JP4272167B2 - 防汚用シリコーンワニス、前記ワニスのシリコーン基材への塗布方法及びこうして処理された基材 - Google Patents

防汚用シリコーンワニス、前記ワニスのシリコーン基材への塗布方法及びこうして処理された基材 Download PDF

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Description

本発明の一般的分野は、基材へ耐汚染性を与えることのできるポリマー被膜又はワニスの分野である。前記基材は特に:
・ 被覆用ポリマー(例えばシリコンエラストマー型)をベースとした機械的強化又は保護のための少なくとも1層で被覆されてもよく又はされていなくてもよい柔軟性基材(特に繊維状の織物又は不織物基材);
・ シリコン製の及び/又は一つ若しくは二つ以上のシリコン層で被覆された塊状の基材、例えば金属製、プラスチック製又はセラミック製の部品(例えば、電気絶縁体);
・ 或いは、ポリマー又はエラストマー基材、特にプラスチックフィルム(例えば、特に熱転写プリンターのインク基材として使用するための熱転写リボン、又は保護用包装フィルム)
で構成されることができる。
上記基材は随意的に少なくとも部分的にシリコンで構成されることができる。
また、本発明は本発明に係る防汚用ワニスを種々の基材に塗布するための方法を対象とする。
最後に、本発明の主題は、上記防汚用ワニスで被覆された基材(とりわけ柔軟性基材)であり、例えば、防汚用ワニスが塗布されたシリコンエラストマーの層で被覆されたテキスタイル布である。該布は:
1.建築用テキスタイル(テキスタイル建築物の要素);
2.又は、建築用テキスタイル以外の柔軟性基材;
の製造に用いることができる。
用途1の分野に関しては、本開示を通じて及び本発明の目的の範囲において、“建築用テキスタイル”とは被覆(コーティング)後に:
− シェルター、移動式構造物、テキスタイル建造物、パーティション、フレキシブルドア、ターポリン、テント、スタンド又は大テント;
− 家具、外装材、広告看板、風よけ又はフィルターパネル;
− 太陽光遮断パネル、天井及びブラインド;
を製造するための織物又は不織物を意味し、より一般的には任意の繊維状基材を意味すると理解されるものと明示しておく。
用途2の分野に関して、建築用テキスタイル以外の柔軟性基材は、例えば、特に:
− 自動車の乗員保護に用いられるエアバッグ、
− ガラス編組(電線の熱的及び誘電的保護のための編んだガラスシース)、
− コンベヤベルト、耐火布又は断熱布、
− 衣類、
− コンペンセーター(配管工事用の柔軟性ゴムスリーブ)、
を製造するためのものとすることができる。
テキスタイル基材上のシリコンエラストマーの被膜は、シリコンの固有特性により、出来上がった複合物に多くの利点、すなわち、とりわけ:
・ 柔軟性、
・ 機械的強度、
・ 熱的安定性、
・ 及び、長寿命、
を既に与えてきた。
しかし、上述した複合物のための重要な市場を構成するテキスタイル建築の分野ではその他の要求がある。これらはとりわけ:
・ 汚染に対する抵抗力、
・ 複合物を二つずつ容易に組み立てることを可能にするような接着能力(例えば、接着力F≧70N/5cm、好ましくはF≧120N/5cm)
・ 複合物の取り扱いを容易にするような低い滑り係数(例えば、Kd≦0.8)
・ 外観(特に色彩及び光沢)に関する優れた特性、
・ 複合物の良好な粘着性、
である。
上記特性はワニスによって導入することができる。従って、本発明の基礎となる一般的な課題はこの要求(とりわけ防汚特性)を充分に満たすことのできるシリコンワニスを開発することである。
しかしながら、複合物が目的とする最終的な用途に関する上記要求を満たす以前に、ワニスは上流側の仕様、とりわけ:
・ シリコン層の全体に容易に広がることができること、
・ 該シリコン層に完全に接着すること、
・ 並びに、より一般的には産業へ容易かつ経済的に利用できること、
を更に満たすことが大切である。
国際公開第00/59992号は、摩擦係数を低減することが望まれる基材へ塗布することが可能なワニスを製造するのに特に有用なシリコン組成物を開示している。
該組成物の一つは:
〜 カチオン及び/又はラジカル経路で架橋性官能基(CFG)によって架橋可能な少なくとも1種のポリオルガノシロキサン(A)(POS)と;
Figure 0004272167
〜 オニウムボレートから選択される開始剤(C)と;
Figure 0004272167
〜 少なくとも一つのアルコキシ及び/又はエポキシ及び/又はカルボキシル単位を含むものから選択され、ケイ素原子がもつ第二官能基(SFG)(好ましくはアルコキシタイプ)によって、並びに随意的に(メタ)アクリルレート及び/又はビニルエーテル及び/又はエポキシド及び/又はオキセタン(好ましくはエポキシドタイプ)のCFGによって置換された少なくとも1種のシリル基含有化合物(D)(例えば以下の化合物)と:
⇒ シランタイプ:
Figure 0004272167
⇒ POSタイプ
Figure 0004272167
〜 随意的に、充填材(例えばシリカ)、例えば:ヘキサメチルジシラザン又はオクタメチルシクロテトラシロキサンで処理した焼成シリカ(約300m2/gまでの比表面積)、ヒュームドシリカ、粉末状の合成又は天然繊維(ポリマー)、炭酸カルシウム、タルク、粘土、二酸化チタン等と、
を含む。
上記組成物は、エアバッグ、熱転写リボン又は包装フィルムの布地のRTVシリコン被膜に用いる防汚用ワニスとして使用される。
上記ワニスは、防汚特性、接着能力、又は更には滑り係数低減の点では改善可能である。更に、上記ワニスはUV活性化によるカチオン経路によって架橋可能な特定のシリコンを使用することを必要とするため、経済性及び採用手段の簡素化の点で改善の余地がある。
国際公開第00/59992号パンフレット
先行技術が基材(とりわけテキスタイル基材)用の被膜(とりわけシリコンエラストマー被膜)と相溶性のある防汚用ワニスがあまり豊富ではなく、更には上述した仕様を満たす防汚用ワニスに乏しいことは明らかである。
こうした状況において、本発明の主たる目的の一つは、種々のシリコン含有基材、とりわけシリコンエラストマーで被覆した柔軟性(テキスタイル)基材、或いはシリコンエラストマー製の塊状基材のための防汚用ワニス組成物を提供することである。該ワニス組成物の本質的特性は優れた耐汚れ性を有すること、及びそれが塗布された部品同士を接着することによって組み立てを可能にすることである。
本発明の主たる目的のもう一つは、経済性を維持しながら、光沢のある外観を有し、基材(とりわけ被覆エラストマーの層)上に完全に固定された所望の非滑り表面を与える防汚性で“接着性”のワニスを提供することである。
本発明の主たる目的のもう一つは、多種類の基材に容易に塗布することのできる防汚用ワニスを提供することである。
本発明の主たる目的のもう一つは、利用し易く経済的な架橋性防汚用ワニスを提供することである。
本発明の主たる目的のもう一つは、シリコンエラストマーと相溶性のある本質的に非シリル化種をベースとしたとりわけ防汚用ワニスとして用いるワニス組成物を提供することである。該組成物は合理的な原価であり、製造が簡単でなければならない。
本発明の目的のもう一つは、シリコンエラストマーと相溶性のあるシリル化種をベースとした防汚用ワニスを用いて、例えば、架橋シリコンエラストマーの層で被覆された織物又は不織物の繊維基材によって、或いは少なくとも部分的にシリコンで構成された塊状の基材によって形成された種々のシリコン含有基材又はシリコン製基材に簡単且つ経済的にワニスを塗る方法を提供することである。
本発明の主たる目的のもう一つは、少なくとも一つのエラストマー層で被覆され、上で規定したシリコンワニスで覆われた基材を含む汚染に対して高い抵抗力をもつ複合物、例えば、架橋シリコンエラストマーで被覆した布(建築用テキスタイル)を提供することである。
とりわけ上記目的が本発明によって達成される。本発明は第一に、カチオン経路で重合可能/架橋可能なとりわけ防汚特性を有するワニスに関し、100重量部当たり:
−1− 一分子当たり少なくとも二つの重合性/架橋性基を含む少なくとも1種の化合物を80重量部以上と(ここで、上記基のうち少なくとも一つはアルケニルエーテル、エポキシ、オキセタンよりなる群から選択され、上記二つの基は好ましくはエポキシ−エポキシ、オキセタン−ヒドロキシル、オキセタン−アルコキシシリル、カルボキシル−オキセタン、オキセタン−オキセタン、アルケニルエーテル−ヒドロキシル、エポキシ−アルコキシ、及びエポキシ−アルコキシシリルの組合せよりなる群から選択される。);
