JPH08259882A - フッ化ポリエーテルをベースとするコーティング - Google Patents
フッ化ポリエーテルをベースとするコーティングInfo
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Abstract
れ、美的及び機械的特性に優れた被覆を与えるコーティ
ングを提供する。 【解決手段】 フッ化部分RF及び任意の水素化部分RH
を含むフッ化ポリエーテルを主成分とし、水素化部分R
h1及びRh2ではRh1はRh2と同一でも異なってもよ
く、Rh1及び/又はRh2は塩基受容体に水素結合によ
って結合できる少なくとも一の官能基を含む結合ブリッ
ジであり、フッ素化部分を水素化部分に連結する結合は
エーテルC−O単純型であり、T'a及びT"末端はモノ
-、ビ-もしくはポリ官能性、及び後のフッ化ポリマーの
架橋を与えるものであり、モノ官能性生成物が常により
高い官能性の樹脂との混合物であるフッ化ポリマーを使
用する。
Description
製するための高度乾燥製剤に関する。
する高度乾燥性剤に関し、高度乾燥として、この製剤に
は溶媒が多くて30重量%、好ましくは多くて10重量
%である。さらに、本発明の目的は、特に車の分野にお
けるトップコーティングに適した組成物に関し、これは
顔料処理したベースへの最適な付着性能を与え、高硬
度、保護及びアンチスポット特性、スクラッチ耐性、防
水性及び特にUV照射への耐性を有するものである。こ
のような組成物は、フィールドすなわち屋外の塗布にも
使用することができ、保護機能とともに優れた光沢、画
像鮮明度(DOI)等の高い美的品質を保証し、少量の
溶媒を使用することから環境への影響を減少させたもの
である。
ポリマーの使用は既知である。これらのポリマーは、非
常に優れた化学品耐性、耐熱性、オレオ-及び溌水性及
びUV耐性を与えるものである。コーティングのための
製剤は、フッ化されたベースを有し、例えば水素化ビニ
ルエーテルもしくはビニルエステルをもつクロロトリフ
ルオロエチレン(CTFE)コポリマー、またはテトラ
フルオロエチレン及び/又はヘキサフルオロプロペンを
もつVDF(ビニリデンフルオリド)ポリマーもしくは
ビニリデンフルオリドコポリマーである。例えば前者は
LUMIFLON(R)及びCEFRAL(R)であり、後者
は例えばKYNAR(R)及びTECNOFLON(R)等の
市販品である。
0重量%にまでなり、溶媒を除去するために高いコスト
のかかる、高度に希釈した形態で塗布しなければならな
いことである。
たコポリマーの使用もまた既知であり、分子量及びフッ
化部分と水素化部分との比によって、例えば、エラスト
マーもしくはフィルム被覆タイプの架橋可能なペルフル
オロポリエーテル等である。
業的方法を用いて高度に希釈して用いなければならな
い。さらには、屋外での安定性が最適とはいえない。
製剤を調製することは不可能である。
を主成分とするコーティング剤及び、常にアクリル基を
含むペルフルオロポリエーテルを主成分とするコーティ
ング剤もまた既知である。本出願人による欧州特許出願
EP 0622353及び0622391を参照するこ
とができる。これらの生成物は優れたコーティング剤を
与え、上述の生成物よりも溶媒の使用が少量ですむもの
であるが、溶媒の量が50重量%以上必要であることか
ら高度乾燥性剤を得ることは不可能である。
知である。これらの製剤は約10%と少量の溶媒を含
み、このことにより高度乾燥性剤の範囲に入るものとい
える。しかしながら、これらは化学品耐性に乏しく、さ
らには高品質のコーティングが備えるべき光沢及び硬度
等の美的及び機械的特性に優れてはいない。
剤は既知であり、すなわちこれは、溶媒のないもしくは
溶媒の量が制限された均一な二成分組成物で、従来技術
により塗布することができ、結果として環境に与える影
響が最小のものである。エポキシ樹脂を挙げることがで
きる。しかしながらこれらの樹脂では、例えば光沢はI
SO 2813基準により60℃にておよそ10〜20
であって、美的観点から見れば劣悪なコーティング剤に
なる。しかしこれらの組成物は、厚さをトップコーティ
ングに要求される50μ未満に減少させることのできな
いものである。さらには、これらの組成物はフィルム被
覆にあまり優れていない。
度乾燥組成物はまた、本出願人による未だ発行していな
い先行の特許出願により既知であり、この欧州特許出願
No.95101145.1は参照のために組み込ま
れ、該塗布剤は20重量%の量の溶媒を含み、フッ化部
分RF及び任意の水素化部分RHからなる架橋したフルオ
ロポリエーテルを使用し、フッ化部分を水素化部分に結
合させる結合はエーテルC-O単結合タイプであり、T'
末端はビ-もしくはポリ官能基を与え、したがって架橋
反応を可能にするようなものであって、水素化部分RH
は塩基受容体に水素結合によって互いに結合することの
できる基を含まないものである。特に上記のフッ化ポリ
マーは下記の化学式 T'-(RH)x-RF-(RH)x-T' (II) [上式中、 で、Rfは、フッ化ポリエーテル鎖であり、Y及びY'
は、同一か又は互いに異なり、FもしくはCF3であ
り、xは0〜10、好ましくは1〜3の整数であり、R
Hは直鎖状脂肪族タイプの連結する二価の基であり、 -
(CH2)m-ではmは1〜20の整数であるか、(アル
キレン)環状脂肪族、(アルキレン)環状芳香族タイプ
の基であり、環状脂肪族化合物の炭素原子数は3〜20
で、芳香族のものの場合は5〜30であり、RH基はま
た、示したタイプの混合物であってよく、T' = -(C
H2CH2O)n-(RH)x'-Tで、nは0〜6、好ましく
は1〜2の整数であり、x'は0〜10、好ましくは1
〜3の整数であり、x'はxと異なるものでよく、Tは
水素、またはモノもしくはポリ官能基に、樹脂をイオン
性でラジカルタイプでもある架橋剤に対して官能性であ
る構造を与えることができる末端である。]を有するも
のであることが好ましい。
る。
水素化部分RHにあってはならない基としては、例えば-
COOH、-NH-COO-、-NH-CO-NH-、-OH、
-NH2、-NH-、-CO-NH-が挙げられる。
り好ましくは700〜1500であるRf基は、フルオ
ロポリエーテル鎖二官能基を表し、一以上のオキシフル
オロアルキレンアルキレン単位の反復単位の連続として
下記 のタイプの単位群を含むものであり、上式中、R4及び
R5は以下に示される意味を有する。
%の少量の溶媒の添加により、一般に室温にておよそ5
0〜300cPoiseの非常な低粘度の溶液が製剤される。
フルオロポリエーテルを主成分とするフッ化ポリマーか
ら得られるコーティング剤は、優れた特性を有するフィ
ルムを与えるが、架橋剤及び顔料との安定性は限定さ
れ、さらに付着性及び弾性、光沢及び褶曲耐性にあまり
優れていない。
ルフルオロポリエーテルを主成分とする上述のフッ化ポ
リマーを主成分とする高度固形組成物の改善の可能なこ
とを見いだし、これは特に、架橋剤及び顔料との安定性
を著しく増大し、高度な光沢をもち、同時に優れた付着
性を有し、硬度及び褶曲耐性が向上した透明なフィルム
が得られるものである。
F及び任意の水素化部分RHから成り、塩基受容体に水素
結合によって結合することのできる基を含まない架橋可
能な高度乾燥製剤の調製のためのフッ化ポリエステルを
主成分とするフッ化ポリマーの使用において、水素化部
分Rh1及びRh2ではRh1はRh2と同一でも異なって
もよく、Rh1及び/又はRh2は塩基受容体に水素結合
によって結合することのできる少なくとも一の官能基を
含み、フッ素化部分を水素化部分に連結する結合はエー
テルC−O単純型であり、T'a及びT"末端はモノ-、ビ
-もしくはポリ官能基、及びフッ化ポリマーの後の架橋
を与えるようなものであり、モノ官能基生成物は常に既
知のものよりも高官能性を有する樹脂と混合物であるフ
ッ化ポリマーの使用である。フッ化生成物は純粋もしく
は混合物であって、下式(I) T"-(Rh2)y(RH)x-RF-(RH)x-(Rh1)y'T'a (I) [上式中、 で、Rfは、フッ化ポリエーテリアル鎖であり、Y及び
Y'は、同一か又は互いに異なり、FもしくはCF3であ
り、xは0〜10、好ましくは1〜3の整数であり、R
Hは直鎖状脂肪族タイプの連結する二価の基であり、 -
(CH2)m-ではmは1〜20の整数で、-(O-CH2C
H2)m'ではm'は0〜6の整数であるか、または、任意
で環上もしくは鎖中に異種原子も有する(アルキレン)
-環状脂肪族及び(アルキレン)芳香族タイプで、環状
脂肪族化合物の炭素原子数は3〜20で、芳香族のもの
の場合は5〜30であり、RH基はまた、示したタイプ
の混合物であってよく、Rh1及びRh2は同一もしくは
互いに異なり、RHと同様にブリッジに結合している
が、塩基受容体と水素結合によって結合することのでき
る官能基を少なくとも含み、y及びy'は同一もしくは
互いに異なり、少なくともこの二つのうち一方は0では
