揮発性有機化合物の低減された量とともに増大したオープンタイムを示す水性コーティング組成物
有効な可塑剤として作用することに加え、ジエチレンおよびジプロピレングリコールのジベンゾエートは、少なくとも１種の対応するモノエステルとの特定濃度範囲内での組合せで、水性ポリマー組成物によって示されるオープンタイムを延ばすこれらの能力において特異であり、従って、より揮発性の有機化合物（ＶＯＣ），例えばジオール、グリコールならびに一価および二価アルコールのエステル、ならびに一価アルコールのベンゾエート（これらはこれらのポリマー組成物用の融合剤として典型的に用いられる）の少なくとも一部を置き換えることが可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は継続出願であり、そして米国特許出願第１２／０６１，８３６号（２００８年４月３日出願）（米国特許出願第１１／５５４，３０１号（２００６年１０月３０日出願）の一部継続出願）（その内容の全部をこの参照により本明細書に組入れる）の利益を主張する。
【０００２】
発明の分野
本発明は水性コーティング組成物に関する。より特別には、本発明は、これらのコーティング組成物の、比較的低レベルの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）での、ＶＯＣの少なくとも一部をより少ない揮発性の可塑剤／融合剤で該組成物の他の所望の特性への不利な影響なく置き換えることによる、増大したオープンタイムに関する。これは、グリコールのモノ−およびジベンゾエートの組合せ（両者可塑剤として）ならびにこれらの組成物において融合剤として従来使用されるより揮発性の有機化合物に対する一部置換を用いることによって実現される。組成物としては、これらに限定するものではないが、コーティング（塗料等）、自己支持性フィルム、接着剤、シーラント、インク、オーバープリントワニスおよびコークが挙げられる。
【背景技術】
【０００３】
背景
例えばコーティング、インク、接着剤、コークおよびシーラントとして採用される水性ポリマー組成物は、典型的には、所望の特性を実現するために、揮発性有機化合物（ＶＯＣ），例えばアルコール、グリコール、エステルおよびグリコールエーテルの存在を必要とする。これらの特性としては、これらに限定するものではないが、オープンタイム、フィルム形成性ポリマーの粒子がポリマーのガラス転移温度未満で融合する能力、凍結および融解の繰返しサイクル中の組成物の耐ゲル化性、および接着、レベリング、ツール・アビリティ、ウェットエッジ、光沢発現、ならびにスクラビングおよび有機溶媒に対する耐性（該組成物を用いて適用されるフィルムおよびコーティングによって示されるもの）が挙げられる。
【０００４】
近年、幾つかの国および地域の政府は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）（コーティング、インク、シーラント、接着剤および関連用途としての使用を意図する組成物中に存在する可能性がある）の量に関する制限を発令してきた。これらの制限により、これらの組成物の製造者および考案者による努力が、水性および非水性の両者のポリマー組成物中のＶＯＣの濃度を、これらの化合物によって与えられる有益な特性への不利な影響なく、排除または少なくとも低減する手法を探すために始められている。
【０００５】
多様な有機ポリマー組成物用の可塑剤としての安息香酸エステルの使用が周知である。二価アルコールのジベンゾエートの単独または対応するモノベンゾエートとの組合せの使用を開示する特許としては、米国特許第６，５８３，２０７号および第５，６７６，７４２号が挙げられる。グリコールおよび二価アルコールのモノ−およびジエステルの追加的な液体ブレンドは、米国特許第７，０５６，９６６号に開示されている。ベンゾエートブレンド物の、コーティング組成物中の融合剤としての有効性も、モノ−／ジベンゾエートブレンド物の、ＶＯＣの一部を置換する能力も、記載されていない。従来の先行技術の融合剤は、典型的には、比較的揮発性の液体有機化合物であり、これらに限定するものではないが、二価アルコール、グリコール、オリゴマー性グリコール、該アルコールおよびグリコールのエステル、ならびにエーテルが挙げられる。好ましい先行技術の融合剤としては、脂肪族ジオールのエステル，例えばＴｅｘａｎｏｌ（登録商標）およびＴｅｘａｎｏｌ（登録商標）ジイソブチレートが挙げられる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
要約
本発明は、可塑剤／融合剤を含む低ＶＯＣ水性コーティング組成物を提供する。可塑剤／融合剤は、少なくともコーティング組成物中のＶＯＣに対する一部置換に利用できるベンゾエートエステルの組合せを含む。ＶＯＣの可塑剤／融合剤での置換は、低減されたＶＯＣを有する組成物を与えるのに有効であり、そして、ＶＯＣの可塑剤／融合剤での置換なしで形成される組成物から形成されるコーティングバインダーと少なくとも同等またはこれより良好な特性を有するコーティングバインダーを与えるのに有効である。該水性コーティング組成物は、塗料、コーク、インク、自己支持性フィルム、接着剤、オーバープリントワニスおよびシーラントにおいて使用できる。
【０００７】
本明細書で記載する水性コーティング組成物は、延長されたオープンタイムおよび低減されたＶＯＣ濃度を示す。該水性組成物は、
Ａ．少なくとも１種のフィルム形成性有機ポリマー；
Ｂ．該ポリマー用の可塑剤／融合剤であって、
ｉ）式ＰｈＣ（Ｏ）（ＯＲ1）qＯ（Ｏ）ＣＰｈの少なくとも１種のジエステル；
ｉｉ）該可塑剤／融合剤の総質量基準で６〜９９質量パーセントの、式ＰｈＣ（Ｏ）（ＯＲ2）rＯＨ（式中、Ｒ1およびＲ2は個別に、２個または３個の炭素原子を含有するアルキレン基からなる群から選択される少なくとも１つであり、Ｐｈは、フェニルまたはアルキルフェニルであり、そしてｑおよびｒは個別に、１〜６の整数（１および６を含めて）である）を有する少なくとも１種のモノエステル；
ｉｉｉ）該可塑剤／融合剤の総質量基準で０〜１０質量パーセントの、安息香酸または対応するアルキル安息香酸；
を含む可塑剤／融合剤；
Ｃ．少なくとも１種の水混和性の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）であって、二価アルコール、グリコール、オリゴマー性グリコール、該アルコールおよびグリコールのエステル、ならびにエーテルからなる群から選択され、組成物が１リットル当たり約２５０グラム未満のＶＯＣを有する、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）；ならびに
Ｄ．水；
を含む。
【０００８】
可塑剤／融合剤の濃度は、該可塑剤／融合剤の不存在下で既定レベルのオープンタイムを実現する場合に必要であるＶＯＣの濃度を低減するのに十分である。
【０００９】
別の側面において、低ＶＯＣ水性ポリマー組成物の製造方法を提供する。該方法は、
少なくとも１種のフィルム形成性有機ポリマー；
該ポリマー用の可塑剤／融合剤であって
ｉ）式ＰｈＣ（Ｏ）（ＯＲ1）qＯ（Ｏ）ＣＰｈの少なくとも１種のジエステル；
ｉｉ）該可塑剤／融合剤の総質量基準で６〜９９質量パーセントの、式ＰｈＣ（Ｏ）（ＯＲ2）rＯＨ（式中、Ｒ1およびＲ2は個別に、２個または３個の炭素原子を含有するアルキレン基からなる群から選択される少なくとも１つであり、Ｐｈは、フェニルまたはアルキルフェニルであり、そしてｑおよびｒは個別に、１〜６の整数（１および６を含めて）である）を有する少なくとも１種のモノエステル；
ｉｉｉ）該可塑剤／融合剤の総質量基準で０〜１０質量パーセントの、安息香酸または対応するアルキル安息香酸；
を含む可塑剤／融合剤；
少なくとも１種の水混和性の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）であって、二価アルコール、グリコール、オリゴマー性グリコール、該アルコールおよびグリコールのエステル、ならびにエーテルからなる群から選択され、組成物が１リットル当たり約２５０グラム未満のＶＯＣを有する、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）；ならびに水；
をブレンドすることを含む。
該可塑剤／融合剤の濃度は、該可塑剤／融合剤の不存在下で既定レベルのオープンタイムを実現する場合に必要であるＶＯＣの濃度を低減するのに十分である。
【００１０】
