング剤又はクレータ防止剤としての使用を記載している。好ましいコモノマーは、アルキル(メタ)アクリレート単位及び/又は(メタ)アクリル酸及び/又は他のビニル化合物を含む。WO03/033603は、末端反応性ポリシロキサンを含むモノマー単位を含まない。
【0008】
高められた表面特性、たとえば良好なクレータ防止性能、低い摩擦係数、良好な塗膜間密着を有し、加えて、良好な泡制御を示す、改善されたスリップ及びレベリング剤がなおも要望されている。
【0009】
今、不飽和ジカルボン酸のペルフルオロエステル単位、モノエチレン性不飽和ポリジメチルシロキサン単位及び一般的なコモノマー単位を含む特定のコポリマーが非常に好適なスリップ及びレベリング剤であることがわかった。WO03/033603に開示されているような、不飽和ジカルボン酸のペルフルオロエステル単位及び(メタ)アクリレート単位を含有するレベリング剤に比較して、特に改善されたスリップ性が得られる。
【0010】
したがって、本発明は、
A 不飽和ジカルボン酸のモノ又はジペルフルオロエステルの少なくとも一つの単位、
B 少なくとも一つの末端反応性ポリシロキサン単位、
C 少なくとも一つのアルキル(メタ)アクリレート単位もしくはシクロアルキル(メタ)アクリレート単位及び/又は(メタ)アクリル酸及び/又はラジカルを形成することができるビニル化合物から生じる他の単位
を共重合させることによって得られるコポリマーを含むことを特徴とするスリップ及びレベリング剤に関する。
【0011】
利点
本発明のスリップ及びレベリング剤の使用は、低い摩擦係数、優れたスリップ、基材の完全な湿潤のような利点を与える。クレータ及びピンホールの形成を防ぎ、ゆず肌のない平滑な及び/又は平らな塗膜のレベリングを提供するように作用して、乾燥塗膜の美観の改善をもたらす。また、エッジのむら、エアドラフト感度、フィッシュアイ及び/又は乾燥段階における液体樹脂溶液の他の脱濡れ効果を避ける、又は少なくとも有意に減らすことができる。
【0012】
さらには、そのようなスリップ及びレベリング剤が低い泡立ち性を示すということがわかった。このすべてを、乾燥塗膜の上塗り適合性を失うことなく達成することができる。
【0013】
定義
A)不飽和ジカルボン酸のペルフルオロエステルは、フルオロアルコール又はフルオロアルコールの混合物のモノ又はジエステルであるか、WO03/033603に開示されているとおりであり、したがって、式I
【0014】
【化2】

