JP2003522205A - カルバメート官能性化合物の配合物を含有する硬化性コーティング組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、下記の成分を含んでなる硬化性コーティング組成物を提供する。（ａ）少なくとも２つの官能基を含んでなり、その少なくとも１つが、（１）エポキシ基と有機酸基との開環反応の結果であるヒドロキシル基と、（２）シアン酸またはカルバメートもしくは尿素基、との反応生成物であるカルバメートまたは尿素基である、第一成分、（ｂ）成分（ａ）と反応する官能基を複数有する硬化剤、および（ｃ）成分（ａ）もしくは成分（ｂ）または成分（ａ）および（ｂ）の双方と反応する官能基を有する第二成分。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 これは以下の各々の出願の一部継続出願である。出願番号第０８／８８６，３
２１号（１９９７年７月１日出願）、それは仮出願番号第６０/０２１，０６８
号（１９９６年７月１日出願）を基礎とする、 出願番号第０８／３３３,９１５
号（１９９４年１１月３日出願）で現在特許第５,７１９,２３７号、それは第０
９８,１７６号（１９９３年７月２８日出願）で現在特許第５,５１２,６３９号
の一部継続出願である、出願番号第０８／３３３,９１７号（１９９４年１１月
３日出願）、出願番号第０８／８０４,２３９号（１９９７年２月２０日出願）
で現在特許第５,７２６,２４６号、それは,出願番号第０８／３３３,９１６号（
１９９４年１１月３日出願）で現在特許第５,６０５,９６５号の一部継続出願で
あり、それは出願番号第０８／２４１,９２５号（１９９４年５月１１日出願）
で現在特許第５,４７４,８１１号の一部継続出願であり、それは出願番号第０７
／９６５,５７７号（１９９２年１０月２３日出願）で現在特許第５,３５６,６
６９号の継続出願である、出願番号第０８／３３３,８０４号（１９９４年１１
月３日出願）、出願番号第０８／６７３,９３５号（１９９６年７月１日出願）
。

【０００２】発明の分野 本発明は硬化性コーティング組成物に関し、とくに高光沢トップコート用、と
くにはカラー-プラス-クリア複合コーティングのクリアコート用の組成物に関す
るものである。

【０００３】発明の背景 硬化性、または熱硬化性の、コーティング組成物はコーティング業界、特に自
動車業界および工業用コーティング業界、においてトップコート用に広く使用さ
れている。カラー−プラス−クリア複合コーティングは、特にすぐれた光沢、色
の深み、イメージの鮮明度、または特殊な金属効果が望まれる場合のトップコー
ト（仕上げ塗り）としてとくに有用である。自動車業界ではこれらのコーティン
グを自動車ボディーパネル用として広く使用している。

【０００４】 しかしながら、カラー−プラス−クリア複合コーティングの単層トップコート
およびクリアコートは、所望の目視効果を達成するためには、透明性および光沢
が極めて高いグレードであることが要求される。そのようなコーティングはまた
、所望の目視効果、例えばイメージの高鮮明度（ＤＯＩ）、を達成するために、
塗膜面における目視収差の度合が低いことも要求される。そのようなものとして
、これらのコーティングは環境腐食として知られる現象にはとくに敏感である。
環境腐食自体は最終塗膜上または最終塗膜内のスポットまたはマークとして現れ
、こすり取ることができない場合が多い。高光沢トップコートあるいはカラー−
プラス−クリア複合コーティングが示す環境腐食への抵抗性の程度は、予測する
ことがしばしば困難である。公知の高固形エナメルのような外部用コーティング
に用いられるときにその耐久性および／または耐候性で知られている多くのコー
ティング組成物は、カラー-プラス-クリア複合コーティングのクリアコートのよ
うな高光沢コーティングに使用された場合、環境腐食に対する抵抗性は、望まれ
るレベルとはならない。

【０００５】 トップコーティングやカラー-プラス-クリア複合コーティングのクリアコート
として使用するための上記の要件を満たすべく種々の組成物が提案されており、
そのようなものに、ポリウレタン、酸−エポキシ系やその他のものが含まれてい
る。しかしながら、多くの従来技術の系は、塗布性の問題、顔料入りベースコー
トとの低い適合性、溶解性の問題、および許容限界の外観等の欠点を持っている
。さらに、１パックの組成物が２パックの組成物（時期尚早な反応を防止するた
めに、塗布前には反応性成分を分離しておかなくてはならない）よりも好ましい
が、とくに自動車用コーティングの環境に要求される、環境腐食への抵抗性を満
足するような１パック組成物は極めて少ない。

【０００６】 コーティング組成物中の揮発性有機物含量（ＶＯＣ）を低減することも引き続
き望まれている。従来の低ＶＯＣコーティング組成物は、一般に環境腐食抵抗性
が低い。ＶＯＣの低減は、望ましいレベルの外観を保ちながら、組成物を問題な
く塗布するために求められるコーティング組成物のレオロジー特性を犠牲にする
ことなくなされなければならない。さらに、諸特性、例えば耐久性、硬度、柔軟
性、ならびに、引っ掻き、擦傷、溶剤、および酸に対する抵抗性等の良好な組合
せを持つコーティングを提供することが望ましい。

【０００７】 カルバメート官能性樹脂を用いた硬化性コーティング組成物は、例えば、米国
特許第５，６９３，７２４号、第５，６９３，７２３号、第５，６３９，８２８
号、第５，５１２，６３９号、第５，５０８，３７９号、第５，４５１，６５６
号、第５，３５６，６６９号、第５，３３６，５６６号、および第５，５３２，
０６１号の各明細書、ならびに米国特許出願第０８／８８６，３２１号（１９９
７年７月１日出願）、第０８／６９８，５２９号（１９９６年８月１５日出願）
、第０８／７１９，６７０号（１９９６年９月２５日出願）、第０８／１６６，
２７７号（１９９３年１２月１３日出願）、第０８／３３９，９９９号（１９９
４年１１月１５日出願）、第０８／３３３，９１７号（１９９４年１１月３日出
願）、第０８／１７６，６０８号（１９９４年１月３日出願）、第０８／２８７
，３５１号（１９９４年８月８日出願）、第０８／８０４，２３９号（１９９７
年２月２０日出願）、第０８／３３３，８０４号（１９９４年１１月３日出願）
、第０８／８８４，６１３号（１９９７年６月３０日出願）、第０８／８８５，
６３８号（１９９７年６月３０日出願）、第０８／５１３，５８７号（１９９５
年８月１０日出願）、第０８／８６７，５４７号（１９９７年６月２日出願）、
第０８／５４７，５１４号（１９９４年１０月２４日出願）、第０８／５４７，
５１３号（１９９４年１０月２４日出願）、第０８／５４７，１７４号（１９９
４年１０月２４日出願）、第０８／６９８，５２４号（１９９６年８月１５日出
願）、第０８／６９８，５２６号（１９９６年８月１５日出願）、第０８／６６
７，２６１号（１９９６年６月２０日出願）、第０８／６９８，５２８号（１９
９６年８月１５日出願）、第０８／６９８，５２２号（１９９６年８月１５日出
願）、第０８／６９８，５７２号（１９９６年８月１５日出願）、第０８／６９
８，５２３号（１９９６年８月１５日出願）、第０８／６７３，９３５号（１９
９６年７月１日出願）、第０８／８８６，３２１号（１９９７年７月１日出願）
、および第０８／８３１，８１０号（１９９７年４月２日出願）の各明細書に記
載されており、これらの各々は参照として本明細書に含まれる。これらのコーテ
ィング組成物は、ヒドロキシ官能性アクリル／メラニンコーティング組成物のよ
うな他のコーティング組成物よりも、腐食に対する有意な優位性をもたらし得る
。しかしながら、上記のコーティング特性について更なる改善を付与することが
しばしば望まれている。とくに、改善された特性を有するコーティング組成物が
、カルバメートもしくは尿素官能性樹脂にカルバメート、尿素、および／または
異なる官能性を有する樹脂を配合することによって、あるいは異なる特性をその
組合せから生じる硬化性コーティングにもたらすことによって、得られる。本発
明の配合物は、低い揮発性有機物含量（ＶＯＣ）と共に、改善された環境腐食抵
抗性および改善された外部耐久性（耐候性または暴露耐久性）を有するコーティ
ングを提供する。

