JP7874718B2

JP7874718B2 - 水性コーティング組成物のためのアミノ官能性ポリオルガノシロキサン添加剤

Info

Publication number: JP7874718B2
Application number: JP2024507958A
Authority: JP
Inventors: ウガジオ、ステファヌ; アンセン、ソフィー; レジェ、ピエール
Original assignee: Dow Corning Corp; Dow Silicones Corp
Current assignee: Dow Silicones Corp
Priority date: 2021-09-07
Filing date: 2022-07-11
Publication date: 2026-06-16
Anticipated expiration: 2042-07-11
Also published as: US20240270988A1; EP4399249B1; CN117881755B; EP4399249A1; WO2023039315A1; JP2024531143A; US12084597B2; CN117881755A

Description

関連出願に対する相互参照：本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づき、２０２１年９月７日出願の米国仮特許出願第６３／２４１，１１９号の利益を主張する。米国特許仮出願第６３／２４１，１１９号は、参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、屋内用途及び屋外用途の両方で使用される水性コーティング組成物における界面活性剤浸出を低減するのに有用なアミノ官能性ポリオルガノシロキサン添加剤に関する。

「スネイルトレイル」は、水性コーティング組成物を基材に塗布した後に観察される一般的な視覚効果である。この効果は、部分的な乾燥後にコーティング上に現れる一連の垂直線又は「トレイル」として現れる。この効果は、高いパーセント顔料体積濃度（percent Pigment Volume Concentration、％ＰＶＣ）を有する組成物を使用する場合に特に顕著である。スネイルトレイルは、コーティングから浸出する界面活性剤及び他の水溶性成分によって引き起こされると考えられる。界面活性剤の浸出を低減するための過去の努力には、組成物の他の成分に結合する「反応性」界面活性剤の使用が含まれる。例えば、米国特許第９１０２８４８号を参照されたい。別のアプローチは、国際公開第２０１９／０６０６１４号に記載されているようなカルボシロキサンデンドリマー－グラフトビニルコポリマーの使用を伴う。更に別のアプローチは、ＤＯＷＳＩＬ（商標）９０４Ｈコーティング添加剤であるアルコキシ（３－アミノプロピル）シロキシ末端ポリジメチルシロキサン流体の水性コーティング組成物への添加を含む。産業界は、水性コーティング組成物中の界面活性剤浸出を低減するための改善された技術的解決策を求め続けている。

本発明の発明者らは、水性コーティング組成物を特定の種類のアミノ官能性ポリオルガノシロキサンと配合した場合に、スネイルトレイルが予想外に低減することを発見した。特に、本願発明者らは、ポリシロキサン骨格に沿ったペンダント位置に位置するアミノ基を含むアミノ官能性ポリオルガノシロキサンを含むことで、末端位置にのみ位置するアミノ基を含む対応するアミノ官能性ポリオルガノシロキサンと比較して、スネイルトレイルの著しい低減をもたらすことを発見した。

本発明は、前述のアミノ官能性ポリオルガノシロキサンを含む水性コーティング組成物、並びにそれらの調製及び使用を含む。多くの実施形態が説明されている。

一態様では、本発明は、水性コーティング組成物であって、ａ）顔料と、ｂ）アクリル系結合剤と、ｃ）界面活性剤と、ｄ）１０，０００～５０，０００ＡＭＵ（ダルトン）の分子量（molecular weight、Ｍｗ）を有するアミノ官能性ポリオルガノシロキサンと、を含み、上述のアミノ官能性ポリオルガノシロキサンが、少なくとも１つのペンダントアミノ基を含む、水性コーティング組成物を含む。別の態様では、アミノ官能性ポリオルガノシロキサンは、１０００～８０００のアミノ中性当量（amino neutral equivalent、ＡＮＥ）数を有する。