別の側面において、本明細書で記載する水性コーティングから形成されるコーティングバインダーを提供する。水性コーティングは、少なくとも一部のＶＯＣが可塑剤／融合剤で置換されていない水性コーティングから形成されるコーティングバインダーと同じ改善された特性を有するコーティングバインダーを提供するのに有効である。同じまたは改善された特性としては、増大したオープンタイム、スクラビング耐性、溶媒および塩霧に対する耐性、湿潤能力（wet-ability）、ウェットエッジ（wet-edge）、レベリング、光沢発現、接着、ツール・アビリティ（tool-ability）、および耐ゲル化性（凍結−融解サイクル中の組成物の）が挙げられる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
詳細な説明
本発明は、有効な融合剤および可塑剤であることに加え、１）モノマー性またはオリゴマー性のエチレン、エチレンオキサイド、プロピレンおよび／またはプロピレンオキサイドのグリコールの１種以上のジベンゾエート、２）６〜９９質量パーセント（モノ−およびジベンゾエートの総質量基準）の、少なくとも１種の対応するモノベンゾエート、ならびに３）１０質量パーセント以下の未反応安息香酸の組合せが、水性ポリマー組成物のオープンタイムを延長することによって、別の方法でこれらの組合せの不存在下でこの時間のオープンタイムを実現する場合に必要である揮発性有機化合物のレベルの低減を可能にするという発見に基づく。６〜９９質量パーセント、好ましくは６〜３０質量パーセントの範囲のモノベンゾエートを用い、所望のコーティング特性，例えばスクラビングおよび溶媒に対する耐性の観測されるレベルは、より高濃度のより揮発性の融合剤およびオープンタイム延長剤（先行技術のもの），例えばアルキルベンゾエート、を含有する組成物を用いて調製されるコーティングと少なくとも同等である。重要な側面において、可塑剤／融合剤は、水性ポリマー組成物を与える量のＶＯＣを、０．１〜２５０グラム／リットルのＶＯＣで置換する。一側面において、水性ポリマー組成物は、約２５０ｇ未満毎／リットルのＶＯＣを含み、別の側面では約２００ｇ未満毎リットル／ＶＯＣ、別の側面では約１７５ｇ未満毎リットル／ＶＯＣ、別の側面では約１５０ｇ未満毎リットル／ＶＯＣ、別の側面では約１２５ｇ未満毎リットル／ＶＯＣ、別の側面では約１００ｇ未満毎リットル／ＶＯＣ、別の側面では約７５ｇ未満毎リットル／ＶＯＣ、別の側面では約５０ｇ未満毎リットル／ＶＯＣ、別の側面では約２５ｇ未満毎リットル／ＶＯＣ、および別の側面では約１０ｇ未満毎リットル／ＶＯＣを含む。
【００１２】
水性ポリマー組成物は、ＶＯＣが可塑剤／融合剤で置換されていない水性コーティング組成物から形成されるコーティングバインダーと比べて、スクラビング耐性、溶媒および塩霧に対する耐性、湿潤能力、光沢発現、接着、ならびにツール・アビリティ等の同じまたは改善された特性を有するコーティングバインダーを与えるために基材に適用できる。本明細書で用いるコーティングバインダーは、溶媒が蒸発した後のフィルムのポリマー部分を意味する。
【００１３】
フィルム形成性有機ポリマー
本発明の水性組成物中のフィルム形成性含有成分として使用するのに好適な有機ポリマーとしては、これらに限定するものではないが、アクリル酸およびメタクリル酸およびそのエステルのホモポリマーおよびコポリマー、アクリル酸およびメタクリル酸およびこれらのエステルとスチレン、ビニルモノマーおよびエチレンとのコポリマー；酢酸ビニル−エチレンコポリマー、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、エポキシドポリマー、エポキシ変性アクリルポリマー、ならびに上記ポリマーの２種以上の混合物が挙げられる。重要な側面において、フィルム形成性有機ポリマーは、アクリル、ビニル／アクリルコポリマー、スチレン化アクリルおよび酢酸ビニル／エチレンコポリマーからなる群から選択される。
【００１４】
可塑剤／融合剤
安息香酸エステルの本発明の組合せは、一般式ＰｈＣ（Ｏ）（ＯＲ1）qＯ（Ｏ）ＣＰｈの少なくとも１種のジエステルと、一般式ＰｈＣ（Ｏ）（ＯＲ2）rＯＨ（式中、Ｒ1およびＲ2は個別に、２個および３個の炭素原子を含有するアルキレン基からなる群から選択される少なくとも１つであり、Ｐｈは、フェニルまたはアルキル置換フェニルであり、そしてｑおよびｒは個別に、１〜６の整数（１および６を含めて）である）の少なくとも１種のモノベンゾエートとを含む。１種または複数種のモノベンゾエートは、エステルの組合せの６〜９９質量パーセント、好ましくは６〜３０質量パーセントを構成し、そして未反応の安息香酸の濃度は、１０質量パーセント未満である。一側面において、Ｒ1およびＲ2は個別に、エチレンおよびイソプロピレンの少なくとも１つであり、そして該アルキルフェニルはトリルである。
【００１５】
本発明のベンゾエート混合物（可塑剤／融合剤）の濃度は、典型的には約１〜２００質量パーセント（組成物中のフィルム形成性ポリマーの質量基準）である。別の側面において、可塑剤／融合剤の濃度は、約１〜約１０質量パーセント、別の側面において約１０〜約２０質量パーセント、別の側面において約２０〜約３０質量パーセント、別の側面において約３０〜約５０質量パーセント、別の側面において約５０〜約１００質量パーセント、および別の側面において約１００〜約２００質量パーセント（全て、組成物中のフィルム形成性ポリマーの質量基準）である。これらの混合物は、所望レベルのオープンタイム、融合およびフィルム特性を実現するために従来用いられているより揮発性の液体有機化合物の少なくとも一部を置換する。
【００１６】
オープンタイムを延長し、ＶＯＣのレベルを低減し、そして融合剤として機能することに加え、本発明の好ましいベンゾエートエステルの組合せは、合計６〜３０質量パーセントのモノベンゾエートおよび１０質量パーセント未満の安息香酸を含有し、ポリマー組成物および／または該組成物を用いて適用されるコーティングの他の特性を改善する。これらの特性としては、これらに限定するものではないが、凍結−融解サイクル中のポリマー組成物の耐ゲル化性、ならびに、適用されるコーティングの、スクラビング、溶媒および塩霧に対する耐性が挙げられる。上記特性およびそれらを評価するための試験手順の定義は、コーティング組成物の配合の分野における当業者に公知である。
【００１７】
本発明の水性ポリマー組成物の最終用途としては、これらに限定するものではないが、コーティング材料，例えば塗料および工業用コーティング、接着剤、シーラント、オーバープリントワニス、コーク、インク、および自己支持性フィルムが挙げられる。
【００１８】
以下の例は、本発明のベンゾエートの組合せを含有する好ましいコーティング組成物を説明する。例は、特許請求の範囲によって包含されるベンゾエートの組合せおよびフィルム形成性組成物の範囲の限定と解釈すべきではない。特記がない限り、例中の全ての部およびパーセントは質量基準であり、そして特性は２５℃で測定した。
【００１９】
例１
本発明の２つの安息香酸エステルの組合せ（１および２とする）、および１つの比較目的のもの（１Ｃとする）を、安息香酸をジエチレングリコールおよび／またはジプロピレングリコールと、表１に示すモル比で、０．０３質量パーセントの炭酸ジルコニウムをエステル化触媒として用いて反応させることによって調製した。これらの組合せの組成を、質量パーセント単位で、表１に列挙する。
【００２０】
【表１】
【００２１】
ａ＝ジエチレングリコールモノベンゾエートとジプロピレングリコールモノベンゾエートとの混合物
ｂ＝ジエチレングリコールモノベンゾエート
ベンゾエート組成物１Ｃは、Ｔｅｘａｎｏｌ（登録商標）との組合せでのみ評価した（対照として）。
【００２２】
比較の目的で、以下の融合剤もまた評価した：
Ｔｅｘａｎｏｌ（登録商標）；Ｔｅｘａｎｏｌ（登録商標）イソブチレート；およびＴｅｘａｎｏｌ（登録商標）とベンゾエートの組合せ（表１中で１Ｃと特定）との１：２質量比ブレンド物。
【００２３】
４つの塗料組成物（以下、Ａ，Ｂ，ＣおよびＤという）を、表２の上部の含有成分をペイントミルにて混合することによって調製した。得られた材料（表中で「グラインド物」という）を、次いで、表の下部（「グラインド物に添加」より下）の含有成分と組合せて、最終塗料を形成した。表２中に列挙する全含有成分の濃度は、質量部単位である。
【００２４】
【表２】
【００２５】
ベンゾエートの組合せ１，２および１Ｃ／Ｔｅｘａｎｏｌ（登録商標）混合物を融合剤として、表２中の４つの塗料配合物の各々の別個の部分中にブレンドした。融合剤の濃度（質量部単位）を、表４中に、最終組成物のＶＯＣレベル（グラム毎リットル単位）とともに列挙する。
【００２６】
表２および後続の表（配合のもの）において列挙する全含有成分は、以下の表３中で特定する。
【００２７】
【表３】
【００２８】
表２中に記載される配合物は、スクラブ耐性について、ＡＳＴＭ試験方法 Ｄ ２４８６に記載される手順に従って評価した。
【００２９】
融合剤の濃度（質量部基準）、配合物のＶＯＣおよび評価結果を表４中に記録する。
【００３０】
【表４】
【００３１】
ＮＥ＝配合物は評価していない
ＤＰＧ＝ジプロピレングリコール
【００３２】