−2− カチオン種が式(I):
[(R1n−A−(R2m+ (I)
(式中、
・ Aは15から17族までの元素(例えば:I、S、Se、P又はN)を表し、
・ R1はC6〜C20の炭素環式又は複素環式のアリール基を表し(前記複素環式基はヘテロ元素として窒素又は硫黄を含有し得る。)、
・ R2はR1又はC1〜C30の線状若しくは分枝状のアルキル若しくはアルケニル基を表し(前記基R1及びR2は随意にC1〜C25のアルコキシ、C1〜C25のアルキル、ニトロ、クロロ、ブロモ、シアノ、カルボキシル、又はメルカプト基によって置換されてもよい。)、
・ nは1からv+1までの整数(vは元素Aの価数)であり、
・ mは0からv−1までの整数(n+m=v+1)である。)
で表されるオニウム塩から選択され、
アニオン種が式(II):
[BXab- (II)
(式中、
・ a及びbはaが0〜3、bが1〜4の整数(a+b=4)であり、
・ 記号Xは:
− ハロゲン(塩素、フッ素)原子(a=0〜3)、
− OH基(a=0〜2)、
を表し、
・ 記号Rは同一の又は異なるものであって:
− 少なくとも一つの電子吸引基(例えばOCF3、CF3、NO2又はCN)、及び/又は少なくとも二つのハロゲン(もっとも特別にはフッ素)原子によって置換されたフェニル基(これは前記カチオン種が15から17族の元素のオニウムであるときに当てはまる。)、
− 電子吸引性の少なくとも一つの元素又は基(とりわけハロゲン(もっとも特別にはフッ素)原子、CF3、OCF3、NO2又はCN)によって置換されたフェニル基(これは前記カチオン種が4から10族の元素の有機金属錯体であるときに当てはまる。)、
− 少なくとも二つの芳香族環を有するアリール基(例えば、ビフェニル、ナフチルであり、随意に電子吸引性の少なくとも一つの元素又は基(とりわけハロゲン(もっとも特別にはフッ素)原子、OCF3、CF3、NO2又はCN)によって置換されてもよい。)(これは前記カチオン種が如何なるものであっても良い。)、
を表す。)
のボレートであるものから選択される少なくとも1種のカチオン開始剤を0.1〜10重量部と(ここで、該開始剤は好ましくは:
・[(Φ)2I]+,[B(C654-
・[(C817)−O−Φ−I−Φ]+,[B(C654-
・[(C1225−Φ−I−Φ)]+,[B(C654-
・[(C817−O−Φ)2I]+,[B(C654-
・[(C817)−O−Φ−I−Φ]+,[B(C654-
・[(Φ)3S]+,[B(C654-
・[(Φ)2S−Φ−O−C817+,[B(C64CF34-
・[(C1225−Φ)2I]+,[B(C654-
・[(CH32−CH−Φ−I−Φ−CH3+,[B(C654-
・(η5−シクロペンタジエニル)(η6−トルエン)Fe+,[B(C654-
・(η5−シクロペンタジエニル)(η6−メチル−1−ナフタレン)Fe+,[B(C654-
・(η5−シクロペンタジエニル)(η6−クメン)Fe+,[B(C654-
・式(III):
[(CH(CH32−Φ−)−I−(−R3)]+ (III)
(式中、記号R3は基−Φ−R4(R4は1〜20個の炭素原子、好ましくは1〜15個の炭素原子をもつ線状又は分枝状のアルキル基)を表し、Φはフェニレン基を表す。)
をもつカチオン構造を有し、
Cl-,Br-,BF4 -,PF6 -,CF3SO3 -,N(SO2CF32 -,C(SO2SF32 -,B(C654 -,B(PhOCF34 -,SbF6 -,及び/又はAsF6 -を含む群から選択されるアニオン構造を有する、
非毒性オニウム塩より選択される。);
−3− 一分子当たり、少なくとも一つのアルケニル含有基(好ましくは(メタ)アクリル又はその塩)、及び/又は少なくとも一つのエポキシ基を有し、合物(−1−)以外の少なくとも1種のポリオルガノシロキサン(POS)を0〜10重量部と;
−4− 一分子当たり、少なくとも一つのエポキシ基を有する少なくとも1種のシリル基含有化合物を0〜10重量部と;
−5− 一分子当たり、少なくとも一つのアルケニル含有基(好ましくは(メタ)アクリル又はその塩)、及び少なくとも一つのエポキシ、アルケニルエーテル又はオキセタン基を有する少なくとも1種のシリル基含有化合物を0〜10重量部と
(ただし、
a) 添加剤3及び添加剤4は添加剤5がないときは必要であり;
b) アルケニル含有−エポキシド含有添加剤5は添加剤3及び4がないときは必要である。)
−6− 少なくとも1種の超微細充填剤を0〜10重量部と;
−7− 少なくとも1種の増粘剤を0〜10重量部と;
−8− 少なくとも1種のその他の機能性添加剤を0〜10重量部と;
を含む。
本発明に係るワニスは、光沢のある外観及び低い滑り係数を有しながら耐汚れ性及び接着能力を大幅に増加させることができる点で有利である。
本発明に係るワニスによってワニス塗りした基材の機械的性質及び使用特性は影響を受けない。
加えて、本ワニス組成物は安定である。
随意に6及び/又は7及び/又は8を組み合わせた成分1/2/3/4及び1/2/5の好ましい組合せを選択した点に本発明の特徴がある。というのは、賢明に選択された成分の斯かる組合せが上述した有利な結果のすべてをもたらし得ることを全く予見できなかったからである。
“アルケニル”とは、少なくとも一つのオレフィン二重結合、より好ましくは単一の二重結合をもつ置換又は非置換、線状又は分枝状の不飽和炭化水素ベースの鎖を意味するものとして理解される。好ましくは、“アルケニル”基は2〜8個、より好ましくは2〜6個の炭素原子を有する。この炭化水素鎖は随意に少なくとも一つのO、N又はSのようなヘテロ原子を含む。
“アルケニル”基の好ましい例はビニル、アリル及びホモアリル基であり、ビニル基がとりわけ好ましい。
本発明によれば、好ましい化合物(−1−)は:
・ −1.1− 重合性/架橋性基がオキセタンから、好ましくは以下の式を有するエポキシモノマーから選択されるもの:
Figure 0004272167
・ −1.2− 或いは、
− 式(1.2):
Z(R0aSiO3-a/2 (1.2)
(式中、
〜 a=0,1又は2であり、
〜 R0は同一の又は異なるもので良く、アルキル、シクロアルキル、アリール、ビニル、水素、ヒドロキシル又はアルコキシル基(好ましくはC1〜C6の低級アルキル)を表し、
〜 Zは少なくとも一つのエポキシ及び/又はアルケニルエーテル及び/又はオキセタン及び/又はジオキソラン及び/又はカーボネートの反応性基を含む有機置換基である。)
を少なくとも一単位と、
− ケイ素原子を少なくとも2個と、
を含む室温で液状の又は100℃未満の温度で熱溶融する少なくとも1種の架橋性及び/又は重合性シリコンオリゴマー及び/又はポリマーよりなるもの;
から選択される。
シリコンポリマー又はオリゴマー(−1.2−)の反応性基Zは非常に変化し得る。しかしながら、特に有利なワニスはシリコンオリゴマー又はポリマー(−1.2−)が少なくとも一つの(SF)単位(Zは少なくとも一つのエポキシ及び/又はジオキソランの反応性基、好ましくは少なくとも一つのエポキシの反応性基を含む有機置換基Z1を表す。)を含むときに得られる。
本発明の二つの有利な変異系によれば、少なくとも一つのエポキシ及び/又はジオキソラン反応性基Z1、好ましくは少なくとも一つのエポキシ反応性基Z1をもつシリコンオリゴマー又はポリマー(−1.2−)は:
(i) この種又はこれらの種の反応性基Z1のみ、
(ii)或いは、その他の反応性基Z(例えば、アルケニルエーテル、オキセタン及び/又はカーボネート反応性基Z2)、
を含むことができる。
第一の変異系(i)の場合は、ワニスは更に、オリゴマー/ポリマー(−1.2−)とは異なるその他のシリコンオリゴマー及び/又はポリマー(これは、例えばアルケニルエーテル、オキセタン及び/又はカーボネート基のようなその他の反応性基Z2を含み、随意的に反応性基Z1を含む。)を含むことができる。
反応性基Zの例としては、とりわけ以下の基から選択することができる。
Figure 0004272167
− R”はC1〜C6の線状又は分枝状のアルキル基を表す。
本発明の第二の有利な変異形によれば、シリコンポリマー又はオリゴマー(−1.2−)は以下の平均式を有する少なくとも1種のシリコンから構成される。
Figure 0004272167
Figure 0004272167
Figure 0004272167
上記式中、R0又は(R)0=アルキル(好ましくはC1〜C10)又はアリール(好ましくはフェニル)である。
本発明の好ましい特徴によれば、カチオン開始剤(−2−)は:
・ [((CH32−CH−Φ−)−I−Φ−CH3+Cl-
・ [((CH32−CH−Φ−)−I−Φ−CH3+B(C654 -
・ [((CH32−CH−Φ−)−I−Φ−CH3+PF6 -
・ [((CH32−CH−CH2−Φ−)−I−Φ−CH3+PF6 -
・ [((CH32−CH−CH2−Φ−)−I−Φ−CH3+B(C654 -
・ [(CH(CH32−Φ−)−I−Φ−CH3+B(PhOCF34 -
・及びこれらの混合物、
を含む群から選択される。
本発明の別の好ましい特徴によれば、添加剤−3−は:
−3.1− 少なくとも1種のアルケニル基含有ポリオルガノシロキサン(POS)(ここで、それぞれのアルケニル基は少なくとも一つの(メタ)アクリル又は(メタ)アクリレート基を含み、該アルケニル基はより特別には以下の一般式を有する基から選択される。)
Figure 0004272167
(式中、
− R4及びR5は互いに同一の又は異なる水素化又は炭化水素ベースの基であり、好ましくは水素、C1〜C4の線状若しくは分枝状のアルキル、又は少なくとも一つのC1〜C3のアルキルで随意に置換されたフェニルを表し、
− R6はメチル又は水素である。)
(添加剤−3.1−は、更により特別には(ポリ)(メタ)アクリレートPOSから選択される。);
−3.2− 及び/又は、合物−1−以外の少なくとも1種のエポキシド化POS;
である。
(ポリ)(メタ)アクリレートPOSは、一分子当たり1又は2以上のアクリレート又はメタクリレート基を含むポリオルガノシロキサンである。用語“アクリレート”及び“メタクリレート”はより具体的にはアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルを表すが、本発明においては、その酸の形態も対象とする。
(ポリ)(メタ)アクリレートPOSの例として、これらを記載したいくつかの参照文献を以下に述べる。
− 仏国特許第2 377 430号はクロロシロキサン基を含むシリコンにヒドロキシアルキルアクリレートのグラフトを付加することによって得られたシリコンアクリレートを記載している。従って、アクリレート及び/又はメタクリレート基を含む該POSはSi−O結合を介してシリコン鎖へ結合した官能性グラフトを含む。
− 米国特許第4 908 274号(=欧州特許第0 281 681号)は官能化されたグラフトが非加水分解性SiC結合によってシリコン鎖に結合したシリコンアクリレートに関する。これらのシリコンアクリレートは白金触媒の存在下でのアリルグリシジルエーテル(AGE)及びビニルシクロヘキセン(VCMX)エポキシドのヒドロシリル化によって得られる。
こうして得られたグラフト化POSは(メタ)アクリル酸又は無水(メタ)アクリル酸と反応させる。この反応はジアザビシクロ(2,2,2)オクタンによって触媒される。第一のエポキシ基によるアクリレート又はメタクリレート基のグラフトは鎖中のSi−H単位及び末端のSi−H単位の両方に生じる。
− 仏国特許第2 611 729号はアクリレート基又はメタクリレート基含有POSの製造方法を開示している。使用される出発物質はシリコン鎖中又はシリコン鎖の末端に存在する≡SiH単位を含むPOSである。例えば、線状のα,ω−トリメチルシリルポリ(ジメチル)(メチルヒドロゲノ)シロキサンPOS:MD110H 5Mをアリルグリシジルエーテル(AGE)と反応させる。得られたエポキシ官能化POSをアクリル酸、n−ブタノール、MIBK、ヒドロキノン及び三酢酸クロム一水和物をベースとした触媒の存在下に置く。エーテル−エポキシグラフトへのアクリル酸の結合はエポキシの開環によって行う。
− 論文“Makromol.Chem.、RAPID COMMUN.7、p703〜707(1986年)”は≡SiH末端単位を含むPOSをクロロ白金酸の存在下でAGEと反応させることで得られるα,ω−ビスアクリレートPOSの合成を開示している。こうして得られたエポキシ末端POSをクロムジイソプロピルサリチレートの存在下でメタクリル酸と反応させる。この論文は上述したローヌープーラン(Rhone Poulenc)の仏国特許に対応する。
− 米国特許第6 211 322(=欧州特許第0 940 458号及び同第0 940 422号)は、式:
2C=CH−(CH20-10−O−CH2−R3−(CH2−OH)2-10
(式中、R3=C1〜C10のアルキル基)
のポリヒドロキシ化アルケニルエーテルを白金又はロジウム触媒の存在下でSi−H単位を含むPOSと反応させることによって得た(メタ)アクリレート含有POSを記載している。
こうして得られたポリヒドロキシ化エーテルのグラフトをもつシリコンを次に(メタ)アクリル酸(及び随意に二重結合を含まないモノカルボン酸と)とエステル化する。ポリヒドロキシアルキルシロキサンのこの“アクリル化”はトリフリック酸によって触媒される。
− J.L.Speier等は、82 3601 (1980)及び米国特許6 211 322号、同第4 503 208号及び同第3 767 690号にてアリルオキシポリオールとSi−H単位含有POSを白金触媒の存在下で反応させることによって得られたアクリレートPOSを開示している。これによれば、シリコンハイドライドが塩素原子やカルボニル基のような電子供与基を含有しない限り、望ましくない副反応(とりわけプロペンの出現)を生じさせ得る。
− 米国特許第5 981 679号は両端に(メタ)アクリロイル基をもつPOSを記載している。これらのα,ω−ビスアクリルシリコンを得るために、使用する出発物質はα,ω−ジメチルヒドロゲノシロキシPOSであり、これを少なくとも二つ、好ましくは三つの(メタ)アクリロイル基をそれぞれ含む(メタ)アクリレート化合物の二重結合の一つとヒドロシリル化反応させる。慣例的には、このヒドロシリル化は金属触媒、好ましくは白金ベースの触媒の存在下で実施する。SiH単位含有POSは好ましくは、ポリジメチルシロキサン−α,ω−ジオールをトリエトキシシランと縮合させて得たα,ω−ジエトキシヒドロゲノシロキシポリジメチルシロキサンである。
− 仏国特許第2 634 769号は、ビニルPOS(例えば線状のα,ω−ビニルポリジメチルシロキサン)とメルカプトアルカノール(チオール基によってビニル基と反応する。)を反応させてα,ω−チオールアルキルヒドロキシル化ポリジメチルシロキサンを製造し、このアルコールをアクリル酸とエステル化反応させることによって得られたチオアルキルアクリレート基含有ジオルガノポリシロキサンを開示している。チオールとPOSのビニル基との反応はアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)タイプのフリーラジカル発生剤の存在下で生じる。
− 2001年6月29日出願の未公開仏国特許出願第0108896号は、少なくとも一つの≡Si−H単位をもつ少なくとも1種のPOS(I)又は(II)を少なくとも1種の不飽和エポキシド(III)と反応させ、次いでエポキシ基を開環可能な少なくとも1種のポリヒドロキシル化した求核剤(IV)と反応させ、最後に求核剤(IV)のヒドロキシルに結合してエステル基(A)を形成する少なくとも1種の不飽和カルボン酸(V)(好ましくは(メタ)アクリル酸)と反応させて得られることを特徴とする、少なくとも一つの不飽和カルボン酸エステル(好ましくは(メタ)アクリレート)基(A)をもつポリオルガノシロキサン(POS)に関する。
これらのアクリレートPOSは例えば以下に示すように得られる。
Figure 0004272167
− 国際公開第01/77240号は、ジメチルシロキシ単位、トリメチルシロキシ末端単位及びメチル−アクリレート−シロキシ単位を含む官能化アクリレートPOSをベースとした組成物を開示している。
より具体的には、本発明に係る添加剤−3−として使用可能なこの(ポリ)(メタ)アクリレートPOSは、BYK Silclean 3700(登録商標)、Tego RC 902β(登録商標)、Tego RC 702、PC900、PC911の名称でロディア社(Rhodia Inc)より市販されているアクリルPOS及び国際公開第01/77240号に記載のものとすることができる。
エポキシド化POSに関して、これらは一分子当たり少なくとも一つのエポキシ基を鎖中及び/又は鎖末端に含む。エポキシド化した基としては、例えば、以下の式:
Figure 0004272167
(式中、
Δ E及びDは線状又は分枝状のC1〜C4のアルキレンから選択される同一の又は異なる基であり、
Δ zは0又は1に等しく、