本明細書で使用される場合、「水性コーティング組成物」という用語は、屋内用途及び屋外用途の両方で使用される水系（water－based）（「水性（waterborne）」とも呼ばれる）建築用、工業用及び木材用コーティングを指す。このようなコーティング組成物は、ａ）顔料と、ｂ）結合剤と、ｃ）界面活性剤との水性混合物を含む。当該産業界で一般的であるように、そのようなコーティングは、任意選択的に、充填剤、レオロジー調整剤、湿潤剤、分散剤、消泡剤、防腐剤、融合剤、ｐＨ安定剤及び増量剤などの追加の成分を含み得る。当該技術分野において知られているように、個々の成分の多くは、重複する機能、例えば分散剤及び界面活性剤を有し得る。顔料、充填剤、結合剤及び界面活性剤は、以下により詳細に記載される。他の成分の代表的な例としては、レオロジー調整剤：ＡＣＲＹＳＯＬ（商標）ＲＭ－８Ｗ及びＡＣＲＹＳＯＬ（商標）ＲＭ－２０２０、分散剤：ＯＲＯＴＡＮ（商標）７３１ＡＥＲ及びＴＡＭＯＬ（商標）１１２４、消泡剤：ＤＯＷＳＩＬ（商標）１０８Ｆ、ＤＯＷＳＩＬ（商標）８５９０及びＤＯＷＳＩＬ（商標）７４、融合剤：ＵＣＡＲ（商標）ＦｉｌｍｅｒＩＢＴ及びＴｅｘａｎｏｌ（商標）エステルアルコール、及び増量剤：ＲＯＰＡＱＵＥ（商標）ＵｌｔｒａＥＯｒｇａｎｉｃＯｐａｃｉｆｉｅｒが挙げられ、全てＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから入手可能である。典型的な水性コーティング組成物は、以下の成分（構成要素）を以下の量で含む。

適用可能な水性コーティング組成物の調製は特に限定されず、周知の技術を使用することができる。古典的な調製技術は、ｉ）顔料分散（いわゆる「粉砕」）及びｉｉ）レットダウンの２つの工程を含む。粉砕工程中に、顔料のクラスターが粉砕され、微粒子顔料分散体が得られる。この操作は、所望の粒径が達成されるまで、ビーズミル中で高速速度（例えば、≧１２００ｒｐｍ）で行われてもよい。粉砕は、Ｈｅｇｍａｎ微粉度の測定によって制御することができる。好ましい粒径は、用途に応じて変化するが、一般に、Ｍａｌｖｅｒｎ３０００を使用してレーザー回折によって測定される場合、０．３～５μｍの範囲である。粉砕プロセス中に発生する摩擦は、系の温度を上昇させる場合があり、したがって、その後に添加される成分の劣化又は変質を回避するために、レットダウン工程を開始する前に冷却が必要となる場合がある。レットダウン工程中に、粉砕顔料（典型的には粉砕ペーストとして提供される）を、結合剤及び界面活性剤の水性分散体と、前述の任意の他の任意選択的な成分と共に、組み合わせ、混合する（例えば、低速、例えば、５００～１１００ｒｐｍでメカニカルミキサーを用いて）。得られる組成物の最終粘度は、追加の水又はレオロジー調整剤（増粘剤）を添加することによって調整され得る。個々の成分の添加及び選択の特定の順序は、日常的な実験によって容易に決定することができる。

１つのクラスの実施形態において、水性コーティング組成物は、少なくとも４０、より好ましくは少なくとも５０のパーセント顔料体積濃度（％ＰＶＣ）を有する。「パーセント顔料体積濃度」又は「％ＰＶＣ」という用語は、以下の式によって計算される量を指す。％ＰＶＣ＝（使用される場合、任意の充填剤及び増量剤を伴う顔料（複数可）の体積）÷塗料の総乾燥体積＊１００。

ａ）顔料
本発明において使用するための適用可能な顔料の種類は、特に限定されないが、好ましくは、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛などの１つ以上の金属酸化物を含む無機顔料から選択され、酸化チタンが最も好ましい。適用可能な市販製品としては、Ｃｈｅｍｏｕｒｓから入手可能なＴｉＰｕｒｅ（商標）Ｒ－７０６及びＨｕｎｔｓｍａｎから入手可能なＴＩＯＸＩＤＥ（商標）ＴＲ９２が挙げられる。炭酸カルシウム、粘土、タルク及びマイカなどのより安価な材料も使用することができ、金属酸化物と組み合わせて使用される場合、一般に「充填剤」と呼ばれる。適用可能な市販製品としては、Ｏｍｙａから入手可能なＤＵＲＣＡＬ（商標）２及びＤＵＲＣＡＬ（商標）２が挙げられる。