組成物Ａ，ＢおよびＣ（本発明の融合剤１を含有する）によって示される、ＴｅｘａｎｏｌおよびＴｅｘａｎｏｌイソブチレートを含有する同じ組成物に対する、より高いスクラブ耐性は、ベンゾエートのより低いＶＯＣレベルに基づき予期しないものである。
【００３３】
融合剤２のモノベンゾエート濃度は、好ましい範囲である、全部のベンゾエートの組合せの６〜３０質量パーセントの外側である。融合剤１（１２質量パーセントのモノベンゾエートを含有する）はこの範囲の内側である。融合剤１は、融合剤２よりも、４つの配合物のうち２つで、より高いスクラブ耐性を示した。
【００３４】
コーティング組成物Ａ（４種の融合剤の各々を含有）の凍結および融解のサイクルに対する耐性を、ＡＳＴＭ試験方法 Ｄ ２２４３を用いて評価した。融合剤１を含有するサンプルは３サイクル耐え、Ｔｅｘａｎｏｌを含有するサンプル（僅か１サイクル後で不合格となった）と比べて優れた耐性を示した。
【００３５】
組成物ＣおよびＤのサンプルは、全て１凍結／融解サイクル後に不合格となり、Ｔｅｘａｎｏｌに対する本発明のベンゾエート組成物についてと同等の性能を示した。
【００３６】
組成物Ｃのサンプルは、ブロッキング耐性について、ＡＳＴＭ試験方法 Ｄ ４９４６を用いて評価した。融合剤１を含有するサンプルは、対照組成物に対して同等の性能を示した。
【００３７】
例２
この例は、塩霧およびメチルエチルケトンに対してより高い耐性を示し（高光沢塗料によって示される）、以後組成物Ｄという。市販製品を先の表３で特定する。
【００３８】
塗料は、下記含有成分を均質にペイントミルでブレンドすることによって調製した：５０部の水；７．９部のＴａｍｏｌ（登録商標）；２．０部のＳｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）ＣＴ−１１１；１．０部のＤｒｅｗ Ｐｌｕｓ（登録商標）Ｌ−４９３；２．０部の２８％アンモニア水性溶液；および２２０．０部のＴｉ−Ｐｕｒｅ Ｒ−７０６。得られた混合物を５３０部のＡｖａｎｓｅ ＭＶ−１００；１３２部の水；７．０部の２８％アンモニア水性溶液；１８．５部のプロピレングリコールおよび下記融合剤の１種：融合剤１−１９．４部（例１より）；融合剤２−１５．２部の１：１質量比のＴｅｘａｎｏｌ（登録商標）およびＤＰｎＢの混合物；とブレンドした。
【００３９】
塗料組成物の各々を、適切な基材に適用して、特定時間乾燥させ、その後、得られるコーティングを、耐錆性について４００時間塩霧暴露後に（ＡＳＴＭ試験Ｂ１１７を用いて）、および耐化学性を、メチルエチルケトンで、ＡＳＴＭ試験Ｄ４７５２に記載される手順を用いて摩擦することにより、評価した。
【００４０】
以下の結果が観察された：
【００４１】
【表５】
【００４２】
この評価の結果は、ベンゾエートの組合せ１が有効な融合剤であることを示す。組合せ１（モノベンゾエート量１２質量パーセントを有し、これは好ましい範囲６〜３０の範囲内である）は、耐塩霧性および耐化学性の試験の両者において最高の評定を示した。
【００４３】
例３
先の例において融合剤１として特定される本発明の安息香酸エステル組成物を、オープンタイムおよび耐水性について、２つの異なる塗料組成物において、Ｔｅｘａｎｏｌとともに、３つの異なる濃度レベルで評価した。
【００４４】
２つの塗料組成物のうち１つは、Ｒｈｏｐｌｅｘ（登録商標）ＳＧ２０をフィルム形成性ポリマーとして含有し、表５の上部の含有成分をペイントミルで混合することによって調製した。得られた材料（表中で「グラインド物」という）を、次いで、表の下部（「グラインド物に添加」より下）の含有成分と組合せて、最終塗料を形成した。表５中に列挙する全含有成分の濃度は、質量部単位である。
【００４５】
【表６】
【００４６】
１＝比較の目的で評価した対照組成物
１４．３質量部のＴｅｘａｎｏｌまたは融合剤１のいずれかを、最終塗料中にブレンドした。最終塗料中の融合剤の濃度を列挙する。
【００４７】
第２の塗料組成物（Ａｑｕａｍａｃ（登録商標）４４０をフィルム形成性ポリマーとして含有する）を、先の段落および表２に記載したのと同じ様式で調製した。この塗料組成物の種類および含有成分を表６に列挙する。表５でのように、融合剤１およびＴｅｘａｎｏｌの濃度を列挙する。
【００４８】
【表７】
【００４９】
１＝比較の目的で評価した対照組成物
【００５０】
表５および表６に列挙する全含有成分は、下記表７で特定する：
【００５１】
【表８】
【００５２】
組成物ＨおよびＬは融合剤１を含んでいた。組成物Ｅ，ＦおよびＧおよびＩ，ＪおよびＫはＴｅｘａｎｏｌを含んでおり、比較の目的で評価した。
【００５３】
全ての組成物のオープンタイムは、これらを、３インチ幅ブラシを用いて垂直ストロークで紙基材（Ｌｅｎｅｔａから入手可能なＢＨチャートとして入手可能）上に適用することによって評価した。コーティングの適用直後、図形「Ｘ」を各々の塗料サンプル上に、ブラシの柄を用いて刻み、そしてタイマーを開始させた。既定時間間隔で、ブラシを再度濡らして水平ストライプを「Ｘ」に交差させて塗った。この後の、「Ｘ」の直近の塗料が新たに適用された塗料とブレンドされることができる最長の間隔を「オープンタイム」という。これらの評価によるデータを下記表８に示す。
【００５４】
全ての組成物はまた、耐水性について、ボールピーンハンマー（２”×２”ゲージパッド付）を用いて評価した。ゲージを水で湿らせる。ハンマーの前後１回の引き摺りを２回摩擦と記録する。基材を露呈させる２回摩擦の数を記録する。オープンタイムおよび耐水性の評価の結果を下記表８に記録する。
【００５５】
【表９】
【００５６】
表８中のデータは以下を示す：
組成物ＥからＨについて、配合物Ｈ（ＶＯＣレベルが５０ｇ／ｌのベンゾエート組成物を含有する）は、塗料配合物Ｆ（Ｔｅｘａｎｏｌを含有し、ＶＯＣレベル１０６を示す）と同等のオープンタイムを示した。塗料配合物Ｈの耐水性は、同じＶＯＣレベルを示す配合物Ｅのほぼ２倍であった。
【００５７】
配合物ＩからＬについて、本発明の配合物Ｌ（ＶＯＣレベル５０ｇ／ｌを有する）によって示されたオープンタイム１８０秒は、対照配合物Ｉ（ＶＯＣレベル６０ｇ／ｌを有していた）の３倍であった。オープンタイム２５５秒を実現するために、ＶＯＣレベル１８８ｇ／ｌ（配合物Ｊ）が必要であった。
【技術分野】
【０００１】
本件は継続出願であり、そして米国特許出願第１２／０６１，８３６号（２００８年４月３日出願）（米国特許出願第１１／５５４，３０１号（２００６年１０月３０日出願）の一部継続出願）（その内容の全部をこの参照により本明細書に組入れる）の利益を主張する。
【０００２】
発明の分野
本発明は水性コーティング組成物に関する。より特別には、本発明は、これらのコーティング組成物の、比較的低レベルの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）での、ＶＯＣの少なくとも一部をより少ない揮発性の可塑剤／融合剤で該組成物の他の所望の特性への不利な影響なく置き換えることによる、増大したオープンタイムに関する。これは、グリコールのモノ−およびジベンゾエートの組合せ（両者可塑剤として）ならびにこれらの組成物において融合剤として従来使用されるより揮発性の有機化合物に対する一部置換を用いることによって実現される。組成物としては、これらに限定するものではないが、コーティング（塗料等）、自己支持性フィルム、接着剤、シーラント、インク、オーバープリントワニスおよびコークが挙げられる。
【背景技術】
【０００３】
背景
例えばコーティング、インク、接着剤、コークおよびシーラントとして採用される水性ポリマー組成物は、典型的には、所望の特性を実現するために、揮発性有機化合物（ＶＯＣ），例えばアルコール、グリコール、エステルおよびグリコールエーテルの存在を必要とする。これらの特性としては、これらに限定するものではないが、オープンタイム、フィルム形成性ポリマーの粒子がポリマーのガラス転移温度未満で融合する能力、凍結および融解の繰返しサイクル中の組成物の耐ゲル化性、および接着、レベリング、ツール・アビリティ、ウェットエッジ、光沢発現、ならびにスクラビングおよび有機溶媒に対する耐性（該組成物を用いて適用されるフィルムおよびコーティングによって示されるもの）が挙げられる。
【０００４】
近年、幾つかの国および地域の政府は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）（コーティング、インク、シーラント、接着剤および関連用途としての使用を意図する組成物中に存在する可能性がある）の量に関する制限を発令してきた。これらの制限により、これらの組成物の製造者および考案者による努力が、水性および非水性の両者のポリマー組成物中のＶＯＣの濃度を、これらの化合物によって与えられる有益な特性への不利な影響なく、排除または少なくとも低減する手法を探すために始められている。
【０００５】