ない0〜1の整数であり、T'a = -(CH2CH2O)n
-(RH)x'-Taでnは0〜6、好ましくは1〜2の整数
であり、T"= -(CH2CH2O)n-(RH)x'-Tbであ
り、x'は0〜10、好ましくは1〜3の整数であり、
x'はxと異なるものでよく、Ta及びTbは水素もしく
は官能性末端であり、モノもしくはポリ官能基に、樹脂
をイオン性でラジカルタイプでもある架橋剤に対して官
能性にするような構造を与えることができ、TaはTa及
びTb末端基が同時にHとならなければTbと同一でも異
なってもよい。]を有するものが好ましい。
てはならない基としては、例えば、-COOH、-NH-
COO-、-NH-CO-NH-、-OH、-NH2、-NH-、
-CO-NH-が挙げられる。
り好ましくは700〜1500であるRf基は、フルオ
ロポリエーテル鎖二官能基を表し、一以上のオキシフル
オロアルキレンアルキレン単位の反復単位の連続として
下記 のタイプの単位群を含むものである。
量%未満の量の溶媒を加えることによって、予期せず、
一般に室温でおよそ100〜500cPoiseの非常に低い
粘度を有する溶液を形成する。実際、本発明により修正
した本出願人による先行の欧州特許出願の高度乾燥フッ
化ポリマーは、一般に10重量%未満の少量の溶媒を添
加することにより減少した粘度の、わずかな増加を示
す。
(3)
の分野で広く使用されているものであり、例えばケト
ン、エステル、ヘテロアルコールのエステル、アルコー
ル、芳香族等のタイプのものである。水素タイプのフル
オロカーボンHCFC、HFCを含み、フルオロポリエ
ーテル構造を有するメチルエチルケトン、メチルイソブ
チルケトン、酢酸エチルもしくはブチル、酢酸セロソル
ブ、酢酸プロピレングリコールメチルエーテル、キシレ
ン、ハロゲン化合物が好ましい。
な官能基の架橋を行うことでよく知られたものである。
例えば、化学式(I)のポリヒドロキシル化生成物は、
ポリヒドロキシル化化合物対メラミンの重量比70:3
0〜90:10、好ましくは80:20でメラミン樹脂
と架橋することができ、架橋温度は130〜150℃で
ある。
分解性のものであった。
ーはイソシアナル化した(iso-cyanurated)環を含む適
切なポリイソシアンプレポリマーを用いて、もしくはイ
ソホロンジイソシアナート(IPDI)、トルエンジイ
ソシアナート(TDI)、ヘキサメチレンジイソシアナ
ート(HDI)等を主成分とするポリイソシアナートを
金属もしくはアミン触媒の存在下で、室温もしくはより
高い温度にて、例えば1/1〜1.5/1の比のNCO
/OHを使用して架橋することができる。
て得られるブロックしたポリイソシアナートはまた、例
えばフェノール及びケトキシムと使用することもでき
る。
架橋することができれば、例えばジ-ter-ブチルペルオ
キシド、ラウロイルペルオキシド、ベンゾイルペルオキ
シド等の従来の有機ペルオキシドを用いることによるペ
ルオキシドタイプである。例えばAIBN(アザ=ビシ
ソブチロニトリル)等の、ペルオキシドタイプでない別
のラジカル開始剤もまた使用することができる。
塗料の様々な架橋剤の優れた安定性に加えて比類ない粘
度特性により、本発明のフッ化ポリマーは、本出願人に
よる先行の欧州特許出願に記載の化学式(II)の樹脂か
ら得られるコーティングに対して、上述の優れた機械特
性を与える高度乾燥塗料の製剤に適切なものとなる。
プの保持体への高い付着性、最適な耐熱性、化学品耐性
及びヒドロリティック耐性に加えて優れた硬度及び弾性
を挙げることができる。
の特性が得られ、これにより環境への影響が著しく減少
し、その結果溶媒を除去するため及びこれを回収するた
めのコストが著しく減少するものである。
橋密度及び非常に優れた機械特性及びスウェリング耐性
を有する。
タイプのフルオロポリエーテルは、鎖の反復単位を示す
下記のタイプのものであってよい。 a) -(C3F6O)m'(CFYO)n'- 上式中、単位(C3F6O)及び(CFYO)は統計的に
鎖に沿って配されたペルフルオロキシアルキレン単位で
あり、m'及びn'は上述の分子量を与える整数であり、
n'が0でない場合はm'/n'は5〜40であり、Yは
FもしくはCF3と同一であり、n'もまた0であってよ
い。 上式中、p'及びq'はp'/q'が5〜0.3、好ましく
は2.7〜0.5の範囲となり、分子量が上述のものと
なるような整数であり、t'はm'の意味の整数であり、
Y=FもしくはCF3、t'は0、q'/q'+p'+t'は
1/10以下、t'/p'比は0.2〜6であってよい。 c) -CR4R5CF2CF2O- 上式中、R4及びR5は互いに同一もしくは異なり、H、
Clより選択され、分子量は上述のものであり、ペルフ
ルオロメチレン単位のフッ素原子はH、Clもしくは、
例えば炭素原子1〜4のペルフルオロアルキルに置き換
えることができる。
当技術においてよく知られた方法を用いて得られ、例え
ば米国特許US3,665,041、2,242,21
8、3,715,378及び欧州特許EP239,12
3に記載されている。Rf鎖をもつ官能性化したフルオ
ロポリエーテルは、例えば欧州特許EP148,48
2、米国特許USP3,810,874により、また欧
州特許出願95101145.1により得られる。
オロポリエーテルは、互いに様々な比率で混合するこ
と、もしくは化学式IIの生成物及び/又は水素化ビ-も
しくはポリ官能モノマーもしくは樹脂と混合することが
できる。後者では、ブタンジオール、トリメチロールプ
ロパン、ペンタエリトロール、ポリカプロラクトン、低
分子量のアクリル樹脂のなかでもポリオールが好まし
く、モノマー/水素化樹脂と本発明のフッ化ポリマーと
の比は、当量で0.1〜5の範囲であり、ただし、該製
剤は均一な溶液である。このように望ましいコーティン
グの特定のタイプによる特性を有する混合物が得られ
る。
のものとの比率は、例えば当量で10:1〜1:10で
ある。
は、化学式IIの生成物と化学式IIの化合物のT末端の少
なくとも一の官能性反応基と反応することのできる反応
物を、化学式IIのT末端において少なくとも一の官能性
基を残すような化学量論で反応させることからなる。
反応物は、下記の分類に属する。 無水物:例えば無水酪酸等の炭素原子2〜18の脂肪
族、好ましくは無水ヘキサヒドロフタル酸等の炭素原子
4〜12の環状脂肪族、好ましくは無水フタル酸等の炭
素原子8〜12の芳香族、 塩化アシル:例えば塩化酪酸等の炭素原子2〜18のも
の、 イソシアナート:好ましくはブチルイソシアナート等の
炭素原子4〜12の脂肪族、好ましくはシクロヘキシル
イソシアナート等の炭素原子7〜12の環状脂肪族、好
ましくはフェニルイソシアナート等の炭素原子7〜12
の芳香族、好ましくはエピクロリドリン等の炭素原子3
〜12のハロイドリン、好ましくはジエタノールアミン
等の炭素原子2〜12の脂肪族である、第二級アミンN
HR1R2[R1及びR2はアルコール基を含み、R1及び
R2は互いに同一でも異なってもよい]、好ましくはγ-
アミノプロピルトリメトキシシラン等の炭素原子1〜1
0脂肪族である、アミノシランNH2-R-Si(ORi)
3[R及びRiは互いに同一でも異なってもよい]。
するフッ化ポリマーの調製法は、フルオロポリエーテル
の塩化によるヒドロキシ末端を有するフルオロポリエー
テルのエーテル化、及びアルキルもしくはアリールジハ
ライドもしくはプソイドハライドとの求核反応を行い、
T'がXに置き換えられた(II)に相当する化学式のフ
ッ化ポリマーA'[X末端はさらなる求核攻撃を受けや
すい]とを得、続いてA'の求核攻撃によるカルボアニ
オンを含む化合物の官能性化によりT末端を含む化学式
(II)に相当する化学式の化合物を得、さらに化合物
(II)の末端によって還元もしくはポリオールを用いる
鎖の拡張、もしくはアンモリシスもしくはヒドロリシス
によるT官能基の転化を任意に行うことを含む。
シ末端を有するフルオロポリエーテルは、既知の方法に
より得られる。 (A2)
均分子量がMn1250及び官能性は1.95であるも
の]、 (Z2)
及び官能性1.96であるもの] (P2)
許USP3,810,874によれば、Z2は対応する
ジエステルの還元によって得られ、A2はZ2の塩化及び
エチレンオキシドとの反応により得られる。同様に、Z
2、P2及びA2タイプ全ての生成物の、上記に特定した
フルオロオキシアルキレン単位をもつ化合物を得ること
ができる。
方式によりヒドロキシル末端をもつフルオロポリエーテ
ルの直接エーテル化である。実際には、ヒドロキシル末
端をもつフルオロポリエーテル(PFPE)を、カリウ
ムもしくはナトリウムアルコラートの対応するアルコー
ルの溶液に溶解し、フルオロポリエーテルのアルコラー
トを得る。これを、アルキルもしくはアリールジハライ
ドもしくはプソイドハライドを大過剰に含むt-ブタノ
ールもしくは他の溶媒(例えばジオキサン等)に徐々に