【０００８】発明の要約 本発明は、下記の成分を含んでなる硬化性コーティング組成物を提供する。 （ａ）少なくとも２つの官能基を含んでなり、その少なくとも１つが、下記の成
分の反応生成物であるカルバメートまたは尿素基である、第一成分、 （１）エポキシ基と有機酸基との開環反応の結果であるヒドロキシル基および
、 （２）シアン酸またはカルバメートもしくは尿素基、 （ｂ）成分（ａ）と反応する官能基を複数有する硬化剤、ならびに （ｃ）成分（ａ）もしくは成分（ｂ）、または成分（ａ）および（ｂ）の双方と
反応する官能基を有する第二成分。

【０００９】詳細な説明 本発明の組成物は、（ａ）分子あたり平均して少なくとも２つの官能基、好ま
しくは分子あたり少なくとも２つの官能基を有し、その少なくとも１つがカルバ
メートまたは尿素基、好ましくはカルバメート基である、第一成分、（ｂ）分子
あたり平均して、第一成分と反応する官能基を複数有する硬化剤、および（ｃ）
第一成分か硬化剤のいずれか、または双方と反応する基を有する第二成分、を含
む。好ましくは、第二成分は、分子あたり平均して、成分（ａ）および／または
硬化剤（ｂ）と反応する２つまたはそれより多い官能基を有する。

【００１０】 第一成分は、分子あたり平均して少なくとも２つの官能基を有し、その少なく
とも１つが、ヒドロキシル基と、シアン酸またはカルバメートもしくは尿素基を
含んでなる化合物との反応生成物であるカルバメートまたは尿素基である。好ま
しくは、第一成分は、ヒドロキシル基とシアン酸またはカルバメート基を含んで
なる化合物との反応生成物であるカルバメート基を少なくとも１つ有する。この
反応生成物を生成するために用いられるヒドロキシル基は、それ自体、エポキシ
基と有機酸との反応により形成される。

【００１１】 第一成分のヒドロキシ基を有する前駆体は、種々の方法で製造される。有機酸
はエポキシ基と反応して、β−ヒドロキシエステル基を形成する。この反応では
、フェノール性化合物のような他の有機酸も用いられ得るが、しばしばカルボン
酸が用いられる。酸／エポキシ反応は、溶媒中あるいは無溶媒で、そのままの条
件で自発的に進行するが、加熱および／またはアミン触媒のような触媒で有利に
促進し得る。可能な合成経路の例として、モノエポキシドとモノ酸との反応、モ
ノエポキシドとヒドロキシ酸との反応、モノエポキシドとポリ酸との反応、ポリ
エポキシドとモノ酸との反応、ポリエポキシドとヒドロキシ酸との反応、および
ポリエポキシドとポリ酸との反応が挙げられる。好ましい実施態様においては、
ヒドロキシ酸もしくはポリ酸またはこれらの混合物がモノエポキシドと反応され
る。本明細書で用いられるように、用語「モノエポキシド」は、１つのエポキシ
ドまたはオキシラン官能基を有する化合物のことを指す。用語「ポリエポキシド
」は、複数のエポキシド官能基を有する化合物を指す。用語「モノ酸」は、１つ
の酸官能基を有する化合物を指す。用語「ポリ酸」は、複数の酸官能基を有する
化合物を指す。用語「ヒドロキシ酸」は、少なくとも１つの酸官能基と少なくと
も１つのヒドロキシル官能基を有する化合物を指す。

【００１２】 本発明の実施において有用なエポキシドは、一般に下記の構造で特徴付けるこ
とができる。

【化３】 〔式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、およびＲ^４は各々独立に、Ｈ（ただし、Ｒ^１〜Ｒ^４ の少なくとも１つはＨ以外である）、ポリマー状または非ポリマー状で、不飽和
および／またはヘテロ原子を含んでいてもよい有機基であるか、あるいはＲ^１ま
たはＲ^２の１つはＲ^３またはＲ^４の１つと共に、不飽和および／またはヘテロ原
子を含んでいてもよい環を形成してもよい。〕

【００１３】 有用なエポキシドは種々の方法により製造され、、アルコールまたは酸とエピ
ハロヒドリン化合物（例えばエピクロロヒドリン）との反応により、対応するグ
リシジルエーテルまたはグリシジルエステルが生成する。そのようなグリシジル
エーテルまたはグリシジルエステルの生成に有用なアルコールおよび酸含有化合
物として、例えば、限定されるものではないが、ブタノール、ネオペンチルグリ
コール、トリメチロールプロパン、ビスフェノールＡ、およびネオデカン酸のよ
うなネオアルカン酸が挙げられる。他の例において、有用なエポキシドは炭素−
炭素二重結合と過酸化物との反応によって製造される。

【００１４】 エポキシドは単官能性でも多官能性でもよく、それは出発物質の選択により調
整することができる。例えば、モノエポキシドは、モノアルコールまたはモノ酸
をエピハロヒドリンと、あるいはモノ不飽和を過酸化物と反応させることにより
製造することができ、ポリエポキシドは、ポリオール（ジオール、トリオール、
および官能性がより高いポリオールを包含する）またはポリ酸をエピハロヒドリ
ンと、あるいはポリ不飽和化合物を過酸化物と反応させることにより製造するこ
とができる。オリゴマー状またはポリマー状のポリエポキシド、例えばメタクリ
ル酸グリシジルを含むモノマーから重合されたアクリル樹脂、あるいはエポキシ
末端を有するポリグリシジルエーテル、例えばビスフェノールＡのジグリシジル
エーテル（ＤＧＥＢＰＡ）、およびエポキシ末端を有するＤＧＥＢＰＡとビスフ
ェノールＡのようなポリフェノールまたはエチレンジアミンもしくはジエチレン
トリアミンのようなポリアミンとのオリゴマーも使用できる。エポキシド化され
たポリウレタン樹脂またはポリエステル樹脂は、上記のように、ＯＨ基を含むポ
リウレタンまたはポリエステルをエピハロヒドリンと反応させることにより、あ
るいはポリエステルまたはポリウレタンの不飽和基をエポキシド化することによ
り製造することができる。エポキシドは、イソシアネート末端を有する成分、例
えばモノマー状のポリイソシアネート（イソシアヌレート、例えばイソホロンジ
イソシアネートのイソシアヌレートを包含する）、またはイソシアネート官能性
ポリマーもしくはオリゴマーをグリシドールと反応させることによっても製造す
ることができる。他の公知のポリエポキシド、例えばエポキシ−ノボラック樹脂
も使用できる。