Δ R9、R10及びR11は水素又はC1〜C4の線状又は分枝状のアルキル(水素がより好ましい)を表す同一の又は異なる基であり、
Δ 代替的に、R9及びR10又はR11はエポキシ基の2個の炭素と共に5〜7員環のアルキル環を構成することができる。)
をもつシリコンの置換基Xが挙げられる。
本発明の更に別の好ましい特徴によれば、シリル基含有化合物−4−はエポキシド化したアルコキシシランであり、好ましくは以下の一般式に対応する。
Figure 0004272167
(式中、
・ R7はC1〜C4の線状又は分枝状のアルキル基であり、
・ R8は線状又は分枝状のアルキル基であり、
・ yは0、1、2又は3、好ましくは0又は1、より好ましくは0であり、
・ X*はXに対して上で与えたのと同一の定義、又は少なくとも一つの(メタ)アクリレート基を含む基に相当する。)
添加剤−4−はより好ましくは:
・ β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン;
・ 3−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン;
・ 3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン;
・ 3,4−エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン;
・ 3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン;
・ 及びこれらの混合物;
を含む群から選択される。
シリル基含有化合物−4−の例としては、CoatOSil(登録商標)1770の商標でOSI社より市販されているようなβ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン;Dynasilan(登録商標)Glyeoの商標でデグサ(Degussa)社より市販されているような3−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン;Dynasilan(登録商標)Glymoの商標でデグサ(Degussa)社より市販されているような3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン;又は、Dynasilan(登録商標)Memoの商標でデグサ(Degussa)社より市販されているような3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが挙げられる。
アルケニル含有基とエポキシド及び/又はアルケニルエーテル及び/又はオキセタン基を有するシリル基含有化合物−5−に関して、本発明においては、式:
X’p'G’q'SiO4-(p'+q')/2 (VII.1)
で表される少なくとも一つの単位と、式:
X”p"G”q"SiO4-(p"+q")/2 (VII.2)
で表される少なくとも一つの単位とを含むエポキシ官能性及びアルケニル官能性ポリジオルガノシロキサンから選択される化合物を用いるのが好ましい。
式中、
− X’は式(V)のエポキシド化基X又は式1.2の基Z(E1、E2)に対して上で与えたのと同一の定義に対応する少なくとも一つの基を含み、
− X”は上で定義した式(IV)のアルケニル含有基に対して上で与えたのと同一の定義に対応する少なくとも一つの基を含み、
− G’及びG”は独立に、触媒の活性に対して好ましくない作用のない一価の炭化水素基を表し(好ましくは、随意に少なくとも一つのハロゲン原子で置換された1〜8個(両端を含む)の炭素原子を有するアルキル基から選択され、有利にはメチル、エチル、プロピル及び3,3,3−トリフルオロプロピル基から選択され、更にはアリール基から選択され、有利にはキシリル、トリル及びフェニル基から選択される。)、
− p’=1又は2、
− p”=1又は2、
− q’=0、1又は2、
− q”=0、1又は2、
− p’+q’=1、2又は3、
− p”+q”=1、2又は3、
である。
随意に、上記ポリジオルガノシロキサンの他の単位の少なくともいくつかは平均式:
rSiO4-r/2 (VIII)
(式中、Gは上記G’及びG”と同一の意味を有し、rは0〜3、例えば1〜3の値である。)
の単位である。
シリル基含有化合物−5−の例として、エポキシ及び(ポリ)(メタ)アクリレート又は(ポリ)(メタ)アクリル基で官能化されたポリジメチルシロキサンが挙げられる。これらは例えば、米国特許第4 663 185号に記載されているようなエポキシアクリレートシリコン樹脂とすることができる。
超微細充填剤添加剤−6−は好ましくは平均粒径Φmeが0.5μm程度又はそれ未満、有利には0.1μm程度又はそれ未満で、好ましくは:
・ シリカ粉末(コロイドシリカ、焼成及び沈降シリカ、又はこれらの混合物)の群に属するケイ質充填剤、
・ TiO2及びAl23を含む群から選択されるその他の鉱物充填剤、
・ 並びにこれらの混合物、
から選択される鉱物充填剤である。
本発明によれば、ワックス、好ましくは微粉化ポリアミドをベースとした少なくとも1種の増粘剤−7−を使用するのが有利となり得る。
本発明に係るワニスはその他の機能性添加剤−8−を含むことができる。これらは例えば、顔料、染料(8.1)、安定化剤(8.2)(とりわけUV安定剤)、希釈剤(溶剤)(8.3)又は耐酸性雨剤のような被覆用生成物とすることができる。
好ましいワニス組成物は活性化(とりわけUV活性化)してカチオン経路により架橋可能なタイプのものであり、乾燥ベースで:
1− 99重量部のモノマー化合物−1.1−;
2− 0.1〜1重量部の上で規定した少なくとも1種の開始剤−2−;
3− 0〜2重量部の上で規定した(メタ)アクリル又は(メタ)アクリレートPOS;
4− 0〜2重量部の上で規定したエポキシド化アルコキシシラン−4−;
5− 0〜2重量部の上で規定した少なくとも1種のアルケニル含有及びエポキシド含有及び/又はアルケニルエーテル及び/又はオキセタンPOS;
6− 0〜2重量部の上で規定した少なくとも1種の超微細充填剤;
7− 0〜2重量部の上で規定した少なくとも1種の増粘剤;
8− 0〜1重量部の上で規定した少なくとも1種の機能性添加剤;
を含む。
基材に塗布される未架橋液状ワニスの粘度は本発明の重要なパラメータである。従って、動的粘度η(25℃のmPa・sで表す)は:
5 ≦ η ≦ 500、
好ましくは 10 ≦ η ≦ 200、
より好ましくは 15 ≦ η ≦ 150、
の値である。
“ニュートン”粘度として知られる25℃における動的粘度ηは測定される粘度が速度勾配に依存しないほど充分に低い剪断速度勾配100S-1でそれ自体公知の方法で測定される。
本発明に係るシリコンワニス組成物の種々の成分の種類に関する詳細は:
−1−
Figure 0004272167
又は
Figure 0004272167
−2−
Figure 0004272167
−3− = (ポリ)アクリレートPOS;
−4− = β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、又はエポキシド化POS;
−5− = エポキシアクリレートPOS;
と規定される。
本発明の有利な特徴によれば、本ワニスはUV放射下でカチオン経路により迅速に架橋可能な一成分系の形態である。
製造容易性、低コスト性及び防汚性に照らし、本発明に係るシリコンワニスは多くの分野、とりわけ:
・ シリコンを含んでも(すなわち、少なくとも一つの面が少なくとも一つのエラストマー層で覆われている)含まなくても良い織物又は不織物の繊維状コアをもつ基材;
・ 或いは、シリコン製の及び/又はシリコンを含んでも含まなくても良い塊状部品で構成された基材;
を被覆する分野に用途を有することができる。
また別の一側面によれば、本発明は上で規定した組成物が、防汚用ワニスとして、少なくとも部分的にシリコン(好ましくはシリコンエラストマー)で随意に構成された基材に塗布されることを特徴とするワニス塗り方法に関する。
好ましくは、この方法は本質的に:
− 上で規定したワニスを用いて基材を被覆すること、
− 並びに、(随意的に架橋の熱活性化により)該ワニスの層を架橋すること、
で構成される。
本発明の有利な態様によれば、ワニスは35g/m2に等しいか又はそれ未満、好ましくは2〜25g/m2の被覆量で基材に塗布される。
本発明に係るワニス組成物の使用に関しては、例えば、任意の適切な被覆又は転写手段(例えば、ドクターブレード、塗布ローラー、グラビア印刷、ダイナミックスクリーン印刷、ブラシ、噴霧:ガン等)によって基材に塗布することができる。
