(57)【要約】本開示は、供給少なくとも１つの乾性潤滑剤材料、少なくとも１つの結合剤樹脂、及び少なくとも１つのβ−アルコキシプロピオンアミド溶媒を含むコーティング形成用組成物を提供する。前記組成物は多様な剛性及び可撓性基材に塗布可能である。物品を作成する工程を併せて提供する。【選択図】図５Ｂ
2018524440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの機能性添加剤と；
少なくとも１つの結合剤と；
少なくとも１つの次式で表されるβ−アルコキシプロピオンアミド溶媒とを含有するコーティング形成用組成物であって：
【化１】
2018524440.tif 000016
式中、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキルであって、
Ｒ２及びＲ３は互いに独立に水素原子、炭素数１〜６のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシ、炭素数１〜６のアルコキシアルキル、又はグリシジルから選択される、組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の組成物であって、式中、Ｒ１は炭素数１〜４のアルキルであり、Ｒ２及びＲ３は互いに独立に水素原子又は炭素数１〜４のアルキルから選択される、組成物。
【請求項３】
請求項１に記載の組成物であって、前記β−アルコキシプロピオンアミド溶媒は３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミドである、組成物。
【請求項４】
請求項１に記載の組成物であって、前記β−アルコキシプロピオンアミド溶媒は３−ブトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミドである、組成物。
【請求項５】
請求項１に記載の組成物であって、前記少なくとも１つの機能性添加剤は黒鉛、二硫化モリブデン、六方晶窒化ホウ素、フッ素重合体、及びシリコーン・ベース材料から成る群から選択される少なくとも１つの添加剤を含有する、組成物。
【請求項６】
請求項５に記載の組成物であって、前記少なくとも１つの機能性添加剤はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）；フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）；ペルフルオロアルコキシポリマー（ＰＦＡ）；ペルフルオロメチルアルコキシポリマー（ＭＦＡ）；ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）；ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）；ポリエチレン塩化三フッ化エチレン（ＥＣＴＦＥ）；及びテトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン及びフッ化ビニリデン（ＴＨＶ）のポリマーから成る群から選択される、少なくとも１つのフッ素重合体を含む、組成物。
【請求項７】
請求項５に記載の組成物であって、前記少なくとも１つの機能性添加剤はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含む、組成物。
【請求項８】
請求項１に記載の組成物であって、前記少なくとも１つの結合剤は少なくとも１つのエンジニアリングポリマーを含有する、組成物。
【請求項９】
請求項８に記載の組成物であって、前記エンジニアリングポリマーはポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）；ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）；ポリスルホン（ＰＥＳＵ）；ポリイミド（ＰＩ）；ポリアミドイミド（ＰＡＩ）；及びポリエーテルイミド（ＰＥＩ）から成る群から選択される少なくとも１つのポリマーを含有する、組成物。
【請求項１０】
請求項１に記載の組成物であって、顔料及び染料；非β−アルコキシプロピオンアミド溶媒；機能性充填剤；消泡剤；表面湿潤剤；流動化剤；顔料湿潤添加剤；増粘剤；充填剤；前記組成物の導電性を変化させる添加剤；ｐＨ中和剤；及び点錆抑制剤から成る群から選択される、少なくとも１つの追加成分を更に含有する、組成物。
【請求項１１】
コーティング形成方法であって：
少なくとも１つの機能性添加剤と；
少なくとも１つの結合剤と；
少なくとも１つの次式で表されるβ−アルコキシプロピオンアミド溶媒とを含有する組成物を提供し：
【化２】
2018524440.tif 000017
式中、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキルであって、Ｒ２及びＲ３は互いに独立に水素原子、炭素数１〜６のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシ、炭素数１〜６のアルコキシアルキル、又はグリシジルから選択され；
前記組成物を基材に塗布し；
前記組成物を硬化してコーティングを生成する、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、前記硬化する工程は前記コーティングを４００°Ｃから４５０°Ｃの温度で３分から２０分間加熱することを含む、方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の方法であって、前記硬化する工程は気温で空気乾燥することを含む、方法。
【請求項１４】
請求項１１に記載の方法であって、
前記塗布された組成物及び基材を加熱して第１の乾燥層を形成し；
前記第１の乾燥層に第２の組成物を塗布する、追加工程を更に含み、前記第２の組成物は少なくとも１つの溶媒、少なくとも１つの結合剤、及び少なくとも１つの機能性添加剤を含有し；
前記硬化する工程は、前記第１の乾燥層及び前記第２の組成物を硬化してコーティングを生成することを含む、方法。
【請求項１５】
請求項１１に記載の方法であって、前記β−アルコキシプロピオンアミド溶媒は３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド及び３−ブトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミドから成る群から選択される、方法。
【請求項１６】
請求項１１に記載の方法であって、前記少なくとも１つの機能性添加剤は黒鉛、二硫化モリブデン、六方晶窒化ホウ素、フッ素重合体、及びシリコーン・ベース材料から成る群から選択される、方法。
【請求項１７】
請求項１１に記載の方法であって、前記結合剤はポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）；ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）；ポリスルホン（ＰＥＳＵ）；ポリイミド（ＰＩ）；ポリアミドイミド（ＰＡＩ）；及びポリエーテルイミド（ＰＥＩ）から成る群から選択される少なくとも１つのエンジニアリングポリマーを含有する、方法。
【請求項１８】
コーティングでコーティングされた基材を備えるコーティング済物品であって、前記コーティングは、
少なくとも１つの機能性添加剤と；
少なくとも１つの結合剤と；
少なくとも１つの次式で表されるβ−アルコキシプロピオンアミド溶媒とを含有する組成物から形成され、
【化３】
2018524440.tif 000018
式中、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキルであって、
Ｒ２及びＲ３は互いに独立に水素原子、炭素数１〜６のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシ、炭素数１〜６のアルコキシアルキル、又はグリシジルから選択される、物品。
【請求項１９】
請求項１８に記載のコーティング済物品であって、前記基材は調理器具、耐熱皿、金型、小型の電化製品、留め具、複写ローラ、ガラスクロス、建築用布材、ヒートシールベルト、回路基板、クッキングシート、テント布、ステープルファイバー、ファイバーフィル、織り糸、糸、布地、不織布、ワイヤークロス、ロープ、ベルト、コード、及び紐から成る群から選択される、物品。
【請求項２０】
請求項１８に記載のコーティング済物品であって、前記物品は調理器具である、物品。
【請求項２１】
請求項１８に記載のコーティング済物品であって、前記コーティングは５ミクロン〜３０ミクロンの乾燥膜厚を有する、物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願との相互参照）
本願は米国特許法第１１９条（ｅ）項に鑑み、２０１５年７月１０日出願の「Composition for Forming High Release and Low Friction Functional Coating（高離型性及び低摩擦性を有する機能性コーティング形成用組成物）」と題する米国仮出願番号第６２／１９０，９８４号の利益を主張するものであり、本明細書においてその開示全体を参照により明示的に援用する。
【０００２】
本開示はコーティング形成用組成物に関し、より詳細には、β−アルコキシプロピオンアミド系溶媒系及び少なくとも１つの機能性成分を含む組成物に関する。
【背景技術】
【０００３】
多くの場合、非粘着性又は低摩擦性を有する機能性コーティングは例えばフッ素重合体、黒鉛、二硫化モリブデン、窒化ホウ素、シリコーン等で、結合剤媒質に組込まれる又は結合される少なくとも１つの乾性潤滑剤により調剤される。代表的な結合剤には、例えばポリアミドイミド、ポリアリルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリエーテルケトン等のエンジニアリングポリマーが挙げられる。
【０００４】
当該エンジニアリングポリマーは通常、芳香族構造フラグメント、及び温度、機械、化学的耐性に関する性能高さに関与するヘテロ原子の存在を含む。しかしながら、当該構造は従来の溶媒におけるポリマーの溶解性を制限する原因ともなる。通常、当該ポリマーをコーティングの製剤において使用可能にするため、非プロトン性極性を有する群のうち狭い種類の特殊な溶媒が使われる。
【０００５】
低摩擦性又は非粘着性特性を有する有機コーティングを製剤しようとする際、利用可能な技術はいくつかあり、水性及び溶媒性コーティングが挙げられる。当該コーティングは溶媒との接触、摩耗耐性、及び高温耐性が求められる特に過酷な環境条件下で用いられる場合もある。代表的なコーティングは、例えばフッ素重合体、黒鉛、モリブデン又は二硫化タングステン、六方晶窒化ホウ素、ポリジメチルシロキサン等の少なくとも１つの乾性潤滑剤又は非粘着性物質を含む。乾性潤滑剤又は非粘着性物質は通常、コーティングの供給又は製造を目的として、熱的、機械的、化学的耐性が高い少なくとも１つの有機ポリマーに結合される。当該有機ポリマーはエンジニアリングポリマーとも呼ばれ、芳香環及び窒素又は硫黄等のヘテロ原子を含むモノマーから調剤される専門的ポリマー族を含む。当該ポリマーには熱硬化性のものと、熱可塑性のものがある。エンジニアリングポリマーの例としてポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等が挙げられるが、これに限定されない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ほとんどのエンジニアリングポリマーは従来の有機溶媒には不溶性で、非プロトン性極性溶媒等の特定の溶媒が必要となる。溶媒の例としては、ガンマ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−エチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、フルフリルアルコール等が挙げられる。従来、低摩擦性又は非粘着性コーティングの製造に最も幅広く使用される溶媒はＮ−メチル，２−ピロリドンである。しかしながら、従来の非プロトン性極性溶媒には、毒性又は精神作用効果の可能性があるとして以前にも増して表示規制及び環境規制の対象となっているものもある。