【００１５】 好ましい実施態様の１つでは、エポキシドはモノエポキシド、好ましくはグリ
シジルエステルである。グリシジルエステルは、単官能性カルボン酸、例えば限
定されるものではないが、オクタン酸、安息香酸、ベンジル酸(benzylic acid)
、シクロヘキサンカルボン酸および、ネオデカン酸のようなネオアルカン酸を、
エピハロヒドリン、例えばエピクロロヒドリンと、この分野で周知の条件下で反
応させることにより製造することができる。ネオアルカン酸またはネオアルカン
酸混合物のグリシジルエステルがとくに好ましい。グリシジルエステルは市販さ
れており、例えばShell Oil Companyからの商品名Cardura^R E、Exxon からの商
品名Glydexx^R N-10またはCiba-Geigyからの商品名Araldite^R PT910 がある。グ
リシジルエステルは、一般に、下式で表される。

【化４】 （式中、Ｒは炭素原子数１〜４０、好ましくは炭素原子数１〜２０、最も好まし
くは炭素原子数１〜１２、の炭化水素基である。）この炭化水素基は、分枝状で
あってもよく、また置換されていてもよい。ポリグリシジルエステルも使用する
ことができ、多官能性カルボン酸、例えば限定されるものではないが、フタル酸
、チオグリコール酸、またはアジピン酸を、エピハロヒドリンと反応させること
により製造することができる。ポリグリシジルエステルも上記の式で表すことが
できるが、その際、Ｒは他のグリシジルエステル基で置換されている。オリゴマ
ー状またはポリマー状のポリグリシジルエステルは、２つまたはそれより多いカ
ルボン酸基を有するオリゴマーまたはポリマーとエピハロヒドリンとの反応によ
り形成される。適切なオリゴマー状またはポリマー状のポリ酸の例としては、限
定されるものではないが、末端に酸基を有するポリエステル、あるいはアクリル
酸および／またはメタクリル酸のコポリマーであるアクリル樹脂が挙げられる。
オリゴマー状またはポリマー状のポリグリシジルエステルは、少なくとも１つの
グリシジルエステルを有するモノマーの重合によっても形成される。例えば、限
定されるものではないが、そのような物質は、例えば限定されるものではないが
、アクリル酸グリシジルまたはメタクリル酸グリシジルを含むモノマー混合物の
付加重合により製造され、グリシジルエステル官能性アクリル樹脂が得られるか
、あるいはジメチロールプロピオン酸のグリシジルエステルのようなモノマーの
逐次的または縮合重合により製造され、例えばエポキシド官能性ポリエステルま
たはポリウレタンが得られる。

【００１６】 他の有用な種類のモノエポキシドはグリシジルエーテルである。グリシジルエ
ーテルは単官能性アルコール（例えば限定されるものではないが、ｎ−ブタノー
ル、プロパノール、２−エチルヘキサノール、ドデカノール、フェノール、クレ
ゾール、シクロヘキサノールおよびベンジルアルコール）とエピハロヒドリン（
例えばエピクロロヒドリン）との反応により製造することができる。有用なグリ
シジルエーテルとしては、２−エチルヘキサノールのグリシジルエーテル、ドデ
カノールのグリシジルエーテル、フェノールのグリシジルエーテル等が挙げられ
る。これらの化合物は、CVC Specialties から商品名Erisys^R として市販されて
いる。ポリグリシジルエーテルも使用することができ、多官能性アルコール（例
えば限定されるものではないが、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡ、または
１，６−ヘキサンジオール）とエピハロヒドリンとの反応により製造することが
できる。フェノール性ヒドロキシルは一般に酸性であると考えられているが、反
応の生成物は、グリシジルエステルではなく、グリシジルエーテルである。

【００１７】 エポキシドはまた、１つまたはそれより多い二重結合を含む化合物を過酸化物
または過酢酸と、この分野では周知の条件下で反応させることにより製造するこ
とができる。事実上、どのような二重結合含有化合物であっても使用することが
できる。望ましいエポキシド官能性物質として、環状脂肪族ポリエポキシド、例
えば

【化５】 が挙げられ、これらはUnion Carbide から商品名Cyracure^R として市販されてい
る。本発明の実施に有用なエポキシドを製造するために用いられる他の二重結合
含有化合物としては、エチレン、プロピレン、スチレン、スチレンオキシド、シ
クロヘキセン、ポリブタジエン等およびこれらの誘導体が挙げられる。

【００１８】 エポキシドは、ポリマー状またはオリゴマー状、例えばアクリル含有ポリマー
またはオリゴマーであってもよい。エポキシ官能性アクリル樹脂は、好ましくは
、そのエポキシ基がメタクリル酸グリシジルモノマー、アクリル酸グリシジル、
アリルグリシジルエーテル、シクロヘキシルモノエポキシメタクリレート、シク
ロペンタジエンメタクリレートの二量体のエポキシド、またはエポキシド化され
たブタジエンから誘導される。とくに好ましいものはメタクリル酸グリシジルか
ら誘導されるアクリル樹脂である。

【００１９】 上記のエポキシド官能性化合物は、有機酸基を含む化合物と反応して、エポキ
シド化合物上のオキシラン環を開環する。有用な酸として、限定されるものでは
ないが、モノ酸、ポリ酸、ヒドロキシ酸、およびその他が挙げられる。有用なモ
ノ酸としては、限定されるものではないが、安息香酸、ピバル酸、Versatic^R 酸
、オクタン酸、酪酸、ドデカン酸、ベンジルフェノール、ならびにネオオクタン
酸、ネオデカン酸、およびネオドデカン酸等のネオアルカン酸を含む混合物が挙
げられる。有用なヒドロキシ酸としては、限定されるものではないが、ジメチロ
ールプロピオン酸、ヒドロキシピバル酸、リンゴ酸、酒石酸、およびクエン酸が
挙げられる。ヒドロキシ酸を使用する場合、ヒドロキシル基とエポキシ基との望
ましくない反応が最少限に抑えられるように、反応は適切な条件下で行なうのが
好ましい。有用なポリ酸としては、限定されるものではないが、トリカルバリル
酸、アジピン酸、アゼライン酸、無水トリメリト酸、クエン酸、リンゴ酸、酒石
酸、クエン酸、およびイソフタル酸が挙げられる。ポリエポキシドをヒドロキシ
酸またはポリ酸と反応させることもできる。ただし、ポリ酸／ポリエポキシド反
応の場合、ＶＯＣを増加させるまたはゲル化を引き起こす可能性がある高分子量
化合物を生じ得る、望ましくない連鎖延長または分枝鎖形成を避けるために、原
料および反応条件を調節すべきである。

