(57)【要約】  本発明は第四級アンモニウム化合物を含有する組成物、コーティング、コーティング配合物等、およびそれらの使用に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）式：
【化１】
2010501469.tif 000009
［式中、
ｉ）ＹはＨ２ＢＯ３−；ＨＢＯ３２−；ＢＯ３３−；Ｂ４Ｏ７２−；ＨＢ４Ｏ７−；Ｂ３Ｏ５−；Ｂ５Ｏ８２−；ＢＯ２−；ＰＯ４３−；ＨＰＯ４２−；Ｈ２ＰＯ４−；Ｐ２Ｏ７４−；Ｐ３Ｏ１０５−；ＰＯ３−；ＣＯ３２−；ＨＣＯ３−；［ＣＯ２−］ｎＲ５；およびそれらの組み合わせから選択され；
ｉｉ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の少なくとも１つはｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し；
ｉｉｉ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の少なくとも２つは独立して１から４個の炭素原子を有するアルキル基から選択され；
ｉｖ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の少なくとも１つはｉ）１から２０個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）１から２０個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し；
ｖ）ｎは１以上の整数であり、そしてＲ５は１から２５個の炭素原子を含有する置換、非置換、飽和もしくは不飽和のアルキル基から選択され；そして
ｖｉ）ｍはＹの選択に依存して１、２、３、４もしくは５である］
を有する少なくとも１つの第四級アンモニウム化合物：
ｂ）結合剤；および
ｃ）溶媒、希釈剤、顔料、体質顔料、融合助剤、消泡剤、増粘剤、保存剤、表面活性剤、触媒、ヒンダードアミン光安定化剤、紫外線吸収剤、流動制御添加剤、光開始剤等から選択される任意の少なくとも１つの添加剤
を含んでなる組成物であって、該組成物がｉ）金属カプラーを含まず、またはｉｉ）ホルムアルデヒドを含まず、またはｉｉｉ）イソシアネートを含まないか、またはｉ）〜ｉｉｉ）の組み合わせである上記組成物。
【請求項２】
上記結合剤が、ｉ）アマニ油、ｉｉ）ポリウレタン、ｉｉｉ）ポリ酢酸ビニル、またはｉｖ）アルキド樹脂、アクリル樹脂もしくはエポキシ樹脂から選択される請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
ｉｖ）がアクリルポリマー、修飾アクリルポリマー、ポリエポキシド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリシロキサン、ポリカル
バメートおよびそれらの混合物から選択される、請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
ｉｖ）が修飾アクリル樹脂から選択される請求項２に記載の組成物。
【請求項５】
上記修飾アクリル樹脂がポリエステル−修飾アクリル樹脂またはポリウレタン修飾アクリル樹脂から選択される請求項４に記載の組成物。
【請求項６】
ｉｖ）が反応性官能基としてヒドロキシル基、酸基またはアミノ基を有するポリエステルから選択される請求項２に記載の組成物。
【請求項７】
上記結合剤が反応性官能基を含有するポリマーであり、該反応性官能基がラテックス状である請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
上記組成物が水をベースとする配合物である請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
上記組成物が溶媒をベースとする配合物である請求項１に記載のコーティング配合物。
【請求項１０】
上記結合剤が水溶性結合剤である請求項４に記載の組成物。
【請求項１１】
上記組成物が上記任意の添加剤を含む請求項２または７ないし９のいずれかに記載の組成物。
【請求項１２】
上記組成物がａ）２つまたはｂ）２より多くの第四級アンモニウム化合物を含んでなる請求項２に記載の組成物。
【請求項１３】
上記組成物が２より多くの第四級アンモニウム化合物を含んでなり、ここで該２より多くの第四級アンモニウム化合物の１つのＹが、Ｈ２ＢＯ３−；ＨＢＯ３２−；ＢＯ３３−；Ｂ４Ｏ７２−；ＨＢ４Ｏ７−；Ｂ３Ｏ５−；Ｂ５Ｏ８２−；ＢＯ２−；およびそれらの組み合わせから選択され；そして該２より多くの第四級アンモニウム化合物の残りのＹがＰＯ４３−；ＨＰＯ４２−；Ｈ２ＰＯ４−；Ｐ２Ｏ７４−；Ｐ３Ｏ１０５−；ＰＯ３−；ＣＯ３２−；ＨＣＯ３−；［ＣＯ２−］ｎＲ５；およびそれらの組み合わせから選択される請求項２に記載の組成物。
【請求項１４】
上記組成物が２つの第四級アンモニウム化合物を含んでなり、そしてａ）の第四級アンモニウム化合物の１つのＹが、Ｈ２ＢＯ３−；ＨＢＯ３２−；ＢＯ３３−；Ｂ４Ｏ７２−；ＨＢ４Ｏ７−；Ｂ３Ｏ５−；Ｂ５Ｏ８２−；ＢＯ２−；およびそれらの組み合わせから選択され；そして他の第四級アンモニウム化合物のＹがＰＯ４３−；ＨＰＯ４２−；Ｈ２ＰＯ４−；Ｐ２Ｏ７４−；Ｐ３Ｏ１０５−；ＰＯ３−；ＣＯ３２−；ＨＣＯ３−；［ＣＯ２−］ｎＲ５；およびそれらの組み合わせから選択される請求項２に記載の組成物。
【請求項１５】
上記組成物が１つの第四級アンモニウム化合物を含んでなり、そしてＹがＨ２ＢＯ３−；ＨＢＯ３２−；ＢＯ３３−；Ｂ４Ｏ７２−；ＨＢ４Ｏ７−；Ｂ３Ｏ５−；Ｂ５Ｏ８２−；およびそれらの組み合わせから選択される請求項１に記載の組成物。
【請求項１６】
ａ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の１つがｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し、ここでｉ）は飽和もしくは不飽和であり；
ｂ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の２つが独立して１から４個の炭素原子を有するアルキル基から選択され；そして
ｃ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の１つがｉ）１から２０個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）１から２０個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有する、請求項１５に記載の組成物。
【請求項１７】
各第四級アンモニウム化合物が：
ａ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の１つがｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し、ここでｉ）飽和もしくは不飽和；
ｂ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の２つが独立して１から４個の炭素原子を有するアルキル基から選択され；そして
ｃ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の１つがｉ）１から２０個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）１から２０個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有する、