【０００７】
ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等のその他溶媒はエンジニアリングポリマーのいくつかを部分的に溶解可能であるが、高融点、吸湿効果、強臭性、及び強力なアレルゲンや物質を経皮吸着する媒体になり兼ねないという安全上の懸念等、その他技術的制限を有する。
【０００８】
前述の問題に対する解決策が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示は、非粘着性又は低摩擦性機能性コーティング等のコーティング形成用組成物を提供する。一実施形態において、前記組成物は少なくとも１つのβ−アルコキシプロピオンアミド溶媒と共に、少なくとも１つの乾性潤滑剤材料及び少なくとも１つの結合剤樹脂を含む。
【００１０】
例示としての一実施形態において、コーティング形成用組成物を提供し、当該組成物は少なくとも１つの機能性添加剤と；少なくとも１つの結合剤と；少なくとも１つの次式で表されるβ−アルコキシプロピオンアミド溶媒とを含有する組成物であって：
【００１１】
【化１】
2018524440.tif 000003
式中、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキルであって、Ｒ２及びＲ３は互いに独立に水素原子、炭素数１〜６のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシ、炭素数１〜６のアルコキシアルキル、又はグリシジルから選択される。若しくは、Ｒ１は炭素数１〜４のアルキルであり、Ｒ２及びＲ３は互いに独立に水素原子又は炭素数１〜４のアルキルから選択される。
【００１２】
より詳細な実施形態において、前記β−アルコキシプロピオンアミド溶媒は３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド及び３−ブトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミドから成る群から選択される。別の実施形態において、前記少なくとも１つの機能性添加剤は黒鉛、二硫化モリブデン、六方晶窒化ホウ素、フッ素重合体、及びシリコーン・ベース材料から成る群から選択される少なくとも１つの添加剤を含有する。更に別の実施形態において、前記少なくとも１つの機能性添加剤はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）；フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）；ペルフルオロアルコキシポリマー（ＰＦＡ）；ペルフルオロメチルアルコキシポリマー（ＭＦＡ）；ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）；ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）；ポリエチレン塩化三フッ化エチレン（ＥＣＴＦＥ）；及びテトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン及びフッ化ビニリデン（ＴＨＶ）のポリマーから成る群から選択される、少なくとも１つのフッ素重合体を含む。更に別の実施形態において、前記少なくとも１つの機能性添加剤はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含む。
【００１３】
別の実施形態において、前記少なくとも１つの結合剤はポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）；ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）；ポリスルホン（ＰＥＳＵ）；ポリイミド（ＰＩ）；ポリアミドイミド（ＰＡＩ）；及びポリエーテルイミド（ＰＥＩ）から成る群から選択される少なくとも１つのエンジニアリングポリマーを含む。別の実施形態において、前記組成物は、顔料及び染料；非β−アルコキシプロピオンアミド溶媒；機能性充填剤；消泡剤；表面湿潤剤；流動化剤；顔料湿潤添加剤；増粘剤；充填剤；前記組成物の導電性を変化させる添加剤；ｐＨ中和剤；及び点錆抑制剤から成る群から選択される、少なくとも１つの追加成分を更に含有する。
【００１４】
別の例示としての実施形態において、コーティングの形成方法を提供する。前記方法は少なくとも１つの機能性添加剤と；少なくとも１つの結合剤と；少なくとも１つの次式で表されるβ−アルコキシプロピオンアミド溶媒とを含有する組成物を提供する工程と；
【００１５】
【化２】
2018524440.tif 000004
（式中、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキルであって、Ｒ２及びＲ３は互いに独立に水素原子、炭素数１〜６のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシ、炭素数１〜６のアルコキシアルキル、又はグリシジルから選択される）；前記組成物を基材に塗布する工程と；前記組成物を硬化してコーティングを生成する工程とを含む。若しくは、Ｒ１は炭素数１〜４のアルキルであり、Ｒ２及びＲ３は互いに独立に水素原子又は炭素数１〜４のアルキルから選択される。
【００１６】
より詳細な実施形態において、前記β−アルコキシプロピオンアミド溶媒は３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド及び３−ブトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミドから成る群から選択される。
【００１７】
別の実施形態において、前記硬化する工程は前記コーティングを４００°Ｃから４５０°Ｃの温度で３分から２０分間加熱すること、及び／又は気温で空気乾燥することを含んでいてもよい。更に別の実施形態において、前記方法は前記塗布された組成物及び基材を加熱して第１の乾燥層を形成し；前記第１の乾燥層に第２の組成物を塗布する、追加工程を更に含んでいてもよく、前記第２の組成物は少なくとも１つの溶媒、少なくとも１つの結合剤、及び少なくとも１つの機能性添加剤を含有し；前記硬化する工程は、前記第１の乾燥層及び前記第２の組成物を硬化してコーティングを生成することを含む。
【００１８】
別の例示としての実施形態において、コーティングでコーティングされた基材を備えるコーティング済物品を提供する。前記コーティングは、少なくとも１つの機能性添加剤と；少なくとも１つの結合剤と；少なくとも１つの次式で表されるβ−アルコキシプロピオンアミド溶媒とを含有する組成物から形成され、
【００１９】
【化３】
2018524440.tif 000005
式中、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキルであって、Ｒ２及びＲ３は互いに独立に水素原子、炭素数１〜６のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシ、炭素数１〜６のアルコキシアルキル、又はグリシジルから選択される。若しくは、Ｒ１は炭素数１〜４のアルキルであり、Ｒ２及びＲ３は互いに独立に水素原子又は炭素数１〜４のアルキルから選択される。
【００２０】
別の実施形態において、前記基材は調理器具、耐熱皿、金型、小型の電化製品、留め具、複写ローラ、ガラスクロス、建築用布材、ヒートシールベルト、回路基板、クッキングシート、テント布、ステープルファイバー、ファイバーフィル、織り糸、糸、布地、不織布、ワイヤークロス、ロープ、ベルト、コード、及び紐から成る群から選択される。詳細な一実施形態において、前記コーティング済物品は調理器具であり、更に別の実施形態において、前記コーティングは５ミクロンから３０ミクロンの乾燥膜厚を有する。
【００２１】
より詳細な実施形態において、前記β−アルコキシプロピオンアミド溶媒は３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド及び３−ブトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミドから成る群から選択される。
【００２２】
本発明の上記並びにその他特徴及びそれらの実現方法は、添付の図面と共に以下に説明する本発明の実施形態を参照することにより更に明確になり、本発明自体をより良く理解できるものとする。
【００２３】
本開示を以下の図面を参照して更に詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例１に関連し、β−アルコキシプロピオンアミド溶媒による配合例、及びＮ−エチル−２−ピロリドン溶媒による比較配合例の粘度の比較を示す。
【図２Ａ】実施例１に関連し、Ｎ−エチル−２−ピロリドン溶媒による比較配合例に対する表面張力試験を示す。
【図２Ｂ】実施例１に関連し、β−アルコキシプロピオンアミド溶媒による配合例に対する表面張力試験を示す。
【図３】実施例１に関連し、β−アルコキシプロピオンアミド溶媒による配合例、及びＮ−エチル−２−ピロリドン溶媒による比較配合例の滴下面積及び表面張力の関係を示す。
【図４】実施例２に関連し、β−アルコキシプロピオンアミド溶媒による配合例、及びＮ−エチル−２−ピロリドン溶媒による比較配合例の粒度分布の比較を示す。
【図５Ａ】実施例２に関連し、Ｎ−エチル−２−ピロリドン溶媒による比較配合例の表面全反射減衰−ＦＴＩＲ図表であって、ＰＴＦＥアグロメレーション及び強力なＰＥＳＵ飽和を示す。
【図５Ｂ】実施例２に関連し、Ｎ−エチル−２−ピロリドン溶媒による比較配合例の表面全反射減衰−ＦＴＩＲ図表であって、ＰＴＦＥアグロメレーション及び強力なＰＥＳＵ飽和を示す。
【図５Ｃ】実施例２に関連し、Ｎ−エチル−２−ピロリドン溶媒による比較配合例の表面全反射減衰−ＦＴＩＲ図表であって、ＰＴＦＥアグロメレーション及び強力なＰＥＳＵ飽和を示す。
【図６Ａ】実施例２に関連し、β−アルコキシプロピオンアミド溶媒による配合例の表面全反射減衰−ＦＴＩＲ図表であって、均平なＰＴＦＥ分布及び、より強いＰＴＦＥ信号に置換された低いＰＥＳＵ飽和を示す。
【図６Ｂ】実施例２に関連し、β−アルコキシプロピオンアミド溶媒による配合例の表面全反射減衰−ＦＴＩＲ図表であって、均平なＰＴＦＥ分布及び、より強いＰＴＦＥ信号に置換された低いＰＥＳＵ飽和を示す。
【図６Ｃ】実施例２に関連し、β−アルコキシプロピオンアミド溶媒による配合例の表面全反射減衰−ＦＴＩＲ図表であって、均平なＰＴＦＥ分布及び、より強いＰＴＦＥ信号に置換された低いＰＥＳＵ飽和を示す。
【図７】実施例３に関連し、ＰＴＦＥ分散体及び溶媒からなる２成分ブレンドのせん断安定性  試験結果を示す。
【図８】実施例３に関連し、ＰＴＦＥ分散体、ＰＡＩ、及び溶媒からなる３成分ブレンドのせん断安定性  試験結果を示す。
【図９】実施例４に関連し、ＰＴＦＥ分散体、ＰＡＩ、及び溶媒からなる３成分ブレンドのせん断安定性  試験結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本開示は、機能性コーティング形成用組成物を提供する。
