JP5542803B2 - 溶媒をベースとするコーティングのためのシリコーンを含まない消泡剤 - Google Patents
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Description
a)式
[A]mは、1種以上のモノマーAを含み、グラフト骨格であり、ポリアルキルビニルエーテル、ポリフェニルビニルエーテル、ポリアリルエーテル、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリ(アルキルビニルエーテル−コ−アクリレート)、ポリオレフィン、アルキルビニルエーテル−無水マレイン酸コポリマー又はポリスチレンから選択される、ホモポリマー又はコポリマー又はそれらの混合物を表し、
[B]nは、骨格内の単位から分岐がグラフトしている、骨格[A]m+n内の単位を表し;
Yは(メタ)アクリレート、スチレン、ビニルアセテートから選択される重合性モノマー又はコモノマーであり;
[Y]pは、(メタ)アクリレート、スチレン、ビニルアセテートから選択される1種以上のモノマーのホモ/コポリマーであるグラフト鎖であり;p=1〜5000であり;
mは1〜5000の数であり、
nは1〜5000の数であり;及び
m+nは30〜5000の数である]のグラフトコポリマー、
b)ポリマー、混合ポリマー又はコポリマー[A]m+n;及び
c)モノマーYのポリマー、混合ポリマー又はコポリマーを含む消泡剤製剤と、を含むコーティング組成物に関する。
ポリマー[A]mは、最終のグラフトコポリマー中の骨格である、開始ポリマーとして用いられる。開始剤と反応した後、それはグラフト点を形成し得る。分子量の範囲は、骨格のホモ/コポリマー、及び用いられるモノマー/コモノマーの性質に依存する。例えば、出発原料としてポリ(イソブチルビニルエーテル)が用いられる場合、適切なMnは3000〜40000g/モルであり、好ましくは5000〜35000g/モルであり、用いられる修飾モノマーにも依存する。
・ポリ(イソブチルビニルエーテル−コ−メチルビニルエーテル)、ポリ(イソブチルビニルエーテル−コ−(メトキシポリエチレングリコールビニルエーテル)、ポリ(メチルビニルエーテル−コ−2−エチルヘキシルビニルエーテル)のような、アルキルビニルエーテルのコポリマー;
・ポリ(2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート−コ−メチルメタクリレート)、ポリ(t−ブチルアクリレート−コ−エチルアクリレート)、ポリ(t−ブチルアクリレート−コ−アセトアセトキシルエチルメタクリレート)のような(メタ)アクリレートのコポリマー;
・ポリ(イソブチルビニルエーテル−コ−ブチルアクリレート)、ポリ(イソブチルビニルエーテル−コ−2−エチルヘキシルアクリレート)、ポリ(2−エチルヘキシルビニルエーテル−コ−イソブチルメタクリレート)のような、アルキルビニルエーテル及び(メタ)アクリレート)のコポリマー等のコポリマーである(請求項7)。
1.ポリマー自身が、アミド系に対する消泡特性を有する
2.開始剤と反応した後、グラフト点を生成し得る
3.開始ポリマーの規格が特定の範囲を有するべきである
を有する、ある種のポリマーである。
2.1 記載される消泡剤試料の合成は重合により達成される。分岐は、開始剤の開始ポリマーとの反応により生成する反応点における開始ポリマーからグラフトされる少なくとも1種のモノマー/コモノマーにより生成される。重合のタイプには、ラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合、開始剤又は開始剤系を含むか又は含まない、それらの組み合わせが含まれる。
消泡剤製剤は、10〜150℃で、開始(コ)ポリマー[A]mの存在下にモノマーYを重合し、このようにして請求項1に記載のグラフトコポリマー、開始ポリマー[A]m、及びモノマー(Y)により生成したポリマーの混合物を得ることにより調製される(請求項10)。
本発明の消泡剤は、一般的に、広範囲のコーティング系、例えば、アルキド、合成脂肪酸、アクリル酸及びコーティング系において、非常に高性能の消泡効果を維持しながら、混和性の向上を示す。
本発明は、更に、溶媒をベースとする、好ましくはアルキド系、クリアコーティング、合成脂肪酸系又は(メタ)アクリル酸系等のためのコーティング系についての消泡剤としての請求項1に記載の消泡剤製剤の使用に関する。
実施例1:メチルメタクリレートとポリ(イソブチルビニルエーテル)のグラフトコポリマー
メチルメタクリレートとポリ(イソブチルビニルエーテル)のグラフトコポリマー(Mn=3×104g/モル、PDI=2.38)は以下のように調製した。機械撹拌機、還流冷却器、追加のじょうご及び窒素吸気口を備えた、100mLの四つ口フラスコに、15gのポリ(イソブチルビニルエーテル)溶液(石油エーテル中、37%)及び0.17gの過酸化ジベンゾイル(70%の固形分、残りは水)を満たした。混合物を、窒素雰囲気下、75℃で加熱し、3mLのメチルメタクリレートを3時間かけて滴下して加えた。滴下による相の添加の終了後、更に18時間反応させ、生成した白色の粘性物質をキシレンで20%まで希釈した。
メチルメタクリレート及びスチレンとポリ(イソブチルビニルエーテル)とのグラフトコポリマー
メチルメタクリレート及びスチレンとポリ(イソブチルビニルエーテル)とのグラフトコポリマー(Mn=1.7×104g/モル、PDI=1.83)は以下のように調製した。機械撹拌機、還流冷却器、追加のじょうご及び窒素吸気口を備えた、250mLの四つ口フラスコに、70gのポリ(イソブチルビニルエーテル)溶液(石油エーテル中、37%)、10mLのキシレン及び0.68gの過酸化ジベンゾイル(70%の固形分、残りは水)を満たした。混合物を、窒素雰囲気下、75℃で加熱し、12mLのメチルメタクリレート及び3mLのスチレンを3時間かけて滴下して加えた。反応を更に15時間続け、生成した白色の粘性のある物質をキシレンで20%まで希釈した。
最初に、窒素雰囲気下、機械攪拌機、還流冷却器、追加のじょうご及び窒素供給口を備えた4つ口フラスコに10gのキシレンを導入した。72gのt−ブチルアクリレート及び0.40gのアゾビス(イソブチロニトリル(AIBN)を混合し、反応温度60℃で、前記フラスコに1時間かけて滴下して加えた。滴下による相の添加の終了後、60℃で更に7時間反応させ、生成したポリマー(Mn=4.5×104g/モル、PDI=2.5)を200mLのキシレンで希釈した。1.7gの過酸化ジベンゾイル(70%の固形、残りは水)をフラスコに加え、混合物を75℃に加熱し、60mLのメチルメタクリレートを4時間かけて滴下して加えた。重合を更に16時間続け、生成した粘性物質をキシレンで20%まで希釈した。
スチレンとポリ(メチルビニルエーテル)のグラフトコポリマー(Mn=4.2×104g/モル、PDI=2.59)は以下のように調製した。機械撹拌機、還流冷却器、追加のじょうご及び窒素吸気口を備えた、100mLの四つ口フラスコに、15.8gのポリ(メチルビニルエーテル)溶液(固形分35%)及び0.17gの過酸化ジベンゾイル(70%の固形分、残りは水)を満たした。混合物を、窒素雰囲気下、75℃で加熱し、6mLのスチレンを3時間かけて滴下して加えた。反応を更に18時間続け、生成した粘性物質を、Solvesso 100で20%まで希釈した。
スチレンとポリ(イソブチルビニルエーテル−コ−ブチルアクリレート)のグラフトコポリマー(Mn=3.0×104g/モル、PDI=2.47)は以下のように調製した。機械撹拌機、還流冷却器、追加のじょうご及び窒素吸気口を備えた、100mLの四つ口フラスコに、32gのポリ(メチルビニルエーテル)溶液(固形分35%)及び0.34gの過酸化ジベンゾイル(70%の固形分、残りは水)を満たした。混合物を、窒素雰囲気下、75℃で加熱し、12mLのスチレンを3時間かけて滴下して加えた。反応を更に18時間続け、生成した白色の粘性物質をSolvesso 100で20%まで希釈した。
ポリ(イソブチルビニルエーテル)上のスチレンのグラフトコポリマー(Mn=3.0×104g/モル、PDI=2.38)は以下のように調製した。機械撹拌機、還流冷却器及び窒素吸気口を備えた、100mLの四つ口フラスコに、最初に32gのポリ(イソブチルビニルエーテル)溶液(固形分35%)を導入した。窒素雰囲気下、30℃で、レドックス開始剤、0.24gの過酸化ジベンゾイル(70%の固形分、残りは水)及び0.054gのN,N−ジメチルアニリンを、12mLのスチレンと一緒に、3時間かけて滴下して加えた。重合を更に15時間続け、生成した白色の粘性物質をSolvesso 100で20%まで希釈した。
ポリ(イソブチルビニルエーテル)上のスチレンのグラフトコポリマーは以下のように調製した。機械撹拌機、還流冷却器及び窒素吸気口を備えた、250mLの四つ口フラスコに、32gのポリ(イソブチルビニルエーテル)溶液(固形分35%)、0.14mLのt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート(BPEH)を満たした。フラスコを窒素で約0.5時間パージし、窒素雰囲気下、90℃に加熱した。9.5mLのスチレン中の0.14mLのBPEHを3時間かけて滴下して加えた。全反応時間は加熱から約20時間である。生成した白色の粘性液体をSolvesso 100(S−100)で15%まで希釈した。
ポリ(イソブチルビニルエーテル)上のスチレンのグラフトコポリマーは以下のように調製した。機械撹拌機、還流冷却器及び窒素吸気口を備えた、250mLの四つ口フラスコに、30gのポリ(イソブチルビニルエーテル)溶液(固形分35%)、4.75mLのスチレン及び0.14mLのt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート(BPEH)を満たした。フラスコを窒素で約0.5時間パージし、窒素雰囲気下、85℃に加熱した。1時間後、系が白色に変化し、4.75mLのスチレン中の0.14mLのBPEHを3時間かけて滴下して加えた。更に20mLのSolvesso 100を5時間かけて滴下して加えた。全反応時間は加熱から約20時間である。生成した白色の粘性液体をSolvesso 100(S−100)で15%まで希釈した。
ポリ(イソブチルビニルエーテル)上のスチレンのグラフトコポリマーは以下のように調製した。機械撹拌機、還流冷却器及び窒素吸気口を備えた、250mLの四つ口フラスコに、30gのポリ(イソブチルビニルエーテル)溶液(固形分35%)、9.5mLのスチレン及び0.14mLのt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート(BPEH)を満たした。フラスコを窒素で約0.5時間パージし、窒素雰囲気下、90℃に加熱した。1時間後、系が白色に変化し、5mLのSolvesso 100中の0.14mLのBPEHを2時間かけて滴下して加えた。更に15mLのSolvesso 100を5時間かけて滴下して加えた。全反応時間は加熱から約20時間である。生成した白色の粘性液体をSolvesso 100(S−100)で15%まで希釈した。
メチルメタクリレート(MMA)及びt−ブチルアクリレートとアルキルビニルエーテルのコポリマーとのグラフトコポリマーは以下のように合成した。
出発原料1−B:ポリ(メチルビニルエーテル);
出発原料1−C:ポリ(2−エチルヘキシルビニルエーテル);
出発原料1−D:ポリ(イソプロピルビニルエーテル);
出発原料1−E:ポリ(2−メチルブチルビニルエーテル);
出発原料1−F:ポリ(シクロヘキシルビニルエーテル);
出発原料1−G:ポリ(フェニルビニルエーテル);
出発原料1−H:ポリ(メチルビニルエーテル−コ−2−エチルヘキシルビニルエーテル);
出発原料1−I:ポリ(イソブチルビニルエーテル−コ−ブチルアクリレート);
出発原料1−J:ポリ(t−ブチルアクリレート);
出発原料1−K:ポリ(i−ブチルメタクリレート);
出発原料1−L:ポリ(2−エチルヘキシルアクリレート);
出発原料1−M:ポリ(t−ブチルアクリレート−コ−エチルアクリレート);
出発原料1−N:ポリ(イソブチルビニルエーテル)とポリ(イソブチルビニルエーテル−コ−ブチルアクリレート)との3:1の比の混合物
モノマー2:メチルメタクリレート
モノマー3:t−ブチルアクリレート
モノマー4:i−ブチルアクリレート
モノマー5:スチレン
モノマー6:4−t−ブチルスチレン
モノマー7:2−アセトアセトキシエチルメタクリレート(式4)
モノマー8:2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート(式5)
モノマー9:(メトキシポリエチレングリコール)メタクリレート(式6)
モノマー10:2−エチルヘキシルアクリレート
開始剤1 過酸化ジベンゾイル(BPO)
開始剤2 過酸化ラウロイル
開始剤3 過酸化ジベンゾイル及びN,N−ジメチルアニリン(DMA)
開始剤4 クメンヒドロペルオキシド(CHP)(式:C6H5C(CH3)2OOH)及びテトラエチレンペンタミン(TEPA)(式:HN(CH2CH2NHCH2CH2NH2)2)
開始剤5 t−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート
試験を行った系に依存し、判断のための基準は塗布の間の発泡挙動、バインダーの混和性及び/又は塗面の平滑化であった。
レットダウンシステムを前記製剤に従って製造し、DISPERMATにより2000rpmで2分間分散させた。少なくとも18時間後、レットダウンシステムをL75及び希釈剤(ブチルアセテート:PMA=9:1)と3:1:2の比で、1000rpmで1分間混合する。その後、ポリエチレンの透明フィルム上、及びLENETA白黒カード上でドローダウンを1/2回実施した。LENETA白黒カードについて、75μmのスパイラルバーを用いて自動塗布器によりドローダウンを実施し、フィルムの不良及び光沢を評価した。100μmのスパイラルバーの自動塗布器により、透明なポリエチレンフィルム上でドローダウンを実施した。オーブン(60°)中で1時間フィルムを加熱した後、50μmのスパイラルバーの自動塗布器により、透明なポリエチレンフィルム上で他のドローダウンを実施した。乾燥後、試料の混和性及び平滑性を判断するためにフィルムのかすみ及び欠点を評価する。コーティングの全固形含有量は約40%である。
レットダウンシステムを前記製剤に従って製造し、DISPERMATにより2000rpmで2分間分散させた。少なくとも18時間後、レットダウンシステムを、L75及び希釈剤と9:3:1の比で混合し、DISPERMATにより2000rpmで1分間分散させた。次いで、ポリエチレンの透明フィルム上のポアアウト試験のためにミキサーを用いる。乾燥フィルム上に残った泡の量及びタイプ、並びにフィルムの透明性は、消泡性能及び混和性の情報を与えるであろう。このコーティングの全固体含有量は約56%である。
レットダウンシステムを前記製剤に従って製造し、DISPERMATにより2000r/pで2分間分散させた。少なくとも18時間後、レッドダウンシステムをL75と3:1の比で混合し、DISPERMATにより2000r/mで1分間分散させた。次いで、ポリエチレンの透明フィルム上のポアアウト試験のためにミキサーを用いる。乾燥フィルム上に残った泡及びフィルムの透明性は、消泡性能及び混和性の情報を与えるであろう。この製剤の全固体含有量は約60%である。
レットダウンシステムを前記製剤に従って製造し、DISPERMATにより2000rpmで2分間分散させた。少なくとも18時間後、レットダウンシステムを、L75及び希釈剤(ブチルアセテート:PMA=9:1)と3:1:2の比で、1000rpmで1分間、混合する。その後、100μmのスパイラルバーの自動塗布器機により、透明なポリエチレンフィルム上でドローダウンを実施した。オーブン(60)中で1時間フィルムを加熱した後、50μmのスパイラルバーの自動塗布器により、透明なポリエチレンフィルム上で他のドローダウンを実施した。乾燥後、試料の混和性及び平滑性を判断するためにフィルムのかすみ及び欠点を評価する。
第10表は、用法1とともに製剤2を用いることによる、白黒カード上のフィルムの光沢の結果を示す。ここで示す試料、実施例1、9、10、17、31は、20%固体含有量である。試料が基準と比較して高い光沢を示すことが明らかである。
Claims (11)
- 樹脂バインダー成分と、
a)式
[A]mは、1種以上のモノマーAを含み、グラフト骨格であり、ポリアルキルビニルエーテル、ポリフェニルビニルエーテル、ポリアリルエーテル、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリ(アルキルビニルエーテル−コ−アクリレート)、ポリオレフィン、アルキルビニルエーテル−無水マレイン酸コポリマー又はポリスチレンから選択される、ホモポリマー又はコポリマー又はそれらの混合物を表し、
[B]nは、骨格内の単位から分枝鎖がグラフトしている、骨格[A]m+n内の単位を表し;
Yは(メタ)アクリレート、スチレン、ビニルアセテートから選択される重合性モノマー又はコモノマーであり;
[Y]pは、(メタ)アクリレート、スチレン、ビニルアセテートから選択される1種以上のモノマーのホモ/コポリマーであるグラフト鎖であり;p=1〜5000であり;
mは1〜5000の数であり、
nは1〜5000の数であり;及び
m+nは30〜5000の数である]のグラフトコポリマーと、
b)ポリマー、混合ポリマー又はコポリマー[A]m+n;及び
c)モノマーYのポリマー、混合ポリマー又はコポリマー
を含む消泡剤製剤とを含むコーティング組成物。 - [A]mが、ポリアルキルビニルエーテル又はポリフェニルビニルエーテルのホモポリマー又はコポリマーである、請求項1に記載のコーティング組成物。
- [A]mが、ポリメチルビニルエーテル、ポリエチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、ポリイソプロピルビニルエーテル、ポリn−ヘキシルビニルエーテル、ポリイソブチルビニルエーテル(PIBVE)、ポリt−ブチルビニルエーテル、ポリ−2−エチルヘキシルビニルエーテル、ポリヒドロキシルブチルビニルエーテル、ポリシクロヘキシルビニルエーテル、式CH2=CH−O−(CH2)2−(CF2)6−CF3のポリビニルエーテル、式CH2=CH−O−(CH2)4−(CH2−CH2−O)8−CH3のポリビニルエーテルから選択される、請求項2に記載のコーティング組成物。
- [A]mが、ポリアクリレート、ポリメタクリレート及びポリスチレンのホモポリマー又はコポリマーである、請求項1に記載のコーティング組成物。
- [A]mがポリオレフィンである、請求項1に記載のコーティング組成物。
- [A]mが、アルキルビニルエーテルのコポリマー、(メタ)アクリレートのコポリマー、又はアルキルビニルエーテルと(メタ)アクリレートとのコポリマーである、請求項1に記載のコーティング組成物。
- [A]mがポリマー混合物である、請求項1に記載のコーティング組成物。
- グラフト鎖[Y]pが、(メタ)アクリレート、スチレン、ビニルアセテートから選択される1種以上のモノマーのホモ/コポリマーである、請求項1から8までのいずれか1項に記載のコーティング組成物。
- 10〜150℃で、開始(コ)ポリマー[A]mの存在下でモノマーYを重合し、このようにして請求項1に記載のグラフトコポリマー、開始(コ)ポリマー[A]m、及びモノマー(Y)により生成したポリマーの混合物を得、前記混合物をバインダー樹脂に加えることにより、請求項1から9までのいずれか1項に記載のコーティング組成物を製造する方法。
- 溶媒をベースとするコーティング系のための消泡剤製剤における、消泡剤として、又は1/それ以上の成分としての、請求項1に記載の消泡剤製剤の使用。
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