多様な有機ポリマー組成物用の可塑剤としての安息香酸エステルの使用が周知である。二価アルコールのジベンゾエートの単独または対応するモノベンゾエートとの組合せの使用を開示する特許としては、米国特許第６，５８３，２０７号および第５，６７６，７４２号が挙げられる。グリコールおよび二価アルコールのモノ−およびジエステルの追加的な液体ブレンドは、米国特許第７，０５６，９６６号に開示されている。ベンゾエートブレンド物の、コーティング組成物中の融合剤としての有効性も、モノ−／ジベンゾエートブレンド物の、ＶＯＣの一部を置換する能力も、記載されていない。従来の先行技術の融合剤は、典型的には、比較的揮発性の液体有機化合物であり、これらに限定するものではないが、二価アルコール、グリコール、オリゴマー性グリコール、該アルコールおよびグリコールのエステル、ならびにエーテルが挙げられる。好ましい先行技術の融合剤としては、脂肪族ジオールのエステル，例えばＴｅｘａｎｏｌ（登録商標）およびＴｅｘａｎｏｌ（登録商標）ジイソブチレートが挙げられる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
要約
本発明は、可塑剤／融合剤を含む低ＶＯＣ水性コーティング組成物を提供する。可塑剤／融合剤は、少なくともコーティング組成物中のＶＯＣに対する一部置換に利用できるベンゾエートエステルの組合せを含む。ＶＯＣの可塑剤／融合剤での置換は、低減されたＶＯＣを有する組成物を与えるのに有効であり、そして、ＶＯＣの可塑剤／融合剤での置換なしで形成される組成物から形成されるコーティングバインダーと少なくとも同等またはこれより良好な特性を有するコーティングバインダーを与えるのに有効である。該水性コーティング組成物は、塗料、コーク、インク、自己支持性フィルム、接着剤、オーバープリントワニスおよびシーラントにおいて使用できる。
【０００７】
本明細書で記載する水性コーティング組成物は、延長されたオープンタイムおよび低減されたＶＯＣ濃度を示す。該水性組成物は、
Ａ．少なくとも１種のフィルム形成性有機ポリマー；
Ｂ．該ポリマー用の可塑剤／融合剤であって、
ｉ）式ＰｈＣ（Ｏ）（ＯＲ1）qＯ（Ｏ）ＣＰｈの少なくとも１種のジエステル；
ｉｉ）該可塑剤／融合剤の総質量基準で６〜９９質量パーセントの、式ＰｈＣ（Ｏ）（ＯＲ2）rＯＨ（式中、Ｒ1およびＲ2は個別に、２個または３個の炭素原子を含有するアルキレン基からなる群から選択される少なくとも１つであり、Ｐｈは、フェニルまたはアルキルフェニルであり、そしてｑおよびｒは個別に、１〜６の整数（１および６を含めて）である）を有する少なくとも１種のモノエステル；
ｉｉｉ）該可塑剤／融合剤の総質量基準で０〜１０質量パーセントの、安息香酸または対応するアルキル安息香酸；
を含む可塑剤／融合剤；
Ｃ．少なくとも１種の水混和性の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）であって、二価アルコール、グリコール、オリゴマー性グリコール、該アルコールおよびグリコールのエステル、ならびにエーテルからなる群から選択され、組成物が１リットル当たり約２５０グラム未満のＶＯＣを有する、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）；ならびに
Ｄ．水；
を含む。
【０００８】
可塑剤／融合剤の濃度は、該可塑剤／融合剤の不存在下で既定レベルのオープンタイムを実現する場合に必要であるＶＯＣの濃度を低減するのに十分である。
【０００９】
別の側面において、低ＶＯＣ水性ポリマー組成物の製造方法を提供する。該方法は、
少なくとも１種のフィルム形成性有機ポリマー；
該ポリマー用の可塑剤／融合剤であって
ｉ）式ＰｈＣ（Ｏ）（ＯＲ1）qＯ（Ｏ）ＣＰｈの少なくとも１種のジエステル；
ｉｉ）該可塑剤／融合剤の総質量基準で６〜９９質量パーセントの、式ＰｈＣ（Ｏ）（ＯＲ2）rＯＨ（式中、Ｒ1およびＲ2は個別に、２個または３個の炭素原子を含有するアルキレン基からなる群から選択される少なくとも１つであり、Ｐｈは、フェニルまたはアルキルフェニルであり、そしてｑおよびｒは個別に、１〜６の整数（１および６を含めて）である）を有する少なくとも１種のモノエステル；
ｉｉｉ）該可塑剤／融合剤の総質量基準で０〜１０質量パーセントの、安息香酸または対応するアルキル安息香酸；
を含む可塑剤／融合剤；
少なくとも１種の水混和性の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）であって、二価アルコール、グリコール、オリゴマー性グリコール、該アルコールおよびグリコールのエステル、ならびにエーテルからなる群から選択され、組成物が１リットル当たり約２５０グラム未満のＶＯＣを有する、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）；ならびに水；
をブレンドすることを含む。
該可塑剤／融合剤の濃度は、該可塑剤／融合剤の不存在下で既定レベルのオープンタイムを実現する場合に必要であるＶＯＣの濃度を低減するのに十分である。
【００１０】
別の側面において、本明細書で記載する水性コーティングから形成されるコーティングバインダーを提供する。水性コーティングは、少なくとも一部のＶＯＣが可塑剤／融合剤で置換されていない水性コーティングから形成されるコーティングバインダーと同じ改善された特性を有するコーティングバインダーを提供するのに有効である。同じまたは改善された特性としては、増大したオープンタイム、スクラビング耐性、溶媒および塩霧に対する耐性、湿潤能力（wet-ability）、ウェットエッジ（wet-edge）、レベリング、光沢発現、接着、ツール・アビリティ（tool-ability）、および耐ゲル化性（凍結−融解サイクル中の組成物の）が挙げられる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
詳細な説明
本発明は、有効な融合剤および可塑剤であることに加え、１）モノマー性またはオリゴマー性のエチレン、エチレンオキサイド、プロピレンおよび／またはプロピレンオキサイドのグリコールの１種以上のジベンゾエート、２）６〜９９質量パーセント（モノ−およびジベンゾエートの総質量基準）の、少なくとも１種の対応するモノベンゾエート、ならびに３）１０質量パーセント以下の未反応安息香酸の組合せが、水性ポリマー組成物のオープンタイムを延長することによって、別の方法でこれらの組合せの不存在下でこの時間のオープンタイムを実現する場合に必要である揮発性有機化合物のレベルの低減を可能にするという発見に基づく。６〜９９質量パーセント、好ましくは６〜３０質量パーセントの範囲のモノベンゾエートを用い、所望のコーティング特性，例えばスクラビングおよび溶媒に対する耐性の観測されるレベルは、より高濃度のより揮発性の融合剤およびオープンタイム延長剤（先行技術のもの），例えばアルキルベンゾエート、を含有する組成物を用いて調製されるコーティングと少なくとも同等である。重要な側面において、可塑剤／融合剤は、水性ポリマー組成物を与える量のＶＯＣを、０．１〜２５０グラム／リットルのＶＯＣで置換する。一側面において、水性ポリマー組成物は、約２５０ｇ未満毎／リットルのＶＯＣを含み、別の側面では約２００ｇ未満毎リットル／ＶＯＣ、別の側面では約１７５ｇ未満毎リットル／ＶＯＣ、別の側面では約１５０ｇ未満毎リットル／ＶＯＣ、別の側面では約１２５ｇ未満毎リットル／ＶＯＣ、別の側面では約１００ｇ未満毎リットル／ＶＯＣ、別の側面では約７５ｇ未満毎リットル／ＶＯＣ、別の側面では約５０ｇ未満毎リットル／ＶＯＣ、別の側面では約２５ｇ未満毎リットル／ＶＯＣ、および別の側面では約１０ｇ未満毎リットル／ＶＯＣを含む。
【００１２】
水性ポリマー組成物は、ＶＯＣが可塑剤／融合剤で置換されていない水性コーティング組成物から形成されるコーティングバインダーと比べて、スクラビング耐性、溶媒および塩霧に対する耐性、湿潤能力、光沢発現、接着、ならびにツール・アビリティ等の同じまたは改善された特性を有するコーティングバインダーを与えるために基材に適用できる。本明細書で用いるコーティングバインダーは、溶媒が蒸発した後のフィルムのポリマー部分を意味する。
【００１３】
フィルム形成性有機ポリマー
本発明の水性組成物中のフィルム形成性含有成分として使用するのに好適な有機ポリマーとしては、これらに限定するものではないが、アクリル酸およびメタクリル酸およびそのエステルのホモポリマーおよびコポリマー、アクリル酸およびメタクリル酸およびこれらのエステルとスチレン、ビニルモノマーおよびエチレンとのコポリマー；酢酸ビニル−エチレンコポリマー、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、エポキシドポリマー、エポキシ変性アクリルポリマー、ならびに上記ポリマーの２種以上の混合物が挙げられる。重要な側面において、フィルム形成性有機ポリマーは、アクリル、ビニル／アクリルコポリマー、スチレン化アクリルおよび酢酸ビニル／エチレンコポリマーからなる群から選択される。