ことを特徴とする請求項１２または１４に記載の組成物。  
【請求項１８】
ａ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の２つがｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し、ここでｉ）は飽和もしくは不飽和であり；そして
ｂ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の２つが独立して１から４個の炭素原子を有するアルキル基から選択される請求項１５に記載の組成物。
【請求項１９】
各第四級アンモニウム化合物が：
ａ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の２つがｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し、ここでｉ）は飽和もしくは不飽和であり；そして
ｂ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の２つが独立して１から４個の炭素原子を有するアルキル基から選択される、
ことを特徴とする請求項１２または１４に記載の組成物。
【請求項２０】
ａ）が１４から１６個の炭素原子を含有する不飽和の非置換アルキル基から選択される請求項１９に記載の組成物。
【請求項２１】
ａ）が１４から１６個の炭素原子を含有する不飽和の非置換アルキル基から選択される
請求項１６または１８に記載の組成物。
【請求項２２】
ａ）が１４から１６個の炭素原子を含有する不飽和の非置換アルキル基から選択される請求項７に記載の組成物。
【請求項２３】
ａ）またはｂ）の第四級アンモニウム化合物の１つが
式（Ｉ）：
【化２】
2010501469.tif 000010
［式中、式（Ｉ）は金属カプラーを含まず；式（Ｉ）のＹがＨ２ＢＯ３−；ＨＢＯ３２−；ＢＯ３３−；Ｂ４Ｏ７２−；ＨＢ４Ｏ７−；Ｂ３Ｏ５−；Ｂ５Ｏ８２−；およびＢＯ２−から選択され；Ｒ’が１から１０個の炭素原子を有する炭化水素基であり、そしてＲ''およびＲ'''は独立してｉ）置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し；そしてＲ１、Ｒ２およびＲ３はｉ）置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し；そしてｍがＹの選択に依存して１、２または３である］
により表される請求項１２記載の組成物。
【請求項２４】
上記組成物が組成物の総重量に基づき約０．００１重量％〜約１０重量％の範囲の該少なくとも１つの第四級アンモニウム化合物を含む請求項１、２、１２、１５または１６に記載の組成物。
【請求項２５】
上記組成物が組成物の総重量に基づき約０．０１重量％〜約１重量％の範囲の該第四級アンモニウム化合物を含む請求項１９に記載の組成物。
【請求項２６】
上記組成物が組成物の総重量に基づき約０．０１重量％〜約１重量％の範囲の該第四級アンモニウム化合物を含む請求項１８に記載の組成物。
【請求項２７】
上記組成物が組成物の総重量に基づき約０．００１重量％〜約１０重量％の範囲の該少なくとも１つの第四級アンモニウム化合物を含む請求項１７に記載の組成物。
【請求項２８】
上記組成物が表面に少なくとも１つの以下の特性：ｉ）殺菌・殺カビ特性、ｉｉ）殺カビ特性、ｉｉｉ）殺生物特性およびｉｖ）蔓脚類等のような海洋生物の成長を防止または
阻害する特性を付与することができる、請求項２４に記載の組成物。
【請求項２９】
上記組成物が表面に少なくとも１つの以下の特性：ｉ）殺菌・殺カビ特性、ｉｉ）殺カビ特性、ｉｉｉ）殺生物特性およびｉｖ）蔓脚類等のような海洋生物の成長を防止または阻害する特性を付与することができる、請求項２７に記載の組成物。
【請求項３０】
ａ）式：
【化３】
2010501469.tif 000011
を有する少なくとも１つの第１の第四級アンモニウム化合物；
［式中、少なくとも１つの第１の第四級アンモニウム化合物は：
ｉ）ＹがＨ２ＢＯ３−；ＨＢＯ３２−；ＢＯ３３−；Ｂ４Ｏ７２−；ＨＢ４Ｏ７−；Ｂ３Ｏ５−；Ｂ５Ｏ８２−；ＢＯ２−；およびそれらの混合物から選択され；
ｉｉ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の少なくとも１つがｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し；
ｉｉｉ）ｍがＹの選択に依存して１、２または３である
ことを特徴とする］
ｂ）式：
【化４】
2010501469.tif 000012
を有する少なくとも１つの第２の第四級アンモニウム化合物；
［式中、該少なくとも１つの第２の第四級アンモニウム化合物は：
ｉ）ＹがＣＯ３２−；ＨＣＯ３−；ＰＯ４３−；ＨＰＯ４２−；Ｈ２ＰＯ４−；Ｐ２Ｏ７４−；Ｐ３Ｏ１０５−；ＰＯ３−；［ＣＯ２−］ｎＲ５；およびそれらの混合物から選択され；
ｉｉ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４がｉ）置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしく
は複数の置換基を有し；
ｉｉｉ）ｎが１以上の整数であり、そしてＲ５が１から２５個の炭素原子を含有する置換、非置換、飽和もしくは不飽和のアルキル基から選択され；
ｉｖ）ｍが１、２、３、４または５である
ことを特徴とする］
ｃ）結合剤；および
ｄ）溶媒、希釈剤、顔料、増量顔料、融合助剤、消泡剤、増粘剤、保存剤、表面活性剤、触媒、ヒンダードアミン光安定化剤、紫外線吸収剤、流動制御添加剤、光開始剤等から選択される任意の少なくとも１つの添加剤
を含んでなる組成物であって、該組成物がｉ）金属カプラーを含まず、またはｉｉ）ホルムアルデヒドを含まず、またはｉｉｉ）イソシアネートを含まないか、またはｉ）〜ｉｉｉ）の組み合わせである上記組成物。
【請求項３１】
上記結合剤が、ｉ）アマニ油、ｉｉ）ポリウレタン、ｉｉｉ）ポリ酢酸ビニル、またはｉｖ）アルキド樹脂、アクリル樹脂もしくはエポキシ樹脂から選択される請求項３０に記載の組成物。
【請求項３２】
ｉｖ）がアクリルポリマー、修飾アクリルポリマー、ポリエポキシド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリシロキサン、ポリカルバメートおよびそれらの混合物から選択される、請求項３１に記載の組成物。
【請求項３３】
ｉｖ）が修飾アクリル樹脂から選択される請求項３１に記載の組成物。
【請求項３４】
上記修飾アクリル樹脂がポリエステル−修飾アクリル樹脂またはポリウレタン修飾アクリル樹脂から選択される請求項３３に記載の組成物。
【請求項３５】
ｉｖ）が反応性官能基としてヒドロキシル基、酸基またはアミノ基を有するポリエステルから選択される請求項３１に記載の組成物。
【請求項３６】
上記結合剤が反応性官能基を含有するポリマーであり、該反応性官能基がラテックス状である請求項３０に記載の組成物。
【請求項３７】
上記組成物が水をベースとする配合物である請求項３０に記載の組成物。
【請求項３８】
上記組成物が溶媒をベースとする配合物である請求項３０に記載のコーティング配合物。
【請求項３９】