【００２０】 酸／エポキシ開環反応から誘導される第一成分のヒドロキシ基含有前駆体は次
いで、第一成分を生成するために、シアン酸および／またはカルバメート基もし
くは尿素基を含んでなる化合物と反応される。第一成分は、分子あたり平均して
少なくとも1つのカルバメート基または尿素基を有する。シアン酸は、良く知ら
れている尿素の熱分解反応により、または米国特許第４，３８９，３８６号また
は第４，３６４，９１３号各明細書に記載されているような、他の方法により形
成され得る。カルバメート基または尿素基を含んでなる化合物を用いる場合には
、ヒドロキシル基との反応は、ＯＨ基とカルバメート基または尿素基との間のエ
ステル交換反応であると考えられる。カルバメート化合物は、ヒドロキシル基と
反応（エステル交換反応）を行なうことができるカルバメート基を有するなら、
どのような化合物であってもよい。これらの化合物としては、例えばメチルカル
バメート、ブチルカルバメート、プロピルカルバメート、２−エチルヘキシルカ
ルバメート、シクロヘキシルカルバメート、フェニルカルバメート、ヒドロキシ
プロピルカルバメート、ヒドロキシエチルカルバメート、ヒドロキシブチルカル
バメート等が挙げられる。有用なカルバメート化合物は、下記式で表すことがで
きる。 Ｒ^５−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−ＮＨＲ^６ 〔式中、Ｒ^５は置換または非置換アルキル（好ましくは炭素原子数が１〜８、よ
り好ましくは炭素原子数が１〜４）であり、Ｒ^６はＨ、置換または非置換アルキ
ル（好ましくは炭素原子数が１〜８、より好ましくは炭素原子数が１〜４）、置
換または非置換シクロアルキル（好ましくは炭素原子数が６〜１０）、あるいは
置換または非置換アリール（好ましくは炭素原子数が６〜１０）である。〕好ま
しくは、Ｒ^６はＨである。

【００２１】 尿素基は、一般に下記式で表すことができる。 Ｒ^７−ＮＲ^８−（Ｃ＝Ｏ）−ＮＨＲ^９ 〔式中、Ｒ^８とＲ^９は各々独立に、Ｈまたは置換または非置換アルキル（好まし
くは炭素原子数が１〜４）を表すか、またはＲ^８とＲ^９はが一体となってヘテロ
環構造を形成してもよく（例えば、式中、Ｒ^８とＲ^９はエチレンブリッジを形成
する）、そしてＲ^７は置換または非置換アルキル（好ましくは炭素原子数が１〜
８、より好ましくは炭素原子数が１〜４）を表す。〕

【００２２】 カルバメートまたは尿素とヒドロキシル基含有化合物との間のエステル交換反
応は、代表的なエステル交換反応条件下で、例えば室温〜１５０℃の温度で、エ
ステル交換反応触媒、例えばオクタン酸カルシウム、金属水酸化物（例えばＫＯ
Ｈ）、ＩまたはII族金属（例えばナトリウム、リチウム）、金属炭酸塩（例えば
炭酸カリウムもしくは炭酸マグネシウム）、と共に行なうことができ、この反応
はクラウンエーテル、金属酸化物（例えば酸化ジブチル錫）、金属アルコキシド
（例えばＮａＯＣＨ₃、およびＡｌ（ＯＣ₃Ｈ₇ ）₃）、金属エステル（例えばオ
クタン酸第一スズ、オクタン酸カルシウム）、またはプロトン酸（例えばＨ₂Ｓ
Ｏ₄）、あるいはＰｈ₄ＳｂＩと組合せて用いることにより促進し得る。反応はま
た、その記載を本明細書に参照として含めるR. Anand, Synthetic Communicatio
ns, 24(19), 2743-47 (1994)に記載されているように、室温でポリマーに担持さ
れた触媒、例えばAmberlyst-15^R (Rohm & Haas) を用いて行ない得る。

【００２３】 エポキシド化合物のオキシラン環をカルボン酸で開環させることにより、ヒド
ロキシエステル構造が得られる。この構造上にあるヒドロキシル基のエステル交
換反応をカルバメート化合物により引き続き行うことによって、下記の構造のい
ずれか、またはそれらの組合せで表されるカルバメート官能性成分が得られる。

【化６】 （式中、ｎは少なくとも１の正の整数であり、Ｒ_１はＨ、アルキルまたはシクロ
アルキルを表し、Ｒ_２はアルキル、アリールまたはシクロアルキルを表し、Ｘは
エポキシド化合物の残基である有機基を表す。）

【００２４】 本明細書中で用いられているように、これらのアルキル、アリールまたはシク
ロアルキル基は置換されていてもよい。例えば、モノエポキシドをポリ酸と反応
させる場合、上記構造中のＲ^２はポリ酸の残基を表し、そして、モノエポキシド
と反応し、次いでカルバメート化合物とエステル交換反応するポリ酸上の他の酸
基から得られる他のカルバメート基で置換され得る。

【００２５】 ２つの異なる種類の官能基が第一成分中の各分子上に存在していてもよい。好
ましい実施態様の１つにおいては、エポキシド官能性化合物と有機酸との反応生
成物は、平均して、化合物あたり１つを超えるヒドロキシル基を有し、そして、
平均して、ヒドロキシル基のうちすべてより少ない基がシアン酸またはカルバメ
ートもしくは尿素基を含んでなる化合物と反応する。とくに好ましい実施態様に
おいては、エポキシド官能性化合物と有機酸との反応生成物は、分子あたり、約
２〜約４個のヒドロキシル基を有し、平均してこれらの基のうち一部だけが反応
して、成分（ａ）の化合物上のカルバメート基または尿素基を形成する。他の好
ましい実施態様においては、エポキシド官能性化合物と有機酸との反応の前駆体
生成物は、当量的に過剰の酸基の反応から生じる残存酸基を有するか、あるいは
当量的に過剰のエポキシド基の反応から生じる残存エポキシド基を有する。ヒド
ロキシル基または生成した基は、次いで、シアン酸またはカルバメートもしくは
尿素基を含んでなる化合物と反応して、エポキシドもしくは酸官能性と共に、カ
ルバメートもしくは尿素官能性を有する成分（ａ）の化合物を形成する。

【００２６】 本発明の組成物はまた、第一成分（ａ）上の官能基と反応する複数の基を有す
る硬化剤（ｂ）をも含有する。第一成分はカルバメートまたは尿素官能性を有す
るが、ヒドロキシル、エポキシド、またはカルボキシル基やこれらの組合せのよ
うな異なる種類の１以上の官能基をも有していてもよい。有用な硬化剤は、成分
（ａ）の１つまたはそれより多い官能基と反応し得る、この分野で公知のもので
ある。

【００２７】 有用な硬化剤としては、活性メチロールまたはメチルアルコキシ基を有する物
質（例えばアミノプラスト架橋剤またはフェノール／ホルムアルデヒド付加物、
イソシアネート基を有する硬化剤、とくにブロックされたイソシアネート硬化剤
）、エポキシド基、アミン基、酸基、シロキサン基、環状カーボネート基、およ
び酸無水物基を有する硬化剤、およびそれらの混合物が挙げられる。好ましい硬
化剤化合物の例としては、限定されるものではないが、メラミンホルムアルデヒ
ド樹脂（モノマー状またはポリマー状メラミン樹脂および部分的に、または完全
にアルキル化されたメラミン樹脂を含む）、ブロックされたまたはブロックされ
ていないポリイソシアネート（例えば、ＴＤＩ、ＭＤＩ、イソホロンジイソシア
ネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、およびこれらのイソシアヌレート三
量体、これらは例えばアルコールまたはオキシムでブロックされていてもよい）
、尿素樹脂（例えば、尿素ホルムアルデヒド樹脂のようなメチロール尿素、ブチ
ル化尿素ホルムアルデヒド樹脂のようなアルコキシ尿素）、ポリ無水物（例えば
、ポリ無水コハク酸）、およびシロキサン（例えば、トリメトキシシロキサン）
が挙げられる。他の適切な架橋剤として、トリス（アルコキシカルボニルアミノ
）トリアジン（ＴＡＣＴの商品名でCytec Industriesから入手可能）が挙げられ
る。硬化剤は、これらの組合せ、とくにアミノプラスト架橋剤を含む組合せであ
ってもよい。メラミンホルムアルデヒド樹脂または尿素ホルムアルデヒド樹脂の
ようなアミノプラスト樹脂がとくに好ましい。ＴＡＣＴとメラミンホルムアルデ
ヒド樹脂および／またはブロックされたイソシアネート硬化剤の組合せが適切で
あり、望ましい。

