JP2014159569A - ポリマー組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
幾つかの組成物(例えば潤滑剤)は、使用中に望ましくないかなりの量の気泡を発生させるきらいがある。これは、潤滑剤の性能を高めるように用いられるもの等の、配合物中の他の添加剤の多くによって悪化され得る傾向にある。発泡を抑制させる少ない有効量で広く添加される(アクリレートポリマー等の)種々の作用物質が開発されている。
幾つかの組成物(例えば、コーティング配合物)は、所望のレオロジーを有しないと考えられ、例えばそれらは、実質的に欠陥のない均質なコーティングを基材上に形成するように所望の基材に容易に塗工されるものではない場合がある。レオロジーを改質するように、例えば得られるコーティングフィルムの表面の品質を改善するようにコーティング組成物に添加することができる様々な作用物質(流動性改質剤)が開発されている。適切な流動性改質剤の使用は、組成物の流動性及びレベリング性、高光沢(即ち、鏡面光沢、対比光沢、DOI(画像識別)光沢、質感光沢の欠乏、ヘイズ及び/又は光輝等の高い方向反射特性)等の性質を改善し、欠陥(クレーター、フィッシュアイ、ピンホール及び/又はオレンジピール(塗工後に液体コーティングを平らにできなかったことに起因するへこみ傷による表面凹凸))の形成を制御し得る。
粘着剤(PSA)は、周囲温度においてわずかな圧力で様々な表面に接着することができる永久接着フィルムを形成する。PSAは、水性格子(aqueous lattices)又は他の溶剤の溶液から形成されてもよく、ラベル、テープ又はフィルム等の自己接着製品を作製するのに用いられる。PSAは多くの場合、接着剤を硬化及び/又は溶剤を蒸発させるのに、(例えば、熱、UV又はeビーム放射線の形態の)エネルギーを必要とする。
Yは直接結合又はオキシ基、好ましくはオキシ基を表し、
R1は、任意選択的に(メタ)アクリレート基等の活性化された不飽和部位であり得る少なくとも1つの二重結合を有する任意選択的に置換されたオルガノ基、例えば、
各任意選択的な繰返し単位内のR2及びR3はそれぞれ別個に独立して、任意選択的に置換されたヒドロカルボ基、ヒドロカルボ(オキシ)基、ヒドロシリコ基及び/又はヒドロシリコ(オキシ)基、例えばメチル、
R4は独立して、少なくとも1つの二重結合を有する任意選択的に置換されたオルガノ基(例えば上記R1)、任意選択的に置換されたヒドロカルボ基及び/又はヒドロシリコ基、例えば、
nは約0〜約2000、好ましくは約1〜約100であり、例えばnは1である)
で表される1つ又は複数の反応性ケイ素含有ポリマー前駆体に関する。
Yは直接結合又はオキシ基、好ましくはオキシ基を表し、
R1は、任意選択的に(メタ)アクリレート基等の活性化された不飽和部位であり得る少なくとも1つの二重結合を有する任意選択的に置換されたオルガノ基、例えば、
各任意選択的な繰返し単位内のR2及びR3はそれぞれ別個に独立して、任意選択的に置換されたヒドロカルボ基、ヒドロカルボ(オキシ)基、ヒドロシリコ基及び/又はヒドロシリコ(オキシ)基、例えばメチル、
R4は独立して、少なくとも1つの二重結合を有する任意選択的に置換されたオルガノ基(例えば上記R1)、任意選択的に置換されたヒドロカルボ基及び/又はヒドロシリコ基、例えば、
nは約0〜約2000、好ましくは約1〜約100であり、例えばnは1であり、
但し(「但し書きP」)、ポリマー前駆体は、ポリシロキサン主鎖と;制御されたフリーラジカル付加重合において、少なくとも1つの連鎖移動可能な基を含有する少なくとも1つのポリシロキサン含有プレポリマーと、エチレン性不飽和モノマーとを反応させることによって得られる、重合した不飽和モノマーの少なくとも1つのブロックとから成るもの以外である)で表される1つ又は複数の反応性ケイ素含有ポリマー前駆体を提供する。
Yは直接結合又はオキシ基、好ましくはオキシ基を表し、
R1は、任意選択的に(メタ)アクリレート基等の活性化された不飽和部位であり得る少なくとも1つの二重結合を有する任意選択的に置換されたオルガノ基、例えば、