【0015】
(式中、
1は、Cn2n+1−(CH2m−、ACn2n−(CH2m−、Cn2n+1−(CH2m−(OCH2CHR5p−、ACn2n−(CH2m−(OCH2CHR5p、Cn2n+1−(CH2m−X−、ACn2n−(CH2m−X−、ACn2n−(CH2m−(OCH2CHR5p−X又はCn2n+1−(CH2m−(OCH2CHR5p−X−からなる群より選択される部分であり、Aは、H、Cl、Br、I、C1−12アルキル及びOC1−12アルキルからなる群より選択され、4≦n≦20であり、0≦m≦4であり、0≦p≦20であり、Xは、エステル、アミド、スルホンアミド、メルカプト基、ポリウレタン基及びアルキル基からなる群より選択されるスペーサ部分であり、
2は、H、金属部分、(アルキル)アンモニウム部分、アルキル基、Cn2n+1−(CH2m−、ACn2n−(CH2m−、Cn2n+1−(CH2m−(OCH2CHR5p−、ACn2n−(CH2m−(OCH2CHR5p、Cn2n+1−(CH2m−X−、ACn2n−(CH2m−X−、ACn2n−(CH2m−(OCH2−CHR5P−X及びCn2n+1−(CH2m−(OCH2CHR5p−X−からなる群より選択され、Aは、H、Cl、Br、I、C1−12アルキル及びOC1−12アルキルからなる群より選択され、4≦n≦20であり、0≦m≦4であり、0≦p≦20であり、Xは、エステル、アミド、スルホンアミド、メルカプト基、ポリウレタン基及びアルキル基からなる群より選択されるスペーサ部分であり、
3及びR4は、独立して、H、アルキル基及びフェニル基からなる群より選択され、R5は、H及びメチル基からなる群より選択される)
によって示すことができる。
【0016】
好ましい実施態様では、一つ以上のフッ素化単位Aは、nが4〜14、より好ましくは4〜10である式Iによって示される。
【0017】
コポリマーのフッ素化単位の少なくとも50%、好ましくは70〜100%が、nが4〜14、好ましくは4〜10、特に4又は6又は8である式Iによって示されるコポリマーを使用した場合に非常に良好な結果が達成された。
【0018】
もう一つの好ましい実施態様では、R1及び場合によってはR2中のCH2単位(m)の数は1、2又は3である。より好ましくは、R1及び/又はR2中のmは2である。
【0019】
もう一つの好ましい実施態様では、R1及び場合によってはR2中の−(OCH2CHR5)単位(p)の数は0、6、7又は8である。
【0020】
本発明の好ましい実施態様では、フッ素化モノマー単位の少なくとも50%、好ましくは90〜100%がモノエステルである。高レベルのモノエステルを有するコポリマーを使用する利点は、そのようなエステルを製造する容易さに関連する。そのようなポリマーのもう一つの利点は、残存するCO2H基の中和によってそれを効率的に水溶性にすることができるということである。
【0021】
1部分の少なくとも大部分及び場合によってはR2部分の少なくとも大部分が直鎖状フルオロアルキル基を表すコポリマーを用いても非常に良好な結果が達成された。
【0022】
特に好ましいフッ素化単位(R1、R2)の例は、(1H,1H,2H,2H)−ペンタデカフルオロオクチル、(1H,1H,2H,2H)−ヘプタデカフルオロデシル、(1H,1H,9H)−ヘキサデカフルオロノニル、(1H,1H,7H)−ドデカフルオロヘプチル、N−ブチル及びN−エチルペルフルオロオクタンスルホンアミドエチル、(1H,1H,2H,2H)−ペンタデカフルオロオクチルヘプタエトキシレート及び(1H,1H,2H,2H)−ヘプタデカフルオロデシルヘプタエトキシレートである。
【0023】
特に好ましい単位は、N−C1〜C6アルキルペルフルオロブタンスルホンアミドエチル基(CF3−CF2−CF2−CF2−SO2−N(C1〜C6アルキル)−CH2−CH2−)である。アルキル基は好ましくはメチル又はエチルである。
【0024】
1及び/又はR2中のスペーサ(X)の好ましい例は、エステル、たとえば−O−CO(CH2x−又は−CO−O(CH2x−、アミド、たとえば−NRCO(CH2x−又は−CONR(CH2x−、スルホンアミド、たとえば−SO2NR(CH2x−メルカプト基、たとえば−S(CH2x−、ポリウレタン、たとえば−O−CONH(CH2x−又は−NH−CO2(CH2x−、エーテル、たとえば−O(CRHCH2x−、直鎖状又は分岐鎖状アルキル、たとえば−(CRH)x−又はアルケニル、たとえば−CR=CR(CRH)x−(式中、x=0〜12であり、R=H又はC1-12アルキルである)を含む。
【0025】
したがって、好ましい実施態様では、ペルフルオロエステルは、
1が、Cn2n+1−(CH2m−、Cn2n+1−(CH2m−(OCH2CH2p−、Cn2n+1−(CH2m−X−又はCn2n+1−(CH2m−(OCH2CH2p−X−(式中、nは4又は6又は8であり、mは1、2又は3であり、pは0、6、7又は8である)からなる群より選択される部分であり、
Xが、−O−CO(CH2x−又は−CO−O(CH2x−、−NRCO(CH2x−又は−CONR(CH2x−、−SO2NR(CH2x−、−S(CH2x−、−O−CONH(CH2x−又は−NH−CO2(CH2x−、−O(CRHCH2x−、−(CRH)x−又は−CR=CR(CRH)x−(式中、x=0〜6であり、R=H又はC1−6アルキルである)である、式Iの化合物である。
【0026】