【００２８】 本発明によれば、成分（ａ）、成分（ｂ）、または成分（ａ）および（ｂ）は
、成分（ｃ）上の官能基と反応する基を分子あたり少なくとも１個有する必要が
ある。このことは、成分（Ｃ）が尿素、カルバメート、もしくはヒドロキシ官能
性を有する場合には、アミノプラストを成分（Ｃ）として選択することにより、
または成分（ｃ）がエポキシド基を有する場合には、成分（ａ）もしくは（ｂ）
の１つに酸基を含ませること、あるいは成分（ｃ）が酸基を有する場合には成分
（ａ）もしくは（ｂ）の１つにエポキシド基を含ませることにより、好適に達成
される。硬化条件によっては、成分（ｂ）として示された他の化合物も、成分（
Ｃ）上のカルバメートまたは尿素基と反応し得る。成分（ｃ）もまた、成分（ａ
）のカルバメート基と反応する基、例えば重合したイソブトキシメチルアクリル
アミド基を含有するアクリルポリマー、を含んでいてもよい。さらに他の好まし
い実施態様においては、化合物（Ｃ）はオキサゾリジン官能性を有する。

【００２９】 一般に、次いで、成分（ｃ）の第二の化合物は、第一の化合物かまたは硬化剤
のいずれかと反応する官能基を有する。第二の化合物は単純な化合物、オリゴマ
ー、またはポリマー状の物質であり得る。（ｃ）の第二の化合物は、好ましくは
オキサゾリジン、エポキシド、または活性水素含有官能性基から選択される官能
性を有している。そのような基として、例えば、ヒドロキシル基、カルバメート
基、尿素基、アミノ基、チオール基、ヒドラジド基、および活性メチレン基が挙
げられる。

【００３０】 成分（ｃ）は、オリゴマー状のまたはポリマー状の樹脂を含んでいてもよい。
そのような樹脂として、例えば、アクリル樹脂、変性アクリル樹脂、ポリエステ
ル、ポリエポキシド、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミ
ド、およびポリシロキサンが挙げられ、これらの全てはこの分野で周知である。
好ましくは、その樹脂は、アクリル、変性アクリル、またはポリエステルである
。より好ましくは、その樹脂は、アクリル樹脂である。本発明の１つの好ましい
実施態様において、第二の化合物はアクリル樹脂またはポリマーである。アクリ
ル樹脂は、好ましくは５００〜１，０００，０００、より好ましくは１５００〜
５０，０００、の分子量を有する。本明細書で用いられるように、「分子量」は
数平均分子量を指し、それはポリスチレン標準を用いてＧＰＣ法により測定され
る。そのようなポリマーは、モノマー、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸
、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シク
ロヘキシル、およびその他、から製造される。官能基は、アクリルモノマーのエ
ステル部位に導入される。例えば、そのようなポリマーを形成するために用いる
ことができるヒドロキシ官能性アクリルモノマーとして、アクリル酸ヒドロキシ
エチル、アクリル酸ヒドロキシブチル、メタクリル酸ヒドロキシブチル、アクリ
ル酸ヒドロキシプロピル等が挙げられ、アミノ官能性アクリルモノマーとして、
メタクリル酸ｔ−ブチルアミノエチルおよびアクリル酸ｔ−ブチルアミノエチル
が挙げられ、酸官能性モノマーとして、アクリル酸、メタクリル酸、およびイタ
コン酸が挙げられ、エポキシド官能性モノマーとして、アクリル酸グリシジルお
よびメタクリル酸グリシジルが挙げられる。

【００３１】 変性アクリルもまた、本発明におけるポリマー（ａ）として用いることができ
る。そのようなアクリルは、この分野で周知の、ポリエステル変性アクリルまた
はポリウレタン変性アクリルであり得る。ｅ−カプロラクトンで変性されたポリ
エステル変性アクリルはEtzellらの米国特許第４，５４６，０４６号明細書に記
載されており、その記載は参照として本明細書に含まれる。ポリウレタン変性ア
クリルもまた、この分野で周知である。それらは、例えば、米国特許第４，５８
４，３５４号明細書に記載されており、その記載は参照として本明細書に含まれ
る。

【００３２】 エポキシド基または活性水素基（例えば、ヒドロキシル基、酸基、もしくはカ
ルバメート基）を有するポリエステルもまた、本発明による組成物中のポリマー
として用いることができる。そのようなポリエステルはこの分野で周知であり、
有機ポリカルボン酸（例えば、フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、アジピン酸、
マレイン酸）またはそれらの酸無水物を、第一級もしくは第二級ヒドロキシル基
を含む有機ポリオール（例えば、エチレングリコール、ブチレングリコール、ネ
オペンチルグリコール）とポリエステル化することにより製造し得る。カルバメ
ート官能性ポリエステルは、米国特許第５，５０８，３７９号明細書、第５，４
５１，６５６号明細書、および第５，５３２，０６１号明細書に記載されており
、その記載は参照として本明細書に含まれる。エポキシド基を有するポリエステ
ルは、成分（ａ）の合成について上記した方法に従って、不飽和ポリエステルま
たはヒドロキシもしくは酸官能性ポリエステルから形成される。

【００３３】 活性水素官能基を有するポリウレタンもまた、この分野で周知である。それら
は、ポリイソシアネート（例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロ
ンジイソシアネート、ＭＤＩ、およびその他）とポリオール（例えば、１，６−
ヘキサンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、トリメ
チロールプロパン）との連鎖延長反応により製造される。それらは、ポリウレタ
ン鎖を過剰量のジオール、ポリアミン、アミノアルコール、およびその他でキャ
ッピングすることにより、活性水素官能性基をもたらし得る。エポキシド基を有
するポリウレタンは、成分（ａ）の合成について上記した方法に従って、不飽和
ポリウレタンまたはヒドロキシもしくは酸官能性ポリウレタンから形成される。
酸官能性ポリウレタンは、例えば限定されるものではないが、ジメチロールプロ
ピオン酸のような酸官能性を有するモノマーを含ませることによって合成される
。酸基はポリウレタン重合において反応することなく残るが、ヒドロキシル基は
反応して、ウレタン結合を生成する。