各任意選択的な繰返し単位内のR2及びR3はそれぞれ別個に独立して、任意選択的に置換されたヒドロカルボ基、ヒドロカルボ(オキシ)基、ヒドロシリコ基及び/又はヒドロシリコ(オキシ)基、例えばメチル、
R4は独立して、少なくとも1つの二重結合を有する任意選択的に置換されたオルガノ基(例えば上記R1)、任意選択的に置換されたヒドロカルボ基及び/又はヒドロシリコ基、例えば、
nは約0〜約2000、好ましくは約1〜約100であり、例えばnは1である)
で表される1つ又は複数の反応性ケイ素含有ポリマー前駆体の脱泡剤としての使用を提供する。
a)式1の化合物である式2の化合物
R1が
R2及びR3が両方とも
R4が
b)式1の化合物である式3の化合物
R1及びR4が両方とも
R2及びR3が両方ともメチルである)から成り得る。
R1は水素又はヒドロカルビル基であり、
各任意選択的な繰返し単位内のR2及びR3はそれぞれ別個に独立して、任意選択的に置換されたヒドロカルボ基及び/又は任意選択的に置換されたヒドロカルボシリルオキシを表し、
nは約0〜約2000、好ましくは約1〜約100である。
Yがオキシであり、
R1が、H又はC1〜10ヒドロカルビル基、より好ましくはH又はC1〜4アルキルであり、
X1が、H、ビニル、(メタ)アクリロキシ、アミノ、ヒドロキシル、エポキシ及び/又はカルボキシルであり、
R2及びR3が独立して、アルキル基、アルコキシ基、−CH=CH2基、フェニル基、アルキル基、アルキル基又はアルコキシル基、1つ又は複数のハロゲン、アミン、ヒドロキシル及び/又はカルボキシル基(複数可)で任意選択的に置換される上述の任意のものを表し、より好ましくは独立して、フルオロ、アミノ、ヒドロキシル及び/又はカルボキシル基(複数可)で任意選択的に置換されるC1〜4アルキル、アミノ、ヒドロキシル及び/又はカルボキシル基(複数可)で任意選択的に置換されるC1〜4アルコキシ、−CH=CH2、フェニルから選択され、且つ
R4が、任意選択的に置換されたアルキル又はアルコキシ(より好ましくは置換C1〜4アルキル及び/又はC1〜4アルコキシ)であり、ここで、任意選択的な置換基は、H、ビニル、(メタ)アクリロキシ、アミノ、ヒドロキシル、エポキシ及び/又はカルボキシルから選択されるものである。
R1及びR4が独立して、任意選択的に置換されたアルキル又はアルコキシ(、より好ましくは任意選択的に置換されたC1〜4アルキル及び/又はC1〜4アルコキシル)を表し、ここで、任意選択的な置換基は、H、ビニル、(メタ)アクリロキシ、アミノ、ヒドロキシル、エポキシ及び/又はカルボキシルから選択され、
R2及びR3が独立して、アルキル、アルコキシ、−CH=CH2及び/又はフェニル、1つ又は複数のアルキル、ハロゲン、アミン、ヒドロキシル及び/又はカルボキシル基(複数可)で任意選択的に置換される上述の任意のものを表し、より好ましくは独立して、フルオロ、アミノ、ヒドロキシル及び/又はカルボキシル基(複数可)で任意選択的に置換されるC1〜4アルキル、アミノ、ヒドロキシル及び/又はカルボキシル基(複数可)で任意選択的に置換されるC1〜4アルコキシ、−CH=CH2、及び/又はフェニルから選択されるものである。
R1が、任意選択的に置換された−CH=CH2(、より好ましくは−CH=CH2又は−CMe=CH2)を表し、ここで、(二価であり、そのためシラン部位との連結部を形成し得る)任意選択的な置換基は、C1〜4アルキル又はC1〜4アルコキシルアルコキシであり、且つ
R2、R3及びR4は独立して、アルキル、アルコキシ、−CH=CH2及び/又はフェニル、1つ又は複数のアルキル、ハロゲン、アミン、ヒドロキシル及び/又はカルボキシル基(複数可)で任意選択的に置換される上述の任意のものを表し、より好ましくは独立して、フルオロ、アミノ、ヒドロキシル及び/又はカルボキシル基(複数可)で任意選択的に置換されるC1〜4アルキル、アミノ、ヒドロキシル及び/又はカルボキシル基(複数可)で任意選択的に置換されるC1〜4アルコキシ、−CH=CH2、及び/又はフェニルから選択されるものである。