【００２６】
いくつかの実施形態において、前記組成物は少なくとも１つのβ−アルコキシプロピオンアミド溶媒を含む。代表的な溶媒に比較して、β−アルコキシプロピオンアミド溶媒は無毒又は低毒性であり、低可燃性で防食性があり、低摩擦及び非粘着性コーティング用組成物の製造に有益な特徴を有する。
【００２７】
例示としての一実施形態において、機能性コーティング形成用組成物は少なくとも１つの機能性添加剤、少なくとも１つの結合剤、及び少なくとも１つのβ−アルコキシプロピオンアミド溶媒を含有する。
【００２８】
いくつかの実施形態において、前記組成物は任意で少なくとも１つの追加成分を含んでいてもよい。追加成分は例えば、顔料及び染料、追加溶媒、機能性充填剤、添加剤、及び酸性又はアルカリ性添加剤を含む。
【００２９】
１．機能性添加剤
前記組成物は、乾性潤滑剤又は固体潤滑剤等の機能性添加剤を少なくとも１個含む。乾性潤滑剤は、固相であっても、相互に滑動し合う２個の表面間の摩擦を液状媒質無しで低減可能な材料である。乾性潤滑剤は、液体潤滑剤及び油性潤滑剤が作用する温度より高い温度で潤滑作用を成す。乾性潤滑剤は錠前又は乾性潤滑式の軸受等に用いてもよい。当該材料は酸化性環境では３５０°Ｃ（６６２°Ｆ）まで、還元性環境／非酸化性環境ではより高い温度まで作用可である（二硫化モリブデンは１１００°Ｃ、２０１２°Ｆまで）。特別な理論は無くとも、ほとんどの乾性潤滑剤の低摩擦特性は、分子レベル上に層状構造が配置され、その層間の結合が弱いことによると考えらえている。これらの層は加えられる力が最小の状態で滑動し合うことが可能で、そのため低摩擦性を呈する。ポリテトラフルオロエチレン等のその他乾性潤滑剤は、用途によっては乾性潤滑剤として良く機能する非ラメラ構造を有する。乾性潤滑剤には例えば黒鉛、二硫化モリブデン、六方晶窒化ホウ素、フッ素重合体、及びシリコーン・ベース材料等が挙げられるが、これに限定されない。
【００３０】
例示としての一実施形態において、前記組成物は、湿量基準で少なくは０．５重量％、１重量％、５重量％、多くは２５重量％、５０重量％、７０重量％、又は前述の数値のうちいずれか２つの間として定義される範囲内の量の機能性添加剤を少なくとも１つ含有する。
【００３１】
例示としての一実施形態において、前記組成物から形成される前記コーティングは、乾量基準で少なくは３重量％、５重量％、１０重量％、多くは５０重量％、７５重量％、９５重量％、又は前述の数値のうちいずれか２つの間として定義される範囲内の量の機能性添加剤を少なくとも１つ含有する。
【００３２】
ａ．黒鉛
例示としての一実施形態において、前記機能性添加剤は黒鉛を含有する。黒鉛は潤滑を目的として、空気圧縮機、食品産業、線路接合部、開放歯車、転がり軸受、エンジンのピストンスカート、機械工場  ワーク、及び類似の用途に用いられてきた。黒鉛はまた、液体潤滑剤では粒子が錠前内で詰まって問題を悪化させるため、錠前を潤滑させるためにも用いられる。黒鉛は構造的には、配向的には六方晶系の多環式炭素原子面から成る。面間の炭素原子の距離は長めなため、結合もより弱い。黒鉛は空気中での潤滑に適している。通常、黒鉛による潤滑には少なくとも多少の水蒸気が必要である。黒鉛が水を吸着することにより、黒鉛の六角平面間の結合エネルギが基材及び黒鉛間の接着エネルギのレベルより低くなる。潤滑に水蒸気が必須なため、黒鉛は通常、真空では有効ではない。酸化雰囲気において、黒鉛は４５０°Ｃまでの高温で連続的に有効であり、より高温までも耐え得る。黒鉛は主に２種類ある：天然黒鉛及び合成黒鉛である。合成黒鉛は高温焼結されており、炭素純度が高い（９９．５〜９９．９重量％）のが特徴である。一級の合成黒鉛は、天然黒鉛の高い潤滑品質に近づけることも可能である。天然黒鉛は採掘により得られる。天然黒鉛の品質は鉱石の品質及び鉱石採掘後の処理に応じて様々である。最終生成物は所定量の炭素（高純度黒鉛で炭素９６〜９８重量％）、硫黄、Ｓｉ０２及び灰を含有する黒鉛である。炭素含有量及び黒鉛化度が高い（高結晶度）ほど、潤滑性及び酸化への耐性が高い。潤滑性は低くてもよく、より断熱性の高いコーティングが必要な用途の場合、土状黒鉛（炭素８０％）が最も有効である。
【００３３】
ｂ．二硫化モリブデン
例示としての一実施形態において、前記機能性添加剤は二硫化モリブデンを含有する。二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）は調節弁接合部及び宇宙船に用いられる。二硫化モリブデンは硫化物を多く含む鉱床から採鉱され、潤滑剤の用途に適した純度を得るために精製される。黒鉛同様、ＭｏＳ２は六方晶系構造を有し、せん断強度が低いという固有特性がある。ＭｏＳ２は黒鉛より潤滑性能が高いものも多く、黒鉛が通常そうではないのに対して、真空でも有効である。ＭｏＳ２により潤滑は酸化のため、通常４００°Ｃに制限される。ＭｏＳ２の粒度及び膜厚は通常、基材の表面粗度に合致する。条件によっては、ＭｏＳ２粒子が大きいとＭｏＳ２内の不純物が原因の摩耗により過度に摩耗したり、粒子が小さいと酸化が加速する場合がある。
【００３４】
ｃ．六方晶窒化ホウ素
例示としての一実施形態において、前記機能性添加剤は六方晶窒化ホウ素を含有する。六方晶窒化ホウ素は宇宙船の潤滑に用いられる。六方晶窒化ホウ素は「白色黒鉛（ｗｈｉｔｅ  ｇｒａｐｈｉｔｅ）」とも呼ばれるセラミック粉末潤滑剤である。六方晶窒化ホウ素は酸化雰囲気における使用耐熱温度が１２００°Ｃと高温に強い。更に、ホウ素は熱伝導率が高い。ホウ素の化学構造は立方晶構造及び六方晶構造の２種類があり、通常、潤滑には六方晶構造のものが用いられる。
【００３５】
ｄ．フッ素重合体
例示としての一実施形態において、前記機能性添加剤は少なくとも１つのフッ素重合体を含有する。フッ素重合体は潤滑油及びグリースに添加剤として幅広く使用されている。フッ素重合体は焼結（融解及びフロー処理）により膜形成可能という固有な特徴を有するため、機能性添加剤として以外に、条件次第では結合剤として機能可能である。
【００３６】
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素重合体は、油又は水に凝集させずに分散安定化できる。上述したその他固体潤滑剤とは異なり、ＰＴＦＥ等の代表的なフッ素重合体は層状構造を有さない。ラメラ構造と同様に、ＰＴＦＥの高分子は相互に沿って容易に滑る。ＰＴＦＥは静止摩擦係数及び運動摩擦係数が低く、０．０４まで下がる。使用温度は通常約２６０°Ｃに制限される。
【００３７】
低摩擦性という特徴に加えて、ＰＴＦＥは低摩擦性を実現するが、表面張力も１７ｍＮ／ｍと低い。ＰＴＦＥは表面張力が低いことにより、２６０°Ｃという高温でも食品又は接着剤等の他材料のコーティング表面への接着を防止可能であるということが主要な特性の、非粘着性コーティングを作成するための非常に優れた材料となる。
【００３８】
例示としての一実施形態において、前記機能性添加剤は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）；フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）；ペルフルオロアルコキシポリマー（ＰＦＡ）；ペルフルオロメチルアルコキシポリマー（ＭＦＡ）；ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）；ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）；ポリエチレン塩化三フッ化エチレン（ＥＣＴＦＥ）；及びテトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン及びフッ化ビニリデン（ＴＨＶ）のポリマーから成る群から選択される、少なくとも１つのフッ素重合体を含有する。
【００３９】
より詳細な実施形態において、前記機能性添加剤はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含有する。いくつかの実施形態において、ＰＴＦＥは少量の改質（ｍｏｄｉｆｉｎｇ）コモノマーを含んでいてもよく、ここでＰＴＦＥは当業者には「改質（ｍｏｄｉｆｉｅｄ）ＰＴＦＥ」又は「微量改質（ｔｒａｃｅ  ｍｏｄｉｆｉｅｄ）ＰＴＦＥ」として知られるコポリマーである。改質コモノマーの例としては、ペルフルオロプロピルビニルエーテル（ＰＰＶＥ）、例えばヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、塩化三フッ化エチレン（ＣＴＦＥ）、ペルフルオロブチルエチレン（ＰＦＢＥ）等のその他の改質剤、又は例えばペルフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ）若しくはペルフルオロエチルビニルエーテル（ＰＥＶＥ）等のその他ペルフルオロアルキルビニルエーテルが挙げられる。改質コモノマーは例えばＰＴＦＥの重量を基準として、通常１重量％未満の量で存在する。
【００４０】
ｅ．シリコーン・ベース材料
例示としての一実施形態において、前記機能性添加剤は少なくとも１つのシリコーン・ベース材料を含有する。シリコーン・ベース材料は、主に表面の滑り特性及び離型特性を向上させることを目的として、非粘着性及び低摩擦性コーティングの製造において機能性添加剤としても用いられる場合がある。シリコーン・ベース材料の外観は、製造方法によって頑強なガラス状固形材料から、ゴム状ポリマー、粘性の油性液体となる。シリコーン・ベース材料一般的に温度的・化学的侵蝕に対して非常に安定しているため、厳しい環境で用いられる高性能の添加剤としての用途に適した選択肢となる。シリコーン・ベース材料の例として、ポリジメチルシロキサン、末端水酸基ポリジメチルシロキサン等が挙げられる。
【００４１】
２．結合剤
前記組成物は少なくとも１つの結合剤を含む。「結合剤」という用語は一般的に、膜形成することによりその他材料をその高分子フィルム内に結合するポリマーを指し、一般的に充填剤と呼ばれる。コーティングに対して、詳細には例えば調理器具に用いられる低摩擦性又は「非粘着性」タイプのコーティングに対して、結合剤はまたコーティングの金属基材への接着を促進する。低摩擦特性及び非粘着特性を有する機能性コーティングの今日の技術において、使われるコーティングに求められる性能に合わせて用いることのできる結合剤は複数ある。代表的な結合剤として、エンジニアリングポリマー等の有機ポリマーが挙げられる。エンジニアリングポリマーは通常、より幅広く商品に使用されるプラスチック（ポリスチレン、ＰＶＣ、ポリプロピレン及びポリエチレン等）に比べて、より優れた機械的特性及び／又は温度特性を有するプラスチック材料の一種である。
【００４２】
いくつかの実施形態において、前記結合剤は熱硬化性又は熱可塑性でガラス転移点（Ｔｇ）又は融点が１８０°Ｃ以上のエンジニアリングポリマーである。エンジニアリングポリマーの例としては、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）；ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）；ポリスルホン（ＰＥＳＵ）；ポリイミド（ＰＩ）；ポリアミドイミド（ＰＡＩ）；及びポリエーテルイミド（ＰＥＩ）が挙げられる。
【００４３】
例示としての一実施形態において、前記組成物は、湿量基準で少なくは３重量％、５重量％、１０重量％、多くは２５重量％、５０重量％、７０重量％、又は前述の数値のうちいずれか２つの間として定義される範囲内の量の結合剤を少なくとも１つ含有する。
【００４４】