適当な不飽和ジカルボン酸モノマーは、たとえば、マレイン酸、マレイン酸無水物、メチルマレイン酸無水物、フマル酸、メチルフマル酸ならびにそれらのアルカリ及び金属塩を含む。マレイン酸が好ましい。
【0027】
フルオロアルコールは、種々のテトラフルオロエチレンベースのテロマーフルオロアルコール、たとえばDupontからZonylとして市販されているもの、ClariantからFluowetとして市販されているもの、Elf-AtochemからForalkyl 6HNとして市販されているものなどである。
【0028】
好ましいジカルボン酸は、好ましくは以下のような市販のフルオロアルコール混合物でエステル化されているマレイン酸である。
【0029】
Zonyl BA-L:直鎖状フルオロアルコールRfCH2CH2OH(Rf=C49<4%、C61350±3%、C81729±2%、C102111±2%)とフッ素化化合物≧C12256%未満との混合物。混合物の平均分子量443g/mol。DuPont製。
【0030】
Zonyl FSO-100:エトキシル化直鎖状フルオロアルコールRfCH2CH2O(CH2CH2O)yH(y=0〜15、Rf=C49<4%、C61350±3%、C81729±2%、C102111±2%)とフッ素化化合物≧C12256%未満との混合物。混合物の平均分子量725g/mol。DuPont製。
【0031】
Zonyl FSN-100:エトキシル化直鎖状フルオロアルコールRfCH2CH2O(CH2CH2O)yH(y=0〜25、Rf=C61350<6%、C81750±3%、C102129±2%、C122511±2%)とC1429<4%との混合物。混合物の平均分子量950g/mol。DuPont製。
【0032】
Fluowet EA800:直鎖状フルオロアルコールC817CH2CH2OH>98%。分子量464g/mol。Clariant製。
【0033】
Fluowet EA 612:直鎖状フルオロアルコールRfCH2CH2OH(Rf=C61342±4%、C81731±3%、C102114.5±2.5%)とフッ素化化合物≧C122510%未満との混合物。混合物の平均分子量448g/mol。Clariant製。
【0034】
Foralkyl E0N-6N-LW:直鎖状フルオロアルコールRfCH2CH2OH(Rf=C61345±10%、C81736±10%、C102112±5%)とフッ素化化合物≧C122510%未満との混合物。混合物の平均分子量475g/mol。Atofina製。
【0035】
Fluorad FC 10:直鎖状フルオロアルコール、N−エチルペルフルオロオクタンスルホンアミドエチルアルコール85±5%とN−エチルペルフルオロC4〜C7アルキルスルホンアミドエチルアルコール15±5%との混合物。混合物の平均分子量約575g/mol。3M製。
【0036】
フルオロアルコールL-19547:N−メチルペルフルオロブタンスルホンアミドエチルアルコール。分子量約357g/mol。3M製。
【0037】
末端反応性ポリシロキサン化合物は、少なくとも一つの重合性不飽和基、たとえばアクリルオキシ基、メタクリルオキシ基、ビニル基、プロペニル基、ブタジエニル基、スチリル基、エチニル基、マレエート基又はアクリルアミド基を有する。
【0038】
入手しやすさの観点で、ポリジメチルシロキサン化合物が好ましい。
【0039】
末端反応性ポリシロキサンは、公知の方法で調製することもできるし、市販されてもいる。市販品の例は、Silaplane FM-0711、FM-0721、FM-0725、FM-0511、FM-0521、FM-0525、TM-0701、TMO701T(チッソ株式会社製)などである。
【0040】
反応性ポリシロキサンを調製するためには、モノOH官能性シリコーン化合物、たとえばSilaplane FM-0411、FM-0421、FM-0425、FM-D411、FM-D421、FM-D425、FM-DA11、FM-DA21、FM-DA25(チッソ株式会社製)の商品名の下で市販されている化合物を、上記のような重合性不飽和基を有する化合物、たとえば塩化(メタ)アクリロイル、塩化アリルと反応させる、又は(メタ)アクリル酸又はマレイン酸でエステル化することができる。
【0041】
モノOH官能基の例は、3−(2′−ヒドロキシエトキシ)プロピル、3−(2′−エチル−2′−ヒドロキシメチル−3−ヒドロキシ)プロピル又は3−(2′−ヒドロキシ−3′−イソプロピルアミノ)プロピルである。
【0042】
アルキル(メタ)アクリレートもしくはシクロアルキル(メタ)アクリレート単位及び/又は(メタ)アクリル酸及び/又はラジカルを形成することができるビニル化合物から生じる他の単位は、たとえば、スチレン、n−プロピルメタクリレート、2−メチルシクロヘキシルメタクリレート、エチレングリコールモノメタクリレート、tert−ブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、o−クレゾールメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、n−ブチルアクリレート、n−ブチルメタクリレート、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、3−メチル−1−ペンチルアクリレート、オクチルアクリレート、テトラデシルアクリレート、s−ブチルアクリレート、s−ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、フェニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、1,3−ブタジエン、イソプレン、ビニルピロリドン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ビニルイミダゾール及びビニルピリジン、p−メチルスチレン、3,4−ジメチルスチレン、m−エチルスチレン、p−ブチルスチレン、o−メトキシスチレン、p−メトキシスチレン、2,6−ジメトキシスチレン、イソプロピルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、ビニル2−メトキシエチルエーテル、n−ヘキシルビニルエーテル、2−エチルブチルビニルエーテル、n−オクタデシルビニルエーテル、α−メチルビニルエチルエーテル、シクロヘキサノールビニルエーテル、ベンジルアルコールビニルエーテル、ビニルフェニルエーテル、酢酸ビニル、メトキシ酢酸ビニル、イソ酪酸ビニル、オレイン酸ビニル、安息香酸ビニル、オクチルフタル酸ビニルである。特に好ましいものは、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリル酸をはじめとするアルキル(メタ)アクリレート又はシクロアルキル(メタ)アクリレートである。
【0043】
本発明のスリップ及びレベリング剤は、たとえば、ランダムコポリマー、交互コポリマー又はブロックコポリマーであってもよい。好ましくは、コポリマーはランダムコポリマーである。
【0044】
好ましいスリップ及びレベリング剤は、
A マレイン酸のモノ又はジペルフルオロエステルの少なくとも一つの単位、
B モノ(メタ)アクリル酸官能性ポリジメチルシロキサン又はモノマレイン酸官能性ポリジメチルシロキサン、及び
C アルキル(メタ)アクリレート単位、シクロアルキル(メタ)アクリレート単位又はスチレン単位、特にアルキル(メタ)アクリレート単位又はシクロアルキル(メタ)アクリル単位
を共重合させることによって得られるコポリマーを含むことを特徴とする。
【0045】
使用
本発明のスリップ及びレベリング剤は、多様な用途、たとえばコーティング及びインクならびにプラスチックで使用することができる。例は、水性系(たとえばエマルションラッカ、たとえばポリウレタン樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル−メラミン樹脂に基づくラッカ)、水還元性系(2K−ポリウレタン、アルキド、アクリル、エポキシ、ビニルコポリマー)、(有機)溶媒系(たとえばポリウレタン系、焼付けアルキド/メラミン又はポリエステル/メラミン系、エポキシ系、空気乾燥アルキド樹脂、ニトロセルロース、CAB、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、UV/EB硬化樹脂、ビニルコポリマー、塩素化ゴム)及びプラスチック化合物(高温及び周囲温度硬化不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル)である。
【0046】
本発明のスリップ及びレベリング剤は、製品(たとえば上記で指定した製品)中、広い濃度範囲で存在することができ、その濃度範囲のうち、当業者が特定の用途に適した濃度を決定することができる。
【0047】
スリップ及びレベリング剤が水性系又は有機溶媒系で使用される場合、
A 不飽和ジカルボン酸のモノ又はジペルフルオロエステル0.1〜10重量%、好ましくは0.2〜2.5重量%、より好ましくは0.4〜1.5重量%、
B 末端反応性ポリシロキサン化合物1〜20重量%、好ましくは1〜10重量%、より好ましくは1〜5重量%、
C アルキル(メタ)アクリレート単位及び/又は(メタ)アクリル酸及び/又はラジカルを形成することができるビニル化合物から生じる他の単位50〜99重量%
を含む生成物によって非常に良好な結果が達成された。
【0048】
本発明のコポリマー又は本発明にしたがって使用されるコポリマーは、好ましくは、1,000〜50,000g/mol、より好ましくは2,000〜20,000g/mol、たとえば2,500〜4、000g/molの範囲の数平均分子量を有する。
【0049】
また、1〜4、たとえば1.1〜2の範囲の多分散度(Mw/Mn)を有するコポリマーを用いて非常に良好な結果が達成された。
【0050】
スリップ及びレベリング剤は、たとえばアニオン重合、原子移動機構、ニトロキシド媒介技術又は他の制御された重合技術によって得られるリビングコポリマーであることもできる。リビングコポリマーの利点は、その自在に作られる分子構造であり、狭めの分子量分布と合わさって、小さめの融解範囲及び低めの粘度を生じさせる。
【0051】
また、液体又は有機溶媒もしくは水に可溶性である固体(たとえば粉末)の形態にある、又は酸性部分の中和ののち水溶性になったコポリマーを用いて非常に良好な結果が得られた。このような系は水性系に特に適している。酸性部分を中和するのに適した中和剤は、たとえば、ジメチルエタノールアミン、アンモニア、他の第一級、第二級もしくは第三級アミン又はアルカリ水酸化物である。揮発性アミン中和剤を使用する利点は、塗膜の乾燥段階でアミン中和剤が蒸発して、より耐水性のコポリマーを残すということである。