X1R5Si(Me)2[OSi(Me2)]nOSi(Me)2Y1、
即ち、式1のもののうち、
Yが−O−であり、
R1が−OSi(Me)2Y1
(式中、Y1は、水素又はアルキル、例えば、メチル又はX1(下記の通り)である)であり、
R2及びR3が両方ともメチルであり、
R4がX1R5Si(Me)2−
(式中、X1は、水素、ビニル、アクリロキシ、メタクリロキシ、アミノ、ヒドロキシル、エポキシ又はカルボキシル、例えばアクリロキシであり、且つ
R5はアルキレン又はアルコキシレンである)であるものから成る。
(Me3SiO)3SiC3H6OCOCH=CH2、
即ち、式1のもののうち、
Yが−O−であり、
nが1であり、
R1がMe3Si−であり、
R2及びR3がそれぞれMe3SiO−であり、
R4が−C3H6OCOCH=CH2であるもの等の第三級シリコーンである。
本発明のさらなる態様では、本発明のモノケイ素官能性ポリマー前駆体の1つ又は複数から得られ及び/又は得ることができるポリマー(例えば、式1で表され且つ本明細書中に記載のもの)を提供する。
本発明のコポリマーを調製するのに使用される好ましい非シリコーンコモノマーの選択は一般的に、所望のTg、極性、分散性、溶解性、性能特性、例えば基材の湿潤、剥離及び剪断強度、タック及びループ、耐化学物質性、相溶性、靭性及び/又は可撓性等の適用性能基準に応じて為される。所望の特性は、調製されるポリマーの最終用途に応じて決まる。好ましいケイ素無含有ポリマー前駆体は活性化された不飽和部位を含むものである。
nは0又は1であり、
X’1はオキシ又はチオであり、
X’2はオキシ、チオ又はNR’5(R’5はH又は任意選択的に置換されたオルガノを表す)であり、
R’1、R’2、R’3及びR’4はそれぞれ独立して、H、任意選択的な置換基及び/又は任意選択的に置換されたオルガノ基を表す)で表されるもの、並びに
それらの全ての好適な異性体、同一種によるそれらの組合せ、及び/又はそれらの混合物である。
R’1、R’2、R’3及びR’4が独立して、H、任意選択的な置換基及び任意選択的に置換されたC1〜10ヒドロカルボから選択され、且つ
存在する場合、R’5がH及び任意選択的に置換されたC1〜10ヒドロカルボから選択されるものである。
アクリル酸及びそのエステル、例えばメチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、ベヘニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート及び/又はイソボルニルアクリレート;
ヒドロキシビニル化合物、例えばヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート及び/又はヒドロキシエチルアクリレート;
N−アルキルアミノビニル化合物等のアミノビニル化合物、例えばN,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート及び/又はN,N−ジメチルアミノプロピルメタクリレート;
ビニル芳香族化合物、例えばスチレン及び/又はa−メチルスチレン;
シアノ化合物、例えばアクリロニトリル、アクリルアミド及び/又はメタクリルアミド;
ビニル酸、例えばマレイン酸、マレイン酸無水物、アクリル酸、及び/又は(任意選択的にβ−)カルボキシエチルアクリレート(CEA);
ビニルエステル、例えば酢酸ビニル、ビニルホルマール及びビニルブチラール;
架橋モノマー、例えばグリシジルメタクリレート、アリルメタクリレート、エポキシアルキル(メタ)アクリレート、ジアリルマレエート及びブチレンジアクリレート及びその混合物;
ビニルエーテル、例えばエチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル及びシクロヘキシルビニルエーテル;
ペルフルオロアルキル基を含有するモノマー;
マクロモノマー、例えばポリエチレングリコールアクリレート;及び/又は