【００３４】 １つの実施態様において、第二成分はカルバメート官能性樹脂またはポリマー
を含む。カルバメート官能性樹脂またはポリマーは、種々の方法で製造すること
ができる。そのようなポリマーを製造するための一方法では、モノマーのエステ
ル部分にカルバメート官能基を有するアクリルモノマーを製造する。そのような
モノマーはこの分野では周知であり、例えば本明細書にその記載を参照として含
まれる、米国特許第３，４７９，３２８号、第３，６７４，８３８号、第４，１
２６，７４７号、第４，２７９，８３３号、および第４，３４０，４９７号、第
５，３５６，６６９号、およびWO９４／１０２１１号各明細書に記載されている
。合成の一方法では、ヒドロキシ官能性モノマーをシアン酸（これは尿素の熱分
解により生成される）と反応させ、カルバミルオキシカルボキシレート（すなわ
ち、カルバメート変性（メタ）アクリレート）を形成させる。他の合成方法では
、α，β−不飽和酸エステルをヒドロキシカルバミン酸エステルと反応させて、
カルバミルオキシカルボキシレートを形成させる。さらに他の方法では、第一級
もしくは第二級アミンまたはジアミンを環状カーボネート、例えば炭酸エチレン
と反応させてヒドロキシアルキルカルバメートを形成させることを含む。次いで
ヒドロキシアルキルカルバメート上のヒドロキシル基をアクリル酸またはメタク
リル酸との反応によりエステル化してモノマーを形成させる。カルバメート変性
アクリルモノマーを製造する他の方法もこの分野で開示されており、同様に使用
することができる。必要に応じて、この分野では周知の技術により、アクリルモ
ノマーをその後、他のエチレン性不飽和モノマーと共に重合させることができる
。

【００３５】 カルバメート官能性ポリマーを製造するための別のルートでは、本明細書にそ
の記載を参照として含める、米国特許第４，７５８，６３２号明細書に記載され
ているように、すでに形成されたポリマー、例えばアクリルポリマーを他の成分
と反応させ、ポリマー骨格に付加したカルバメート官能性基を形成させる。成分
（ｃ）として有用なポリマーを製造するための一技術では、ヒドロキシ官能性ア
クリルポリマーの存在下で尿素を熱的に分解し（アンモニアおよびＨＮＣＯを放
出する）、カルバメート官能性アクリルポリマーを形成することを含む。他の方
法では、ヒドロキシアルキルカルバメートのヒドロキシル基を、イソシアネート
官能性アクリルまたはビニルモノマーのイソシアネート基と反応させ、カルバメ
ート官能性アクリルを形成させることを含む。イソシアネート官能性アクリルは
、この分野で公知であり、例えば本明細書にその記載を参照として含める、米国
特許第４，３０１，２５７号明細書に記載されている。イソシアネートビニルモ
ノマーはこの分野では周知であり、不飽和ｍ−テトラメチルキシレンイソシアネ
ートおよびメタクリル酸イソシアナトエチルが含まれる。さらに他の方法では、
環状カーボネート官能性アクリル上の環状カーボネート基をアンモニアと反応さ
せ、カルバメート官能性アクリルを形成させる。環状カーボネート官能性アクリ
ルポリマーは、この分野で公知であり、例えば本明細書にその開示を参照として
含める米国特許第２，９７９，５１４号明細書に記載されている。他の方法は、
ヒドロキシ官能性アクリルポリマーをアルキルカルバメートでカルバミル交換す
ることである。より難しいが、効果的なポリマー製造法は、アクリレートポリマ
ーをヒドロキシアルキルカルバメートでエステル交換させることである。

【００３６】 カルバメート官能性付加ポリマー成分は、下記式のランダムに繰返す単位によ
り表すことができる。

【化７】 上記の式中、Ｒ_１はＨまたはＣＨ₃を表し、Ｒ_２はＨ、アルキル、好ましくは
炭素原子数１〜６のアルキル、またはシクロアルキル、好ましくは環の炭素原子
数が６までのシクロアルキルを表す。アルキルおよびシクロアルキルの用語は、
置換されたアルキルおよびシクロアルキル、例えばハロゲン置換されたアルキル
またはシクロアルキルを包含するものとする。しかしながら、硬化した材料の特
性に悪影響を及ぼす置換基は避けるべきである。例えば、エーテル結合は加水分
解を受け易いと考えられ、架橋マトリックス中にエーテル結合をもたらすような
位置では避けるべきである。ｘおよびｙの値は重量％を表し、ｘは１０〜９０％
、好ましくは４０〜６０％、であり、ｙは９０〜１０％、好ましくは６０〜４０
％、である。

【００３７】 上記の式中、Ａは、１個またはそれより多いエチレン性不飽和コモノマーから
誘導される繰返し単位を表す。共重合のためのそのようなモノマーは、この分野
では公知である。それらとしては、アクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエ
ステル、例えばアクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘ
キシル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸イソデシル、メタクリル酸ヒドロキ
シエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、およびその他、およびビニルモノマ
ー、例えば不飽和ｍ−テトラメチルキシレンイソシアネート、スチレン、ビニル
トルエン、およびその他が挙げられる。適切なコモノマーとして、また、ヒドロ
キシル、酸、およびエポキシド官能性を始めとする他の官能性を有するモノマー
も挙げられる。

【００３８】 Ｌは、二価の結合基、好ましくは炭素原子数１〜８の脂肪族、環状脂肪族、ま
たは炭素原子数６〜１０の芳香族の結合基を表す。Ｌの例としては、

【化８】 −（ＣＨ₂）−、−（ＣＨ₂）₂−、−（ＣＨ₂）₄−、などが挙げられる。１つの
好ましい実施態様においては、−Ｌ−は、−ＣＯＯ−Ｌ’−（式中、Ｌ’は二価
の結合基である）で表される。したがって、本発明の好ましい実施態様では、ポ
リマー成分（ａ）は、下記式のランダムに繰返す単位により表される。

【化９】

【００３９】 この式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ａ、ｘおよびｙは上記の通りである。Ｌ’は二価の脂
肪族結合基、好ましくは炭素原子数１〜８のもの、例えば−（ＣＨ₂）−、−（
ＣＨ₂）₂−、−（ＣＨ₂）₄−など、あるいは二価の環状脂肪族結合基、好ましく
は炭素原子数８までのもの、例えばシクロヘキシルなどである。しかしながら、
ポリマーの製造に用いる技術に応じて、他の二価の結合基も使用できる。例えば
、ヒドロキシアルキルカルバメートがイソシアネート官能性アクリルポリマー上
に付加物として形成されている場合、結合基Ｌ’はイソシアネート基の残基とし
て−ＮＨＣＯＯ−ウレタン結合を含み得る。