ｂ）結合剤
本発明において使用するための適用可能な結合剤の種類は、特に限定されず、好ましくは有機ポリマーから選択される。好ましい種類のポリマーは、モノエチレン性不飽和有機モノマー及び多エチレン性不飽和有機モノマーの重合（例えば、フリーラジカル重合）を介して調製され得る。このような有機ポリマーは、ホモポリマー及びコポリマーの両方を含む。本明細書で使用される場合、「モノエチレン性不飽和有機モノマー」（好ましくはα－モノエチレン性不飽和モノマー）は、適切な反応条件下でフリーラジカル重合を受ける単一の重合可能な炭素－炭素二重結合を含む化合物である。例としては、モノエチレン性不飽和モノカルボン酸、ジカルボン酸及びそれらの対応するエステルが挙げられる。代表的な「アクリレート」としては、メタクリレート、置換アクリレート、置換メタクリレート、フッ素化アクリレート及びフッ素化メタクリレートが挙げられる。具体例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、ｔ－ブチルアクリレート、２－エチルヘキシルアクリレート、メチルメタアクリレート、デシルアクリレート、ラウリルアクリレート、イソデシルメタアクリレート、ラウリルメタアクリレート、及びブチルメタクリレートなどのアクリル酸エステル及びメタアクリル酸エステル；ヒドロキシエチルアクリレート、ペルフルオロオクチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタアクリレート、及びヒドロキシエチルメタアクリレートなどの置換アクリレート及びメタアクリレートが挙げられる。代表的な「アクリル酸」としては、アクリル酸、メタアクリル酸、エチルアクリル酸及びそれらの対応する塩が挙げられる。代表的な「ハロゲン化ビニル」としては、塩化ビニル、塩化ビニリデン、及びクロロプレンが挙げられる。適用可能なモノマーの追加の例としては、無水マレイン酸、酢酸ビニル及び酪酸ビニルなどのビニルエステル；ビニルピロリドン；ブタジエン及びイソプレンなどのコンジュゲート化ジエン；スチレン及びジビニルベンゼンなどのビニル芳香族化合物；エチレンなどのビニルモノマー；アクリロニトリル及びメタアクリロニトリル；アクリルアミド、メタアクリルアミド、及びＮ－メチロールアクリルアミド；並びに最大１０個の炭素原子を有するモノカルボン酸のビニルエステルが挙げられる。好ましい種類の有機結合剤は、アクリル酸及び／又はアクリレートモノマーから誘導されるポリマーから選択され、本明細書ではまとめて「アクリル」又は「アクリル系ポリマー」と称される。本明細書で使用される場合、「アクリル」及び「アクリル系ポリマー」という用語は、ホモポリマー及びコポリマー（例えば、スチレン－アクリルコポリマー、酢酸ビニル－プロペン酸エステルコポリマーなど）の両方を含む。このような製品の市販例としては、ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから入手可能なＰＲＩＭＡＬ（商標）ブランドのアクリル結合剤が挙げられる。このような結合剤は、界面活性剤を含む水性エマルションとして提供されることが多い。

ｃ）界面活性剤
主題の組成物を調製する際に使用するための適用可能な界面活性剤の種類は、特に限定されず、広範な市販の材料を含む。好ましい界面活性剤は、アニオン性、カチオン性、非イオン性、又はこれらの混合物であってよく、非イオン性界面活性剤が好ましい。

適用可能なアニオン性界面活性剤の例としては、高級脂肪酸のアルカリ金属、アミン又はアンモニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルアリールスルホネート、長鎖脂肪族アルコールスルフェート、オレフィンスルフェート及びオレフィンスルホネート、硫酸化モノグリセリド、硫酸化エステル、スルホン酸化エトキシ化アルコール、スルホコハク酸塩、アルカンスルホネート、リン酸エステル、アルキルイセチオネート、アルキルタウレート、アルキルサルコシネート、並びにこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。適用可能なアニオン性界面活性剤の更なる例としては、カルボン酸塩（２－（２－ヒドロキシアルキルオキシ）酢酸ナトリウム）、アミノ酸誘導体（Ｎ－アシルグルタミン酸塩、Ｎ－アシルグリシン酸塩又はアシルサルコシン酸塩）、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩及びこれらのオキシエチレン化誘導体、スルホン酸塩、イセチオン酸塩及びＮ－アシルイセチオン酸塩、タウリン酸塩及びＮ－アシルＮ－メチルタウリン酸塩、スルホコハク酸塩、アルキルスルホ酢酸塩、リン酸塩及びアルキルリン酸塩、ポリペプチド、アルキルポリグリコシドのアニオン性誘導体（アシル－Ｄ－ガラクトシドウロン酸塩）及び脂肪酸石鹸、並びにこれらの混合物が挙げられる。適用可能なアニオン性界面活性剤の市販例としては、Ｓｔｅｐａｎ製のＰＯＬＹＳＴＥＰ（商標）Ｂ２５－Ｅ、Ｓａｓｏｌ製のＭＡＲＬＯＮ（商標）Ａ３２３、及びＣｌａｒｉａｎｔ製のＨＯＳＴＡＰＵＲ（商標）ＳＡＳ３０が挙げられる。