上記結合剤が水溶性結合剤である請求項３３に記載の組成物。
【請求項４０】
上記組成物が上記任意の添加剤を含む請求項３１または３６ないし３８のいずれかに記載の組成物。
【請求項４１】
上記組成物が１つの第１の第四級アンモニウム化合物を含んでなる請求項３１に記載の組成物。
【請求項４２】
上記少なくとも１つの第１の第四級アンモニウム化合物が：
ａ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の１つがｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシ
ル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し、ここでｉ）飽和もしくは不飽和；
ｂ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の２つが独立して１から４個の炭素原子を有するアルキル基から選択され；そして
ｃ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の１つがｉ）１から２０個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）１から２０個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有するか、あるいは
ａ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の２つがｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し、ここでｉ）は飽和もしくは不飽和であり；そして
ｂ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の２つが独立して１から４個の炭素原子を有するアルキル基から選択される
ことを特徴とする請求項３１に記載の組成物。
【請求項４３】
上記１つの第１の第四級アンモニウム化合物が：
ａ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の１つがｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し、ここでｉ）飽和もしくは不飽和；
ｂ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の２つが独立して１から４個の炭素原子を有するアルキル基から選択され；そして
ｃ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の１つがｉ）１から２０個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）１から２０個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有するか、あるいは
ａ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の２つがｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し、ここでｉ）は飽和もしくは不飽和であり；そして
ｂ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の２つが独立して１から４個の炭素原子を有するアルキル基から選択される
ことを特徴とする請求項４１に記載の組成物。
【請求項４４】
上記少なくとも１つの第１の第四級アンモニウム化合物の１つまたは上記少なくとも１つの第２の第四級アンモニウム化合物の１つが式（Ｉ）：
【化５】
2010501469.tif 000013
［式中、式（Ｉ）は金属カプラーを含まず；式（Ｉ）のＹがＨ２ＢＯ３−；ＨＢＯ３２−；ＢＯ３３−；Ｂ４Ｏ７２−；ＨＢ４Ｏ７−；Ｂ３Ｏ５−；Ｂ５Ｏ８２−；およびＢＯ２−から選択され；Ｒ’が１から１０個の炭素原子を有する炭化水素基であり、そしてＲ''およびＲ'''が独立してｉ）置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し；そしてＲ１、Ｒ２およびＲ３はｉ）置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し；そしてｍがＹの選択に依存して１、２または３である］
により表される請求項３１記載の組成物。
【請求項４５】
上記１つの第１の第四級アンモニウム化合物の１つ、または上記少なくとも１つの第２の第四級アンモニウム化合物の１つが式（Ｉ）：
【化６】
2010501469.tif 000014
［式中、式（Ｉ）は金属カプラーを含まず；式（Ｉ）のＹがＨ２ＢＯ３−；ＨＢＯ３２−；ＢＯ３３−；Ｂ４Ｏ７２−；ＨＢ４Ｏ７−；Ｂ３Ｏ５−；Ｂ５Ｏ８２−；およびＢＯ２−から選択され；Ｒ’が１から１０個の炭素原子を有する炭化水素基であり、そしてＲ''およびＲ'''が独立してｉ）置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、
ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し；そしてＲ１、Ｒ２およびＲ３はｉ）置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し；そしてｍがＹの選択に依存して１、２または３である］
により表される請求項４１記載の組成物。
【請求項４６】
上記組成物が組成物の総重量に基づき約０．００１重量％〜約１０重量％の範囲の該少なくとも１つの第四級アンモニウム化合物を含む請求項３１、３２、３６または４１ないし４５のいずれかに記載の組成物。
【請求項４７】
上記組成物が表面に少なくとも１つの以下の特性：ｉ）殺菌・殺カビ特性、ｉｉ）殺カビ特性、ｉｉｉ）殺生物特性およびｉｖ）蔓脚類等のような海洋生物の成長を防止または阻害する特性を付与することができる、請求項４６に記載の組成物。
【請求項４８】
表面に所望する特性を付与する方法であって、表面に：
Ａ）
ａ）式：
【化７】
2010501469.tif 000015
［式中、
ｉ）ＹはＨ２ＢＯ３−；ＨＢＯ３２−；ＢＯ３３−；Ｂ４Ｏ７２−；ＨＢ４Ｏ７−；Ｂ３Ｏ５−；Ｂ５Ｏ８２−；ＢＯ２−；ＰＯ４３−；ＨＰＯ４２−；Ｈ２ＰＯ４−；Ｐ２Ｏ７４−；Ｐ３Ｏ１０５−；ＰＯ３−；ＣＯ３２−；ＨＣＯ３−；［ＣＯ２−］ｎＲ５；およびそれらの組み合わせから選択され；
ｉｉ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の少なくとも１つはｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し；
ｉｉｉ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の少なくとも２つは独立して１から４個の炭素原子を有するアルキル基から選択され；
ｉｖ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の少なくとも１つはｉ）１から２０個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）１から２０個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し；