【0052】
原則的に、本発明のコポリマーは、任意の方法で、たとえば熱ラジカル、制御されたラジカル、アニオン又はカチオン重合技術で調製することができ、当業者は、それらの技術を用いる方法を知るであろう。
【0053】
用いられるモノマーは一般に市販されているか、当業者に周知の方法にしたがって容易に調製することができる。
【0054】
ペルフルオロエステルは、市販されているか、WO03/033603にしたがって調製することができる。
【0055】
本発明のレベリング剤を調製するためには、たとえば熱ランダム溶液重合を使用して又は制御された重合を使用して、モノマーCをモノマーA及びBと共重合させる。
【0056】
本発明はさらに、本発明のスリップ及びレベリング剤を含む組成物に関する。
【0057】
そのような組成物は、たとえば、一つ以上の顔料、たとえばフタロシアニン系、カーボンブラック、二酸化チタン、酸化第一鉄、アルミノケイ酸塩、キナクリドン系、アントロキノン系、ジケトピロロピロール系、ベンズイミダゾロン系及びイソインドリノン系からなる群より選択されるもの、一つ以上の増量剤、たとえば炭酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化ケイ素、三水酸化アルミニウム、有機繊維、ガラスならびに場合によっては一つ以上の分散剤、たとえばポリウレタン分散剤、ポリエステル分散剤、ポリアクリレート分散剤、ポリエーテル誘導体、脂肪酸誘導体、アルキルスルフェートをさらに含むことができる。
【0058】
本発明のスリップ及びレベリング剤は、非常に適切には、顔料及び/又は増量剤0〜85重量%、好ましくは3〜70重量%、本発明のコポリマー0.1〜5重量%、好ましくは0.2〜2重量%、樹脂10〜95重量%、好ましくは25〜40重量%、水及び/又は非水液体0〜90重量%、好ましくは20〜50重量%ならびに分散剤0〜15重量%、好ましくは1〜5重量%を含む分散系として使用することができる。
【0059】
以下、いくつかの実施例によって本発明を例示する。
【0060】
実験:
1.末端反応性ポリシロキサン単位(中間体)の調製
中間体A
窒素雰囲気下、マレイン酸無水物(3g、1.02当量)及びSilaplane FM-0411(Mn約1,000g/mol、30g、1当量)を周囲温度の反応器に入れ、120℃で1時間加熱した。溶媒又は触媒は加えなかった。3時間後、中間体Aが黄色がかった液体として得られた。
【0061】
同様にして、中間体B及びCを調製した。
【0062】
中間体B:マレイン酸無水物0.72g、Silaplane FM-0421(Mn約5,000g/mol)36g。わずかに黄色がかった液体。
【0063】
中間体C:マレイン酸無水物0.6g、Silaplane FM-0425(Mn約10,000g/mol)60g。ほぼ無色の液体。
【0064】
市販のシリコーン
Silaplane FM-0411:モノヒドロキシル官能性ポリシロキサン。平均Mn約1,000g/mol。チッソ株式会社製。
【0065】
Silaplane FM-0421:モノヒドロキシル官能性ポリシロキサン。平均Mn約5,000g/mol。チッソ株式会社製。
【0066】
Silaplane FM-0425:モノヒドロキシル官能性ポリシロキサン。平均Mn約10,000g/mol。チッソ株式会社製。
【0067】
Silaplane FM-0711:モノメタクリル官能性ポリシロキサン。平均Mn約1,000g/mol。チッソ株式会社製。
【0068】
Silaplane FM-0721:モノメタクリル官能性ポリシロキサン。平均Mn約5,000g/mol。チッソ株式会社製。
【0069】
Silaplane FM-0725:モノメタクリル官能性ポリシロキサン。平均Mn約10,000g/mol。チッソ株式会社製。
【0070】
Silaplane TM-0701:モノメタクリル官能性ポリシロキサン。平均Mn約423g/mol。チッソ株式会社製。
【0071】
メタクリルシロキサンSLM 446008-50:モノメタクリル官能性ポリシロキサン。平均Mn約4,000g/mol。WACKER CHEMIE GmbH製。
【0072】
X-24-8201:モノメタクリル官能性ポリシロキサン。平均Mn約2,100g/mol。信越化学工業株式会社製。
【0073】
X-22-174DX:モノメタクリル官能性ポリシロキサン。平均Mn約4,600g/mol。信越化学工業株式会社製。
【0074】
X-22-2426:モノメタクリル官能性ポリシロキサン。平均Mn約12,000g/mol。信越化学工業株式会社製。
【0075】
2.スリップ及びレベリング剤の調製
WO03/033603に準じる比較例
キシレン(29.5g)を窒素雰囲気下の三つ口フラスコに入れ、還流状態(140℃)に加熱した。n−ブチルアクリレート40.00g、オクチルアクリレート13.33g、イソブチルメタクリレート10.0g、シクロヘキシルメタクリレート4.79g、Zonyl Ba-L−マレエート1.02g及びジ−tert−ブチルペルオキシド1.37gからなるプレミックスを3時間かけて計量した。プレミックスの添加ののち、140℃以上で4時間、反応を実施した。キシレンの添加によって固形分を70%に修正して、黄色がかった明澄な液体を得た。以下の実施例では、同様な重合手法を踏襲した。
【0076】
【表1】