【００１４】
可塑剤／融合剤
安息香酸エステルの本発明の組合せは、一般式ＰｈＣ（Ｏ）（ＯＲ1）qＯ（Ｏ）ＣＰｈの少なくとも１種のジエステルと、一般式ＰｈＣ（Ｏ）（ＯＲ2）rＯＨ（式中、Ｒ1およびＲ2は個別に、２個および３個の炭素原子を含有するアルキレン基からなる群から選択される少なくとも１つであり、Ｐｈは、フェニルまたはアルキル置換フェニルであり、そしてｑおよびｒは個別に、１〜６の整数（１および６を含めて）である）の少なくとも１種のモノベンゾエートとを含む。１種または複数種のモノベンゾエートは、エステルの組合せの６〜９９質量パーセント、好ましくは６〜３０質量パーセントを構成し、そして未反応の安息香酸の濃度は、１０質量パーセント未満である。一側面において、Ｒ1およびＲ2は個別に、エチレンおよびイソプロピレンの少なくとも１つであり、そして該アルキルフェニルはトリルである。
【００１５】
本発明のベンゾエート混合物（可塑剤／融合剤）の濃度は、典型的には約１〜２００質量パーセント（組成物中のフィルム形成性ポリマーの質量基準）である。別の側面において、可塑剤／融合剤の濃度は、約１〜約１０質量パーセント、別の側面において約１０〜約２０質量パーセント、別の側面において約２０〜約３０質量パーセント、別の側面において約３０〜約５０質量パーセント、別の側面において約５０〜約１００質量パーセント、および別の側面において約１００〜約２００質量パーセント（全て、組成物中のフィルム形成性ポリマーの質量基準）である。これらの混合物は、所望レベルのオープンタイム、融合およびフィルム特性を実現するために従来用いられているより揮発性の液体有機化合物の少なくとも一部を置換する。
【００１６】
オープンタイムを延長し、ＶＯＣのレベルを低減し、そして融合剤として機能することに加え、本発明の好ましいベンゾエートエステルの組合せは、合計６〜３０質量パーセントのモノベンゾエートおよび１０質量パーセント未満の安息香酸を含有し、ポリマー組成物および／または該組成物を用いて適用されるコーティングの他の特性を改善する。これらの特性としては、これらに限定するものではないが、凍結−融解サイクル中のポリマー組成物の耐ゲル化性、ならびに、適用されるコーティングの、スクラビング、溶媒および塩霧に対する耐性が挙げられる。上記特性およびそれらを評価するための試験手順の定義は、コーティング組成物の配合の分野における当業者に公知である。
【００１７】
本発明の水性ポリマー組成物の最終用途としては、これらに限定するものではないが、コーティング材料，例えば塗料および工業用コーティング、接着剤、シーラント、オーバープリントワニス、コーク、インク、および自己支持性フィルムが挙げられる。
【００１８】
以下の例は、本発明のベンゾエートの組合せを含有する好ましいコーティング組成物を説明する。例は、特許請求の範囲によって包含されるベンゾエートの組合せおよびフィルム形成性組成物の範囲の限定と解釈すべきではない。特記がない限り、例中の全ての部およびパーセントは質量基準であり、そして特性は２５℃で測定した。
【００１９】
例１
本発明の２つの安息香酸エステルの組合せ（１および２とする）、および１つの比較目的のもの（１Ｃとする）を、安息香酸をジエチレングリコールおよび／またはジプロピレングリコールと、表１に示すモル比で、０．０３質量パーセントの炭酸ジルコニウムをエステル化触媒として用いて反応させることによって調製した。これらの組合せの組成を、質量パーセント単位で、表１に列挙する。
【００２０】
【表１】
【００２１】
ａ＝ジエチレングリコールモノベンゾエートとジプロピレングリコールモノベンゾエートとの混合物
ｂ＝ジエチレングリコールモノベンゾエート
ベンゾエート組成物１Ｃは、Ｔｅｘａｎｏｌ（登録商標）との組合せでのみ評価した（対照として）。
【００２２】
比較の目的で、以下の融合剤もまた評価した：
Ｔｅｘａｎｏｌ（登録商標）；Ｔｅｘａｎｏｌ（登録商標）イソブチレート；およびＴｅｘａｎｏｌ（登録商標）とベンゾエートの組合せ（表１中で１Ｃと特定）との１：２質量比ブレンド物。
【００２３】
４つの塗料組成物（以下、Ａ，Ｂ，ＣおよびＤという）を、表２の上部の含有成分をペイントミルにて混合することによって調製した。得られた材料（表中で「グラインド物」という）を、次いで、表の下部（「グラインド物に添加」より下）の含有成分と組合せて、最終塗料を形成した。表２中に列挙する全含有成分の濃度は、質量部単位である。
【００２４】
【表２】
【００２５】
ベンゾエートの組合せ１，２および１Ｃ／Ｔｅｘａｎｏｌ（登録商標）混合物を融合剤として、表２中の４つの塗料配合物の各々の別個の部分中にブレンドした。融合剤の濃度（質量部単位）を、表４中に、最終組成物のＶＯＣレベル（グラム毎リットル単位）とともに列挙する。
【００２６】
表２および後続の表（配合のもの）において列挙する全含有成分は、以下の表３中で特定する。
【００２７】
【表３】
【００２８】
表２中に記載される配合物は、スクラブ耐性について、ＡＳＴＭ試験方法 Ｄ ２４８６に記載される手順に従って評価した。
【００２９】
融合剤の濃度（質量部基準）、配合物のＶＯＣおよび評価結果を表４中に記録する。
【００３０】
【表４】
【００３１】
ＮＥ＝配合物は評価していない
ＤＰＧ＝ジプロピレングリコール
【００３２】
組成物Ａ，ＢおよびＣ（本発明の融合剤１を含有する）によって示される、ＴｅｘａｎｏｌおよびＴｅｘａｎｏｌイソブチレートを含有する同じ組成物に対する、より高いスクラブ耐性は、ベンゾエートのより低いＶＯＣレベルに基づき予期しないものである。
【００３３】
融合剤２のモノベンゾエート濃度は、好ましい範囲である、全部のベンゾエートの組合せの６〜３０質量パーセントの外側である。融合剤１（１２質量パーセントのモノベンゾエートを含有する）はこの範囲の内側である。融合剤１は、融合剤２よりも、４つの配合物のうち２つで、より高いスクラブ耐性を示した。
【００３４】
コーティング組成物Ａ（４種の融合剤の各々を含有）の凍結および融解のサイクルに対する耐性を、ＡＳＴＭ試験方法 Ｄ ２２４３を用いて評価した。融合剤１を含有するサンプルは３サイクル耐え、Ｔｅｘａｎｏｌを含有するサンプル（僅か１サイクル後で不合格となった）と比べて優れた耐性を示した。
【００３５】
組成物ＣおよびＤのサンプルは、全て１凍結／融解サイクル後に不合格となり、Ｔｅｘａｎｏｌに対する本発明のベンゾエート組成物についてと同等の性能を示した。
【００３６】
組成物Ｃのサンプルは、ブロッキング耐性について、ＡＳＴＭ試験方法 Ｄ ４９４６を用いて評価した。融合剤１を含有するサンプルは、対照組成物に対して同等の性能を示した。
【００３７】
例２
この例は、塩霧およびメチルエチルケトンに対してより高い耐性を示し（高光沢塗料によって示される）、以後組成物Ｄという。市販製品を先の表３で特定する。
【００３８】
塗料は、下記含有成分を均質にペイントミルでブレンドすることによって調製した：５０部の水；７．９部のＴａｍｏｌ（登録商標）；２．０部のＳｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）ＣＴ−１１１；１．０部のＤｒｅｗ Ｐｌｕｓ（登録商標）Ｌ−４９３；２．０部の２８％アンモニア水性溶液；および２２０．０部のＴｉ−Ｐｕｒｅ Ｒ−７０６。得られた混合物を５３０部のＡｖａｎｓｅ ＭＶ−１００；１３２部の水；７．０部の２８％アンモニア水性溶液；１８．５部のプロピレングリコールおよび下記融合剤の１種：融合剤１−１９．４部（例１より）；融合剤２−１５．２部の１：１質量比のＴｅｘａｎｏｌ（登録商標）およびＤＰｎＢの混合物；とブレンドした。
【００３９】
塗料組成物の各々を、適切な基材に適用して、特定時間乾燥させ、その後、得られるコーティングを、耐錆性について４００時間塩霧暴露後に（ＡＳＴＭ試験Ｂ１１７を用いて）、および耐化学性を、メチルエチルケトンで、ＡＳＴＭ試験Ｄ４７５２に記載される手順を用いて摩擦することにより、評価した。
【００４０】
以下の結果が観察された：
【００４１】
【表５】
【００４２】
この評価の結果は、ベンゾエートの組合せ１が有効な融合剤であることを示す。組合せ１（モノベンゾエート量１２質量パーセントを有し、これは好ましい範囲６〜３０の範囲内である）は、耐塩霧性および耐化学性の試験の両者において最高の評定を示した。
【００４３】
例３
先の例において融合剤１として特定される本発明の安息香酸エステル組成物を、オープンタイムおよび耐水性について、２つの異なる塗料組成物において、Ｔｅｘａｎｏｌとともに、３つの異なる濃度レベルで評価した。
【００４４】