ｖ）ｎは１以上の整数であり、そしてＲ５は１から２５個の炭素原子を含有する置換、非置換、飽和もしくは不飽和のアルキル基から選択され；そして
ｖｉ）ｍはＹの選択に依存して１、２、３、４もしくは５である］
を有する少なくとも１つの第四級アンモニウム化合物：
ｂ）結合剤；および
ｃ）溶媒、希釈剤、顔料、体質顔料、融合助剤、消泡剤、増粘剤、保存剤、表面活性剤、触媒、ヒンダードアミン光安定化剤、紫外線吸収剤、流動制御添加剤、光開始剤等から選択される任意の少なくとも１つの添加剤、
あるいは
Ｂ）
ａ）式：
【化８】
2010501469.tif 000016
を有する少なくとも１つの第１の第四級アンモニウム化合物；
［式中、少なくとも１つの第１の第四級アンモニウム化合物は：
ｉ）ＹがＨ２ＢＯ３−；ＨＢＯ３２−；ＢＯ３３−；Ｂ４Ｏ７２−；ＨＢ４Ｏ７−；Ｂ３Ｏ５−；Ｂ５Ｏ８２−；ＢＯ２−；およびそれらの混合物から選択され；
ｉｉ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の少なくとも１つがｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し；
ｉｉｉ）ｍがＹの選択に依存して１、２または３である
ことを特徴とする］
ｂ）式：
【化９】
2010501469.tif 000017
を有する少なくとも１つの第２の第四級アンモニウム化合物；
［式中、該少なくとも１つの第２の第四級アンモニウム化合物は：
ｉｖ）ＹがＣＯ３２−；ＨＣＯ３−；ＰＯ４３−；ＨＰＯ４２−；Ｈ２ＰＯ４−；Ｐ２Ｏ７４−；Ｐ３Ｏ１０５−；ＰＯ３−；［ＣＯ２−］ｎＲ５；およびそれらの混合物から選択され；
ｖ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４がｉ）置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カル
ボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し；
ｖｉ）ｎが１以上の整数であり、そしてＲ５が１から２５個の炭素原子を含有する置換、非置換、飽和もしくは不飽和のアルキル基から選択され；
ｖｉｉ）ｍが１、２、３、４または５である
ことを特徴とする］
ｃ）結合剤；および
ｄ）溶媒、希釈剤、顔料、体質顔料、融合剤、消泡剤、増粘剤、保存剤、表面活性剤、触媒、ヒンダードアミン光安定化剤、紫外線吸収剤、流動制御添加剤、光開始剤等から選択される任意の少なくとも１つの添加剤
を含んでなり、ここでＡ）またはＢ）がｉ）金属カプラーを含まず、またはｉｉ）ホルムアルデヒドを含まず、またはｉｉｉ）イソシアネートを含まないか、またはｉ）〜ｉｉｉ）の組み合わせであるコーティング配合物を被覆することを含んでなる上記方法。
【請求項４９】
上記の所望する特性が少なくとも１つの以下の特性：ｉ）殺菌・殺カビ特性、ｉｉ）殺カビ特性、ｉｉｉ）殺生物特性およびｉｖ）蔓脚類等のような海洋生物の成長を防止または阻害する特性を含む請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
上記の所望する特性が少なくとも２つの以下の特性：ｉ）殺菌・殺カビ特性、ｉｉ）殺カビ特性、ｉｉｉ）殺生物特性およびｉｖ）蔓脚類等のような海洋生物の成長を防止または阻害する特性を含む請求項４８に記載の方法。
【請求項５１】
上記の所望する特性が実質的に以下のすべての特性：ｉ）殺菌・殺カビ特性、ｉｉ）殺カビ特性、ｉｉｉ）殺生物特性およびｉｖ）蔓脚類等のような海洋生物の成長を防止または阻害する特性の請求項４８に記載の方法。
【請求項５２】
上記表面が鉄または非鉄金属；木材；ガラス；ファイバーグラス；繊維板、パーティクルボード、石膏ボード、コンクリート等の他の建築または構造材料、およびプラスチック等のようなポリスチレン誘導化表面である請求項４８ないし５１のいずれかに記載の方法。
【請求項５３】
上記コーティング配合物が海洋（ｍａｒｉｎｅ）用塗料である請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
上記コーティング配合物が上記表面に、噴霧コーティング、浸漬コーティング、フローコーティング、ロールコーティング、カーテンコーティング、真空コーティング等から選択される方法により塗布される請求項４８に記載の方法。
【請求項５５】
上記コーティング配合物が上記表面に、噴霧コーティング、浸漬コーティング、フローコーティング、ロールコーティング、カーテンコーティング、真空コーティング等から選択される方法により塗布される請求項５２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第四級アンモニウム化合物を含有する組成物、コーティング配合物およびコーティング、およびその使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
第四級化合物または短縮した「クワット（ｑｕａｔ）」を指す分子のクラスは、多くの産業的応用に用途が見いだされている。クワットは、一般に式Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４−Ｎ＋Ｘ−（ここで基（ｒａｄｉｃａｌｓ）は同じ、異なり、または環の一部でよく、そしてＸは対アニオンである）を有する化合物の一群と大ざっぱに定義されている。常ではないが多くの場合は基の１つが長鎖アルキル基である。最も多くの産業的応用では、これらのクワット分子は対イオン（アニオン）と錯化して「活性」分子を提供する。現在、クワットは木材の保存剤／殺生物剤産業からヘアケア製品、クリーニング製品、繊維柔軟剤、医薬品、表面活性剤、消臭剤、口腔清浄剤、保存剤、乳化剤、化粧品および鉱石の採鉱のような産業にまで広がり使用されている。
【０００３】
塗料およびコーティング産業では、通常、所望の特性を提供する添加剤を使用することが実践されている。使用される最も多くの添加剤の中にはカビ耐性、良好な流動特性、心地よい香りなどを最終配合物に付与するものもある。また船舶塗料およびコーティング産業では通常、コーティングが適用された例えば孔あけ台（ｄｒｉｌｌｉｎｇ  ｐｌａｔｆｏｒｍ）、パイプ、船殻（ｈｕｌｌ）等のような目的物の上に微生物、藻類、蔓脚類および他の海洋生物の成長を防ぐ防汚添加剤を使用し、例えば特許文献１および特許文献２および特許文献３を参照されたい。
【０００４】
しかし現在利用できる添加剤でも、環境に優しく、効果的な塗料およびコーティング添加剤に対する必要性が存在する。
【参考文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７，００１，９３３号明細書
【特許文献２】米国特許第４，６７５，０５１号明細書
【特許文献３】英国特許出願第Ａ−２  ２７３  ９３４号明細書
【発明の開示】
【０００６】
発明の要約
本発明は式：
【０００７】
【化１】
2010501469.tif 000002
【０００８】
を有する少なくとも１つの第四級アンモニウム化合物を含んでなる組成物に関し、
式中、
ｉ）該組成物は金属カプラーを含まず；
ｉｉ）ＹはＨ２ＢＯ３−；ＨＢＯ３２−；ＢＯ３３−；Ｂ４Ｏ７２−；ＨＢ４Ｏ７−；Ｂ３Ｏ５−；Ｂ５Ｏ８２−；ＢＯ２−；ＰＯ４３−；ＨＰＯ４２−；Ｈ２ＰＯ４−；Ｐ２Ｏ７４−；Ｐ３Ｏ１０５−；ＰＯ３−；ＣＯ３２−；ＨＣＯ３−；［ＣＯ２−］ｎＲ５；およびそれらの組み合わせから選択され；