例示としての一実施形態において、前記組成物より形成されるコーティングは、乾量基準で少なくは５重量％、１０重量％、２５重量％、多くは５０重量％、７５重量％、９７重量％、又は前述の数値のうちいずれか２つの間として定義される範囲内の量の結合剤を少なくとも１つ含有する。
【００４５】
ａ．ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）
例示としての一実施形態において、前記結合剤はポリフェニレンサルファイドを含有する。ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）は芳香環と硫化物とが結合した構造の有機ポリマーである。ポリフェニレンサルファイドは一般的に高性能熱可塑性物質として用いられるエンジニアリングプラスチックである。ＰＰＳは高い耐性で成形、押出、又は機械加工可能である。ＰＰＳは純粋固形形状を有し、色は乳白色から淡褐色が考えられる。最大使用温度は通常  ２１８°Ｃ（４２４°Ｆ）である。公知の通り、ＰＰＳは約２００°Ｃ（３９２°Ｆ）より低い温度では溶媒に溶解しない。
ｂ．ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）
【００４６】
例示としての一実施形態において、前記結合剤はポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を含有する。ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）は、機械的・化学的耐性に優れるという特性を有する半結晶性熱可塑性物質であり、通常高温に保持される。ＰＥＥＫを成形する際の処理条件が、生成される材料の結晶化度及び機械的特性に影響する場合がある。ＰＥＥＫのヤング率は３．６ＧＰａであり、引張強度は９０から１００ＭＰａである。ＰＥＥＫは約３４３°Ｃ（６６２°Ｆ）で融解する。通常の等級のＰＥＥＫは使用温度が２５０°Ｃ（４８２°Ｆ）までと有効である。ＰＥＥＫの熱伝導率は、室温と固相線温度との間で温度に対して略直線的に上昇する。ＰＥＥＫは熱劣化及び有機環境・水性環境による侵蝕に対して高い耐性を示す。ＰＥＥＫはハロゲン、ブレンステッド酸及びルイス酸の強酸、並びに高温のハロゲン化合物及び脂肪族炭化水素に侵蝕を受ける。ＰＥＥＫは室温の高濃度硫酸に完全に溶解する。
【００４７】
ｃ．ポリスルホン（ＰＥＳＵ）
例示としての一実施形態において、前記結合剤はポリスルホン（ＰＥＳＵ）を含有する。ポリスルホン（ＰＥＳＵ）はサブユニットがアリール−Ｓ０２−アリールを構成する熱可塑性ポリマー族に属し、その決定的な特徴はスルホン基である。当該ポリマーの高温における靱性及び安定性は公知である。原料及び処理コストが高いため、ポリスルホンは通常専門的な用途に用いられ、多くの場合ポリカーボネートを上位に代替する。当該ポリマーは通常剛性、高強度、透明で、約１００°Ｃ及び１５０°Ｃの間で当該特性を保持する。ＰＥＳＵは次元的安定性が非常に高い；沸騰水又は１５０°Ｃの空気若しくは蒸気に露出した際の寸法変化は通常０．１％に満たない。ＰＥＳＵのガラス転移点Ｔｇは１８５°Ｃである。ポリスルホンは２ｐＨから１３ｐＨの鉱酸、アルカリ、及び電解質に対する耐性が高い。通常、ＰＥＳＵは酸化剤に耐性があり、漂白剤で洗浄可能である。通常、ＰＥＳＵは界面活性剤及び炭化水素油にも耐性を示す。通常、ＰＥＳＵは低極性有機溶媒（ケトン、塩素化炭化水素等）及び芳香族炭化水素に耐性が無い。機械的には、ポリスルホンは圧縮耐性が高く、高圧下での用途に適する。また、ＰＥＳＵは酸性水溶液、塩基水溶液、及び多数の非極性溶媒内で安定する；しかしながら通常、ジクロロメタン及びＮ−メチルピロリドンに溶解する。
【００４８】
ｄ．ポリイミド（ＰＩ）
例示としての一実施形態において、前記結合剤はポリイミド（ＰＩ）を含有する。ポリイミド（ＰＩ）はイミドモノマーからなるポリマーである。ポリイミドは１９５５年から大量生産されている。ポリイミドは熱耐性が高いため、高温燃料電池等、頑強な有機材料が求められる用途や様々な軍事的用途において多様な用途に用いられている。代表的なポリイミドはデュポン社（ＤｕＰｏｎｔ）のカプトン（登録商標）であり、ピロメリト酸二無水物及び４，４’−オキシジアニリンを凝縮して製造される。熱硬化性ポリイミドの熱的安定性、良好な化学的耐性、優れた機械的特性は公知であり、オレンジ／黄色に特徴がある。黒鉛又はガラス繊維強化剤が配合されたポリイミドは通常、５０，０００ｐｓｉ（３４０ＭＰａ）までの曲げ強度及び曲げ弾性率３，０００，０００ｐｓｉ（２１，０００ＭＰａ）を有する。熱硬化性ポリイミドは通常、クリープ強度が非常に低く引張強度が高い。当該特性は連続使用では４５２°Ｃ（８４６°Ｆ）まで、短時間では７０４°Ｃ（１，２９９°Ｆ）という高温まで保持される。成形ポリイミド部品及び薄膜は通常、非常に良好な熱耐性を有する。当該部品及び薄膜の正常使用温度は通常、極低温から５００°Ｆ（２６０°Ｃ）を超える温度までの範囲である。通常、ポリイミドは本質的に燃焼にも耐性があり、通常は難燃剤を混合する必要が無い。代表的なポリイミド部品は炭化水素、エステル、エーテル、アルコール及びフレオン等の一般的に使用される溶媒及び油の影響を受けない。ポリイミドは弱酸に耐性を有するが、通常、アルカリ又は無機酸を含む環境での使用は推奨されない。いくつかのポリイミドは溶媒に可溶で、光学的透明度が高い。通常、その溶解性特性により、ポリイミドはスプレー及び低温硬化の用途に役立てられる。
【００４９】
ｅ．ポリアミドイミド（ＰＡＩ）
例示としての一実施形態において、前記結合剤はポリアミドイミド（ＰＡＩ）を含有する。ポリアミドイミド（ＰＡＩ）は熱硬化性又は熱可塑性の非晶質ポリマーであってもよく、通常、非常に優れた機械的・熱的・化学的耐性特性を有する。ポリアミドイミドは例えば、ソルベイスペシャルティポリマーズ（Ｓｏｌｖａｙ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ）社により「トーロン（Ｔｏｒｌｏｎ）（登録商標））」の商標で製造されている。ポリアミドイミドは、マグネットワイヤの作成においてワイヤ用コーティングとして用いられる。ポリアミドイミドは、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）にイソシアネート及びＴＭＡ（無水トリメリック酸）を加えて形成される。ポリアミドイミドは、高強度、溶融加工性、非常に優れた熱性能、及び幅広い化学的耐性等、ポリアミド及びポリイミド両方の望ましい特性を備えていてもよい。ポリアミドイミドポリマーは射出成形又は圧縮成形された部品及びインゴットから、多様な形状のコーティング、フィルム、繊維及び接着剤に加工可能である。通常、当該物品は後続の熱硬化処理を経て最大限の特性を実現する。
【００５０】
ｆ．ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）
例示としての一実施形態において、前記結合剤はポリエーテルイミド（ＰＥＩ）を含有する。ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）は非晶質で琥珀色から透明の熱可塑性物質であり、関連するＰＥＥＫプラスチックに類似の特性を有する。通常、ＰＥＥＫと比べてＰＥＩは安価であるが、衝撃強度及び使用可能な温度もより低い。ＰＥＩのガラス転移点は２１６°Ｃである。ＰＥＩの２５°Ｃにおける非晶質密度は１．２７ｇ／ｃｍ３である。
【００５１】
３．ベータ−アルコキシプロピオンアミド溶媒
前記組成物は、完全に又は部分的に  上述した結合剤を少なくとも１つ溶解するための溶媒を少なくとも１つの含む。一般的に、溶解力の向上及び容易に水に溶解する性能により、アミド系有機溶媒は水洗浄可能なため溶媒又は洗浄剤として望ましい特性を有し、レジスト離型剤又はポリイミド及びポリアミド等の難溶性樹脂用の特定の溶媒としても用いられる。
【００５２】
前記組成物は、少なくとも１つのβ−アルコキシプロピオンアミド溶媒を含む。米国特許第８，３３８，６４５号及び第８，６０４，２４０号に記載のベータ−アルコキシプロピオンアミド及びその形成方法を、参照により本明細書の一部として全て援用する。
【００５３】
ベータ−アルコキシプロピオンアミド溶媒は次の一般式（化４）で表される：
【００５４】
【化４】
2018524440.tif 000006
式中、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキルであり、Ｒ２及びＲ３は互いに独立に水素原子、炭素数１〜６のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシ、炭素数１〜６のアルコキシアルキル、又はグリシジルから選択される。
【００５５】
例示としての一実施形態において、Ｒ１は炭素数１〜４のアルキルであり、Ｒ２及びＲ３は互いに独立に水素原子又は炭素数１〜４のアルキルから選択される。より詳細な実施形態において、Ｒ１は炭素数１〜４のアルキルであり、Ｒ２及びＲ３は互いに独立に水素原子又はメチル基から選択される。別のより詳細な実施形態において、Ｒ１は炭素数１〜４のアルキルであり、Ｒ２及びＲ３は各々メチル基である。
【００５６】
例示としての一実施形態において、Ｒ１はメチル基であり、Ｒ２及びＲ３は互いに独立に水素原子又は炭素数１〜４のアルキルから選択される。より詳細な実施形態において、Ｒ１はメチル基であり、Ｒ２及びＲ３は互いに独立に水素原子又はメチル基から選択される。別のより詳細な実施形態において、Ｒ１はメチル基であり、Ｒ２及びＲ３は各々メチル基である。
【００５７】
例示としての一実施形態において、Ｒ１ＰＰは炭素数４のアルキルであり、Ｒ２及びＲ３は互いに独立に水素原子又は炭素数１〜４のアルキルから選択される。より詳細な実施形態において、Ｒ１は炭素数４のアルキルであり、Ｒ２及びＲ３は互いに独立に水素原子又はメチル基から選択される。別のより詳細な実施形態において、Ｒ１は炭素数４のアルキルであり、Ｒ２及びＲ３は各々メチル基である。
【００５８】
例示としての一実施形態において、前記溶媒は３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミドであり、以下の化学式（化５）で表される。
【００５９】
【化５】
2018524440.tif 000007
【００６０】
例示としての一実施形態において、前記溶媒は３−ブトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミドであり、以下の化学式（化６）を有する。
【００６１】
【化６】
2018524440.tif 000008
【００６２】
例示としての一実施形態において、前記溶媒は３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド及び３−ブトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミドから成る群から選択される。
【００６３】
例示としての一実施形態において、前記組成物は湿量基準で、少なくは１重量％、５重量％、１０重量％、多くは２５重量％、５０重量％、９０重量％、又は前述の数値のうちいずれか２つの間として定義される範囲内の量のβ−アルコキシプロピオンアミド溶媒を少なくとも１つ含有する。
【００６４】