２つの塗料組成物のうち１つは、Ｒｈｏｐｌｅｘ（登録商標）ＳＧ２０をフィルム形成性ポリマーとして含有し、表５の上部の含有成分をペイントミルで混合することによって調製した。得られた材料（表中で「グラインド物」という）を、次いで、表の下部（「グラインド物に添加」より下）の含有成分と組合せて、最終塗料を形成した。表５中に列挙する全含有成分の濃度は、質量部単位である。
【００４５】
【表６】
【００４６】
１＝比較の目的で評価した対照組成物
１４．３質量部のＴｅｘａｎｏｌまたは融合剤１のいずれかを、最終塗料中にブレンドした。最終塗料中の融合剤の濃度を列挙する。
【００４７】
第２の塗料組成物（Ａｑｕａｍａｃ（登録商標）４４０をフィルム形成性ポリマーとして含有する）を、先の段落および表２に記載したのと同じ様式で調製した。この塗料組成物の種類および含有成分を表６に列挙する。表５でのように、融合剤１およびＴｅｘａｎｏｌの濃度を列挙する。
【００４８】
【表７】
【００４９】
１＝比較の目的で評価した対照組成物
【００５０】
表５および表６に列挙する全含有成分は、下記表７で特定する：
【００５１】
【表８】
【００５２】
組成物ＨおよびＬは融合剤１を含んでいた。組成物Ｅ，ＦおよびＧおよびＩ，ＪおよびＫはＴｅｘａｎｏｌを含んでおり、比較の目的で評価した。
【００５３】
全ての組成物のオープンタイムは、これらを、３インチ幅ブラシを用いて垂直ストロークで紙基材（Ｌｅｎｅｔａから入手可能なＢＨチャートとして入手可能）上に適用することによって評価した。コーティングの適用直後、図形「Ｘ」を各々の塗料サンプル上に、ブラシの柄を用いて刻み、そしてタイマーを開始させた。既定時間間隔で、ブラシを再度濡らして水平ストライプを「Ｘ」に交差させて塗った。この後の、「Ｘ」の直近の塗料が新たに適用された塗料とブレンドされることができる最長の間隔を「オープンタイム」という。これらの評価によるデータを下記表８に示す。
【００５４】
全ての組成物はまた、耐水性について、ボールピーンハンマー（２”×２”ゲージパッド付）を用いて評価した。ゲージを水で湿らせる。ハンマーの前後１回の引き摺りを２回摩擦と記録する。基材を露呈させる２回摩擦の数を記録する。オープンタイムおよび耐水性の評価の結果を下記表８に記録する。
【００５５】
【表９】
【００５６】
表８中のデータは以下を示す：
組成物ＥからＨについて、配合物Ｈ（ＶＯＣレベルが５０ｇ／ｌのベンゾエート組成物を含有する）は、塗料配合物Ｆ（Ｔｅｘａｎｏｌを含有し、ＶＯＣレベル１０６を示す）と同等のオープンタイムを示した。塗料配合物Ｈの耐水性は、同じＶＯＣレベルを示す配合物Ｅのほぼ２倍であった。
【００５７】
配合物ＩからＬについて、本発明の配合物Ｌ（ＶＯＣレベル５０ｇ／ｌを有する）によって示されたオープンタイム１８０秒は、対照配合物Ｉ（ＶＯＣレベル６０ｇ／ｌを有していた）の３倍であった。オープンタイム２５５秒を実現するために、ＶＯＣレベル１８８ｇ／ｌ（配合物Ｊ）が必要であった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａ．少なくとも１種のフィルム形成性有機ポリマー；
Ｂ．該ポリマー用の可塑剤／融合剤であって、
ｉ）式ＰｈＣ（Ｏ）（ＯＲ1）qＯ（Ｏ）ＣＰｈの少なくとも１種のジエステル；
ｉｉ）該可塑剤／融合剤の総質量基準で６〜９９質量パーセントの、式ＰｈＣ（Ｏ）（ＯＲ2）rＯＨ（式中、Ｒ1およびＲ2は個別に、２個または３個の炭素原子を含有するアルキレン基からなる群から選択される少なくとも１つであり、Ｐｈは、フェニルまたはアルキルフェニルであり、そしてｑおよびｒは個別に、１〜６の整数（１および６を含めて）である）を有する少なくとも１種のモノエステル；
ｉｉｉ）該可塑剤／融合剤の総質量基準で０〜１０質量パーセントの、安息香酸または対応するアルキル安息香酸；
を含む可塑剤／融合剤；
Ｃ．少なくとも１種の水混和性の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）であって、二価アルコール、グリコール、オリゴマー性グリコール、該アルコールおよびグリコールのエステル、ならびにエーテルからなる群から選択され、組成物が１リットル当たり約２５０グラム未満のＶＯＣを有する、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）；ならびに
Ｄ．水；
を含む水性コーティング組成物であって、該可塑剤／融合剤の濃度が、該可塑剤／融合剤の不存在下で既定レベルのオープンタイムを実現する場合に必要であるＶＯＣの濃度を低減するのに十分であり、そして、可塑剤／融合剤が、該組成物から形成されるフィルムの特性を改善するために有効である、組成物。
【請求項２】
該組成物から形成されるフィルムが、ＶＯＣを該可塑剤／融合剤で置き換えていない組成物から形成されるフィルムと比べて、該組成物の、増大したオープンタイム、スクラビング耐性、溶媒および塩霧に対する耐性、湿潤能力、ウェットエッジ、レベリング、光沢発現、接着、ツール・アビリティ、および耐ゲル化性からなる群から選択される改善された特性を、凍結−融解サイクル中に有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
該可塑剤／融合剤が、該フィルム形成性有機ポリマーの総質量の１〜２００パーセントである、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
該フィルム形成性有機ポリマーが、アクリル酸およびメタクリル酸およびこれらのエステルのホモポリマーおよびコポリマー、アクリル酸およびメタクリル酸およびこれらのエステルとスチレン、ビニルモノマーおよびエチレンとのコポリマー；酢酸ビニル−エチレンコポリマー、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、エポキシドポリマー、エポキシ変性アクリルポリマー、ならびにこれらの混合物、からなる群から選択される少なくとも１つである、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
フィルム形成性有機ポリマーが、アクリル、ビニル／アクリルコポリマー、スチレン化アクリルおよび酢酸ビニル／エチレンコポリマーからなる群から選択される、請求項４に記載の組成物。
【請求項６】
Ｒ1およびＲ2が個別に、エチレンおよびイソプロピレンの少なくとも１つであり、そして該アルキルフェニルがトリルである、請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
該モノエステルが、該可塑剤／融合剤の６〜３０質量パーセントである、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
該組成物が、コーティング、塗料、インク、オーバープリントワニス、フィルム、接着剤、コークまたはシーラントである、請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
低ＶＯＣ水性ポリマー組成物を製造する方法であって、
少なくとも１種のフィルム形成性有機ポリマー；
該ポリマー用の可塑剤／融合剤であって
ｉ）式ＰｈＣ（Ｏ）（ＯＲ1）qＯ（Ｏ）ＣＰｈの少なくとも１種のジエステル；
ｉｉ）該可塑剤／融合剤の総質量基準で６〜９９質量パーセントの、式ＰｈＣ（Ｏ）（ＯＲ2）rＯＨ（式中、Ｒ1およびＲ2は個別に、２個または３個の炭素原子を含有するアルキレン基からなる群から選択される少なくとも１つであり、Ｐｈは、フェニルまたはアルキルフェニルであり、そしてｑおよびｒは個別に、１〜６の整数（１および６を含めて）である）を有する少なくとも１種のモノエステル；
ｉｉｉ）該可塑剤／融合剤の総質量基準で０〜１０質量パーセントの、安息香酸または対応するアルキル安息香酸；
を含む可塑剤／融合剤；
少なくとも１種の水混和性の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）であって、二価アルコール、グリコール、オリゴマー性グリコール、該アルコールおよびグリコールのエステル、ならびにエーテルからなる群から選択され、組成物が１リットル当たり約２５０グラム未満のＶＯＣを有する、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）；ならびに
水；
をブレンドすることを含み、該可塑剤／融合剤の濃度が、該可塑剤／融合剤の不存在下で既定レベルのオープンタイムを実現する場合に必要であるＶＯＣの濃度を低減するのに十分であり、そして、可塑剤／融合剤が、該組成物から形成されるフィルムの特性を改善するために有効である、方法。
【請求項１０】
該組成物から形成されるフィルムが、ＶＯＣを該可塑剤／融合剤で置き換えていない組成物から形成されるフィルムと比べて、該組成物の、増大したオープンタイム、スクラビング耐性、溶媒および塩霧に対する耐性、湿潤能力、ウェットエッジ、レベリング、光沢発現、接着、ツール・アビリティ、および耐ゲル化性からなる群から選択される改善された特性を、凍結−融解サイクル中に有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