加える。典型的なものでは、この相において、1,4-
ジブロモブタン、1,5-ジブロモペンタン、1,6-ジ
ブロモヘキサン、1,8-ジブロモオクタン、1,10-
ジブロモデカン及び、ブロミドもしくはクロリド末端を
もつ他の高級もしくは低級の同族化合物を反応物として
使用することができる。1,4-ジブロモシクロヘキサ
ンジメタノール、1,4-シクロヘキサンジメタノール=
ジメシラートもしくはジトシラート、α,α'ジブロモ
もしくはジクロロキシレンもしくはこれらの純粋異性体
を使用することもできる。反応温度は、ハライドの官能
性により、+30℃〜+90℃であり、反応時間は1〜
8時間である。100%に近い転化でアルキル化したフ
ルオロエーテルを、H2O中に沈殿させ、副生成物及び
過剰の反応物の濾過もしくは蒸留により単離する。残基
もしくは炉液は(II)と同一である一般式(A1)に相
当し、式中、末端は(Tに代わって)Xである。Xは依
然として下記 -Br、-Cl、-OSO2CH3(ここでは-OMsと称
す)、
端である。
チルもしくはメチルマロナートもしくはエチルもしくは
高級な最終官能基が望まれる場合はメチル=1,1,2=
エタントリカルボキシラート等の活性メチレン化合物、
もしくはホルマルグリセロール等の依然として部分的に
保護されたポリオールを用いることによる。第1段階で
得られた化学式A1のPEPE付加物と活性メチレン化
合物との反応は容易に起き、高収率である。付加物(A
1)を、例えばナトリウムもしくはカリウムマロナート
等のアルコール溶液に徐々に加え、40〜80℃の温度
に2〜8時間加熱する。化学式(II)の生成物(付加物
II)が得られ、ここでT末端はCOORを含む(Rは例
えばマロナートの残基である)。この生成物を、H2O
で抽出し、溶媒及び過剰の反応物を蒸留することにより
実際に定量的な収量にて単離する。付加物IIから、典型
的には例えばLiAlH4/THFもしくは水素化によ
るカルボン酸エステルの還元により、もしくは立体障害
のあるジアルコール(例えばネオペンチルグリコール)
でカルボキシルを拡張することにより、アンモリシス及
びポリアミンを与える還元により、もしくは単にポリ酸
を与えるヒドロリシスにより、任意で他の反応基の放出
をさせることができる。部分的に保護されたポリオール
のポリ官能性化により得られるタイプ(II)の付加物か
ら、例えば鉱酸を用いる熱処理によりアセタールを放出
することによってPFPEポリオールを導くことができ
る。このように得られたアルコールの、アミンの、酸の
官能性等を有するフッ化樹脂は、例えばフェニルイソシ
アナート法もしくはアルコール性HClもしくはアルコ
ール性KOHを用いて当量及び官能性を決定するための
滴定を容易に行うことができる。このようにして得られ
た化学式(I)の樹脂の最終的な官能性は、例えば4及
び6等でいかなる場合でも2以上である。
た化学式Iの生成物から、上述のようにTa及びTbを与
えるT末端の反応性官能基の部分的転化によって化学式
Iの本発明の生成物が得られる。
水物、酸、エステル、塩化アシルの縮重合により反応を
行うことができる。
反応物との化学量論比により、化学式IIの樹脂との混合
物として、もしくは化学式Iの生成物の混合物として、
化学式IIの樹脂が直接得られる。化学式Iの生成物が望
ましく純粋であれば、これは反応物を用いる合成によ
り、もしくは化学的/物理的分離により、もしくは例え
ば蒸留もしくはクロマトグラフィにより、もしくは沈殿
の精留により直接得られる。
は、塩基性触媒の存在下で、例えば第1級もしくは第2
級アミン、カルボン酸等の求核体を用いる反応によりT
a及びTbを得ることが可能である。
学式IIの樹脂から出発する化学式Iの生成物について、
限定ではなく詳説の目的のために報告する。
ものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
量)及び官能性1.93]を、滴下漏斗、温度計、冷却
装置、及びメカニカルスターラーを装備した四つ口フラ
スコに導入し、内部温度を70℃に上げた。
雰囲気下で加え、溶液を得た。
して塩を除き、真空中100℃にて蒸留することにより
脱水した。
果から次式に表される。 上記の構造によれば、NMR19F分析により決定される
水酸基当量は280になる。粘度は、20℃において2
500cPsになる。
0gを無水ヘキサヒドロフタル酸13.8gとともに温度
計、メカニカルスターラー及び冷却装置を装備した三口
反応器に入れた。該反応物質を窒素雰囲気下で攪拌しな
がら120℃に加熱して4時間保ち、I.R.により無水
物の消失を確認した。
し、分析(NMR、1H、19F、IR)によれば化学式
(P2)の生成物と下式
0となり、20℃での粘度は5700cPsであった。
離はカラムクロマトグラフィにより行った。
オール100gを、滴下漏斗、窒素弁をもつ冷却装置、
メカニカルスターラー及び温度計を装備した四つ口フラ
スコに入れた。ジブチルチンジラウラート(DBTD
L)(1%モル/NCO)を含む無水ブチル酢酸40ml
を窒素雰囲気下で加え、該溶液を80℃に熱し、シクロ
ヘキシルイソシアナート11.2gを徐々に滴下した。
該反応物質を、NCOのI.R.シグナルが消失するまで
80℃に保った。蒸留により溶媒を除去し、生成物10
8gが得られ、これは化学式(P2)の生成物及び水酸基
当量が415で20℃での粘度4700cPsを有する化
学式(V)の生成物からなるものであった。
施例1(実施例4A)の化学式(P2)のフッ化ポリオ
ールと、実施例2(実施例4)の生成物の混合物は、市
販のメラミン(Cymel(R) 325)を用いて別々
に製剤される。
ルを、ただ10%p/pの“Cymel325”と混合
し、その後製剤中にブタノールもしくはセロソルブ等の
通常の溶媒を用いる希釈によっても除去することのでき
ないもや及び乳白光が現れた。すなわち、均一な状態と
なるまで加えられるメラミンの量が減少することを考慮
すれば、十分に架橋した、すなわち優れた品質のフィル
ムを得ることは不可能である。
V+IVa)は制限なしに“Cymel(R)325”と
混合することができ、常に透明な溶液が得られる。特に
下記の製剤を調製した。 実施例2の混合物 80g “Cymel(R)325” 30g n-ブタノール 10g p-トルエンスルホン酸 0.1g
せ、30分間140℃にて架橋させ、以下の特性を有す
る架橋した透明なフィルムを得た。 硬度(Buchholtz) 91 (ISO 2815(1973)) 光沢(60°) 80 (ASTM D523) 褶曲(軸)(mm) <3.17mm (ASTM 522) MEK試験 100ダブルストローク (AICC 23) もや なし (ASTM D1003) 基盤目試験(%) 100% (ASTM 3359)
り耐磨耗試験(MAR耐性)にかけ、60℃において1
0%未満の様々な値の光沢を与えた。
ケトンを用いたスポットテスト(30℃において1時
間)によって示されるように、溶媒に対する高い耐性を
示したが、フィルム自身の美的及び機械特性においては
全く多様性を示さなかった。
施例3で得られたフッ化樹脂の混合物(P2、V及びV
a)を、ポリイソシアン架橋剤(トリメチルプロパンに
イソフォロンジイソシアナートを付加させた化合物 −
Sapici社の“Purene MC”)を用いて下記の割
合で製剤した。 実施例3の混合物 30g “Purene MC” 28.3g DBTL 1.7g(プロピレングリコール= メチルエーテル=アセタート (PMA)の5%溶液) ブチルアセタート 3g
ムのサブレイヤにのせ、50℃にて1時間架橋させた。
こうして得られた重合体フィルムの特性(上述の基準に
よって測定)は、以下の通りである。 硬度(Buchholtz) 77 光沢(60°) 78 褶曲(軸) <3.17mm 基盤目試験 100%
でに10分間の滞留時間を要する点が異なる化学式(P
2)のポリオールを用いることにより、実施例5と同様
の製剤が得られた。これは結果として、フィルムの適用
に有用な時間が短縮された製剤の、望ましくない粘度の
増加を引き起こす。さらに、得られたフィルムは均一性
に乏しく、結果として光沢に欠けていた(<10)。
ーテル=ジオール(実施例1のもの)100gを、窒素雰
囲気下でテトラブタノール150ml中にカリウムターブ
チラート23.95gを含む溶液に加えた。
ンを溶解したターブタノール20mlの溶液(100g)
に、滴下漏斗を使用して4時間で加えた。冷却された際
に該溶液のpHが中性になったところで、濾過により塩
を除去し、反応溶媒を蒸留した後過剰のエピブロミドリ
ンを真空、80℃にて除去した。
にてオリゴマー生成物を含みエポキシ等価重量が550
であり20℃での粘度が120cPsであった。
ETA(ジエチレントリアミン) 等のポリアミンを用いて製剤し、架橋した。
ルムが得られた。
ソプロパノール30mlに混合し、これを予め真空、90
℃にて2時間脱水しておいたジエタノールアミン10.