３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド等のベータ−アルコキシプロパンアミドは通常、無色の液体で軽い臭気を有して、低摩擦性又は非粘着性コーティング形成用組成物の製造に適切な特性を提供する。３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミドはＰＡＩ又はＰＥＳ等の樹脂を溶解可能で、任意の比率で水と混和し、引火点が高く（９３°Ｃ）、その他従来使用されているＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）又はＮ−エチル−２−ピロリドン（ＮＥＰ）等のＮ−アルキル−２−ピロリドン溶媒に比較して、望ましい特徴をより多く有する。望ましい特徴の具体例としては、ＰＴＦＥ水性分散体に対する不安定化作用が少なく、ポリマー溶液がより低粘度で、粉末に対する濡れ特性がより良好なためより良好でより速い粉砕が可能となり、ＰＴＦＥマイクロパウダー等の乾性潤滑剤に対してより良好な均平化作用を提供することが挙げられる。
【００６５】
上記の分子に対応する溶媒の市販品には、出光興産株式会社製の３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミドであるエクアミド（登録商標）Ｍ１００、及び３−ブトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミドであるエクアミドＢ１００が挙げられる。
【００６６】
いくつかの実施形態において、当該溶媒は、エンジニアリングポリマー系コーティングの製造に従来採用されている非プロトン性極性溶媒の代替品として、非常に望ましい選択肢となる。以下の表１に示すように３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド及びＮ−メチル−２−ピロリドンの物理的性質は類似している。
【００６７】
ＮＭＰ及び３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミドの比較
【００６８】
【表１】
2018524440.tif 000009
【００６９】
４．任意成分
いくつかの実施形態において、前記組成物は任意で少なくとも１つの追加成分を含有してもよい。追加成分の例としては、顔料、追加溶媒、機能性充填剤、添加剤、及び酸性又はアルカリ性添加剤が挙げられる。
【００７０】
ａ．顔料及び染料
例示としての一実施形態において、前記組成物は一般的に任意の種類の顔料、染料、又は色中心を少なくとも１つ含有する。例示としての一実施形態において、前記組成物は顔料、染料、又は色中心を含まない。例示としての一実施形態において、前記組成物は湿量基準で、少なくは０重量％、０．１重量％、１重量％、５重量％、１０重量％、多くは２５重量％、５０重量％、７５重量％、又は前述の数値のうちいずれか２つの間として定義される範囲内の量の顔料又は染料を少なくとも１つ含有する。例示としての一実施形態において、前記組成物より形成される前記コーティングは乾量基準で、少なくは０重量％、０．１重量％、１重量％、５重量％、１０重量％、多くは２５重量％、５０重量％、７５重量％、９０重量％、又は前述の数値のうちいずれか２つの間として定義される範囲内の量の顔料又は染料を少なくとも１つ含有する。
ｂ．その他溶媒
【００７１】
例示としての一実施形態において、前記組成物は前記β−アルコキシプロピオンアミド溶媒に加えて、少なくとも１つの溶媒を含有する。例示としての一実施形態において、前記組成物は追加溶媒を含まない。追加溶媒の例としては有機溶媒及び水が挙げられる。例示としての一実施形態において、前記組成物は湿量基準で、少なくは０重量％、５重量％、１０重量％、多くは２５重量、５０重量％、７５重量％、９０重量％、又は前述の数値のうちいずれか２つの間として定義される範囲内の量の非β−アルコキシプロピオンアミド溶媒を少なくとも１つ含有する。
【００７２】
ｃ．機能性充填剤
例示としての一実施形態において、前記組成物は少なくとも１つの機能性充填剤を含有する。機能性充填剤は防食性、より高い充填係数、表面テクスチャリング、より高い硬度又はその他特徴を有していてもよい。機能性充填剤の例としては、炭化ケイ素、硫酸バリウム、焼成シリカ、珪灰石、アルミナ、タルク、雲母、シリカ、リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム、蝋等が挙げられる。例示としての一実施形態において、前記組成物は機能性充填剤を含まない。例示としての一実施形態において、前記組成物は湿量基準で、少なくは０重量％、５重量％、１０重量％、多くは２５重量％、５０重量％、７５重量％、又は前述の数値のうちいずれか２つの間として定義される範囲内の量の機能性充填剤を少なくとも１つ含有する。例示としての一実施形態において、前記組成物より形成される前記コーティングは乾量基準で、少なくは０重量％、５重量％、１０重量％、多くは２５重量％、５０重量％、７５重量％、９０重量％、又は前述の数値のうちいずれか２つの間として定義される範囲内の量の機能性充填剤を少なくとも１つ含有する。
【００７３】
ｄ．製剤用添加剤
例示としての一実施形態において、前記組成物は少なくとも１つの添加剤を含有する。添加剤の例としては、消泡剤、表面湿潤剤、流動化剤、顔料湿潤添加剤、増粘剤、充填剤、及び導電性又はその他特性を変化させる添加剤が挙げられる。例示としての一実施形態において、前記組成物は製剤用添加剤を含まない。例示としての一実施形態において、前記組成物は湿量基準で、少なくは０重量％、０．０１重量％、０．０５重量％、多くは１重量％、５重量％、１０重量％、３０重量％、又は前述の数値のうちいずれか２つの間として定義される範囲内の量の添加剤を少なくとも１つ含有する。
【００７４】
ｅ．酸性又はアルカリ性添加剤
例示としての一実施形態において、前記組成物は少なくとも１つの酸性又はアルカリ性添加剤を含有する。例示としての一実施形態において、前記組成物は酸性又はアルカリ性添加剤を含まない。酸性添加剤及びアルカリ性添加剤は、ｐＨ中和剤又は点錆抑制剤として作用してもよい。酸性添加剤及びアルカリ性添加剤の例としては、ジメチルエタノールアミン、メチルアミン、ジメチルアミン、トリエタノールアミン、トリエチルアミン、アミノメトキシプロパノール、ジイソプロピルアミン、アンモニア、酢酸、ギ酸、クエン酸等が挙げられる。例示としての一実施形態において、前記組成物は湿量基準で、少なくは０重量％、１重量％、５重量％、多くは１０重量％、１５重量％、２０重量％、又は前述の数値のうちいずれか２つの間として定義される範囲内の量の酸性又はアルカリ性添加剤を少なくとも１つ含有する。
【００７５】
５．基材
いくつかの実施例において、前記コーティング組成物は基材の表面に塗布される。例示としての一実施形態において、前記基材は金属、セラミック材料、プラスチック、複合材、及び鉱物から成る群から選択される。金属の例としてはステンレス鋼、アルミニウム、及び炭素鋼が挙げられる。セラミック材料の例としては、ホウケイ酸ガラス等のガラス、磁器エナメル、様々な焼成粘土、及びその他耐火性材料が挙げられる。プラスチック及び複合材の例としては高融点プラスチック及び複合材、例えばポリエステル、ポリプロピレン、ＡＢＳ、ポリエチレン、炭素繊維  エポキシ  複合材、及びガラス繊維エポキシ複合材等の、コーティング製剤の硬化温度より高い融点を有するプラスチックが挙げられる。鉱物の例としては雲母、玄武岩、アルミナ、シリカ、及び珪灰石、大理石及び花崗岩が挙げられる。いくつかの実施例において、前記基材は平鍋又はその他調理器具である。
【００７６】
前記基材は剛性基材又は可撓性基材であってもよい。剛性基材の例としては調理器具、耐熱皿、成形用金型、小型の電化製品、留め具、複写ローラ、軸受、エンジンのピストンスカート、及びその他適切な基材が挙げられる。可撓性基材の例としては、連続炉用の食品ベルトコンベヤー等の用途に一般的に使用される種類のガラスクロス、スタジアムの屋根及びレーダードームに使用される種類の建築用布材、及びヒートシールベルト、回路基板、クッキングシート、及びテント布が挙げられる。「ガラスクロス」はリネン、ガラス、又は綿等の繊維織物からなる布地材料である。本コーティング組成物でコーティング可能なその他可撓性基材には、ステープルファイバー、ファイバーフィル、織り糸、糸、布地、不織布、ワイヤークロス、ロープ、ベルト、コード、及び紐等の天然又は合成の繊維又はフィラメントが挙げられる。本コーティング組成物でコーティング可能な繊維材料の例としては、綿、綿デニム、羊毛、絹、セラミック繊維、及び金属繊維等の野菜、動物、及び鉱物繊維のような天然繊維、及び炭素繊維織物、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）繊維、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）繊維、各々イー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー社（Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ）製のポリパラフェニレンテレフタルアミド又はケブラー（Ｋｅｖｌａｒ）（登録商標）等のパラアラミド繊維、ノーメックス（Ｎｏｍｅｘ）（登録商標）等のメタアラミド繊維、シェブロンフィリップス化学株式会社（Ｃｈｅｖｒｏｎ  Ｐｈｉｌｌｉｐｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．）製ライトン（Ｒｙｔｏｎ）（登録商標）等のポリフェニレンサルファイド繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアクリル繊維、ゾルテック社（Ｚｏｌｔｅｋ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製ゾルテック（Ｚｏｌｔｅｋ）（登録商標）等のポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）繊維、ポリアミド繊維（ナイロン）、及びインビスタ・ノースアメリカ社（Ｉｎｖｉｓｔａ  Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａ）製のダクロン（Ｄａｃｒｏｎ）（登録商標）等のナイロン−ポリエステル繊維のような合成繊維が挙げられる。
【００７７】
６．コーティング方法
前記コーティング組成物は単純添加及び低せん断混合等の標準的な製造技術で作成可能である。前記コーティング組成物はスプレーコーティング、カーテンコーティング及びローラコーティング等の公知技術により、ベース層又はプライマである前記基材に直接塗布してもよく、又はベースコート又はプライマ及び／又はミドルコート上に塗布してもよく、その後硬化されて、基材に光沢、非粘着性能、及び摩耗・傷耐性が向上したコーティングがコートされる。通常、ベースコートはスプレーコーティング、カーテンコーティング及びローラコーティングにより塗布されるが、ミドルコート及びトップコートはローラコーティングにより塗布される。前記プライマ及び／又はミドルコートの特定の組成物は大きく異なっていてもよく、本明細書に記載の前記コーティングが示す改良特性に対して重要ではない。
【００７８】
例示としての一実施形態において、前記コーティング組成物を前記基材に塗布した後、乾燥する。具体的な実施例において、低くて４０°Ｃ、５０°Ｃ、６０°Ｃ、７０°Ｃ、８０°Ｃ、９５°Ｃ、１００°Ｃ、高くて１０５°Ｃ、１１０°Ｃ、１１５°Ｃ、１２０°Ｃ、１２５°Ｃ以上の乾燥温度で乾燥を行ってもよい。具体的な実施例において、乾燥は前記乾燥温度で短くて０．５分、１分、２分、長くて３分、５分、又は１０分以上の乾燥を含んでいてもよい。例示としての一実施形態において、前記コーティング組成物は空気乾燥により気温で乾燥させる。
【００７９】
例示としての一実施形態において、前記コーティング組成物は前記基材に熱硬化される。具体的な実施例において、低くて２２０°Ｃ、２５０°Ｃ、３００°Ｃ  ３５０°Ｃ、４００°Ｃ、高くて４１０°Ｃ、４２０°Ｃ  ４３０°Ｃ、４４０°Ｃ、又は４５０°Ｃの硬化温度で硬化を行ってもよい。具体的な実施例において、硬化は前記硬化温度で短くて３分、５分、１０分、長くて１５分、又は２０分以上の硬化を含んでいてもよい。例示としての一実施形態において、前記コーティング組成物は空気硬化により気温で硬化させる。
【００８０】
本コーティングは通常、用途に合わせて薄くは５ミクロン未満、５ミクロン、１０ミクロン、１５ミクロン、２０ミクロン、厚くは  ３０ミクロン、４０ミクロン、又は６０ミクロン以上の乾燥膜厚（ＤＦＴ）で塗布される。
【００８１】
８．コーティング製剤例
本開示によるコーティング組成物はアンダーコートであってもよい。前記アンダーコートは、下層基材（プライマとも呼ばれる場合もある）に直接塗布されるコーティングであるベースコートであってもよい。また、本コーティング組成物は、下層のアンダーコート上に塗布されるオーバ―コートであってもよい。当該実施形態において、本コーティング組成物は前記コーティングが下層のアンダーコート上、及び覆っているコーティング又はトップコート下に塗布されるミドルコートの形状であってもよく、又は本コーティング組成物は前記コーティングが下層のアンダーコート上に塗布され、前記コーティングが外部環境に露出した状態で保持されるトップコートの形状であってもよい。その他実施形態において、本コーティング組成物は基材に直接塗布されて、前記基材に直接接触する単層コーティングの形状であってもよく、これにより前記コーティングはアンダーコート上には塗布されず、前記コーティングは外部環境に露出した状態で保持される。
【００８２】
湿量基準で、例えばアンダーコート又はプライマは少なくは５重量％、７重量％、又は１０重量％又は多くは１２重量％、１５重量％又は２０重量％、又は前述の数値のうちいずれか２つの間の範囲内の量、例えば５〜２０重量％、７〜１５重量％、又は１０〜１２重量％等のフッ素重合体を含んでいてもよい。当該コーティングは加えて、少なくは５重量％、７重量％、又は１０重量％、又は多くは１２重量％、１５重量％又は２０重量％  、又は前述の数値のうちいずれか２つの間の範囲内の量、例えば５〜２０重量％、７〜１５重量％、又は１０〜１２重量％等の結合剤を含んでいてもよい。当該コーティングは更に、少なくは１５重量％、１７重量％、又は２０重量％、又は多くは２２重量％、２５重量％、３０重量％、又は３５重量％、又は前述の数値のうちいずれか２つの間の範囲内の量、例えば１５〜３５重量％、１７〜３０重量％、又は２０〜２５重量％等の溶媒を含んでいてもよい。当該コーティング組成物の残部は水及び／又は少なくとも１つの充填剤、顔料、又はその他添加剤を含んでいてもよい。
【００８３】
湿量基準で、例えばミドルコートは少なくは７重量％、１０重量％、又は１２重量％、又は多くは１５重量％、１８重量％又は２０重量％、又は前述の数値のうちいずれか２つの間の範囲内の量、例えば  ７〜２０重量％、１０〜１８重量％、又は１２〜１５重量％等のフッ素重合体を含んでいてもよい。当該コーティングは加えて、少なくは１重量％、２重量％、又は３重量％、又は多くは５重量％、７重量％又は１０重量％、又は前述の数値のうちいずれか２つの間の範囲内の量、例えば１〜１０重量％、２〜７重量％、又は３〜５重量％等の結合剤を含んでいてもよい。当該コーティングは更に、少なくは１０重量％、１２重量％、又は１５重量％、又は多くは２０重量％、２２重量％又は２５重量％、又は前述の数値のうちいずれか２つの間の範囲内の量、例えば１０〜２５重量％、１２〜２２重量％、又は１５〜２０重量％等の溶媒を含んでいてもよい。当該コーティング組成物の残部は水及び／又は少なくとも１つの充填剤、顔料、又はその他添加剤を含んでいてもよい。
【００８４】
例えば１コート水性ドライフィルム潤滑剤組成物は少なくは３重量％、５重量％、又は７重量％、又は多くは９重量％、１１重量％又は１５重量％、又は前述の数値のうちいずれか２つの間の範囲内の量、例えば  ３〜１５重量％、５〜１３重量％、又は７〜９重量％等のフッ素重合体を含んでいてもよい。当該コーティングは加えて、少なくは５重量％、７重量％、又は１０重量％、又は多くは１２重量％、１５重量％又は２０重量％、又は前述の数値のうちいずれか２つの間の範囲内の量、例えば  ５〜２０重量％、７〜１５重量％、又は１０〜１２重量％等の結合剤を含んでいてもよい。当該コーティングは更に、少なくは２５重量％、３５重量％、又は４５重量％、又は多くは５５重量％、６５重量％、７５重量％、又は前述の数値のうちいずれか２つの間の範囲内の量、例えば  ２５〜７５重量％、３５〜６５重量％、又は４５〜５５重量％等の溶媒を含んでいてもよい。当該コーティング組成物の残部は水及び／又は少なくとも１つの充填剤、顔料、又はその他添加剤を含んでいてもよい。
【００８５】
例えば１コート溶媒性ドライフィルム潤滑剤組成物は少なくは５重量％、８重量％、又は１０重量％、又は多くは１５重量％、１７重量％又は２０重量％、又は前述の数値のうちいずれか２つの間の範囲内の量、例えば  ５〜２０重量％、８〜１７重量％、又は１０〜１５重量％等のフッ素重合体を含んでいてもよい。当該コーティングは加えて、少なくは８重量％、１０重量％、又は１２重量％、又は多くは１６重量％、１８重量％又は２０重量％、又は前述の数値のうちいずれか２つの間の範囲内の量、例えば８〜２０重量％、１０〜１８重量％、又は１２〜１６重量％等の結合剤を含んでいてもよい。当該コーティングは更に、少なくは５５重量％、６０重量％、又は６５重量％又は多くは７５重量％、８０重量％、８５重量％、又は前述の数値のうちいずれか２つの間の範囲内の量、例えば  ５５〜８５重量％、６０〜８０重量％、又は６５〜７５重量％等の溶媒を含んでいてもよい。当該コーティング組成物の残部は水及び／又は少なくとも１つの充填剤、顔料、又はその他添加剤を含んでいてもよい。
【００８６】
７．コーティング特性
上述した前記組成物から作成されるコーティングは、以下の実施例により証明されるように、以下の特性のうち少なくとも１つ及び追加の特性を示してもよい。３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド又は３−ブトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド等のβ−アルコキシプロピオンアミド溶媒を含むコーティング組成物から形成される前記コーティングは、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）又はＮ−エチル−２−ピロリドン（ＮＥＰ）等のＮ−アルキル−２−ピロリドン溶媒を含むコーティング組成物から形成されるコーティングに比較して、少なくとも１つの改良特性を備えていてもよい。
【００８７】
ａ．粘度及び表面張力
一実施形態において、β−アルコキシプロピオンアミド溶媒を含むコーティング組成物は、Ｎ−アルキル−２−ピロリドン溶媒を含む比較対象コーティング組成物より粘度が低い。いくつかの実施形態において、低粘度性により、同等の粘度における固体の重量パーセントがより高く、組成物当たりの揮発性有機成分が少なく、被覆率がより高いコーティング組成物の調剤が可能となる。
【００８８】
一実施形態において、β−アルコキシプロピオンアミド溶媒を含むコーティング組成物は、Ｎ−アルキル−２−ピロリドン溶媒を含む比較対象コーティング組成物より表面張力が低い。いくつかの実施形態において、低表面張力性により、所定の基材に対する湿潤性能がより優れており、その結果コーティング処理がより容易である。
【００８９】
ｂ．粉砕粒度分布
一実施形態において、β−アルコキシプロピオンアミド溶媒を含むコーティング組成物は、Ｎ−アルキル−２−ピロリドン溶媒を含む比較対象コーティング組成物に比較して、前記組成物内の結合剤及び／又は機能性添加剤の粉砕をより効果的に行うことができる。いくつかの実施形態において、粉砕処理をより効果的的に行うことにより、粉砕処理中に前記溶媒が前記結合剤及び／又は機能性添加剤を湿潤及び拡散させるため、粒子がより小径に粉砕され、より低い粒度分布が得られる。
【００９０】
ｃ．基材上における機能性添加剤分布
一実施形態において、β−アルコキシプロピオンアミド溶媒を含む組成物から形成されるコーティングは、Ｎ−アルキル−２−ピロリドン溶媒を含む比較対象組成物から形成されるコーティングに比較して、そのコーティング表面が機能性添加剤をより多く含有する。いくつかの実施形態において、コーティング表面に機能性添加剤をより多く含むことにより、比較対象組成物に比較して含有する乾性潤滑剤の総量がより少ないコーティングを用いて、得られるコーティングの表面において機能性添加剤を類似量とすることが可能となる。
【００９１】
ｄ．水性原料との相溶性
一実施形態において、β−アルコキシプロピオンアミド溶媒を含む組成物から形成されるコーティングは、ＰＴＦＥ水分散液等の追加の組成物を製造するためのその他水性原料に対して相溶性を有する。
【００９２】
ｅ．離型試験
一実施形態において、β−アルコキシプロピオンアミド溶媒を含む組成物から形成されるコーティングは、Ｎ−アルキル−２−ピロリドン溶媒を含む比較対象組成物から形成されるコーティングに比較して、コーティング表面の離型特性が類似又はより優れている。
【００９３】
例示としての一実施形態において、牛乳焦し試験を用いて離型特性を決定する。牛乳焦し試験において、コーティング済基材をガスバーナ上に載置し、牛乳２０ｍｌをその表面に注ぎ込み、乾燥して茶色になる（焦げる）まで放置する。当該コーティング済基材を冷たい流水下に晒し、牛乳がどのように離型するか評価する。
【００９４】
例示としての一実施形態において、乾燥卵による離型試験を用いて離型特性を決定する。乾燥卵による離型試験において、コーティング済基材をガスバーナ上に載置し、１５０°Ｃに熱する。割った卵をその表面上に載置して２分間加熱し、その後卵をひっくり返して１分間加熱する。フライ返しで卵を取り除き、卵がどのように離型するかについてコーティング済基材を評価する。
【００９５】
ｆ．腐食試験：
一実施形態において、β−アルコキシプロピオンアミド溶媒を含む組成物から形成されるコーティングは、Ｎ−アルキル−２−ピロリドン溶媒を含む比較対象組成物から形成されるコーティングに比較して、コーティング表面の腐食耐性が類似又はより優れている。例示としての一実施形態において、脱イオン水及び１０重量％の塩からなる溶液をコーティング済表面で２４時間沸騰して腐食耐性を決定する。表面上に瑕疵が見られなければ当該物品は試験に合格とする。
【００９６】
ｇ．摩耗試験
一実施形態において、β−アルコキシプロピオンアミド溶媒を含む組成物から形成されるコーティングは、Ｎ−アルキル−２−ピロリドン溶媒を含む比較対象組成物から形成されるコーティングに比較して、コーティング表面の摩耗耐性が同等又はより優れている。
【００９７】
例示としての一実施形態において、ＬＧＡ（Landesgewerbeanstalt Bayern：ドイツの工業規格管理機関）規格のスクラビング試験により摩耗耐性を決定する。ＬＧＡ規格試験は：摩耗／振動機試験、傷耐性試験（エリクセン社（Ｅｒｉｃｈｓｅｎ）製ペンによる）、及び摩耗後の非粘着性特性試験の三段階に分けられる。ＬＧＡ規格による評価は前記コーティングシステムの総合的な耐性に基づく。
【００９８】
例示としての一実施形態において、往復運動摩耗試験（Ｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｎｇ  Ａｂｒａｓｉｏｎ  Ｔｅｓｔ：ＲＡＴ）により摩耗耐性を決定する。本試験は、スコッチ・ブライト（Ｓｃｏｔｃｈ−Ｂｒｉｔｅ）（登録商標）パッドを往復運動させてコーティングの摩耗耐性を測定する。スコッチ・ブライトパッドは５５１４４−１０００米国ミネソタ州、セントポールに在するスリーエム株式会社（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ）社・研磨システム部門製である。パッドの各種摩耗度は次の通りである：最低−７４４５、７４４８、６４４８、７４４７、６４４４、７４４６、７４４０、５４４０−最高。スコッチ・ブライト７４４７パッドを用いて１０００サイクル毎に取り替えた。試験ではコーティングに対して往復運動の研磨を行う。本試験は、擦り磨き、及び洗浄が原因のその他類似形状の損傷を受けてきたコーティングの耐用年数を測定する。ＴＭ１３５Ｃは米国ペンシルバニア州、ウェストチェスターに在するウィットフォードコーポレーション（Ｗｈｉｔｆｏｒｄ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）が作成した試験装置用である。しかしながら、例えば英国規格７０６９−１９８８記載の方法等、類似の試験方法にも適用可能である。
【００９９】
試験機は特定の大きさの約２インチ（約５ｃｍ）のスコッチ・ブライト研磨パッドを被験対象の表面に対して３ｋｇの一定の力で保持可能であり、パッドを１０〜１５ｃｍ（４〜６インチ）の距離に渡って往復運動させることができる。当該力及び運動は自在に垂下する、重り付きスタイラスにより与えられる。試験機は載置台を備える。コーティング済基材は往復運動するパッド下にボルト、クランプ又はテープによりしっかり留めて固定する。部材は可能な限り平坦で、パッドが端から外れてしまわないよう十分な長さでなければならない。
【０１００】
そして、研磨パッドをサイクルで往復運動させ（１回の往復運動を１サイクルと定義する）、試験機を１０００サイクルまで運転した。１０００サイクル後、パッドを新しいものに交換した。研磨範囲の１０％において地金が露出するまで試験を行った。摩耗耐性をコーティング１０００分の１インチ当たりのサイクル数（サイクル／ミル）として記録した。
【０１０１】
例示としての一実施形態において、スクラッチ接着剤「ハッピー・フラワー」試験（Ｈａｐｐｙ  Ｆｌｏｗｅｒ  Ｔｅｓｔ：ＨＦＴ）により摩耗耐性を決定する。本試験は特定の重量で調整したバランスアームにペン先を取り付けた物を用いて行い、部材を回転する加熱ターンテーブル（１５０°Ｃ、油充填済）に載置する。２時間後、試験を停止し、表面の損傷程度に応じて採点する。
【０１０２】
例示としての一実施形態において、ライフサイクル試験により摩耗耐性を決定する。試験  ｉｓ  ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ  ｂｙ  ｒｕｎｎｉｎｇ  ｒｅｐｅａｔｅｄ  乾式研磨（２１Ｎの重量）及び離型又は非粘着（焦し牛乳）サイクル。試験は離型スコアの数値がゼロになると終了する。
【０１０３】
ｈ．せん断安定性
一実施形態において、β−アルコキシプロピオンアミド溶媒を含むコーティングを形成するための製剤は、Ｎ−アルキル−２−ピロリドン溶媒を含む類似の製剤に比較して、せん断安定性が高い。
【０１０４】
以下の限定されない実施例により本発明の様々な特徴及び特性を説明するが、これに限定されないものとする。実施例及び本明細書の全体において、特段の記載が無い限り百分率は重量に基づくものとする。
【実施例１】
【０１０５】
ＰＥＳＵを３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド及びＮＥＰに溶解する
ソルベイアドバンストポリマーズ（Ｓｏｌｖａｙ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ）製のベラデル（登録商標）３６００Ｐ  ＰＥＳＵ樹脂をエクアミドＭ１００（３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド）及び１−エチル−２−ピロリドン（ＮＥＰ）に溶かした溶液を表２に示す量に従って作成した。
【０１０６】
実施例１の製剤
【０１０７】
【表２】
2018524440.tif 000010
【０１０８】
どちらの場合も単純に撹拌することにより透明な溶液が得られ、エクアミドもＰＥＳＵポリマーに対してＮＥＰと等しく優れた溶解性を有することが分かる。
【０１０９】
図１及び表３に示すように、各試料の粘度を決定した。どちらの場合も粘度は略ニュートン挙動を有することが分かった。
【０１１０】
実施例１の粘度
【０１１１】
【表３】
2018524440.tif 000011
【０１１２】
エクアミドＭ１００による試料はＮＥＰ製剤より低い粘度を有することが分かり、これはエクアミドの当該特定のポリマーに対する溶解性がＮＥＰの溶解性より本質的に優れていることを表す。当該優れた溶解性により、同等の粘度における固体の重量パーセントがより高く、そのため揮発性有機成分の割合がより低く、被覆率がより高いコーティング組成物の調剤が可能となる。
【０１１３】
次に図２Ａ及び図２Ｂを参照して、各製剤の表面張力を決定する。図３に示すように、前記エクアミドＭ１００製剤の表面張力は前記ＮＥＰ製剤より僅かに低いことが分かった。表面張力がより低いことにより、エクアミド溶液の湿潤性能はより優れており、コーティング処理がより容易になる。
【実施例２】
【０１１４】
ＰＴＦＥマイクロパウダーを含むコーティング組成物
第１セットのコーティング組成物をＰＴＦＥマイクロパウダーを上記実施例１の配合例１に粉砕配合して作成した。選択したＰＴＦＥマイクロパウダーはローレルプロダクツ社（Ｌａｕｒｅｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ＬＬＣ）製のウルトラフロン（ＵＬＴＲＡＦＬＯＮ）ＭＰ８−Ｔ、及びスリーエム社製ダイニオン（Ｄｙｎｅｏｎ）（登録商標）ＴＦ９２０７Ｚである。第２セットのコーティング組成物をＰＴＦＥマイクロパウダーを上記実施例１の比較配合例１に粉砕配合して作成した。ＰＴＦＥマイクロパウダー形状の固形充填剤の導入を実行するため、各製剤に溶媒を追加した。
【０１１５】
表４に総製剤量をグラム表示し、表５に各成分の総重量パーセントを示す。
【０１１６】
製剤のグラム表示
【０１１７】
【表４】
2018524440.tif 000012
【０１１８】
製剤の重量パーセント表示
【０１１９】
【表５】
2018524440.tif 000013
【０１２０】
前記マイクロパウダーをコウレス（Ｃｏｗｌｅｓ）インペラにより数分間分散させ、その後、過熱及び溶媒蒸発を防止するため冷却ジャケットを配した状態で、実験室規模のアトリターミルにより直径約２ｍｍのガラスビーズを用いて前記溶液内で１０時間微粉砕した。
【０１２１】
図４を参照して、前記エクアミド溶媒を含む配合例３及び前記ＮＥＰ溶媒を含む比較配合例３を上記アトリターミル内で１０時間粉砕し、その粒度分布を決定した。表６は図４の粒度分布結果をまとめたものである。
【０１２２】
粒度分布
【０１２３】
【表６】
2018524440.tif 000014
【０１２４】
図４及び表６に示すように、前記エクアミド溶媒内の前記ＰＴＦＥマイクロパウダーはＮＥＰに比べて非常に効果的に粉砕される。前記エクアミド溶媒内で１０時間粉砕した後の平均粒子径は、前記ＮＥＰ溶媒内で粉砕した平均粒子径の約半分である。本実験によれば、エクアミドＭ１００等のβ−アルコキシプロピオンアミド溶媒は、ＰＥＳＵ／ＰＴＦＥマイクロパウダー等のエンジニアリングポリマーと組合せて使用すると、粉砕処理においてマイクロパウダーを湿潤及びデアグロメレーションさせる性能がより優れていることが分かる。これにより粉砕処理がより効果的に行われ、粒度分布の低さにより、最終的に生成されるコーティング組成物が総体的により有効なものとなる。
【０１２５】
配合例３及び比較配合例３の製剤を従来のスプレー方法によりガラスパネル上に塗布し、当該パネルを１２０°Ｃで５分間乾燥させてから、４２０°Ｃで５分間硬化させた。
【０１２６】
図５及び図６を参照して、前記生成されたコーティングを、表面分子を分析するためのマイクロ全反射測定（Ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ  Ｔｏｔａｌ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ：ＡＴＲ）技術を用いてＦＴＩＲ顕微鏡（ニコレット（Ｎｉｃｏｌｅｔ）（登録商標）ＩＮ−１０）により分析した。図５Ａ〜図５Ｃは前記ＮＥＰ製剤の比較配合例３のスペクトル図表、及び図６Ａ〜図６Ｃは前記エクアミド製剤の配合例３のスペクトル図表である。当該収集したスペクトル図表はＰＴＦＥ対ＰＥＳＵの表面飽和状度を構成する。当該収集したスペクトルを、ＰＴＦＥに特有の１１４８ｃｍ−１の最強ピークに対して正規化することにより、ＰＥＳＵに独特な１４８１ｃｍ−１のピークの相対強度は本ポリマーの表面飽和度に比例する。
【０１２７】
図６Ａ〜図６Ｃに示す前記エクアミド製剤の配合例３の図表において、図５に示す前記ＮＥＰ製剤の比較配合例３に比較して、表面におけるＰＥＳＵが非常に弱い。これは、同一計器による光学顕微鏡測定結果から明らかなように、ＮＥＰに代替してエクアミド溶媒を含有することにより、前記コーティングの表面上におけるＰＴＦＥ浮遊、及びより均一な粒子デアグロメレーションが促進されることを示す。すなわち、図５Ａ〜５Ｃに示す前記ＮＥＰ製剤の比較配合例３において、１４８１ｃｍ−１ピークの飽和度は平均して透過率５０〜６０％に達っするため表面上のＰＥＳＵ強度が高いことが分かり、一方、図６Ａ〜６Ｃの前記エクアミド製剤の配合例３における同一ピークでは透過率は平均して８０〜９０％に過ぎない。ここで、表面におけるＰＥＳＵ飽和度が低いということは、配合例３の製剤表面のＰＴＦＥレベルが高いことを意味する。
【０１２８】
前記エクアミド製剤の配合例３の表面においてＰＴＦＥレベルがより高いということは、エクアミド溶媒がＰＴＦＥに対してより効果的な浮遊又は分配効果を誘発するということを示唆し、これにより、従来組成物に比較して含有する乾性潤滑剤がより少ないより有効なコーティングの製剤が可能となるが、これは湿潤組成物においては得られるコーティングの表面を飽和させ、同一の表面ＰＴＦＥレベルを得るために乾性潤滑剤粉末はより少ない必要があるためである。
【実施例３】
【０１２９】
せん断安定性
ＰＴＦＥ分散体及びＮ−エチル−２−ピロリドン（ＮＥＰ）のブレンドを作成した。同様に、ＰＴＦＥ分散体及びエクアミドＭ１００（３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド）の類似ブレンドも作成した。両ブレンドに対してせん断安定性試験を行った。当該せん断安定性試験により、前記樹脂及びその溶媒が前記ＰＴＦＥコロイド分散体に不安定化を与えることが分かる。試験結果を図７に示す。
【０１３０】
図７に示すように、前記ＮＥＰ−ＰＴＦＥブレンドは６４００秒後に粘度が上昇し、ゲル化を示すが、前記エクアミド−ＰＴＦＥブレンドには粘度の上下は見られない。
【０１３１】
次に、ＰＴＦＥ分散体と、バイエル社（Ｂａｙｅｒ）製レシスサーム（Ｒｅｓｉｓｔｈｅｒｍ）（登録商標）ＡＩ−２４４ベースのポリレジンＳ．ｒｌ．（ＲＯ  ４６０  ＩＮＴ  Ｍ  ３６４）及びＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）により調剤された加水分解ＰＡＩ溶液とのブレンドを、５０：５０の重量比率で調剤した。同様に、前記ＰＴＦＥ分散体と、配合例４に基づきエクアミドＭ１００（３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド）を含有する組成物との類似ブレンドを５０：５０の重量比率で調剤した。２つの個々のブレンドは２つの異なる供給業者製の等級の異なるＰＴＦＥ分散体により調剤された：デュポン（Ｄｕｐｏｎｔ）社製ディーアイエスピー（ＤＩＳＰ）４０及びジー・エフ・エル（Ｇｕｊａｒａｔ  Ｆｌｕｏｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｌｉｍｉｔｅｄ：ＧＦＬ）社製イノフロン（イノフロン）ＡＤ９２００である。
