JP2000128944A - アルコキシシラン基を含有する水分散性化合物 - Google Patents
アルコキシシラン基を含有する水分散性化合物Info
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Abstract
て、水と混合して安定な油中水型又は水中油型分散液を
形成でき、そして硬化して、滑らかな透明コーチングを
形成する化合物を提供する。 【解決手段】化合物の重量に対して1〜6重量%のアル
コキシシラン基含量(Si、分子量28として計算)を
有し、かつ水を用いた安定な分散液を形成するのに充分
な化学的導入親水基を含有する、実質的にイソシアネー
ト基を含まない化合物であって、該アルコキシシラン基
が、 a)最小平均官能価2.4を有し、かつ少なくとも50
重量%のポリイソシアネートアダクトを含有するポリイ
ソシアネート成分と、 b)第二アミノ基及びアルコキシシラン基を含有する成
分との反応生成物として導入される、前記化合物。さら
に、これらの化合物の、コーチング、シーラント及び接
着剤への使用に関する。
Description
基を含有し、かつ実質的にイソシアネート基を含まない
水分散性化合物、その水性1成分コーチング組成物にお
ける使用に関する。
は、従来のポリマー化学とシリコーン化学とを連結する
ためのキー成分である。このアルコキシシラン基は、水
分の存在下で「シラン重縮合」により架橋し、そしてこ
のアミノ基が、ポリウレタン、ポリ尿素などのポリマー
内へ導入される。U.S.特許5,364,955に
は、最初にアミノ官能性シランをマレイン酸又はフマル
酸エステルと反応させて第二アミノ基(すなわち、アス
パルテート)を形成し、次いで反応生成物内で不相溶
性、不均質性又は極めて高い粘性を見舞わずに、これら
のアスパルテートをNCOプレポリマーと反応させるこ
とが可能なことが記載されている。同時係属出願(U.
S.シリアルNo.08/814,561)には、アス
パルテートとモノマーポリイソシアネート又はポリイソ
シアネートアダクトとの反応により、尿素及びアルコキ
シシラン基を含有する化合物を形成することが開示され
ている。これらの化合物の使用の一つは、これらを水と
単独にあるいは他のアルコキシシラン基含有化合物とと
もに混合して、安定なゾル−ゲル配合物を形成すること
である。これらの配合物では、水がシリルエーテル基を
加水分解して、ヒドロキシシランを形成することが要求
される。この末端Si−OH基は、その後、Si−O−
Si結合を形成する縮合反応を介して架橋することがで
き、ポリシロキサン網目構造になる。しかし、前記同時
係属出願に記載の化合物を水と混合しようとすると、安
定な分散液が形成されない。
コキシシラン基を含有する化合物であって、1)水と混
合して安定な油中水型又は水中油型分散液を形成でき、
そして2)硬化して、滑らかな透明コーチングを形成す
る該化合物を提供することである。本発明のさらなる目
的は、シラン重縮合により硬化して、コーチング、シー
ラント及び接着剤を形成し得る、アルコキシシラン基含
有親水性化合物を提供することである。これらの目的
は、以下に説明する本発明のアルコキシシラン基含有水
分散性化合物を用いて達成することができる。これらの
化合物は、ポリイソシアネート成分を、第二アミノ基及
びアルコキシシラン基を含有する化合物と反応させるこ
とにより調製することができる。
に対して1〜6重量%のアルコキシシラン基含量(S
i、分子量28として計算)を有し、かつ水を用いた安
定な分散液を形成するのに充分な化学的導入親水基を含
有する、実質的にイソシアネート基を含まない化合物で
あって、該アルコキシシラン基が、 a)最小平均官能価2.4を有し、かつ少なくとも50
重量%のポリイソシアネートアダクトを含有するポリイ
ソシアネート成分と、 b)式I
ソシアネート基に不活性な有機基であり、ただし、これ
らの基の少なくとも一つはアルコキシ基であり、R
1 は、100℃以下にてイソシアネート基に不活性な有
機基であり、nは、1〜8の整数である〕に対応するア