該可塑剤／融合剤が、該フィルム形成性有機ポリマーの総質量の１〜２００パーセントである、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
該フィルム形成性有機ポリマーが、アクリル酸およびメタクリル酸およびこれらのエステルのホモポリマーおよびコポリマー、アクリル酸およびメタクリル酸およびこれらのエステルとスチレン、ビニルモノマーおよびエチレンとのコポリマー；酢酸ビニル−エチレンコポリマー、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、エポキシドポリマー、エポキシ変性アクリルポリマー、ならびにこれらの混合物、からなる群から選択される少なくとも１つである、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
フィルム形成性有機ポリマーが、アクリル、ビニル／アクリルコポリマー、スチレン化アクリルおよび酢酸ビニル／エチレンコポリマーからなる群から選択される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
Ｒ1およびＲ2が個別に、エチレンおよびイソプロピレンの少なくとも１つであり、そして該アルキルフェニルがトリルである、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
該モノエステルが、該可塑剤／融合剤の６〜３０質量パーセントである、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
水性コーティング組成物から形成されるコーティングバインダーであって、該水性コーティング組成物が：
Ａ．少なくとも１種のフィルム形成性有機ポリマー；
Ｂ．該ポリマー用の可塑剤／融合剤であって、
１）式ＰｈＣ（Ｏ）（ＯＲ1）qＯ（Ｏ）ＣＰｈの少なくとも１種のジエステル；
２）該可塑剤／融合剤の総質量基準で６〜９９質量パーセントの、式ＰｈＣ（Ｏ）（ＯＲ2）rＯＨ（式中、Ｒ1およびＲ2は個別に、２個または３個の炭素原子を含有するアルキレン基からなる群から選択される少なくとも１つであり、Ｐｈは、フェニルまたはアルキルフェニルであり、そしてｑおよびｒは個別に、１〜６の整数（１および６を含めて）である）を有する少なくとも１種のモノエステル；
３）該可塑剤／融合剤の総質量基準で０〜１０質量パーセントの、安息香酸または対応するアルキル安息香酸；
を含む可塑剤／融合剤；
Ｃ．少なくとも１種の水混和性の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）であって、二価アルコール、グリコール、オリゴマー性グリコール、該アルコールおよびグリコールのエステル、ならびにエーテルからなる群から選択され、組成物が１リットル当たり約２５０グラム未満のＶＯＣを有する、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）；ならびに
Ｄ．水；
を含み、
該可塑剤／融合剤の濃度が、該可塑剤／融合剤の不存在下で既定レベルのオープンタイムを実現する場合に必要であるＶＯＣの濃度を低減するのに十分であり、そして、可塑剤／融合剤が該組成物から形成されるフィルムの特性を改善するために有効であり；
該水性コーティング組成物が、ＶＯＣを該可塑剤／融合剤で置き換えていない水性コーティング組成物から形成されるコーティングバインダーと比べて、スクラビング耐性、溶媒および塩霧に対する耐性、湿潤能力、光沢発現、接着、およびツール・アビリティからなる群から選択される改善された特性を有するコーティングバインダーを与えるのに有効である、コーティングバインダー。
【請求項１７】
該可塑剤／融合剤が、該フィルム形成性有機ポリマーの総質量の１〜２００パーセントである、請求項１６に記載のコーティングバインダー。
【請求項１８】
該フィルム形成性有機ポリマーが、アクリル酸およびメタクリル酸およびこれらのエステルのホモポリマーおよびコポリマー、アクリル酸およびメタクリル酸およびこれらのエステルとスチレン、ビニルモノマーおよびエチレンとのコポリマー；酢酸ビニル−エチレンコポリマー、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、エポキシドポリマー、エポキシ変性アクリルポリマー、ならびにこれらの混合物、からなる群から選択される少なくとも１つである、請求項１６に記載のコーティングバインダー。
【請求項１９】
Ｒ1およびＲ2が個別に、エチレンおよびイソプロピレンの少なくとも１つであり、そして該アルキルフェニルがトリルである、請求項１６に記載のコーティングバインダー。
【請求項２０】
該モノエステルが、該可塑剤／融合剤の６〜３０質量パーセントである、請求項１６に記載のコーティングバインダー。
【請求項１】
Ａ．少なくとも１種のフィルム形成性有機ポリマー；
Ｂ．該ポリマー用の可塑剤／融合剤であって、
ｉ）式ＰｈＣ（Ｏ）（ＯＲ1）qＯ（Ｏ）ＣＰｈの少なくとも１種のジエステル；
ｉｉ）該可塑剤／融合剤の総質量基準で６〜９９質量パーセントの、式ＰｈＣ（Ｏ）（ＯＲ2）rＯＨ（式中、Ｒ1およびＲ2は個別に、２個または３個の炭素原子を含有するアルキレン基からなる群から選択される少なくとも１つであり、Ｐｈは、フェニルまたはアルキルフェニルであり、そしてｑおよびｒは個別に、１〜６の整数（１および６を含めて）である）を有する少なくとも１種のモノエステル；
ｉｉｉ）該可塑剤／融合剤の総質量基準で０〜１０質量パーセントの、安息香酸または対応するアルキル安息香酸；
を含む可塑剤／融合剤；
Ｃ．少なくとも１種の水混和性の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）であって、二価アルコール、グリコール、オリゴマー性グリコール、該アルコールおよびグリコールのエステル、ならびにエーテルからなる群から選択され、組成物が１リットル当たり約２５０グラム未満のＶＯＣを有する、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）；ならびに
Ｄ．水；
を含む水性コーティング組成物であって、該可塑剤／融合剤の濃度が、該可塑剤／融合剤の不存在下で既定レベルのオープンタイムを実現する場合に必要であるＶＯＣの濃度を低減するのに十分であり、そして、可塑剤／融合剤が、該組成物から形成されるフィルムの特性を改善するために有効である、組成物。
【請求項２】
該組成物から形成されるフィルムが、ＶＯＣを該可塑剤／融合剤で置き換えていない組成物から形成されるフィルムと比べて、該組成物の、増大したオープンタイム、スクラビング耐性、溶媒および塩霧に対する耐性、湿潤能力、ウェットエッジ、レベリング、光沢発現、接着、ツール・アビリティ、および耐ゲル化性からなる群から選択される改善された特性を、凍結−融解サイクル中に有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
該可塑剤／融合剤が、該フィルム形成性有機ポリマーの総質量の１〜２００パーセントである、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
該フィルム形成性有機ポリマーが、アクリル酸およびメタクリル酸およびこれらのエステルのホモポリマーおよびコポリマー、アクリル酸およびメタクリル酸およびこれらのエステルとスチレン、ビニルモノマーおよびエチレンとのコポリマー；酢酸ビニル−エチレンコポリマー、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、エポキシドポリマー、エポキシ変性アクリルポリマー、ならびにこれらの混合物、からなる群から選択される少なくとも１つである、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
フィルム形成性有機ポリマーが、アクリル、ビニル／アクリルコポリマー、スチレン化アクリルおよび酢酸ビニル／エチレンコポリマーからなる群から選択される、請求項４に記載の組成物。
【請求項６】
Ｒ1およびＲ2が個別に、エチレンおよびイソプロピレンの少なくとも１つであり、そして該アルキルフェニルがトリルである、請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
該モノエステルが、該可塑剤／融合剤の６〜３０質量パーセントである、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