【0077】
【表2】

【0078】
【表3】

【0079】
制御された重合を使用するスリップ及びレベリング剤の調製
アクリルポリマーの合成の一般的手法[制御されたポリマー、実施例22〜30]
電磁かく拌棒、冷却器、温度計及び隔壁を備えた250ml三つ口丸底フラスコで、n−ブチルアクリレート68.4g(128.17g/mol)、ペルフルオロアルキル改質マレエート0.34g(WO03/033603で中間体Gとして記載。1030g/mol)、レギュレータ1−(1−フェニルエトキシ)−2,3,6−トリメチル−2,6−ジエチル−4−オキソピペリジン2.23g(317.48g/mol。GB2335190で化合物112として記載)及びメタクリル改質シロキサン(量は表を参照)を加え、N2/真空で3回ガス抜きし、N2下、115℃で、20℃の勾配で、約80%の転換率に達するまで重合させた。残留モノマーを95℃及び12mbarで留去した。キシレンの添加によって固形分を50%に調節して明澄な黄色の液体を得た。
【0080】
WO03/033603の中間体Gを次のようにして調製した。窒素雰囲気下、マレイン酸無水物(5.66g、1当量)、キシレン(60g)、Foralkyl(登録商標)EON-6N-LW(54.83g、分子量約475.2当量)及びトルエン−4−スルホン酸(0.5g)を還流させた。共沸条件下で反応水を留去した。計算された量の反応水が分離したとき、エステル化が完了した。溶媒除去ののち、中間体Gが黄色がかったロウ状物として得られた。
【0081】
【表4】

【0082】
被着結果
クレータ防止性能
A 二液系PUにおけるクレータ防止性能
1)二液系PUの調合
【0083】
【表5】

【0084】
製品1〜3をSkandexシェーカに入れて5分間振とうした。振とう後、ポジション番号4を加え、へらを用いてかく拌することによって混入して均質な混合物を得た。
【0085】
2)シリコーン改質アクリルスリップ及びレベリング剤を試験するための調合物
【0086】
【表6】

【0087】
ポジション1〜3をへらによって混合して均質な混合物を得た。混合後、試料を1時間静置したのちドローダウンを調製した。
【0088】
3)被着
試料1〜7のドローダウン(75μm)を調製した。
4)結果
表3、1=クレータなし、8=クレータ多数。
【0089】
【表7】