1gに混合した。
ニカルスターラーを装備した三口反応器中で、80℃に
て6時間加熱した。
%)、及びアミン(VII)(56%)のモノ付加物及
びビス付加物(VIII)(22%)から成り、カラム
クロマトグラフィでの分離によって、下式
50、水酸基等価重量350及び20℃にて粘度110
0cPsを有する。
重量285及び25℃にて粘度8000cPsを有する。
オールは、他のポリエーテルもしくはポリエステル鎖水
素化ポリオールを用いると制限された安定性を示す。
ールは、他の水素化ポリオール樹脂を用いてより優れた
安定特性を示す。例えば、溶媒なしでポリカプロラクト
ントリオール(Mn 300、PCL 300)を用い
て(IV)の50w/w%溶液を調製することが可能であ
る。
調製することができた。 ポリオール(P2) 40g ポリオール(IV) 20g PCL 300 20g Cymel(R) 325 54g n-ブタノール 15g p-トルエンスルホン酸 0.1g
にのせ、140℃にて30分間架橋させた。優れた機械
特性、化学耐性及び最適の特性(光沢 87)のフィル
ムが得られた。
滴下漏斗、冷却装置及びメカニカルスターラーを装備し
た三口フラスコに入れた。
中に5%DBTDL3滴を加えることによって100℃
に加熱し、イソシアナートプロピルトリエトキシシラン
(Union Carbide社のY-9030)21.8gを徐々に
加えた。
後、溶媒を蒸発させ、ポリオール(P2)、(IX)及
び(X)から成る混合物194gを回収した。
el(R) 325”を用いて製剤し、ガラスにのせ、非
常に優れた美的特性、優れた耐磨耗性及び優れた付着性
を有するフィルムを与えた。
ーティング
は、同一か又は互いに異なり、FもしくはCF3であ
り、 xは0〜10、好ましくは1〜3の整数であり、 RHは直鎖状脂肪族タイプの連結する二価の基であり、
-(CH2)m-ではmは1〜20の整数で、(OCH2C
H2)m'ではm'は0〜6の整数であるか、または、任意
で環上もしくは鎖中に異種原子も有する(アルキレン)
-環状脂肪族及び(アルキレン)芳香族タイプで、環状
脂肪族化合物の炭素原子数は3〜20で、芳香族のもの
の場合は5〜30であり、RH基はまた、示したタイプ
の混合物であってよく、 Rh1及びRh2は同一もしくは互いに異なり、RHと同
様にブリッジに結合しているが、塩基受容体と水素結合
によって結合できる官能基を少なくとも含み、 y及びy'は同一もしくは互いに異なり、少なくともこ
の二つのうち一方は0ではない0〜1の整数であり、 T'a = -(CH2CH2O)n-(RH)x'-Taでnは0〜
6、好ましくは1〜2の整数であり、 T"= -(CH2CH2O)n-(RH)x'-Tbであり、 x'は0〜10、好ましくは1〜3の整数であり、x'は
xと異なるものでよく、 Ta及びTbは水素もしくは反応性末端であり、樹脂をイ
オン性でラジカルタイプでもある架橋剤に対して反応性
の構造にするためにモノもしくはポリ官能性を与えるこ
とができ、TaはTa及びTb末端基が同時にHとならな
ければTbと同一でも異なってもよい。]を有し、純粋
もしくは複数の混合物であるフッ化ポリマーの使用。
く、HもしくはClである]のタイプの単位を含む請求
項2から4のいずれか1項に記載のフッ化ポリマーの使
用。
フッ化ポリマーの使用。
は0.5〜2.7の範囲となり、分子量が上述のものと
なる整数であり、t'はm'の意味の整数であり、Y=F
もしくはCF3、t'は0、q'/q'+p'+t'は1/1
0以下、t'/p'比は0.2〜6であってよい。 c) -CR4R5CF2CF2O- 上式中、R4及びR5は互いに同一もしくは異なり、H、
Clより選択され、分子量は上述のものであり、ペルフ
ルオロメチレン単位のフッ素原子はH、Clもしくはペ
ルフルオロアルキルに置き換えることができる。
は、同一か又は互いに異なり、FもしくはCF3であ
り、 xは0〜10、好ましくは1〜3の整数であり、 RHは直鎖状脂肪族タイプの連結する二価の基であり、
-(CH2)m-ではmは1〜20の整数で、(OCH2C
H2)m'ではm'は0〜6の整数であるか、または、任意
で環上もしくは鎖中に異種原子も有する(アルキレン)
-環状脂肪族及び(アルキレン)芳香族タイプで、環状
脂肪族化合物の炭素原子数は3〜20で、芳香族のもの
の場合は5〜30であり、RH基はまた、示したタイプ
の混合物であってよく、 Rh1及びRh2は同一もしくは互いに異なり、RHと同
様の架橋結合であるが、塩基受容体と水素結合によって
結合できる官能基を少なくとも含み、 y及びy'は同一もしくは互いに異なり、少なくともこ
の二つのうち一方は0ではない0〜1の整数であり、 T'a = -(CH2CH2O)n-(RH)x'-Taでnは0〜
6、好ましくは1〜2の整数であり、 T"= -(CH2CH2O)n-(RH)x'-Tbであり、 x'は0〜10、好ましくは1〜3の整数であり、x'は
xと異なるものでよく、 Ta及びTbは水素もしくは官能性末端であり、樹脂をイ
オン性でラジカルタイプでもある架橋剤に対して反応性
の構造にするためにモノもしくはポリ官能性を与えるこ
とができ、TaはTa及びTb末端基が同時にHとならな
ければTbと同一でも異なってもよい。]を有し、純粋
もしくは複数の混合物である請求項15に記載のフッ化
ポリマー。
く、HもしくはClである]のタイプの単位からなる請
求項16から18に記載のフッ化ポリマー。
リマー。
は0.5〜2.7の範囲となり、分子量が上述のものと
なる整数であり、t'はm'の意味の整数であり、Y=F
もしくはCF3、t'は0、q'/q'+p'+t'は1/1
0以下、t'/p'比は0.2〜6であってよい。 c) -CR4R5CF2CF2O- 上式中、R4及びR5は互いに同一もしくは異なり、H、
Clより選択され、分子量は上述のものであり、ペルフ
ルオロメチレン単位のフッ素原子はH、Clもしくはペ
ルフルオロアルキルに置き換えることができる。
製するための高度乾燥製剤に関する。
する高度乾燥性剤に関し、高度乾燥として、この製剤に
は溶媒が多くて30重量%、好ましくは多くて10重量
%である。さらに、本発明の目的は、特に車の分野にお
けるトップコーティングに適した組成物に関し、これは
顔料処理したベースへの最適な付着性能を与え、高硬
度、保護及びアンチスポット特性、スクラッチ耐性、防
水性及び特にUV照射への耐性を有するものである。こ
のような組成物は、フィールドすなわち屋外の塗布にも
使用することができ、保護機能とともに優れた光沢、画
像鮮明度(DOI)等の高い美的品質を保証し、少量の
溶媒を使用することから環境への影響を減少させたもの
である。
ポリマーの使用は既知である。これらのポリマーは、非
常に優れた化学品耐性、耐熱性、オレオ-及び溌水性及
びUV耐性を与えるものである。コーティングのための
製剤は、フッ化されたベースを有し、例えば水素化ビニ
ルエーテルもしくはビニルエステルをもつクロロトリフ
ルオロエチレン(CTFE)コポリマー、またはテトラ
フルオロエチレン及び/又はヘキサフルオロプロペンを
もつVDF(ビニリデンフルオリド)ポリマーもしくは
ビニリデンフルオリドコポリマーである。例えば前者は
LUMIFLON(R)及びCEFRAL(R)であり、後者
は例えばKYNAR(R)及びTECNOFLON(R)等の
市販品である。
0重量%にまでなり、溶媒を除去するために高いコスト
のかかる、高度に希釈した形態で塗布しなければならな
いことである。
たコポリマーの使用もまた既知であり、分子量及びフッ
化部分と水素化部分との比によって、例えば、エラスト
マーもしくはフィルム被覆タイプの架橋可能なペルフル
オロポリエーテル等である。
業的方法を用いて高度に希釈して用いなければならな
い。さらには、屋外での安定性が最適とはいえない。
製剤を調製することは不可能である。
を主成分とするコーティング剤及び、常にアクリル基を
含むペルフルオロポリエーテルを主成分とするコーティ
ング剤もまた既知である。本出願人による欧州特許出願
EP 0622353及び0622391を参照するこ
とができる。これらの生成物は優れたコーティング剤を
与え、上述の生成物よりも溶媒の使用が少量ですむもの
であるが、溶媒の量が50重量%以上必要であることか
ら高度乾燥性剤を得ることは不可能である。
知である。これらの製剤は約10%と少量の溶媒を含
み、このことにより高度乾燥性剤の範囲に入るものとい
える。しかしながら、これらは化学品耐性に乏しく、さ
らには高品質のコーティングが備えるべき光沢及び硬度
等の美的及び機械的特性に優れてはいない。
剤は既知であり、すなわちこれは、溶媒のないもしくは
溶媒の量が制限された均一な二成分組成物で、従来技術
により塗布することができ、結果として環境に与える影
響が最小のものである。エポキシ樹脂を挙げることがで
きる。しかしながらこれらの樹脂では、例えば光沢はI
SO 2813基準により60℃にておよそ10〜20
であって、美的観点から見れば劣悪なコーティング剤に