その好適な混合物(例えばNosorcryl(登録商標)という商標でArkemaから市販されているアクリル酸とエステルとの混合物)。
本発明のさらなる態様では概して、任意選択的に1つ又は複数の他のケイ素無含有ポリマー前駆体(本明細書中に記載の任意のもの等)の存在下で、本明細書中の式1で表される1つ又は複数のモノシリコーン官能性ポリマー前駆体を重合する工程を含む、脱泡剤として使用するのに好適なポリマーを製造する方法を提供する。
本発明のさらに他の態様では、概して、本明細書中に記載のように、有効量の1つ又は複数の本発明のポリマーを含む脱泡剤に耐性のある組成物を提供する。
概して、本明細書中で使用される場合、(例えば、本発明の及び/又は適宜本明細書中に記載の、任意のプロセス、使用、方法、用途、調製、生成物、材料、配合物、化合物、モノマー、オリゴマー、ポリマー前駆体及び/又はポリマーに関する)用語「有効」、「許容可能」、「活性」及び/又は「好適」は、文脈に特に記載がない限り、適正な様式で使用されるか又は適正な量で添加される場合には、それらが添加され及び/又は組み込まれるものに、本明細書中に記載の有用性を有するような要求される特性をもたらす本発明の特徴について言及していることが理解されるであろう。このような有用性は、例えば、材料が上述の使用に要求される特性を有する場合には直接的なものであり、及び/又は材料が、他の直接的な有用性を有する材料を調製する際の合成中間体及び/又は診断ツールとして使用される場合には間接的なものであり得る。本明細書中で使用される場合、これらの用語はまた、官能基が、有効、許容可能、活性及び/又は好適な最終生成物を生成するのに適することを示す。本発明において、所望の有用性とは発泡の抑制であるため、それらの有効な特徴及び量とは発泡を阻害するものである。本発明の組成物では、文脈に特に記載がない限り、「有効」等は発泡を阻害するのに十分な量を意味する。
(ジビニル末端ポリジメチルシロキサンを5%含む脱泡剤)
本実施例は、溶剤中ラジカル重合によってジビニル末端ポリジメチルシロキサンを調製する方法を示している。
(ジビニル末端ポリジメチルシロキサンを2%含む脱泡剤)
反応性シリコーンの量を(実施例1の5%に対して)2重量%とする以外は、実施例1と同様にポリマーを調製した。GPCによって求められた、得られるポリマーの重量平均分子量は74300ダルトンであった。
実施例1及び実施例2として上記で調製された脱泡剤を、種々の配合物に添加し、それらの脱泡性能を試験した。比較として、如何なる脱泡剤も含まない以外は同じ配合物のコントロールを各ケースにおいて試験した(コントロール)。図1及び図2において、商品名PC−1644により販売されている、シリコーンを含まない従来のアクリレート脱泡剤を含むさらなる比較配合物(比較A)を試験した。図3及び図4について、商品名PC−2244により入手可能な従来の非シリコーンアクリレート脱泡剤を、比較するために添加した(比較B)。
(3−メタクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シランを3%含む脱泡剤)
本実施例は、溶剤中ラジカル重合によって3−メタクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シランを調製する方法を示している。
[実施例4]
(3−メタクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シランを5%含む流動性改質剤)
本実施例は、溶剤中ラジカル重合によって3−メタクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シランを調製する方法を示している。
(実施例4の3−メタクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シランに対して)ジビニル末端ポリジメチルシロキサンを用いた以外は実施例4と同様にポリマーを調製した。標準としてポリスチレンを用いたGPCによって求められる重量平均分子量は9390ダルトンであった。