【0090】
表3は、N−メチルペルフルオロブタンスルホンアミドエチルアルコールと、平均分子量5000g/molのシロキサン、たとえばSilaplane FM-0721との組み合わせがクレータ防止性能の向上をもたらしたことを示す(実施例22及び23を参照)。
【0091】
B 二液系エポキシ樹脂におけるクレータ防止性能
1)二液系エポキシ樹脂の調合
【0092】
【表8】

【0093】
製品1〜6をブレンドして均質な混合物を得た。
【0094】
【表9】

【0095】
2)シリコーン改質アクリルスリップ及びレベリング剤を試験するための調合物
【0096】
【表10】

【0097】
ポジション1〜3をへらによって混合して均質な混合物を得た。混合後、試料を1時間静置したのちドローダウンを調製した。
【0098】
3)被着
振とうした試料のドローダウン(75μm)をプラスチック箔上に調製した。
4)結果
表4、1=クレータなし、8=クレータ多数。
【0099】
【表11】

【0100】
消泡安定化及び摩擦係数
A 焼付けエナメルにおける性能
1)焼付けエナメルの調合
【0101】
【表12】

【0102】
製品1〜3をかく拌して均質な混合物を得た。
【0103】
2)シリコーン改質アクリルスリップ及びレベリング剤を試験するための調合物
【0104】
【表13】

【0105】
ポジション1及び2をSkandexに入れて30分間混合した。
【0106】
3)結果
泡形成
表3 0.25%、目に見える泡、1=泡なし、8=泡多数。
【0107】
【表14】

【0108】
表4 0.5%、目に見える泡、1=泡なし、8=泡多数。
【0109】
【表15】

【0110】
表5 1%、目に見える泡、1=泡なし、8=泡多数。
【0111】
【表16】

【0112】
4)ドローダウンの調製
すべての泡が消滅したところで、75μmのドローダウンをプラスチック膜上に形成した。ドローダウンを10分間フラッシュオフした。
焼出し時間30分、135℃。
【0113】
5)結果
摩擦係数(COF)
【0114】
【表17】

【0115】
被膜間密着
1)被膜間密着を試験するための調合物
【0116】
【表18】

【0117】
【表19】

【0118】
Dispermat下、4000rpmで15分間分散。練り顔料を冷ます。
【0119】
【表20】

【0120】
【表21】

【0121】
振とうした試料のドローダウン(75μm)をガラスプレート上に調製した。ドローダウンを10分間フラッシュオフし、135℃で20分間ベークした。ガラスパネルを冷ました。数滴の青着色剤を白い焼付けエナメルに添加物とともに加えた。白いドローダウンの上に、青塗料の新たなドローダウンを調製した。ドローダウンを10分間フラッシュオフし、135℃で30分間ベークした。ガラスパネルを冷ました。クロスカッタを使用することによって被膜間密着を試験した。
【0122】
2)結果
表11
【0123】
【表22】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
A 不飽和ジカルボン酸のモノ又はジペルフルオロエステルの少なくとも一つの単位、
B 少なくとも一つの末端反応性ポリシロキサン単位、
C 少なくとも一つのアルキル(メタ)アクリレート単位もしくはシクロアルキル(メタ)アクリレート単位及び/又は(メタ)アクリル酸及び/又はラジカルを形成することができるビニル化合物から生じる他の単位
を共重合させることによって得られるコポリマーを含むことを特徴とするスリップ及びレベリング剤。
【請求項2】
A 不飽和ジカルボン酸のモノ又はジペルフルオロエステル0.1〜10重量%、
B 末端反応性ポリシロキサン化合物1〜20重量%、
C アルキル(メタ)アクリレート単位及び/又は(メタ)アクリル酸及び/又はラジカルを形成することができるビニル化合物から生じる他の単位50〜99重量%
を共重合させることによって得られるコポリマーを含む、請求項1記載のスリップ及びレベリング剤。
【請求項3】
Aが、式I
【化1】