被覆すべき基材へ塗布されたワニスの架橋は、例えば、基材の耐熱温度を当然に考慮しながら、含浸又は被覆された基材を50〜200℃の温度へ加熱することにより活性化する。
熱活性化手段は、例えばオーブン又はIR放射による活性化のような、本目的に適切な公知のものである。
これに関連したその他の詳細は以下の実施例に与える。
上で規定したワニス塗り方法は建築用テキスタイル又は建築用テキスタイル以外の基材のいずれにも関係する。
また、本発明は上で規定した方法によって得ることのできる防汚性及び低滑り係数を有するワニス塗りされた基材(又は複合物)(場合によっては下で規定する如何なる建築用テキスタイルを除くこともできる。)に関する。該複合物は:
・ 基材、好ましくは柔軟性基材、より好ましくは下記よりなる群から選択される基材:
⇒ テキスタイル、
⇒ 不織繊維状基材、
⇒ ポリマーフィルム(とりわけポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル又はシリコンフィルム)、
・ 随意的に、少なくとも一つのシリコンエラストマー層で構成され基材の少なくとも一つの面に接着した被膜、
・ 上で規定した組成物をベースとした少なくとも一つのワニス層、
を含むことを特徴とする。
一変異形によれば、上で規定した方法によって得ることのできる組成物は:
− 随意的にシリコン製の及び/又は随意的にシリコン(好ましくはシリコンエラストマー)で少なくとも部分的に被覆された塊状基材、
− 並びに、上で規定した組成物をベースとした少なくとも一つのワニス層、
を含むことができる。
例えば基材自体がシリコンであるときは、シリコンの被膜は随意的である。
有利には、本発明に係る複合物の基材は:
− 塊状又は繊維状のガラス、
− 塊状又は繊維状のセラミック、
− 塊状、繊維状、又はフィルム状の天然又は合成ポリマー(とりわけポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル又はシリコン)、
− 塊状又は繊維状のセルロース又はリグノセルロース材料(とりわけ紙、カードボード等)、
− 並びに、これらの組合せ、
よりなる群から選択される少なくとも1種の材料を含む。
本発明に係る柔軟性基材は、特に、建築用テキスタイルとすることができる。
従って、本発明のもう一つの主題は、上で規定したワニス塗り方法によって得ることのできる複合物を含むことを特徴とする建築用テキスタイルである。前記複合物は:
・ 基材、好ましくは柔軟性基材、より好ましくは下記を含む群から選択される基材:
⇒ テキスタイル、
⇒ 不織繊維状基材、
⇒ ポリマーフィルム、
・随意的に、少なくとも一つのシリコンエラストマー層及び少なくとも一つのその他の(コ)ポリマーで構成され、基材の少なくとも一つの面に接着した被膜、
・ 上で規定した少なくとも一つのワニス層、
を含む。
有利には、この建築用テキスタイルに含まれる基材は:
− 繊維状のガラス、
− 繊維状のセラミック、
− 繊維状又はフィルム状の天然又は合成ポリマー(とりわけポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル又はシリコン)、
− 塊状又は繊維状のセルロース又はリグノセルロース材料(とりわけ紙、カードボード等)、
を含む群から選択される少なくとも1種の材料を含む。
“建築用テキスタイル”とは異なるその他の本発明に係る柔軟性基材は、特に:
− 自動車の乗員保護に用いられるエアバッグ、
− ガラス編組(電線の熱的及び誘電的保護のための編んだガラスシース)、
− コンベヤベルト、耐火布又は断熱布、
− 衣類、
− コンペンセーター(配管工事用の柔軟性ゴムスリーブ)、等
の製造のためのものとすることができる。
別の一側面によれば、本発明は:
・ 上で規定した複合物を含む製品(建築用テキスタイルに用いられるものとは異なる。)、
・ 並びに、やはり上で規定した複合物をベースとした建築用テキスタイルを含む製品、
を対象とする。
“建築用テキスタイル”とは異なるその他の本発明に係る柔軟性基材は、特に:
− 自動車の乗員保護に用いられるエアバッグ、
− ガラス編組(電線の熱的及び誘電的保護のための編んだガラスシース)、
− コンベヤベルト、耐火布又は断熱布、
− 衣類、
− コンペンセーター(配管工事用の柔軟性ゴムスリーブ)、等
とすることができる。
本発明に従って被覆され、次いでワニス塗りされることが意図された繊維状基材は、例えば、織布、不織布若しくは編物、又はより一般的にはガラス、シリカ、金属、セラミック、炭化ケイ素、炭素、ホウ素、天然繊維(例えば綿、羊毛、麻、亜麻)、人工繊維(例えばビスコース又はセルロース繊維)、合成繊維(例えばポリエステル、ポリアミド、ポリアクリル、クロロファイバー、ポリオレフィン)、合成ゴム、ポリビニルアルコール、アラミド、フルオロファイバー、フェノール及びシリコン等を含む材料群から選択される繊維を含む任意の繊維状基材とすることができる。
繊維状基材の好ましい例としては、ガラス、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル又はシリコン製の織物が挙げられる。
シリコンで被覆したテキスタイル状の柔軟性基材に加え、本発明に係る防汚用ワニスは:
・ (例えば、ポリエステル製の)プラスチックフィルム、具体的には熱転写プリンター用の熱転写リボン、
・ (例えば、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン(ポリエチレンやポリプロピレン)、ポリ塩化ビニル又はシリコン製の)保護包装用プラスチックフィルム、
に塗布することができる。
本発明は更に、例えば繊維状基材(場合によっては如何なる建築用テキスタイルを除いても良い。)を被覆するための、防汚用ワニスとしての上で規定した組成物の使用を対象とする。
また、本発明はカチオン経路で重合可能/架橋可能な組成物であって、100重量部当たり:
−1− 上で規定した少なくとも1種の化合物−1−を80重量部以上と;
−2− 上で規定した少なくとも1種のカチオン開始剤−2−を0.1〜10重量部と;
−3− 一分子当たり少なくとも一つのアルケニル含有基(好ましくは(メタ)アクリル又はその塩)を有する上で規定した少なくとも1種のシ基含有化合物を0〜10重量部と;
−4− 一分子当たり、少なくとも一つのエポキシ基を有する上で規定した少なくとも1種のシリル基含有化合物を0〜10重量部と;
−5− 一分子当たり、少なくとも一つのアルケニル含有基(好ましくは(メタ)アクリル又はその塩)、及び少なくとも一つのエポキシ、アルケニルエーテル又はオキセタン基を有する上で規定した少なくとも1種のシリル基含有化合物を0〜10重量部と
−6− 上で規定した少なくとも1種の超微細充填剤を0〜10重量部と;
−7− 上で規定した少なくとも1種の増粘剤を0〜10重量部と;
−8− 上で規定した少なくとも1種のその他の機能性添加剤を0〜10重量部と;
を含む組成物の(場合によっては建築用テキスタイルの作製に使用するため)の防汚用ワニスとしての使用に関する。
本発明に係る塊状の基材は、特に:
− 家具、
− 外装材、
− 広告掲示板、
− 風よけ、
− コンペンセーター(配管工事用の柔軟性ゴムスリーブ)、
− 又はフィルターパネル、
を含む群から選択される部品することができる。
最後に、本発明は上で規定した複合物を含む任意の製品を対象とする。
本発明に係るワニス組成物を塗布することのできる被膜又は塊状部品を形成可能なシリコンは:
− 重付加又は重縮合RTVシリコン、
− 及び/又はペルオキシドEVCシリコン、
− 及び/又は重付加LSRシリコン、
から好ましく選択される架橋可能な又は少なくとも部分的に架橋されたポリオルガノシロキサンをベースとしたエラストマーとすることができる。
上で規定した組成物から得られる防汚用ワニスはシリコンエラストマーの(上の)層に塗布される。
“RTV”、“LSR”及び“EVC”なる用語は当業者に周知である。RTVはRoom Temperature Vulcanizing(室温硬化)の略語であり、LSRはLiquid Silicone Rubber(液状シリコンゴム)の略語であり、EVCはElastomere Vulcanisable a Chaud(Hot Vulcanizing Elastomer)(熱硬化エラストマー)の略語である。