なる。しかしこれらの組成物は、厚さをトップコーティ
ングに要求される50μ未満に減少させることのできな
いものである。さらには、これらの組成物はフィルム被
覆にあまり優れていない。
度乾燥組成物はまた、本出願人による未だ発行していな
い先行の特許出願により既知であり、この欧州特許出願
No.95101145.1は参照のために組み込ま
れ、該塗布剤は20重量%の量の溶媒を含み、フッ化部
分RF及び任意の水素化部分RHからなる架橋したフルオ
ロポリエーテルを使用し、フッ化部分を水素化部分に結
合させる結合はエーテルC-O単結合タイプであり、T'
末端はビ-もしくはポリ官能基を与え、したがって架橋
反応を可能にするようなものであって、水素化部分RH
は塩基受容体に水素結合によって互いに結合することの
できる基を含まないものである。特に上記のフッ化ポリ
マーは下記の化学式
は、同一か又は互いに異なり、FもしくはCF3であ
り、xは0〜10、好ましくは1〜3の整数であり、R
Hは直鎖状脂肪族タイプの連結する二価の基であり、 -
(CH2)m-ではmは1〜20の整数であるか、(アル
キレン)環状脂肪族、(アルキレン)環状芳香族タイプ
の基であり、環状脂肪族化合物の炭素原子数は3〜20
で、芳香族のものの場合は5〜30であり、RH基はま
た、示したタイプの混合物であってよく、T' = -(C
H2CH2O)n-(RH)x'-Tで、nは0〜6、好ましく
は1〜2の整数であり、x'は0〜10、好ましくは1
〜3の整数であり、x'はxと異なるものでよく、Tは
水素、またはモノもしくはポリ官能基に、樹脂をイオン
性でラジカルタイプでもある架橋剤に対して官能性であ
る構造を与えることができる末端である。]を有するも
のであることが好ましい。
る。
水素化部分RHにあってはならない基としては、例えば-
COOH、-NH-COO-、-NH-CO-NH-、-OH、
-NH2、-NH-、-CO-NH-が挙げられる。
り好ましくは700〜1500であるRf基は、フルオ
ロポリエーテル鎖二官能基を表し、一以上のオキシフル
オロアルキレンアルキレン単位の反復単位の連続として
下記
R5は以下に示される意味を有する。
%の少量の溶媒の添加により、一般に室温にておよそ5
0〜300cPoiseの非常な低粘度の溶液が製剤される。
フルオロポリエーテルを主成分とするフッ化ポリマーか
ら得られるコーティング剤は、優れた特性を有するフィ
ルムを与えるが、架橋剤及び顔料との安定性は限定さ
れ、さらに付着性及び弾性、光沢及び褶曲耐性にあまり
優れていない。
ルフルオロポリエーテルを主成分とする上述のフッ化ポ
リマーを主成分とする高度固形組成物の改善の可能なこ
とを見いだし、これは特に、架橋剤及び顔料との安定性
を著しく増大し、高度な光沢をもち、同時に優れた付着
性を有し、硬度及び褶曲耐性が向上した透明なフィルム
が得られるものである。
F及び任意の水素化部分RHから成り、塩基受容体に水素
結合によって結合することのできる基を含まない架橋可
能な高度乾燥製剤の調製のためのフッ化ポリエステルを
主成分とするフッ化ポリマーの使用において、水素化部
分Rh1及びRh2ではRh1はRh2と同一でも異なって
もよく、Rh1及び/又はRh2は塩基受容体に水素結合
によって結合することのできる少なくとも一の官能基を
含み、フッ素化部分を水素化部分に連結する結合はエー
テルC−O単純型であり、T'a及びT"末端はモノ-、ビ
-もしくはポリ官能基、及びフッ化ポリマーの後の架橋
を与えるようなものであり、モノ官能基生成物は常に既
知のものよりも高官能性を有する樹脂と混合物であるフ
ッ化ポリマーの使用である。フッ化生成物は純粋もしく
は混合物であって、下式(I)
Y'は、同一か又は互いに異なり、FもしくはCF3であ
り、xは0〜10、好ましくは1〜3の整数であり、R
Hは直鎖状脂肪族タイプの連結する二価の基であり、 -
(CH2)m-ではmは1〜20の整数で、-(O-CH2C
H2)m'ではm'は0〜6の整数であるか、または、任意
で環上もしくは鎖中に異種原子も有する(アルキレン)
-環状脂肪族及び(アルキレン)芳香族タイプで、環状
脂肪族化合物の炭素原子数は3〜20で、芳香族のもの
の場合は5〜30であり、RH基はまた、示したタイプ
の混合物であってよく、Rh1及びRh2は同一もしくは
互いに異なり、RHと同様にブリッジに結合している
が、塩基受容体と水素結合によって結合することのでき
る官能基を少なくとも含み、y及びy'は同一もしくは
互いに異なり、少なくともこの二つのうち一方は0では
ない0〜1の整数であり、T'a = -(CH2CH2O)n
-(RH)x'-Taでnは0〜6、好ましくは1〜2の整数
であり、T"= -(CH2CH2O)n-(RH)x'-Tbであ
り、x'は0〜10、好ましくは1〜3の整数であり、
x'はxと異なるものでよく、Ta及びTbは水素もしく
は官能性末端であり、モノもしくはポリ官能基に、樹脂
をイオン性でラジカルタイプでもある架橋剤に対して官
能性にするような構造を与えることができ、TaはTa及
びTb末端基が同時にHとならなければTbと同一でも異
なってもよい。]を有するものが好ましい。
てはならない基としては、例えば、-COOH、-NH-
COO-、-NH-CO-NH-、-OH、-NH2、-NH-、
-CO-NH-が挙げられる。
り好ましくは700〜1500であるRf基は、フルオ
ロポリエーテル鎖二官能基を表し、一以上のオキシフル
オロアルキレンアルキレン単位の反復単位の連続として
下記
量%未満の量の溶媒を加えることによって、予期せず、
一般に室温でおよそ100〜500cPoiseの非常に低い
粘度を有する溶液を形成する。実際、本発明により修正
した本出願人による先行の欧州特許出願の高度乾燥フッ
化ポリマーは、一般に10重量%未満の少量の溶媒を添
加することにより減少した粘度の、わずかな増加を示
す。
(3)
の分野で広く使用されているものであり、例えばケト
ン、エステル、ヘテロアルコールのエステル、アルコー
ル、芳香族等のタイプのものである。水素タイプのフル
オロカーボンHCFC、HFCを含み、フルオロポリエ
ーテル構造を有するメチルエチルケトン、メチルイソブ
チルケトン、酢酸エチルもしくはブチル、酢酸セロソル
ブ、酢酸プロピレングリコールメチルエーテル、キシレ
ン、ハロゲン化合物が好ましい。
な官能基の架橋を行うことでよく知られたものである。
例えば、化学式(I)のポリヒドロキシル化生成物は、
ポリヒドロキシル化化合物対メラミンの重量比70:3
0〜90:10、好ましくは80:20でメラミン樹脂
と架橋することができ、架橋温度は130〜150℃で
ある。
分解性のものであった。
ーはイソシアナル化した(iso-cyanurated)環を含む適
切なポリイソシアンプレポリマーを用いて、もしくはイ
ソホロンジイソシアナート(IPDI)、トルエンジイ
ソシアナート(TDI)、ヘキサメチレンジイソシアナ
ート(HDI)等を主成分とするポリイソシアナートを
金属もしくはアミン触媒の存在下で、室温もしくはより
高い温度にて、例えば1/1〜1.5/1の比のNCO
/OHを使用して架橋することができる。
て得られるブロックしたポリイソシアナートはまた、例
えばフェノール及びケトキシムと使用することもでき
る。
架橋することができれば、例えばジ-ter-ブチルペルオ
キシド、ラウロイルペルオキシド、ベンゾイルペルオキ
シド等の従来の有機ペルオキシドを用いることによるペ
ルオキシドタイプである。例えばAIBN(アザ=ビシ
ソブチロニトリル)等の、ペルオキシドタイプでない別
のラジカル開始剤もまた使用することができる。
塗料の様々な架橋剤の優れた安定性に加えて比類ない粘
度特性により、本発明のフッ化ポリマーは、本出願人に
よる先行の欧州特許出願に記載の化学式(II)の樹脂か
ら得られるコーティングに対して、上述の優れた機械特
性を与える高度乾燥塗料の製剤に適切なものとなる。
プの保持体への高い付着性、最適な耐熱性、化学品耐性
及びヒドロリティック耐性に加えて優れた硬度及び弾性
を挙げることができる。
の特性が得られ、これにより環境への影響が著しく減少
し、その結果溶媒を除去するため及びこれを回収するた
めのコストが著しく減少するものである。
橋密度及び非常に優れた機械特性及びスウェリング耐性
を有する。
タイプのフルオロポリエーテルは、鎖の反復単位を示す
下記のタイプのものであってよい。 a) -(C3F6O)m'(CFYO)n'- 上式中、単位(C3F6O)及び(CFYO)は統計的に
鎖に沿って配されたペルフルオロキシアルキレン単位で
あり、m'及びn'は上述の分子量を与える整数であり、
n'が0でない場合はm'/n'は5〜40であり、Yは
FもしくはCF3と同一であり、n'もまた0であってよ
い。 b)
は2.7〜0.5の範囲となり、分子量が上述のものと
なるような整数であり、t'はm'の意味の整数であり、
Y=FもしくはCF3、t'は0、q'/q'+p'+t'は