【００４０】 成分（ｃ）は、第二の活性水素官能基を有する尿素またはカルバメートをベー
スとする化合物、例えばヒドロキシアルキルカルバメート又はヒドロキシアルキ
ル尿素を挙げることができる。ヒドロキシアルキルカルバメートは、例えば限定
されるものではないが、ヒドロキシエチルカルバメート、ヒドロキシプロピルカ
ルバメート、ヒドロキシブチルカルバメート、およびこれらのカルバメート化合
物の混合物である。ヒドロキシアルキル尿素は、例えば、ヒドロキシエチルエチ
レン尿素である。第一の好ましい実施態様においては、成分（ｃ）化合物は、カ
ルバメートもしくは尿素基（好ましくは、第一級、つまり上記の構造中、Ｒ^６も
しくはＲ^９がＨである、不飽和カルバメートまたは尿素基）またはカルバメート
もしくは尿素基および活性水素基に変換できる基を有する化合物、例えばヒドロ
キシアルキルカルバメートまたはヒドロキシアルキル尿素と、ラクトンまたはヒ
ドロキシ酸化合物、好ましくはラクトン、とくに好ましくはε−カプロラクトン
、との反応生成物である。第二の好ましい実施態様においては、第一の好ましい
実施態様の反応生成物をさらに、第一の反応生成物の複数の分子上にあるヒドロ
キシル基と反応するが、カルバメートまたは尿素基とは反応しない化合物と反応
させる。複数のヒドロキシル基と反応するそのような化合物は、好ましくはイソ
シアネートであり、例えば、限定されるものではないが、ジイソシアネート、ト
リイソシアネート、ビウレット、またはイソシアヌレートである。第三の好まし
い実施態様においては、成分（ｃ）化合物は、ヒドロキシアルキルカルバメート
またはヒドロキシアルキル尿素と、イソシアネートのようなヒドロキシル基と反
応する化合物、例えば、限定されるものではないが、ジイソシアネート、トリイ
ソシアネート、ビウレット、またはイソシアヌレートとの反応生成物である。第
四の好ましい実施態様においては、成分（ｃ）化合物は、ヒドロキシアルキルカ
ルバメートまたはヒドロキシアルキル尿素と、イソシアネートのようなヒドロキ
シル基と反応する化合物、例えば、限定されるものではないが、ジイソシアネー
ト、トリイソシアネート、ビウレット、またはイソシアヌレートとの反応生成物
であり、その中に、１分子あたり少なくとも１個のイソシアネート基（またはヒ
ドロキシル基と反応する他の基）が反応せずに残存していて、ジオールやトリオ
ールのようなポリオールと反応するものである。ポリオールは直鎖状であっても
、分枝状であってもよい。好ましいポリオールは、２−エチル−１，６−ヘキサ
ンジオール、Esterdiol 204（Eastman Chemical Co. より入手できる）、および
シクロヘキサンジメタノール（ＣＨＤＭ）である。第五の好ましい実施態様にお
いては、（ｃ）は、カルバメート化ポリオール、とくに約１５０以上の分子量、
好ましくは約２００以上の分子量、また好ましくは約１５００以下の分子量、好
ましくは約１２００以下の分子量、とくに好ましくは約９００以下の分子量、を
有するジオールまたはトリオールを含有し、それはヒドロキシル官能性樹脂から
のカルバメート物質の製造について上記した方法に従って合成され得る。例えば
、カルバメート化ポリオールは、錫触媒の存在下に、メチルカルバメートとポリ
オールとの反応により製造され得る。

【００４１】 成分（ｃ）に好ましい他の物質として、１−アザ−３，７−ジオキソビシクロ
−２，８−ジイソプロピル−５−エチル（３．３．０）−オクタン（Angus Chem
ical Company（米国イリノイ州バッファローグローブ）より、商品名Zoldine^R R
D-20で入手できる）のようなオキサゾリジン官能性物質、カルボキシル官能性ア
クリル、およびエポキシド官能性アクリルが挙げられる。

【００４２】 成分（ｃ）として、あるいは成分（ｃ）としての化合物の混合物の一部として
好ましい他の化合物は、米国特許出願第０８／６９８，５２９号、米国特許第５
，５３２，０６１号、および米国特許第５，４５１，６５６号の各明細書に記載
されている低分子量カルバメートまたは尿素成分であり、これら３つの文献の各
々の記載は参照として本明細書中に含まれる。とくに、そのような有用な低分子
量成分の例は、カルバメートもしくは尿素基に加えて、他の官能基、例えば、限
定されるものではないが、ヒドロキシル基、アミノ基、エポキシ基、イソシアネ
ート基、シロキサンもしくはシラン基、メルカプト基、置換もしくは非置換のア
ミド、酸無水物、活性化メチレン基（例えばアセトアセテート基で活性化された
もの）を有する。

【００４３】 成分（ｃ）はまた、複数の官能性架橋基を含む化合物を含んでいてもよく、そ
の少なくとも１つはカルバメート官能性基または尿素官能性基であり、その化合
物はまた、少なくとも１個のカーボネート基を含む。カーボネート基は、下記の
構造で表される。

【化１０】

【００４４】 成分（ｃ）はまた、第一の実施態様の反応生成物を含んでいてもよく、その生
成物は、それと反応する成分とさらに反応して、そのヒドロキシル基を、カルバ
メートもしくは尿素基または第二の反応段階でカルバメートもしくは尿素基にそ
の後変換できる基に変換するか、あるいはそのヒドロキシルで化合物上に付加物
を形成する。

【００４５】 少なくとも１つのカルバメート官能基または尿素官能基を有する多官能性化合
物を製造するための合成経路は種々多数存在する。以下に記載の経路は、そのよ
うな化合物を製造する技術が実施可能であること示すこと、および製造技術を例
示することを意図するものであって、これらに限定されることを意味するもので
はない。当業者にとって、本発明の知識を一度得たならば、以下に説明するもの
とは異なった方法で異なったタイプの化合物を製造することができるはずである
。

【００４６】 本発明の第六の好ましい実施態様では、化合物（ｃ）は、ヒドロキシカルボン
酸（例えば、ジメチルヒドロキシプロピオン酸、酒石酸、乳酸、ヒドロキシステ
アリン酸、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミントリ酢酸、２−ヒド
ロキシエチル安息香酸）をヒドロキシカルバメートまたはヒドロキシ尿素と反応
させてカルバメートまたは尿素化合物上のヒドロキシルを、ヒドロキシカルボン
酸上の酸基でエステル化して製造することができる。得られた化合物は、カルバ
メートまたは尿素官能基、ヒドロキシル官能基、およびエステル水素結合受容体
基を有している。この反応は、室温〜１５０℃の温度で、好ましくはAmberlyst^R 15 (Rohm & Haas)のようなポリマー上に担持された触媒を用いて好適に行うこ
とができる。この反応混合物は、ヒドロキシカルボン酸の自己縮合を最少限に抑
えるために、過剰のアルコールを含有すべきである。

【００４７】 上記の多くの好ましい実施態様においては、エステル含有カルバメートまたは
尿素官能性化合物は、ラクトンの開環反応を経由して、あるいはヒドロキシ酸化
合物との反応により製造できる。成分（ｃ）の化合物は、例えば限定されるもの
ではないが、ラクトンを開環させ得る活性水素基（例えば、ヒドロキシル、第一
級アミン、酸）およびカルバメートもしくは尿素基またはカルバメートもしくは
尿素に変換し得る基を有する化合物と、ラクトンとを反応させることにより形成
させることができる。活性水素基、およびカルバメートもしくは尿素に変換し得
る基を有する化合物をラクトンの開環に使用する場合、この基のカルバメートも
しくは尿素への変換は開環反応の間もしくは反応後に達成できる。

【００４８】 カルバメートもしくは尿素基および活性水素基を有する化合物はこの分野で公
知である。例えば、ヒドロキシプロピルカルバメートおよびヒドロキシエチルエ
チレン尿素は周知であり、市販されている。アミノカルバメートは米国特許第２
，８４２，５２３号明細書に記載されている。ヒドロキシル尿素もオキサゾリド
ンをアンモニアもしくは第一級アミンと反応させることにより、またはエチレン
オキシドをアンモニアと反応させてアミノアルコールを形成後、上記化合物のア
ミン基もしくは他のアミノアルコールを塩化水素酸と反応させ、次いで尿素と反
応させてヒドロキシ尿素を形成させることにより製造することができる。アミノ
尿素は例えば、ケトンを、反応から保護（例えば立体障害により）された１つの
アミン基を有するジアミンと反応させ、次いでＨＮＣＯ（すなわち、尿素の熱分
解生成物）および引き続く水との反応により製造できる。別法として、これらの
化合物は、以下に記載されているような、カルバメートもしくは尿素に変換し得
る基と活性水素とを有する化合物を原料とし、次いでラクトン開環反応の開始に
先立って当上記基をカルバメートもしくは尿素に変換することにより製造できる
。

