JP2001114855A - ウレトジオン基および遊離イソシアネート基を含有する高官能性粉末コーティング用架橋剤 - Google Patents
ウレトジオン基および遊離イソシアネート基を含有する高官能性粉末コーティング用架橋剤Info
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Abstract
使用に適した高官能性重付加化合物を提供する。 【解決手段】 遊離イソシアネート基を含有し、平均イ
ソシアネート官能価が2.1〜8.0であり、ウレトジ
オン濃度が10〜18wt%であり、ウレタン濃度が1
0〜20wt%であり、かつエステル基−CO−Oおよ
びカーボネート基−O−CO−Oの濃度が1〜17wt
%である高官能性重付加物。
Description
含有する高官能性の重付加化合物、その調製方法、およ
びポリウレタンプラスチックを製造するための原料成分
として、特に、熱硬化性粉末コーティング用の架橋剤と
してのその使用に関する。
付加化合物は、ブロッキング剤を含まない、耐候性が大
きなポリウレタン(PUR)粉末コーティング用架橋剤
としてますます使用されている。その架橋原理は、ウレ
トジオン構造の熱分解により遊離イソシアネート基が生
成し、その後、再び、ヒドロキシ官能性バインダーと反
応することである。
長い間にわたって知られているが、決定的な様式で市場
に浸透していない。その理由は、特に、現在の市販製品
のイソシアネート含有量が比較的低く、多くの場合、そ
の平均官能価が2.0未満と低いためである。しかし、
高耐久性のラッカーおよびコーティングには、NCO含
有量が大きく、できる限り高い(少なくとも2の)官能
価を有する架橋剤成分が必要である。
剤を含まない粉末コーティング用架橋剤として、直鎖二
官能性IPDIウレトジオンと過剰量のジオール類との
反応生成物を記載している。この重付加生成物は、末端
位置における8wt%までの未ブロック化遊離イソシア
ネート基、および大きな総イソシアネート含有量(遊離
のイソシアネート基として存在するイソシアネート基、
およびウレトジオンの内部ブロック化基の形態で存在す
るイソシアネート基の合計)を有し得る。しかし、この
生成物は2.0の官能価を有するだけであり、特に工業
的的規模で製造することが困難である。
る場合、熱的に不安定なウレトジオン構造の解裂が10
0℃で顕著に生じるために、この温度は、可能であるな
らば、ウレトジオン基を含有する重付加化合物の合成が
行われているときには越えてはならない。しかし、この
温度範囲において、EP−A 45 994に記載され
ている生成物は、工業的規模で攪拌することができない
ために、溶融状態でその製造を可能にすることを制限す
るような大きな溶融粘度を有する。このようなウレトジ
オン架橋剤は、イソシアネートに対して不活性な溶媒に
溶解されて、大規模で調製され得るだけである。この溶
媒は、さらなる処理工程で除かなければならない。EP
−A 669 354の重付加化合物の無溶媒調製方法
は、大きな剪断力のもとでの特別な反応スクリューまた
は押出し機を必要とし、費用がかかる。
れている重付加生成物の主たる欠点は、約100℃での
溶融押し出しによって通常は行われる粉末コーティング
剤の製造中にヒドロキシ官能性バインダーと反応し得る
未ブロック化遊離イソシアネート基の数が比較的多いこ
とである。このようなタイプの予備架橋粉末コーティン
グ剤は、硬化して、ごく普通の光学的特性、特に完全に
不十分な流動特性を有するコーティングをもたらすよう
な好ましくないレオロジー学的挙動を、加熱処理を行っ
ているときに示す。
は、遊離イソシアネート基の含有量が大きいすべてのP
UR粉末コーティング用硬化剤に存在する。例えば、E
P−A 45 996およびEP−A 45 998に
記載されている、IPDIウレトジオンおよび単純なジ
オール類から作製され、ブロッキング剤を含まない粉末
コーティング用架橋剤の場合、末端の遊離イソシアネー
ト基の少なくともある程度がモノアミンまたはモノアル
コールと反応させられる。押し出し機での問題となる予
備反応はこのようにして抑制することができるが、一官
能性化合物による連鎖停止は、総イソシアネート含有量
を明らかに低下させ、同時に、平均官能価を2.0未満
の値に低下させる。さらに、この2つの特許公報におけ
る生成物はまた、溶液中でのみ、あるいはEP−A 6
69 354に記載される費用のかかる方法によっての
み、信頼性よく、再現可能に調製できるような大きな流
動粘度を、ウレトジオン基が分解する温度範囲において
依然として有している。
る鎖延長化剤を使用してウレトジオン粉末コーティング
用架橋剤を調製することがEP−A 639 598の
目的である。この方法により得られる生成物は、単純な
攪拌型装置での無溶媒製造が初めて可能になるような低
い流動粘度を、その融点をわずかに超えた温度で有す
る。鎖を延ばすためにダイマージオールが使用されるE
P−A 720 994に記載されているウレトジオン
架橋剤もまた、無溶媒調製に必要な十分に低い流動粘度
を有している。しかし、比較的大きな分子量の鎖延長化
剤が使用されるために、両方の特許公報における生成物
は、それでもなお、EP−A 45 996の生成物よ
りも低い総イソシアネート含有量を有している。
よれば、末端ヒドロキシル基を有し、平均官能価が2.
0であるウレトジオン含有ポリウレタンを、特別な強力
な配合機における、直鎖IPDIダイマーおよびモル過
剰量のジオールおよび/またはポリエステルジオールの
無溶媒反応によって調製することができる。EP−A8
25 214およびEP−A 780 417に示され
ているように、少なくとも三官能性ポリオールおよび/
または分枝状ポリエステルポリオールを同時に使用する
ことによって、官能価が2〜3または3以上であるOH
末端化ウレトジオン架橋剤の調製が可能になる。しか
し、この重付加化合物の高い官能価の利点は、加熱条件
下において、架橋剤分子に存在するヒドロキシル基もま
た反応してウレタン基を形成し、従って、バインダーを
架橋するために利用され得る内部ブロック化NCOの含
有量を大きく低下させるという欠点によって打ち消され
る。
じて使用されるイソシアヌレート基含有HDIダイマー
に基づく大きな潜在的なNCO含有量を有するウレトジ
オン粉末コーティング用架橋剤が開示されている。しか
し、この刊行物の5頁28〜30行および7頁7〜9行
に記載されているように、イソシアヌレート含有量また
は分枝度があまりにも大きい生成物は、光学的特性およ
び機械的特性が不良なコーティングをもたらす。従っ
て、EP−A 760 380に従ってポリウレトジオ
ン硬化剤を調製した場合、イソシアヌレートを含有する
枝分かれした原料ポリイソシアヌレートは、一般に、一
官能性の構造成分を同時に使用することによって、広範
囲にわたって「直鎖化」される。
鎖延長化剤としてのジオールおよび/またはジ二級アミ
ン、および必要に応じて使用されるモノアルコールまた
はモノアミンによって調製され、ウレトジオン基および
イソシアヌレート基を含有する、IPDIダイマーの重
付加生成物はEP−A 790 266の目的である。
この生成物は、高い官能価に加えて、比較的大きな割合
の遊離イソシアネート基、従って、大きな総イソシアネ
ート含有量を有し得るが、その高度に枝分かれした原料
ポリイソシアネートのために有機溶液中でのみ調製され
る。
で、実用的な条件のすべて、特に、架橋剤のできる限り
高い官能価とともに大きなイソシアネート基含有量を満
たし、かつさらに簡便な方法で容易に得ることができる
ウレトジオン粉末コーティング用架橋剤は提案されてい
ない。
行技術の欠点を有さないウレトジオン基含有PUR粉末
コーティング用架橋剤を提供することである。
は、本発明による重付加化合物および下記に詳述されて
いるその調製方法によって達成することができる。本発
明は、ウレトジオン基およびイソシアヌレート基を含有
する分枝状ポリイソシアネートの混合物を、エステル基
および/またはカーボネート基を含有するモル過剰量の
ポリオールと簡便な装置での無溶媒方法で反応すること
によって、粉末コーティング用架橋剤としての使用に好
適な化合物が調製できるという驚くべき知見に基づいて
いる。市販の粉末コーティング用バインダーとの組み合
わせで、遊離イソシアネート基の含有量が大きいことに
もかかわらず、そして高い官能価にもかかわらず、優れ
た流動特性および非常に大きな光沢を有するコーティン
グが得られる。あらゆる理由の中でも、これは、EP−
A 639 598における開示により、エステル基お
よび/またはカーボネート基を含有するそのような重付
加化合物は、遊離イソシアネート基濃度が多くても2.
0wt%まででのみ粉末コーティング用架橋剤としての
使用に適すると考えられていたから、驚くべきことであ
った。未ブロック化イソシアネート基の濃度があまりに
も高い場合、押し出し機における好ましくない予備架橋
のために不十分な光学的特性を有するコーティングが得
られることもまた、EP−A 760 380(7頁3
4行〜40行)に指摘されている。
ン基を含有する重付加化合物の強力な配合機における無
溶媒調製に好適な原料化合物として、非常に多くのジオ
ールの中でネオペンチルグリコールヒドロキシピバレー
トを言及している。しかし、当業者は、ウレトジオン基
を含有する分枝状ポリイソシアネートの混合物もまた、
非常に大きな総イソシアネート含有量を有するウレトジ
オン粉末コーティング用架橋剤を簡便な攪拌型装置で得
るために、エステル基およびカーボネート基を含有する
ポリオールと溶融状態で反応させることができ、相当な
量の遊離イソシアネート基および高い官能価にもかかわ
らず、そのようなイソシアネート混合物により、従来の
ポリエステルポリオールに関して優れた特性のラッカー
フィルムが製造できる具体的な証拠をこの刊行物から得
ることができない。むしろ、エステル基を含有する鎖延
長化剤としてネオペンチルグリコールヒドロキシピバレ
ートをもっぱら使用して調製された、遊離イソシアネー
ト基を有する分枝状のウレトジオン基含有粉末コーティ
ング用架橋剤は、相当の表面欠陥、特に、著しいミカン
肌作用を有するコーティングをもたらすことが示され得
る。
125℃よりも高い温度で液体であり、 a)遊離イソシアネート基の濃度(NCOとして計算;
分子量=42)が2.1〜6.0wt%であり、平均イ
ソシアネート官能価が2.1〜8.0であり、 b)ウレトジオン基の濃度(C2N2O2として計算;分
子量=84)が10〜18wt%であり、 c)ウレタン基の濃度(−NH−CO−Oとして計算;
分子量=59)が10〜20wt%であり、かつ d)エステル基−CO−O(−CO−Oとして計算;分
子量=44)および/またはカーボネート基−O−CO
−O(−CO−Oとして計算;分子量=44)の濃度が
1〜17wt%である、重付加化合物であって、前記ウ
レトジオン基は、トリアルキルホスフィンの触媒作用に
よって純粋な1−イソシアネート3,3,5−トリメチ
ル−5−イソシアネートメチルシクロヘキサンからは誘
導されず、かつ前記のエステル基および/またはカーボ
ネート基はネオペンチルグリコールヒドロキシピバレー
トからは誘導されない重付加化合物に関する。
重付加化合物を、 A)平均NCO官能価が少なくとも2.1であるウレト
ジオン基含有ポリイソシアネート混合物(ただし、トリ
アルキルホスフィンの触媒作用によって調製される純粋
な1−イソシアネート3,3,5−トリメチル−5−イ
ソシアネートメチルシクロヘキサンの誘導体を除く)、
および必要に応じて、 B)成分A)および成分B)の総重量に基づいて、10
wt%までのA)以外のジイソシアネート類を、 C)エステル基および/またはカーボネート基を含有す
る数平均分子量が134〜2000のポリヒドロキシル
化合物(ただし、ネオペンチルグリコールヒドロキシピ
バレートを除く)、および必要に応じて、 D)成分C)および成分D)の総重量に基づいて70w
t%までの、エステル基およびカーボネート基を含まな
い分子量が62〜400のポリヒドロキシル化合物、お
よび必要に応じて、 E)成分C)、成分D)および成分E)の総重量に関し
て、20wt%までの、イソシアネート基と反応し得る
他の一官能性化合物とを、イソシアネート基対イソシア
ネート反応性基の当量比が1.2:1〜1.8:1で反
応することを含んでなり、上記原料物質の重量比は、得
られた生成物が上記特性a)〜d)に記載される条件に
対応するように選ばれる方法を提供する。
を、ポリウレタンプラスチックを調製するための原料成
分として、そして粉末コーティング技術の方法で耐熱性
基材をコーティングするための熱硬化性ポリウレタン粉
末コーティングにおける架橋剤成分として使用すること
に関する。
ノマージイソシアネートから得られ、平均NCO官能価
が2.1〜2.7である、ウレトジオン基を含有するポ
リイソシアネートの混合物である。
ジイソシアネートは、分子量が140〜400であり、
脂肪族的、環式脂肪族(脂環式)的、芳香脂肪族的およ
び/または芳香族的に結合したイソシアネート基を有す
るものであり、例えば、1,4−ジイソシアネートブタ
ン、1,6−ジイソシアネートヘキサン(HDI)、2
−メチル−1,5−ジイソシアネートペンタン、1,5
−ジイソシアネート2,2−ジメチルペンタン、2,
2,4−トリメチル−1,6−ジイソシアネートヘキサ
ンおよび2,4,4−トリメチル−1,6−ジイソシア
ネートヘキサン、1,10−ジイソシアネートデカン、
1,3−ジイソシアネートシクロヘキサンおよび1,4
−ジイソシアネートシクロヘキサン、1,3−ビス(イ
ソシアネートメチル)シクロヘキサンおよび1,4−ビ
ス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、1,3−
ジイソシアネート2(4)−メチルシクロヘキサン、1
−イソシアネート3,3,5−トリメチル−5−イソシ
アネートメチル−シクロヘキサン(イソホロンシイソシ
アネート;IPDI)、1−イソシアネート1−メチル
−4(3)−イソシアネートメチルシクロヘキサン、
4,4’−ジイソシアネートジシクロヘキシルメタン、
1,3−フェニレンジイソシアネートおよび1,4−フ
ェニレンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネ
ートメチル)ベンゼンおよび1,4−ビス(イソシアネ
ートメチル)ベンゼン、2,4−トルイレンジイソシア
ネートおよび2,6−トルイレンジイソシアネートおよ
びこれらの異性体の任意の混合物、ジフェニルメタン−
2,4’−ジイソシアネートおよび/またはジフェニル
メタン−4,4’−ジイソシアネートおよびナフタレン
−1,5−ジイソシアネート、ならびにそのようなジイ
ソシアネートの任意の混合物である。
なくとも2.1である。これは、少なくとも三官能性ポ
リイソシアネート分子および直鎖二官能性ウレトジオン
構造が存在しなければならないことを意味する。原料化
合物A)のこれらの三官能性成分およびより大きな官能
性成分は、イソシアヌレート、アロファナート、ビウレ
ット、ウレタンおよび/またはイミノオキサジアジンジ
オンの構造を有するジイソシアネートの既知の誘導体で
ある。
のモノマージイソシアネートのオリゴマー化に関して既
知の多数の方法で調製することができる。そのような方
法は、例えば、J.Prakt.Chem.336(1
994)185〜200、ドイツ国特許DE−A 16
70 666、同19 54 093、同24 14
413,同24 52 532、同26 41 38
0、同37 00 209、同39 00 053およ
び同39 28 503、またはEP−A 336 2
05、同339 396および同798 299に記載
されている。
つ可能な方法は、ウレトジオン基およびより大きな官能
性構造を含有するポリイソシアネート混合物を一段階で
得るためのモノマージイソシアネートの直接的なオリゴ
マー化であり、例えば、ウレトジオン基およびイソシア
ヌレート基を含有するポリイソシアネートを得るために
トリアルキルホスフィンで触媒されるダイマー化および
同時のトリマー化を行うことによる直接的なオリゴマー
化である(例えば、ドイツ国特許DE−A 1934
763またはドイツ国特許DE−A 3 900 05
3)。
り大きな官能性構造を得るためのウレトジオンの製造お
よび変性(修飾)が任意の順序で行われる任意の多段階
方法により得ることができる。このタイプの反応列の例
には、米国特許第5,461,135号に記載されてい
るように、ウレトジオン基およびアロファナート基を含
有するポリイソシアネートを得るためのモノマージイソ
シアネートの接触ダイマー化およびその後の反応混合物
とアルコールとの反応、あるいは国際特許公開WO99
/07765に記載されているようなウレトジオン基お
よびイソシアヌレート基を含有するポリイソシアネート
を得るための熱的ダイマー化およびその後の接触トリマ
ー化が含まれる。
々に調製されたウレトジオン基含有ポリイソシアネート
と、任意のより大きな官能性ポリイソシアネート(例え
ば、イソシアヌレート基、アロファナート基、ビウレッ
ト基、ウレタン基および/またはイミノオキサジアジン
ジオン基を含有するポリイソシアネート)との物理的混
合物として得ることができる。
に、薄膜蒸留または抽出を含む既知の方法により、モノ
マーを調製した直後に、原料化合物A)として使用され
る混合物から除かれる。従って、原料化合物A)は、モ
ノマージイソシアネートの残留濃度が5wt%未満であ
り、好ましくは2wt%であり、特に1wt%未満であ
る。
よる方法における原料成分A)は、ウレトジオン基の含
有量が10〜25wt%であり、好ましくは12〜23
wt%であり、特に14〜20wt%であり、平均官能
価が2.1〜2.7であり、好ましくは2.1〜2.5
であり、特に2.1〜2.3である。
の脂肪族的および/または環式脂肪族的に結合したイソ
シアネート基を有するジイソシアネートから調製され
る、ウレトジオン基並びにイソシアヌレート基および/
またはビウレット基を含有するポリイソシアネートの混
合物である。HDIおよび/またはIPDIから調製さ
れる、ウレトジオン基およびイソシアヌレート基を含有
するポリイソシアネートの混合物の使用が特に好まし
い。
て調製される純粋なIPDIの誘導体を唯一の原料化合
物A)として使用することは、本発明による方法には含
まれない。
による方法において必要に応じて使用することができ
る。これらには、脂肪族的、環式脂肪族的、芳香脂肪族
的および/または芳香族的に結合したイソシアネート基
を有する、上記の原料化合物A)の調製に好適なジイソ
シアネートが含まれる。このようなジイソシアネート
B)は、存在する場合、成分A)および成分B)の総重
量に基づいて、10wt%までの量で使用され、好まし
くは5wt%までの量で使用される。好ましいジイソシ
アネートB)は、環式脂肪族的に結合したイソシアネー
ト基を有するジイソシアネートである。1−イソシアネ
ート3,3,5−トリメチル−5−イソシアネートメチ
ルシクロヘキサンおよび/または4,4’−ジイソシア
ネートジシクロヘキシルメタンの使用が特に好ましい。
を含有する好適なポリヒドロキシル化合物C)は、官能
価およびヒドロキシル価から計算される数平均分量が1
34〜2000であり、好ましくは176〜1200で
あり、平均OH官能価が2.0〜4.0であり、好まし
くは2.0〜3.0である。これには、例えば、多価ア
ルコールを、化学量論量よりも少ない多価カルボン酸、
対応するカルボン酸無水物または低級アルコールの対応
するポリカルボキシレートまたはラクトンと反応するこ
とによって調製されるエステルアルコールなどの既知の
エステルアルコールまたはエステルアルコール混合物が
含まれる。ネオペンチルグリコールヒドロキシピバレー
トは本発明による方法には含まれない。
な多価アルコールには、分子量が62〜400である多
価アルコールが含まれ、例えば、1,2−エタンジオー
ル、1,2−プロパンジオールおよび1,3−プロパン
ジオール、異性体ブタンジオール類、ペンタンジオール
類、ヘキサンジオール類、ヘプタンジオール類およびオ
クタンジオール類、1,2−シクロヘキサンジオールお
よび1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロ
ヘキサンジメタノール、4,4’−(1−メチルエチリ
デン)ビスシクロヘキサノール、1,2,3−プロパン
トリオール、1,1,1−トリメチロールエタン、1,
2,6−ヘキサントリオール、1,1,1−トリメチロ
ールプロパン、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−
1,3−プロパンジオールまたは1,3,5−トリス
(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートなどが含ま
れる。
される酸または酸誘導体は、脂肪族、環式脂肪族、芳香
族および/または複素芳香族であってもよく、必要に応
じて、例えばハロゲン原子によって置換されていてもよ
く、かつ/または無置換であってもよい。好適な酸の例
には、分子量が118〜300の多価カルボン酸または
その誘導体が含まれ、例えば、コハク酸、アジピン酸、
セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、トリメリト酸、
無水フタル酸、テトラヒドロフタル酸、マレイン酸、無
水マレイン酸、ダイマーおよびトリマー脂肪酸、テレフ
タル酸ジメチル、およびテレフタル酸のビスグリコール
エステルなどが含まれる。
また、エステルアルコールを調製するために使用するこ
とができる。さらに、言及されたタイプの種々のエステ
ルアルコールの混合物を本発明による方法において使用
することができる。
しくは、既知の方法で開環することによってラクトンお
よび単純な多価アルコールから調製することができるエ
ステルポリオールである。
適なラクトンには、β−プロピオラクトン、γ−ブチロ
ラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、
3,3,5−トリメチルカプロラクトンおよび3,5,
5−トリメチルカプロラクトン、またはそのようなラク
トンの混合物が含まれる。分子量が62〜400である
上記の多価アルコールまたはこのようなアルコールの任
意の混合物もまた原料分子として使用することができ
る。
シル化合物C)は、エステルジオールであり、特に、ε
−カプロラクトンに基づく化合物である。
た、カーボネート基を含有するポリヒドロキシル化合物
が含まれる。このような化合物は、例えば、分子量が6
2〜400の多価アルコールを、ジフェニルカーボネー
トなどのジアリールカーボネート、ホスゲン、あるいは
好ましくは、トリメチレンカーボネートまたは2,2−
ジメチル−トリメチレンカーボネート(ネオペンチルグ
リコールカーボネート、NPC)などの環状カーボネー
トまたはそのような環状カーボネートの混合物と反応す
ることによって得ることができる。特に好ましいカーボ
ネートアルコールは、開環によって、原料分子としての
上記の多価(特に、二価)アルコールおよびNPCから
調製できるものである。
含有する原料化合物C)もまた、本発明のよる方法に好
適である。そのようなエステルカーボネートアルコール
は、例えば、ドイツ国特許DE−A 17 70 24
5における開示に従って、分子量が62〜400の多価
アルコールを上記タイプのラクトン(特に、ε−カプロ
ラクトン)と反応し、次いで、このようにして調製され
たエステルアルコールをジフェニルカーボネートと反応
することによって調製することができる。しかし、開環
とともに、多価アルコールをラクトンおよび環状カーボ
ネートの混合物と反応して得られるエステルカーボネー
トアルコールが好ましく使用される。
ル、カーボネートアルコールおよびエステルカーボネー
トアルコールの調製は、一般には、ルイス酸またはブレ
ンステッド酸または有機スズ化合物または有機チタン化
合物を含む触媒の存在下、20℃〜200℃(好ましく
は、50℃〜160℃)の温度で行われる。
カーボネートアルコールおよびエステルカーボネートア
ルコールの混合物もまた、本発明による方法における原
料成分C)として使用することができる。
い分子量が62〜400のポリヒドロキシル化合物D)
は、本発明による方法において必要に応じて使用するこ
とができる。このような化合物には、上記の多価アルコ
ールまたはそのようなアルコールの任意の混合物が含ま
れる。エステル基およびカーボネート基を含まないアル
コールD)は、使用される場合、原料成分C)および原
料成分D)の総量に基づいて、70wt%までの量で使
用される。原料成分C)および原料成分D)の混合物
は、例えば、多価アルコールが、化学量論量よりも少な
い酸または酸誘導体、ジアリールカーボネートまたは環
状カーボネートまたはホスゲンを用いてポリヒドロキシ
化合物に変換されたときに生じる。
能性化合物E)もまた、本発明による方法において必要
に応じて使用することができる。このような化合物に
は、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソ
プロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、se
c−ブタノール、異性体ペンタノール類、ヘキサノール
類、オクタノール類およびノナノール類、n−デカノー
ル、n−ドデカノール、n−テトラデカノール、n−ヘ
キサデカノール、n−オクタデカノール、シクロヘキサ
ノール、異性体メチルシクロヘキサノール類、およびヒ
ドロキシメチルシクロヘキサノールなどの脂肪族または
環式脂肪族のモノアルコール;2−メトキシエタノー
ル、2−エトキシエタノール、2−プロポキシエタノー
ル、2−ブトキシエタノール、ジエチレングリコールモ
ノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、3
−メトキシ−1−ブタノールおよびグリセリン−1,3
−ジエチルエーテルなどのエーテルアルコール;および
酢酸ヒドロキシエチル、グリコール酸ブチル、乳酸エチ
ル、グリセリンジアセテート、または上記のモノアルコ
ールをラクトンと反応させることによって得ることがで
きるエステルアルコールなどのエステルアルコールが含
まれる。
原料化合物C)、D)およびE)の総量に基づいて、2
0wt%までの量で、好ましくは15wt%までの量で
使用することができる。
E)には、脂肪族モノアルコールまたは環式脂肪族モノ
アルコールが含まれる。
レトジオン基を含有するポリイソシアネートの混合物
A)、および必要に応じて使用される他のジイソシアネ
ートB)は、好ましくは、理論的に計算されるNCO含
有量が反応するまで、エステル基および/またはカーボ
ネート基を含有するポリヒドロキシル化合物C)、およ
び必要に応じて使用されるエステル基およびカーボネー
ト基を含まない他のポリヒドロキシル化合物D)、およ
び必要に応じて使用されるモノ官能性化合物E)と、イ
ソシアネート基対イソシアネート反応性基の当量比を
1.2:1〜1.8:1、好ましくは1.25:1〜
1.6:1として、反応温度40℃〜200℃、特に6
0℃〜180℃で反応させられる。
る重付加化合物が、a)〜d)として上記に規定される
データに対応するように選ばれる。この場合、(a)重
付加化合物は、好ましくは平均官能価が2.3〜6.0
であり、特に2.5〜5.0であり、かつ遊離イソシア
ネート基の濃度が、好ましくは2.2〜5.0wt%で
あり、特に2.4〜4.0wt%であり、(b)ウレト
ジオン基の濃度が、好ましくは11〜17wt%であ
り、特に12〜16wt%であり、(c)ウレタン基の
濃度が、好ましくは12〜19wt%であり、特に14
〜18wt%であり、(d)エステル基および/または
カーボネート基の濃度が、好ましくは2〜12wt%で
あり、特に3〜10wt%である。このような重付加化
合物は、40℃未満で固体であり、125℃よりも高い
温度で液体であり、特に、示差熱分析(DTA)で測定
された場合に40℃〜110℃(特に、50℃〜100
℃)である融点または融解範囲を有する。
付加生成物は、その融点または融解範囲のほんのわずか
に高い温度での溶融粘度が非常に低いことを特徴とす
る。従って、そのような重付加生成物は、ウレトジオン
基が分解する温度よりも低い温度において溶融状態で非
常に容易に調製することができる。イソシアネート成分
は本発明による方法におけるポリオール成分に関してモ
ル過剰で使用されるが、それにもかかわらず、本発明に
よる生成物は、一般に、非常に低いモノマー濃度で、す
なわち、モノマージイソシアネートの濃度が一般には
1.0wt%未満で、好ましくは0.5wt%未満で、
特に0.3wt%未満で製造される。
反応時間が維持され、かつ/または例えば、強力な配合
機または静的ミキサーなどの特別な装置が使用される場
合、反応はまた、ウレトジオン構造が分解する範囲の温
度で行うことができる。モノマージイソシアネートの量
の大きな増大は認められない。
ト基に対して不活性な適切な溶媒中で行うことができ
る。このあまり好ましくない操作様式に好適な溶媒に
は、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールモノ
メチルエーテルアセテートまたはエチレングリコールモ
ノエチルエーテルアセテート、1−メトキシプロピル−
2−アセテート、2−ブタノン、4−メチル−2−ペン
タノン、シクロヘキサノン、トルエンまたはこれらの混
合物などの既知の溶媒が含まれる。他の有用な溶媒に
は、プロピレングリコールジアセテート、ジエチレング
リコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチ
ルエーテルアセテートおよびジエチレングリコールブチ
ルエーテルアセテート、N−メチルピロリドンおよびN
−メチルカプロラクタムまたはそのような溶媒の混合物
が含まれる。
ら、反応が終了した後に、沈澱およびおよび簡便な吸
引、スプレー乾燥、または蒸発スクリューにおける溶融
押し出しを含む好適な方法で分離される。
レタン化学から知られている従来の触媒を本発明による
方法において使用することができる。そのような触媒に
は、トリエチルアミン、ピリジン、メチルピリジン、ベ
ンジルジメチルアミン、N,N−エンドエチレンピペラ
ジン、N−メチルピペリジン、ペンタメチルジエチレン
トリアミン、N,N−ジメチルアミノシクロヘキサン、
およびN,N”−ジメチルピペラジンなどのtert−
アミン;あるいは塩化鉄(III)、塩化亜鉛、2−エ
チルカプロン酸亜鉛、オクタン酸スズ(II)、エチル
カプロン酸スズ(II)、パルミチン酸スズ(II)、
ジラウリン酸ジブチルスズ(IV)、およびグリコール
酸モリブデンなどの金属塩が含まれる。
総量に基づいて、0.001〜2.0wt%の量で、好
ましくは0.01〜0.2wt%の量で必要に応じて使
用することができる。
ート重付加方法によってポリウレタンプラスチックを調
製するための重要な原料物質である。本発明による重付
加化合物は、特に、ブロッキング剤を含まない熱硬化性
PUR粉末コーティングにおける架橋成分として使用さ
れる。
ートナーは、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ
基、チオール基、ウレタン基またはウレア基などのイソ
シアネート反応性基を有する、粉末コーティング技術の
既知のバインダーである。40℃未満で固体で、かつ1
30℃よりも高い温度で液体のヒドロキシ官能性粉末コ
ーティング用バインダーが好ましくは使用される。この
ようなヒドロキシ官能性樹脂の軟化温度は、示差熱分析
(DTA)で測定した場合、好ましくは30〜120℃
であり、特に35〜110℃である。
間であり、好ましくは30〜130の間であり、その数
平均分子量(官能価およびヒドロキシル含有量から計算
される)は、一般に400〜10,000の間であり、
好ましくは1000〜5000の間である。
EP−A 45 998またはEP−A 254 15
2に記載されているヒドロキシル基含有ポリエステル、
ポリアクリレートまたはポリウレタン、あるいはこのよ
うなタイプの樹脂の混合物が含まれる。
ために、本発明による重付加化合物は、適切なヒドロキ
シ官能性粉末コーティング用バインダーと混合される。
必要に応じて混合され得る他の添加剤には、触媒、顔
料、フィラーまたは流動調節剤が含まれる。混合物は、
均一な物質を製造するために、例えば、押し出し機また
は配合機において、個々の成分の融解範囲よりも高い温
度で、例えば70℃〜130℃で、好ましくは70℃〜
110℃で配合される。
シ官能性バインダーは、0.6〜1.4(好ましくは、
0.8〜1.2)のイソシアネート基が各ヒドロキシル
基に対して存在するように使用される。本発明による重
付加化合物におけるイソシアネート基の量は、ウレトジ
オン基としてダイマー形態で存在するイソシアネートお
よび遊離イソシアネート基の合計であると理解される。
される触媒には、本発明による方法における反応を促進
させるための上記の触媒などのポリウレタン化学から知
られている従来の化合物が含まれる。他の触媒には、例
えば、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5
−エン(DBN)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.
0]ウンデカ−7−エン(DBU)および1,2−ジメ
チル−テトラヒドロピリミジンなどのアミンが含まれ
る。これらは、EP−A 803 524における開示
によれば、ウレトジオン粉末コーティング用架橋剤の焼
付け温度を低下させるのに特に好適な触媒である。これ
らの触媒は、必要に応じて、有機バインダーの総量に基
づいて、すなわち、必要に応じて使用される添加剤を除
くヒドロキシ官能性粉末コーティング用バインダーと組
み合わせられている本発明による重付加化合物に基づい
て、0.01〜5.0wt%の量で、好ましくは0.0
5〜2.0wt%の量で加えることができる。
本発明による重付加化合物中の遊離イソシアネート基
は、IR分光法により示されるように、実際上、完全に
反応する。溶融物質を冷却した後に得られるイソシアネ
ートを含まない固体は、次いで粉砕され、必要とされる
粒子サイズよりも大きな粒子サイズ、例えば、0.1m
mよりも大きな粒子サイズを有する粒子部分が篩い分け
によって除かれる。
レーコーティングは、静電粉末スプレーまたは流動床コ
ーティングを含む従来の粉末塗装方法によって過熱基材
に塗布することができる。本発明により、金属、木材ま
たはガラスから作製された基材を含むあらゆる耐熱性基
材をコーティングすることができる。
の温度に、好ましくは130〜200℃の温度に、例え
ば、約10〜30分間加熱することによって行われる。
良好な耐溶媒性および耐薬品性を有し、優れた流動挙動
および非常に大きな光沢を特徴とする堅くて弾性的な表
面コーティングが得られる。
べての百分率データは重量に基づく。
(US−A 604 332に対応)の実施例3の記載
に従って調製された、1−イソシアネート3,3,5−
トリメチル−5−イソシアネートメチルシクロヘキサン
(IPDI)に基づくウレトジオンポリイソシアネー
ト:遊離イソシアネート基の濃度が16.7%であり、
モノマーIPDIの濃度が0.4%であり、平均NCO
官能価が2.0であり、粘度(DIN53 018によ
る)が200,000mPas(23℃)を越え、ウレ
トジオン基の濃度(熱滴定による測定)が20.9%で
ある。
7 177(US−A 4 994 541に対応)の
実施例1−aと同じ方法で調製された、1,6−ジイソ
シアネートヘキサン(HDI)に基づくウレトジオン基
およびイソシアネート基を含有するポリイソシアネー
ト:遊離イソシアネート基の濃度が21.8%であり、
モノマーHDIの濃度が0.3%であり、平均NCO官
能価が2.5であり、粘度(DIN 53 018によ
る)が170mPas(23℃)であり、ウレトジオン
基の濃度(熱滴定による測定)が15.3%である。
995(US−A 4 476 054に対応)の実
施例5の記載に従って調製された、IPDIに基づくウ
レトジオン基およびイソシアネート基を含有するポリイ
ソシアネート:遊離イソシアネート基の濃度が17.2
%であり、モノマーIPDIの濃度が0.9%であり、
平均NCO官能価が2.2であり、粘度(DIN 53
018による)が200,000mPas(23℃)
を越え、ウレトジオン基の濃度(熱滴定による測定)が
15.4%である。
0 966の実施例7に記載されている、HDIに基づ
くイソシアヌレートポリイソシアネート:遊離イソシア
ネート基の濃度が21.8%であり、モノマーHDIの
濃度が0.1%であり、平均NCO官能価が3.5であ
り、粘度(DIN 53 018による)が3500m
Pas(23℃)である。
7 353(米国特許第4837359号に対応)の実
施例3の記載に従って調製された、HDIに基づくビウ
レット−ポリイソシアネート:遊離イソシアネート基の
濃度が22.0%であり、モノマーHDIの濃度が0.
2%であり、平均NCO官能価が4.0であり、粘度
(DIN 53 018による)が11,000mPa
s(23℃)である。
765(米国特許第4 288 586号に対応)の実
施例1に記載される無溶媒方式で調製された、IPDI
に基づくイソシアヌレートポリイソシアネート:遊離イ
ソシアネート基の濃度が16.4%であり、モノマーI
PDIの濃度が0.2%であり、平均NCO官能価が
3.4であり、融解範囲が100〜105℃である。
ンジオールおよび1712gのε−カプロラクトンを室
温で乾燥窒素雰囲気下に混合し、0.3gのオクタン酸
スズ(II)を加え、次いで混合物を160℃で5時間
加熱した。室温に冷却した後、下記の特徴を有する無色
の液体生成物を得た。 η(23℃): 150mPas OH価: 476mg−KOH/g 遊離ε−カプロラクトン: 0.5% 平均分子量(OH価から計算): 235 エステル基含有量(計算値): 28.1%
1,3−プロパンジオールおよび1712gのε−カプ
ロラクトンを室温で乾燥窒素雰囲気下に混合し、0.3
gのオクタン酸スズ(II)を加え、次いで混合物を1
60℃で5時間加熱した。室温に冷却した後、下記の特
徴を有する無色の液体生成物を得た。 η(23℃): 190mPas OH価: 449mg−KOH/g 遊離ε−カプロラクトン: 0.3% 平均分子量(OH価から計算): 249 エステル基含有量(計算値): 26.7%
1,4−ブタンジオールおよび1712gのε−カプロ
ラクトンを室温で乾燥窒素雰囲気下に混合し、0.3g
のオクタン酸スズ(II)を加え、次いで混合物を16
0℃で5時間加熱した。室温に冷却した後、下記の特徴
を有する無色の液体生成物を得た。 η(23℃): 180mPas OH価: 416mg−KOH/g 遊離ε−カプロラクトン: 0.1% 平均分子量(OH価から計算): 269 エステル基含有量(計算値): 25.3%
gの1,1,1−トリメチロールプロパン(TMP)お
よび1712gのε−カプロラクトンを室温で乾燥窒素
雰囲気下に混合し、0.3gのオクタン酸スズ(II)
を加え、次いで混合物を160℃で5時間加熱した。室
温に冷却した後、下記の特徴を有する無色の液体生成物
を得た。 η(23℃): 2400mPas OH価: 546mg−KOH/g 遊離ε−カプロラクトン: 0.2% 平均分子量(OH価から計算): 308 エステル基含有量(計算値): 21.6%
gの1,4−ブタンジオールおよび1300gのNPC
を室温で乾燥窒素雰囲気下に混合し、0.2gのオルト
リン酸を加え、次いで混合物を160℃で8時間加熱し
た。室温に冷却した後、下記の特徴を有する事実上無色
の液体生成物を得た。 η(23℃): 1500mPas OH価: 519mg−KOH/g 遊離ε−カプロラクトン: 0.5% 平均分子量(OH価から計算): 216 エステル基含有量(計算値): 20.0%
ソシアネートA1)を350g(1.82当量)のウレ
トジオン基含有ポリイソシアネートA2)と50℃で乾
燥窒素雰囲気下に混合し、0.1gのジラウリン酸ジブ
チルスズ(IV)(DBTL)を触媒として加え、混合
物を80℃に加熱した。ウレトジオン基の濃度が18.
9%で、平均NCO官能価が2.18であるこの混合物
に、20分かけて、207g(1.76当量)のエステ
ル基含有ジオールC1)と55g(1.77当量)の
1,2−エタンジオールとの混合物を加え、混合物を1
04℃の最高反応温度で攪拌したところ、約20分後に
は、反応混合物のNCO含有量は2.9%の値になっ
た。この溶融物質を金属シート上に注ぎ冷却して、本発
明による重付加化合物を、下記の特徴を有する淡黄色の
固体樹脂として得た。 NCO含有量(実測値/計算値): 2.9/2.9% ウレトジオン基含有量(計算値): 15.0% 総NCO含有量(計算値): 17.9% NCO官能価: 3.4 モノマーIPDI: 0.36% モノマーHDI: <0.03% 融解範囲: 79〜84℃ エステル基含有量(計算値): 4.6% ウレタン基含有量(計算値): 16.5%
ソシアネートA1)を250g(1.30当量)のウレ
トジオン基含有ポリイソシアネートA2)と50℃で乾
燥窒素雰囲気下に混合し、0.1gのジラウリン酸ジブ
チルスズ(IV)(DBTL)を触媒として加え、混合
物を80℃に加熱した。ウレトジオン基の濃度が19.
5%で、平均NCO官能価が2.13であるこの混合物
に、20分かけて、201g(1.71当量)のエステ
ル基含有ジオールC1)と53g(1.71当量)の
1,2−エタンジオールとの混合物を加え、混合物を1
09℃の最高反応温度で攪拌したところ、約20分後に
は、反応混合物のNCO含有量は3.0%の値になっ
た。この溶融物質を金属シート上に注ぎ冷却して、本発
明による重付加化合物を、下記の特徴を有する淡黄色の
固体樹脂として得た。 NCO含有量(実測値/計算値): 3.0/2.9% ウレトジオン基含有量(計算値): 15.2% 総NCO含有量(計算値): 17.1% NCO官能価: 2.9 モノマーIPDI: 0.22% モノマーHDI: <0.03% 融解範囲: 76〜83℃ エステル基含有量(計算値): 4.5% ウレタン基含有量(計算値): 16.1%
ソシアネートA1)を100g(0.52当量)のイソ
シアヌレートポリイソシアネートA4)と50℃で乾燥
窒素雰囲気下に混合し、0.1gのジラウリン酸ジブチ
ルスズ(IV)(DBTL)を触媒として加え、混合物
を80℃に加熱した。ウレトジオン基の濃度が18.8
%で、平均NCO官能価が2.12であるこの混合物
に、20分かけて、221g(1.64当量)のエステ
ル基含有ジオールC3)と74g(1.64当量)の
1,4−ブタンジオールとの混合物を加え、混合物を1
11℃の最高反応温度で攪拌したところ、約20分後に
は、反応混合物のNCO含有量は2.8%の値になっ
た。この溶融物質を金属シート上に注ぎ冷却して、本発
明による重付加化合物を、下記の特徴を有する淡黄色の
固体樹脂として得た。 NCO含有量(実測値/計算値): 2.8/2.7% ウレトジオン基含有量(計算値): 14.5% 総NCO含有量(計算値): 17.2% NCO官能価: 2.8 モノマーIPDI: 0.31% モノマーHDI: <0.03% 融解範囲: 83〜88℃ エステル基含有量(計算値): 4.3% ウレタン基含有量(計算値): 14.9%
ソシアネートA1)を100g(0.52当量)のビウ
レット−ポリイソシアネートA5)と50℃で乾燥窒素
雰囲気下に混合し、0.1gのジラウリン酸ジブチルス
ズ(IV)(DBTL)を触媒として加え、混合物を8
0℃に加熱した。ウレトジオン基の濃度が18.8%
で、平均NCO官能価が2.14であるこの混合物に、
20分かけて、204g(1.64当量)のエステル基
含有ジオールC2)と62g(1.63当量)の1,3
−プロパンジオールとの混合物を加え、混合物を106
℃の最高反応温度で攪拌したところ、約20分後には、
反応混合物のNCO含有量は3.0%の値になった。こ
の溶融物質を金属シート上に注ぎ冷却して、本発明によ
る重付加化合物を、下記の特徴を有する淡黄色の固体樹
脂として得た。 NCO含有量(実測値/計算値): 3.0/2.8% ウレトジオン基含有量(計算値): 14.8% 総NCO含有量(計算値): 17.6% NCO官能価: 2.9 モノマーIPDI: 0.29% モノマーHDI: <0.03% 融解範囲: 81〜87℃ エステル基含有量(計算値): 4.1% ウレタン基含有量(計算値): 15.2%
ソシアネートA1)を300g(1.17当量)の粉末
化イソシアヌレートポリイソシアネートA6)と60℃
で乾燥窒素雰囲気下に混合し、0.1gのジラウリン酸
ジブチルスズ(IV)(DBTL)を触媒として加え、
混合物を80℃に加熱した。ウレトジオン基の濃度が1
4.6%で、平均NCO官能価が2.28であるこの混
合物に、20分かけて、197g(1.58当量)のエ
ステル基含有ジオールC2)と60g(1.58当量)
の1,3−プロパンジオールとの混合物を加え、混合物
を121℃の最高反応温度で攪拌したところ、約15分
後には、反応混合物のNCO含有量は3.0%の値にな
った。この溶融物質を金属シート上に注ぎ冷却して、本
発明による重付加化合物を、下記の特徴を有する明黄色
の固体樹脂として得た。 NCO含有量(実測値/計算値): 3.0/2.6% ウレトジオン基含有量(計算値): 11.6% 総NCO含有量(計算値): 14.2% NCO官能価: 5.3 モノマーIPDI: 0.43% モノマーHDI: <0.03% 融解範囲: 113〜119℃ エステル基含有量(計算値): 4.2% ウレタン基含有量(計算値): 14.8%
リイソシアネートA3)の850g(3.48当量)
を、ウレトジオン基およびイソシアヌレート基を含有す
るポリイソシアネートA2)の150g(0.78当
量)と50℃で乾燥窒素雰囲気下に混合し、0.1gの
ジラウリン酸ジブチルスズ(IV)(DBTL)を触媒
として加え、混合物を80℃に加熱した。ウレトジオン
基の濃度が15.3%で、平均NCO官能価が2.25
であるこの混合物に、20分かけて、212g(1.7
0当量)のエステル基含有ジオールC2)と65g
(1.71当量)の1,3−プロパンジオールとの混合
物を加え、混合物を106℃の最高反応温度で攪拌した
ところ、約15分後には、反応混合物のNCO含有量は
2.9%の値になった。この溶融物質を金属シート上に
注ぎ冷却して、本発明による重付加化合物を、下記の特
徴を有する明黄色の固体樹脂として得た。 NCO含有量(実測値/計算値): 2.9/2.8% ウレトジオン基含有量(計算値): 12.0% 総NCO含有量(計算値): 14.8% NCO官能価: 4.5 モノマーIPDI: 0.30% モノマーHDI: <0.03% 融解範囲: 80〜88℃ エステル基含有量(計算値): 4.4% ウレタン基含有量(計算値): 15.8%
ソシアネートA1)を250g(1.30当量)のウレ
トジオン基含有ポリイソシアネートA2)と50℃で乾
燥窒素雰囲気下に混合し、0.1gのジラウリン酸ジブ
チルスズ(IV)(DBTL)を触媒として加え、混合
物を80℃に加熱した。ウレトジオン基の濃度が19.
5%で、平均NCO官能価が2.13であるこの混合物
に、20分かけて、185g(1.71当量)のカーボ
ネート基含有ジオールC5)と77g(1.71当量)
の1,4−ブタンジオールとの混合物を加え、混合物を
107℃の最高反応温度で攪拌したところ、約20分後
には、反応混合物のNCO含有量は2.9%の値になっ
た。この溶融物質を金属シート上に注ぎ冷却して、本発
明による重付加化合物を、下記の特徴を有するわずかに
黄色の固体樹脂として得た。 NCO含有量(実測値/計算値): 2.9/2.8% ウレトジオン基含有量(計算値): 15.5% 総NCO含有量(計算値): 17.7% NCO官能価: 2.9 モノマーIPDI: 0.29% 融解範囲: 80〜86℃ カーボネート基含有量(計算値): 2.9% ウレタン基含有量(計算値): 16.0%
ソシアネートA1)を100g(0.52当量)のイソ
シアヌレートポリイソシアネートA4)と50℃で乾燥
窒素雰囲気下に混合し、0.1gのジラウリン酸ジブチ
ルスズ(IV)(DBTL)を触媒として加え、混合物
を80℃に加熱した。ウレトジオン基の濃度が18.8
%で、平均NCO官能価が2.12であるこの混合物
に、20分かけて、126g(0.82当量)のエステ
ル基含有トリオールC4)と、167g(1.24当
量)のエステル基含有ジオールC3)と、56g(1.
24当量)の1,4−ブタンジオールとの混合物を加
え、混合物を113℃の最高反応温度で攪拌したとこ
ろ、約15分後には、反応混合物のNCO含有量は2.
8%の値になった。この溶融物質を金属シート上に注ぎ
冷却して、本発明による重付加化合物を、下記の特徴を
有する明黄色の固体樹脂として得た。 NCO含有量(実測値/計算値): 2.8/2.5% ウレトジオン基含有量(計算値): 14.0% 総NCO含有量(計算値): 16.5% NCO官能価: 5.3 モノマーIPDI: 0.41% モノマーHDI: <0.03% 融解範囲: 87〜94℃ エステル基含有量(計算値): 5.1% ウレタン基含有量(計算値): 14.4%
ソシアネートA1)を350g(1.82当量)のウレ
トジオン基含有ポリイソシアネートA2)と50℃で乾
燥窒素雰囲気下に混合し、0.1gのジラウリン酸ジブ
チルスズ(IV)(DBTL)を触媒として加え、混合
物を80℃に加熱した。ウレトジオン基の濃度が18.
9%で、平均NCO官能価が2.18であるこの混合物
に、30分かけて、158g(3.51当量)の1,4
−ブタンジオールを加えた。ジオールを加えている途中
でさえ、反応混合物の粘度が急激に上昇するため、攪拌
能を維持するために、加熱浴の温度を135℃に上げな
ければならなかった。10分後、反応混合物のNCO含
有量は4.1%であった。20分後、外部温度を135
℃で維持していたにもかかわらず、反応混合物の温度
は、依然として上昇する粘度の結果として攪拌中に生じ
る剪断力の作用下に158℃に上昇した。NCO含有量
は5.2%に上昇したが、比較的長い反応時間の後でさ
えも再び低下しなかった。モノマーIPDIの濃度は
1.9%であった。
ソシアネートA1)を350g(1.82当量)のウレ
トジオン基含有ポリイソシアネートA2)と50℃で乾
燥窒素雰囲気下に混合し、0.1gのジラウリン酸ジブ
チルスズ(IV)(DBTL)を触媒として加え、混合
物を80℃に加熱した。ウレトジオン基の濃度が18.
9%で、平均NCO官能価が2.18であるこの混合物
に、30分かけて、少量ずつ、358g(3.51当
量)のネオペンチルグリコールヒドロキシピバレートを
加えた。反応混合物の粘度が大きく上昇するため、攪拌
能を確保するために、ジオール添加の最後の方では、加
熱浴の温度を135℃に上げなければならなかった。1
5分後、反応混合物のNCO含有量は3.5%であっ
た。20分後、外部温度を135℃で維持していたにも
かかわらず、反応混合物の温度は、依然として上昇する
粘度の結果として攪拌中に生じる剪断力の作用下に15
1℃に上昇した。NCO含有量は4.2%に上昇した
が、比較的長い反応時間の後でさえも再び低下しなかっ
た。モノマーIPDIの濃度は1.4%であった。
オン基が、実施例1に記載される方法による溶融状態に
おいて、分枝状のウレトジオン基含有ポリイソシアネー
ト混合物と単純なジオールまたはネオペンチルグリコー
ルヒドロキシピバレートとの反応を行っているときにか
なり解裂していることを示している。所望される3.2
%(実施例9)および2.8%(実施例10)のそれぞ
れのNCO含有量は達成されず、モノマージイソシアネ
ートの濃度は1%の限界を明らかに超えていた。
ソシアネートA1)および350g(1.82当量)の
ウレトジオン基含有ポリイソシアネートA2)を、80
℃で、最初に1358gの無水トルエンに乾燥窒素雰囲
気下に導入し、0.1gのジラウリン酸ジブチルスズ
(IV)(DBTL)を触媒として加えた。ウレトジオ
ン基の濃度が8.0%であるこの混合物に、30分かけ
て、少量ずつ、358g(3.51当量)のネオペンチ
ルグリコールヒドロキシピバレートを加え、混合物を1
00℃の反応温度で攪拌し、その結果、NCO含有量は
1.4%の値になった。その後、溶媒を、得られた黄色
がかった溶液から、市販の実験室用スプレー乾燥機のM
inispray Dryer190(Buchi)で
スプレー乾燥することによって完全に除いた。下記の特
徴を有する明黄色の生成物を得た。 NCO含有量(実測値/計算値): 2.7/2.7% ウレトジオン基含有量(計算値): 13.9% 総NCO含有量(計算値): 16.6% NCO官能価: 3.4 モノマーIPDI: 0.15% モノマーHDI: <0.03% 融解範囲: 97〜101℃ エステル基含有量(計算値): 5.7% ウレタン基含有量(計算値): 15.2%
(Crylcoat240;UCB Chemical
s)の55.1重量部を、1:1の総NCO対OHの当
量比に従って、実施例1から得られた本発明による重付
加化合物の6.9重量部と、1.5重量部の市販の流動
調節剤(ModaflowパウダーIII;Solut
ia)と、触媒としての1.0重量部のパルミチン酸ス
ズ(II)と、0.5重量部のベンゾインと、35.0
重量部の白色顔料(Kronos2160;Krono
s Titan)と十分に混合し、その後、Buss社
製PLK46型共配合機を用い、100rpmで、加工
部での100〜120℃のハウジング温度で、均一化し
た。冷却後、固化した溶融物を粉砕し、90μmの篩を
有する分粒ミルACM2(Hosokawa Mikr
opul)を用いて篩い分けした。IR分光法により遊
離イソシアネート基をもはや含有していない得られた粉
末を、脱脂したスチールシートに、ESBカップ・ガン
を用いて70kVの高電圧でスプレーし、180℃で1
5分間硬化処理した。
4.6重量部の同じヒドロキシル基含有ポリエステル
と、比較例11によって得られた重付加化合物の7.4
重量部と、1.5重量部の市販の流動調節剤(Moda
flowパウダーIII;Solutia)と、触媒と
しての1.0重量部のパルミチン酸スズ(II)と、
0.5重量部のベンゾインと、35.0重量部の白色顔
料(Kronos2160;Kronos Tita
n)とから同じように調製し、次いで、脱脂したスチー
ルシートにスプレーして180℃で15分間硬化処理し
た。総NCO対OHの当量比は、同様に1:1であっ
た。
調べた。表面構造を特徴づけるために、光沢値および曇
り値に加えて、Byk−Garder社の「wave-scan-
plus(波長スキャンプラス)」装置を用いて測定される
ミカン肌作用もまた考慮に入れた。約60μmの層厚を
用いて、下記の特性が得られた:
ーフィルムが、本発明による重付加化合物を用いて得ら
れたことが明らかになる。この場合、そのようなフィル
ムは、先行技術から得られる既知の重付加化合物を使用
して調製されたコーティングと比較した場合、はるかに
大きな弾性、大きな光沢、低い曇り度、およびはるかに
良好な流動挙動に特徴がある。本発明によって得られた
ラッカーフィルムは滑らかに流動したが、比較例のコー
ティングは強固なミカン肌構造を示した。
記載される方法によって、実施例12に記載されるヒド
ロキシル基含有ポリエステルと、本発明による重付加化
合物2、3および6から出発して調製した。最終的に配
合された粉末コーティング剤は、IR分光法によって、
すべての場合、未ブロック化イソシアネート基を含有し
ていなかった。このコーティング剤を、脱脂したスチー
ルシートに、ESBカップ・ガンを使用して70kVの
高電圧でスプレーし、180℃で15分間硬化処理し
た。下記に示す表は、粉末コーティング剤の組成(重量
部)と、それらから調製されたコーティングのラッカー
特性に関するデータ(それぞれ、約60μmの層厚)を
示す。
が、そのような細部はそのような目的のためでしかない
こと、および様々な変化が、請求項により限定され得る
場合を除き、本発明の精神および範囲から逸脱すること
なく当業者によって本発明において行われ得ることを理
解しなければならない。
Claims (6)
- 【請求項1】 40℃未満で固体であり、かつ125℃
よりも高い温度で液体である重付加化合物であり、 a)遊離イソシアネート基の濃度(NCOとして計算;
分子量=42)が2.1〜6.0wt%であり、平均イ
ソシアネート官能価が2.1〜8.0であり、 b)ウレトジオン基の濃度(C2N2O2として計算;分
子量=84)が10〜18wt%であり、 c)ウレタン基の濃度(−NH−CO−Oとして計算;
分子量=59)が10〜20wt%であり、かつ d)エステル基−CO−O(−CO−Oとして計算;分
子量=44)および/またはカーボネート基−O−CO
−O(−CO−Oとして計算;分子量=44)の濃度が
1〜17wt%である、重付加化合物であって、前記ウ
レトジオン基は、トリアルキルホスフィンの触媒作用に
よって純粋な1−イソシアネート3,3,5−トリメチ
ル−5−イソシアネートメチルシクロヘキサンからは誘
導されず、かつ前記のエステル基および/またはカーボ
ネート基はネオペンチルグリコールヒドロキシピバレー
トからは誘導されない重付加化合物。 - 【請求項2】 40℃未満で固体であり、かつ125℃
よりも高い温度で液体であり、 a)遊離イソシアネート基の濃度(NCOとして計算;
分子量=42)が2.1〜6.0wt%であり、平均イ
ソシアネート官能価が2.1〜8.0であり、 b)ウレトジオン基の濃度(C2N2O2として計算;分
子量=84)が10〜18wt%であり、 c)ウレタン基の濃度(−NH−CO−Oとして計算;
分子量=59)が10〜20wt%であり、かつ d)エステル基−CO−O(−CO−Oとして計算;分
子量=44)および/またはカーボネート基−O−CO
−O(−CO−Oとして計算;分子量=44)の濃度が
1〜17wt%である、重付加化合物を調製するための
方法であって、 A)平均NCO官能価が少なくとも2.1であるウレト
ジオン基含有ポリイソシアネート混合物(ただし、トリ
アルキルホスフィンの触媒作用によって調製される純粋
な1−イソシアネート3,3,5−トリメチル−5−イ
ソシアネートメチルシクロヘキサンの誘導体を除く)、
および必要に応じて、 B)成分A)および成分B)の総重量に関して10wt
%までの量の他のジイソシアネートを、 C)エステル基および/またはカーボネート基を含有す
る数平均分子量が134〜2000のポリヒドロキシル
化合物(ただし、ネオペンチルグリコールヒドロキシピ
バレートを除く)、および必要に応じて、 D)成分C)および成分D)の総重量に基づいて70w
t%までの量の、エステル基およびカーボネート基を含
まない分子量が62〜400の他のポリヒドロキシル化
合物、および必要に応じて、 E)成分C)、成分D)および成分E)の総重量に基づ
いて20wt%までの量の、イソシアネート基と反応し
得る他の一官能性化合物とを、イソシアネート基対イソ
シアネート反応性基の当量比が1.2:1〜1.8:1
で反応させることを含んでなり、上記原料物質の重量比
は、得られた生成物が上記特性a)〜d)を有するよう
に選ばれる方法。 - 【請求項3】 原料化合物A)は、脂肪族的および/ま
たは環式脂肪族的に結合したイソシアネート基を有する
ジイソシアネートから調製される、ウレトジオン基を含
有するポリイソシアネートの混合物である、請求項2に
記載の方法。 - 【請求項4】 原料化合物A)は、1,6−ジイソシア
ネートヘキサンおよび/または1−イソシアネート3,
3,5−トリメチルー5−イソシアネートメチルシクロ
ヘキサンから調製される、ウレトジオン基およびイソシ
アネート基を含有するポリイソシアネートの混合物であ
る、請求項2に記載の方法。 - 【請求項5】 原料化合物C)は、ε−カプロラクトン
の開環重合によって調製されるポリエステルポリオール
である、請求項2に記載の方法。 - 【請求項6】 架橋成分として、40℃未満で固体であ
り、かつ125℃よりも高温で液体であり、 a)遊離イソシアネート基の濃度(NCOとして計算;
分子量=42)が2.1〜6.0wt%であり、平均イ
ソシアネート官能価が2.1〜8.0であり、 b)ウレトジオン基の濃度(C2N2O2として計算;分
子量=84)が10〜18wt%であり、 c)ウレタン基の濃度(−NH−CO−Oとして計算;
分子量=59)が10〜20wt%であり、かつ d)エステル基−CO−O(−CO−Oとして計算;分
子量=44)および/またはカーボネート基−O−CO
−O(−CO−Oとして計算;分子量=44)の濃度が
1〜17wt%である、重付加化合物であって、前記ウ
レトジオン基は、トリアルキルホスフィンの触媒作用に
よって純粋な1−イソシアネート3,3,5−トリメチ
ル−5−イソシアネートメチルシクロヘキサンからは誘
導されず、かつ前記のエステル基および/またはカーボ
ネート基はネオペンチルグリコールヒドロキシピバレー
トからは誘導されない重付加物、およびイソシアネート
反応性基を有する粉末コーティング用バインダーを含有
するコーティング用組成物。
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