JP2010507005A - コーティング組成物および印刷インク組成物に使用するための無フッ素のトリシロキサン界面活性剤組成物 - Google Patents

コーティング組成物および印刷インク組成物に使用するための無フッ素のトリシロキサン界面活性剤組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP2010507005A
JP2010507005A JP2009533342A JP2009533342A JP2010507005A JP 2010507005 A JP2010507005 A JP 2010507005A JP 2009533342 A JP2009533342 A JP 2009533342A JP 2009533342 A JP2009533342 A JP 2009533342A JP 2010507005 A JP2010507005 A JP 2010507005A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
composition
group
subscript
carbon atoms
sio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009533342A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5548453B2 (ja
Inventor
ラジャラマン,スレシュ,ケイ
レジューネ,アラン
ボロヴィック,アレクサンダー
ポリセロ,ジョージ,エー
レザーマン,マーク,ディー
ペン,ウエンキン
シア,ズィジュン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Momentive Performance Materials Inc
Original Assignee
Momentive Performance Materials Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Momentive Performance Materials Inc filed Critical Momentive Performance Materials Inc
Publication of JP2010507005A publication Critical patent/JP2010507005A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5548453B2 publication Critical patent/JP5548453B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/10Block or graft copolymers containing polysiloxane sequences
    • C09D183/12Block or graft copolymers containing polysiloxane sequences containing polyether sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/46Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing polyether sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/02Printing inks
    • C09D11/03Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

本発明は、pHが約3から約12のあいだで加水分解に対する耐性のある無フッ素の有機修飾されたトリシロキサンを含有するシリコーン界面活性剤組成物を有するコーティング組成物および印刷インク組成物に関する。本発明のコーティング組成物および印刷インク組成物は、高められた湿潤性、流動性、および平滑性を示す。
【選択図】なし

Description

本発明は、広いpH範囲にわたって加水分解に対する耐性を示すシリコーン界面活性剤組成物に関する。より詳しくは、本発明は、pH約3からpH約12までの間で加水分解に対して耐性のある、無フッ素の有機修飾されたトリシロキサンを含有するシリコーンの界面活性剤組成物を含むコーティング組成物および印刷インク組成物に関する。
動いている対象と動かない対象の両方の表面における液状組成物の局所への塗布により望ましい改変を生み出すには、湿潤、展着、流動、平滑、泡立ち、洗浄力などを制御するプロセスを伴う。水溶液で使用して処理される表面への活性な成分の到達を改善する場合、トリシロキサン型の化合物は、望ましい効果を達成するために、このプロセスの制御を可能にするのに有用であることが分かっている。しかしながら、このトリシロキサン化合物は、弱酸性のpH6から非常に弱い塩基性のpH7.5までの範囲である、狭いpHの範囲においてのみ使用されることになる。この狭いpH範囲の外側で、トリシロキサン化合物は、加水分解に対して安定ではなく、急速に分解される。
近年、省資源と環境汚染との観点から溶媒系コーティングに代えて水性コーティングに移行する動きがある。例えば、水性コーティングは、自動車用の下塗りコーティング、下地塗りコーティング、および上塗りコーティングに向けて研究されている。これは、必要とされる高い機能を有する水性コーティングに流動・平滑剤を考慮に入れている。この要請を満たす目的で、これまでアクリル系重合体、修飾されたシリコーンオイルなどが流動・平滑剤として使用されてきた。しかしながら、充分な湿潤性、流動・平滑性と、コーティングの欠点における改良とは、近年研究されている自動車のような用途向けに高水準の外観を必要とする分野においては、水性コーティングの汎用の技術では必ずしも達成されていない。そこで、高い濃度の有機界面活性剤、または非常に低い表面張力をもつ特殊ペルフルオロアルキル官能性の界面活性剤のいずれかが、良好な外観を得る目的で添加される。非常に高い濃度の有機界面活性剤を使用することに伴う課題の一つは、重ね塗りにおいて、または重ね塗りしたフィルム表面の粗面化において、層間接着性のようなコーティングの別の性質に及ぼす逆効果である。
汎用の有機界面活性剤は、コーティングの場合に平滑の問題に対して不充分な解決しか与えず、そして完全に滑らかなコーティングフィルムの生成を可能にする新しい界面活性剤に対する緊急の必要性がある。代替的に、特殊フッ素系界面活性剤は、毒物学と生物蓄積との領域からの圧力に直面している。米国環境保護局(EPA)は、ペルフルオロオクタン酸(PFOA)のような毒性のペルフルオロアルキルカルボキシラート、およびペルフルオロオクタニルスルホナート(PFOS)を含む毒性のペルフルオロアルキルスルホナートへと分解する可能性を有するようなペルフルオロアルキル物質の規制の強化を提案している。これらの物質は、生物蓄積をして環境で存続すると予想され、そしておそらく「強い毒性」である。また、研究は、ある種のフッ素重合体で作製された物品が都市の廃棄物焼却炉で焼却される場合に、ペルフルオロアルキルスルホナートとペルフルオロアルキルカルボキシラートとが空気中に放出されるかもしれないと示唆する。
したがって、環境と健康の懸念を避けることができるフッ素化されてない界面活性剤の識別は興味深い。本発明は、向上された流動、平滑、および湿潤の利点を提供する、新規な無フッ素の界面活性剤組成物の実用と適用をも記載する。
本発明は:
a)シリコーン組成物であって:
i)一般式:

を有するトリシロキサン化合物と、
〔式中、 M=(R)(R)(R)SiO1/2
=(R)(R)(R)SiO1/2
=(R)(Z)SiO2/2
式中、Rは、2から4の炭素からなる分岐または直鎖の炭化水素基、アリール、および6から20の炭素原子のアリール置換基を有する4から9の炭素のアルキル炭化水素基から選択される;R、R、R、R、R、およびRは、各々独立して、1から4の炭素原子の一価炭化水素ラジカル(radical)、アリール、およびアリール基を有する4から9の炭素の炭化水素基からなる群から選択される;Zは、一般式:
(CO)(CO)(CO)
のアルキレンオキシド基であり、
式中、Rは、2、3、5、6、7、8、または9の炭素原子の直鎖または分岐の二価炭化水素ラジカルである;Rは、H、1から6の炭素原子の一価炭化水素ラジカル、およびアセチルからなる群から選択され、下付き文字a,b、およびcは、ゼロまたは正であり、そして次の関係を満たす:
2≦a+b+c≦20、式中、a≧2〕
ii)一般式:

のトリシロキサン化合物と、
〔式中、 M=(R10)(R11)(R12)SiO1/2
=(R13)(R14)(R15)SiO1/2
=(R16)(Z’)SiO2/2
式中、R10、R11、R12、R13、R14、R15、およびR16は、各々独立して、1から4の炭素の一価炭化水素ラジカル、アリール、および6から20の炭素原子のアリール置換基を有する4から9の炭素のアルキル炭化水素基からなる群から選択される;Z’は、一般式:
17(CO)(CO)(CO)18
のアルキレンオキシド基であり、
式中、R17は、一般式:
−CO−(CO)−
の分岐または直鎖の二価炭化水素ラジカルであり、
18は、H、1から6の炭素原子の一価炭化水素ラジカル、およびアセチルからなる群から選択され、そして下付き文字d,e、およびfは、ゼロまたは正であり、そして次の関係を満たす:
2≦d+e+f≦20、式中、d≧2〕
iii)一般式:

のトリシロキサン化合物と
〔式中、 M=(R19)(R20)(R21)SiO1/2
=(R22)(R23)(R24)SiO1/2
=(R25)(Z’’)SiO2/2
式中、R19、R20、R21、R22、R23、およびR24は、各々独立して、1から4の炭素の一価炭化水素ラジカル、アリール、および6から20の炭素原子のアリール置換基を有する4から9の炭素のアルキル炭化水素基からなる群から選択され、R25は、2から4の炭素の直鎖または分岐の炭化水素ラジカルであり;Z’’は、一般式:
26(CO)(CO)(CO)27
のアルキレンオキシド基であり、
式中、R26は、2、3、5、6、7、8、または9の炭素原子の直鎖または分岐の二価炭化水素ラジカルであり;R27は、水素、1から6の炭素原子の一価炭化水素ラジカル、およびアセチルからなる群から選択され、下付き文字g,h、およびiは、ゼロまたは正であり、そして次の関係を満たす:
2≦g+h+i≦20、式中、g≧2〕
からなる群から選択される少なくとも一つのシリコーン組成物と、
b)少なくとも一つのコーティング樹脂と、
〔ここで、この組成物は、加水分解に対して高められた耐性を示す〕
を含有する無フッ素のコーティング組成物を提供する。
本発明は:
a)シリコーン組成物であって:
i)一般式:

を有するトリシロキサン化合物と、
〔式中、 M=(R)(R)(R)SiO1/2
=(R)(R)(R)SiO1/2
=(R)(Z)SiO2/2
式中、Rは、2から4の炭素からなる分岐または直鎖の炭化水素基、アリール、および6から20の炭素原子のアリール置換基を有する4から9の炭素のアルキル炭化水素基から選択される;R、R、R、R、R、およびRは、各々独立して、1から4の炭素の一価炭化水素ラジカル、アリール、およびアリール基を有する4から9の炭素の炭化水素基からなる群から選択される;Zは、一般式:
(CO)(CO)(CO)
のアルキレンオキシド基であり、
式中、Rは、2、3、5、6、7、8、または9の炭素原子の直鎖または分岐の二価炭化水素ラジカルであり;Rは、H、1から6の炭素原子の一価炭化水素ラジカル、およびアセチルからなる群から選択され、下付き文字a,b、およびcは、ゼロまたは正であり、そして次の関係を満たす:
2≦a+b+c≦20、式中、a≧2〕
ii)一般式:

のトリシロキサン化合物と、
〔式中、 M=(R10)(R11)(R12)SiO1/2
=(R13)(R14)(R15)SiO1/2
=(R16)(Z’)SiO2/2
式中、R10、R11、R12、R13、R14、R15、およびR16は、各々独立して、1から4の炭素の一価炭化水素ラジカル、アリール、および6から20の炭素原子のアリール置換基を有する4から9の炭素のアルキル炭化水素基からなる群から選択される;Z’は、一般式:
17(CO)(CO)(CO)18
のアルキレンオキシド基であり、
式中、R17は、一般式:
−CO−(CO)−
の分岐または直鎖の二価炭化水素ラジカルから選択され、
18は、水素、1から6の炭素原子の一価炭化水素ラジカル、およびアセチルからなる群から選択され、下付き文字d,e、およびfは、ゼロまたは正であり、そして次の関係を満たす:
2≦d+e+f≦20、式中、d≧2〕
iii)一般式:

のトリシロキサン化合物と、
〔式中、 M=(R19)(R20)(R21)SiO1/2
=(R22)(R23)(R24)SiO1/2
=(R25)(Z’’)SiO2/2
式中、R19、R20、R21、R22、R23、およびR24は、各々独立して、1から4の炭素の一価炭化水素ラジカル、アリール、および6から20の炭素原子のアリール置換基を含む4から9の炭素のアルキル炭化水素基からなる群から選択され、R25は2から4の炭素の直鎖または分岐の炭化水素ラジカルであり;Z’’は、一般式:
26(CO)(CO)(CO)27
のアルキレンオキシド基であり、
式中、R26は、2、3、5、6、7、8、または9の炭素原子の直鎖または分岐の二価炭化水素ラジカルであり;R27は、H、1から6の炭素原子の一価炭化水素ラジカル、およびアセチルからなる群から選択され、下付き文字g,h、およびiは、ゼロまたは正であり、そして次の関係を満たす:
2≦g+h+i≦20、式中、g≧2〕
からなる群から選択される少なくとも一つのシリコーン組成物と、
b)少なくとも一つの印刷インク樹脂と、
〔ここで、この組成物は、加水分解に対して高められた耐性を示す〕
を含有する無フッ素の印刷インク組成物を提供する。
本発明のコーティング組成物および印刷インク組成物は、高められた湿潤、平滑、および流動を示す。
図1は、比較例OPEの界面活性剤を1%含む表12に示されたコーティング調合物でコートされた表面を示す。 図2は、実施例3の界面活性剤を1%含む表12に示されたコーティング調合物によりコートされた表面を示す。 図3は、実施例3の界面活性剤を0.25%含む表12に示されたコーティング調合物によりコートされた表面を示す。 図4は、実施例3の界面活性剤を1%含む表13に示されたコーティング調合物によりコートされた表面を示す。 図5は、界面活性剤を0%含む表13に示されたコーティング調合物によりコートされた表面を示す。 図6は、比較例OPEの界面活性剤を1%含む表13に示されたコーティング調合物によりコートされた表面を示す。
ここで使われるように、化学量論的な下付き文字の整数値は、分子種を指し、そして化学量論的な下付き文字の非整数値は、分子量平均基準、数平均基準、またはモル分率基準の分子種の混合物を指す。
本発明は、一般式(i)、(ii)、および(iii)を有するトリシロキサン化合物からなる群から選択される少なくとも一つのシリコーン組成物を含有するコーティング組成物および印刷インク組成物を提供する。
トリシロキサン化合物(i)は、式:

を有し、
式中、 M=(R)(R)(R)SiO1/2
=(R)(R)(R)SiO1/2
=(R)(Z)SiO2/2
式中、Rは、2から4の炭素からなる分岐または直鎖の炭化水素基、アリール、および6から20の炭素原子のアリール置換基を有する4から9の炭素のアルキル炭化水素基から選択される;R、R、R、R、R、およびRは、各々独立して、1から4の炭素の一価炭化水素ラジカル、アリール、およびアリール基を有する4から9の炭素の炭化水素基からなる群から選択される。
Zは、一般式:
(CO)(CO)(CO)
のアルキレンオキシド基であり、
式中、Rは、2、3、5、6、7、8、または9の炭素原子の直鎖または分岐の二価炭化水素ラジカルであり;Rは、H、1から6の炭素原子の一価炭化水素ラジカル、およびアセチルからなる群から選択され、下付き文字a,b、およびcは、ゼロまたは正であり、そして次の関係を満たす:
2≦a+b+c≦20、式中、a≧2、である。
下付き文字aが、2≦a≦5の条件を満たす場合、本発明の組成物の効果を得るために、以下に記載の共界面活性剤を利用することが望ましい。
トリシロキサン化合物(ii)は、式:

を有し、
式中、 M=(R10)(R11)(R12)SiO1/2
=(R13)(R14)(R15)SiO1/2
=(R16)(Z’)SiO2/2
式中、R10、R11、R12、R13、R14、R15、およびR16は、各々独立して、1から4の炭素の一価炭化水素ラジカル、アリール、および6から20の炭素原子のアリール置換基を有する4から9の炭素のアルキル炭化水素基からなる群から選択される;Z’は、一般式:
17(CO)(CO)(CO)18
のアルキレンオキシド基であり、
式中、R17は、一般式:
−CO−(CO)−
を有し、
18は、H、1から6の炭素原子の一価炭化水素ラジカル、およびアセチルからなる群から選択され、下付き文字d,e、およびfは、ゼロまたは正であり、そして次の関係を満たす:
2≦d+e+f≦20、式中、d≧2、である。
下付き文字dが、2≦d≦5の条件を満たす場合、本発明の組成物の効果を得るために、以下に記載の共界面活性剤を利用することが望ましい。
トリシロキサン化合物(iii)は、式:

を有し、
式中、 M=(R19)(R20)(R21)SiO1/2
=(R22)(R23)(R24)SiO1/2
=(R25)(Z’’)SiO2/2
式中、R19、R20、R21、R22、R23、およびR24は、各々独立して、1から4の炭素の一価炭化水素ラジカル、アリール、および6から20の炭素原子のアリール置換基を有する4から9の炭素のアルキル炭化水素基からなる群から選択され、R25は2から4の炭素の直鎖または分岐の炭化水素ラジカルであり;Z’’は、一般式:
26(CO)(CO)(CO)27
のアルキレンオキシド基であり、
式中、R26は、2、3、5、6、7、8、または9の炭素原子の直鎖または分岐の二価炭化水素ラジカルであり;R27は、H、1から6の炭素原子の一価炭化水素ラジカル、およびアセチルからなる群から選択され、下付き文字g,h、およびiは、ゼロまたは正であり、そして次の関係を満たす:
2≦g+h+i≦20、式中、g≧2、である。
下付き文字gが、2≦g≦5の条件を満たす場合、本発明の組成物の効果を得るために、以下に記載の共界面活性剤を利用することが望ましい。
本発明の組成物を生成する方法の一つは、式:
MD
の分子と反応させることであり、
式中、Dは、本発明の組成物におけるD’の構造単位への水素化物前駆物質であり、ここで、この定義と関係は、後に規定され、上に規定された定義と関係に一致し、ヒドロシリル化の条件下で、アリルオキシポリエチレングリコールまたはメタリルオキシポリアルキレングリコールのようなオレフィン性に修飾されたポリアルキレンオキシドと一致し、これらは例としてここに取り込むが、別のふさわしいオレフィン性に修飾されたアルキレンオキシド成分を限定するためには説明されてない。ここで使われるように、「オレフィン性に修飾されたポリアルキレンオキシド」の語句は、一つもしくはそれ以上の末端の、またはペンダントの炭素−炭素二重結合を有する、一つもしくはそれ以上のアルキレンオキシド基を有する分子として定義される。ポリエーテル(置換基Z、Z’、またはZ’’への前駆物質)は、オレフィン性に修飾されたポリアルキレンオキシド(以下「ポリエーテル」を指す)であり、一般式:
CH=CH(R28)(R29O(R30(CO)(CO)(CO)31
によって記載され、
式中、R28は、Hまたはメチルである;R29は、1から6の炭素の二価アルキル基であり、ここで、下付き文字jは0または1でよい;R30は、−CO−であり、ここで、下付き文字kは0または1でよい;R31は、H、1から6の炭素の一官能性の炭化水素ラジカル、またはアセチルであり、そして下付き文字m、n、およびpは0または正であり、そして、2≦m+n+p≦20、式中、m≧2、の関係を満たす。ポリエーテルが、混合オキシアルキレンオキシド基(すなわち、オキシエチレン、オキシプロピレン、およびオキシブチレン)からできている場合、この単位は、ブロックにまとまるか、または無秩序なランダムに分布してよい。当業者は、ブロックまたはランダムの配置を使用する有利な点を理解するだろう。ブロック配置の説明に役立つ実例は、−(オキシエチレン)(オキシプロピレン)−;−(オキシブチレン)(オキシエチレン)−;および、−(オキシプロピレン)(オキシエチレン)(オキシブチレン)−である。
ポリエーテルの説明に役立つ実例を次に与えるが、これらに限定されない:
CH=CHCHO(CHCHO)H;CH=CHCHO(CHCHO)CH
CH=CHCHO(CHCHO)(CHCH(CH)O)H;
CH=CHO(CHCHO)(CHCH(CH)O)H;
CH=C(CH)CHO(CHCHO)(CHCH(CH)O)C(=O)CH;および、
CH=CHCHO(CHCHO)(CHCH(CH)O)(CHCH(CHCH)O)H、である。
ポリエーテルで修飾されたシロキサンは、本発明のトリシロキサンの水素化物(SiH)中間体に、オレフィン性に修飾された(すなわち、ビニル、アリル、またはメタリル)ポリアルキレンオキシドをグラフトするヒドロシリル化反応の使用により通常の方法で調製される。
本発明の一つの実施態様、式(i)のトリシロキサン化合物において、RおよびRは、2から4の炭素からなる分岐または直鎖の炭化水素基、アリール、および6から20の炭素原子のアリール置換基を有する4から9の炭素のアルキル炭化水素基から選択される;他の実施態様において、RおよびRは、3から4の炭素またはアリールである。R、R、R、R、およびRは、各々独立して、1から4の炭素の一価炭化水素ラジカル、アリール、およびアリール基を有する4から9の炭素の炭化水素基からなる群から選択される;他の実施態様において、R、R、R、R、およびRは、1から2の炭素のモノ炭化水素ラジカル、およびアリールである;そして、本発明の一つの具体的な実施態様において、R、R、R、R、およびRは、メチルである。Zは、一般式:
(CO)(CO)(CO)
のアルキレンオキシド基であり、
式中、Rは、2、3、5、6、7、8、または9の炭素の、より好ましくは3から7の炭素の、最も好ましくは3から6の炭素の、直鎖または分岐の二価炭化水素ラジカルである。下付き文字a,b、およびcは、ゼロまたは正であり、そして次の関係を満たす:
2≦a+b+c≦20、式中、a≧2;
aは、好ましくは5から20であり、より好ましくは5から8である;bは、好ましくは0から10であり、より好ましくは0から5である;cは、好ましくは0から8であり、より好ましくは0から4である。Rは、H、1から6の炭素原子の一価炭化水素ラジカル、およびアセチルからなる群から選択される。
本発明の一つの実施態様、式(i)のトリシロキサン化合物において、R、R、およびRは、2から4の炭素からなる分岐または直鎖の炭化水素基、およびアリールから選択される;他の実施態様において、R、R、およびRは、3から4の炭素である。R、R、R、およびRは、各々独立して、1から4の炭素の一価炭化水素ラジカル、およびアリールから選択される;まだ他の実施態様において、R、R、R、およびRは、1から2の炭素である;そしてまだ他の実施態様において、R、R、R、およびRは、メチルである。Zは、上述のとおりである。
本発明の一つの実施態様、式(ii)のトリシロキサン化合物に従えば、R10、R11、R12、R13、R14、R15、およびR16は、各々独立して、1から4の炭素の一価炭化水素ラジカル、およびアリールからなる群から選択される;Z’は、一般式:
17(CO)(CO)(CO)18
のアルキレンオキシド基であり、
式中、R17は、一般式:
−CO−(CO)−、
の分岐または直鎖の二価炭化水素ラジカルから選択され、
18は、H、1から6の炭素原子の一価炭化水素ラジカル、およびアセチルからなる群から選択される;一つの具体的な実施態様において、R18は、H、および1から4までの炭素原子の一価炭化水素ラジカルである;下付き文字d,e、およびfは、ゼロまたは正であり、そして次の関係を満たす:
2≦d+e+f≦20、式中、d≧2;
dは、好ましくは5から20であり、より好ましくは5から8である;eは、好ましくは0から10であり、より好ましくは0から5である;fは、好ましくは0から8であり、より好ましくは0から4である。
本発明の一つの実施態様、式(iii)のトリシロキサン化合物において、R19、R20、R21、R22、R23、およびR24は、各々独立して、1から4の炭素の一価炭化水素ラジカル、およびアリールからなる群から選択される;R25は2から4の炭素の直鎖または分岐の炭化水素ラジカルである;他の実施態様において、R25は、3から4の炭素の直鎖または分岐の炭化水素ラジカルである;Z’’は、一般式:
26(CO)(CO)(CO)27
のアルキレンオキシド基であり、
式中、R26は、2、3、5、6、7、8、または9の炭素原子の直鎖または分岐の二価炭化水素ラジカルである;他の実施態様において、R26は、3から7の炭素の直鎖または分岐の二価炭化水素ラジカルである;他の実施態様において、R26は、3から6の炭素の直鎖または分岐の二価炭化水素ラジカルである。
27は、H、1から6の炭素原子の一価炭化水素ラジカル、およびアセチルからなる群から、好ましくはH、および1から4の炭素原子の一価炭化水素ラジカルからなる群から選択され;下付き文字g,h、およびiは、ゼロまたは正であり、そして次の関係を満たす:
2≦g+h+i≦20、式中、g≧2;
gは、好ましくは5から20であり、より好ましくは5から8である;hは、好ましくは0から10であり、より好ましくは0から5である;iは、好ましくは0から8であり、より好ましくは0から4である。
ポリエーテル置換シロキサンを作製するのに適切な貴金属触媒は、また当分野に周知であり、そしてロジウム、ルテニウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、または白金の錯体を含有する。このSiHのオレフィン付加反応に適した白金触媒の多くの種類が既知であり、そしてそのような白金触媒を本発明の組成物を生成させるのに用いてよい。この白金化合物は、参照により本明細書に編入する、米国特許第3,159,601号に記載されるように、式(PtCl・オレフィン)およびH(PtCl・オレフィン)を有する化合物から選択してよい。さらなる白金含有物質は、参照により本明細書に編入する、米国特許第3,220,972号に記載されるように、塩化白金酸と、白金グラム当り2モルまでの、アルコール、エーテル、アルデヒド、およびそれの混合物からなる類から選択される構成要素との錯体であってよい。本発明において有用な白金含有物質のまだ他の群は、Karstedtの米国特許第3,715,334号、第3,775,452号、および第3,814,730号に記載される。技術に関する補足的な背景は、F. G. A. Stone and R. West編、「Advances in Organometallic Chemistry」、第17巻、407ページから447ページ、Academic Press発行(ニューヨーク、1979年)におけるJ. L. Spier著「Homogeneous Catalysis of Hydrosilation by Transition Metals」に見出すことができよう。当業者は、白金触媒の効果的な量を容易に定めることができる。一般に効果的な量は、有機修飾されたトリシロキサン組成物の全量の約0.1から50ppmまでの範囲である。
本発明のシロキサン同様、コーティング組成物および印刷インク組成物は、6から7.5までの範囲にあるpHの範囲外で、すなわち、過酷な環境条件下で加水分解に対する高められた耐性を示す。苛酷な環境は、pHが6より小さいまたは7.5を超える水溶液として、またはブレンステッドの酸性度または塩基性度、またはルイスの酸性度または塩基性度に関する非水系の同等物として定義される。加水分解に対する高められた耐性は、様々な試験によって例示できるけれども、加水分解に対する高められた耐性は、ここで使われるように、溶液が6より小さいpHを有する水性の酸性条件に24時間の暴露後に、または溶液が7.5より大きいpHを有する水性の塩基性条件に24時間の暴露後に、本発明の加水分解耐性組成物の50モルパーセントもしくはそれ以上が未変化または未反応のままでいることを意味する。酸性条件下では、本発明の組成物は、pH5もしくはそれ以下で48時間を超える期間、初期濃度の50モルパーセントもしくはそれ以上の残存率を示し;具体的には、本発明の組成物は、pH5もしくはそれ以下で2週間を超える期間、50モルパーセントもしくはそれ以上の残存率を示し;より具体的には、本発明の組成物は、pH5もしくはそれ以下で1ヶ月を超える期間、50モルパーセントもしくはそれ以上の残存率を示し;そして、最も具体的には、本発明の組成物は、pH5もしくは以下で6ヶ月を超える期間、50モルパーセントもしくはそれ以上の残存率を示す。塩基性条件下では、本発明の組成物は、pH8もしくはそれ以上で2週間を超える期間、50モルパーセントもしくはそれ以上の残存率を示し;具体的には、本発明の組成物は、pH8もしくはそれ以上で4週間を超える期間、50モルパーセントもしくはそれ以上の残存率を示し;より具体的には、本発明の組成物は、pH8もしくはそれ以上で6ヶ月を超える期間、50モルパーセントもしくはそれ以上の残存率を示し;そして、最も具体的には、本発明の組成物は、pH8もしくはそれ以上で1年を超える期間、50モルパーセントもしくはそれ以上の残存率を示す。
本発明のコーティング組成物および印刷インク組成物は、様々な形態で、すなわち液体の溶液、液体中の固体の分散、液体中の液体の分散、先に記載したエマルション(emulsion)、固体の混合物、または固溶体として、単独で、またはすでに列挙されているものの一つと他のものとを組み合わせた形態で利用してよい。
a.コーティング:
典型的には、コーティング調合物は、乳化、成分の相溶化、平滑、流動、および表面欠陥の低減の目的で湿潤剤または界面活性剤を必要とすることもある。この添加剤は、今まで以上に、硬化されたフィルムまたは乾燥フィルムにおいて、向上された摩耗抵抗性、ブロッキング防止性、親水性、および疎水性のような改良を与えることになる。コーティング調合物は、溶媒系コーティング、水性コーティング、高固形分コーティング、混ぜ物なしのコーティング、および粉末コーティングであってよい。
ここに定義されるように、「平滑(leveling)」の用語は、ブラシまたはローラーのような塗布用具によってあとに残された不完全さが乾燥プロセスのあいだに消失することによって、塗布されたコーティングが滑らかなフィルムを生成する能力を指す。ここに定義されるように、「流動(flow)」の用語は、コーティングの展着性能、およびコーティングを塗布する際の容易さを指す。ここに記載されるように、「湿潤(wetting)」の用語は、ピンホールや欠陥がないまま効率的に基質(substrate)の表面を濡らす調合物の能力である。
塗装表面は、通常は完全には滑らかではなく、そうではなくて波形またはみかん膚といわれる、多かれ少なかれ構造化された表面を有する。この表面は、短い波により細かく構造化されるか、または長い波により粗く構造化されている。大部分の場合、この波形は望ましくなく、そして界面活性剤は、いずれにしても滑らかである表面に達するように、流動、平滑、および湿潤を与える必要がある。
本発明のコーティング組成物は:内装および外装の塗装の両方に向いた建築コーティング;自動車、船舶、航空機、多様な陸上輸送、電気製品、金属家具、機械装置類、コイル、金属製容器、絶縁用ワニス、パイプ、包装、重ね刷り、剥離、前加工木材、木製家具、プラスチック製基質、剥離用コーティング、焦げ付き防止調理器具、音響吊天井タイル、繊維加工(fiber sizing)、および一般の金属、に向いた相手先商標製品製造(OEM)製品のコーティングまたは仕上げ塗り;工場保守用コーティング、自動車用再仕上げ塗り、路面塗料;そして、屋根、タンク、甲板のコーティング、煉瓦積みコーティング、煉瓦積み撥水剤、およびコンクリート硬化の多方面にわたるコーティングのような特別な目的のコーティング;および封止コーティングなどのように利用してよい。
典型的なコーティング樹脂の種類は、ポリエステル、アルキド、アクリル、エポキシ、ポリウレタン、塩素化ポリオレフィン、ポリビニリデンフルオリド、ウレタン−ポリエステル共重合体、スチレン−ブタジエン、アクリル−ウレタン共重合体、PVC、エポキシエステル、エポキシ−アミノ、エポキシ−フェノール、フェノール、スチレン−アクリル、エポキシアクリル、ウレタン−アクリル、シリコーン、アクリル−ポリエステル、エポキシ−ポリアミド、フッ素重合体、ポリビニルアセタート、ビニル−アクリル、シリコーン−アクリル、ビニルアセタート−エチレン、スチレン−アクリル、アスファルト、コールタール、スチレンブタジエン、炭化水素、ビニルアセタート−アクリル、およびシラン系、そしてそれらの共重合体、三元重合体の混合物を当分野に既知で汎用の量で含むが、この例に限定されない。