ｉｉｉ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の少なくとも１つはｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し；
ｉｖ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の少なくとも２つは独立して１から４個の炭素原子を有するアルキル基から選択され；
ｖ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の少なくとも１つはｉ）１から２０個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）１から２０個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し；
ｖｉ）ｎは１以上の整数であり、そしてＲ５は１から２５個の炭素原子を含有する置換、非置換、飽和もしくは不飽和のアルキル基から選択され；そして
ｖｉｉ）ｍはＹの選択に依存して１、２、３、４もしくは５である。
【０００９】
１つの態様では、本発明は：
ａ）式：
【００１０】
【化２】
2010501469.tif 000003
【００１１】
［式中、
ｉ）ＹはＨ２ＢＯ３−；ＨＢＯ３２−；ＢＯ３３−；Ｂ４Ｏ７２−；ＨＢ４Ｏ７−；Ｂ３Ｏ５−；Ｂ５Ｏ８２−；ＢＯ２−；ＰＯ４３−；ＨＰＯ４２−；Ｈ２ＰＯ４−；Ｐ２Ｏ７４−；Ｐ３Ｏ１０５−；ＰＯ３−；ＣＯ３２−；ＨＣＯ３−；［ＣＯ２−］ｎＲ５；およびそれらの組み合わせから選択され；
ｉｉ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の少なくとも２つは独立して１から４個の炭素原子を有するアルキル基から選択され、
ｉｉｉ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の少なくとも１つはｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換
されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し；
ｉｖ）ｎは１以上の整数であり、そしてＲ５は１から２５個の炭素原子を含有する置換、非置換、飽和もしくは不飽和のアルキル基から選択され；そして
ｖ）ｍはＹの選択に依存して１、２、３、４もしくは５である］
を有する少なくとも１つの第四級アンモニウム化合物：および
ｂ）ａ）の第四級アンモニウム化合物用の溶媒として、水および少なくとも１つの極性有機共溶媒
を含んでなる溶液に関し、ここで該溶液は金属カプラーを含まない。
【００１２】
別の態様では、本発明は：
ａ）式：
【００１３】
【化３】
2010501469.tif 000004
【００１４】
［式中、
ｉ）ＹはＨ２ＢＯ３−；ＨＢＯ３２−；ＢＯ３３−；Ｂ４Ｏ７２−；ＨＢ４Ｏ７−；Ｂ３Ｏ５−；Ｂ５Ｏ８２−；ＢＯ２−；およびそれらの混合物から選択され；
ｉｉ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の少なくとも１つはｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）１３から１６個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し；
ｉｉｉ）ｍはＹの選択に依存して１、２または３である］
を有する第四級アンモニウム化合物；
ｂ）式：
【００１５】
【化４】
2010501469.tif 000005
【００１６】
［式中、
ｉ）ＹがＣＯ３２−；ＨＣＯ３−；ＰＯ４３−；ＨＰＯ４２−；Ｈ２ＰＯ４−；Ｐ２Ｏ７４−；Ｐ３Ｏ１０５−；ＰＯ３−；［ＣＯ２−］ｎＲ５；およびそれらの混合物から選択され；
ｉｉ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４はｉ）置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し；
ｉｉｉ）ｎは１以上の整数であり、そしてＲ５が１から２５個の炭素原子を含有する置換、非置換、飽和もしくは不飽和のアルキル基から選択され；そして
ｉｖ）ｍが１、２、３、４または５である］
を有する第四級アンモニウム化合物；
および
ｃ）ａ）およびｂ）用の溶媒
を含んでなる溶液に関し、該溶液は金属カプラーを含まない。
【００１７】
発明の詳細な説明
本明細書で使用する用語「第四級アンモニウム化合物」、「クワット」および「硼酸塩−クワット」は、少なくとも１つの窒素原子が４個の有機基に連結し、正味の陽イオンを出す化合物を指すことに注目すべきである。特定の観点では、有機基は直鎖もしくは分枝鎖の、置換もしくは非置換のアルキルおよびアルケニル（不飽和アルキル）基、またはそれらの混合物である。他の観点では、用語「第四級アンモニウム化合物」または「クワット」は、１より多くの窒素が４個の有機ラジカル（ｏｒｇａｎｉｃ  ｒａｄｉｃａｌ）に連結されている化合物を包含することを意図する。例えばクワットの４個の有機基の１つは第２クワットと共有される基でもよい。
【００１８】
１つの態様では、本発明はコーティング配合物に関する。本明細書で使用する「コーティング配合物」はその最も広い意味を与えられ、そして従来の塗料（ｐａｉｎｔｓ）およびプライマーを包含するだけでなく、表面に通常適用されるベース塗装（ｂａｓｅ  ｃｏａｔｓ）、透明塗装（ｃｌｅａｒ  ｃｏａｔｓ）、ラッカー等も包含することを意味することに注目されたい。本発明のコーティング配合物は水に基づく配合物または溶媒に基づく配合物のいずれかであることができ、そして少なくとも１つの結合剤、および本明細書に記載する式を有する第四級アンモニウム化合物を含んでなる。
【００１９】
本発明者はコーティング配合物中の本明細書に記載する第四級アンモニウム化合物の使用が、少なくとも１つの、好ましくは少なくとも２つ、より好ましくは実質的にすべての以下の特性：ｉ）殺菌・殺カビ（ｆｕｎｇｉｃｉｄａｌ）特性、ｉｉ）殺カビ（ｍｉｌｄｅｗｃｉｄａｌ）特性、ｉｉｉ）殺生物（ｂｉｏｃｉｄａｌ）特性およびｉｖ）藻類、蔓脚類等のような海洋生物の成長を防止または阻害する特性をコーティング配合物に付与することができることを見いだした。さらにこれらの特性を提供するための第四級アンモニウム化合物の使用は、コーティング配合物のエンドユーザーに、コーティング配合物がこれらの特性を提供することによる方法に優る大きな制御を提供する。
【００２０】
「金属カプラーを含まない」という句が、本発明の第四級アンモニウム化合物、組成物、コーティング、コーティング配合物等を記載するために時々使用されることにも留意すべきである。金属カプラーを含まないということは、クワット自体およびそれを含有する組成物、コーティング、コーティング配合物等が銅、亜鉛または保存剤産業において通常使用される他の重金属を含まないことを意味する。これらの金属は、Ｆｉｎｄｌａｙに教示されるようにそれらの殺生物および殺シロアリ特性のためによく使用されている。しか
し環境的関心の高まりにより、この産業ではこれらおよび他の「重金属」を使用しなくなってきている（ｍｏｖｅ  ａｗａｙ）。
【００２１】
結合剤
結合剤の選択は、コーティング配合物の最終用途および所望する品質に従いなされる。例えば本発明のコーティング配合物は、第四級アンモニウム化合物がコーティング配合物を提供する結合剤成分に包含されるように設計することができ、ここで第四級アンモニウム化合物はコーティング配合物の使用期間中、コーティング配合物中に留まるか、あるいはコーティング配合物が意図的に外気にさらされる融蝕（ａｂｌａｔｉｖｅ）外装となり、そしてその後時々取り換えられるように設計することができる。第四級アンモニウム化合物を包含して、上記特徴のいずれかを有するコーティング配合物を形成することは、当業者により容易に達成され得る。
【００２２】
本発明の使用に適する結合剤は、一般にｉ）アマニ油、ｉｉ）ポリウレタン、ｉｉｉ）ポリ酢酸ビニル、またはｉｖ）アルキド樹脂、アクリル樹脂もしくはエポキシ樹脂のような樹脂から選択される。本発明のコーティング配合物に適する樹脂の非限定的な例には、アクリル酸ポリマー、修飾アクリル酸ポリマー、ポリエポキシド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリシロキサン、ポリカルバメートおよびそれらの混合物から選択されるものを含み、そして樹脂の分子量は本発明では重要ではない。結合剤は、Ｆｌｉｃｋ，Ｅ．Ｗ．（１９９１）Ｗａｔｅｒ−Ｓｏｌｕｂｌｅ
Ｒｅｓｉｎｓ−Ａｎ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｇｕｉｄｅ（２ｎｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ）Ｗｉｌｌｉａｍ  Ａｎｄｒｅｗ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ／Ｎｏｙｅｓ（これは引用により全部、本明細書に編入する）に列挙されている水溶性樹脂の任意のものからも選択することができる。
【００２３】
選択される結合剤が樹脂である場合、樹脂は例えばカルボキシル、ヒドロキシル、エポキシ、アミノ、アルキルアミノ、多官能性アミン、アミド、シラン、シラノールおよびケト基のような反応性官能基またはその組み合わせを含むことができ、そして幾つかの態様ではそれらを実際に含む。反応性官能基の置換の程度は重要ではなく、むしろ所望する特性を有するコーティングを提供するために調整することができる。さらに樹脂が自己架橋化またはＵＶ硬化性であることも本発明の範囲内であり、そしてこれらのポリマーは当業者により容易に作成され得るか、またはそのようなポリマーの多くの供給元の１つから購入することができる。
【００２４】
アクリル酸ポリマーが本発明の結合剤として使用される場合、そのようなポリマーは非限定的例としてアクリル酸およびメタクリル酸のようなモノマー、１から１８の範囲、好ましくは４から１３の範囲の炭素原子をアルキルまたはシクロアルキル部分に有するアルキルおよびシクロアルキルアクリレートおよびメタアクリレート、またはそのようなモノマーの混合物から調製することができる。これらの非限定的例には、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、三級ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレートおよび２−エチルヘキシルメタクリレートがある。
【００２５】
アクリル酸ポリマーが官能基を含む場合、この官能基は例えば非限定的例としてカルボキシル、ヒドロキシル、エポキシ、アミノ、ケト、シラン、シラノールおよびアルキルアミノ官能基を有するもののような官能性モノマーを反応させることによりアクリル酸ポリマーに適切に包含させることができる。カルボキシル含有モノマーの非限定的例には、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、２−アクリルオキシメトキシ−Ｏ−フタル酸、２−アクリルオキシ−１−メチルエトキシ−Ｏ−ヘキ
サヒドロフタル酸がある。ヒドロキシ官能性モノマーには、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート、アリルアルコールおよびメタアリルアルコールがある。エポキシ官能性モノマーの非限定的例には、グリシジルメタクリレートがある。アルキルアミノアクリレートおよびメタクリレートの非限定的例には、アミノメチル、アミノプロピル、アミノブチルおよびアミノヘキシルアクリレートおよびメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレートおよびジメチルアミノエチルメタクリレートがある。他の適切なモノマーにはＮ−アルコキシメチルアクリルアミドおよびＮ−（ブトキシメチル）アクリルアミドがある。ビニル、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ｔ−ブチルスチレンのような他のエチレン不飽和モノマーも所望の物理的特性を提供するために含んでよい。ケト含有モノマーの非限定的例には、ジアセトンアクリルアミドがある。シラン含有モノマーの非限定的例には、ガンマ−メチルアクリルオキシプロピル−トリメトキシシラン、ガンマ−メチルアクリルオキシプロピル−トリエトキシシラン、ガンマ−メチルアクリルオキシプロピル−トリイソプロポキシシラン等のようなアルコキシシラン官能性モノマーがある。シラノール官能基は、例えば本明細書で確認されるもののようなシラン官能性モノマーの加水分解により達成され得る。特に有用なポリマーはカルボキシル化スチレンアクリレートポリマーである。
【００２６】
修飾アクリル樹脂も本発明で結合剤として使用することができる。これらの非限定的例には、当該技術分野で良く知られているポリエステル修飾化アクリル樹脂またはポリウレタン修飾化アクリル樹脂がある。１つのポリエステル修飾化アクリル樹脂の例は、米国特許第４，５４６，０４６号明細書に記載されているようなδ−カプロラクトンで修飾されたアクリル酸ポリマーである。ポリウレタン修飾化アクリル樹脂も当該技術分野で周知であり、そして一例が米国特許第４，５８４，３５４号明細書に説明されている。
【００２７】
反応性官能基としてヒドロキシル基、酸基またはアミノ基を有するポリエステルも本発明のコーティング配合物中に結合剤として使用することができる。そのようなポリエステルは当該技術分野では周知であり、そして例えば有機ポリカルボン酸（例えばフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、アジピン酸、マレイン酸）またはそれらの無水物と、一級もしくは二級ヒドロキシル基を含有する有機ポリオールとのポリエステル化により調製され得る。
【００２８】
本発明で結合剤として有用なポリウレタンは、コーティング中の結合剤として有用となる当該技術分野で既知の任意のポリウレタンから選択することができる。ここでの使用に適するポリウレタンは、例えばポリイソシアネートとポリオールを、１：１より大きいＯＨ：ＮＣＯ当量比で反応させることにより調製して、末端ヒドロキシル官能基を持つポリウレタンを得ることができる。この場合、イソシアネートのキャッピングがポリウレタン樹脂の合成と同時に起こる。あるいはポリウレタンはポリイソシアネートとポリオールを、１：１より低いＯＨ：ＮＣＯ比で反応させることにより形成してもよい。この場合、過剰なイソシアネートを使用すると、未反応イソシアネート官能基を有するポリウレタンがキャッピング試薬と反応する。適切なキャッピング試薬には、反応性アルコールまたはアミンを含み、そして反応性アルコールまたはアミンの非限定的例には、トリメチロールプロパン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、Ｓｏｌｋｅｔａｌ、ジオール、トリオール、またはジオールとトリオールとの混合物がある。しかし未反応イソシアネートは、本発明で結合剤としてポリウレタンを使用する前に取り除くことが好ましい。
【００２９】
カルバメート官能性ポリマーも本発明の結合剤としての使用に適している。これらのポリマーは例えばモノマーのエステル部分にカルバメートの官能基を有するアクリル酸モノマーから調製することができる。
【００３０】
本発明のコーティング配合物中の結合剤として有用なポリマーを調製するための経路の選択には、アクリル酸ポリマーのような既に形成されたポリマーと別の成分とを反応させて、米国特許第４，７５８，６３２号明細書（この開示は参照により本明細書に編入する）に記載されているようなポリマー骨格に結合したカルバメート−官能基を形成することもある。
【００３１】
本発明の結合剤として有用なポリマーを調製する別の技術には、ヒドロキシ−官能性アクリル酸ポリマーの存在下、熱で尿素を分解して（アンモニアおよびＨＮＣＯを放出する）カルバメート−官能性アクリル酸ポリマーを形成することが関与する。
【００３２】
さらに本発明の使用に適する結合剤を調製する別の技術には、ヒドロキシルアルキルカルバメートのヒドロキシル基と、イソシアネート官能性アクリルまたはビニルモノマーのイソシアネート基とを反応させて、カルバメート官能性アクリル樹脂を形成することが関与する。イソシアネート−官能性アクリル類は当該技術分野では知られており、そして例えば米国特許第４，３０１，２５７号明細書に記載され、そしてイソシアネートビニルモノマーも当該技術分野では知られており、そしてメタ−イソプロペニル−α−α−ジメチルベンジルイソシアネート（ｍ−ＴＭＩ）を含む。
【００３３】
本発明の使用に適切な結合剤を形成するためのさらに別の技術は、環式カルボネート−官能性アクリルポリマー上の環式カルボネート基とアンモニアとを反応させてカルバメート官能性アクリルポリマーを形成することである。環式カルボネート官能性アクリルポリマーは当該技術分野で知られており、そして例えば米国特許第２，９７９，５１４号明細書に記載されている。より難しいが、実行できる本発明の結合剤として使用に適するポリマーの調製法は、アクリル酸（ａｃｒｙｌａｔｅ）ポリマーをヒドロキシアルキルカルバメートでトランスエステル化することであろう。ポリマーの他の調製法も使用することができる。
【００３４】
好適な態様では、本発明で結合剤として使用されるポリマーが反応性反応基を含む場合、これはラテックス状であり、用語「ラテックス」は本明細書では広い意味で使用され、任意の一般に水不溶性ポリマーの水性分散物を表し、ポリマーは粒子の状態で存在する。
【００３５】
第四級アンモニウム成分−対イオン（Ｙ） 
本発明の組成物およびコーティング、コーティング配合物等は、好ましくは金属カプラーを含まず、そして少なくとも１つの、幾つかの態様では唯一の、幾つかの態様では２個のみの、そして他の態様では２より多くの、本明細書に記載する式を有する第四級アンモニウム化合物を含む。これら第四級アンモニウム化合物の対イオン、Ｙはホウ酸イオン、リン酸イオン、炭酸イオン（ＣＯ３２−）、重炭酸イオン（ＨＣＯ３−）、およびカルボン酸イオン（［ＣＯ２−］ｎＲ５）から選択される。幾つかの態様では、Ｙはホウ酸イオンまたはリン酸イオンまたは重炭酸イオンもしくは炭酸イオンまたはカルボン酸イオンである。２個の第四級アンモニウム化合物が存在する場合、１つのクワットの対イオンは重炭酸イオンおよび／または炭酸イオン、あるいはリン酸イオンまたはカルボン酸イオンであり、そして他の第四級アンモニウム化合物の対イオンはホウ酸イオンである。
【００３６】
本明細書での使用に適するホウ酸イオンには、ホウ酸二水素イオン、Ｈ２ＢＯ３−；ホウ酸水素イオン、ＨＢＯ３２−；ホウ酸イオンＢＯ３３−；テトラホウ酸イオン、Ｂ４Ｏ７２−；テトラホウ酸水素イオン、ＨＢ４Ｏ７−；Ｂ３Ｏ５−；ペンタホウ酸塩、Ｂ５Ｏ８２−；およびＢＯ２−を含む。このようにＹはＨ２ＢＯ３−；ＨＢＯ３２−；ＢＯ３３−；Ｂ４Ｏ７２−；ＨＢ４Ｏ７−；Ｂ３Ｏ５−；Ｂ５Ｏ８２−；およびＢＯ２−から適切に選択される。Ｙがホウ酸イオンである場合、ＹがＢＯ３３−であり、そしてｍが３であることが好ましい。
【００３７】
本発明の使用に適切なリン酸イオンには、リン酸イオン、ＰＯ４３−；リン酸水素イオン、ＨＰＯ４２−；リン酸二水素イオン、Ｈ２ＰＯ４−；二リン酸イオン、Ｐ２Ｏ７４−、および三リン酸イオン、Ｐ３Ｏ１０５−を含む。このようにＹはＰＯ４３−、ＨＰＯ４２−、Ｈ２ＰＯ４−、Ｐ２Ｏ７４−、Ｐ３Ｏ１０５−およびＰＯ３−から適切に選択される。Ｙがリン酸イオンである場合、ＹがＰＯ４３−であり、そしてｍが３であることが好ましい。
【００３８】
本発明での使用に適するカルボン酸イオンは、一般式［ＣＯ２Ｃ］ｎＲ５（式中、ｎは１以上の整数であり、そしてＲ５は１から２５個の範囲の炭素原子を含有する置換、非置換、飽和もしくは不飽和のアルキル基から選択される）を有する。幾つかの好適な態様では、Ｒ５が約１０から約２０個の炭素原子の範囲、幾つかの態様では１０から１２個の炭素原子の範囲、他の態様では約１２から１４個の炭素原子の範囲、他の態様では１２から１４個の炭素原子の範囲、他の態様では約１４から１６個の炭素原子の範囲、そしてさらに他の態様では１６から１８個の範囲の炭素原子を含む。
【００３９】
第四級アンモニウム化合物−Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４
本発明の金属カプラーを含まないクワットは、４個の炭素鎖、窒素原子に結合したＲ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４を含む。幾つかの態様では、本発明のクワットの４個の炭素鎖は、ｉ）置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有する。このアルキルおよびアルケニル基は、１から２０個の炭素原子を含有するものである。好適な態様では、Ｒ１およびＲ２は独立して１から３個の炭素原子を有するアルキル基から選択され、そしてＲ３およびＲ４はｉ）置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）置換もしくは非置換アルケニル基から選択される６から２０個の炭素原子を含有する基から独立して選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有し；そしてｍは１、２または３である。さらに好適な態様では、Ｒ１およびＲ２がメチル基であり、そしてＲ３およびＲ４が独立して８から１４個の炭素原子を含有する非置換アルキル基から選択される。１つの態様では、Ｒ３またはＲ４の１つが８から１０個の炭素原子を含有する非置換アルキル基であり、そしてＲ３またはＲ４の１つが１２から１４個の炭素原子を含有する非置換アルキル基である。
【００４０】