大量の開始剤を用いた以外は実施例5と同様にポリマーを調製した。標準としてポリスチレンを用いたGPCによって求められる重量平均分子量は6420ダルトンであった。
配合:
Epicure 3115-X-70 16.7% Resolution ポリアミド硬化剤
Epon 1001-CX-75 27.9% Resolution −OH官能基を有するエポキシ樹脂
Cymel U-216-8 1.7% Cytec 架橋剤
n−ブタノール 2.3% 溶剤
キシレン 22.1% 溶剤
PMアセテート 29.3% 溶剤
レベリング剤 0.035% 流動性改質補助剤/レベリング補助剤
ブランク 1.14 103.4 103.8 47.9 2.7 -
Modaflow2100 1.09 102.1 103.5 87.3 6.8 -
実施例1 1.07 103.9 103.3 92.3 8.4 シラン
実施例2 1.06 104.4 103.7 91.8 8.9 シラン
実施例3 1.04 103.1 103.7 90.6 8.2 シラン
実施例4 1.08 103.9 103.9 92.5 8.9 二官能性PDMS
有用な特性を有するように、本明細書中に例示されるものと同様のポリマーをPSA中に配合してもよい。配合例を以下に示す。
アクリルコポリマー系のクリアコート
成分 量(重量%) 供給元
Viacryl VSC 5754/60 SNABAC 78.02% Cytec Industries
Cymel 327/90%g 17.14% Cytec Industries
メトキシプロピルアセテート 0.69%
ブチルグリコールアセテート 1.04%
酢酸ブチル 3.11%
Claims (26)
- 式1a:
Yは直接結合又はオキシ基を表し、
R1は、少なくとも1つの二重結合(任意選択的に該二重結合は(メタ)アクリレート基等の活性化された不飽和部位である)を有する、任意選択的に置換されたオルガノ基を表し、
各任意選択的な繰返し単位内のR2及びR3はそれぞれ別個に独立して、1つ又は複数の任意選択的に置換されたヒドロカルボ、ヒドロカルボ(オキシ)、ヒドロシリコ及び/又はヒドロシリコ(オキシ)基(複数可)を表し、
R4は独立して、R1((メタ)アクリレート基等の活性化された不飽和部位を任意選択的に含む)、任意選択的に置換されたヒドロカルボ基(複数可)及び任意選択的に置換されたヒドロシリコ基(複数可)から成る群から選択され、
nは約0〜約2000であり、
但し、該ポリマー前駆体は、ポリシロキサン主鎖と;制御されたフリーラジカル付加重合において、少なくとも1つの移動可能な基を含有する少なくとも1つのポリシロキサン含有プレポリマーと、エチレン性不飽和モノマーとを反応させることによって得られる、重合した不飽和モノマーの少なくとも1つのブロックとから成るもの以外である)
で表されるポリマー前駆体。 - 式1b:
Yは直接結合又はオキシ基を表し、
R1は、少なくとも1つの二重結合(任意選択的に該二重結合は(メタ)アクリレート基等の活性化された不飽和部位である)を有する、任意選択的に置換されたオルガノ基を表し、
各任意選択的な繰返し単位内のR2及びR3はそれぞれ別個に独立して、任意選択的に置換されたヒドロカルボ、ヒドロカルボ(オキシ)、ヒドロシリコ及び/又はヒドロシリコ(オキシ)基(複数可)を表し、
R4は独立して、R1((メタ)アクリレート基等の活性化された不飽和部位を任意選択的に含む)、任意選択的に置換されたヒドロカルボ基(複数可)及び任意選択的に置換されたヒドロシリコ基(複数可)から成る群から選択され、
nは約0〜約2000である)
で表される1つ又は複数の反応性ケイ素含有ポリマー前駆体から、(粘着剤、流動性改質剤及び/又は脱泡剤としての使用に任意選択的に好適な)ポリマー組成物を製造する方法であって、
好適な手段(任意選択的に、熱誘起重合、化学作用誘起重合、ラジカル誘起重合、又はイオン誘起重合)によって式1bの少なくとも1つのポリマー前駆体を重合することからなる、ポリマー組成物を製造する方法。 - 前記式1bのポリマー前駆体を、少なくとも1つの他のケイ素無含有コポリマー前駆体、好ましくは(メタ)アクリレートモノマーと合わせて重合する、請求項2に記載の方法。