適用可能な非イオン性界面活性剤の例としては、エチレンオキシドとＣ_{１２～１６}アルコールなどの長鎖脂肪族アルコール又は脂肪酸との縮合物、エチレンオキシドとアミン又はアミドとの縮合物、エチレンとプロピレンオキシドとの縮合生成物、グリセロール、スクロース、ソルビトールのエステル、脂肪酸アルキロールアミド、スクロースエステル、フルオロ界面活性剤、脂肪族アミンオキシド及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。非イオン性界面活性剤の更なる例としては、ポリオキシ－エチレン脂肪族アルコール、例えばポリオキシエチレン（２３）ラウリルエーテル、ポリオキシエチレン（４）ラウリルエーテル、エトキシ化アルコール、例えばエトキシ化トリメチルノナノール、Ｃ_{１２～Ｃ１４}二級アルコールエトキシレート、エトキシ化Ｃ１０Ｇｕｅｒｂｅｔアルコール、エトキシ化イソＣ１３アルコール；ポリ（オキシエチレン）－ポリ（オキシプロピレン）－ポリ（オキシエチレン）トリブロックコポリマー（ポロクサマーともいう）；エチレンジアミンへのプロピレンオキシド及びエチレンオキシドの逐次付加から誘導される四官能性ポリ（オキシエチレン）－ポリ（オキシプロピレン）ブロックコポリマー（ポロキサミンとも呼ばれる）、シリコーンポリエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシ－エチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレアート、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシ－エチレンソルビタンアルキルエステル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ジエチレングリコール、エトキシ化トリメチルノナノール、及びポリオキシアルキレングリコール変性ポリシロキサン界面活性剤、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。適用可能な非イオン性界面活性剤の更なる例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、直鎖一級アルコールアルコキシレート、直鎖二級アルコールアルコキシレート、アルキルフェノールアルコキシレート、オレフィンアルコキシレート、分枝鎖アルコキシレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシ－エチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ジエチレングリコール、エトキシル化トリメチルノナノール、ポリオキシアルキレン置換シリコーン（レーキ又はＡＢｎ型）、シリコーンアルカノールアミド、シリコーンエステル、シリコーングリコシド及びこれらの混合物が挙げられる。適用可能な非イオン性界面活性剤の更なる例としては、ジメチコンコポリオール、ポリオールの脂肪酸エステル、例えば、ソルビトール又はグリセリルモノ－、ジ－、トリ－、又はセスキオレエート又はステアレート、グリセリル又はポリエチレングリコールラウレート、ポリエチレングリコールの脂肪酸エステル（ポリエチレングリコールモノステアレート又はモノラウレート）、ソルビトールのポリオキシエチレン化脂肪酸エステル（ステアレート又はオレエート）；ポリオキシエチレン化アルキル（ラウリル、セチル、ステアリル、又はオクチル）エーテルが挙げられる。適用可能な市販の非イオン性界面活性剤の例としては、ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから入手可能なＴＥＲＧＩＴＯＬ（商標）ＴＭＮ－１０、Ｓｈａｒｅｒ＆ＳｃｈｌａｐｆｅｒＡＧから入手可能なＡＤＵＸＯＬ（商標）ＴＲＤ６、並びに両方ともＣｒｏｄａから入手可能なＢＲＩＪ（商標）Ｌ２３及びＢＲＩＪ（商標）ＬＴ３が挙げられる。