したがって、本発明の目的は、美的感覚および外観の高度の水準を必要とする用途に用いることができ、そして加水分解に対して増加した耐性を与える一方でペルフルオロ化された界面活性剤に関連した短所がない新規なトリシロキサン界面活性剤を供することにある。
コーティング用添加剤:
当分野に既知のように、緩衝剤、保存剤、および他の標準的な添加剤は、本発明のコーティング組成物に既知で汎用の量で含まれてよい。
溶媒は、本発明のコーティング組成物に含まれてよい。典型的には、溶媒は室温で液体状態である。適切な溶媒は、水、アルコール、芳香族溶媒、油(すなわち、鉱油、植物油、シリコーン油、など)、植物油の低級アルキルエステル、脂肪酸、ケトン、グリコール、ポリエチレングリコール、ジオール、パラフィン、などを含む。本発明の一つの具体的な実施態様において、溶媒は、参照により本明細書に編入する、米国特許第5,674,832号に説明されるように、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、n−メチル−ピロリジン、およびそれらのアルコキシ化体(特にエトキシ化体)からなる群から選択される。
共界面活性剤:
共界面活性剤は、本発明のコーティング組成物に含まれてよい。本発明の一つの実施態様に従えば、典型的な共界面活性剤は、非イオン性の、陽イオン性の、陰イオン性の、両性の、双性イオンの、高分子の界面活性剤、またはそれらの混合物を含む。共界面活性剤は、典型的には、炭化水素系、シリコーン系またはフルオロカーボン系である。
さらに、参照により本明細書に編入する、米国特許第5,558,806号に記載されるように、超展着(superspreading)を妨げない短鎖の疎水性物質を有する別の共界面活性剤もまた有用である。
別の有用な共界面活性剤は、アルコキシラート、特に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキサイド、およびそれらの混合物の共重合体を含むブロック共重合体を有するエトキシラート;アルキルアリールアルコキシラート、特にエトキシラートまたはプロポキシラート、およびアルキルフェノールエトキシラートを含む、それらの誘導体;アリールアリールアルコキシラート、特にエトキシラートまたはプロポキシラート、およびそれらの誘導体;アミンアルコキシラート、特にアミンエトキシラート;脂肪酸のアルコキシラート;脂肪アルコールのアルコキシラート;アルキルスルホナート;アルキルベンゼンスルホナートおよびアルキルナフタレンスルホナート;硫酸化脂肪アルコール、硫酸化脂肪アミン、または硫酸化脂肪酸アミド;イセチオン酸ナトリウムの酸エステル;スルホコハク酸ナトリウムのエステル;硫酸化脂肪酸エステルまたはスルホン化脂肪酸エステル;石油スルホナート;N−アシルサルコシナート;アルキルポリグリコシド;アルキルエトキシ化されたアミン;などを含む。
本発明の一つの実施態様において、コーティング組成物に利用される共界面活性剤の量は、全組成物の約0.01から約5重量パーセントまでの範囲である。本発明の他の実施態様において、コーティング組成物に利用される共界面活性剤の量は、全組成物の約0.05から約2重量パーセントまでの範囲である。本発明のさらに他の実施態様において、コーティング組成物に利用される共界面活性剤の量は、全組成物の約0.01から1重量パーセントまでの範囲である。
共界面活性剤の具体的な例は、アルキルアセチレンジオール(SURFONYL、Air Products)、ピロリドン系界面活性剤(例えば、SURFADONE−LP100、ISP)、硫酸2−エチルヘキシル、イソデシルアルコールエトキシラート(例えば、RHODASURF DA530、Rhodia)、エチレンジアミンアルコキシラート(TETRONICS、BASF)、エチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体(PLURONICS、BASF)、ジェミニ型界面活性剤(Rhodia)、およびジフェニルエーテル・ジェミニ型界面活性剤(例えば、DOWFAX、Dow Chemical)を含む。
本発明の具体的な実施態様において、共界面活性剤は、エチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体(EO/PO);アミンエトキシラート;アルキルポリグリコシド;およびオキソ−トリデシルアルコールエトキシラートからなる群から選択される少なくとも一つである。
本発明の無フッ素のトリシロキサンの界面活性剤は、上でさらに充分に記載さたように、比較的少量でコーティング調合物に使用される。本発明の一つの実施態様において、コーティング組成物に利用されるシリコーンの界面活性剤の量は、全組成物の約0.01から約5重量パーセントまでの範囲である。本発明の他の実施態様において、コーティング組成物に利用されるシリコーンの界面活性剤の量は、全組成物の約0.05から約2重量パーセントまでの範囲である。本発明のまだ他の実施態様において、コーティング組成物に利用されるシリコーンの界面活性剤の量は、全組成物の約0.01から1重量パーセントまでの範囲である。
本発明の界面活性剤は、コーティング物質の性質および塗装方法に応じて、溶液、エマルション、または100%の物質として使用してよい。
b.印刷インク:
印刷インクおよびグラフィックアートの製品は、印刷物に美的感覚または機能を与えるために用いてよい顔料、染料またはあらゆる種類の着色剤からなる均質な製品である。この機能は、製品の識別または保護に有用な、可視性、流動性(rheology)、耐光性、および別の少数のパラメーターを含む。顔料は、適切な印刷装置により液体から固体までの転移を可能にする均一な形態に保持する目的で処理されるであろう。そうするには結合剤および溶媒から構成される媒体が、インク組成物に必要な流動を与えるために使用されるであろう。用いられる印刷技術は、インクを製造するために使う結合剤および溶媒の使用可能性に影響を及ぼすことになる。
インク技術は、次のカテゴリーに大きく分類され得る:石版印刷法(これに石版刷りとオフセット技術とが属する);活版印刷法(これにフレキソ印刷法が属する)またはグラビア法(これにグラビア技術が属する);および、特にコンピュータ化製品に適用される新規技術であるノンインパクトプリティング技術(Non Impact Process)およびデジタル画像システム(Digital Imaging systems)である。すべてのプロセスに含まれる最も重大な課題の一つは、非常に異なる表面活性を有する種々の性質の基質への液体インク状態から固体状態までの転移であることは注目に値する。それ故、すべての印刷インク装置において、この液体および固体の表面活性が印刷の品質の重要部分である。
液体インクにおいて、これはフレキソ印刷法またはグラビア法のいずれかによって塗布されるが、インク技術は、組成物の点からみて非常に類似しており、末端用途の塗装によって引き起こされる粘度、溶媒の種類、顔料の濃度、および他のパラメーターに関するインクの仕様によって主に異なることになる。
液体インクは、溶媒系(SB)、ラジカル硬化系(UV)または水系(WB)に分類できる。
使用される溶媒の性質は、インクを設計するために使用される結合剤および重合体の選定に明らかに影響を及ぼすであろう。SB系では、低沸点アルコールおよびエステルが使用される。使用される樹脂の種類は、したがって、この溶媒に可溶であるように選択される。最も一般的なグレードは、ニトロセルロース、ポリウレタン、可溶性アクリル、ポリアミド、ケトンまたはマレイン酸の樹脂、ポリビニルクロリド、エポキシ、イソシアナート、ポリビニルブチラールなどである。
WB系において、溶媒は主として水であり、この樹脂は、水で希釈できるかまたは水に可溶であるかのように設計をしなければならないが、しかし一旦塗布されると水と湿度に対して耐性があるべきである。この明らかな矛盾は、乾燥の際に親水性基または水溶性基を解放したり、そして放出したり、またはブロックしたりする能力を有する、陰イオン(または陽イオン)系重合体の使用によって克服されている。また、硬化性重合体は、イソシアナートまたはエポキシまたはメラミンのように、適切な硬化剤により硬化される非イオン性重合体に基づいて使用される。この領域で使用される典型的な製品は、アクリルおよびスチレンアクリルのエマルションまたはラテックス、ポリウレタン分散、エポキシ分散、ポリアクリラート、ポリビニル分散、可溶性ポリアミド、またはマレイン酸樹脂などを含む。
UVインクは、典型的には溶媒を含まないが、必要なときは、単量体で希釈された低分子量の重合体またはオリゴマーから主として構成される。異なった成分が、光開始剤と関連してUVランプで励起する際に、ラジカル重合下で硬化されるように選択される。典型的な重合体は、アクリラート、エポキシアクリラート、ウレタンアクリラート、ポリエステルアクリラート、および不飽和を有するこれらに対応の単量体を含む。
当分野で既知である、顔料、増粘剤、および別の標準的な添加剤は、本発明の印刷インク組成物に既知で汎用の量で含まれてよい。
液体インクにおいて、インクの目視による外観を与える、顔料、充填剤、または微粒子は、印刷機からの転移のあいだ、基質上の適切な流動および平滑を達成する目的で非常によく分散させ、そして砕くべきである。そうするには、高分子の分散剤として作用する界面活性の分散剤または結合剤が使用される。上記の樹脂の特定のグレードは、顔料を適切な形態できちんと分散させて保持する能力を有する。多くの異なる性質の界面活性剤は、また顔料を分散させるために使用される。我々は、陰イオン性分散剤(アルキルのホスファート、スルホナート、またはスルファートなどのような)、陽イオン性分散剤(第四級アンモニウムのような)、両性分散剤(ベタインのような)、またはアルキルエトキシラート(以前に用いられたノニフェノールエトキシラート、アルコールエトキシラートなどのような)、ポリエーテルシロキサン(EO/POで修飾されたシリコーンのような)をも見出すことができる。顔料粒子の化学構造および安定化の静電気的方法の原因で、界面活性剤は異なる欠陥、すなわち水への感受性、泡の生成、皮膜間の接着に対する妨害を引き起こすかもしれない。そこで、この欠陥を相殺するかまたは最小限にする適切な界面活性剤の使用は、多くの用途においてほとんど必須になる。
顔料分散の他、他の成分は、インクによって必要とされる性質、すなわち印刷ユニットからの転移、基質の湿潤、接着、特定の抵抗(耐熱性または耐薬品性のような)、または性質(光沢のような)を最終的な形にするために使用される。典型的な調合物は、通常いくつかの重合体系を含有して異なる効果を得るが、さらに三つまたは四つの異なる結合剤をもつ複雑な調合物を見るのはまれではない。上に列挙された結合剤は、必要とされる性質に対する個々の貢献度に依存して、異なる程度で再度含まれる。
結合剤の他、補足的な成分は、他の機能を与えるであろう。このうち、消泡剤(泡を低減するのに効力がある)または泡止め剤(泡の生成を防止するのに効力がある)は非常に重要な類である。これがWB系に特にあてはまり、主溶媒の表面張力が泡発生の主な原因である。シリコーン系および非シリコーン系の消泡剤が頻繁に記載されている。シリコーン系消泡剤は、エマルションの形態、言い換えればシリカ粒子と一緒にまたはこれを含まずに、水中の純シリコーンオイルおよび修飾されたシリコーンオイルの形態、または、いわゆるポリエーテルシロキサン系物質の純形態またはエマルションの形態のいずれかからなる。シリコーンは、多数の欠点、そのうちフィッシュアイ(fish eyes)が最も重大な欠点であるが、これにつながりうる高い能力が原因で印刷インクにおいて危険であると見なされることがある。非シリコーン系消泡剤は、主として鉱油系物質と、乳化されたまたは疎水性固体と一緒ではない非鉱物系物質とからなる。
消泡剤は必要であるが、平滑と湿潤性の問題を起こしやすく、湿潤剤または展着剤として知られる別の添加剤は、この問題を最小限にするかまたは抑制する傾向にある。典型的な平滑剤および湿潤剤は、シリコーン系および非シリコーン系の界面活性剤も含む。典型的な非シリコーン系物質は、ジエチレンの界面活性剤を含み、特定のアルキルエトキシラート、アルキルアリールエトキシラート、およびフルオロカーボン系界面活性剤が特に有効である。典型的なシリコーンの界面活性剤の持つ課題の一つは、中性pH条件の外での加水分解に対する不安定性である。ほとんどのインク調合物は、塩基側(pH7〜10)のpHを有するので、本発明の界面活性剤組成物は、印刷インク調合物において非常に有用である。
消泡剤に比較すると典型的な印刷インクは、摩擦係数(COF)を低減または調節できる成分も含むであろう。ここで再び、我々はシリコーン系添加剤と非シリコーン系添加剤とを区別してよい。非シリコーン系添加剤は、天然ワックス(カルナウバワックスなど)、オレフィンワックス(PEワックスまたはPPワックス)、フッ素化ワックス(PTFE)、化学ワックス(アミドワックス)などの天然誘導体、化学的誘導体、または石油誘導体である。別の添加剤は、可塑剤(フタラート、ホスファートのような)、グリコール、および合体剤(coalescing agent)を含んでよい。
グリコールおよび合体剤は、WBインクを設計してフィルム生成温度または乾燥速度を変更する場合にも含まれる。この中では、我々は;酸化物系グリコールエーテル溶媒(エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、ブチルカルビトール、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ブチルグリコール、ブチルジグリコールのような)およびエステル系溶媒(エチレングリコールモノブチルエーテルアセタート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート、メトキシプロピルアセタート、ブチルセロソルブアセタートのような)のように識別できる。
インクにほとんど常に存在する別の重要な成分は、接着促進剤である。いくつかの基質の性質は、基質に対する印刷インクの接着性を向上できる特別の添加剤を必要とすることがある。この中で、最も伝統的な既知の製品は、チタナートのキレート(チタンアセチルアセトナートのような)またはジルコニウムのキレート(ジルコニウムカルボナートまたはジルコニウムプロピオナートのような)、酸化亜鉛溶液、ポリアジリジン(発がん性物質であるが)、有機官能性シラン(エポキシシランSilquestA−187またはA−1871、アミノシランSilquestA−1120のような)、イミン(ポリエチレンイミンのような)である。多数の別の添加剤は、光沢剤、保湿剤(皮膚の乾燥を避けるための尿素系またはフェノール系の物質)、紫外線吸収剤(光安定性用に)、流動剤(rheological agent)(チキソトロピー剤またはたるみ低減剤(sag reducing agent)、増粘剤)、アミン(pH調節のため)、殺生物剤などを含んでもよい。
典型的なWB調合物は、次のとおりである:水中の界面活性剤またはアクリル溶液樹脂により作製された有機顔料分散;高分子のエマルション(スチレンアクリル分散またはウレタン分散);アクリル溶液樹脂;PEワックス分散;シリコーン系泡止め剤;非シリコーン系泡止め剤;湿潤剤;チキソトロープ剤;増粘剤;合体剤;アルコール;および水。