【０１３２】
両ブレンドに対して、二重ギャップ円筒構造を有し、５０°Ｃ及び一定のせん断率１ＯＯＯｓ−１で動作するＴＡインスツルメント社（ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）のレオメータＡＲ２０００  ＥＸを用いてせん断安定性試験を行った。当該せん断安定性試験により、前記樹脂及びその溶媒が前記ＰＴＦＥコロイド分散体に不安定化を与えることが分かる。図８は、前記ＰＴＦＥ樹脂ＧＦＬ社イノフロンＡＤ９２００に対する結果を示す。図９は、前記ＰＴＦＥ樹脂デュポン社ＤＩＳＰ４０に対する結果を示す。
【０１３３】
図８及び図９に示すゲル化点の発現結果を以下の表７にまとめる。
【０１３４】
ゲル化点発現結果
【０１３５】
【表７】
2018524440.tif 000015
【０１３６】
図８及び図９及び表に示すように、前記エクアミドＭ１００−ＰＴＦＥブレンドは、イノフロンＡＤ９２００含有ＰＴＦＥ分散体及びデュポン社ＤＩＳＰ４０含有ＰＴＦＥ分散体を含むことにより、各々７７４．３４秒後及び１８５８秒後に粘度が上昇し、前記ＮＭＰ含有同族体に比較して、せん断安定性が各々＋１４％及び＋２２％上昇したことを示す。
【０１３７】
本発明を好ましい様態と共に説明したが、本発明は本開示の精神及び範囲内において更なる変更を加えることは可能である。したがって、本願はその全体的な原理を用いた本発明のいかなる変形、使用、又は適合をも含むものと意図する。更に本願は当該本開示からの逸脱を、本発明が関連し添付の特許請求の範囲の限定範囲内に属する、当業者にとって公知又は慣習的慣行に含まれるものとして、含むことを意図する。
【図１】
2018524440.tif 000019
【図２Ａ】
2018524440.tif 000020
【図２Ｂ】
2018524440.tif 000021
【図３】
2018524440.tif 000022
【図４】
2018524440.tif 000023
【図５Ａ】
2018524440.tif 000024
【図５Ｂ】
2018524440.tif 000025
【図５Ｃ】
2018524440.tif 000026
【図６Ａ】
2018524440.tif 000027
【図６Ｂ】
2018524440.tif 000028
【図６Ｃ】
2018524440.tif 000029
【図７】
2018524440.tif 000030
【図８】
2018524440.tif 000031
【図９】
2018524440.tif 000032
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月13日(2017.3.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの機能性添加剤と；
少なくとも１つの結合剤と；
少なくとも１つの次式で表されるβ−アルコキシプロピオンアミド溶媒とを含有するコーティング形成用組成物であって：
【化１】
2018524440.tif 000033
式中、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキルであって、
Ｒ２及びＲ３は互いに独立に水素原子、炭素数１〜６のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシ、炭素数１〜６のアルコキシアルキル、又はグリシジルから選択される、組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の組成物であって、式中、Ｒ１は炭素数１〜４のアルキルであり、Ｒ２及びＲ３は互いに独立に水素原子又は炭素数１〜４のアルキルから選択される、組成物。
【請求項３】
請求項１に記載の組成物であって、前記β−アルコキシプロピオンアミド溶媒は３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミドである、組成物。
【請求項４】
請求項１に記載の組成物であって、前記β−アルコキシプロピオンアミド溶媒は３−ブトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミドである、組成物。
【請求項５】
請求項１に記載の組成物であって、前記少なくとも１つの機能性添加剤は黒鉛、二硫化モリブデン、六方晶窒化ホウ素、フッ素重合体、及びシリコーン・ベース材料から成る群から選択される少なくとも１つの添加剤を含有する、組成物。
【請求項６】
請求項５に記載の組成物であって、前記少なくとも１つの機能性添加剤はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）；フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）；ペルフルオロアルコキシポリマー（ＰＦＡ）；ペルフルオロメチルアルコキシポリマー（ＭＦＡ）；ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）；ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）；ポリエチレン塩化三フッ化エチレン（ＥＣＴＦＥ）；及びテトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン及びフッ化ビニリデン（ＴＨＶ）のポリマーから成る群から選択される、少なくとも１つのフッ素重合体を含む、組成物。
【請求項７】
請求項５に記載の組成物であって、前記少なくとも１つの機能性添加剤はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含む、組成物。
【請求項８】
請求項１に記載の組成物であって、前記少なくとも１つの結合剤は少なくとも１つのエンジニアリングポリマーを含有する、組成物。
【請求項９】
請求項８に記載の組成物であって、前記エンジニアリングポリマーはポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）；ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）；ポリスルホン（ＰＥＳＵ）；ポリイミド（ＰＩ）；ポリアミドイミド（ＰＡＩ）；及びポリエーテルイミド（ＰＥＩ）から成る群から選択される少なくとも１つのポリマーを含有する、組成物。
【請求項１０】
請求項１に記載の組成物であって、前記前記結合剤はポリアミドイミド（ＰＡＩ）である、組成物。
【請求項１１】
請求項１に記載の組成物であって、顔料及び染料；非β−アルコキシプロピオンアミド溶媒；機能性充填剤；消泡剤；表面湿潤剤；流動化剤；顔料湿潤添加剤；増粘剤；充填剤；前記組成物の導電性を変化させる添加剤；ｐＨ中和剤；及び点錆抑制剤から成る群から選択される、少なくとも１つの追加成分を更に含有する、組成物。
【請求項１２】
コーティング形成方法であって：
少なくとも１つの機能性添加剤と；
少なくとも１つの結合剤と；
少なくとも１つの次式で表されるβ−アルコキシプロピオンアミド溶媒とを含有する組成物を提供し：
【化２】
2018524440.tif 000034
式中、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキルであって、Ｒ２及びＲ３は互いに独立に水素原子、炭素数１〜６のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシ、炭素数１〜６のアルコキシアルキル、又はグリシジルから選択され；
前記組成物を基材に塗布し；
前記組成物を硬化してコーティングを生成する、方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、前記硬化する工程は前記コーティングを４００°Ｃから４５０°Ｃの温度で３分から２０分間加熱することを含む、方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の方法であって、前記硬化する工程は気温で空気乾燥することを含む、方法。
【請求項１５】
請求項１２に記載の方法であって、
前記塗布された組成物及び基材を加熱して第１の乾燥層を形成し；
前記第１の乾燥層に第２の組成物を塗布する、追加工程を更に含み、前記第２の組成物は少なくとも１つの溶媒、少なくとも１つの結合剤、及び少なくとも１つの機能性添加剤を含有し；
前記硬化する工程は、前記第１の乾燥層及び前記第２の組成物を硬化してコーティングを生成することを含む、方法。
【請求項１６】
請求項１２に記載の方法であって、前記β−アルコキシプロピオンアミド溶媒は３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド及び３−ブトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミドから成る群から選択される、方法。
【請求項１７】
請求項１２に記載の方法であって、前記少なくとも１つの機能性添加剤は黒鉛、二硫化モリブデン、六方晶窒化ホウ素、フッ素重合体、及びシリコーン・ベース材料から成る群から選択される、方法。
【請求項１８】
請求項１２に記載の方法であって、前記結合剤はポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）；ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）；ポリスルホン（ＰＥＳＵ）；ポリイミド（ＰＩ）；ポリアミドイミド（ＰＡＩ）；及びポリエーテルイミド（ＰＥＩ）から成る群から選択される少なくとも１つのエンジニアリングポリマーを含有する、方法。
【請求項１９】
請求項１２に記載の組成物であって、前記前記結合剤はポリアミドイミド（ＰＡＩ）である、組成物。
【請求項２０】
コーティングでコーティングされた基材を備えるコーティング済物品であって、前記コーティングは、
少なくとも１つの機能性添加剤と；
少なくとも１つの結合剤と；
少なくとも１つの次式で表されるβ−アルコキシプロピオンアミド溶媒とを含有する組成物から形成され、
【化３】
2018524440.tif 000035
式中、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキルであって、
Ｒ２及びＲ３は互いに独立に水素原子、炭素数１〜６のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシ、炭素数１〜６のアルコキシアルキル、又はグリシジルから選択される、物品。
【請求項２１】
請求項２０に記載のコーティング済物品であって、前記基材は調理器具、耐熱皿、金型、小型の電化製品、留め具、複写ローラ、ガラスクロス、建築用布材、ヒートシールベルト、回路基板、クッキングシート、テント布、ステープルファイバー、ファイバーフィル、織り糸、糸、布地、不織布、ワイヤークロス、ロープ、ベルト、コード、及び紐から成る群から選択される、物品。
【請求項２２】
請求項２０に記載のコーティング済物品であって、前記物品は調理器具である、物品。
【請求項２３】
請求項２０に記載のコーティング済物品であって、前記コーティングは５ミクロン〜３０ミクロンの乾燥膜厚を有する、物品。
【請求項２４】
請求項２０に記載の組成物であって、前記前記結合剤はポリアミドイミド（ＰＡＩ）である、組成物。
【国際調査報告】
2018524440.tif 000036