ｄ）アミノシリコーン
主題の組成物を調製する際に使用するための適用可能なアミノ官能性ポリオルガノシロキサン（「アミノシリコーン」）の種類は、特に限定されず、市販の材料を含む。重要なことに、主題のアミノシリコーンは、ポリシロキサン骨格に沿ったペンダント位置に位置する少なくとも１つのアミノ基を含む。以下の実施例において示されるように、ペンダント位置に位置するアミノ基を含むアミノシリコーンは、末端位置にのみ位置するアミノ基を有するものよりも優れた性能を示した。主題のアミノシリコーンは、末端位置及びペンダント位置の両方に位置するアミノ基を含んでもよいが、好ましいクラスの実施形態において、アミノ基は、主にペンダント位置に位置し、すなわち、^２９ＳｉＮＭＲによって決定される場合、アミノ基の９０重量％より多く、より好ましくは９５重量％より多く、及び更により好ましくは９９重量％より多くがペンダント位置に位置する。このようなポリマーとしては、直鎖及び分枝鎖構造が挙げられ、直鎖ポリマーが好ましい。適用可能なポリマーは、好ましくは、１０，０００～５０，０００ＡＭＵ（ダルトン）、より好ましくは１２，０００～４５，０００ＡＭＵ、及びなお更に好ましくは１５，０００～４０，０００ＡＭＵ（ダルトン）の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する。適用可能なポリマーは、好ましくは、ＡＳＴＭＤ１０８４－１６（２０２１）に従って２５℃で測定される場合、５００～１０，０００ｃＳｔ、より好ましくは７００～７０００ｃＳｔの粘度を有する。主題のアミノシリコーンは、好ましくは、ＡＳＴＭＤ２０７４－０７によって決定される場合、１０００～８０００、より好ましくは１０００～７０００のアミノ中性当量（ＡＮＥ）値を有する。この試験方法は、以下の計算（アミノ中性当量＝（１０００＊５６．１）／（総アミン価））に従って、より一般的に報告されるアミノ中性当量（ＡＮＥ）に変換され得る総アミン価を提供する。異なるアミノシリコーンは、例えば、異なる化学構造、分子量及び／又は粘度を有するものを組み合わせて使用してもよい。アミノシリコーンを調製するための適用可能な技術は周知である。例えば、米国特許第１１０２８２２９号、米国特許第１０２４５４５１号、米国特許第７２３８７６８号及び米国特許第２９４７７７１号を参照されたい。代表的なアミノシリコーンとしては、一般式：
Ｒ_３ＳｉＯ［Ｒ_２ＳｉＯ］_ｘ［ＲＲ^ＮＳｉＯ］_ｙＳｉＲ_３
（式中、「ｘ」は、１００～５００、好ましくは２００～３００であり、「ｙ」は、１～１０、好ましくは２～８であり、「Ｒ」は、同じであっても異なっていてもよく、１～１８個の炭素原子、より好ましくは１～８個の炭素原子を有する置換又は非置換の一価炭化水素基から選択される）のものが挙げられる。代表的な炭化水素基としては、ａ）メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル及びヘプチルなどのアルキル基、ｂ）フェニル、トリル、キシリル及びナフチルなどのアリール基、並びにｃ）ベンジル及びフェネチルなどのアラルキル基が挙げられるが、メチル及びフェニル基が好ましく、メチルが最も好ましい。代表的な置換基としては、ヒドロキシル、アミノ及びアルコキシが挙げられる。「Ｒ^Ｎ」は、それぞれ１～６個の炭素原子を含む一級又は二級アミン基を１個以上（好ましくは１～３個）含むアミノ基である。代表的なアミノ基としては、一般式：
－Ｒ’ＮＲ”Ｒ”
（式中、Ｒ’は、２～６個の炭素原子を有する二価炭化水素基（例えば、アルキレン基）であり、Ｒ”は、同じあるか又は異なっており、Ｈ（水素）、あるいは非置換であってもよく、又はｉ）１つ以上の非置換若しくは置換炭化水素基、ｉｉ）１～６個の炭素原子を有する非置換若しくは置換の一価炭化水素基（例えば、アルキル基）を含む一級アミン基又は二級アミン基で置換されていてもよい、１～６個の炭素原子を有する一価炭化水素基（例えば、アルキル基）から選択される）のものが挙げられる。適用可能な置換基としては、ヒドロキシル及びアルコキシ（例えば、メトキシ、エトキシ）が挙げられる。「Ｒ^Ｎ」基の代表的な非限定的な例としては、
（ＣＨ_３Ｏ）_２（ＣＨ_３）Ｓｉ（ＣＨ_２）_３ＮＨ_２、（ＣＨ_３Ｏ）_２（ＣＨ_３）Ｓｉ（ＣＨ_２）_４ＮＨ_２、（ＣＨ_３Ｏ）_２（ＣＨ_３）Ｓｉ（ＣＨ_２）_３ＮＨ（ＣＨ_２）_２ＮＨ_２、（ＣＨ_３Ｏ）_２（ＣＨ_３）ＳｉＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２ＮＨ（ＣＨ_２）_２ＮＨ_２、（ＣＨ_３Ｏ）_２（ＣＨ_３）ＳｉＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２ＮＨ（ＣＨ_２）_３ＮＨ_２、（ＣＨ_３Ｏ）_２（ＣＨ_３）Ｓｉ（ＣＨ_２）_３ＮＨ（ＣＨ_２）_２ＮＨ（ＣＨ_２）_２ＮＨ_２、（ＣＨ_３Ｏ）_２（ＣＨ_３）Ｓｉ（ＣＨ_２）_３ＮＨ（ＣＨ_２）_４ＮＨ_２、及びそれらの対応するエトキシ（Ｃ_２Ｈ_５Ｏ）シランが挙げられる。