1/10以下、t'/p'比は0.2〜6であってよい。 c) -CR4R5CF2CF2O- 上式中、R4及びR5は互いに同一もしくは異なり、H、
Clより選択され、分子量は上述のものであり、ペルフ
ルオロメチレン単位のフッ素原子はH、Clもしくは、
例えば炭素原子1〜4のペルフルオロアルキルに置き換
えることができる。
当技術においてよく知られた方法を用いて得られ、例え
ば米国特許US3,665,041、2,242,21
8、3,715,378及び欧州特許EP239,12
3に記載されている。Rf鎖をもつ官能性化したフルオ
ロポリエーテルは、例えば欧州特許EP148,48
2、米国特許USP3,810,874により、また欧
州特許出願95101145.1により得られる。
オロポリエーテルは、互いに様々な比率で混合するこ
と、もしくは化学式IIの生成物及び/又は水素化ビ-も
しくはポリ官能モノマーもしくは樹脂と混合することが
できる。後者では、ブタンジオール、トリメチロールプ
ロパン、ペンタエリトロール、ポリカプロラクトン、低
分子量のアクリル樹脂のなかでもポリオールが好まし
く、モノマー/水素化樹脂と本発明のフッ化ポリマーと
の比は、当量で0.1〜5の範囲であり、ただし、該製
剤は均一な溶液である。このように望ましいコーティン
グの特定のタイプによる特性を有する混合物が得られ
る。
のものとの比率は、例えば当量で10:1〜1:10で
ある。
は、化学式IIの生成物と化学式IIの化合物のT末端の少
なくとも一の官能性反応基と反応することのできる反応
物を、化学式IIのT末端において少なくとも一の官能性
基を残すような化学量論で反応させることからなる。
反応物は、下記の分類に属する。 無水物:例えば無水酪酸等の炭素原子2〜18の脂肪
族、好ましくは無水ヘキサヒドロフタル酸等の炭素原子
4〜12の環状脂肪族、好ましくは無水フタル酸等の炭
素原子8〜12の芳香族、 塩化アシル:例えば塩化酪酸等の炭素原子2〜18のも
の、 イソシアナート:好ましくはブチルイソシアナート等の
炭素原子4〜12の脂肪族、好ましくはシクロヘキシル
イソシアナート等の炭素原子7〜12の環状脂肪族、好
ましくはフェニルイソシアナート等の炭素原子7〜12
の芳香族、好ましくはエピクロリドリン等の炭素原子3
〜12のハロイドリン、好ましくはジエタノールアミン
等の炭素原子2〜12の脂肪族である、第二級アミンN
HR1R2[R1及びR2はアルコール基を含み、R1及び
R2は互いに同一でも異なってもよい]、好ましくはγ-
アミノプロピルトリメトキシシラン等の炭素原子1〜1
0脂肪族である、アミノシランNH2-R-Si(ORi)
3[R及びRiは互いに同一でも異なってもよい]。
するフッ化ポリマーの調製法は、フルオロポリエーテル
の塩化によるヒドロキシ末端を有するフルオロポリエー
テルのエーテル化、及びアルキルもしくはアリールジハ
ライドもしくはプソイドハライドとの求核反応を行い、
T'がXに置き換えられた(II)に相当する化学式のフ
ッ化ポリマーA'[X末端はさらなる求核攻撃を受けや
すい]とを得、続いてA'の求核攻撃によるカルボアニ
オンを含む化合物の官能性化によりT末端を含む化学式
(II)に相当する化学式の化合物を得、さらに化合物
(II)の末端によって還元もしくはポリオールを用いる
鎖の拡張、もしくはアンモリシスもしくはヒドロリシス
によるT官能基の転化を任意に行うことを含む。
シ末端を有するフルオロポリエーテルは、既知の方法に
より得られる。 (A2)
均分子量がMn1250及び官能性は1.95であるも
の]、 (Z2)
及び官能性1.96であるもの] (P2)
許USP3,810,874によれば、Z2は対応する
ジエステルの還元によって得られ、A2はZ2の塩化及び
エチレンオキシドとの反応により得られる。同様に、Z
2、P2及びA2タイプ全ての生成物の、上記に特定した
フルオロオキシアルキレン単位をもつ化合物を得ること
ができる。
方式によりヒドロキシル末端をもつフルオロポリエーテ
ルの直接エーテル化である。実際には、ヒドロキシル末
端をもつフルオロポリエーテル(PFPE)を、カリウ
ムもしくはナトリウムアルコラートの対応するアルコー
ルの溶液に溶解し、フルオロポリエーテルのアルコラー
トを得る。これを、アルキルもしくはアリールジハライ
ドもしくはプソイドハライドを大過剰に含むt-ブタノ
ールもしくは他の溶媒(例えばジオキサン等)に徐々に
加える。典型的なものでは、この相において、1,4-
ジブロモブタン、1,5-ジブロモペンタン、1,6-ジ
ブロモヘキサン、1,8-ジブロモオクタン、1,10-
ジブロモデカン及び、ブロミドもしくはクロリド末端を
もつ他の高級もしくは低級の同族化合物を反応物として
使用することができる。1,4-ジブロモシクロヘキサ
ンジメタノール、1,4-シクロヘキサンジメタノール=
ジメシラートもしくはジトシラート、α,α'ジブロモ
もしくはジクロロキシレンもしくはこれらの純粋異性体
を使用することもできる。反応温度は、ハライドの官能
性により、+30℃〜+90℃であり、反応時間は1〜
8時間である。100%に近い転化でアルキル化したフ
ルオロエーテルを、H2O中に沈殿させ、副生成物及び
過剰の反応物の濾過もしくは蒸留により単離する。残基
もしくは炉液は(II)と同一である一般式(A1)に相
当し、式中、末端は(Tに代わって)Xである。Xは依
然として下記 -Br、-Cl、-OSO2CH3(ここでは-OMsと称
す)、
端である。
チルもしくはメチルマロナートもしくはエチルもしくは
高級な最終官能基が望まれる場合はメチル=1,1,2=
エタントリカルボキシラート等の活性メチレン化合物、
もしくはホルマルグリセロール等の依然として部分的に
保護されたポリオールを用いることによる。第1段階で
得られた化学式A1のPEPE付加物と活性メチレン化
合物との反応は容易に起き、高収率である。付加物(A
1)を、例えばナトリウムもしくはカリウムマロナート
等のアルコール溶液に徐々に加え、40〜80℃の温度
に2〜8時間加熱する。化学式(II)の生成物(付加物
II)が得られ、ここでT末端はCOORを含む(Rは例
えばマロナートの残基である)。この生成物を、H2O
で抽出し、溶媒及び過剰の反応物を蒸留することにより
実際に定量的な収量にて単離する。付加物IIから、典型
的には例えばLiAlH4/THFもしくは水素化によ
るカルボン酸エステルの還元により、もしくは立体障害
のあるジアルコール(例えばネオペンチルグリコール)
でカルボキシルを拡張することにより、アンモリシス及
びポリアミンを与える還元により、もしくは単にポリ酸
を与えるヒドロリシスにより、任意で他の反応基の放出
をさせることができる。部分的に保護されたポリオール
のポリ官能性化により得られるタイプ(II)の付加物か
ら、例えば鉱酸を用いる熱処理によりアセタールを放出
することによってPFPEポリオールを導くことができ
る。このように得られたアルコールの、アミンの、酸の
官能性等を有するフッ化樹脂は、例えばフェニルイソシ
アナート法もしくはアルコール性HClもしくはアルコ
ール性KOHを用いて当量及び官能性を決定するための
滴定を容易に行うことができる。このようにして得られ
た化学式(I)の樹脂の最終的な官能性は、例えば4及
び6等でいかなる場合でも2以上である。
た化学式Iの生成物から、上述のようにTa及びTbを与
えるT末端の反応性官能基の部分的転化によって化学式
Iの本発明の生成物が得られる。
水物、酸、エステル、塩化アシルの縮重合により反応を
行うことができる。
反応物との化学量論比により、化学式IIの樹脂との混合
物として、もしくは化学式Iの生成物の混合物として、
化学式IIの樹脂が直接得られる。化学式Iの生成物が望
ましく純粋であれば、これは反応物を用いる合成によ
り、もしくは化学的/物理的分離により、もしくは例え
ば蒸留もしくはクロマトグラフィにより、もしくは沈殿
の精留により直接得られる。
は、塩基性触媒の存在下で、例えば第1級もしくは第2
級アミン、カルボン酸等の求核体を用いる反応によりT
a及びTbを得ることが可能である。
学式IIの樹脂から出発する化学式Iの生成物について、
限定ではなく詳説の目的のために報告する。
ものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
量)及び官能性1.93]を、滴下漏斗、温度計、冷却
装置、及びメカニカルスターラーを装備した四つ口フラ
スコに導入し、内部温度を70℃に上げた。
雰囲気下で加え、溶液を得た。
らに4時間70℃に保った。
して塩を除き、真空中100℃にて蒸留することにより
脱水した。
果から次式に表される。
水酸基当量は280になる。粘度は、20℃において2
500cPsになる。
0gを無水ヘキサヒドロフタル酸13.8gとともに温度
計、メカニカルスターラー及び冷却装置を装備した三口
反応器に入れた。該反応物質を窒素雰囲気下で攪拌しな
がら120℃に加熱して4時間保ち、I.R.により無水
物の消失を確認した。