本発明を以下の非限定的な実施例によって示す。
本発明の有機修飾されたトリシロキサンの界面活性剤組成物用の水素化物中間体を以下のとおり調製した。
中間体の実施例1の調製:1,5−ジ(t−ブチル)−1,1,3,5,5−ペンタメチルトリシロキサン(構造1を参照)。
100gのtBuMeSiClと46gのMeHSiClとを150mlのイソプロピルエーテル(IPE)に溶解し、滴下漏斗に入れた。150gの水および250mlのIPEを、機械式撹拌機、還流冷却器とN導入管を備えた1Lの丸底フラスコに入れた。このクロロシランを滴下漏斗から室温で(23℃)、1時間にわたって1滴ずつ滴下した。滴下が終了した後、温度を70℃に調整し、還流温度で20時間反応させ、そして経過をGCによって追跡した(20時間で88%の収率)。反応が終了したとき、分液漏斗で水を抜き取った。各回に100gの水を使用して、液体を3回洗浄した。25gのNaHCOを100gの水に混合し、これを反応混合物にゆっくりと滴下し、さらに30分間撹拌した。再び水を抜き取り、硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過した後、IPEをロータリーエバポレーターで除去し、粗生成物を減圧下でさらに分留して63gのtBuMeSiMe(H)SiOSiMetBu(GC純度97%)を得た。
水素化物中間体の調製の反応順序:
Figure 2010507005
中間体実施例2の調製:1,5−ジ(イソプロピル)−1,1,3,5,5−ペンタメチルトリシロキサン(構造2を参照)。
25gのiPrMeSiCl(0.183モル)と13.1gのMeHSiCl(0.114モル)とを80mlのイソプロピルエーテル(IPE)に溶解し、滴下漏斗に入れた。50gの水および100mlのIPEを、機械式撹拌機、還流冷却器とN導入管とを備えた500mlの丸底フラスコに入れた。このクロロシランを滴下漏斗から室温(23℃)で、40分にわたって1滴ずつ滴下した。滴下が終了した後、温度を80℃に調整して還流温度で4時間反応させ、そして経過をGCによって追跡した(4時間で75%の収率)。反応が終了したとき、分液漏斗で水を抜き取った。各回に80gの水を使用して液体を3回洗浄した。25gのNaHCOを100gの水に混合し、これを反応混合物にゆっくりと滴下し、さらに30分間撹拌した。再び水を抜き取り、硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過した後、IPEをロータリーエバポレーターで除去し、粗生成物を減圧下でさらに分留して10gのiPrMeSiOMe(H)SiOSiMeiPr(GC純度93%)を得た。
水素化物中間体調製の反応順序:
Figure 2010507005
実施例の調製:水素化物中間体の実施例1および2を、種々のアリルポリアルキレンオキシドでさらに修飾して実施例1および2の有機修飾された界面活性剤組成物を生成させ、そして実施例3を表1に示されたように水素化物中間体の実施例3により調製し、同様に表2に示された比較例のトリシロキサン界面活性剤を調製した。
本発明の有機修飾された界面活性剤組成物を、参照により本明細書に編入する、Baileyの米国特許第3,299,112号に記載される白金触媒ヒドロシリル化の汎用の方法によって調製した。
表1は、本発明の組成物の説明を示す。これらの組成物のいくつかは、構造:
D’M
で記載され、
式中、 M=RSi(CH0.5
D’=OSi(CH)CHCH(R32)CHO−(CHCHO)−(CHCHO)33
式中、R、R32、R33、下付き文字rおよびsは、表1に示される。
Figure 2010507005
表2は、以下の一般的な構造の比較例A〜Cのトリシロキサンおよびオルガノシリコーンポリエーテル系界面活性剤の説明を示す:
MDD’’
式中、 M=(CHSi0.5
D=OSi(CH;および
D’’=OSi(CH)CHCHCHO−(CHCHO)
Figure 2010507005
さらに加えて、比較例OPE(オクチルフェノールエトキシラート、ポリオキシエチレンを10単位含む)は、非シリコーン有機界面活性剤である。この製品は、Triton(登録商標)X−100としてDow Chemical Company, Midland, MIから入手できる。
表3は、本発明の有機修飾されたトリシロキサン組成物が水の表面張力を減少させる能力を明示し、これによって界面活性剤としての有用性を示している。表面張力は、センサーとしてサンドブラスト仕上げされた白金板を備えた表面張力計(Kruss surface tensiometer)を用いて測定した。種々の組成物の溶液は、平衡補助剤として0.005Mの食塩水(脱イオン水)中に0.1wt%で調製した。
表3は、これらの独創的な組成物の溶液が、汎用の界面活性剤に比較して表面張力を著しく減少させることを示す。
本発明の組成物は、比較例のトリシロキサン界面活性剤AおよびBに類似した展着性も与える。さらに加えて、本発明の有機修飾されたトリシロキサン界面活性剤は、汎用のシリコーンポリエーテルの比較例Cおよび汎用の有機界面活性剤の比較例OPEに比較して向上した展着を提供する。
展着は、界面活性剤溶液の10μLの小滴をポリアセタートフィルム(USI製のCrystal Clear Write on Film)に塗布し、相対湿度が50と70%との間で(22から25℃で)、30秒後に展着の直径(mm)を測定して決定した。溶液は、自動ピペットにより塗布して再現性のある体積の小滴を得た。Millipore製のろ過装置でさらに精製した脱イオン水を用いて界面活性剤溶液を調製した。
Figure 2010507005
本発明の代表的な組成物の加水分解に対する安定性を、HPLCを用いて決定した。種々の組成物の溶液を、pH4からpH11までのpH範囲にわたって0.5wt%で調製し、そして分解を時間の関数としてHPLCで測定した。
分析方法
試料を、表4に列挙した実験条件で、逆相クロマトグラフ法により分析した。
Figure 2010507005
表5〜8は、本発明の組成物が、標準的なシロキサン系界面活性剤の比較例Aと比較して、類似のpH条件下で加水分解に対して向上された耐性を与えることを明示する。
比較例Aは、5より低いpH値で、そして7より高いpH値で急速な加水分解をを示すが、本発明の有機修飾されたトリシロキサン界面活性剤は、同じ条件下で加水分解に対してより高い耐性を明示する。
Figure 2010507005
Figure 2010507005
Figure 2010507005
Figure 2010507005
酸性および塩基性の条件下で(pH値が5以下で、そしてpH値が9以上で)急速に加水分解されやすい、伝統的なシロキサン系界面活性剤と違って、本発明の有機修飾されたトリシロキサン界面活性剤は、伝統的なトリシロキサンアルコキシラート(例えば、比較例A)に比較して加水分解に対する増加された耐性を呈する。加水分解の生成物質は、経時的に展着性の減少として観測される。したがって、本発明の有機修飾されたトリシロキサン界面活性剤(すなわち、実施例3)だけでなく、比較例の界面活性剤(すなわち、比較例A)の溶液を、望ましい使用濃度とpHで調製した。展着は、加水分解に対する耐性を説明するために時間の関数として決定した。
表9は、有機修飾されたトリシロキサン界面活性剤を示し、ここで実施例3は、超展着剤であり、伝統的なトリシロキサンエトキシラート界面活性剤の比較例Aに比較して、pH3からpH10までのpH範囲にわたり加水分解に対する向上した耐性を有する。上述のように、加水分解に対する耐性は、経時的に展着性を追跡することによって観察した。ここでは0.4wt%溶液を、pH3、4、5、および10で調製した。展着を実施例4における手順に従って決定した。
Figure 2010507005
別の成分の展着への影響を、本発明のオルガノシリコーントリシロキサン界面活性剤と汎用の有機系共界面活性剤を配合することによって決定した。この共界面活性剤を表10に示す。
配合物を物理的な混合物として調製したが、ここでシリコーンの重量分率はα(アルファ)によって表され、共界面活性剤が配合比率の残余を補うことを示す。例えばα=0の場合、これは組成物が0%のシリコーン成分と100%の共界面活性剤とを含むことを示し、一方、α=1.0の場合は、組成物が100%のシリコーンを含み、そして共界面活性剤を含まない(0%)ことを示す。二つの成分の混合物は、重量分率αで表され、ここでαは次の範囲である:0≦α≦1.0。例を挙げると、α=0.25の場合、これは界面活性剤混合物が25%のシリコーンと75%の共界面活性剤とから構成されることを示す。次に、この配合物は、展着の評価のために望ましい濃度に水で希釈する。
展着を実施例4で記載したように、全界面活性剤の0.2wt%で決定した。
Figure 2010507005
表11は、本発明の共界面活性剤の代表的な例が、好ましい展着の結果を提供し、ある場合には予期しない相乗的な向上をもたらすことを示し、この場合に、混合物の展着直径は個々の成分の展着直径を上回る。
Figure 2010507005
以下の例は、向上された流動、平滑、および湿潤の利点を提供する新規な界面活性剤組成物の実用と塗布とを記載する。
Rohm and Hass製のRHOPLEX(登録商標)1421(pH9.1)に基づいた模範的な水性の修飾されたアクリルラッカー調合物を、表12に示されたように調製した。成分を表12に列挙した順番でゆっくりと混合した。より鮮明なコーティングの写真を可能とするために、2滴の赤色染料を調合物に添加した。コーティングを不透明チャート(Leneta Company製のForm 2A)の上への標準的なへら引き法(drawdowns)で塗布した。乾燥したフィルムの厚さは約1milであった。目視による評価を塗布してから1時間後に行った。試料を、0〜5段階で目視による外観の測定によって格付けし、0は、ピンホールが多く存在し、そして流動、平滑、および湿潤が全くないと描写されるコーティングであり、5は、欠陥のないコーティングであると描写される。
Figure 2010507005
1%の界面活性剤の実施例10を含む調合物の流動性と平滑性と湿潤性とを、1%の汎用的な有機湿潤剤の比較例OPEと比較した。
図1に見られるように、1%の比較例OPEを含む調合物は、高い程度のピンホールと撥水(dewetting)、そして流動・平滑の完全な欠如とを示し、外観の格付けは0であった。
図1:1%の界面活性剤の比較例OPEを含む表12の調合物から作製されたコーティング。
それに反して図2は、1%の界面活性剤の実施例3を含む調合物の向上された湿潤作用を示し、外観の格付けは5であった。
図2:1%の界面活性剤の実施例3を含む表12の調合物から作製されたコーティング。
本発明の界面活性剤は、少ない添加でも非常に有効である。優れた湿潤および平滑の作用が、0.25%の界面活性剤の実施例3の添加で観察され、外観の格付けは5であった(図3を参照)。
図3:0.25%の界面活性剤の実施例3を含む表12の調合物から作製されたコーティング。
Daoton(登録商標)VTW1236/40WANMP(Cytec Surface Specialties Inc.製)に基づいた模範的な水性のポリウレタン分散(PUD)ラッカー調合物を、表13に示されたように調製した。成分を表13に列記した順番でゆっくりと混合した。より鮮明なコーティングの写真を可能とするために、2滴の赤色染料を調合物に添加した。コーティングを10.2センチ(4インチ)×20.3センチ(8インチ)の冷間圧延鋼(CRS)パネルの上への標準的なへら引き法で塗布した。使用前に、余分な機械油を精密作業用ティッシュ(Kimwipes製)でふき取ることによってパネルから除去した。乾燥したフィルムの厚さは約1milであった。目視による評価を塗布の1時間後に行った。試料を、0〜5段階で目視による外観の測定によって格付けし、0は、ピンホールが多く存在し、そして流動、平滑、および湿潤が全くないと描写されるコーティングであり、5は、欠陥のないコーティングであると描写される。
Figure 2010507005
1%の界面活性剤を含む1%の調合物を調製し、湿潤剤を含まない対照調合物、そして1%の汎用的な有機湿潤剤OPEを含む対照調合物と比較した。
図4は、1%の界面活性剤の実施例3を含むDaoton(登録商標)VTW1236/40WANMP系の写真を示す。すぐに残油の乳化が起こり、基質全体にわたり均一なコーティングを生じる。撥水は観察されず、そして外観の格付けは5であった。
図4:1%の界面活性剤の実施例3を含む表13の調合物から作製されたコーティング。
それに反して湿潤剤を含まない(図5を参照)かまたは1%の比較例OPEを含む(図6を参照)対照調合物は、どちらも完全な撥水を示し、そして両方とも外観の格付けは0であった。撥水は、表面に塗布されたラッカーの湿潤の層が完全に均一になってから数秒以内に起こり始める。
図5:0%の界面活性剤の実施例3を含む表13の調合物から作製されたコーティング。
図6:1%の界面活性剤の比較例OPEを含む表13の調合物から作製されたコーティング。
Joncry537システム(Johnson Polymer)に基づいた汎用的な印刷インク調合物を調製し、本発明の界面活性剤の効能と長所とを明示し、表24に示す。コーティングの塗布を自動フィルム塗布装置で行った;25〜30DINカップ#4で25ミクロンロッド、そして調合物をpH9.5で次の三つの異なった基質上で空気乾燥した:低密度ポリエチレン;高密度ポリエチレン;および共押出ポリエチレンMB400(Mobil)。目視による評価を塗布の1時間後に行った。試料を、0〜5段階で目視による外観の測定によって格付けし、0は、ピンホールが多く存在し、そして流動、平滑、および湿潤が全くないと描写されるコーティングであり、5は、欠陥のないコーティングであると描写される。コーティングの光沢を60°で光沢計(Byk Gardner glossmeter)を用いて測定した。
Figure 2010507005
本発明の界面活性剤の効果および光沢の性能を適切な対照と比較した。これを表15に示す。さらに加えて、Air Productsから販売されている非シリコーン界面活性剤である非イオン性の比較例Surfynol 104Eおよび次の一般的な構造を有するByk Chemieから販売されているシリコーン界面活性剤である比較例Byk 348も提供された。
Figure 2010507005
式中、Z=−CHCHCHO(CHCHO)(CHCH(CH)O)
Figure 2010507005
実施例3の界面活性剤を含む表14に示された調合物は、界面活性剤の比較例A、比較例Surfynol 104Eおよび比較例Byk 348よりも効果があり、三つの総ての基質上での優れた光沢特性を維持しながらより低い濃度で同等であるかまたは向上された外観の格付けを与える。
本発明のプロセスは、若干の実施態様に関して記載したが、当業者ならば、本発明の範囲から逸脱せずに、種々の変更を行なってよく、そしてその要素の代わりに等価物で置き換えてよいことを理解するであろう。その上に、特定の状況または物質を本発明の教示に適合させるために、発明の本質的な範囲から逸脱せずに、多くの修正を行ってもよい。したがって、本発明は、本発明のプロセスを行なうことを意図したベストモードとして開示された特定の実施態様に限定されるのではなく、本発明は添付の請求項の範囲内に入る総ての実施態様を含む、と意図するものである。