本発明の別の態様では、４つの炭素鎖、すなわちＲ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の少なくとも１個の、時に唯一の、そして他の態様では２個のみが、ｉ）１３から１６個、好ましくは１４から１６個、さらに好ましくは１４個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルキル基、あるいはｉｉ）１３から１６個、好ましくは１４から１６個、さらに好ましくは１４個の炭素原子を含有する置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有する。これらの炭素鎖は飽和もしくは不飽和であることができる。４個の炭素鎖の少なくとも１個が飽和もしくは不飽和の非置換アルキル基から選択されることが好ましい。特に好適な態様では、少なくとも１個の炭素鎖が１３から１６個、好ましくは１４から１６個、より好ましくは１４個の炭素原子を含有する不飽和の置換もしくは非置換、好ましくは非置換アルキル基から選択される。
【００４１】
この態様では、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の少なくとも２つ、幾つかの態様では２個
のみ、そして他の態様では３個が独立して、１から４個、好ましくは１から３個、幾つかの態様では２〜４個の炭素原子を有するアルキル基から選択される。
【００４２】
この態様では、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の１つが、ｉ）置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有することも意図している。このアルキルおよびアルケニル基は、１から２０個の炭素原子を有するものである。好適な態様では、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の１つがｉ）置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）置換もしくは非置換アルケニル基から選択される６から２０個の炭素原子を含有する基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択され；そしてｍが１、２または３である１もしくは複数の置換基を有する。幾つかの態様では、これは８から１４個の炭素原子を含有する非置換アルキル基から選択される。別の態様では、これは８から１０個の炭素原子を含有する非置換アルキル基から選択され、そして他の態様では、これは１２から１４個の炭素原子を含有する非置換アルキル基から選択される。
【００４３】
添加剤
幾つかの態様では、コーティング配合物はコーティング配合物によく使用される１つの、幾つかの態様では１より多くの添加剤を含むことができる。本発明のコーティング配合物中での添加剤および使用されるその量は、当業者により、および所望するコーティング、結合剤の特性およびコーティング配合物の適用に関する知識により容易に選択できる。本発明のコーティング配合物に使用され得る添加剤の非限定的例には、溶媒、希釈剤、顔料、体質顔料、融合助剤、消泡剤、増粘剤、保存剤、表面活性剤、触媒、ヒンダードアミン光安定化剤、紫外線吸収剤、流動制御添加剤、光開始剤等を含む。１つの態様では、本発明のコーティング配合物は海洋（ｍａｒｉｎｅ）への適用に使用するために適するコーティング配合物であり、したがって１もしくは幾つかの態様では、１より多くの添加剤が海洋塗料産業で通常使用される添加剤から選択され、その量はその産業で通例の量である。このおよび他の態様では、コーティング配合物はホルムアルデヒドを含まず、そしてイソシアネートを含まないことが好ましい。
【００４４】
コーティング配合物の使用
上述のように、本発明者はクワットがコーティング配合物に幾つかの望ましい質を付与できることを見いだした。すなわち１つの態様では、本発明は上に本発明のコーティング配合物が被覆された表面に関する。本明細書で使用する「表面」はその最も広い意味で使用され、そして鉄または非鉄金属；材木；ガラス；ファイバーグラス；繊維板、パーティクルボード、石膏ボード、コンクリート等のような他の建築または構造材料、およびプラスチック等のようなポリスチレン誘導化表面を指すことを意味する。
【００４５】
本発明のコーティング配合物が表面に被覆される方法は本発明に重要ではなく、そしてその方法は表面にコーティング配合物を被覆するために効果的となる当該技術分野で知られた任意の方法から選択することができる。適切な方法の非限定的例には、噴霧コーティング、浸漬コーティング、フローコーティング、ロールコーティング、カーテンコーティング、真空コーティング等がある。
【００４６】
別の態様
１つの態様では、本発明による組成物、コーティングおよびコーティング配合物等は、１つの、幾つかの態様では１より多くの式（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｙおよびｍは上記
の通りである）を有する第四級アンモニウム化合物を含んでなることができ、好適な態様：
【００４７】
【化５】
2010501469.tif 000006
【００４８】
［Ｒ’が１から１０個の炭素原子、好ましくは１から５個、より好ましくは１から３個の炭素原子を有する炭化水素基であり、そしてＲ''およびＲ'''が独立してｉ）置換もしくは非置換アルキル基、またはｉｉ）置換もしくは非置換アルケニル基から選択され、ここでｉ）またはｉｉ）が置換されている場合、それらはアリール、ヘテロシクリル、ヒドロキシル、エステル、ベンジル、カルボキシル、ハロ、ニトロ、シアノ、アルコキシまたはオキソ基から選択される１もしくは複数の置換基を有する］を含む。好ましくはＲ''およびＲ'''は、１から２０個、好ましくは１から１５個、そしてより好ましくは６から１４個の炭素原子を有する非置換アルキル基から選択される。
【００４９】
別の態様では、本発明は第１および第２の第四級アンモニウム化合物を含んでなる組成物、コーティング、コーティング配合物等に関する。第１の第四級アンモニウム化合物は式：
【００５０】
【化６】
2010501469.tif 000007
【００５１】
［式中、第１の第四級アンモニウム組成物が金属カプラーを含まず、ｍが上記の通りであり、そしてＹが上記のような好適な態様を含むホウ酸塩から選択される］を特徴とする。この態様では、４つの炭素基、すなわち第１の第四級アンモニウム化合物のＲ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４が、好適な態様を含む上記のものから選択される。
【００５２】
別の態様では、第２の第四級アンモニウム化合物は式：
【００５３】
【化７】
2010501469.tif 000008
【００５４】
［式中、第２の第四級アンモニウム組成物が金属カプラーを含まず、ｍが上記の通りであり、そしてＹが好適な態様を含む上記のような炭酸塩および／または重炭酸塩、リン酸塩、カルボン酸塩およびそれらの混合物から選択される］を特徴とする。この態様では４つの炭素基、すなわち第１の第四級アンモニウム化合物のＲ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４が、好適な態様を含む上記のものから選択される。
【００５５】
上記の記載は、本発明の幾つかの態様を対象としている。当業者は等しく効果的な他の態様も本発明の精神を実行するために考案できることを認識している。また本発明の好適な態様は、本明細書で検討するすべての範囲が、任意のより低い量から、任意のより高い量までの範囲を含むことを意図していることに注目すべきである。
【国際調査報告】
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