実際的には、本発明はより具体的には、上で規定した防汚用シリコンワニスの被膜で被覆されたRTV、EVC又はLSRの架橋シリコンエラストマーの層で一つの面及び/又はその他の面が被覆された基材(例えば、エアバッグの製造に使用されるようなテキスタイル)を対象とする。
防汚性を導入するという課題は、既に指摘したように、粘着感を有するという性質のために架橋シリコンエラストマー被膜に関してとりわけ重要である。
本発明に係るワニスを塗布することのできる架橋エラストマーの粘着性層又は塊状の基材/部品の主成分であるポリオルガノシロキサンは線状、分枝状又は架橋状とすることができ、炭化水素をベースとした基及び/又は反応性基(例えばヒドロキシル基、加水分解性基、アルケニル含有基及び水素原子)を含有することができる。ポリオルガノシロキサン組成物は文献、特にウォルター・ノル(Walter NOLL)著、“シリコンの化学及び技術(Chemistry and Technology of Silicones)”、アカデミック出版(Academic Press)、1968年、第2版、p386〜409に詳細に説明されていることを指摘しておく。
より具体的には、ワニス塗り可能な上記のポリオルガノシロキサンは一般式:
Figure 0004272167
で表されるシロキシ単位及び/又は式:
Figure 0004272167
で表されるシロキシ単位で構成される。
式中、種々の記号は以下の意味を有する。
− 記号R°は同一の又は異なるもので、それぞれ非加水分解性の炭化水素をベースとした基であり:
・ 1〜5個の炭素原子を有し、1〜6個の塩素及び/又はフッ素原子を含有するアルキル又はハロアルキル基、
・ 3〜8個の炭素原子を有し、1〜4個の塩素及び/又はフッ素原子を含有するシクロアルキル及びハロシクロアルキル基、
・ 6〜8個の炭素原子を有し、1〜4個の塩素及び/又はフッ素原子を含有するアリール、アルキルアリール及びハロアリール基、
・ 3〜4個の炭素原子を有するシアノアルキル基、
とすることができ;
− 記号Z°は同一の又は異なるもので、それぞれ水素原子、C2〜C6のアルケニル基、ヒドロキシル基、加水分解性原子又は加水分解性基であり;
− n1は0、1、2又は3に等しい整数であり;
− x1は0、1、2又は3に等しい整数であり;
− y1は0、1又は2に等しい整数であり;
− x+yは1〜3である。
例示的に、ケイ素原子に直接結合した有機基R°としては、メチル;エチル;プロピル;イソプロピル;ブチル;イソブチル;n−ペンチル;t−ブチル;クロロメチル;ジクロロメチル;α−クロロエチル;α,β−ジクロロエチル;フルオロメチル;ジフルオロメチル;α,β−ジフルオロエチル;3,3,3−トリフルオロプロピル;トリフルオロシクロプロピル;4,4,4−トリフルオロブチル;3,3,4,4,5,5−ヘキサフルオロペンチル;β−シアノエチル;γ−シアノプロピル;フェニル;p−クロロフェニル;m−クロロフェニル;3,5−ジクロロフェニル;トリクロロフェニル;テトラクロロフェニル;o−,p−,m−トリル;α,α,α−トリフルオロトリル;並びに2,3−ジメチルフェニル及び3,4−ジメチルフェニルのようなキシリル基を挙げることができる。
ケイ素原子に結合した有機基R°は好ましくはメチル又はフェニル基(これらは随意的にハロゲン化することができる。)又はシアノアルキル基である。
記号Z°は水素原子、加水分解性原子(例えばハロゲン原子(とりわけ塩素原子))、ビニル基、ヒドロキシル基、又は加水分解性基(例えばアミノ、アミド、アミノキシ、オキシム、アルコキシ、アルケニルオキシ又はアシルオキシ)とすることができる。
ポリオルガノシロキサンの種類、従ってシロキシ単位(I’)対シロキシ単位(II’)の比率並びにそれらの分布は、エラストマーに変換するために硬化性(又は加硫性)組成物に実施される架橋処理に応じて選択されることが知られている。
金属触媒の存在下、随意的にアミン及び架橋剤の存在下で、重付加又は重縮合反応によって架橋する多種類の一成分系又は二成分系組成物を使用することが可能である。
金属触媒(好ましくは白金触媒)の存在下で、室温で(RTV)又は高温条件下で(EVC)重付加反応(本質的にヒドロシリル基とアルケニルシリル基の反応)により架橋する二成分系又は一成分系のポリオルガノシロキサン組成物は、例えば、米国特許第3,220,972号、同第3,284,406号、同第3,436,366号、同第3,697,473号及び同第4,340,709号に開示されている。これらの組成物に用いられるポリオルガノシロキサンは、一方で、随意的に単位(I’)と組み合わせた、単位(II’)(式中、基Z°はC2〜C6のアルケニル基で、x1は1以上である。)で構成された線状、分枝状又は架橋ポリシロキサンと、他方で、随意的に単位(I’)と組み合わせた、単位(II’)(式中、基Z°は今度は水素原子で、x1は1以上である。)で構成された線状、分枝状又は架橋ヒドロポリシロキサンをベースとしたペアで一般的に構成される。
一般的に金属触媒(例えば錫化合物)の存在下で、水分の作用下で重縮合反応によって室温で(RTV)架橋する二成分系又は一成分系ポリオルガノシロキサン組成物は、例えば、一成分系組成物の場合は米国特許第3 065 194号、同第3 542 901号、同第3 779 986号及び同第4 417 042号並びに仏国特許第2 638 752号に、二成分系組成物の場合は米国特許第3 678 002号、同第3 888 815号、同第3 933 729号及び同第4 064 096号に開示されている。これらの組成物に用いられるポリオルガノシロキサンは一般的に、随意的に単位(I’)と組み合わせて用いられる、単位(II’)(式中、基Z°はヒドロキシル基又は加水分解性原子若しくは基で、x1は1以上である。x1が2又は3のときは、ヒドロキシル基又は加水分解性原子若しくは基である基Z°を少なくとも一つとアルケニル基である基Z°を少なくとも一つ有することが可能である。)で構成された線状、分枝状又は架橋ポリシロキサンである。上記組成物は付加的に架橋剤を含有することもでき、これは特に少なくとも三つの加水分解性基を有するシラン、例えばシリケート、アルキルトリアルコキシシラン又はアミノアルキルトリアルコキキシランである。
重付加又は重縮合反応によって架橋するこれらのRTVポリオルガノシロキサン組成物は有利には25℃で最大100,000mPas、好ましくは10〜50,000mPa.sの粘度を有する。
重付加又は重縮合反応によって室温で架橋し、25℃で100,000mPasを超える粘度、例えば100,000mPasを超えて300,000mPasまでの範囲の粘度を有するRTV組成物を使用することが可能である。使用する充填剤が沈殿により分離する傾向がある充填剤入りの硬化性組成物の製造が望まれるときはこの態様が推奨される。
重付加反応によって加熱下で架橋する組成物、より具体的には25℃で少なくとも500,000mPas、好ましくは1百万mPas〜10百万mPas、更にはそれよりも高い粘度を有するEVC型と呼ばれる重付加組成物を使用することも可能である。
また、該組成物は2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、t−ブチルペルベンゾアート、クミルペルオキシド又はジ(t−ブチル)ペルオキシドのような有機ペルオキシドの作用下で高温にて硬化する組成物とすることも可能である。そして、(簡単にはEVC型と呼ばれる)上記組成物に用いられるポリオルガノシロキサン又はガムは、随意的に単位(II’)(式中、基Z°はC2〜C6のアルケニル基で、x1は1に等しい。)と組み合わせて、本質的にシロキシ単位(I’)で構成される。そのようなEVCは、例えば、米国特許第3 142 655号、同第3 821 140号、同第3 836 489号及び同第3 839 266号に開示されている。これらの組成物は有利には25℃で少なくとも1百万mPas、好ましくは2〜10百万mPas、更にはそれを超える粘度を有する。
本発明に係るシリコンワニス組成物でワニス塗り可能なその他のポリオルガノシロキサン組成物は、LSR組成物と呼ばれる、重付加反応によって加熱下で架橋する一成分系又は二成分系のものである。上記組成物は、粘度が100,000mPasから500,000mPasまでの範囲であることを除き、RTVと呼ばれる好ましい組成物に関して上で与えた定義に一致する。
限定を意味するものではないが、本発明に係る防汚用ワニスを塗布することのできるシリコンエラストマー被膜はより特別には室温で重付加によって硬化可能なRTVシリコンエラストマー組成物(とりわけ二成分型(RTV2))から得られる被膜である。