Claims (73)

  1. コーティング組成物であって:
    a)シリコーン組成物であって:
    i)一般式:

    を有するトリシロキサン化合物と
    〔式中、 M=(R)(R)(R)SiO1/2
    =(R)(R)(R)SiO1/2
    =(R)(Z)SiO2/2
    式中、Rは、2から4の炭素からなる分岐または直鎖の炭化水素基、アリール、および6から20の炭素原子のアリール置換基を有する4から9の炭素のアルキル炭化水素基から選択される;R、R、R、R、R、およびRは、各々独立して、1から4の炭素の一価炭化水素ラジカル、アリール、およびアリール基を有する4から9の炭素の炭化水素基からなる群から選択される;Zは、一般式:
    (CO)(CO)(CO)
    のアルキレンオキシド基であり、
    式中、Rは、2、3、5、6、7、8、または9の炭素原子の直鎖または分岐の二価炭化水素基である;Rは、H、1から6の炭素原子の一価炭化水素ラジカル、およびアセチルからなる群から選択され、下付き文字a,b、およびcは、ゼロまたは正であり、そして次の関係を満たす:
    2≦a+b+c≦20、式中、a≧2〕
    ii)一般式:

    のトリシロキサン化合物と
    〔式中、 M=(R10)(R11)(R12)SiO1/2
    =(R13)(R14)(R15)SiO1/2
    =(R16)(Z’)SiO2/2
    式中、R10、R11、R12、R13、R14、R15、およびR16は、各々独立して、1から4の炭素の一価炭化水素ラジカル、アリール、および6から20の炭素原子のアリール置換基を有する4から9の炭素のアルキル炭化水素基からなる群から選択される;Z’は、一般式:
    17(CO)(CO)(CO)18
    のアルキレンオキシド基であり、
    式中、R17は、一般式:
    −CO−(CO)−
    の分岐または直鎖の二価炭化水素ラジカルであり、
    18は、H、1から6までの炭素原子の一価炭化水素ラジカル、およびアセチルからなる群から選択され、下付き文字d,e、およびfは、ゼロまたは正であり、そして次の関係を満たす:
    2≦d+e+f≦20、式中、d≧2〕
    iii)一般式:

    のトリシロキサン化合物と
    〔式中、 M=(R19)(R20)(R21)SiO1/2
    =(R22)(R23)(R24)SiO1/2
    =(R25)(Z’’)SiO2/2
    式中、R19、R20、R21、R22、R23、およびR24は、各々独立して、1から4の炭素の一価炭化水素ラジカル、アリール、および6から20の炭素原子のアリール置換基を有する4から9の炭素のアルキル炭化水素基からなる群から選択され、R25は2から4の炭素の直鎖または分岐の炭化水素ラジカルである;Z’’は、一般式:
    26(CO)(CO)(CO)27
    のアルキレンオキシド基であり、
    式中、R26は、2、3、5、6、7、8、または9の炭素原子の直鎖または分岐の二価炭化水素ラジカルである;R27は、H、1から6の炭素原子の一価炭化水素ラジカル、およびアセチルからなる群から選択され、下付き文字g,h、およびiは、ゼロまたは正であり、そして次の関係を満たす:
    2≦g+h+i≦20、式中、g≧2〕
    からなる群から選択される少なくとも一つのシリコーン組成物と、
    b)少なくとも一つのコーティング樹脂と、
    〔ここで、この組成物は、加水分解に対して高められた耐性を示す〕
    を含有するコーティング組成物。
  2. およびRが、プロピル、iso−プロピル、ブチル、sec−ブチル、およびtert−ブチルからなる群から選択される、請求項1に記載の組成物。
  3. 、R、R、R、およびRがメチルである、請求項1に記載の組成物。
  4. が、三つの炭素原子を有する二価炭化水素ラジカルである、請求項1に記載の組成物。
  5. 前記下付き文字aが、8から12までの範囲である、請求項1に記載の組成物。
  6. 前記下付き文字bが、0から3までの範囲である、請求項1に記載の組成物。
  7. 前記下付き文字cが0である、請求項1に記載の組成物。
  8. が、水素およびメチルからなる群から選択される、請求項1に記載の組成物。
  9. 前記下付き文字aが11である、請求項5に記載の組成物。
  10. 、R、R、R、およびRがメチルである、請求項2に記載の組成物。
  11. が、3つの炭素原子を有する二価炭化水素ラジカルである、請求項10に記載の組成物。
  12. 前記下付き文字aが11である、請求項11に記載の組成物。
  13. 前記下付き文字bおよびcが、共に0である、請求項12に記載の組成物。
  14. が水素である、請求項13に記載の組成物。
  15. 前記下付き文字fが0である、請求項1に記載の組成物。
  16. 前記下付き文字eが、0から3までの範囲である、請求項1に記載の組成物。
  17. 前記下付き文字dが、8から11までの範囲である、請求項1に記載の組成物。
  18. 10、R11、R12、R13、R14、R15、およびR16がメチルである、請求項1に記載の組成物。
  19. 18がメチルである、請求項1に記載の組成物。
  20. 27が、水素およびメチルからなる群から選択される、請求項1に記載の組成物。
  21. 前記下付き文字iが0である、請求項1に記載の組成物。
  22. 前記下付き文字hが、0から3までの範囲である、請求項1に記載の組成物。
  23. 前記下付き文字gが、8から11までの範囲である、請求項1に記載の組成物。
  24. 25が、三つの炭素の一価炭化水素ラジカルおよび四つの炭素の一価炭化水素ラジカルの群から選択される、請求項1に記載の組成物。
  25. 26が、三つの炭素の一価炭化水素ラジカルである、請求項1に記載の組成物。
  26. 19、R20、R21、R22、R23、およびR24がメチルである、請求項1に記載の組成物。
  27. 前記コーティング樹脂が、ポリエステル、アクリル、エポキシ、ポリウレタン、アルキド、塩素化ポリオレフィン、フッ化ポリビニリデン、ウレタン−ポリエステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリル−ウレタン共重合体、PVC、エポキシエステル、エポキシ−アミノ、エポキシ−フェノール、フェノール、スチレン−アクリル、エポキシアクリル、ウレタン−アクリル、シリコーン、アクリル−ポリエステル、エポキシ−ポリアミド、フッ素重合体、ポリ酢酸ビニル、ビニル−アクリル、シリコーン−アクリル、酢酸ビニル−エチレン、スチレン−アクリル、炭化水素、酢酸ビニル−アクリル、およびシラン系からなる群から選択される少なくとも一つである、請求項1に記載の組成物。
  28. 不連続相が水を含有し、そして連続相が請求項1に記載の組成物を含有する水性エマルション。
  29. 連続相が水を含有し、そして不連続相が請求項1に記載の組成物を含有する水性エマルション。
  30. 不連続相が非水性のヒドロキシル溶媒を含有し、そして連続相が請求項1に記載の組成物を含有する非水性エマルション。
  31. 連続相が非水性のヒドロキシル溶媒を含有し、そして不連続相が請求項1に記載の組成物を含有する非水性エマルション。
  32. アルコキシラート、エトキシラート、エチレンオキシドのブロック共重合体、エチレンオキシドの共重合体、プロピレンオキシドの共重合体、ブチレンオキシドの共重合体、アルキルフェノールエトキシラート、アルキルフェノールプロポキシラート、アリールアリールアルコキシラート、アミンアルコキシラート、アミンエトキシラート、脂肪酸アルコキシラート、脂肪アルコールアルコキシラート、アルキルスルホナート、アルキルベンゼンスルホナート、アルキルナフタレンスルホナート、硫酸化脂肪アルコール、硫酸化脂肪アルコール、硫酸化脂肪アミン、硫酸化脂肪酸アミド、イセチオン酸ナトリウムの酸エステル、スルホコハク酸ナトリウムのエステル、硫酸化脂肪酸エステル、スルホン化脂肪酸エステル、石油スルホナート、N−アシルサルコシナート、アルキルポリグリコシド、アルキルエトキシ化アミン、アルキルアセチレンジオール、ピロリドン系界面活性剤、硫酸2−エチルヘキシル、イソデシルアルコールエトキシラート、エチレンジアミンアルコキシラート、エチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体、ジフェニルエーテルジェミニ型界面活性剤、エチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体、アミンエトキシラート、アルキルポリグリコシド、およびオキソ−トリデシルアルコールエトキシラートからなる群から選択される少なくとも一つの共界面活性剤をさらに含有する、請求項1に記載の組成物。
  33. シリコーンが、全組成物の約0.01から約5重量パーセントまでの量で存在する、請求項1に記載の組成物。
  34. シリコーンが、全組成物の約0.05から約2重量パーセントまでの量で存在する、請求項1に記載の組成物。
  35. シリコーンが、全組成物の約0.01から約1重量パーセントまでの量で存在する、請求項1に記載の組成物。
  36. シリコーンが存在しない組成物と比較して、高められた湿潤、流動、および平滑を示す請求項1に記載の組成物。
  37. 請求項1に記載のコーティング組成物により塗布された基質。
  38. 印刷インク組成物であって:
    a)シリコーン組成物であって:
    i)一般式:

    を有するトリシロキサン化合物と、
    〔式中、 M=(R)(R)(R)SiO1/2
    =(R)(R)(R)SiO1/2
    =(R)(Z)SiO2/2
    式中、Rは、2から4の炭素からなる分岐または直鎖の炭化水素基、アリール、および6から20の炭素原子のアリール置換基を有する4から9の炭素のアルキル炭化水素基から選択される;R、R、R、R、R、およびRは、各々独立して、1から4の炭素の一価炭化水素ラジカル、アリール、およびアリール基を有する4から9の炭素の炭化水素基からなる群から選択される;Zは、一般式:
    (CO)(CO)(CO)
    のアルキレンオキシド基であり、
    式中、Rは、2、3、5、6、7、8、または9の炭素原子の直鎖または分岐の二価炭化水素ラジカルであり;Rは、H、1から6の炭素原子の一価炭化水素基、およびアセチルからなる群から選択され、下付き文字a,b、およびcは、ゼロまたは正であり、そして次の関係を満たす:
    2≦a+b+c≦20、式中、a≧2〕
    ii)一般式:

    のトリシロキサン化合物と、
    〔式中、 M=(R10)(R11)(R12)SiO1/2
    =(R13)(R14)(R15)SiO1/2
    =(R16)(Z’)SiO2/2
    式中、R10、R11、R12、R13、R14、R15、およびR16は、各々独立して、1から4の炭素の一価炭化水素ラジカル、アリール、および6から20の炭素原子のアリール置換基を有する4から9の炭素のアルキル炭化水素基からなる群から選択され;Z’は、一般式:
    17(CO)(CO)(CO)18
    のアルキレンオキシド基であり、
    式中、R17は、一般式:
    −CO−(CO)−
    の分岐または直鎖の二価炭化水素ラジカルであり、
    18は、H、1から6の炭素原子の一価炭化水素ラジカル、およびアセチルからなる群から選択され、下付き文字d,e、およびfは、ゼロまたは正であり、そして次の関係を満たす:
    2≦d+e+f≦20、式中、d≧2〕
    iii)一般式:

    のトリシロキサン化合物と、
    〔式中、 M=(R19)(R20)(R21)SiO1/2
    =(R22)(R23)(R24)SiO1/2
    =(R25)(Z’’)SiO2/2
    式中、R19、R20、R21、R22、R23、およびR24は、各々独立して、1から4の炭素の一価炭化水素ラジカル、アリール、および6から20の炭素原子のアリール置換基を有する4から9の炭素のアルキル炭化水素基からなる群から選択され、R25は2から4の炭素の直鎖または分岐の炭化水素ラジカルであり;Z’’は、一般式:
    26(CO)(CO)(CO)27
    のアルキレンオキシド基であり、
    式中、R26は、2、3、5、6、7、8、または9の炭素原子の直鎖または分岐の二価炭化水素ラジカルである;R27は、H、1から6の炭素原子の一価炭化水素ラジカル、およびアセチルからなる群から選択され、下付き文字g,h、およびiは、ゼロまたは正であり、そして次の関係を満たす:
    2≦g+h+i≦20、式中、g≧2〕
    からなる群から選択される少なくとも一つのシリコーン組成物と、
    b)少なくとも一つの印刷インク樹脂と、
    〔ここで、この組成物は、加水分解に対して高められた耐性を示す〕
    を含有する印刷インク組成物。
  39. およびRが、プロピル、iso−プロピル、ブチル、sec−ブチル、およびtert−ブチルからなる群から選択される、請求項38に記載の組成物。
  40. 、R、R、R、およびRがメチルである、請求項38に記載の組成物。
  41. が、三つの炭素原子を有する二価炭化水素ラジカルである、請求項38に記載の組成物。
  42. 前記下付き文字aが、8から12までの範囲である、請求項38に記載の組成物。
  43. 前記下付き文字bが、0から3までの範囲である、請求項38に記載の組成物。
  44. 前記下付き文字cが0である、請求項38に記載の組成物。
  45. が、水素およびメチルからなる群から選択される、請求項38に記載の組成物。
  46. 前記下付き文字aが11である、請求項42に記載の組成物。
  47. 、R、R、R、およびRがメチルである、請求項39に記載の組成物。
  48. が、三つの炭素原子を有する二価炭化水素ラジカルである、請求項47に記載の組成物。
  49. 前記下付き文字aが11である、請求項48に記載の組成物。
  50. 前記下付き文字bおよびcが、共に0である、請求項49に記載の組成物。
  51. が水素である、請求項50に記載の組成物。
  52. 前記下付き文字fが0である、請求項38に記載の組成物。
  53. 前記下付き文字eが、0から3までの範囲である、請求項38に記載の組成物。
  54. 前記下付き文字dが、8から11までの範囲である、請求項38に記載の組成物。
  55. 10、R11、R12、R13、R14、R15、およびR16がメチルである、請求項38に記載の組成物。
  56. 18がメチルである、請求項38に記載の組成物。
  57. 27が、水素およびメチルからなる群から選択される、請求項38に記載の組成物。
  58. 前記下付き文字iが0である、請求項38に記載の組成物。
  59. 前記下付き文字hが、0から3までの範囲である、請求項38に記載の組成物。
  60. 前記下付き文字gが、8から11までの範囲である、請求項38に記載の組成物。
  61. 25が、三つの炭素の一価炭化水素ラジカルおよび四つの炭素の一価炭化水素ラジカルの群から選択される、請求項38に記載の組成物。
  62. 26が、三つの炭素の一価炭化水素ラジカルである、請求項38に記載の組成物。
  63. 19、R20、R21、R22、R23、およびR24がメチルである、請求項38に記載の組成物。
  64. 前記印刷インク樹脂が、ポリウレタン、アクリル、ポリアクリラート、エポキシ、ポリアミド、ポリエステル、アルキド、ニトロセルロース、ケトン樹脂、マレイン酸樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリビニルブチラール、アクリルそしてスチレンアクリル、ポリアクリラート、ポリビニル、ポリアミド、エポキシアクリラート、ウレタンアクリラート、スチレンアクリル、ポリエステルアクリラート、および不飽和を有するこれらに対応する単量体からなる群から選択される少なくとも一つである、請求項38に記載の組成物。
  65. 不連続相が水を含有し、そして連続相が請求項38に記載の組成物を含有する水性エマルション。
  66. 連続相が水を含有し、そして不連続相が請求項38に記載の組成物を含有する水性エマルション。
  67. 不連続相が非水性のヒドロキシル溶媒を含有し、そして連続相が請求項38に記載の組成物を含有する非水性エマルション。
  68. 連続相が非水性のヒドロキシル溶媒を含有し、そして不連続相が請求項38に記載の組成物を含有する非水性エマルション。
  69. アルコキシラート、エトキシラート、エチレンオキシドのブロック共重合体、エチレンオキシドの共重合体、プロピレンオキシドの共重合体、ブチレンオキシドの共重合体、アルキルフェノールエトキシラート、アルキルフェノールプロポキシラート、アリールアリールアルコキシラート、アミンアルコキシラート、アミンエトキシラート、脂肪酸アルコキシラート、脂肪アルコールアルコキシラート、アルキルスルホナート、アルキルベンゼンスルホナート、アルキルナフタレンスルホナート、硫酸化脂肪アルコール、硫酸化脂肪アルコール、硫酸化脂肪アミン、硫酸化脂肪酸アミド、イセチオン酸ナトリウムの酸エステル、スルホコハク酸ナトリウムのエステル、硫酸化脂肪酸エステル、スルホン化脂肪酸エステル、石油スルホナート、N−アシルサルコシナート、アルキルポリグリコシド、アルキルエトキシ化アミン、アルキルアセチレンジオール、ピロリドン系界面活性剤、硫酸2−エチルヘキシル、イソデシルアルコールエトキシラート、エチレンジアミンアルコキシラート、エチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体、ジフェニルエーテルジェミニ型界面活性剤、エチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体、アミンエトキシラート、アルキルポリグリコシド、およびオキソ−トリデシルアルコールエトキシラートからなる群から選択される少なくとも一つの共界面活性剤をさらに含有する、請求項38に記載の組成物。
  70. シリコーンが、全組成物の約0.01から約5重量パーセントまでの量で存在する、請求項38に記載の組成物。
  71. シリコーンが、全組成物の約0.05から約2重量パーセントまでの量で存在する、請求項38に記載の組成物。
  72. シリコーンが、全組成物の約0.01から約1重量パーセントまでの量で存在する、請求項38に記載の組成物。
  73. シリコーンが存在しない組成物と比較して、高められた湿潤、流動、および平滑を示す請求項38に記載の組成物。