(式中、
1は、Cn2n+1−(CH2m−、ACn2n−(CH2m−、Cn2n+1−(CH2m−(OCH2CHR5p−、ACn2n−(CH2m−(OCH2CHR5p、Cn2n+1−(CH2m−X−、ACn2n−(CH2m−X−、ACn2n−(CH2m−(OCH2CHR5p−X又はCn2n+1−(CH2m−(OCH2CHR5p−X−からなる群より選択される部分であり、Aは、H、Cl、Br、I、C1−12アルキル及びOC1−12アルキルからなる群より選択され、4≦n≦20であり、0≦m≦4であり、0≦p≦20であり、Xは、エステル、アミド、スルホンアミド、メルカプト基、ポリウレタン基及びアルキル基からなる群より選択されるスペーサ部分であり、
2は、H、金属部分、(アルキル)アンモニウム部分、アルキル基、Cn2n+1−(CH2m−、ACn2n−(CH2m−、Cn2n+1−(CH2m−(OCH2CHR5p−、ACn2n−(CH2m−(OCH2CHR5p、Cn2n+1−(CH2m−X−、ACn2n−(CH2m−X−、ACn2n−(CH2m−(OCH2−CHR5P−X及びCn2n+1−(CH2m−(OCH2CHR5p−X−からなる群より選択され、Aは、H、Cl、Br、I、C1−12アルキル及びOC1−12アルキルからなる群より選択され、4≦n≦20であり、0≦m≦4であり、0≦p≦20であり、Xは、エステル、アミド、スルホンアミド、メルカプト基、ポリウレタン基及びアルキル基からなる群より選択されるスペーサ部分であり、
3及びR4は、独立して、H、アルキル基及びフェニル基からなる群より選択され、R5は、H及びメチル基からなる群より選択される)
によって示される、請求項1又は2記載のスリップ及びレベリング剤。
【請求項4】
1が、Cn2n+1−(CH2m−、Cn2n+1−(CH2m−(OCH2CH2p−、Cn2n+1−(CH2m−X−又はCn2n+1−(CH2m−(OCH2CH2p−X−(式中、nは4又は6又は8であり、mは1、2又は3であり、pは0、6、7又は8である)からなる群より選択される部分であり、
3及びR4は、水素であり、
Xが、−O−CO(CH2x−又は−CO−O(CH2x−、−NRCO(CH2x−又は−CONR(CH2x−、−SO2NR(CH2x−、−S(CH2x−、−O−CONH(CH2x−又は−NH−CO2(CH2x−、−O(CRHCH2x−、−(CRH)x−又は−CR=CR(CRH)x−(式中、x=0〜6であり、R=H又はC1−6アルキルである)である、請求項3記載のスリップ及びレベリング剤。
【請求項5】
フッ素化モノマー単位Aの少なくとも50%、好ましくは90〜100%がモノエステルである、請求項1〜4のいずれか1項記載のスリップ及びレベリング剤。
【請求項6】
A マレイン酸のモノ又はジペルフルオロエステルの少なくとも一つの単位、
B モノ(メタ)アクリル酸官能性ポリジメチルシロキサン又はモノマレイン酸官能性ポリジメチルシロキサン単位、及び
C アルキル(メタ)アクリレート単位、シクロアルキル(メタ)アクリレート単位又はスチレン単位
を重合させることによって得られる、請求項1〜5のいずれか1項記載のスリップ及びレベリング剤。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか1項記載のスリップ及びレベリング剤、顔料及び場合により分散剤を含むコーティング、印刷インク又はプラスチック化合物。
【請求項8】
顔料及び/又は増量剤0〜85重量%、請求項1〜6のいずれか1項記載のコポリマー0.1〜5重量%、樹脂10〜95重量%、水及び/又は非水液0〜90重量%ならびに分散剤0〜15重量%を含む分散系。
【請求項9】
請求項1〜6のいずれか1項記載のようにして得ることができるコポリマーの、スリップ及びレベリング剤としての使用。
【請求項10】
請求項1〜6のいずれか1項記載のようにして得ることができるコポリマーの、コーティング、印刷インク及びプラスチックのためのスリップ及びレベリング剤としての使用。

【公表番号】特表2008−542461(P2008−542461A)
【公表日】平成20年11月27日(2008.11.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−512801(P2008−512801)
【出願日】平成18年5月16日(2006.5.16)
【国際出願番号】PCT/EP2006/062329
【国際公開番号】WO2006/125731
【国際公開日】平成18年11月30日(2006.11.30)
【出願人】(396023948)チバ 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 Holding Inc.
【Fターム(参考)】