提示した実施例では本発明に係るワニスの性能及び先行技術と比較した利点を示す。
試験
良好な濡れ性がワニスによる均一な被覆のために必要な条件であるが、被膜が与える耐汚染性の評価によってこれを判断する。
耐汚染性
汚染試験
防汚性はカーボンブラックをワニス被膜に塗布し、ワッディングタイプの吸収紙を用いて汚れを拭き取ることによって測定する。赤外型顕微鏡写真を用いた比較により基材の洗浄のし易さを0〜5の汚染等級で格付けする(添付の図1参照)。
0 = 黒いまま; 5 = わずかに黒さが残る
接着能力:粘着強度
組み立て特性はEVCの接着強度を測定することによって決定する。組み立て原理は以下に示す。
接着試験の原理:テキスタイル布で補強した厚さ1mmのEVCのシート(一般にはRT21型)をRTV及びワニスで被覆された布表面に配置する。次に該複合物を3分間180℃でプレスしてEVCの架橋を確実に行い、次いでワニスとEVCの間の接着を剥離試験により判断する。接着力及び剥離箇所を定めた。
滑り性
APL/END/ET/T219の手順に準拠して、滑り係数Ks及びKdを被覆された布に対して測定した。
視覚外観
ワニスが光沢のある外観を与えるか否かを着目した。
基材
−1− 基材のサンプルは予めコロナ処理したRTV1530(坪量 45g/m2)に含浸したポリアミド700dctex布にRTV(II)被膜を塗布したものである。
このRTV(II)被膜は以下のようにして作製した。
40kgのα,ω−ジビニル化シリコンオイル(粘度1.5Pa.sであり、オイル1g当たり0.1meqのビニル(Vi)の力価を与える。)と0.24kgの飲料水と0.24kgのヘキサメチルジシラザンとを100 lアームミキサーへ導入した。均質化後に13.9kgの焼成シリカ(比表面積200m2/g)を約2時間かけて少しずつ加えた。約1時間混合した後に、2.27kgのヘキサメチルジシラザンを約1時間かけて再度加えた。2時間後に、加熱操作を開始し、その間に該混合物を窒素流下(30m3/h)に置いた。加熱は約140℃に到達するまで続けた。組成物から揮発性物質を除去するために、この定常温度を2時間維持した。次いで、この縣濁液を放冷した。
この縣濁液から始めて、部分A及び部分Bを適切な反応器中で処方した。
部分Aは:
320gの該縣濁液、
111gのα,ω−ジビニル化オイル(粘度100Pa.sであり、オイル1g当たり0.03meqのViの力価を与える。)、
35gの石英粉末(平均粒径(d50)約2.5μm)、
12gのポリヒドロオイル(粘度0.3Pa.sであり、オイル1g当たり1.6meqのSiHの力価を与える。)、
12gのα,ω−ジヒドロオイル(オイル1g当たり1.9meqのSiHの力価を与える。)、
5gのγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
5gのγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
0.7gのエチニルシクロヘキサノール、
を含む。
部分Bは:
480gの該縣濁液、
20gのオルトチタン酸ブチル、
1.1gのカールステット(Karstedt)触媒(10%の白金を含有)、
を含む。
この部分A及び部分Bを100対10の割合で混合し、泡を除去した後に、機械的特性及び接着特性を測定するのに必要な試験片を作製した。
問題となっている基材の架橋を150℃に維持した通風オーブン内で10分間行った。
被膜の厚さは、被覆された表面が滑らかとなり、用いた布の性質が完全に覆い隠れるのに充分(約300μm)とした。
−2− ワニスをメイヤーバー(Mayor bar)を用いて被覆した。ワニスの層の坪量は15g/m2程度であった。
20m/minの速度でIST UVベンチ(2 H−型の出力160Wのランプ)を用いて重合を行った。
実施例
ワニスの基本的処方は:
◆ −1− ダウケミカル(Dow Chemical)社のノマー化合物Cyracure(登録商標)6105:
Figure 0004272167
−1− 又は、ロディア(Rhodia)社の化合物S200(商品名):
Figure 0004272167
◆ −2− 開始剤=cata211(商品名):
Figure 0004272167
◆ −3−及び/又は−4−及び/又は−5−及び/又は−6−及び/又は−7−及び/又は−8−、
より構成される。
(ここで、
−3− テゴ・ゴールドシュミット(Tego Goldschmidt)社から市販されているポリジメチルシロキサン(PDMS)Byk3700(登録商標)、
−3− テゴ・ゴールドシュミット(Tego Goldschmidt)社から市販されているPDMSアクリレート・Tego RC902(商品名)、
−3− テゴ・ゴールドシュミット(Tego Goldschmidt)社から市販されているPDMSアクリレート・Tego RC726(商品名)、
−3− PDMSアクリレート PC911、
−4− クロンプトン(Crompton)社から市販されているCoatsil 1770(登録商標):β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、
−4− グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、
−4− ロディア(Rhodia)社から市販されているRCA200(商品名):
Figure 0004272167
−4− ロディア(Rhodia)社から市販されているポリ200(商品名):シロキサンの混合物(粘度は23.5mPa)で式B1、B2及びB3の重量比率は以下の通り。
Figure 0004272167
a=0のB1は89%;a=1のB1が9%;a=2のB1が0.2%;
Figure 0004272167
a=0のB2が0.3%;
Figure 0004272167
a=0及びb=1のB3が1.5%
−5− 米国特許第4,663,185号にて記載され又は得られたPDMSエポキシアクリレート;
である。)
得られた結果はすべて以下の表1、2及び3に載せた。
Figure 0004272167
Figure 0004272167
所望の性能レベルを得ることが可能であったワニス処方物は汚染試験において4以上であり、Kdが0.8以下であり、接着レベルが70N以上であった。
これらは、Cyracure(−1−)/cata211(−2−)/アクリレートPDMS(−3−)及びエポキシド化アルコキシシラン(−4−)を含む。
(Positive trial)試験hは添加剤−5−としてアクリレート及びエポキシ基を有するPDMSを用いて行った。
追加試験iはCyracure(登録商標)−1−をポリマーS200(−1−)と置き換えて行った。この試験は異論の余地はない。
Figure 0004272167
基材の洗浄し易さを0〜5の汚染等級で格付けしたものである。

Claims (23)

  1. カチオン経路で重合可能/架橋可能な防汚特性を有するワニスであって、100重量部当たり:
    −1− 一分子当たり少なくとも二つの重合性/架橋性基を含む少なくとも1種の化合物を80重量部以上とここで、上記基のうち少なくとも一つはアルケニルエーテル、エポキシ、オキセタンよりなる群から選択され;
    −2− カチオン種が式(I):
    [(R1n−A−(R2m+ (I
    中、
    ・ Aは15から17族までの元素を表し、
    ・ R1はC6〜C20の炭素環式又は複素環式のアリール基を表し、
    ・ R2はR1又はC1〜C30の線状若しくは分枝状のアルキル若しくはアルケニル基を表し、
    ・ nは1からv+1までの整数で、vは元素Aの価数であり、
    ・ mは0からv−1までの整数で、n+m=v+1である
    で表されるオニウム塩から選択され、
    そしてアニオン種が式(II):
    [BXab- (II
    中、
    ・ a及びbはaが0〜3、bが1〜4の整数で、a+b=4であり、
    ・ 記号Xは:
    − ハロゲン原で、a=0〜3、又は
    − OH基で、a=0〜2、
    を表し、
    ・ 記号Rは同一の又は異なるものであって:
    − 少なくとも一つの電子吸引基によって置換されたフェニル基、
    − 電子吸引性の少なくとも一つの元素又は基によって置換されたフェニル基、
    − 少なくとも二つの芳香族環を有するアリール基、
    を表す
    のボレートであるものから選択される少なくとも1種のカチオン開始剤を0.1〜10重量部と
    −3− 一分子当たり、少なくとも一つの(メタ)アクリル又はその塩を有する化合物−1−以外の少なくとも1種のポリオルガノシロキサン(POS)を0〜10重量部と;
    −4− 一分子当たり、少なくとも一つのエポキシ基を有する少なくとも1種のシリル基含有化合物を0〜10重量部と;
    −5− 一分子当たり、少なくとも一つの(メタ)アクリル又はその塩と、少なくとも一つのエポキシ、アルケニルエーテル又はオキセタン基を有する少なくとも1種のシリル基含有化合物を0〜10重量部と
    ただし、
    a) 添加剤−3−及び添加剤−4−は添加剤−5−がないときは必要であり;
    加剤−5−は添加剤−3−及び−4−がないときは必要であり、
    すなわち、−1−、−2−、−3−及び−4−の組み合わせ、又は−1−、−2−及び−5−の組み合せを採用し、
    −6− 少なくとも1種の平均粒径が0.5μm又はそれ未満の超微細充填剤を0〜10重量部と;
    −7− 少なくとも1種の増粘剤を0〜10重量部と;
    −8− 顔料、染料、安定化剤、希釈剤及び耐酸性雨剤から選択される少なくとも1種のその他の機能性添加剤を0〜10重量部と;
    を含むワニス。
  2. 記化合物−1−は:
    ・ −1.1− 重合性/架橋性基がオキセタンから
    −1.2− 或いは、
    − 式(1.2):
    Z(R0aSiO3-a/2 (1.2
    中、
    〜 a=0,1又は2であり、
    〜 R0は同一の又は異なるもので良く、アルキル、シクロアルキル、アリール、ビニル、水素、ヒドロキシル又はアルコキシル基を表し、
    〜 Zは少なくとも一つのエポキシ及び/又はアルケニルエーテル及び/又はオキセタン及び/又はジオキソラン及び/又はカーボネートの反応性基を含む有機置換基である
    を少なくとも一単位と、
    − ケイ素原子を少なくとも2個と、
    を含む室温で液状の又は100℃未満の温度で熱溶融する少なくとも1種の架橋性及び/又は重合性シリコンオリゴマー及び/又はポリマーよりなるもの;
    から選択されることを特徴とする請求項1に記載のワニス。
  3. 前記カチオン開始剤−2−が:
    ・ [((CH32−CH−Φ)−I−Φ−CH3+Cl-
    ・ [((CH32−CH−Φ−)−I−ΦCH3+B(C654 -
    ・ [((CH32−CH−Φ−)−I−Φ−CH3+PF6 -
    ・ [((CH32−CH−CH2−Φ−)−I−Φ−CH3+PF6 -
    ・ [((CH32−CH−CH2−Φ−)−I−Φ−CH3+B(C654 -
    ・ [(CH(CH32−Φ−)−I−Φ−CH3+B(PhOCF34 -
    ・ 及びこれらの混合物、ここで、Φはフェニレン基を表す、
    を含む群から選択されることを特徴とする請求項1に記載のワニス。
  4. 添加剤−3−が、一分子当たり、複数の(メタ)アクリル基又はその塩を有する化合物−1−以外の少なくとも1種のポリオルガノシロキサン(POS)であることを特徴とする請求項1に記載のワニス。
  5. 前記シリル基含有化合物−4−がエポキシド化したアルコキシシランであることを特徴とする請求項1に記載のワニス。
  6. 前記シリル基含有化合物−5−が、式:
    X’p'G’q'SiO4-(p'+q')/2 (VII.1)
    で表される少なくとも一つの単位と、式:
    X”p"G”q"SiO4-(p"+q")/2 (VII.2)
    で表される少なくとも一つの単位とを含むポリジオルガノシロキサンから選択されることを特徴とする請求項1又は4に記載のワニス
    式中、
    − X’は少なくとも一つのエポキシ、アルケニルエーテル又はオキセタン基を含み、
    − X”は少なくとも一つの(メタ)アクリル基又は(メタ)アクリレート基を含み、
    − G’及びG”は独立に、触媒の活性に対して好ましくない作用のない一価の炭化水素基を表し、
    − p’=1又は2、
    − p”=1又は2、
    − q’=0、1又は2、
    − q”=0、1又は2、
    − p’+q’=1、2又は3、
    − p”+q”=1、2又は3、
    である
  7. 超微細充填剤添加剤−6−は平均粒径Φmeが0.1μm又はそれ未満を有する鉱物充填剤であることを特徴とする請求項1に記載のワニス。
  8. 添加剤−3−−4−−5−−6−−7−び−8−の合計添加量が、ワニスの全重量に対して0.2〜2重量%であることを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載のワニス。
  9. 添加剤−3−と−4−が20:80から80:20までの重量比率で存在することを特徴とする請求項1〜8の何れか一項に記載のワニス。
  10. 基材へ接着可能な防汚用ワニスとして、シリコーン製の基材あるいは少なくとも一つのシリコンエラストマー層又は少なくとも一つの非シリコン層で被覆された基材に請求項1〜9の何れか一項に記載のワニスを塗布することを特徴とする建築用テキスタイル以外の基材のワニス塗り方法。
  11. 請求項1〜9の何れか一項に記載のワニスを用いて基材を被覆すること、
    − 並びに、該ワニスの層を架橋すること、
    で構成されることを特徴とする請求項10に記載の方法。
  12. ワニスが35g/m2に等しいか又はそれ未満の被覆量で基材に塗布されることを特徴とする請求項10又は11に記載の方法。
  13. 基材へ接着可能な防汚用ワニスとして、シリコーン製の基材あるいは少なくとも一つのシリコンエラストマー層又は少なくとも一つの非シリコン層で被覆された基材に請求項1〜9の何れか一項に記載のワニスを塗布することを特徴とする建築用テキスタイルのワニス塗り方法。
  14. 請求項1〜9の何れか一項に記載のワニスを用いて基材を被覆すること、
    − 並びに、該ワニスの層を架橋すること、
    で構成されることを特徴とする請求項13に記載の方法。
  15. ワニスが35g/m2に等しいか又はそれ未満被覆量で基材に塗布されることを特徴とする請求項13又は14に記載の方法。
  16. ・ 基材
    なくとも一つのシリコンエラストマー層又は少なくとも一つの非シリコン層で構成され、基材の少なくとも一つの面に接着した被膜、
    ・ 請求項1〜9の何れか一項に記載の少なくとも一つのワニス層、
    を含むことを特徴とする請求項10〜12の何れか一項に記載の方法によって得ることのできる建築用テキスタイルを作製することを意図したものを除く複合物。
  17. リコン製の及び/又はシリコーン若しくは非シリコン材料で少なくとも部分的に被覆された塊状基材、
    − 並びに、請求項1〜9の何れか一項に記載のワニスの少なくとも一つの層、
    を含むことを特徴とする請求項10〜12の何れか一項に記載の方法によって得ることのできる建築用テキスタイルを作製することを意図したものを除く複合物。
  18. 基材が、
    − 塊状又は繊維状のガラス、
    − 塊状又は繊維状のセラミック、
    − 塊状、繊維状、又はフィルム状の天然又は合成ポリマー、
    を含む群から選択される少なくとも1種の材料を含むことを特徴とする請求項16又は17に記載の複合物。
  19. ・ 基材、
    ・ 少なくとも一つのシリコーンエラストマー層又は少なくとも一つの非シリコーン層で構成され、基材の少なくとも一つの面に接着した被膜、
    ・ 請求項1〜9の何れか一項に記載のワニスの少なくとも一つの層、
    を含む請求項13〜15の何れか一項に記載の方法によって得られることを特徴とする建築用テキスタイル。
  20. 基材が、
    − 繊維状のガラス、
    − 繊維状のセラミック、
    − 繊維状の天然又は合成ポリマー、
    を含む群から選択される少なくとも1種の材料を含むことを特徴とする請求項19に記載の建築用テキスタイル。
  21. 請求項16、17又は18に記載の複合物を含むことを特徴とする製品。
  22. 請求項19又は20に記載の建築用テキスタイルを含むことを特徴とする製品。
  23. 建築用テキスタイルを作製するための使用を除く、防汚用ワニスとしての請求項1〜9の何れか一項に記載のワニスの使用。
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