主題のアミノシリコーンは、好ましくは、前述したものなどの非イオン性界面活性剤を有する水性エマルションとして提供される。エマルションは、好ましくは１～５重量％、より好ましくは１～４重量％の非イオン性界面活性剤を含む。好ましいエマルションは、４０～７０重量％の主題のアミノシリコーンを含む。そのように提供される場合、エマルションは、既存の水性コーティング組成物（以下の実施例に記載されるもの）への「添加剤」として使用されてもよく、又は前述のようにレットダウン工程中に含まれてもよい。したがって、一実施形態において、本発明は、スネイルトレイルに対する耐性が改善された水性コーティング組成物を作製する方法であって、上述の水性コーティング組成物を調製又は取得する工程と、主題のアミノシリコーンの水性エマルションを添加する工程と、を含む方法を含む。アミノシリコーンエマルションは、好ましくは、１～１０有効分％、好ましくは２～５有効分％を提供する量で水性コーティング組成物に添加される。本明細書で使用される場合、「有効分％」は、水を除く水性コーティング組成物中の添加剤の重量パーセントを指す。一旦添加されると、得られるコーティング組成物は非常に安定であり、主題のアミノシリコーンを沈降させることなく長期間にわたって貯蔵することができる。

シラノール
ほとんどの実施形態において必要ではなく、望ましくもないが、主題の組成物は、少なくとも１つのシラノール基（「シラノール」）を含む１つ以上のポリオルガノシロキサンを含み得る。使用される場合、シラノールは、前述の顔料、結合剤及び界面活性剤を含む水性コーティング組成物に添加される水性エマルションの一部として、前述のアミノシリコーン及び界面活性剤と組み合わされてもよい。１つのクラスの実施形態において、主題の水性コーティング組成物は、シラノールを実質的に含まない。この文脈において、「実質的に含まない」という用語は、水性コーティング組成物の総重量に基づいて、０．５重量％未満、好ましくは０．１重量％未満、より好ましくは０．０１重量％未満、及び更により好ましくは０．００１重量％未満を意味する。別のクラスの実施形態において、シラノールは、アミノシリコーンに対する重量比（シラノール：アミノシリコーン）が≦３０：７０、より好ましくは≦１０：９０、更により好ましくは≦５：９５で、主題の水性コーティング組成物中に含まれる。使用される場合、シラノールの種類は、特に限定されず、広範な市販の材料を含む。このような材料としては、直鎖及び分枝鎖構造が挙げられ、直鎖ポリマーが好ましい。適用可能なポリマーは、好ましくは、２０００～６０，０００ＡＭＵ（ダルトン）の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する。適用可能なポリマーは、ＡＳＴＭＤ１０８４－１６（２０２１）に従って２５℃で測定される場合、５０～５０００ｃＳｔの粘度を有し得る。異なるシラノールは、例えば、異なる化学構造、分子量及び／又は粘度を有するものを組み合わせて使用してもよい。主題のポリシロキサンは、ポリシロキサン骨格上の末端（終端）及び／又は中間（ペンダント）位置に位置し得る少なくとも１つの（－ＳｉＯＨ）基を含む。