し、分析(NMR、1H、19F、IR)によれば化学式
(P2)の生成物と下式
0となり、20℃での粘度は5700cPsであった。
離はカラムクロマトグラフィにより行った。
オール100gを、滴下漏斗、窒素弁をもつ冷却装置、
メカニカルスターラー及び温度計を装備した四つ口フラ
スコに入れた。ジブチルチンジラウラート(DBTD
L)(1%モル/NCO)を含む無水ブチル酢酸40ml
を窒素雰囲気下で加え、該溶液を80℃に熱し、シクロ
ヘキシルイソシアナート11.2gを徐々に滴下した。
該反応物質を、NCOのI.R.シグナルが消失するまで
80℃に保った。蒸留により溶媒を除去し、生成物10
8gが得られ、これは化学式(P2)の生成物及び水酸基
当量が415で20℃での粘度4700cPsを有する化
学式(V)の生成物からなるものであった。
施例1(実施例4A)の化学式(P2)のフッ化ポリオ
ールと、実施例2(実施例4)の生成物の混合物は、市
販のメラミン(Cymel(R) 325)を用いて別々
に製剤される。
ルを、ただ10%p/pの“Cymel325”と混合
し、その後製剤中にブタノールもしくはセロソルブ等の
通常の溶媒を用いる希釈によっても除去することのでき
ないもや及び乳白光が現れた。すなわち、均一な状態と
なるまで加えられるメラミンの量が減少することを考慮
すれば、十分に架橋した、すなわち優れた品質のフィル
ムを得ることは不可能である。
V+IVa)は制限なしに“Cymel(R)325”と
混合することができ、常に透明な溶液が得られる。特に
下記の製剤を調製した。 実施例2の混合物 80g “Cymel(R)325” 30g n-ブタノール 10g p-トルエンスルホン酸 0.1g
せ、30分間140℃にて架橋させ、以下の特性を有す
る架橋した透明なフィルムを得た。 硬度(Buchholtz) 91 (ISO 2815(1973)) 光沢(60°) 80 (ASTM D523) 褶曲(軸)(mm) <3.17mm (ASTM 522) MEK試験 100ダブルストローク (AICC 23) もや なし (ASTM D1003) 基盤目試験(%) 100% (ASTM 3359)
り耐磨耗試験(MAR耐性)にかけ、60℃において1
0%未満の様々な値の光沢を与えた。
ケトンを用いたスポットテスト(30℃において1時
間)によって示されるように、溶媒に対する高い耐性を
示したが、フィルム自身の美的及び機械特性においては
全く多様性を示さなかった。
施例3で得られたフッ化樹脂の混合物(P2、V及びV
a)を、ポリイソシアン架橋剤(トリメチルプロパンに
イソフォロンジイソシアナートを付加させた化合物 −
Sapici社の“Purene MC”)を用いて下記の割
合で製剤した 。 実施例3の混合物 30g “Purene MC” 28.3g DBTL 1.7g(プロピレングリコール= メチルエーテル=アセタート (PMA)の5%溶液) ブチルアセタート 3g
ムのサブレイヤにのせ、50℃にて1時間架橋させた。
こうして得られた重合体フィルムの特性(上述の基準に
よって測定)は、以下の通りである。 硬度(Buchholtz) 77 光沢(60°) 78 褶曲(軸) <3.17mm 基盤目試験 100%
でに10分間の滞留時間を要する点が異なる化学式(P
2)のポリオールを用いることにより、実施例5と同様
の製剤が得られた。これは結果として、フィルムの適用
に有用な時間が短縮された製剤の、望ましくない粘度の
増加を引き起こす。さらに、得られたフィルムは均一性
に乏しく、結果として光沢に欠けていた(<10)。
ーテル=ジオール(実施例1のもの)100gを、窒素雰
囲気下でテトラブタノール150ml中にカリウムターブ
チラート23.95gを含む溶液に加えた。
ンを溶解したターブタノール20mlの溶液(100g)
に、滴下漏斗を使用して4時間で加えた。冷却された際
に該溶液のpHが中性になったところで、濾過により塩
を除去し、反応溶媒を蒸留した後過剰のエピブロミドリ
ンを真空、80℃にて除去した。
にてオリゴマー生成物を含みエポキシ等価重量が550
であり20℃での粘度が120cPsであった。
ETA(ジエチレントリアミン)
ルムが得られた。
ソプロパノール30mlに混合し、これを予め真空、90
℃にて2時間脱水しておいたジエタノールアミン10.
1gに混合した。
ニカルスターラーを装備した三口反応器中で、80℃に
て6時間加熱した。
%)、及びアミン(VII)(56%)のモノ付加物及
びビス付加物(VIII)(22%)から成り、カラム
クロマトグラフィでの分離によって、下式
50、水酸基等価重量350及び20℃にて粘度110
0cPsを有する。
重量285及び25℃にて粘度8000cPsを有する。
オールは、他のポリエーテルもしくはポリエステル鎖水
素化ポリオールを用いると制限された安定性を示す。
ールは、他の水素化ポリオール樹脂を用いてより優れた
安定特性を示す。例えば、溶媒なしでポリカプロラクト
ントリオール(Mn 300、PCL 300)を用い
て(IV)の50w/w%溶液を調製することが可能であ
る。
調製することができた。 ポリオール(P2) 40g ポリオール(IV) 20g PCL 300 20g Cymel(R) 325 54g n-ブタノール 15g p-トルエンスルホン酸 0.1g
にのせ、140℃にて30分間架橋させた。優れた機械
特性、化学耐性及び最適の特性(光沢 87)のフィル
ムが得られた。
滴下漏斗、冷却装置及びメカニカルスターラーを装備し
た三口フラスコに入れた。
中に5%DBTDL3滴を加えることによって100℃
に加熱し、イソシアナートプロピルトリエトキシシラン
(Union Carbide社のY-9030)21.8gを徐々に
加えた。
後、溶媒を蒸発させ、ポリオール(P2)、(IX)及
び(X)から成る混合物194gを回収した。
el(R) 325”を用いて製剤し、ガラスにのせ、非
常に優れた美的特性、優れた耐磨耗性及び優れた付着性
を有するフィルムを与えた。
Claims (21)
- 【請求項1】 フッ化部分RF及び任意の水素化部分RH
を含み、塩基受容体に水素結合によって結合できる基を
含まない架橋可能な高度乾燥製剤の調製のためのフッ化
ポリエーテルを主成分とするフッ化ポリマーの使用にお
いて、水素化部分Rh1及びRh2ではRh1はRh2と同
一でも異なってもよく、Rh1及び/又はRh2は塩基受
容体に水素結合によって結合できる少なくとも一の官能
基を含む結合ブリッジであり、フッ素化部分を水素化部
分に連結する結合はエーテルC−O単純型であり、T'a
及びT"末端はモノ-、ビ-もしくはポリ官能性、及び後
のフッ化ポリマーの架橋を与えるものであり、モノ官能
性生成物が常により高い官能性を有する樹脂との混合物
であるフッ化ポリマーの使用。 - 【請求項2】 請求項1に記載のフッ化ポリマーの使用
において、このフッ化ポリマーが下式(I) T"-(Rh2)y(RH)x-RF-(RH)x-(Rh1)y'T'a (I) [上式中、 で、Rfは、フルオロポリエーテル鎖であり、Y及びY'
は、同一か又は互いに異なり、FもしくはCF3であ
り、 xは0〜10、好ましくは1〜3の整数であり、 RHは直鎖状脂肪族タイプの連結する二価の基であり、
-(CH2)m-ではmは1〜20の整数で、(OCH2C
H2)m'ではm'は0〜6の整数であるか、または、任意
で環上もしくは鎖中に異種原子も有する(アルキレン)
-環状脂肪族及び(アルキレン)芳香族タイプで、環状
脂肪族化合物の炭素原子数は3〜20で、芳香族のもの
の場合は5〜30であり、RH基はまた、示したタイプ
の混合物であってよく、 Rh1及びRh2は同一もしくは互いに異なり、RHと同
様にブリッジに結合しているが、塩基受容体と水素結合
によって結合できる官能基を少なくとも含み、 y及びy'は同一もしくは互いに異なり、少なくともこ
の二つのうち一方は0ではない0〜1の整数であり、 T'a = -(CH2CH2O)n-(RH)x'-Taでnは0〜
6、好ましくは1〜2の整数であり、 T"= -(CH2CH2O)n-(RH)x'-Tbであり、 x'は0〜10、好ましくは1〜3の整数であり、x'は
xと異なるものでよく、 Ta及びTbは水素もしくは反応性末端であり、樹脂をイ
オン性でラジカルタイプでもある架橋剤に対して反応性
の構造にするためにモノもしくはポリ官能性を与えるこ
とができ、TaはTa及びTb末端基が同時にHとならな
ければTbと同一でも異なってもよい。]を有し、純粋
もしくは複数の混合物であるフッ化ポリマーの使用。 - 【請求項3】 Ta及びTb末端が下記のタイプ 【化1】 である請求項2に記載のフッ化ポリマーの使用。
- 【請求項4】 Rh1及びRh2基が下記のタイプ 【化2】 である請求項2に記載のフッ化ポリマーの使用。
- 【請求項5】 数平均分子量が700〜1500である
Rf基はフッ化ポリエーテル鎖二官能基を表し、一以上
のオキシフルオロアルキレンの反復単位の連続として下
記 [上式中、R4及びR5は同一でも互いに異なってもよ
く、HもしくはClである]のタイプの単位を含む請求
項2から4のいずれか1項に記載のフッ化ポリマーの使
用。 - 【請求項6】 下記(1)、(2)及び(3) 【化3】 より選択される請求項1から5のいずれか1項に記載の
フッ化ポリマーの使用。 - 【請求項7】 Rfが鎖の反復単位を示し、下記
(a)、(b)及び(c)のタイプのものである請求項
2から6のいずれか1項に記載のフルオロポリエーテル
ポリマーの使用。 a) -(C3F6O)m'(CFYO)n'- 上式中、単位(C3F6O)及び(CFYO)は統計的に
鎖に沿って配されたペルフルオロオキシアルキレン単位
であり、m'及びn'は上述の分子量を与える整数であ
り、n'が0でない場合はm'/n'は5〜40であり、
YはFもしくはCF3と同一であり、n'もまた0であっ
てよい。 上式中、p'及びq'はp'/q'が0.3〜5、好ましく
は0.5〜2.7の範囲となり、分子量が上述のものと
なる整数であり、t'はm'の意味の整数であり、Y=F
もしくはCF3、t'は0、q'/q'+p'+t'は1/1
0以下、t'/p'比は0.2〜6であってよい。 c) -CR4R5CF2CF2O- 上式中、R4及びR5は互いに同一もしくは異なり、H、
Clより選択され、分子量は上述のものであり、ペルフ
ルオロメチレン単位のフッ素原子はH、Clもしくはペ
ルフルオロアルキルに置き換えることができる。 - 【請求項8】 上記フッ化ポリマーが化学式(II) T'-(RH)x-RF-(RH)x-T' (II) [上式中、RH、RF、xは上述の意味を有し、 T' = -(CH2CH2O)n-(RH)x'-T、 上式中nは0〜6の整数であり、 x'は0〜10の整数であり、xと異なるものであって
よく、 Tは水素もしくは官能性末端であり、イオン性でラジカ
ルタイプでもある架橋剤に対して反応性の構造にするた
めにビ-もしくはポリ官能基を与えることができる。]
の生成物及び/又はモノマーもしくは水素化したビ-ま
たはポリ官能性樹脂と様々な比率で混合されている請求
項1から7のいずれか1項に記載のフッ化ポリマーの使
用。 - 【請求項9】 水素化モノマーもしくはビ-もしくはポ
リ官能性樹脂が、ポリオールの中でもブタンジオール、
トリメチロールプロパン、ポリカプロラクトン、ポリエ
ステルもしくは低分子量のアクリル酸樹脂より選択さ
れ、モノマー/水素化樹脂と本発明のフッ化ポリマーの
比率は、製剤が均一な溶液であるという条件で0.1〜
5当量の範囲であり、化学式(I)と化学式(II)のフ
ッ化樹脂との比率は10:1〜1:10当量である請求
項8に記載のフッ化ポリマーの使用。 - 【請求項10】 化学式(II)の化合物のT末端の少な
くとも一つの官能性反応基と反応し化学式(II)のT末
端の少なくとも一の反応基を残す等の化学量論的な反応
のできる反応物と化学式(II)の生成物を反応させるこ
とからなる化学式(I)のフッ化ポリマーの製法。 - 【請求項11】 フルオロポリエーテルの塩化による水
酸末端を有するフルオロポリエーテルのエーテル化、及
びアルキルもしくはアリールジハライドもしくはプソイ
ドハライドとの求核反応を含み、T'をXに置き換えた
(II)に相当する化学式のフッ化ポリマーA'を得る化
学式IIの生成物の調製において、X末端はカルボアニオ
ンを含む化合物のさらなる求核攻撃、すなわち後にA'
の求核攻撃による機能化を受けやすく、T末端を含む
(II)に相当する化学式の化合物を得、その後化合物
(II)の末端基により還元もしくはポリオールとの鎖の
拡張もしくはアンモノリシスもしくはヒドロリシスの反
応によって、任意で架橋可能な官能性T基の変換を行
い、その後T末端基の反応性官能基の部分的な変換を行
いTa及びTbを得ることからなる請求項10に記載の化
学式Iのフルオロポリエーテルを主成分とするフッ素化
ポリマーの製法。 - 【請求項12】 請求項1から9のフッ素化ポリマー及
び30重量%以下の量の一以上の溶媒を含み、溶媒の重
量%は溶媒重量と製剤重量との比率について示され、該
製剤は上記混合物のみからなるものではなく全ての揮発
成分を含む塗料のための高度乾燥製剤。 - 【請求項13】 請求項1から7のフッ素化ポリマー
が、化学式IIのフッ化樹脂及び/又は請求項8または9
に記載のモノマーもしくは水素化ビ-またはポリ官能性
樹脂との混合物である請求項12に記載の製剤。 - 【請求項14】 ポリマーとモノマー/水素化樹脂の架
橋及び溶媒の蒸発によって請求項12または13の製剤
から得られるコーティング及びフィルム。 - 【請求項15】 フッ化部分RF及び任意の水素化部分
RHを含み、塩基受容体に水素結合によって結合するこ
とのできる基を含まない架橋可能な高度乾燥製剤の調製
のためのフッ化ポリエーテルを主成分とするフッ化ポリ
マーの使用において、水素化部分Rh1及びRh2ではR
h1はRh2と同一でも異なってもよく、Rh1及び/又
はRh2は塩基受容体に水素結合によって結合できる少
なくとも一の官能基を含む結合ブリッジであり、フッ素
化部分を水素化部分に連結する結合はエーテルC−O単
純型であり、T'a及びT"末端はモノ-、ビ-もしくはポ
リ官能性、及び後のフッ化ポリマーの架橋を与えるもの
であり、モノ官能性生成物は常に高官能性を有する樹脂
と混合物であるフッ化ポリマー。 - 【請求項16】 フッ化ポリマーが下式(I) T"-(Rh2)y(RH)x-RF-(RH)x-(Rh1)y'T'a (I) [上式中、 で、Rfは、フルオロポリエーテル鎖であり、Y及びY'
は、同一か又は互いに異なり、FもしくはCF3であ
り、 xは0〜10、好ましくは1〜3の整数であり、 RHは直鎖状脂肪族タイプの連結する二価の基であり、
-(CH2)m-ではmは1〜20の整数で、(OCH2C
H2)m'ではm'は0〜6の整数であるか、または、任意
で環上もしくは鎖中に異種原子も有する(アルキレン)
-環状脂肪族及び(アルキレン)芳香族タイプで、環状
脂肪族化合物の炭素原子数は3〜20で、芳香族のもの
の場合は5〜30であり、RH基はまた、示したタイプ
の混合物であってよく、 Rh1及びRh2は同一もしくは互いに異なり、RHと同
様の架橋結合であるが、塩基受容体と水素結合によって
結合できる官能基を少なくとも含み、 y及びy'は同一もしくは互いに異なり、少なくともこ
の二つのうち一方は0ではない0〜1の整数であり、 T'a = -(CH2CH2O)n-(RH)x'-Taでnは0〜
6、好ましくは1〜2の整数であり、 T"= -(CH2CH2O)n-(RH)x'-Tbであり、 x'は0〜10、好ましくは1〜3の整数であり、x'は
xと異なるものでよく、 Ta及びTbは水素もしくは官能性末端であり、樹脂をイ
オン性でラジカルタイプでもある架橋剤に対して反応性
の構造にするためにモノもしくはポリ官能性を与えるこ
とができ、TaはTa及びTb末端基が同時にHとならな
ければTbと同一でも異なってもよい。]を有し、純粋
もしくは複数の混合物である請求項15に記載のフッ化
ポリマー。 - 【請求項17】 Ta及びTb末端が下記のタイプ 【化4】 である請求項16に記載のフッ化ポリマー。
- 【請求項18】 Rh1及びRh2基が下記のタイプ 【化5】 である請求項16に記載のフッ化ポリマー。
- 【請求項19】 数平均分子量が700〜1500であ
るRf基はフッ化ポリエーテル鎖二官能基を表し、一以
上のオキシフルオロアルキレンの反復単位の連続として
下記 [上式中、R4及びR5は同一でも互いに異なってもよ
く、HもしくはClである]のタイプの単位からなる請
求項16から18に記載のフッ化ポリマー。 - 【請求項20】 下記 【化6】 より選択される請求項16から19に記載のフッ素化ポ
リマー。 - 【請求項21】 Rfが下記に示す鎖の反復単位のタイ
プである請求項16から20に記載のフルオロポリエー
テルポリマー: a) -(C3F6O)m'(CFYO)n’− 上式中、単位(C3F6O)及び(CFYO)は統計的
に鎖に沿って配されたペルフルオロオキシアルキレン単
位であり、m'及びn'は上述の分子量を与える整数であ
り、n'が0でない場合はm'/n'は5〜40であり、
YはFもしくはCF3に等しく、n'もまた0であってよ
い。 上式中、p'及びq'はp'/q'が0.3〜5、好ましく
は0.5〜2.7の範囲となり、分子量が上述のものと
なる整数であり、t'はm'の意味の整数であり、Y=F
もしくはCF3、t'は0、q'/q'+p'+t'は1/1
0以下、t'/p'比は0.2〜6であってよい。 c) -CR4R5CF2CF2O- 上式中、R4及びR5は互いに同一もしくは異なり、H、
Clより選択され、分子量は上述のものであり、ペルフ
ルオロメチレン単位のフッ素原子はH、Clもしくはペ
ルフルオロアルキルに置き換えることができる。
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