- ポリマー組成物を製造する方法であって、
任意選択的に、ケイ素原子又はケイ素基を含まない少なくとも1つのビニルモノマーの存在下で、請求項1に記載の式1a及び/又は請求項2に記載の式1bの少なくとも1つのポリマー前駆体を熱誘起重合、化学作用誘起重合、ラジカル誘起重合、又はイオン誘起重合に付すことからなる、ポリマー組成物を製造する方法。 - 請求項1に記載の少なくとも1つのポリマー前駆体に由来する部位を有するポリマー分子を含む、ポリマー組成物。
- 請求項2〜4のいずれか一項に記載の方法によって得られた、ポリマー組成物。
- 請求項1に記載の少なくとも1つのポリマー前駆体に由来する部位と、ケイ素原子又はケイ素基を含まない少なくとも1つのビニルモノマーに由来する部位とを有するポリマー分子を含む、請求項5又は6に記載のポリマー組成物。
- 前記ポリマー組成物中のケイ素の質量分率が0.001%〜50%である、請求項5〜7のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
- 前記ポリマー組成物の重量平均モル質量が10kg/mol〜250kg/molである、請求項5〜8のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
- 請求項3又は4に記載の方法によって得られたポリマー組成物を含む、ポリマー流動性改質剤組成物(流動性改質剤)。
- 請求項5〜9のいずれか一項に記載されたポリマー組成物を含む、ポリマー流動性改質剤組成物(流動性改質剤)。
- 好適な基材上にコーティングされたときに、コーティング組成物が実質的に平らな表面を有するコーティングを前記基材上に形成するように、前記コーティング組成物の流動性を改善させる、請求項10又は11に記載の流動性改質剤の使用。
- 基材上にコーティングされたときに平らな表面を形成する傾向にあるコーティング組成物であって、流動性を改質させる量の請求項10又は11に記載の流動性改質剤を含む、コーティング組成物。
- 前記流動性改質剤を液体又は液体の混合物に添加して液体混合物を形成する工程と、
前記液体混合物を均質化する工程とを含む、請求項10又は11に記載の流動性改質剤を使用する方法。 - 請求項2〜4のいずれか一項に記載の方法によって得られたポリマー組成物を含む、ポリマー消泡剤組成物(脱泡剤)。
- 請求項5〜9のいずれか一項に記載されたポリマー組成物を含む、ポリマー消泡剤組成物(脱泡剤)。
- 発泡する傾向にある流体組成物中の気泡を抑える、請求項15又は16に記載の脱泡剤の使用。
- 発泡に耐性のある組成物であって、発泡する傾向にあり、且つ気泡を抑える量の請求項15又は16に記載の脱泡剤を前記組成物中に分散させた流体を含む、発泡に耐性のある組成物。
- 脱泡剤を液体又は液体の混合物に添加して液体混合物を形成する工程と、
前記液体混合物を均質化する工程とを含む、請求項15又は16に記載の脱泡剤を使用する方法。 - 請求項2〜4のいずれか一項に記載の方法によって得られたポリマー組成物を含む、ポリマー粘着剤組成物。
- 請求項5〜9のいずれか一項に記載されたポリマー組成物を含む、ポリマー粘着剤組成物。
- 粘着剤材料としての請求項20又は21に記載のポリマー粘着剤組成物の使用。
- 有効量の請求項20又は21に記載のポリマー粘着剤組成物を含む粘着剤材料。
- 請求項20又は21に記載のポリマー粘着剤組成物を液体又は液体の混合物に添加して液体混合物を形成する工程と、
前記液体混合物を均質化する工程と、
前記液体混合物を基材の片面に塗工する工程とを含む、請求項20又は21に記載のポリマー粘着剤組成物を使用する方法。 - 請求項20又は21に記載のポリマー粘着剤組成物でコーティングした、基材及び/又は積層体。
- 前記基材がポリマーフィルム又は紙である請求項24記載の方法。
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