本発明の多くの実施形態が記載されており、いくつかの事例では、特定の実施形態、選択、範囲、成分、又は他の特徴が「好ましい」として特徴付けられている。そのような「好ましい」特徴の指定は、決して本発明の本質的又は重要な態様として解釈されるべきではない。表現された範囲は、具体的に指定された終点を含む。本明細書で使用される場合、「分子量」及び「Ｍｗ」という用語は、ゲル浸透クロマトグラフィー（gel permeation chromatography、ＧＰＣ）によって測定される重量平均分子量を指す。粒径測定は、Ｍａｌｖｅｒｎ３０００を使用してレーザー回折によって決定した。
本願明細書には以下の態様が含まれる。
項１．
水性コーティング組成物であって、ａ）顔料と、ｂ）結合剤と、ｃ）界面活性剤と、を含み、前記組成物が、１～１０有効分％の１０，０００～５０，０００ＡＭＵ（ダルトン）の分子量（Ｍｗ）を有するアミノ官能性ポリオルガノシロキサンを含むことを特徴とし、前記アミノ官能性ポリオルガノシロキサンが、少なくとも１つのペンダントアミノ基を含む、水性コーティング組成物。
項２．
前記アミノ官能性ポリオルガノシロキサンが、１０００～８０００のアミノ中性当量（ＡＮＥ）値を有する、項１に記載のコーティング組成物。
項３．
前記ペンダントアミノ基が、以下の式
（ＣＨ_３Ｏ）_２（ＣＨ_３）Ｓｉ（ＣＨ_２）_３ＮＨ_２、（ＣＨ_３Ｏ）_２（ＣＨ_３）Ｓｉ（ＣＨ_２）_４ＮＨ_２、（ＣＨ_３Ｏ）_２（ＣＨ_３）Ｓｉ（ＣＨ_２）_３ＮＨ（ＣＨ_２）_２ＮＨ_２、（ＣＨ_３Ｏ）_２（ＣＨ_３）ＳｉＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２ＮＨ（ＣＨ_２）_２ＮＨ_２、（ＣＨ_３Ｏ）_２（ＣＨ_３）ＳｉＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２ＮＨ（ＣＨ_２）_３ＮＨ_２、（ＣＨ_３Ｏ）_２（ＣＨ_３）Ｓｉ（ＣＨ_２）_３ＮＨ（ＣＨ_２）_２ＮＨ（ＣＨ_２）_２ＮＨ_２、（ＣＨ_３Ｏ）_２（ＣＨ_３）Ｓｉ（ＣＨ_２）_３ＮＨ（ＣＨ_２）_４ＮＨ_２、及び（ＣＨ_３Ｏ）_２（ＣＨ_３）Ｓｉ（ＣＨ_２）_３ＮＨ（ＣＨ_２）_２ＮＨ_２のうちの少なくとも１つによって表される、項１又は２に記載のコーティング組成物。
項４．
前記アミノ官能性ポリオルガノシロキサンが、１２，０００～４５，０００ＡＭＵ（ダルトン）の分子量（Ｍｗ）を有する、項１～３のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
項５．
前記結合剤が、アクリル系結合剤を含む、項１～４のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
項６．
前記顔料が、金属酸化物を含む、項１～５のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
項７．
前記界面活性剤が、非イオン性界面活性剤を含む、項１～６のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
項８．
少なくとも５０％のパーセント顔料体積濃度（％ＰＶＣ）を有することを更に特徴とする、項１～７のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
項９．
少なくとも１つのシラノール基を含むポリオルガノシロキサンを、前記アミノ官能性ポリオルガノシロキサンに対する重量比１０：９０以下で含むことを更に特徴とする、項１～８のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
項１０．
前記組成物が、少なくとも１つのシラノール基を含むポリオルガノシロキサンを実質的に含まない、項１に記載のコーティング組成物。

特に指示がない限り、全ての調製及び試験を、標準圧力（１気圧又は７６０ｍｍＨｇ）において室温（room temperature、ＲＴ）で実施し、全ての割合を重量パーセントとして表す。

４種類の試料の水性コーティング配合物を以下に記載するように調製し、１つの試料（すなわち、ＪｏｔｕｎからのＪｏｔａｓｈｉｅｌｄＣｏｌｏｕｒｌａｓｔ）を得た。次いで、様々な添加剤配合物の水性エマルションを、以下に記載するように各試料の水性コーティング組成物に混合し、次いで、Ｄ７１９０－１０（２０１５）に従って試験した。具体的には、各試料の水性コーティング組成物を、黒色スクラブパネル（Ｐ１２１－１０Ｎプラスチック－塩化ビニル／アセテートコポリマー紙）上に、金属ギャップアプリケータを用いて２００μｍの湿潤厚さで塗布し、８～２４時間放置して乾燥させた。次いで、３滴の水滴を各々のコーティングされたパネルに塗布し、３０分間放置し、その後、パネルを傾けて水を除去した。次いで、蒸発後にパネル上に水によって残された痕跡を、以下に提供される試験Ａ～Ｅに従って評価した。試験Ａ～Ｅの評点の組み合わせは、性能を最もよく示す。

以下に示される一連の水性エマルション添加剤配合物を調製し、示された水性コーティング配合物に（指定された有効分％で）混合し、続いて試験した。結果を以下に示す。本明細書で使用される場合、「有効分％」は、水を除く添加剤の重量パーセントを指す。

実施例１：
この一連の実施例は、そのような添加剤を含まない対照例と比較して、主題のアミノシリコーン（２番、３番、及び２番と３番のブレンド）の添加からもたらされる改善された性能を示す。