ミノ化合物との反応生成物として導入されている前記化
合物に関する。本発明は、また、これらの化合物の、コ
ーチング、シーラント及び接着剤の調製への使用に関す
る。
ネート、アミノ官能性シラン、並びに非イオン基、陰イ
オン基及び/又は陽イオン基のような親水基を含有する
化合物の反応生成物をベースとする。シランは、尿素基
の形成を介して導入され、一方、親水基は、好ましくは
ウレタン基の形成を介して導入される。本発明の化合物
は、実質的にイソシアネート基を含まず、すなわち、化
合物の重量に対して0.1重量%未満のイソシアネート
基を含有する。
る適当な化合物には、式1において、Xは、同一又は異
なり、かつ100℃未満でイソシアネート基に不活性な
有機基であり、ただし、これらの基の少なくとも一つは
アルコキシ又はアシロキシ基であり、好ましくは1〜4
個の炭素原子を有するアルキル又はアルコキシ基であ
り、より好ましくはアルコキシ基であり、R1 は、10
0℃以下にてイソシアネート基に不活性な有機基であ
り、好ましくは1〜12個、より好ましくは1〜8個の
炭素原子を有するアルキル、シクロアルキル又は芳香族
基、あるいは式II −(CH2)n −Si−(X)3 (II) に対応する基であり、nは、1〜8、好ましくは2〜
4、より好ましくは3の整数のものである。特に好まし
いものは、Xがメトキシ、エトキシ基又はプロポキシ
基、より好ましくはメトキシ又はエトキシ基、より好ま
しくはメトキシ基であり、nが3の化合物である。
ノアルキルアルコキシシランの例には、N−フェニルア
ミノプロピルトリメトキシシラン(OSI Speci
alties、Witco社からA−9669として入
手可)、ビス−(γ−トリメトキシシリルプロピル)ア
ミン(OSI Specialties、Witco社
からA−1170として入手可)、N−シクロヘキシル
アミノプロピルトリエトキシ−シラン、N−メチルアミ
ノプロピルトリメトキシシラン及び対応のアルキルジエ
キトキシシラン及びジメトキシシランが挙げられる。
は、アスパルテート基をも含有するもの、例えば式III
OOR5 又は芳香環、好ましくはCOOR5 を表し、R
2 及びR5 は、同一又は異なり、かつ100℃以下にて
イソシアネート基に不活性な有機基であり、好ましくは
1〜9個の炭素原子を有するアルキル基であり、より好
ましくはメチル、エチル又はブチル基であり、R3 及び
R4 は、同一又は異なり、かつ水素又は100℃以下に
てイソシアネート基に不活性な有機基であり、好ましく
は水素である〕に対応するものである。
とを反応させることにより調製される。
ランには、2−アミノエチル−ジメチルメトキシ−シラ
ン;6−アミノヘキシル−トリブトキシシラン;3−ア
ミノプロピル−トリメトキシシラン;3−アミノプロピ
ル−トリエトキシシラン;3−アミノプロピル−メチル
ジエトキシシラン;5−アミノペンチル−トリメトキシ
シラン;5−アミノペンチル−トリエトキシシラン及び
3−アミノプロピル−トリイソプロポキシシランが挙げ
られる。3−アミノプロピル−トリメトキシシラン及び
3−アミノプロピル−トリエトキシシランが特に好まし
い。
桂皮酸のエステルであって、ポリアスパルテートの調製
に使用するのに適当な例は、ジメチル、ジエチル、ジブ
チル(例えばジ−n−ブチル)、ジアミル、ジ−2−エ
チルヘキシルエステル、並びに、これらとマレイン酸及
びフマル酸の他のアルキル基との混合物をベースとする
混合エステル;桂皮酸のメチル、エチル及びブチルエス
テル;並びに2及び3位をメチルで置換した対応のマレ
イン酸、フマル酸及び桂皮酸エステルが挙げられる。マ
レイン酸のジメチルエステルが好ましく、ジエチル及び
ジブチルエステルが特に好ましい。第一アミンをマレイ
ン酸、フマル酸又は桂皮酸のエステルと反応させて、式
III のアスパルテートを形成させることは、公知であ
り、例えばU.S.特許5,364,955に記載さ
れ、これを本明細書に参考として引用する。アスパルテ
ートの調製は、例えば0〜100℃の温度にて、出発材
料を少なくとも1個、好ましくは1個のオレフィン性二
重結合が各第一アミノ基について存在するような割合に
て使用して行われる。反応後に蒸留により過剰の出発材
料を除去してもよい。反応に溶媒を使用しても使用しな
くてもよいが、溶媒の使用はあまり好ましくない。溶媒
を使用する場合、ジオキサンが適当な溶媒の例である。
る化合物を、本発明の化合物の重量に対して1〜6重量
%、好ましくは2〜6重量%、より好ましくは2〜5重
量%のアルコキシシラン基(Si、分子量28として計
算)を導入するのに充分な量にて反応させる。式III の
化合物は、無色〜薄黄色である。これらは、ポリイソシ
アネートと反応し、本発明のアルコキシシラン基を含有
する化合物を、さらなる精製なしに形成する。本発明に
従えば、アルコキシシラン基及びアスパルテート基を含
有する化合物とポリイソシアネート成分との反応により
形成される特殊タイプの尿素基が、公知方法で該化合物
を高温にて適宜の触媒の存在下に加熱することにより、
ヒダントイン基に変換され得る。したがって、用語「尿
素基」はまた、ヒダントイン基のようなN−CO−N基
を含有する化合物を包含することを意図する。
シアネート成分は、2.4、好ましくは2.6、さらに
好ましくは2.8の最小平均官能価を有し、そして6、
好ましくは5の最大平均官能価を有する。ポリイソシア
ネート成分は、これらの要件を満たさない官能価を有す
るモノマージイソシアネート又はポリイソシアネートア
ダクトを含有してもよく、ただし、ポリイソシアネート
成分の平均官能価はこれらの要件を満たす。該ポリイソ
シアネート成分は、少なくとも50重量%、好ましくは
少なくとも70重量%、より好ましくは少なくとも95
重量%の、イソシアヌレート、ウレトジオン、ビウレッ
ト、ウレタン、アロファネート、カルボジイミド及び/
又はオキサジアジン−トリオン、好ましくはイソシアヌ
レート、ウレトジオン、ビウレット及び/又はアロファ
ネート基を含有する。ポリイソシアネートアダクトに加
えて、該ポリイソシアネート成分は、適宜、モノマーポ
リイソシアネート又は他のポリイソシアネートアダクト
のいずれかを含有してもよい。
態で存在するか、あるいはポリイソシアネートアダクト
を調製するのに使用してもよい適当なモノマージイソシ
アネートは、式 R(NCO)2 〔式中、Rは、分子量が約112〜1,000、好まし
くは約140〜400の有機ジイソシアネートからイソ
シアネート基を除去して得られる残基を表す〕で表され
る。本発明の方法に適するジイソシアネートは、Rが、
4〜40個、好ましくは4〜18個の炭素原子を有する
二価脂肪族炭化水素基、5〜15個の炭素原子を有する
二価脂環式炭化水素基、7〜15個の炭素原子を有する
二価芳香脂肪族炭化水素基、又は6〜15個の炭素原子
を有する芳香族基のものである。
1,4−テトラメチレンジイソシアネート、1,6−ヘ
キサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチ
ル−1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,1
2−ドデカメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン
−1、3−及び−1,4−ジイソシアネート、1−イソ
シアナト−2−イソシアナトメチルシクロペンタン、1
−イソシアナト−3−イソシアナト−3,5,5−トリ
メチル−シクロヘキサン(イソホロンジイソシアネート
又はIPDI)、ビス−(4−イソシアナトシクロヘキ
シル)−メタン、2,4’−ジシクロヘキシル−メタン
ジイソシアネート、1,3−及び1,4−ビス−(イソ
シアナトメチル)−シクロヘキサン、ビス−(4−イソ
シアナト−3−メチル−シクロヘキシル)−メタン、
α,α,α’,α’−テトラメチル−1,3−及び/又
は−1,4−キシリレンジイソシアネート、1−イソシ
アナト−1−メチル−4(3)−イソシアナトメチルシ
クロヘキサン、2,4−及び/又は2,6−ヘキサヒド
ロトルイレンジイソシアネート、1,3−及び/又は
