JP2002522573A - 熱及び/又は高エネルギー放射線で硬化可能な官能化構造の粉体塗料 - Google Patents
熱及び/又は高エネルギー放射線で硬化可能な官能化構造の粉体塗料Info
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Abstract
Description
剤、該結合剤を含む粉体塗料それ自体、及びこれを本発明に従い使用する方法に
関する。
多くの分野で絶えず使用している。しかしながら、公知のUV塗料による主な不
都合は、フィルムの表面での硬化で大気酸素の効果を阻害することである。この
阻害を克服するために、アミン共開始剤(amine coinitiator)により硬化を促
進し、かつ極めて高いエネルギー密度を有するランプが必要とされる。このアミ
ンにより、屡々、臭気公害が引き起こされる。
及び溶融加工コーティングフィルムの良好な流展性からの矛盾する条件により、
別の不都合が引き起こされる。良好な耐ブロッキング性のため、ガラス転位温度
及び融点は可能な限り高くするが、良好な流展性のため、かつ感熱物質の使用を
可能にするため、これらは可能な限り低くして、最適な表面平滑性が現れる前の
硬化反応を防止し、かつ基質の損害を防止する。同様に、表面平滑性を改善する
ために、この溶融物が低い粘稠性を有し、そして遅延期間後にのみ反応が開始し
、進行する必要がある。この考えは、粉体塗料の硬化が、樹脂と硬化剤、例えば
ポリエポキシ樹脂とジカルボン酸硬化剤との知られた熱的活性化反応の1つに基
づいている塗料を使用するため、実現が困難である。なぜなら、粘稠性増大反応
が、溶融処理と同時に開始し、進行するからである。一方、放射線硬化性粉体塗
料の場合、この溶融処理を架橋と区別することができなければならない。この条
件を満たすために、種々の試みが従来技術に開示されている。
ポリマーの特定立体配置を有するUV硬化性粉体塗料を開示している。ここで、
結合剤はエポキシ−ポリエステルポリマーから構成されている。このポリマーに
おいて、エポキシ付加体は、鎖状のポリマー鎖によりポリエステル付加体と離れ
て配置されるように、空間的に配置されている。さらに、このポリマーは化学結
合性光開始剤を含んでいる。
5では、主成分が比較的高留分の、メタクリル酸構造単位を有するモノマーであ
る共重合体を開示している。このモノマーを、UV硬化性粉体塗料用の結合剤と
して使用でき、そしてこれには比較的狭い分子量分布という特徴がある。
、これは特定の(メタ)アクリロイル基を有し、架橋剤成分又は過酸化物無しに
架橋し得るので、貯蔵時に安定であるポリウレタンから構成される。UV照射に
よる架橋では、光開始剤を添加する必要がある。
ている。この結合剤は、ジシクロペンタジエンを含んでいても良い不飽和ポリマ
ー、及びビニルエーテル基、ビニルエステル基又は(メタ)アクリル酸基を有す
る架橋剤から構成されている。
種多様な方法で二重結合と官能化されるポリアクリレートを開示している。
ー、及び(メタ)アクリロイル基及び/又はビニルエーテル基を含有する化合物
を含む液体組成物が開示されている。この組成物を、フリーラジカル開始剤及び
放射線硬化の両方により架橋することができ、そして塗料用結合剤として使用す
る。UV照射による架橋の場合、光開始剤を添加する必要がある。
を使用して、高い感光性を提供し、かつ公知の、表面の酸素阻害を克服する必要
があるため、不都合が引き起こる。この光開始剤の除去生成物は、硬化処理され
た塗料中に残り、そして臭気公害を引き起こす。
液体結合剤を明らかにしている従来技術を開示している。この液体結合剤は、エ
チレン性不飽和ポリエステルオリゴマーを含んでいても良いエチレン性不飽和ポ
リエステル成分、及び非共重合処理ビニルエーテル成分の混合物から構成される
。この場合、ビニルエーテル成分は、ビニルエーテル成分の分子当たり、平均で
少なくとも2個の、ポリエステル成分のエチレン性二重結合に対して反応性を有
するビニルエーテル基を含むように選択される。
化可能であり、かつ使用される場合にはフィルムの表面での酸素阻害を伴わい粉
体塗料用結合剤を提供して、悪臭アミン及び他の共開始剤の使用に先行可能とな
ることにある。
ーテル基a)及び少なくとも1個の、このビニルエーテル基a)と異なるが、こ
の基a)に対して共反応性を有する基b)を含み、かつオリゴマー又はポリマー
分子当たりに平均で少なくとも1個のビニルエーテル基a)及び1個の共反応性
基b)を有することにより達成されるのが、本発明者等により見出された。
し、そして空気中で硬化される場合に表面での酸素阻害を示さない。これは、ア
ミン及び他の共開始剤の使用に先行可能であるという利点を有する。
開始することができる}への硬化も可能である。
ポリマーを合成中(統計学的な反応条件で起こる)に、及び/又は重合体類似官
能基化の場合に、例えばビニルエーテル基a)による1つの方法のみで官能化さ
れるか、或いは全く官能化されないポリマー分子を形成することができるという
ことについて言及すべきである。官能基化を殆んど伴わないか、又は全然起こら
ない上記ポリマー基本構造であっても、本発明のポリマーの特性に悪影響を与え
るので、このような最小官能化又は完全非官能化ポリマー構造の最小留分が形成
されるように製造処理するのが好ましい。このために好適な方法は、高分子分野
の技術者等に知られている。これらは、未反応の場合には後で再び分離可能であ
るか、或いは必要により、仕上げ処理された塗料用結合剤中に過剰に滞留の物質
を使用することを含む。それでも残る残渣留分が、請求項に記載の結合剤を使用
した場合、本発明が良好の行われた際に悪影響を実質的に与えないことが見出さ
れた。
を伴わない)に本発明の結合剤を使用する場合に極めて高いUV反応性が観察さ
れるのは、本発明の結合剤におけるポリマー基本構造の官能基化により、自己架
橋を起こすのが可能になるが、従来技術の結合剤においては、組成物が相互に架
橋される物質混合物であるということによるからである。
リマー基本構造に結合させることができ、そしてこれらは、必要によりこの構造
の末端にあっても良い。官能基a)及びb)は、同じ基に二度以上存在していて
も良い。従って、例えば2個のグリシジルメタクリレートを、末端のNH2基で
反応させても、或いは末端のエポキシ基でエタノールアミンジビニルエーテルの
1分子を反応させても良い。さらに、2個以上のOH基を同じ側の側方又は末端
に有するポリマー基本構造をビニル化しても良い。ここで、nの値は、0〜5ま
でであり、1又は2が好ましい。
つ/或いはエステル、エーテル、ウレタン、アミド、イミド、イミダゾール、ケ
トン、スルフィド、スルホン、アセタール、尿素、カルボネート及びシロキサン
連鎖から選択されるC−C連鎖から形成することができる。
又は樹枝状であっても良い。
個の、オリゴマー又はポリマー基本構造の官能基に対して反応性を有する別の基
を有する化合物との重合体類似反応により得るのが好ましい。
ート、(メタ)アクリレート、アリル、エポキシ、アルケニル、シクロアルケニ
ル、ビニルアリール及びシンナメート基であるか、及び/又は好ましくは式I:
の間に、低い感熱性及び酸素雰囲気下でのなお良好な焼き付け治癒可能性;熱及
びUV光を組み合わせて使用する短い硬化時間;貯蔵時の粉末の良好な耐ブロッ
キング性;並びに得られる被膜の極めて良好な表面平滑性のため、注目に値する
。
が、式II:
性カルボン酸とのエステルの状態で取り込まれていても良い。
キシ基との反応性を有する化合物と反応させることにより、例えばビスフェノー
ルAエポキシ化合物又はビスフェノールAエポキシ樹脂型で表される、複合エポ
キシ官能性ポリマー、オリゴマー又はモノマー化合物である。このエポキシ基を
、ビニルエーテル基a)及びこれと共反応性を有し、かつ1個以上の、エポキシ
ドと反応し得る別の基を含む基b)を有する化合物で官能化することができる。
本発明によるこの種類の化合物例としては、慣用の市販されているエポキシ樹脂
と(メタ)アクリル酸及び/又は以下の式III:
ル又はジエタノールアミンジビニルエーテル)との部分反応生成物か、或いはポ
リアクリレートと前記化合物を含む共重合されたグリシジル(メタ)アクリレー
トとの反応生成物か、或いは得られたポリウレタン樹脂と前記化合物とのヒドロ
キシ官能性エポキシ化合物(例えば、グリジドール(2,3−エポキシ−1−プ
ロパノール))をさらに使用する反応生成物である。
て多官能性イソシアネート化合物とアクリレート及びビニル化合物、ヒドロキシ
アクリレート又はアミノアクリレート、及びヒドロキシビニレート又はアミノビ
ニレートとを、例えばヒドロキシ化合物等のイソシアネート反応性化合物をさら
に使用する又は使用することなく反応させることにより得られる。
ばトリレンジイソシアネート(TDI)、4,4’−メチレンジ(フェニルイソ
シアネート)(MDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ヘキサメ
チレンジイソシアネート(HMDI)、さらにC2〜C12アルキレンジイソシ
アネート、さらにC2〜C12シクロアルキレンジイソシアネート、ナフタレン
、ジイソシアネート、さらにアルカアリールジイソシアネート(alkaryl diisoc
yanate)、例えばフェニレンジイソシアネート、ビフェニルジイソシアネート、
そして前記化合物の各種位置異性体である。イソシアネート官能性の高いイソシ
アネートの誘導体、ビウレット化及びイソシアヌレート化の生成物、例えばウレ
トジオン基を経由するオリゴマー化又は三量化イソシアネート、並びにアミン又
は水で二量化又はオリゴマー化することにより前述の簡易なイソシアネートから
得られる高級イソシアネートである。
、特に、上述のジイソシアネートの三量化生成物が特記に値する。
イソシアネートに対して反応性を有し、かつイソシアネート反応性基の他に、基
a)及びb)を含んでいる化合物と反応性を有する。基a)又はb)を含まない
イソシアネート反応性化合物をさらに使用することも可能である。イソシアネー
トと反応させるべき化合物は、イソシアネートに対して単独に、又は複合的に反
応性を有し、かつ直鎖、枝分かれ、芳香族、脂環式、アリール芳香族又はヘテロ
環式か、及び/又は所望の態様で置換されていても良い。例としては、C1〜C 20 ヒドロキシアルキルビニルエーテル、例えばヒドロキシエチルモノビニルエ
ーテル、ヒドロキシブチルモノビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモ
ノビニルエーテル、ヘキサンジオールモノビニルエーテル、エチレングリコール
モノビニルエーテル、プロピレングリコールモノビニルエーテル及びポリアルキ
レングリコールモノビニルエーテル、そしてさらにジエタノールアミンジビニル
エーテル、アミノプロピルビニルエーテル、C1〜C20ヒドロキシアルキル(
メタ)アクリレート、例えばヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシブチル
アクリレート及びさらにポリアルキレングリコールモノアクリレート、アリルア
ルコール、ジヒドロジシクロペンタジエノール、ジシクロペンタジエノール(D
CPD)とグリコールとの、式Vに対するようなヒドロキシル含有付加体、エチ
レングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピ
レングリコール、ブタンジオール異性体、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリ
コール、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトール、不飽
和ヒドロキシ化合物、例えばアリルアルコール、部分エーテル化多官能性ヒドロ
キシ化合物、例えばトリメチロールエタンモノアリルエーテル、トリメチロール
エタンジアリルエーテル、トリメチロールプロパンモノアリルエーテル、トリメ
チルプロパンジアリルエーテル、ペンタエリスリトールモノアリルエーテル、ペ
ンタエリスリトールジアリルエーテル、アルキレンジオール、例えば2−ブテン
−1,4−ジオール、そしてアルコキシル化アルキレンジオール、好ましくはエ
トキシル化及びプロポキシル化2−ブテン−1,4−ジオール(2−ブテン−1
,4−ジオール1モル当たり1〜10個のアルキレンオキシド単位のアルコキシ
ル化度を有する)が挙げられる。
結合剤の所望の特性よって異なる。必要とされる分子量及び、必要により粘性は
、単官能性化合物をさらに使用することにより確立され得る。前述の測定法、及
び溶剤をさらに使用する又は使用しない適当な重合技術の選択、及び触媒による
重合の制御は、当該技術者等の高度な知識に基づいて可能である。
して結合されている化合物だけでけなく、エステル又はエーテル連鎖、即ちポリ
エステルウレタン及びポリエーテルウレタンを有する化合物を包含する意図であ
る。
脂は、本発明の結合剤のための、別の重要なポリマー分類を構成する。ポリエス
テル樹脂の合成に好適なのは、慣用で、公知の2個を超えるカルボキシル基を有
するカルボン酸及び/又はその無水物及び/又はそのエステル、そして2個を超
えるOH基を有するヒドロキシ化合物である。例えば、さらに単官能性化合物を
使用して、重縮合物の分子量を良好に調節することもできる。
えばマレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、飽和
脂肪族カルボン酸及びその無水物、例えばコハク酸、アジピン酸、スベリン酸、
セバシン酸、アゼライン酸、天然の脂肪酸及び重合処理された天然脂肪酸、例え
ば亜麻仁油脂肪酸、二量体の亜麻仁油脂肪酸及びポリマーの亜麻仁油脂肪酸、ひ
まし油、ひまし油脂肪酸、飽和脂環式カルボン酸及びその無水物、例えばテトラ
ヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸
、ノルボルネンジカルボン酸、芳香族カルボン酸及びその無水物、例えば異性体
の状態のフタル酸、さらにトリ−及びテトラカルボン酸及びその無水物、例えば
トリメリト酸、ピロメリト酸、アリルアルコールで部分的にエステル化されたポ
リカルボン酸、例えばモノアリルトリメリテート及びジアリルピロメリテートで
ある;特に重要なのは、ベンゾフェノンカルボン酸に結合されている。なぜなら
、このカルボン酸経由して、UV光により励起され得る構造を共重合的に取り込
むことが可能となるためである。
、少なくとも2価の、脂肪族及び/又は脂環式アルコール、例えばエチレングリ
コール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブタンジオール異
性体、ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ネ
オペンチルグリコール、グリコール、シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノ
ールA、水素化ビスフェノールA、OH−多官能性ポリマー、例えばヒドロキシ
ル変性ポリブタジエン又はヒドロキシル含有ポリウレタンプレポリマー、グリセ
ロール、飽和及び不飽和脂肪酸のモノ−及びジグリセリド、特に亜麻仁油又はヒ
マワリ油のモノグリセリドである。不飽和アルコール、例えば、アリルアルコー
ルで(部分的に)エステル化された多官能性ヒドロキシ化合物(例えば、トリメ
チロールエタンモノアリルエーテル、トリメチロールエタンジアリルエーテル、
トリメチロールプロパンモノアリルエーテル、トリメチロールプロパンジアリル
エーテル、ペンタエリスリトールモノアリルエーテル、ペンタエリスリトールジ
アリルエーテル、2−ブテン−1,4−ジオール及びアルコキシル化2−ブテン
−1,4−ジオール)も好適である。
、例えばエタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、デカノール、
イソデカノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール、又はアリルアルコ
ールを表すのが好ましい。本発明に関して、用語「ポリエステル」は、エステル
基の他に、アミド及び/又はイミド基(アミノ化合物をさらに使用することによ
り得られる)に特徴をなす重縮合物を包含する。このように変性されたポリエス
テルは、例えばDE−A15700273及びDE−A172003232より
公知である。このポリエステルアミド又はポリエステルイミドは、多くの場合、
例えば熱安定性、耐化学性、硬度及び耐引掻性に関して、特定の条件を、純粋な
ポリエステルよりも良好に満たす。
ても良く、これにより、式IV:
。
合及び/又は末端二重結合に、例えば式IIIで表される物質を経由して取り込
むようにして存在することができる。
重合体類似反応により取り込むのが可能となる。共縮合物の例としては、トリメ
チロールプロパンジアリル及びモノアリルエーテル、そして2−ブテン−1,4
−ジオール、アルコキシル化2−ブテン−1,4−ジオール及びアリルアルコー
ルを組み合わせて使用したものである。
れた、直鎖及び/又は分枝の、遊離のカルボキシル基及び遊離のOH基を有する
プレポリマーポリエステル樹脂への付加反応である。この樹脂を、カルボキシル
基にて不飽和グリシジル化合物及びビニルエーテルと反応させることができる。
まず第一に、遊離のカルボキシル基を不飽和グリシジル化合物と反応させて、ビ
ニルエーテルの酸接触重合を防止するのが好ましい。適当な不飽和グリシジル化
合物の例としては、グリシジル(メタ)アクリレート、グリシジルウンデセノエ
ート、多官能性エポキシ樹脂及び/又はアリルグリシジルエーテルの(メタ)ア
クリル化生成物(この場合、グリシジル(メタ)アクリレートを添加するのが好
ましい)である。この反応後、ヒドロキシル基をジイソシアネート及びヒドロキ
シビニルエーテルと反応させる。
ネート(例えば、イソホロンジイソシアネート)を半当量のヒドロキシビニルエ
ーテルと反応させ、次いでこの反応生成物をプレポリマーのポリエステルと反応
させるのが好ましい。上記反応の場合、ヒドロキシル官能性アクリレートを、ヒ
ドロキシビニルエーテルの他に、使用してもよい。後に述べた態様において、純
粋なヒドロキシル官能性プレポリマーポリエステルを、ヒドロキシビニルエーテ
ル及びヒドロキシル官能性化合物(基b)を有する)、例えばヒドロキシアルキ
ル(メタ)アクリレート又はアリルアルコールと反応させても良い。このように
して式Iで表される基を導入するのは、市販のジヒドロジシクロペンタジエノー
ルを同時に使用することにより同様に可能となる。しかしながら、式Iで表され
る基を、マレイン酸とジヒドロジシクロペンタジエノールとの、式IIIで表さ
れるモノエステルをポリエステルに共縮合することにより導入するのが好ましい
。このモノエステルは、エレガントな反応中に無水マレイン酸(MAA)、水及
びジシクロペンタジエン(DCPD)から、又はDCPDをMAAと直接付加反
応させることにより得られる。さらに、DCPDを直接、他の酸及び/又は酸性
のポリエステルに添加しても良い。しかしながら、この反応は、通常、エレガン
トさが殆んどなく、そして例えばBF3エテレートを含む触媒を必要とする。
おいて、スキームV:
様に式Iで表される基本構造を導入するために機能する。
シクロペンタジエニルアルコール及び、好ましくはDCPDとグリコールとの付
加体であり、この付加体は、スキームVI:
脂は、本発明のポリマーの他の重要な分類を構成し、そしてアクリル酸エステル
を単独で、又は別の共重合性化合物と組み合わせて共重合することにより得られ
る。
拌器付反応器において溶剤無しのフリーラジカルバルク重合(solvent-free,
free-radical bulk polymerization)か、或いは得られるポリマーの融点より高
い温度、好ましくは140℃を超える温度で連続通気型の反応器での製造が特に
好ましい。
れる。この分布は、粉体塗料の場合、狭い融解領域及び低い溶融粘性が得られる
ため極めて望ましい。さらに、バルク重合では補助溶剤を除去する必要がなく、
そして顔料及び被覆助剤を直接この溶融体に導入することができる。或いは、本
発明のポリアクリレート樹脂は、溶剤中で製造され得る。
リール脂肪族及び芳香族アルコール(炭素原子数が1〜40個である)を有する
アクリル酸及びメタクリル酸のエステル;例えば、メチル(メタ)アクリレート
、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル
(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)
アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、アミル(メタ)アクリ
レート、イソアミル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2
−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ウンデ
シル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ
)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、メチルシクロヘキシル
(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリ
ル(メタ)アクリレート、フルフリル(メタ)アクリレート及び3−フェニルア
クリル酸のエステル並びにこれの各種異性体、例えばメチルシンナメート、エチ
ルシンナメート、ブチルシンナメート、ベンジルシンナメート、シクロヘキシル
シンナメート、イソアミルシンナメート、テトラヒドロフルフリルシンナメート
、フルフリルシンナメート、そしてさらにメタクリルアミド、メチロールアクリ
ルアミド、メチロールメタクリルアミド、アクリル酸、メタクリル酸、3−フェ
ニルアクリル酸、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、例えばエチルグリ
コールモノ(メタ)アクリレート、ブチルグリコールモノ(メタ)アクリレート
、ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレート、グリコールエーテル(メタ)ア
クリレート、例えばメトキシエチルグリコールモノ(メタ)アクリレート、エチ
ルオキシエチルグリコールモノ(メタ)アクリレート、ブチルオキシエチルグリ
コールモノ(メタ)アクリレート、フェニルオキシエチルグリコールモノ(メタ
)アクリレート、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、そして
アミノ(メタ)アクリレート、例えば2−アミノエチル(メタ)アクリレートで
ある。
、1−メチルスチレン、4−tert−ブチルスチレン、2−クロロスチレン、
2〜20個の炭素原子を有する脂肪酸のビニルエステル、例えば酢酸ビニル、プ
ロピオン酸ビニル、2〜20個の炭素原子を有するアルカノールのビニルエーテ
ル、例えばビニルイソブチルエーテル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ビニルア
ルキルケトン、ジエン、例えばブタジエン及びイソプレン、そしてさらにマレイ
ン酸とクロトン酸のエステルである。他の好適なモノマーは、環式ビニル化合物
、例えばビニルピリジン、2−メチル−1−ビニルイミダゾール、1−ビニルイ
ミダゾール、5−ビニルピロリドン及びN−ビニルピロリドンである。アリル部
分が不飽和のモノマー、例えばアリルアルコール、アリルアルキルエステル、モ
ノアリルフタレート及びアリルフタレートを使用することも可能である。アクロ
レイン、メタクロレイン、及び重合性イソシアネートも適当である。
共重合するか、或いは好ましくは続く重合体類似反応により取り込むことができ
る。ビニルエーテルとさらに反応する、容易に重合可能な化合物の例としては、
共重合性エポキシ化合物、例えばグリシジル(メタ)アクリレート又はジヒドロ
ジシクロペンタジエノール(メタ)アクリレート、ジヒドロジシクロペンタジエ
ニルエタクリレートジヒドロジシクロペンタジエニルシンナメートである。共重
合性グリシジル(メタ)アクリレートのエポキシ基は、カチオン性のメカニズム
により、直接ビニルエーテルと共重合可能であるが、ポリマーの重合体類似官能
化反応用の固定基(anchor group)でもある。この反応は、例えば、(メタ)ア
クリル酸との反応によりアクリル酸の二重結合を導入するか、及び/又はアミノ
ビニルエーテル化合物、例えばジエタノールアミンジビニルエーテルと反応させ
ることによりビニルエーテル基を導入するために、行われる。
タジエニル基を、架橋するか、或いはUV照射の開始剤及び/又はフリーラジカ
ル供与体化合物を使用して熱によりビニルエーテル基と直接共重合させることが
できる。
ポリマー分類の混合物を使用するのが有効である。この場合、比較的軟質で、か
つ弾性のポリウレタン樹脂又はポリアクリレート樹脂(それ自体、耐ブロッキン
グ性粉末を形成しない)と良好な耐ブロッキング性を有する硬質のポリエステル
樹脂との混合物が特に好ましい。
駆体混合物で任意に組み合わせて行われ得る。これにより、粉体塗料の特性を多
種多様な条件に適合可能となるモジュール型システムの1種を提供する。
と反応性を有する、好ましくは他の固体の化合物と混合することができる。この
化合物の例としては、不飽和の、好ましくは部分的に結晶性のポリエステル、モ
ノマー及び/又はポリマーのアクリレート、ビニルエステル、ビニルエーテル、
アリルエステル及びアリルエーテル、例えばポリエステルアクリレート、ポリエ
ーテルアクリレート、ポリウレタンアクリレート及びポリウレタンビニルエーテ
ルである。さらに上記混合物において、表面での分解性酸素阻害が有効に抑制さ
れる。
ましくはUV光により硬化され得る粉体塗料を提供する。ここで、粉体塗料を、
驚くべき高い反応性で架橋させることができ、かつ共開始剤を使用しなくても、
表面での酸素阻害を示さない。さらに、粉体塗料は、焼き付けにより熱フリーラ
ジカル供与体化合物で硬化され得る。
ラジカルを熱的に形成する触媒、例えば過酸化物、アゾ開始剤及び例えばピナコ
ール型等のC−C不安定物質で硬化する。さらに、マレイン酸及び/又はフマル
酸基の特徴を組み合わせることにより、多くの場合、慣用の被膜厚で焼き付けす
ることにより空気中で硬化可能となる。
光開始剤の例としては、ベンゾフェノンの共重合性誘導体並びにEP−A486
897、DE−A3820463、DE−A4007318により公知であり、
かつ特に芳香族若しくは部分芳香族ケトンから誘導され、そしてチオオキセトン
構造を有する化合物を包含する化合物である。共重合性の光開始剤を、例えばヒ
ドロキシベンゾフェノンを共重合されたエポキシ化合物の、例えばグリシジル(
メタ)アクリレート等への付加反応により取り込むことができる。例えば、特に
共重合性結合のベンゾフェノン基を有するポリマーを、UVにより高い過敏性で
架橋できる。この反応性を、式Iで表される構造体が同時に官能基b)として存
在する場合には、さらに増大させる。
/又はカチオンを提供する化合物を包含することができる。従って、硬化は純粋
な熱手段、例えば空気中での焼き付けにより、及び/又は高エネルギー放射線に
より、開始剤、例えば過酸化物、アゾ開始剤又はC−C不安定化合物を用いて起
こすことができる。
般的に、平ら又は平らでなく、繊維状又は粒子状の、所望の材料、例えば金属、
木材、プラスチック、ガラス、セラミック、等の基質である。組み合わされるべ
きポリマー構造及び各粉体塗料の結合剤用の共反応性基b)の選択は、仕上げ処
理された被膜が所定の条件を満たすように、使用目的の条件に従って行う。塗料
の基本特性を確立するための、ポリマー構造及び構成モノマーの共反応性基b)
の選択を統制する基本原則は、高分子分野の化学者及び当該技術者等に公知であ
る。
タリック仕上げの透明な表面層のために、例えば最大限の耐黄変性及び耐候安定
性、耐引掻性及び光沢保留性が、高水準の硬度と共に要求される。
で形を崩して加工する場合、重要なパラメータは、極めて高い弾性及び接着性で
ある。モノマーの価格は、特定の利用に対して、塗料の高い品質が特に必要とさ
れないが、低価格が重要な条件の場合には、選別の判断規準としても良い。
例えばスチレン又はC1〜C3アルコールの(メタ)アクリレートの割合を高く
することにより増大させることが可能となるが、「軟質」モノマーとして、例え
ばブチルアクリレート、エチルヘキシルアクリレート又はトリデシルアクリレー
トにより、これらの特性を弱められるが、同時に弾性を改善する。さらに、(メ
タ)アクリル酸又は(メタ)アクリルアミドの割合を小さくすると、接着性が改
善する。
nsing)及び触媒の選択による影響は、基本的に知られている。
用することもできる。しかしながら、一般に、これらを少量で使用し、例えば接
着性、静電荷充電力(electrostatic chargeability)、塗料の流れ挙動及び表
面平滑性を改善する。さらに、取り込まれた安定剤として、3−フェニルアクリ
ル酸の誘導体により、被膜の耐候安定性が増大させる。
剤及び分散剤、着色剤、並びにフィラーを含んでいても良い。粉末スラリーとし
て知られている、塗料の水性分散液を、液体で粉体塗料に塗布し始めるために使
用することもできる。
の水(5.0モル+5g)を1時間に亘り滴下漏斗より加えた。この混合物を1
25℃で1時間反応させ、この間に図式Vに従いモノカルボン酸を形成した。物
質は最初液体であったが、徐々に結晶となった。
tercooling)により60℃に保持した。給送流を止めた後、 撹拌を60℃で1
時間続けた。これにより、12.9%のNCO含有量を有するビスコース樹脂が
得られた。
ル) を、1時間に亘り取り込んだ。発熱反応が起こり、その際、温度を逆冷却により
60℃に保持した。給送流を止めた後、 撹拌を60℃で1時間続けた。これに
より、13.2%のNCO含有量を有するビスコース樹脂が得られた。
テル: 240.00gのジシクロヘキサノールプロパン(1モル)、 236.0gの1,6−ヘキサンジオール(2モル)、 194.00gのジメチルテレフタレート(1モル)及び 0.67gの酢酸スズ を、アンカー撹拌器及びジャケット型加熱/冷却器並びに頂上付属型蒸留装置(
top-mounted distillation attachment)を備える実験用撹拌容器に計量、導入
した。
3時間に亘り徐々に190℃に上げ、この間に、形成した縮合物を蒸留により除
去した。
間に亘り190℃にゆっくり上げ、この間に、縮合により生成した水を蒸留によ
り除去した。得られた樹脂は、4の酸価及び11のOH価を有していた。樹脂の
温度を85℃の下げ、その後、 160gの前駆体2及び 160gの前駆体3 をビスコースであるが、なお撹拌可能な溶融物に迅速に添加した。この添加の間
に、粘稠性が大幅に低減し、そして僅かに発熱反応が観察された(温度を30分
間に亘り約90℃に上げた)。その後、反応を約85℃で2時間続け、この間に
、粘稠性が大幅に増大し、そして遊離イソシアネートがもはや検出されなくなっ
た。
モンサント(Monsanto)社製) を、10分間に亘り上記溶融物で撹拌し、そして樹脂溶融物を、穏やかな窒素圧
で反応器の底部バルブからアルミニウム箔に取り出した。冷却時に、この溶融物
が、硬質の、粉砕可能な樹脂に固体化した。
0gの前駆体2を用いて行った。
備える実験用撹拌容器に計量、導入した。
3時間に亘り徐々に190℃に上げ、この間に、縮合により生成した水を蒸留に
より除去した。
亘り190℃にゆっくり上げ、この間に、縮合により生成した水を蒸留により除
去した。得られた樹脂は、6の酸価及び59のOH価を有していた。樹脂の温度
を85℃の下げ、その後、 160gの前駆体2及び 160gの前駆体3 をビスコースであるが、なお撹拌可能な溶融物に迅速に添加した。この添加の間
に、粘稠性が大幅に低減し、そして僅かな発熱反応が観察された(温度を30分
間に亘り約90℃に上げた)。その後、反応を約85℃で2時間続け、この間に
、粘稠性が大幅に増大し、そして遊離イソシアネートがもはや検出されなくなっ
た。
かな窒素圧で反応器の底部バルブからアルミニウム箔に取り出した。冷却時に、
この溶融物が、硬質の、粉砕可能な樹脂に固体化した。
備える実験用撹拌容器に計量、導入した。
3時間に亘り徐々に190℃に上げ、この間に、縮合により生成した水を蒸留に
より除去した。
亘り190℃にゆっくり上げ、この間に、縮合により生成した水を蒸留により除
去した。得られた樹脂は、6の酸価及び56のOH価を有していた。樹脂の温度
を85℃の下げ、その後、 70gの前駆体2及び 70gの前駆体3 をビスコースであるが、なお撹拌可能な溶融物に迅速に添加した。この添加の間
に、粘稠性が大幅に低減し、そして僅かの発熱の反応が観察された(温度を30
分間に亘り約90℃に上げた)。その後、反応を約85℃で2時間続け、この間
に、粘稠性が大幅に増大し、そして遊離イソシアネートがもはや検出されなくな
った。
かな窒素圧で反応器の底部バルブからアルミニウム箔に取り出した。この溶融物
の粘稠性は、実施例1及び2の場合より遙かに低いものであった。冷却時に、こ
の溶融物が、硬質の、粉砕可能な樹脂に固体化した。
ルAビスグリシジル樹脂)、 216gのアクリル酸、 15gのトリフェニルホスフィン及び 1.5gのヒドロキノンモノメチルエーテル を、アンカー撹拌器及びジャケット型加熱/冷却器並びに還流冷却器を備える実
験用撹拌容器に計量、導入し、そしてこの最初の充填物を窒素下に70℃に加熱
した。僅かな発熱反応により、90℃に暖め、そして60分後、沈殿した。撹拌
を80℃で120分間続け、その後、酸価が1未満に低減した。
85℃で30分間続けた。ビスコース樹脂溶融物が得られ、これに 40gのベンジルジメチルケタール(光開始剤)及び 6gのベンゾイン(液化助剤) を加え、そして10分間撹拌することにより取り込んだ。その後、樹脂溶融物を
、僅かな窒素圧下で反応器の底部バルブからアルミニウム箔に取り出した。冷却
時に、この溶融物が、硬質の、粉砕可能な樹脂に固体化した。
。手動の篩により、この粉末を洗浄処理されたスチールパネルに、厚さ約30〜
50μmのコーティングフィルムが得られる量で撒き散らした。次いで、このス
チールパネルを140℃の表面温度のホットプレートに10分間、載せた。この
時点で、撒き散らされた粉末層が溶融して、透明な樹脂フィルムを形成した。樹
脂の表面から30cmの距離でホットプレート上に、最大放出約365nm及び
24mJ/cm2のエネルギー出力(露光面に対して)を有するUV水銀灯を取
り付けた。粉体塗料を溶融させると共に、ランプのスイッチを入れ、スライドを
用いて覆った。粉体塗料を溶融させた後、このスライドを20秒間開放し、その
後再び閉じた。試験パネルをこのホットプレートから取り除き、そして冷却した
。これにより、硬質の、無色から淡黄色がかったコーティングフィルムが得られ
た。このフィルムは、アセトンを湿らせた綿パッドで10分間擦ると作用を受け
なくなった。
Claims (13)
- 【請求項1】 熱及び/又は高エネルギー放射線により硬化可能な、オリゴ
マー又はポリマー基本構造を有する粉体塗料用結合剤であって、 前記結合剤が、末端に及び/又は側方に、少なくとも1個のビニルエーテル基
a)及び少なくとも1個の、このビニルエーテル基a)と異なるが、この基a)
に対して共反応性を有する基b)を含み、かつオリゴマー又はポリマー分子当た
りに平均で少なくとも1個のビニルエーテル基a)及び1個の共反応性基b)を
有することを特徴とする結合剤。 - 【請求項2】 共反応性基b)がビニルエーテル基a)と共重合可能である
請求項1に記載の結合剤。 - 【請求項3】 オリゴマー又はポリマー構造を、二重結合及び/又は三重結
合を有し、かつ/或いはエステル、エーテル、ウレタン、アミド、イミド、イミ
ダゾール、ケトン、スルフィド、スルホン、アセタール、尿素、カルボネート及
びシロキサン結合から選択されるC−C結合から形成する請求項1又は2に記載
の結合剤。 - 【請求項4】 オリゴマー又はポリマー構造が、鎖状、分枝状、環状又は樹
枝状である請求項1〜3のいずれかに記載の結合剤。 - 【請求項5】 共反応性基b)が、マレエート、フマレート、(メタ)アク
リレート、アリル、エポキシ、アルケニル、シクロアルケニル、ビニルアリール
及びシンナメート基から選択される基、及び/又は式I: 【化1】 で表される構造単位である請求項1〜4のいずれかに記載の結合剤。 - 【請求項6】 共反応性基b)の内の式Iで表される構造単位が、(オリゴ
)ジヒドロジシクロペンタジエノールと単官能性又は多官能性カルボン酸との、
式II: 【化2】 で表されるエステルの形で取り込まれている請求項5に記載の結合剤。 - 【請求項7】 共反応性基b)の内の式I及びIIで表される構造単位が、
マレイン酸又はフマル酸の、式III: 【化3】 で表される(オリゴ)ジヒドロジシクロペンタジエノールモノエステルの形で取
り取り込まれ、そして前記基本構造との結合が、エステル基及び/又はアミド基
を経由して形成されている請求項5又は6に記載の結合剤。 - 【請求項8】 熱及び/又は高エネルギー放射線により硬化可能な、請求項
1〜7のいずれかに記載の結合剤を含む粉体塗料。 - 【請求項9】 請求項8に記載の粉体塗料であって、共重合的に取り込まれ
た光開始剤を含むことを特徴とする塗料。 - 【請求項10】 請求項8又は9に記載の粉体塗料であって、熱又は高エネ
ルギー放射線下でフリーラジカル及び/又はカチオンを供給する化合物を含むこ
とを特徴とする塗料。 - 【請求項11】 請求項8から10のいずれかに記載の粉体塗料を、表面の
被覆に使用する方法。 - 【請求項12】 自動車の表面層としての、請求項11に記載の使用法。
- 【請求項13】 コイル塗料としての、請求項11に記載の使用法。
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