実施例２：
この一連の実施例は、そのような添加剤を含まない対照例と比較して、主題のアミノシリコーン（３番、３番と２番のブレンド）の添加からもたらされる改善された性能を示す。

実施例３：
この一連の実施例は、主題のアミノシリコーン（３番）に加えて、添加剤配合物中に異なる分子量のシラノール（１番及び３番）を含むことの効果を示す。

実施例４：
この一連の実施例は、主題のアミノシリコーン（２番）に対するシラノール（２番）の様々な重量比の効果を示す。

実施例５：
ＤＯＷＳＩＬ（商標）９０４Ｈコーティング添加剤は、水性コーティング組成物中のスネイルトレイルの減少を促進する。この添加剤（末端アミノ基を有するアミノシリコーン）は、塗布直前にコーティング組成物に添加した場合に有効であるが、エマルションとして提供されず、したがって、コーティング組成物中でのその安定性は、多くの用途にとって短すぎる。安定性を改善するために、添加剤は、エマルションとしてコーティング組成物に組み込まれるべきである。しかしながら、９０４Ｈのエマルション調製は、主題のアミノシリコーンよりもはるかに高いレベルの界面活性剤を必要とする。この添加された界面活性剤は、界面活性剤浸出の増加を引き起こす。理論によって束縛されることを望むものではないが、９０４Ｈ（３２００ＡＭＵ）のアミノシリコーン種の比較的低い分子量は、コーティング組成物内での移動を容易にし、これは次に、組成物中に同様に存在する界面活性剤を妨害すると考えられる。以下の結果によって示されるように、ＤＯＷＳＩＬ（商標）９０４Ｈコーティング添加剤は、アミノシリコーン添加剤を含まない対照例に対して改善をもたらさなかった。

実施例６：
この一連の実施例は、アミノシリコーンのアミノ基の位置（ペンダント対末端）の効果を示す。

実施例７：
この一連の実施例は、主題のアミノシリコーン（２番）と共に様々な異なる界面活性剤を使用する効果を示す。

実施例８：
この一連の実施例は、主題のアミノシリコーン（１番及び５番）をＪｏｔｕｎからのＪｏｔａｓｈｉｅｌｄＣｏｌｏｕｒｌａｓｔ水系ペイント（３有効分％）に添加する効果を、アミノシリコーンを添加しない対照例と比較して示す。

Claims

水性コーティング組成物であって、ａ）顔料と、ｂ）結合剤と、ｃ）界面活性剤と、を含み、前記組成物が、１～１０有効分％の１０，０００～５０，０００ＡＭＵ（ダルトン）の分子量（Ｍｗ）を有するアミノ官能性ポリオルガノシロキサンを含むことを特徴とし、前記アミノ官能性ポリオルガノシロキサンが、少なくとも１つのペンダントアミノ基を含み、前記アミノ官能性ポリオルガノシロキサンが、１０００～８０００のアミノ中性当量（ＡＮＥ）値を有する、水性コーティング組成物。
前記アミノ官能性ポリオルガノシロキサンが、１２，０００～４５，０００ＡＭＵ（ダルトン）の分子量（Ｍｗ）を有する、請求項１に記載のコーティング組成物。
前記結合剤が、アクリル系結合剤を含む、請求項１に記載のコーティング組成物。
前記顔料が、金属酸化物を含む、請求項１に記載のコーティング組成物。
前記界面活性剤が、非イオン性界面活性剤を含む、請求項１に記載のコーティング組成物。
少なくとも５０％のパーセント顔料体積濃度（％ＰＶＣ）を有することを更に特徴とする、請求項１に記載のコーティング組成物。
少なくとも１つのシラノール基を含むポリオルガノシロキサンを、前記アミノ官能性ポリオルガノシロキサンに対する重量比１０：９０以下で含むことを更に特徴とする、請求項１に記載のコーティング組成物。
前記組成物が、少なくとも１つのシラノール基を含むポリオルガノシロキサンを実質的に含まない、請求項１に記載のコーティング組成物。
水性コーティング組成物であって、ａ）顔料と、ｂ）アクリル系結合剤と、ｃ）界面活性剤と、を含み、前記組成物が、１～１０有効分％の１０，０００～５０，０００ＡＭＵ（ダルトン）の分子量（Ｍｗ）を有するアミノ官能性ポリオルガノシロキサンを含むことを特徴とし、前記アミノ官能性ポリオルガノシロキサンが、少なくとも１つのペンダントアミノ基を含む、水性コーティング組成物。