1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−及び/
又は2,6−トルイレンジイソシアネート、2,4−及
び/又は4,4’−ジフェニル−メタンジイソシアネー
ト、1,5−ジイソシアナトナフタレン並びにこれらの
混合物を含む。
ノマーポリイソシアネート、例えば4−イソシアナトメ
チル−1,8−オクタメチレンジイソシアネート、並び
に芳香族ポリイソシアネート、例えば4,4’,4”−
トリフェニルメタントリイソシアネート、及びアニリン
/ホルムアルデヒド縮合物をホスゲン化することにより
得られるポリフェニルポリメチレンポリイソシアネート
もまた、ポリイソシアネート成分として存在してよく、
あるいはポリイソシアネートアダクトを調製するのに使
用してもよい。好ましい有機ジイソシアネートには、
1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1−イソシ
アナト−3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメ
チル−シクロヘキサン(イソホロンジイソシアネート又
はIPDI)、ビス−(4−イソシアナトシクロヘキシ
ル)−メタン、1−イソシアナト−1−メチル−4
(3)−イソシアナトメチルシクロヘキサン、2,4−
及び/又は2,6−トルイレンジイソシアネート、及び
2,4−及び/又は4,4’−ジフェニル−メタンジイ
ソシアネートが挙げられる。
の少なくとも一部は、2〜6の平均官能価、及び5〜3
0重量%のNCO含量を有するポリイソシアネートアダ
クトの形態にある。例には、 1) DE−PS2,616,416、EP−OS3,
765、EP−OS10,589、EP−OS47,4
52、US−PS4,288,586、及びUS−PS
4,324,879に記載されるようにして調製される
イソシアヌレート基含有ポリイソシアネート。このイソ
シアナト−イソシアヌレートは、一般に平均官能価3〜
3.5、及びNCO含量5〜30%、好ましくは10〜
25%、より好ましくは15〜25%を有する。 2) ジイソシアネートのイソシアネート基の一部を、
適当な触媒(例えばトリアルキルフォスフィン触媒)の
存在下でオリゴマー化することにより調製され、そして
他の脂肪族及び/又は脂環式ポリイソシアネート、特に
上記(1)に示したイソシアヌレート基含有ポリイソシ
アネートとの添加物に使用できるウレトジオンジイソシ
アネート。 3) U.S.特許第3,124,605;3,35
8,010;3,644,490;3,862,97
3;3,906,126;3,903,127;4,0
51,165;4,147,714;又は4,220,
749に開示の方法に従って、共反応体(co−rea
ctant)、例えば水、第三アルコール、第一及び第
二モノアミン、並びに第一及び/又は第二ジアミンを使
用して調製されるビウレット基含有ポリイソシアネー
ト。これらのポリイソシアネートは、好ましくはNCO
含量が18〜22重量%、平均NCO官能価が3〜3.
5である。 4) U.S.特許第3,183,112に開示の方法
に従って、過剰量のポリイソシアネート(好ましくはジ
イソシアネート)を、低分子量グリコール及び分子量4
00未満のポリオール(例えばトリメチロールプロパ
ン、グリセリン、1,2−ジヒドロキシプロパン及びこ
れらの混合物)と反応させることにより調製されるウレ
タン基含有ポリイソシアネート。このウレタン基含有ポ
リイソシアネートは、最も好ましいNCO含量12〜2
0重量%、及び(平均)NCO官能価2.5〜3を有す
る。
8、4,160,080及び4,177,342に開示
の方法に従って調製されるアロファネート基含有ポリイ
ソシアネート。該アロファネート基含有ポリイソシアネ
ートは、最も好ましいNCO含量12〜21重量%、及
び(平均)NCO官能価2〜4.5を有する。 6) U.S.特許第5,124,427、5,20
8,334、及び5,235,018(これらの記載を
参考として本明細書に引用する)に記載の方法に従って
調製される、イソシアヌレート基及びアロファネート基
含有ポリイソシアネートであって、好ましくは、ポリイ
ソシアネートが、これらの基を、モノイソシアヌレート
基対モノアロファネート基の比約10:1〜1:10、
好ましくは約5:1〜1:7にて含有する。 7) DE−PS1,092,007、US−PS3,
152,162並びにDE−OS2,504,400、
2,537,685及び2,552,350に記載のよ
うにジ−又はポリイソシアネートを公知のカルボジイミ
ド化触媒の存在下でオリゴマー化することにより調製さ
れるカルボジイミド基含有ポリイソシアネート。 8) オキサジアジントリオン基を含有し、かつ2モル
のジイソシアネートと1モルの二酸化炭素との反応生成
物を含有するポリイソシアネート。好ましいポリイソシ
アネートアダクトは、イソシアヌレート基、ビウレット
基、アロファネート基及び/又はウレトジオン基を含有
するポリイソシアネートである。
性媒体中に安定に分散できるように使用する適当な親水
性化合物は、側方又は末端親水性エチレンオキシド単位
を含有する化合物及び/又はイオン又は潜在的イオン基
を含有する化合物である。該イオン又は潜在的イオン基
は、陰イオン、陽イオン基のいずれでもよく、好ましく
は陰イオン基である。陰イオン基の例は、カルボキシレ
ート及びスルホネート基であり、一方、陽イオン基の例
は、アンモニウム及びスルホニウム基である。安定に分
散される化合物は、水と混合されて、油中水エマルショ
ン又は水中油エマルションの形態のいずれかに、該分散
液を意図する目的に使用するのに充分な期間、沈降、凝
集又は分離せずに維持するものである。本発明によれ
ば、アルコキシシラン基を含有する化合物は、また、ア
ルコキシシラン基を含有する化合物の重量に対して最小
2.5%の親水性エチレンオキシド単位、あるいはアル
コキシシラン基を含有する化合物100部あたり最小5
ミリ当量のイオン基を含有する。親水性を付与するため
に親水性エチレンオキシド単位のみを使用する場合、そ
れらは、アルコキシシラン基を含有する化合物の重量に
対して、一般に5〜35重量%、好ましくは10〜30
重量%、より好ましくは12〜35重量%の量にて使用
する。
を導入するのに適する化合物は公知であり、U.S.特
許3,905,929、3,920,598、及び4,
190,566(これらの開示を参考として本明細書に
編入する)に開示されている。好ましい親水性成分は、
エチレンオキシド単位を含有する末端親水性鎖を有する
モノヒドロキシポリエーテルである。これらの親水性成
分は、前記特許に記載のようして、1官能性出発材料、
例えばメタノール又はn−ブタノールを、エチレンオキ
シド及び適宜の他のアルキレンオキシド(例えばプロピ
レンオキシド)を用いてアルコキシル化することにより
製造される。親水性を付与するためにイオン基のみを使
用する場合、それらは、アルコキシシラン基を含有する
化合物100gあたりイオン基含量1〜200ミリ当
量、好ましくは10〜100ミリ当量、さらに好ましく
は25〜50ミリ当量与えるのに充分な量にて導入す
る。このイオン基は、対応の潜在的イオン基を、アルコ
キシシラン基を含有する化合物の形成前、中、又は後、
中和することにより形成される。該潜在的イオン基が、
これらの化合物の導入前に中和される場合、イオン基が
直接導入される。中和が化合物形成に続いて行われる場
合、潜在的イオン基が導入される。
窒素基を導入するのに適する化合物は、U.S.特許
3,479,310、4,108,814及び4,30
3,774に記載され、この開示を参考として本明細書
に引用する。第三スルホニウム基を導入するのに適する
化合物は、U.S.特許3,419,533に記載さ
れ、これも、参考として本明細書に引用する。NCOプ
レポリマーへの導入が好ましくはスルホネート基は、ジ
オールスルホン酸又はU.S.特許4,108,814
に開示のジオールスルホネートである。潜在的イオン基
をイオン基に変換するための中和剤は、前記U.S.特
許に記載されている。本発明の範囲内で、用語「中和
剤」は、潜在的イオン基をイオン基に変換するのに有用
なすべてのタイプの薬剤を包含する意味である。
合物は、ポリイソシアネート成分をアミノ官能性シラン
及び親水性化合物と、イソシアネート基対イソシアネー
ト反応性基の比が約1:1で反応させることにより調製
されるので、得られる生成物は実質的にイソシアネート
基を含まない。反応は、イソシアネート反応性基をポリ
イソシアネートへ好ましくは序々に添加することにより
行われる。アミノ官能性シラン及びイソシアネート反応
性親水性化合物は、連続して、又は混合物として添加し
てもよく、好ましくは、まず、親水性化合物を添加し、
続いてアミノ官能性シランを添加する。尿素基を形成す
る反応は、10〜100℃、好ましくは20〜80℃、
より好ましくは20〜50℃にて行われ、一方、イソシ
アネート反応性親水性化合物を導入する反応は、20〜
150℃、好ましくは50〜120℃、より好ましくは
60〜100℃にて行われる。
グ、シーリング又は接着剤組成物への使用に適し、これ
は、「シラン重縮合」、すなわち、シラン基(Si−O
R)を加水分解及び縮合してシロキサン基(Si−O−
Si)を形成することにより架橋することができる。こ
の目的に使用する場合、これらの化合物は、適当な酸性
又は塩基性の触媒とともに、混合物として使用してもよ
い。例には、パラトルエンスルホン酸などの酸;ジブチ
ル錫ジラウレートなどの金属塩;トリエチルアミン、ト
リエチレンジアミンなどの第三アミン;並びにこれらの
触媒の混合物が挙げられる。低分子量塩基性アミノアル
キルトリアルキルシラン、例えば式IVで表されるものは
また、本発明の化合物の硬化を促進する。油中水又は水
中油エマルションのいずれとして存在してもよい1成分
組成物は、1成分組成物の重量に基づいて、好ましくは
20〜80重量%、より好ましくは30〜70重量%、
さらに好ましくは35〜50重量%の固形分を有する。
れた無機特性を付与するために、アルコキシシラン基を
含有する化合物の共反応体として、他のアルコキシラン
基を含有する化合物を含有してもよい。これらの共反応
体の例には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシ
ラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシ
シラン、エチルトリエトキシシラン、オクチルトリエト
キシシラン及びジメチルジエトキシシランが挙げられ
る。該組成物はまた、公知の添加剤、例えば均展材、湿
潤剤、流れ制御剤、皮張り防止剤、消泡剤、充填剤(例
えばシリカ、アルミニウムシリケート及び高沸点ワック
ス)、粘度調整剤、可塑剤、顔料、染料、UV吸収剤、
並びに熱及び酸化劣化に対する安定剤を含有してもよ
い。
体、例えば木材、プラスチック、皮革、紙、布地、ガラ
ス、セラミックス、プラスター、レンガ、金属及びコン
クリートに塗布してもよい。それらは、標準的方法、例
えば吹付塗、ナイフ被覆(spread coatin
g)、流し塗布、キャスティング、浸漬被覆又はロール
塗布で塗布してよい。該コーチング組成物は、透明又は
着色ラッカーでもよい。該1成分組成物は、周囲温度で
硬化し得るが、最適な特性を得るために、これらの組成
物を80〜250℃、好ましくは120〜180℃の高
温で硬化させる。1成分組成物中に共反応体があると、
特性及び得られる生成物を変更するのに使用することが
できる。例えば、これらの組成物から調製されるコーチ
ングは、異なる性能特性、例えばこれらの共反応体を含
有しない組成物から調製されるコーチングに比べて高い
硬度を有する。本発明をさらに、本発明を限定する意図
でない以下の実施例で説明する。すべの部及び%は、他
に示さない限り重量による。
れ、かつイソシアネート含有量が21.6%、モノマー
ジイソシアネート含量が<0.2%、そして20℃での
粘度が3000mPa.sのイソシアヌレート基含有ポ
リイソシアネート(Bayer 社からDesmodu
r N3300として市販)。ポリエーテル1 メタノールのエトキシル化により調製され、かつ分子量
が750のポリエチレンオキシドモノオール(Unio
n Carbide社からCarbowax750とし
て市販)。ポリエーテル2 メタノールのエトキシル化により調製され、かつ分子量
が550のポリエチレンオキシドモノオール(Unio
n Carbide社からCarbowax550とし
て市販)。
プロピル)アスパラギン酸ジエチルエステルの調製 1438部(8.27当量)の3−アミノプロピルトリ
メトキシシランを、アジテーター、温度計、窒素入口、
及びコンデンサー付き添加漏斗を具備した5Lフラスコ
に添加した。1423.2部(8.27当量)のジエチ
ルマレエートを2時間にわたって液滴状に添加した。添
加中、反応器の温度を25℃に維持した。該反応器をさ
らに5時間25℃に維持した後の生成物を、ガラス容器
に流し込み、窒素ブランケットでシールした。1週間
後、不飽和価は0.6であり、これは、反応が〜99%
完了したことを示す。該生成物〔N−(3−トリメトキ
シシリルプロピル)アスパラギン酸ジエチルエステル〕
は、25℃で11mPa.sの粘度を有した。
度にて、アジテーター、温度計、窒素入口、及びコンデ
ンサー付き添加漏斗を具備した三つ口5L丸底フラスコ
に添加した。該反応フラスコを60℃に加熱した。90
部(0.12当量)のポリエーテル1(60℃に加熱)
を、該反応フラスコに添加漏斗を介して、ウレタン形成
の発熱を制御するために20分間にわたり添加した。該
反応を60℃4時間維持した後のイソシアネート含量は
13.8%(理論NCO含量13.0%)であった。反
応を40℃まで冷却し、そして341部(0.93当
量)のN−(3−トリメトキシシリルプロピル)アスパ
ラギン酸ジエチルエステルを、発熱を制御するために添
加漏斗を介して添加した。IR分光分析で測定したイソ
シアネート基が残らなくなるまで、反応をさらに3時間
加熱した。室温に冷却後、得られた生成物は、25℃で
>100,000のmPa.sの粘度を有した。20部
のこの生成物を10部の水と合わせ、ライトニングミキ
サー(lightning mixer)で高速度で攪
拌した。安定な分散液を得た。水相溶性触媒の添加によ
り、硬化コーチングを調製することができた。
度にて、アジテーター、温度計、窒素入口、及びコンデ
ンサー付き添加漏斗を具備した三つ口5L丸底フラスコ
に添加した。該反応フラスコを60℃に加熱した。8
2.5部(0.15当量)のポリエーテル2(60℃に
加熱)を、該反応フラスコに添加漏斗を介して、ウレタ
ン形成の発熱を制御するために20分間にわたり添加し
た。該反応を60℃4時間維持した後のイソシアネート
含量は、14.4%(理論NCO含量14.1%)であ
った。反応を40℃まで冷却し、そして312部(0.
85当量)のN−(3−トリメトキシシリルプロピル)
アスパラギン酸ジエチルエステルを、発熱を制御するた
めの添加漏斗を介して添加した。IR分光分析で測定し
たイソシアネート基が残らなくなるまで、反応をさらに
3時間加熱した。室温に冷却後、得られた生成物は、2
5℃で>100,000のmPa.sの粘度を有した。
20部のこの生成物を10部の水と合わせ、ライトニン
グミキサーで高速度で攪拌した。安定な分散液を得た。
実施例5に記載のようにして硬化コーチングを調製し
た。
度にて、アジテーター、温度計、窒素入口、及びコンデ
ンサー付き添加漏斗を具備した三つ口5L丸底フラスコ
に添加した。該反応フラスコを60℃に加熱した。24
2部(0.66当量)のN−(3−トリメトキシシリル
プロピル)アスパラギン酸ジエチルエステルを添加する
と、60℃の発熱を生じた。反応混合物を冷却後、18
1.5部(0.33当量)のポリエーテル2(60℃に
加熱)を、できる限り迅速に該反応フラスコに添加し
た。緩和な発熱により、温度が60℃に上昇した。IR
分光分析で測定したイソシアネート基が残らなくなるま
で、該反応を60℃4時間維持した。室温に冷却後、得
られた生成物は、25℃で>100,000のmPa.
sの粘度を有した。20部のこの生成物を10部の水と
合わせ、ライトニングミキサーで高速度で攪拌した。透
明溶液を得た。水相溶性触媒の添加により、硬化コーチ
ングを調製することができた。
触媒と混合した。得られた混合物をフィルムを調製する
のに使用した。フィルムは、冷圧延鋼材上に、乾燥フィ
ルム厚が1〜1.5milになるような湿潤フィルム厚
にてドローダウンし、次いで130℃で30分で硬化さ
せた。各種成分の量及び得られるコーチングの特性を以
下の表に示す。
トンで濡らした後、各パネルを最高100回擦ることに
より測定した。ダブルラブは、被覆されたパネルを前後
に一回こすることからなる。100回未満の値は、該コ
ーチングが破壊される前のダブルラブの回数である。鉛
筆硬度は、ASTM D−3363に従って測定した。
硬度のオーダーは、最軟〜最硬まで6B〜1B、HB、
F、1H〜8Hである。
べたが、それは、単にそのためだけにあり、当業者が特
許請求の範囲に限定されるものを除き、本発明の精神及
び範囲を逸脱せずに変更をなし得ることが理解されるべ
きである。
Claims (14)
- 【請求項1】化合物の重量に対して1〜6重量%のアル
コキシシラン基含量(Si、分子量28として計算)を
有し、かつ水を用いた安定な分散液を形成するのに充分
な化学的導入親水基を含有する、実質的にイソシアネー
ト基を含まない化合物であって、該アルコキシシラン基
が、 a)最小平均官能価2.4を有し、かつ少なくとも50
重量%のポリイソシアネートアダクトを含有するポリイ
ソシアネート成分と、 b)式I 【化1】 〔式中、 Xは、同一又は異なり、かつ100℃未満でイソシアネ
ート基に不活性な有機基であり、ただし、これらの基の
少なくとも一つはアルコキシ基であり、 R1 は、100℃以下にてイソシアネート基に不活性な
有機基であり、 nは、1〜8の整数である〕に対応するアミノ化合物と
の反応生成物として導入されている前記化合物。 - 【請求項2】前記アミノ化合物は、式III 【化2】 〔式中、Zは、COOR5 又は芳香環を表し、R2 及び
R5 は、同一又は異なり、かつ100℃以下にてイソシ
アネート基に不活性な有機基であり、R3 及びR4 は、
同一又は異なり、かつ水素又は100℃以下にてイソシ
アネート基に不活性な有機基である〕に対応する、請求
項1の化合物。 - 【請求項3】Xは、同一又は異なる、1〜4個の炭素原
子を有するアルキル又はアルコキシ基を表し、 Zは、COOR5 を表し、 R2 及びR5 は、同一又は異なり、かつ1〜9個の炭素
原子を有するアルキル基を表し、 R3 及びR4 は、水素を表し、 nは、2〜4の整数である、請求項2の化合物。 - 【請求項4】Xは、同一又は異なる、1〜4個の炭素原
子を有するアルコキシ基を表し、 Zは、COOR5 を表し、 R2 及びR5 は、同一又は異なり、かつメチル、エチル
又はブチルであり、 R3 及びR4 は、水素を表し、 nは、3である、請求項2の化合物。 - 【請求項5】前記ポリイソシアネート成分が、少なくと
も2.8の最小平均官能価を有し、かつ少なくとも70
重量%のポリイソシアネートアダクトを含有する請求項
1の化合物。 - 【請求項6】前記ポリイソシアネート成分が、少なくと
も2.8の最小平均官能価を有し、かつ少なくとも70
重量%のポリイソシアネートアダクトを含有する請求項
2の化合物。 - 【請求項7】前記ポリイソシアネート成分が、少なくと
も2.8の最小平均官能価を有し、かつ少なくとも70
重量%のポリイソシアネートアダクトを含有する請求項
3の化合物。 - 【請求項8】前記ポリイソシアネート成分が、少なくと
も2.8の最小平均官能価を有し、かつ少なくとも70
重量%のポリイソシアネートアダクトを含有する請求項
4の化合物。 - 【請求項9】前記ポリイソシアネートアダクトが、イソ
シアヌレート基、ビウレット基、アロファネート基及び
/又はウレトジオン基を含有する、請求項5の水分散性
化合物。 - 【請求項10】前記ポリイソシアネートアダクトが、イ
ソシアヌレート基、ビウレット基、アロファネート基及
び/又はウレトジオン基を含有する、請求項6の水分散
性化合物。 - 【請求項11】前記ポリイソシアネートアダクトが、イ
ソシアヌレート基、ビウレット基、アロファネート基及
び/又はウレトジオン基を含有する、請求項7の水分散
性化合物。 - 【請求項12】前記ポリイソシアネートアダクトが、イ
ソシアヌレート基、ビウレット基、アロファネート基及
び/又はウレトジオン基を含有する、請求項8の水分散
性化合物。 - 【請求項13】結合剤が請求項1の水分散性化合物を含
む、一成分コーチング、シーラント又は接着剤組成物。 - 【請求項14】結合剤が請求項1の水分散性化合物及び
さらにアルコキシシラン基含有化合物を含む、1成分コ
ーチング、シーラント又は接着剤組成物。
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