JP2009533342A 2006-10-17 2007-10-16 コーティング組成物および印刷インク組成物に使用するための無フッ素のトリシロキサン界面活性剤組成物 Expired - Fee Related JP5548453B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/582,575 US7964032B2 (en) 2006-10-17 2006-10-17 Fluorine-free trisiloxane surfactant compositions for use in coatings and printing ink compositions
US11/582,575 2006-10-17
PCT/US2007/022064 WO2008048593A2 (en) 2006-10-17 2007-10-16 Fluorine-free trisiloxane surfactant compositions for use in coatings and printing ink compositions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010507005A true JP2010507005A (ja) 2010-03-04
JP5548453B2 JP5548453B2 (ja) 2014-07-16

Family

ID=39185851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009533342A Expired - Fee Related JP5548453B2 (ja) 2006-10-17 2007-10-16 コーティング組成物および印刷インク組成物に使用するための無フッ素のトリシロキサン界面活性剤組成物

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7964032B2 (ja)
EP (2) EP3333171A1 (ja)
JP (1) JP5548453B2 (ja)
CN (2) CN103396693A (ja)
AR (1) AR063486A1 (ja)
CL (1) CL2007002985A1 (ja)
WO (1) WO2008048593A2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013231181A (ja) * 2013-05-29 2013-11-14 Momentive Performance Materials Inc 加水分解耐性の有機修飾トリシロキサン界面活性剤
JP2016049566A (ja) * 2014-08-28 2016-04-11 ゼロックス コーポレイションXerox Corporation ソルダーマスクインク組成物をエアロゾル印刷する方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7935842B2 (en) * 2006-02-09 2011-05-03 Momentive Performance Materials Inc. Hydrolysis resistant organomodified trisiloxane surfactants
EP2132252A2 (en) * 2007-03-08 2009-12-16 Momentive Performance Materials Inc. Hydrolysis resistant organomodified trisiloxane surfactants
US20090173912A1 (en) * 2007-12-26 2009-07-09 Momentive Performance Materials Inc. Mixtures of hydrolysis resistant organomodified trisiloxane ionic surfactants
US20090176893A1 (en) * 2007-12-26 2009-07-09 Momentive Performance Materials Inc. Hydrolysis resistant organomodified trisiloxane ionic surfactants
JP6272882B2 (ja) 2012-10-11 2018-01-31 ビーエーエスエフ エスイー 水性コーティング用界面活性剤
JP6116875B2 (ja) * 2012-11-27 2017-04-19 株式会社サクラクレパス インキ組成物
JP2013216898A (ja) * 2013-05-29 2013-10-24 Momentive Performance Materials Inc 加水分解耐性の有機修飾トリシロキサン界面活性剤
US9796864B2 (en) * 2014-08-28 2017-10-24 Xerox Corporation Solder mask ink composition
WO2017161156A1 (en) 2016-03-18 2017-09-21 Tyco Fire Products Lp Polyorganosiloxane compounds as active ingredients in fluorine free fire suppression foams
US11401431B2 (en) 2017-10-25 2022-08-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Thermal inkjet ink and colorless pre-treatment fluid
US20210029991A1 (en) * 2018-02-02 2021-02-04 Momentive Performance Materials Inc. Trisiloxane alkoxylate compositions
US11732628B1 (en) 2020-08-12 2023-08-22 Old World Industries, Llc Diesel exhaust fluid
CN112159614A (zh) * 2020-10-13 2021-01-01 廖莲英 一种键盘用高硬度水性复合涂料的制备方法
CN112264194B (zh) * 2020-11-04 2022-06-07 昆明冶金研究院有限公司 一种高硫铁易泥化细粒复杂嵌布铜钼矿高效浮选捕收剂及其制备方法与应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070184005A1 (en) * 2006-02-09 2007-08-09 Policello George A Hydrolysis resistant organomodified trisiloxane surfactants
JP2008509249A (ja) * 2004-08-03 2008-03-27 ジョンソンディバーシー・インコーポレーテッド コンベヤトラック又は容器用の潤滑剤組成物

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3220972A (en) * 1962-07-02 1965-11-30 Gen Electric Organosilicon process using a chloroplatinic acid reaction product as the catalyst
US3159601A (en) * 1962-07-02 1964-12-01 Gen Electric Platinum-olefin complex catalyzed addition of hydrogen- and alkenyl-substituted siloxanes
NL133334C (ja) * 1964-06-19 1900-01-01
US3814730A (en) * 1970-08-06 1974-06-04 Gen Electric Platinum complexes of unsaturated siloxanes and platinum containing organopolysiloxanes
US3715334A (en) * 1970-11-27 1973-02-06 Gen Electric Platinum-vinylsiloxanes
US3775452A (en) * 1971-04-28 1973-11-27 Gen Electric Platinum complexes of unsaturated siloxanes and platinum containing organopolysiloxanes
GB1520421A (en) 1975-10-09 1978-08-09 Dow Corning Ltd Organosilicon compounds
GB8819567D0 (en) * 1988-08-17 1988-09-21 Dow Corning Ltd Carbosilane surfactants
US5104647A (en) * 1990-06-22 1992-04-14 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Surfactant blend of organosilicone and polyalkylene oxide polymers useful as an agricultural adjuvant
US5558806A (en) * 1992-07-23 1996-09-24 Osi Specialties, Inc. Surfactant blend of a polyalkleneoxide polysiloxane and an organic compound having a short chain hydrophobic moiety
ES2120523T3 (es) * 1993-02-25 1998-11-01 Goldschmidt Ag Th Organopolisiloxano-polieteres y su empleo como agentes de reticulacion estables a la hidrolisis en sistemas acuosos.
DE69413165T2 (de) * 1993-03-30 1999-01-28 Osi Specialties Inc Stark spreitendes schaumarmes tensid für landwirtschaftliche spraymischungen
DE4320920C1 (de) * 1993-06-24 1994-06-16 Goldschmidt Ag Th Silane mit hydrophilen Gruppen, deren Herstellung und Verwendung als Tenside in wäßrigen Medien
DE4330059C1 (de) * 1993-09-06 1994-10-20 Goldschmidt Ag Th Silane mit hydrophilen Gruppen, deren Herstellung und Verwendung als Tenside in wäßrigen Medien
DE4439598A1 (de) 1994-11-05 1996-05-09 Goldschmidt Ag Th Tensidgemische aus Silantensiden und Polyalkylenoxiden und deren Verwendung
US5674832A (en) * 1995-04-27 1997-10-07 Witco Corporation Cationic compositions containing diol and/or diol alkoxylate
US6060546A (en) * 1996-09-05 2000-05-09 General Electric Company Non-aqueous silicone emulsions
US6271295B1 (en) * 1996-09-05 2001-08-07 General Electric Company Emulsions of silicones with non-aqueous hydroxylic solvents
US6221811B1 (en) * 1997-03-06 2001-04-24 Crompton Corporation Siloxane nonionic blends useful in agriculture
US6054547A (en) * 1998-08-28 2000-04-25 General Electric Company Fragrance releasing non-volatile polymeric-siloxanes
US6046156A (en) * 1998-08-28 2000-04-04 General Electric Company Fragrance releasing olefinic silanes
US6075111A (en) * 1998-08-28 2000-06-13 General Electric Company Fragrance releasing non-volatile polymeric siloxanes
US6083901A (en) * 1998-08-28 2000-07-04 General Electric Company Emulsions of fragrance releasing silicon compounds
US6113679A (en) * 1998-10-06 2000-09-05 3M Innovative Properties Company Piezo inkjet inks and methods for making and using same
JP3705954B2 (ja) * 1999-05-19 2005-10-12 信越化学工業株式会社 農薬用展着剤
US6713131B2 (en) * 2002-04-08 2004-03-30 Dow Corning Corporation Methods of coating fabrics with emulsions of elastomeric polymers and polyurethane dispersions
CN1285786C (zh) * 2002-11-22 2006-11-22 天津宏大纺织机械有限公司 粗纱机自动落纱再次超降的方法及其装置
US7851581B2 (en) * 2006-08-22 2010-12-14 Momentive Performance Materials Inc. Film forming composition with spreading properties

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008509249A (ja) * 2004-08-03 2008-03-27 ジョンソンディバーシー・インコーポレーテッド コンベヤトラック又は容器用の潤滑剤組成物
US20070184005A1 (en) * 2006-02-09 2007-08-09 Policello George A Hydrolysis resistant organomodified trisiloxane surfactants

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013231181A (ja) * 2013-05-29 2013-11-14 Momentive Performance Materials Inc 加水分解耐性の有機修飾トリシロキサン界面活性剤
JP2016049566A (ja) * 2014-08-28 2016-04-11 ゼロックス コーポレイションXerox Corporation ソルダーマスクインク組成物をエアロゾル印刷する方法

Also Published As

Publication number Publication date
US7964032B2 (en) 2011-06-21
WO2008048593A3 (en) 2008-12-31
AR063486A1 (es) 2009-01-28
US20080090963A1 (en) 2008-04-17
CN103396693A (zh) 2013-11-20
EP2086987A2 (en) 2009-08-12
WO2008048593A2 (en) 2008-04-24
CL2007002985A1 (es) 2008-03-14
CN101528756B (zh) 2015-06-03
EP3333171A1 (en) 2018-06-13
EP2086987B1 (en) 2018-04-18
CN101528756A (zh) 2009-09-09
JP5548453B2 (ja) 2014-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5548453B2 (ja) コーティング組成物および印刷インク組成物に使用するための無フッ素のトリシロキサン界面活性剤組成物
JP5548452B2 (ja) コーティング組成物および印刷インク組成物に使用する無フッ素のジシロキサン界面活性剤組成物
EP2401335B1 (en) Coatings and printing ink compositions containing silylated polyether surfactants and articles made therefrom
US8541514B2 (en) Branched polyglycols and branched polyether functional organopolysiloxanes and coatings containing same
TW201038684A (en) Silane coating compositions containing silicon-based polyether copolymers, methods for coating metal surfaces and articles made therefrom
CN107201122B (zh) 一种水性罩光亮光烤漆及其制备方法
EP4053224A1 (en) Aqueous paint additive, aqueous paint composition, and coating layer
CN110527381A (zh) 哑光水性清漆
JP2018090663A (ja) コーティング剤用表面調整剤
WO2021070563A1 (ja) 含フッ素シラン化合物、表面処理剤、及び該表面処理剤を用いた物品
JP5124893B2 (ja) 水性塗料用組成物
JP7222875B2 (ja) 水系塗料添加剤、水系塗料組成物およびコーティング剤
JP2001181556A (ja) 水性塗料組成物
JP2001279179A (ja) 低汚染型水性塗料組成物およびその塗装物品
EP4274866A1 (en) Polysilazane hard coating compositions
JP2023506461A (ja) 塗装用途のためのシラン末端化ポリエーテルエマルジョン
JP2016132771A (ja) 水性塗料用湿潤剤
JP2001271029A (ja) 低汚染型水性塗料組成物およびその塗装物品
US9051479B2 (en) Paints and coatings containing cyclodextrin additives
Meier et al. Advantages of Siloxane Surface Ad

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101014

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120725

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120807

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20121107

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20121114

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20121205

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20121212

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20130107

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20130115

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130207

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130910

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131210

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140513

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140519

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5548453

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees