JP7143080B2 - ポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマー単位を含有するコポリマー、それらの調製方法並びに塗料組成物および高分子成形コンパウンドでのそれらの使用 - Google Patents
ポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマー単位を含有するコポリマー、それらの調製方法並びに塗料組成物および高分子成形コンパウンドでのそれらの使用 Download PDFInfo
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Description
a.(メタ)アクリル系主鎖を1つと、
b.(メタ)アクリル系主鎖に結合するポリエーテル-ポリシロキサン側鎖を1つまたは複数含み、
i.側鎖は、200~20,000の範囲の数平均分子量を有し、
ii.側鎖のポリシロキサン部は、147~1,000未満の範囲の数平均分子量を有し、ここで、
iii.側鎖は、コポリマーの総重量を基準として0.1~95.0wt%を表し、
(メタ)アクリル系コポリマーは、2,000~200,000の範囲の重量平均分子量を有する。
本明細書において、本発明による(メタ)アクリル系コポリマーは、「本発明によるコポリマー」または「本発明のコポリマー」とも呼ばれる。本発明のコポリマーは、好ましくは櫛型コポリマーである。
本発明のコポリマーを取得するのに好適な特に2つの経路がある。両方の経路とも、本発明の目的である。
・(a)1つまたは複数のポリエーテル-ポリシロキサン側鎖のポリシロキサン部分の調製、および
・(b)本発明のコポリマーに取り込まれる1つまたは複数ポリエーテル-ポリシロキサン側鎖を調製するための官能性ポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマー前駆体の調製
に関してそれぞれ同一である。
・エチレン系不飽和基を正確に1個含有する、本発明により使用されるポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマーの少なくとも1種は、コモノマーとしての少なくとも1種のさらなるモノマーと共重合され、さらなるモノマーは、少なくとも1個のエチレン系不飽和基を含有し、ここでポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマーの正確に1個のエチレン系不飽和基と、コモノマーの少なくとも1個のエチレン系不飽和基とのうちの少なくとも1つは、(メタ)アクリル基である(「マクロモノマー法」)、
ここで、好ましくは、エチレン系不飽和基を正確に1個含有する少なくとも1種のポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマーは、
(i.1)反応性官能基を正確に1個含有する少なくとも1種のポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマー前駆体とエチレン系不飽和モノマーとの変換反応により調製され、ここで、前記モノマーのエチレン系不飽和基が、保持され、形成したポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマーに取り込まれる、または
(ii.2)Si-H反応性官能基を正確に1個含有する少なくとも1種のポリシロキサンマクロモノマー前駆体をアルファ-エチレン系不飽和官能基およびオメガ-エチレン系不飽和官能基を含有するポリエーテルマクロモノマー前駆体とヒドロシリル化による変換反応より調製され、ヒドロシリル化が、前記ポリエーテルマクロモノマー前駆体のアルファ-エチレン系不飽和基で起こり、前記ポリエーテルマクロモノマー前駆体のオメガ-エチレン系不飽和基が保持され、形成したポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマーに取り込まれる、
或いは
・(メタ)アクリル系主鎖を有する(メタ)アクリル系(コ)ポリマーが、(メタ)アクリル基と少なくとも1個の官能基とを両方含有する少なくともモノマーの(共)重合により最初に形成された後、1つまたは複数のポリエーテル-ポリシロキサン側鎖が、例えばエステル交換反応、付加反応または縮合反応による、ポリマー類似反応において、前記の少なくとも1個の官能基と、正確に1個の反応性官能基を含有する少なくとも1種のポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマー前駆体との反応を介して、形成された(メタ)アクリル系主鎖に結合する(「グラフト導入(grafting to)」法)。
・(a)1つまたは複数のポリエーテル-ポリシロキサン側鎖のポリシロキサン部分の調製、および
・(b)本発明のコポリマーに取り込まれる1つまたは複数ポリエーテル-ポリシロキサン側鎖を調製するための官能性ポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマー前駆体の調製
を含む。
第一ステップにおいては、規定した分子量のモノ-S-H官能性ポリシロキサン、つまり、本発明のコポリマーに取り込まれる際の1つまたは複数の側鎖のポリシロキサン部が、147~1,000未満の範囲の数平均分子量を有するような分子量のモノ-S-H官能性ポリシロキサンが、生成される、つまり、モノ-S-H官能性ポリシロキサンは、148~1000の数平均分子量を有する。水素原子が共有結合したケイ素原子は、ポリシロキサンの端末の位置(末端位置)か、ポリシロキサン鎖に沿った位置のどちらかに位置できる。
パラメータpは、0~11の範囲、好ましくは1~11の範囲、より好ましくは1~10または2~10または3~10の範囲、より好ましくは1~9または2~9または3~9の範囲であり、
Ra、Rb、Rc、RdおよびReは、互いに独立して、
1~30個の炭素原子、より好ましくは1~20個の炭素原子、さらに好ましくは1~10個の炭素原子、さらにより好ましくは1~8個の炭素原子、特に1~4個の炭素原子、最も好ましくは1~2個の炭素原子または1個だけの炭素原子を有する鎖状飽和ハロゲン化または非ハロゲン化アルキル基
3~30個の炭素原子、より好ましくは3~20個の炭素原子、さらに好ましくは3~10個の炭素原子、さらにより好ましくは3~6個の炭素原子を有する分岐の飽和ハロゲン化または非ハロゲン化アルキル基、
6~30個の炭素原子、好ましくは6~15個の炭素原子を有するアリール基、
それぞれの場合に7~30個の炭素原子、好ましくは7~20個の炭素原子を有するアルキルアリール基またはアリールアルキル基、或いは
アルコキシアルキレンオキシド残基またはアルコキシポリアルキレンオキシド残基を表し、ここでアルキレン単位は、それぞれの場合において、好ましくはC2~C4、より好ましくはC2-アルキレン単位および/またはC3-アルキレン単位、例えば(CH2)3-O-[(CH2)2~3-O]r-CH3であり、ここでrは、1~10であり、
および式中、
Rdは、-[O-Si(Rb)(Rc)]qRaをさらに表し、ここで、Ra、RbおよびRcは、互いに独立して既に定義した意味を有し、パラメータqは、0~11の範囲、好ましくは1~11の範囲、より好ましくは1~10または2~10または3~10の範囲、より好ましくは1~9または2~9または3~9の範囲であり、および
Reは、-[O-Si(Rb)(Rc)]oRaをさらに表してよく、ここで、Ra、RbおよびRcは、互いに独立して既に定義した意味を有し、パラメータoは、0~11の範囲、好ましくは1~11の範囲、より好ましくは1~10または2~10または3~10の範囲、より好ましくは1~9または2~9または3~9の範囲であり、
ここで、pとqとoの合計は、少なくとも1、好ましくは少なくとも2、好ましくは少なくとも3または4である]
のポリシロキサンであるのが好ましい。
パラメータpは、0~11の範囲、好ましくは1~11の範囲、より好ましくは1~10または2~10または3~10の範囲、より好ましくは1~9または2~9または3~9の範囲であり、
Raは、
1~30個の炭素原子、より好ましくは1~20個の炭素原子、さらに好ましくは1~10個の炭素原子、さらにより好ましくは1~8個の炭素原子、特に1~4個の炭素原子、最も好ましくは1~2個の炭素原子または1個だけの炭素原子を有する鎖状飽和ハロゲン化または非ハロゲン化アルキル基、
3~30個の炭素原子、より好ましくは3~20個の炭素原子、さらに好ましくは3~10個の炭素原子、さらにより好ましくは3~6個の炭素原子を有する分岐の飽和ハロゲン化または非ハロゲン化アルキル基、
6~30個の炭素原子、好ましくは6~15個の炭素原子を有するアリール基、
それぞれの場合に7~30個の炭素原子、好ましくは7~20個の炭素原子を有するアルキルアリール基またはアリールアルキル基、
アルコキシアルキレンオキシド残基またはアルコキシポリアルキレンオキシド残基を表し、ここでアルキレン単位は、それぞれの場合において、好ましくはC2~C4、より好ましくはC2-アルキレン単位および/またはC3-アルキレン単位、例えば(CH2)3-O-[(CH2)2~3-O]r-CH3であり、ここでrは、1~10であり、
および
Rb、Rc、RdおよびReは、互いに独立して、1~30個の炭素原子、より好ましくは1~20個の炭素原子、さらに好ましくは1~10個の炭素原子、さらにより好ましくは1~8個の炭素原子、特に1~4個の炭素原子、最も好ましくは1~2個の炭素原子または1個だけの炭素原子を有する鎖状飽和ハロゲン化または非ハロゲン化アルキル基、
3~30個の炭素原子、より好ましくは3~20個の炭素原子、さらに好ましくは3~10個の炭素原子、さらにより好ましくは3~6個の炭素原子を有する分岐の飽和ハロゲン化または非ハロゲン化アルキル基、
6~30個の炭素原子、好ましくは6~15個の炭素原子を有するアリール基、
それぞれの場合に7~30個の炭素原子、好ましくは7~20個の炭素原子を有するアルキルアリール基またはアリールアルキル基を表し、
および式中、
Rdは、-[O-Si(Rb)(Rc)]qRaをさらに表し、ここで、Ra、RbおよびRcは、互いに独立して既に定義した意味を有し、パラメータqは、0~11の範囲、好ましくは1~11の範囲、より好ましくは1~10または2~10または3~10の範囲、より好ましくは1~9または2~9または3~9の範囲であり、および
Reは、-[O-Si(Rb)(Rc)]oRaをさらに表してよく、ここで、Ra、RbおよびRcは、互いに独立して既に定義した意味を有し、パラメータoは、0~11の範囲、好ましくは1~11の範囲、より好ましくは1~10または2~10または3~10の範囲、より好ましくは1~9または2~9または3~9の範囲であり、
ここで、pとqとoの合計は、少なくとも1、好ましくは少なくとも2、好ましくは少なくとも3または4である。
本発明のコポリマーに取り込まれるポリエーテル-ポリシロキサン側鎖は、正確に1個の官能基FGを追加的に伴う、1種または複数のモノ-不飽和ポリエーテルを、好ましくは1種または複数のモノエチレン系不飽和ポリエーテルを、1つまたは複数のモノ-S-H官能性ポリシロキサンと好ましくはヒドロシリル化により反応させることにより、生成できるのが好ましい。前記官能基FGは、OH基、COOH基、エポキシ基、イソシアネート基、1級および2級アミノ基からなる群から選択されるのが好ましく、OH基、COOH基、エポキシ基、並びに1級および2級アミノ基からなる群から選択されるのがより好ましく、OH基、COOH基およびエポキシ基からなる群から選択されるのがさらに好ましく、OH基およびCOOH基からなる群から選択されるのが最も好ましい。官能基FGとしてのOH基が特に好ましい。官能基FGは、末端官能基であるのが好ましい。好ましい実施形態においては、FGは、イソシアネート基ではない。得られる生成物は、1つまたは複数の前記ポリエーテル-ポリシロキサン側鎖を本発明のコポリマーに取り込むための前駆体である。
CH2=C(J)-(CH2)n-[O-CH2-CH2]x-[O-X]y-FG
式(II)
[式中、
Jは、Hであり、またはメチル等のC1~4-アルキルを示し、
Xは、プロピレンおよびブチレンから選択され、Xがプロピレンであるのが好ましく、
FGは、OH、COOH、エポキシ、イソシアネート、NH2またはNHRaであり、ここで、Raは、C1~8-アルキルであり、好ましくはOH、COOHまたはエポキシであり、特にOHであり、
nは、0~28、好ましくは0もしくは20または1~20、より好ましくは0~10または1~10、さらにより好ましくは0~5または1~5、さらに好ましくは1または2であり、
xは、1~100または2~100、好ましくは1~75または2~75、より好ましくは1~50または2~50、さらに好ましくは1~25または2~25であり、
yは、0~x/3、好ましくは0~x/5、より好ましくは0~x/10、最も好ましくは0である。
Ra-[Si(Rb)(Rb)-O]p-Si(Rd)(Re)-CH2-CH(J)-(CH2)n-[O-CH2-CH2]x-[O-X]y-FG
式(III)
[式中、それぞれの場合において
Ra、Rb、Rc、Rd、Re、p、n、x、X、J、FGおよびyは、式(II)および式(I)と関連して上で定義した意味および好ましい意味を有し、
好ましくは、式中
パラメータpは、0~11の範囲、好ましくは1~11の範囲、より好ましくは1~10または2~10または3~10の範囲、より好ましくは1~9または2~9または3~9の範囲であり、
Raは、
1~30個の炭素原子、より好ましくは1~20個の炭素原子、さらに好ましくは1~10個の炭素原子、さらにより好ましくは1~8個の炭素原子、特に1~4個の炭素原子、最も好ましくは1~2個の炭素原子または1個だけの炭素原子を有する鎖状飽和ハロゲン化または非ハロゲン化アルキル基、
3~30個の炭素原子、より好ましくは3~20個の炭素原子、さらに好ましくは3~10個の炭素原子、さらにより好ましくは3~6個の炭素原子を有する分岐の飽和ハロゲン化または非ハロゲン化アルキル基、
6~30個の炭素原子、好ましくは6~15個の炭素原子を有するアリール基、
それぞれの場合に7~30個の炭素原子、好ましくは7~20個の炭素原子を有するアルキルアリール基またはアリールアルキル基、
アルコキシアルキレンオキシド残基またはアルコキシポリアルキレンオキシド残基を表し、ここでアルキレン単位は、それぞれの場合において、好ましくはC2~C4、より好ましくはC2-アルキレン単位および/またはC3-アルキレン単位、例えば(CH2)3-O-[(CH2)2~3-O]r-CH3であり、ここでrは、1~10であり、
および
Rb、Rc、RdおよびReは、互いに独立して、
1~30個の炭素原子、より好ましくは1~20個の炭素原子、さらに好ましくは1~10個の炭素原子、さらにより好ましくは1~8個の炭素原子、特に1~4個の炭素原子、最も好ましくは1~2個の炭素原子または1個だけの炭素原子を有する鎖状飽和ハロゲン化または非ハロゲン化アルキル基、
3~30個の炭素原子、より好ましくは3~20個の炭素原子、さらに好ましくは3~10個の炭素原子、さらにより好ましくは3~6個の炭素原子を有する分岐の飽和ハロゲン化または非ハロゲン化アルキル基、
6~30個の炭素原子、好ましくは6~15個の炭素原子を有するアリール基、
それぞれの場合に7~30個の炭素原子、好ましくは7~20個の炭素原子を有するアルキルアリール基またはアリールアルキル基を表し、
および式中、
Rdは、-[O-Si(Rb)(Rc)]qRaをさらに表してよく、ここで、Ra、RbおよびRcは、互いに独立して既に定義した意味を有し、パラメータqは、0~11の範囲、好ましくは1~11の範囲、より好ましくは1~10または2~10または3~10の範囲、より好ましくは1~9または2~9または3~9の範囲であり、および
Reは、-[O-Si(Rb)(Rc)]oRaをさらに表してよく、ここで、Ra、RbおよびRcは、互いに独立して既に定義した意味を有し、パラメータoは、0~11の範囲、好ましくは1~11の範囲、より好ましくは1~10または2~10または3~10の範囲、より好ましくは1~9または2~9または3~9の範囲であり、
ここで、pとqとoの合計は、少なくとも1、好ましくは少なくとも2、好ましくは少なくとも3または4であり
nは、0~28、好ましくは0もしくは20または1~20、より好ましくは0~10または1~10、さらにより好ましくは0~5または1~5、さらに好ましくは1であり、
xは、1~100または2~100、好ましくは1~75または2~75、より好ましくは1~50または2~50、さらに好ましくは1~25または2~25であり、
Jは、Hであり、またはメチル等のC1~4-アルキルを示し、
Xは、プロピレンおよびブチレンから選択され、Xがプロピレンであるのが好ましく、
FGは、OH、COOH、エポキシ、イソシアネート、NH2またはNHRaであり、ここで、Raは、C1~4-アルキルであり、好ましくはOH、COOHまたはエポキシであり、特にOHであり、
yは、0~x/3、好ましくは0~x/5、より好ましくは0~x/10、最も好ましくは0である。
「マクロモノマー法」においては、本発明により使用される重合性マクロモノマーは、最初に形成される必要がある。「マクロモノマー法」においては、少なくとも1つのポリエーテル部分、少なくとも1つのポリシロキサン部分および正確に1個の重合性不飽和基、好ましくは正確に1個のエチレン系不飽和基を含むマクロモノマー、つまり、ポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマーは、ステップ(d)において、少なくとも1個、好ましくは正確に1個のエチレン系不飽和基を含有する少なくとも1種のさらなるモノマー(「コモノマー」)と共重合されて、本発明のコポリマーを形成し、ここで、ポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマーの1個の重合性エチレン系不飽和基と、コモノマーの重合性エチレン系不飽和基とのうちの少なくとも1つは、(メタ)アクリル基である(「マクロモノマー法」)。さらなるモノマー(「コモノマー」)の少なくとも1個の重合性不飽和基と本発明により使用されるマクロモノマーの1個の重合性不飽和基の両方ともが、(メタ)アクリル基であるのが好ましい。
Ra-[Si(Rb)(Rb)-O]p-Si(Rd)(Re)-CH2-CH(J)-(CH2)n-[O-CH2-CH2]x-[O-X]y-L-U
式(IV)
式中、
Ra、Rb、Rc、Rd、Re、p、n、x、X、Jおよびyは、式(III)と関連して上で定義した意味および好ましい意味を有し、
Uは、エチレン系不飽和頭部基であり、ビニル、メタ(アリル)および(メタ)アクリロイルからなる群から選択されるのが好ましく、ビニルおよび(メタ)アクリロイルからなる群から選択されるのがより好ましく、(メタ)アクリロイルであるのがさらに好ましく、並びに
Lは、-O-、-NH-、-C(=O)、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-NH-C(=O)、-(C=O)-NH、鎖状のO-C2~C6-アルキエン(alkyene)ラジカルまたは分岐のO-C3~C6-アルキレンラジカルまたはO-C3~C6-シクロアルキレンラジカルであり、好ましくは-O-、-NH-、-C(=O)、-C(=O)-O-または-O-C(=O)-であり、より好ましくはOを示し、
好ましくは、式中、
パラメータpは、0~11の範囲、好ましくは1~11の範囲、より好ましくは1~10または2~10または3~10の範囲、より好ましくは1~9または2~9または3~9の範囲であり、
Raは、
1~30個の炭素原子、より好ましくは1~20個の炭素原子、さらに好ましくは1~10個の炭素原子、さらにより好ましくは1~8個の炭素原子、特に1~4個の炭素原子、最も好ましくは1~2個の炭素原子または1個だけの炭素原子を有する鎖状飽和ハロゲン化または非ハロゲン化アルキル基、
3~30個の炭素原子、より好ましくは3~20個の炭素原子、さらに好ましくは3~10個の炭素原子、さらにより好ましくは3~6個の炭素原子を有する分岐の飽和ハロゲン化または非ハロゲン化アルキル基、
6~30個の炭素原子、好ましくは6~15個の炭素原子を有するアリール基、
それぞれの場合に7~30個の炭素原子、好ましくは7~20個の炭素原子を有するアルキルアリール基またはアリールアルキル基、
アルコキシアルキレンオキシド残基またはアルコキシポリアルキレンオキシド残基を表し、ここでアルキレン単位は、それぞれの場合において、好ましくはC2~C4、より好ましくはC2-アルキレン単位および/またはC3-アルキレン単位、例えば(CH2)3-O-[(CH2)2~3-O]r-CH3であり、ここでrは、1~10であり、
並びに
Rb、Rc、RdおよびReは、互いに独立して、
1~30個の炭素原子、より好ましくは1~20個の炭素原子、さらに好ましくは1~10個の炭素原子、さらにより好ましくは1~8個の炭素原子、特に1~4個の炭素原子、最も好ましくは1~2個の炭素原子または1個だけの炭素原子を有する鎖状飽和ハロゲン化または非ハロゲン化アルキル基、
3~30個の炭素原子、より好ましくは3~20個の炭素原子、さらに好ましくは3~10個の炭素原子、さらにより好ましくは3~6個の炭素原子を有する分岐の飽和ハロゲン化または非ハロゲン化アルキル基、
6~30個の炭素原子、好ましくは6~15個の炭素原子を有するアリール基、
それぞれの場合に7~30個の炭素原子、好ましくは7~20個の炭素原子を有するアルキルアリール基またはアリールアルキル基を表し、
並びに式中、
Rdは、-[O-Si(Rb)(Rc)]qRaをさらに表してよく、ここで、Ra、RbおよびRcは、互いに独立して既に定義した意味を有し、パラメータqは、0~11の範囲、好ましくは1~11の範囲、より好ましくは1~10または2~10または3~10の範囲、より好ましくは1~9または2~9または3~9の範囲であり、並びに
Reは、-[O-Si(Rb)(Rc)]oRaをさらに表してよく、ここで、Ra、RbおよびRcは、互いに独立して既に定義した意味を有し、パラメータoは、0~11の範囲、好ましくは1~11の範囲、より好ましくは1~10または2~10または3~10の範囲、より好ましくは1~9または2~9または3~9の範囲であり、
ここで、pとqとoの合計は、少なくとも1、好ましくは少なくとも2、好ましくは少なくとも3または4であり
nは、0~28、好ましくは0もしくは20または1~20、より好ましくは0~10または1~10、さらにより好ましくは0~5または1~5、さらに好ましくは1であり、
xは、1~100または2~100、好ましくは1~75または2~75、より好ましくは1~50または2~50、さらに好ましくは1~25または2~25であり、
Jは、Hであり、またはメチル等のC1~4-アルキルを示し、
Xは、プロピレンおよびブチレンから選択され、プロピレンであるのが好ましく、
yは、0~x/3、好ましくは0~x/5、より好ましくは0~x/10、最も好ましくは0であり、
Uは、エチレン系不飽和頭部基であり、ビニル、メタ(アリル)および(メタ)アクリロイルからなる群から選択されるのが好ましく、ビニルおよび(メタ)アクリロイルからなる群から選択されるのがより好ましく、(メタ)アクリロイルであるのがさらに好ましく、並びに
Lは、-O-、-NH-、-C(=O)、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-NH-C(=O)、-(C=O)-NH、鎖状のO-C2~C6-アルキエン(alkyene)ラジカルまたは分岐のO-C3~C6-アルキレンラジカルまたはO-C3~C6-シクロアルキレンラジカルであり、好ましくは-O-、-NH-、-C(=O)、-C(=O)-O-または-O-C(=O)-であり、より好ましくはOを示す。
Ra-[Si(Rb)(Rb)-O]p-Si(Rd)(Re)-CH2-CH(J)-(CH2)n-[O-CH2-CH2]x-[O-X]y-O-C(=O)-CHR’=CH2
式(IVa)
[式中、
Ra、Rb、Rc、Rd、Re、p、n、x、X、J、およびyは、式(IV)と関連して上で定義した意味および好ましい意味を有し、R’は、HまたはCH3を示す]の化合物である。
CH2=C(J)-(CH2)n-[O-CH2-CH2]x-[O-X]y-O-C(=O)-C(G)=CH2
式(V)
[式中、
Jは、Hであり、またはメチル等のC1~4-アルキルを示し、好ましくはHを示し、
Xは、プロピレンおよびブチレンから選択され、Xがプロピレンであるのが好ましく、
Gは、Hを示し、またはメチル等のC1~4-アルキルを示し、好ましくはメチル等のC1~4-アルキルを示し、
nは、0~28、好ましくは0もしくは20または1~20、より好ましくは0~10または1~10、さらにより好ましくは0~5または1~5、さらに好ましくは1または2であり、
xは、1~100または2~100、好ましくは1~75または2~75、より好ましくは1~50または2~50、さらに好ましくは1~25または2~25であり、
yは、0~x/3、好ましくは0~x/5、より好ましくは0~x/10、最も好ましくは0である]。
a1)22個までの炭素原子、好ましくは1~22個の炭素原子を有することを含む(メタ)アクリル系アルキルまたはシクロアルキルエステル等の本質的に酸基を含まない(メタ)アクリル系エステルであって、(シクロ)アルキルラジカルにおいては、1~22個の炭素原子を有する直鎖アルコールまたは3~22個の炭素原子を有する分岐アルコールもしくは脂環式アルコールのアルキルアクリラートおよびアルキルメタクリラート、8~18個の炭素原子を有するアラルキルアルコールのアラルキルアクリラートおよびアラルキルメタクリラートを含み、ここで、アルキルラジカルは、鎖状もしくは分岐であり、好ましくは鎖状であり、殊にメチル、エチル、プロピル、n-ブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、ヘキシル、エチルヘキシル、ステアリルアクリラート、ラウリルアクリラート、ステアリルメタクリラート、ラウリルメタクリラート;脂環式(メタ)アクリル系エステル、殊にシクロヘキシル、イソボルニル、ジシクロペンタジエニル、オクタヒドロ-4,7-メタノ-1H-インデンメタノールもしくはtert-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリラート;(メタ)アクリル系オキサアルキルエステルもしくはオキサシクロアルキルエステル、例えばエチルトリグリコール(メタ)アクリラートおよびメトキシオリゴグリコール(メタ)アクリラート、またはエトキシ化および/またはプロポキシ化ヒドロキシルを含まない他の(メタ)アクリル酸誘導体、5~80個の炭素原子を有するポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリラート等、例えばメトキシポリエチレングリコールモノアクリラート、およびメトキシポリエチレングリコールモノメタクリラートである(メタ)アクリル系エステル。これらは、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、オクタヒドロ-4,7-メタノ-1H-インデンジメタノールまたは1,2-、1,3-もしくは1,4-シクロヘキサンジオールのジ(メタ)アクリラート;トリメチロールプロパンジ-もしくはトリ(メタ)アクリラート;またはペンタエリトリトールジ-、トリ-もしくはテトラ(メタ)アクリラート;1~22個の炭素原子を有する直鎖アルコールのマレイン酸エステル、イタコン酸エステルおよびフマル酸エステル、或いは3~22個の炭素原子を有する分岐もしくは脂環式アルコールのマレイン酸エステル、イタコン酸エステルおよびフマル酸エステル;メタクリル酸の、マレイン酸の、フマル酸の、イタコン酸のおよびメサコン酸(メチルフマル酸)、メタクリル酸、アクリル酸のフッ素化およびフッ素を含まないアルキルエステル等のより高い官能価の(メタ)アクリル系アルキルもしくはシクロアルキルエステルを少量含有してもよい。
a1)非官能性(メタ)アクリラート、具体的には(メタ)アクリル酸とアルカノールとのエステル、例えば(メタ)アクリル酸と1~14個の炭素原子を有するモノヒドロキシアルカンとのエステル、例、メチルアクリラート、メチルメタクリラート、エチルアクリラート、エチルメタクリラート、n-ブチルアクリラート、n-ブチルメタクリラート、i-ブチルアクリラート、i-ブチルメタクリラート、t-ブチルアクリラート、t-ブチルメタクリラート、ラウリルアクリラート、ラウリルメタクリラート、2-エチルヘキシルアクリラート、2-エチルヘキシルメタクリラート、ステアリルアクリラート、ステアリルメタクリラート、ベヘニルアクリラート、ベヘニルメタクリラート、シクロヘキシルアクリラート、シクロヘキシルメタクリラート、イソボルニルアクリラートおよびイソボルニルメタクリラート、メトキシポリエチレングリコールモノアクリラート、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリラート、
a2)ヒドロキシエチルアクリラート、ヒドロキシエチルメタクリラート、ヒドロキシプロピルアクリラート、ヒドロキシプロピルメタクリラート、ヒドロキシブチルビニルエーテル等のヒドロキシアルキルビニルエーテル、N,N-ジメチルアミノエチルアクリラート、N,N-ジメチルアミノエチルメタクリラート、N,N-ジメチルアミノプロピルアクリラート、N,N-ジメチルアミノプロピルメタクリラート、
a3)アクリル酸およびメタクリル酸、
a4)酢酸ビニル、
a8)グリシジルオキシプロピルアクリラート、グリシジルオキシプロピルメタクリラート、
a9)スチレン、アルファ-メチルスチレン、
a10)アクリロニトリル、メタクリロニトリル、
a11)エチルビニルエーテル、n-ブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、酢酸ビニル、
a13)ビニルトリエトキシシラン、メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、
およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるのが特に好ましい。
特に式(IV)のポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマーと共に共重合される場合に、メチル(メタ)アクリラート、エチル(メタ)アクリラート、n-ブチル(メタ)アクリラート、i-ブチル(メタ)アクリラート、t-ブチル(メタ)アクリラート、ラウリル(メタ)アクリラート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリラート、ステアリル(メタ)アクリラート、ベヘニル(メタ)アクリラート、シクロヘキシル(メタ)アクリラート、イソボルニル(メタ)アクリラート、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリラート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリラート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリラートおよび(メタ)アクリル酸からなる群から選択される。
「グラフト導入(grafting to)法」において、その(メタ)アクリル系主鎖を含む(メタ)アクリル系ポリマーが、最初に形成され、1つもしくは複数のポリエーテル-ポリシロキサン側鎖が、例えばエステル交換反応、付加反応または縮合反応による、ポリマー類似反応で、形成された(メタ)アクリル系主鎖に結合する。好ましくは、(メタ)アクリル系主鎖を含む(メタ)アクリル系ポリマーが、(メタ)アクリラート基等の(メタ)アクリル基と反応性官能基との両方を含有する少なくともモノマーの重合により最初に形成した後に、1つもしくは複数のポリエーテル-ポリシロキサン側鎖が、前記反応性官能基と官能性ポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマー前駆体との反応、好ましくはステップ(b)から得られるマクロモノマー前駆体との反応、つまり式(III)の化合物との反応を介して、例えばエステル交換反応、付加反応または縮合反応による、ポリマー類似反応において、形成された(メタ)アクリル系主鎖に結合する(「グラフト導入(grafting to)」法)。
本発明のさらなる主題は、本発明のコポリマーを少なくとも1種、添加量で、つまり比較的に少量で含む組成物である。
本発明は、塗料組成物、成形コンパウンドおよび化粧剤等の組成物中の添加剤としての本発明のコポリマーの使用に関してさらに提供する。前記組成物は、前記少なくとも1種の本発明のコポリマーを、それぞれの場合において組成物の固形分総重量を基準として、0.1~10wt%、好ましくは0.2~8wt%、より好ましくは0.3~7wt%または0.3~6wt%または0.3~5wt%、特に0.5~5.0wt%の量で含有するのが好ましい。
MnおよびMwの測定
調製したマクロモノマーおよびコポリマーまたはそれらの任意の前駆体の数平均(Mn)および重量平均(Mw)分子量および分子量分布を、40℃で高圧液体クロマトグラフィーポンプ(WATERS600HPLCポンプ)および示差屈折率検出器(Waters410)を用いて、DIN55672-1:2007-08に従って、GPC-解析(ゲル浸透クロマトグラフィー解析)により、求める。サイズ300mm×7.8mmID/カラム、粒径5μm、並びにポア孔径HR4、HR2およびHR1を有するWATERS製の3本のStyragelカラムの組み合わせを分離カラムとして用いる。コポリマーに用いた溶離剤は、テトラヒドロフラン/1体積%のジブチルアミン(溶出速度1mL/分)であった。ポリスチレン標準を用いて、従来のキャリブレーションを実施した。マクロモノマーおよび全てのマクロモノマー前駆体の溶離剤は、トルエン(溶出速度1mL/分)であった。ポリジメチルシロキサン標準を用いて、従来のキャリブレーションを実施した。
H2の容積測定によりDIN53241-1に従って、実施例で開示するSiH-官能性PDMSマクロモノマーSM1~SM4等のSiH-官能性PDMSマクロモノマー前駆体、およびPDMS-ポリエーテルブロック-コポリマーSM1PE1、SM1PE2、SM2PE1、SM2PE2、HTMSPE2(全て本発明で使用)等のマクロモノマー前駆体の調製のためのヒドロシリル化反応中のSiH-変換、そしてさらに成分HTMS-OH(比較として使用)の当量平均を求める。
DIN ISO4629に従って、OH-官能性PDMS-ポリエーテルブロック-コポリマーおよびPDMS-ポリエーテルブロック-マクロモノマーの調製のためのトランスエステル化反応中のOH-変換の当量平均を求める。
DIN EN ISO3251:2008-06により、150℃で20分間、固形分の量を求める。
撹拌器、温度計、滴下ロートおよび窒素導入管を備える4口フラスコを、窒素流下でヒートガンを用いて注意深く150℃まで加熱し、微量の水を除去する。窒素流下で器具を周囲温度まで冷却した後、容器にヘキサメチルシクロトリシロキサン(D3)のシクロヘキサン溶液を装入し、分子ふるいA3で24時間乾燥させる。反応温度20℃で、ブチルリチウム溶液(ヘキサン中に1.7M)を5分間かけて導入した。反応混合物を水浴で冷却して30℃を超えないようにした。30分後、THFをゆっくり加えて、重合反応を開始させた。温度を監視して、30℃未満に保った。5時間後、ジメチルクロロシランを加えて、反応を停止させ、さらに30分撹拌した。その後、重炭酸ナトリウム水溶液(8.0wt%)を加えて混合物を中和し、力強く1時間撹拌した。有機層を分離し、減圧蒸留(100℃で20mバール)し、全ての溶媒を完全に除去し、Celiteのプラグで濾過した。生成物(非対称、SiH-官能性ポリジメチルシロキサン)は、低粘度の透明な無色液体である。
撹拌器、温度計、滴下ロートおよび窒素導入管を備える4口フラスコに、ヒドロシリル化反応に対して30%モル過剰で使用するアリル-官能性ポリエーテル、10%の量のSiH-官能性PDMSマクロモノマーおよび60mgの2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノールを装入する。成分を完全に混合し、反応全体を通して窒素を混合物上に通過させる。反応温度が75℃まで上昇した後、0.66gの触媒(キシレン中に溶かした2wt%のKarstedt触媒)を装入し、続いて残存する90%の量のSiH-官能性PDMSマクロモノマーを容器に計量導入する。反応温度を注意深く観察し、必要ならばマクロモノマーの添加を止めて、そして水浴で冷却して、130℃未満に保つ。装入が終わった後、反応温度を115℃に60分間維持し、ヨウ素価によりSiHの変換を監視した。全てのSiH官能基が完全に変換された後、反応混合物を周囲温度まで冷却し、セルロース濾紙(5~13μm)を介して濾過した。生成物(OH-官能性ポリエーテルPDMSブロック-コポリマー(マクロモノマー前駆体))は、透明で若干黄色みがかり、粘性が若干ある。
撹拌器、温度計、滴下ロートおよび窒素導入管を備える4口フラスコを、窒素流下でヒートガンを用いて注意深く150℃まで加熱し、微量の水を除去する。窒素流下で器具を周囲温度まで冷却した後、218.5gのシクロヘキサン中に272.2gのヘキサメチルシクロトリシロキサン(D3)を溶かした溶液を容器に装入し、分子ふるいA3で24時間乾燥させる。20℃の反応温度で、196.0gのブチルリチウム溶液(ヘキサン中に1.7M、Aldrich)を5分間かけて導入した。水浴で冷却することにより、反応混合物が30℃を超えないようにした。30分後、218.5gのTHFをゆっくり添加して、重合反応を開始させた。温度を監視し、30℃未満に保った。5時間後、180.9gのメタクリロキシプロピルジメチルクロロシラン(97%、ABCR)を加えて、反応を急冷し、さらに30分間撹拌した。その後、105.0gの水に溶かした9.5gの重炭酸ナトリウム溶液(8.0wt%)を添加して混合物を中和し、1時間力強く撹拌した。有機層を分離し、減圧蒸留(100℃で20mバール)し、全ての溶媒を完全に除去し、Celiteのプラグで濾過した。生成物(非対称、メタクリル-官能性ポリジメチルシロキサン)は、低粘度の透明な無色液体である。
撹拌器、温度計および空気導入管を備える4口フラスコに、PDMS-ポリエーテルブロック-コポリマーマクロモノマー前駆体(例えば、表3の通りのSM1PE1)、MMAおよび125mgの4-メトキシフェノールを装入する。成分を十分に混合し、最小量の空気(約10L/時)を混合物に吹込み、MMAの重合を防ぐ。反応温度を65℃まで上昇させた後、0.43gのジルコニウム-2,4-ペンタンジオネートを装入し、反応温度を110℃まで上げて、420分間維持する。その後、ロータリーエバポレーター(25mバール、導入管を介して穏やかな気流、100℃)で、減圧蒸留し、過剰のメチルメタクリラートを完全に除去する。固形分は、98%超である。生成物(メタクリラート化したPDMS-ポリエーテルマクロモノマー)は、透明で若干黄色みがかり、粘性が若干ある。
撹拌器、温度計、滴下ロートおよび窒素導入管を備える4口フラスコに、95.0gのトルエン、30mgの2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール、そして60.0gのSiH-官能性PDMSマクロモノマー前駆体SM1(ヨウ素価45.4)を共に装入する。成分を十分に混合し、反応全体を通して窒素を混合物上に通過させる。反応温度を60℃まで上昇させた後、1.9gの触媒(キシレン中に溶かした1wt%のKarstedt触媒)を装入し、その後、平均9.5のエチレンオキシド繰り返し単位およびヨウ素価44.8)を有する、74.8gの量のアルファ(メタクリロキシプロピル)オメガ-(アリルオキシ)ポリエチレングリコールを容器に計量導入する。反応温度を観察し、必要ならばアリル/メタクリルPEGの添加を止めて、そして水浴で冷却して、反応温度を90℃未満に保つ。装入が終わった後、反応温度を90℃に維持し、ヨウ素価によりSiHの変換を監視した。全てのSiH官能基が完全に変換された後、反応混合物を周囲温度、つまり18~23℃まで冷却し、セルロース濾紙(5~13μm)を介して濾過した。生成物(メタクリル-官能性ポリエーテルPDMSブロック-コポリマー(マクロモノマー))は、透明で若干黄色みがかり、粘性が若干ある。前記マクロモノマーの数平均分子量は、1016であり、多分散指数を1.10であると求めた。
ビーカー中で、初期量のラジカル開始剤Trigonox21を含む表4の通りのモノマー混合物を調製し、20gのイソブタノールで希釈する。このモノマー混合物を滴下ロートに移す。撹拌器、温度計および窒素導入管を装備する4口フラスコに、表4の通りのイソブタノールを装入し、110℃まで加熱する。モノマー混合物の入った滴下ロートを反応容器の上に取り付け、反応器具に窒素を10分間、貫通させる。反応温度に達した後、モノマー混合物を90分かけてゆっくり計量導入する。その後、後の開始のために0.1gのTrigonox21を30分の間隔で3回添加する前に、反応温度を110℃に30分間維持する。最終のステップ開始後、ロータリーエバポレーター(20mバール、120℃)での減圧蒸留により、使用した溶媒を完全に除去する前に、反応温度をもう30分間110℃に維持する。コポリマーA1~A5は、液体である、つまり、液体状態で存在する。
水系プライマーWP1の調製
本発明の添加剤A1~A5の水系プライマーの調製およびその表面の性能評価を、より分かり易くするために、いくつかのステップに分ける。そのステップは:
1.ミルベースの調製
2.レットダウンの調製
3.噴霧塗布のための粘度調整
4.WP1における本発明の二重櫛型ブロック-コポリマーの塗布、硬化および評価
5.WP1のレベリング性および水系ベースコートを有するWP1の湿潤性の評価
である。
3~3.5%wtの水を加えて、4mmのフローカップで、表面添加剤を0.5wt%含有する熟成したレットダウンの粘度を20℃で40秒に調整した。
垂直静電噴霧塗布を用いて、陰極電着プライマー処理済みの(cathodic-electro-deposition-primered)(CED)のパネル30cm×50cm上に0.5wt%の表面添加剤で変性した水系プラサフWP1を塗布した。周囲温度で10分乾燥、80℃で10分および160℃で20分焼付を伴い、硬化手順を垂直に行った。30~40μmの乾燥膜厚が実現した。Kruess G2測定器を用いて、塗工および硬化したパネル上で、水の接触角を求めた。90°以上の接触角は、疎水性表面を生じると考えられ、それは目的としていない。反対に、水の接触角が小さい(例えば、35°)ことは、本発明の特徴である表面の親水性が並外れて高いことを表す。
ワイヤーバー塗装(application)(ウエット膜厚100μm)により、プライマー処理済みのCEDパネル30cm×50cmの上に、水系プラサフを塗布した。周囲温度で10分乾燥、80℃で10分および160℃で20分焼付を伴い、硬化手順を垂直に行った。共焦点顕微鏡Microspy Topo DT,FRT GmbH、レンズ10×0.2を用いて、2mm×20mmの領域内の表面起伏形態を求めることにより、レベリング性を測定した。値sWtは、測定領域内の最も高いピークと谷底間の平均値を表す。低いsWtは、表面うねりが低く、かつ良好なレベリング性を示唆している。
より分かり易くするために、溶媒系クリアコートの調製をいくつかのステップに分ける。そのステップは:
1.液体製剤の調製
2.本発明の二重櫛型ブロック-コポリマーの塗布、硬化および評価
である。
ワイヤーバー(100μmのウエット膜厚)を用いて、変性クリアコート製剤をプライマー処理済みのアルミニウムパネル上に塗布した。その後、周囲温度でパネルを15分間乾燥させた後、焼付オーブン内で、140℃で25分間硬化した。Kruess G2測定器を用いて、塗工および硬化したパネル上で水の接触角を求めた。再び、水の接触角が小さいこと(例えば、30°未満)と良好なレベリング性が望まれる。LW(長波)およびSW(短波)を示すBYK製ウェーブスキャンデュアル機器でレベリング性を求める。両方のパラメータが低いことを目的とする。さらに、この塗布においてクレーターが存在しないことは、極めて重要である。
より分かり易くするために、水系トップコートの調製をいくつかのステップに分ける。そのステップは:
1.ミルベースの調製
2.レットダウンの調製
3.噴霧塗布のための粘度調整
4.本発明の二重櫛型ブロック-コポリマーの塗布、硬化および評価
である。
4.1wt%の水を加えることにより、4mm(DIN4)フローカップを用いて水系トップコートのレットダウンの粘度を20℃で60秒に調整した。その後、レットダウン製剤を室温で一晩、熟成させた。
プライマー処理済みのコイルパネル30cm×50cm上に垂直静電噴霧塗布により、水系トップコートを塗布した。周囲温度で10分乾燥、80℃で10分および140℃で20分焼付を伴い、硬化手順を垂直に行った。30~40μmの乾燥膜厚が実現した。Kruess G2測定器を用いて、塗工および硬化したパネル上で、水の接触角を測定した。測定の為、既知の表面張力および極性および分散部を有する5種類の試験液を用いた。試験液は、水、グリセリン、エチレングリコール、1-オクタノール、n-ドデカンである。5~11μLの滴液量からの高度な接触角法により、塗工パネル上の試験液の接触角を求める。Owens-Wendt-RabelおよびKaelble法を用いて、表面エネルギーを求める。
Claims (16)
- (メタ)アクリル系コポリマーであって、
a.(メタ)アクリル系主鎖1つと、
b.前記(メタ)アクリル系主鎖に結合するポリエーテル-ポリシロキサン側鎖を1つまたは複数含み、
i.前記側鎖は、200~20,000の範囲の数平均分子量を有し、
ii.前記側鎖のポリシロキサン部が、147~1,000未満の範囲の数平均分子量を有し、ここで、
iii.前記側鎖が、前記コポリマーの総重量を基準として0.1~95.0wt%を表し、
前記(メタ)アクリル系コポリマーが、2,000~200,000の範囲の重量平均分子量を有しており、かついかなるウレタン基も含有しない、前記コポリマー。 - 前記(メタ)アクリル系コポリマーの前記1つまたは複数の側鎖中のポリエーテルセグメントとポリシロキサンセグメントとの相対重量比が、99:1~40:60の範囲であることを特徴とする請求項1に記載のコポリマー。
- 前記(メタ)アクリル系コポリマーの前記ポリエーテル-ポリシロキサン側鎖内のポリエーテルセグメントの量が、前記コポリマーの前記ポリエーテル-ポリシロキサン側鎖の総重量を基準として、40wt%以上であることを特徴とする請求項1または2に記載のコポリマー。
- 前記コポリマーが、293.15Kの温度および101.325kPaの圧力で液体状態で存在することを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のコポリマー。
- 前記(メタ)アクリル系主鎖に結合する前記1つまたは複数ポリエーテル-ポリシロキサン側鎖が、前記コポリマーの総重量を基準として1.0~50.0wt%を表すことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のコポリマー。
- 前記(メタ)アクリル系コポリマーが、5,000~100,000の範囲の重量平均分子量を有することおよび/または前記(メタ)アクリル系主鎖に結合する前記1つまたは複数ポリエーテル-ポリシロキサン側鎖が、500~10,000の範囲の数平均分子量を有することを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載のコポリマー。
- 前記コポリマーが、
(i)エチレン系不飽和基を正確に1個含有する少なくとも1種のポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマーと、コモノマーとしての少なくとも1種のさらなるモノマーとの共重合体であり、前記さらなるモノマーが、少なくとも1個のエチレン系不飽和基を含有し、前記ポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマーの前記の正確に1個のエチレン系不飽和基と、前記コモノマーの前記の少なくとも1個のエチレン系不飽和基とのうちの少なくとも1つが、(メタ)アクリル基であり、
エチレン系不飽和基を正確に1個含有する前記少なくとも1種のポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマーが、
(i.1)反応性官能基を正確に1個含有する少なくとも1種のポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマー前駆体とエチレン系不飽和モノマーとの変換反応により得られたマクロモノマーであり、前記モノマーの前記エチレン系不飽和基が、保持され、前記の形成されたポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマー中に取り込まれている、または
(ii.2)Si-H反応性官能基を正確に1個含有する少なくとも1種のポリシロキサンマクロモノマー前駆体と、1個のアルファ-エチレン系不飽和官能基および1個のオメガ-エチレン系不飽和官能基を含有するポリエーテルマクロモノマー前駆体とのヒドロシリル化による変換反応より得られたマクロモノマーであり、前記ヒドロシリル化が、前記ポリエーテルマクロモノマー前駆体の前記アルファ-エチレン系不飽和基で行われており、前記ポリエーテルマクロモノマー前駆体の前記オメガ-エチレン系不飽和基が保持され、前記の形成したポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマーに取り込まれていること
或いは
(ii)(メタ)アクリル系主鎖を有する(メタ)アクリル系(コ)ポリマーと、1個の(メタ)アクリル基と少なくとも1個の官能基とを両方含有する少なくともモノマーとの共重合体であり、1個または複数の前記ポリエーテル-ポリシロキサン側鎖が、前記の少なくとも1個の官能基を介して(メタ)アクリル系主鎖に結合していること
を特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載のコポリマー。 - 前記(メタ)アクリル系コポリマーが、
式(IV)
Ra-[Si(Rb)(Rb)-O]p-Si(Rd)(Re)-CH2-CH(J)-(CH2)n-[O-CH2-CH2]x-[O-X]y-L-U
式(IV)
[式中
パラメータpは、0~11の範囲であり、
Raは、1~30個の炭素原子を有する鎖状飽和ハロゲン化または非ハロゲン化アルキル基、3~30個の炭素原子を有する分岐の飽和ハロゲン化または非ハロゲン化アルキル基、6~30個の炭素原子を有するアリール基、それぞれの場合に7~30個の炭素原子を有するアルキルアリール基またはアリールアルキル基、またはアルコキシアルキレンオキシド残基もしくはアルコキシポリアルキレンオキシド残基を表し、
Rb、Rc、RdおよびReは、互いに独立して、1~30個の炭素原子を有する鎖状飽和ハロゲン化または非ハロゲン化アルキル基、3~30個の炭素原子を有する分岐の飽和ハロゲン化または非ハロゲン化アルキル基、6~30個の炭素原子を有するアリール基、それぞれの場合において7~30個の炭素原子を有するアルキルアリール基またはアリールアルキル基を表し、
および式中
Rdは、-[O-Si(Rb)(Rc)]qRaをさらに表し、ここで、Ra、RbおよびRcは、互いに独立して既に定義した意味を有し、パラメータqは、0~11の範囲であり、
Reは、-[O-Si(Rb)(Rc)]oRaをさらに表してよく、ここで、Ra、RbおよびRcは、互いに独立して既に定義した意味を有し、パラメータoは、0~11の範囲であり、
ここで、pとqとoの合計は、少なくとも1であり
nは、0~28であり、
xは、1~100であり、
Jは、Hであり、またはC1~4-アルキルを示し、
Xは、プロピレンおよびブチレンから選択され、
yは、0~x/3であり、
Uは、エチレン系不飽和頭部基であり、
Lは、-O-、-NH-、-C(=O)、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-NH-C(=O)、-(C=O)-NH、鎖状のO-C2~C6-アルキレンラジカルまたは分岐のO-C3~C6-アルキレンラジカルまたはO-C3~C6-シクロアルキレンラジカルである]
の少なくとも1種のポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマーと、コモノマーとしての少なくとも1種のさらなるモノマーとの共重合体であり、前記さらなるモノマーが、少なくとも1個のエチレン系不飽和基を含有し、
式(IV)の前記ポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマーの前記エチレン系不飽和基Uと、前記コモノマーの前記の少なくとも1個のエチレン系不飽和基とのうちの少なくとも1つが、(メタ)アクリル基であること
を特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載のコポリマー。 - 前記(メタ)アクリル系コポリマーが、
(メタ)アクリル系主鎖を有する(メタ)アクリル系(コ)ポリマーと、1個の(メタ)アクリル基と少なくとも1個の官能基とを両方含有する少なくともモノマーとの共重合体であり、式(III)の1個または複数のポリエーテル-ポリシロキサン側鎖:
Ra-[Si(Rb)(Rb)-O]p-Si(Rd)(Re)-CH2-CH(J)-(CH2)n-[O-CH2-CH2]x-[O-X]y-FG
式(III)
[式中
パラメータpは、0~11の範囲であり、
Raは、1~30個の炭素原子を有する鎖状飽和ハロゲン化または非ハロゲン化アルキル基、3~30個の炭素原子を有する分岐の飽和ハロゲン化または非ハロゲン化アルキル基、6~30個の炭素原子を有するアリール基、それぞれの場合に7~30個の炭素原子を有するアルキルアリール基またはアリールアルキル基、またはアルコキシアルキレンオキシド残基もしくはアルコキシポリアルキレンオキシド残基を表し、
Rb、Rc、RdおよびReは、互いに独立して、1~30個の炭素原子を有する鎖状飽和ハロゲン化または非ハロゲン化アルキル基、3~30個の炭素原子を有する分岐の飽和ハロゲン化または非ハロゲン化アルキル基、6~30個の炭素原子を有するアリール基、それぞれの場合において7~30個の炭素原子を有するアルキルアリール基またはアリールアルキル基を表し、
および式中、
Rdは、-[O-Si(Rb)(Rc)]qRaをさらに表し、ここで、Ra、RbおよびRcは、互いに独立して既に定義した意味を有し、パラメータqは、0~11の範囲であり、
Reは、-[O-Si(Rb)(Rc)]oRaをさらに表してよく、ここで、Ra、RbおよびRcは、互いに独立して既に定義した意味を有し、パラメータoは、0~11の範囲であり、
ここで、pとqとoの合計は、少なくとも1であり
nは、0~28であり、
xは、1~100であり、
Jは、Hであり、またはC1~4-アルキルを示し、
Xは、プロピレンおよびブチレンから選択され、
yは、0~x/3であり、および
FGは、OH、COOH、エポキシ、イソシアネート、NH2またはNHRaであり、ここで、Raは、C1~4-アルキルである]
が、前記の少なくとも1個の官能基を介して、前記の(メタ)アクリル系主鎖に結合していることを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載のコポリマー。 - 式(IV)の前記ポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマーが、コモノマーとしての少なくとも1種のさらなるモノマーとの共重合体であり、前記さらなるモノマーが、(メタ)アクリル基を含有し、
メチル(メタ)アクリラート、エチル(メタ)アクリラート、n-ブチル(メタ)アクリラート、i-ブチル(メタ)アクリラート、t-ブチル(メタ)アクリラート、ラウリル(メタ)アクリラート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリラート、ステアリル(メタ)アクリラート、ベヘニル(メタ)アクリラート、シクロヘキシル(メタ)アクリラート、イソボルニル(メタ)アクリラート、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリラート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリラート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリラートおよび(メタ)アクリル酸並びにそれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする請求項8に記載のコポリマー。 - 請求項1~10のいずれか1項に記載のコポリマーの調製方法であって、前記方法が、
(i)正確に1個のエチレン系不飽和基を含有する少なくとも1種のポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマーが、コモノマーとしての少なくとも1種のさらなるモノマーと共重合され、前記さらなるモノマーが、少なくとも1個のエチレン系不飽和基を含有し、前記ポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマーの前記の正確に1個のエチレン系不飽和基と、前記コモノマーの前記の少なくとも1個のエチレン系不飽和基との少なくとも1つが、(メタ)アクリル基であり、
正確に1個のエチレン系不飽和基を含有する前記少なくとも1種のポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマーが、
(i.1)反応性官能基を正確に1個含有する少なくとも1種のポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマー前駆体とエチレン系不飽和モノマーとの変換反応により、調製され、前記モノマーの前記エチレン系不飽和基が、保持され、前記の形成したポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマーに取り込まれるステップ
または、
(ii.2)Si-H反応性官能基を正確に1個含有する少なくとも1種のポリシロキサンマクロモノマー前駆体を1個のアルファ-エチレン系不飽和官能基および1個のオメガ-エチレン系不飽和官能基を含有するポリエーテルマクロモノマー前駆体とヒドロシリル化による変換反応より、調製され、前記ヒドロシリル化が、前記ポリエーテルマクロモノマー前駆体の前記アルファ-エチレン系不飽和基で起こり、前記ポリエーテルマクロモノマー前駆体の前記オメガ-エチレン系不飽和基が保持され、前記の形成したポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマーに取り込まれるステップを含むこと、
或いは、前記方法が、
(ii)(メタ)アクリル系主鎖を有する(メタ)アクリル系(コ)ポリマーが、1個の(メタ)アクリル基と少なくとも1個の官能基とを両方含有する少なくともモノマーの(共)重合により最初に形成された後、1個または複数の前記ポリエーテル-ポリシロキサン側鎖が、前記の少なくとも1個の官能基と、正確に1個の反応性官能基を含有する少なくとも1種のポリエーテル-ポリシロキサンマクロモノマー前駆体との反応を介するポリマー類似反応において、前記の形成した(メタ)アクリル系主鎖に結合するステップを含むことを特徴とする方法。 - 請求項1~10のいずれか1項に記載の少なくとも1種のコポリマーを含む組成物であって、前記組成物が、前記少なくとも1種のコポリマーを添加量で含有する組成物。
- 前記組成物が、前記組成物の固形分の総重量を基準として、0.1~10wt%の量で前記少なくとも1種のコポリマーを含有することを特徴とする請求項12に記載の組成物。
- 前記組成物が、塗料組成物、成形コンパウンドまたは化粧剤であることを特徴とする請求項12または13に記載の組成物。
- 請求項1~10のいずれか1項に記載のコポリマーの添加剤としての、請求項12~14のいずれか1項に記載の組成物中での使用。
- 前記コポリマーが、レベリング剤、湿潤剤、展着剤、飛沫の受け入れを改善する添加剤、クレーター防止剤、表面改良剤、乳化剤、相溶化剤、親水性増強剤、帯電防止剤および防雲剤からなる群から選択される添加剤として使用されることを特徴とする請求項15に記載の使用。
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