該組成物が、コーティング、塗料、インク、オーバープリントワニス、フィルム、接着剤、コークまたはシーラントである、請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
低ＶＯＣ水性ポリマー組成物を製造する方法であって、
少なくとも１種のフィルム形成性有機ポリマー；
該ポリマー用の可塑剤／融合剤であって
ｉ）式ＰｈＣ（Ｏ）（ＯＲ1）qＯ（Ｏ）ＣＰｈの少なくとも１種のジエステル；
ｉｉ）該可塑剤／融合剤の総質量基準で６〜９９質量パーセントの、式ＰｈＣ（Ｏ）（ＯＲ2）rＯＨ（式中、Ｒ1およびＲ2は個別に、２個または３個の炭素原子を含有するアルキレン基からなる群から選択される少なくとも１つであり、Ｐｈは、フェニルまたはアルキルフェニルであり、そしてｑおよびｒは個別に、１〜６の整数（１および６を含めて）である）を有する少なくとも１種のモノエステル；
ｉｉｉ）該可塑剤／融合剤の総質量基準で０〜１０質量パーセントの、安息香酸または対応するアルキル安息香酸；
を含む可塑剤／融合剤；
少なくとも１種の水混和性の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）であって、二価アルコール、グリコール、オリゴマー性グリコール、該アルコールおよびグリコールのエステル、ならびにエーテルからなる群から選択され、組成物が１リットル当たり約２５０グラム未満のＶＯＣを有する、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）；ならびに
水；
をブレンドすることを含み、該可塑剤／融合剤の濃度が、該可塑剤／融合剤の不存在下で既定レベルのオープンタイムを実現する場合に必要であるＶＯＣの濃度を低減するのに十分であり、そして、可塑剤／融合剤が、該組成物から形成されるフィルムの特性を改善するために有効である、方法。
【請求項１０】
該組成物から形成されるフィルムが、ＶＯＣを該可塑剤／融合剤で置き換えていない組成物から形成されるフィルムと比べて、該組成物の、増大したオープンタイム、スクラビング耐性、溶媒および塩霧に対する耐性、湿潤能力、ウェットエッジ、レベリング、光沢発現、接着、ツール・アビリティ、および耐ゲル化性からなる群から選択される改善された特性を、凍結−融解サイクル中に有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
該可塑剤／融合剤が、該フィルム形成性有機ポリマーの総質量の１〜２００パーセントである、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
該フィルム形成性有機ポリマーが、アクリル酸およびメタクリル酸およびこれらのエステルのホモポリマーおよびコポリマー、アクリル酸およびメタクリル酸およびこれらのエステルとスチレン、ビニルモノマーおよびエチレンとのコポリマー；酢酸ビニル−エチレンコポリマー、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、エポキシドポリマー、エポキシ変性アクリルポリマー、ならびにこれらの混合物、からなる群から選択される少なくとも１つである、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
フィルム形成性有機ポリマーが、アクリル、ビニル／アクリルコポリマー、スチレン化アクリルおよび酢酸ビニル／エチレンコポリマーからなる群から選択される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
Ｒ1およびＲ2が個別に、エチレンおよびイソプロピレンの少なくとも１つであり、そして該アルキルフェニルがトリルである、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
該モノエステルが、該可塑剤／融合剤の６〜３０質量パーセントである、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
水性コーティング組成物から形成されるコーティングバインダーであって、該水性コーティング組成物が：
Ａ．少なくとも１種のフィルム形成性有機ポリマー；
Ｂ．該ポリマー用の可塑剤／融合剤であって、
１）式ＰｈＣ（Ｏ）（ＯＲ1）qＯ（Ｏ）ＣＰｈの少なくとも１種のジエステル；
２）該可塑剤／融合剤の総質量基準で６〜９９質量パーセントの、式ＰｈＣ（Ｏ）（ＯＲ2）rＯＨ（式中、Ｒ1およびＲ2は個別に、２個または３個の炭素原子を含有するアルキレン基からなる群から選択される少なくとも１つであり、Ｐｈは、フェニルまたはアルキルフェニルであり、そしてｑおよびｒは個別に、１〜６の整数（１および６を含めて）である）を有する少なくとも１種のモノエステル；
３）該可塑剤／融合剤の総質量基準で０〜１０質量パーセントの、安息香酸または対応するアルキル安息香酸；
を含む可塑剤／融合剤；
Ｃ．少なくとも１種の水混和性の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）であって、二価アルコール、グリコール、オリゴマー性グリコール、該アルコールおよびグリコールのエステル、ならびにエーテルからなる群から選択され、組成物が１リットル当たり約２５０グラム未満のＶＯＣを有する、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）；ならびに
Ｄ．水；
を含み、
該可塑剤／融合剤の濃度が、該可塑剤／融合剤の不存在下で既定レベルのオープンタイムを実現する場合に必要であるＶＯＣの濃度を低減するのに十分であり、そして、可塑剤／融合剤が該組成物から形成されるフィルムの特性を改善するために有効であり；
該水性コーティング組成物が、ＶＯＣを該可塑剤／融合剤で置き換えていない水性コーティング組成物から形成されるコーティングバインダーと比べて、スクラビング耐性、溶媒および塩霧に対する耐性、湿潤能力、光沢発現、接着、およびツール・アビリティからなる群から選択される改善された特性を有するコーティングバインダーを与えるのに有効である、コーティングバインダー。
【請求項１７】
該可塑剤／融合剤が、該フィルム形成性有機ポリマーの総質量の１〜２００パーセントである、請求項１６に記載のコーティングバインダー。
【請求項１８】
該フィルム形成性有機ポリマーが、アクリル酸およびメタクリル酸およびこれらのエステルのホモポリマーおよびコポリマー、アクリル酸およびメタクリル酸およびこれらのエステルとスチレン、ビニルモノマーおよびエチレンとのコポリマー；酢酸ビニル−エチレンコポリマー、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、エポキシドポリマー、エポキシ変性アクリルポリマー、ならびにこれらの混合物、からなる群から選択される少なくとも１つである、請求項１６に記載のコーティングバインダー。
【請求項１９】
Ｒ1およびＲ2が個別に、エチレンおよびイソプロピレンの少なくとも１つであり、そして該アルキルフェニルがトリルである、請求項１６に記載のコーティングバインダー。
【請求項２０】
該モノエステルが、該可塑剤／融合剤の６〜３０質量パーセントである、請求項１６に記載のコーティングバインダー。
【公表番号】特表２０１１−５１６６６７（Ｐ２０１１−５１６６６７Ａ）
【公表日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５０３１４２（Ｐ２０１１−５０３１４２）
【出願日】平成２１年４月１日（２００９．４．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０３９１６１
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１２４１２６
【国際公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【出願人】（５１０１５３９３９）ジェノビク スペシャルティーズ ホールディングス コーポレイション (7)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１日（２００９．４．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０３９１６１
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１２４１２６
【国際公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【出願人】（５１０１５３９３９）ジェノビク スペシャルティーズ ホールディングス コーポレイション (7)
【Ｆターム（参考）】
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