【００４９】 カルバメートへ変換し得る基としては、環状カーボネート基、エポキシ基、お
よび不飽和結合が挙げられる。環状カーボネート基は、アンモニアまたは第一級
アミンと反応させることにより、環状カーボネートが開環してβ−ヒドロキシカ
ルバメートを形成させて、カルバメート基に変換できる。エポキシ基は、ＣＯ_２ との反応で環状カーボネート基に先ず変換することによりカルバメート基へ変換
できる。この反応は常圧から超臨界ＣＯ_２圧の間の、いかなる圧力下でも実施で
きるが、加圧下（例えば６０〜１５０ｐｓｉ）で実施するのが好ましい。この反
応の温度は好ましくは６０〜１５０℃である。有用な触媒としては、第三級アミ
ンもしくは第四級塩（例えば、臭化テトラメチルアンモニウム）、錯化有機錫ハ
ロゲン化物とアルキルホスホニウムハロゲン化物との組合せ［例えば、（ＣＨ_３ ）_３ＳｎＩ、Ｂｕ_４ＳｎＩ、Ｂｕ_４ＰＩ、および（ＣＨ_３）_４ＰＩ］、カリウム
塩（例えば、Ｋ_２ＣＯ_３、ＫＩ）好ましくはクラウンエーテルとの組合せ、オク
タン酸錫、オクタン酸カルシウム、およびその他の、オキシラン環を活性化させ
るどのようなものも挙げることができる。次いで環状カーボネート基は上記のよ
うにカルバメート基に変換できる。不飽和結合はいずれも過酸化物と先ず反応さ
せてエポキシ基に変換し、次いでＣＯ_２と反応させて環状カーボネートとし、さ
らにアンモニアもしくは第一級アミンと反応させてカルバメートを形成させるこ
とにより、カルバメート基に変換させることができる。

【００５０】 ヒドロキシル基またはイソシアネート基のような他の基もカルバメート基に変
換させることができる。しかしながら、もしこのような基を化合物上に存在させ
、そしてラクトンでの開環反応後にカルバメートに変換させなければならない場
合には、これらの基はブロックして、ラクトンとあるいはラクトン開環反応に関
与する活性水素基と反応しないようにする必要がある。これらの基のブロッキン
グが可能でない場合には、カルバメートまたは尿素への変換は、ラクトン開環反
応に先立って完結させておかなくてはならない。ヒドロキシル基は、モノイソシ
アネート（例えば、メチルイソシアネート）と反応して第二級カルバメートを形
成するか、あるいはシアン酸（このものは尿素の熱分解によりその場で生成し得
る）と反応して第一級カルバメート基（すなわち、非置換カルバメート）を形成
することにより、カルバメート基に変換し得る。この反応は、この分野で公知の
触媒の存在下で好適に進行する。ヒドロキシル基はまた、ホスゲンおよび引き続
いてアンモニアと反応して第一級カルバメート基を有する化合物を形成し、ある
いはヒドロキシルをホスゲンおよび引き続いて第一級アミンと反応して第二級カ
ルバメート基を有する化合物を形成し得る。他の経路は、イソシアネートをヒド
ロキシアルキルカルバメートのような化合物と反応させてカルバメートでキヤッ
プされたイソシアネート誘導体を形成するものである。例えば、トルエンジイソ
シアネート上の１つのイソシアネート基をヒドロキシプロピルカルバメートと反
応させ、次いで他のイソシアネートを過剰のポリオールと反応させてヒドロキシ
カルバメートを形成させることができる。最後に、カルバメートは、上記したよ
うに、ヒドロキシル基をアルキルカルバメート（例えば、メチルカルバメート、
エチルカルバメート、ブチルカルバメート）と反応させるエステル交換経路で第
一級カルバメート含有化合物を形成させることにより製造することができる。こ
の反応は、好ましくは有機金属触媒（例えばジブチル錫ラウレート）の存在下で
、加熱下に実施される。カルバメート製造の他の方法はこの分野で公知であり、
例えばP. Adams & F. Baron,"Esters of Carbamic Acid", Chemical Review、６
５巻（１９６５）に記載されている。

【００５１】 オキサゾリドンのような基も上記ラクトンでの開環反応後に尿素に変換するこ
とができる。例えば、ヒドロキシエチルオキサゾリドンはラクトンとの開環反応
を開始するために使用でき、次いでオキサゾリドンとアンモニアまたは第一級ア
ミンとの反応により、尿素官能基が形成される。アミノ基またはイソシアネート
基のような他の基も尿素基へと変換して化合物を形成させることができる。しか
しながら、もしこれらの基が化合物上に存在し、そしてラクトンとの開環反応後
に尿素に変換させなければならない場合には、これらの基をブロックして、ラク
トンとあるいはラトクトンの開環に関与する活性水素基と反応させないようにす
る必要がある。これらの基のブロッキングが可能でない場合には、カルバメート
または尿素への変換は、ラクトン開環反応に先立って完結しておく必要がある。
アミノ基は、モノイソシアネート（例えばメチルイソシアネート）との反応によ
り第二級尿素基を、またはシアン酸（これは尿素の熱分解によりその場で形成さ
せることができる）との反応により第一級尿素基を形成させることにより、尿素
基へ変換することができる。この分野で公知にように、この反応は触媒の存在下
で好適に進行する。アミノ基も、ホスゲン、次いでアンモニアと反応させて第一
級尿素基を有する化合物を、あるいはアミノ基をホスゲン、次いで第一級アミン
と反応させて第二級尿素基を有する化合物を形成させることができる。他の経路
は、イソシアネートをヒドロキシ尿素化合物と反応させて尿素でキヤップされた
イソシアネート誘導体を形成させるものである。例えば、トルエンジイソシアネ
ート上の１つのイソシアネート基は、ヒドロキシエチルエチレン尿素と反応させ
、次いで他のイソシアネート基を過剰のポリオールと反応させてヒドロキシカル
バメートを形成させることができる。

【００５２】 カルバメートに変換できる基および活性水素基を有する化合物の好ましい一つ
のクラスは、ヒドロキシアルキル環状カーボネートである。ヒドロキシアルキル
環状カーボネートは、多くの経路によって製造することができる。３−ヒドロキ
シプロピルカーボネート（すなわちグリセリンカーボネート）のようなある種の
ヒドロキシアルキル環状カーボネートは市販されている。環状カーボネート化合
物は種々の異なった経路で合成できる。１つの経路は、エポキシ基含有化合物を
ＣＯ_２と、上記のような条件下および触媒を用いて反応させる方法を含むもので
ある。そのような触媒の存在下で、エポキシドもβ−ブチロラクトンと反応させ
ることができる。他の経路では、グリセリンのようなグリコールを８０℃以上で
、触媒（例えば炭酸カリウム）の存在下にジエチルカーボネートと反応させて、
ヒドロキシアルキルカーボネートを形成させるものである。別法では、下記の構
造

【化１１】 を有する１，２−ジオールのケタールを含む官能性化合物を、水、好ましくは痕
跡量の酸を用いて開環して１，２−グリコールを形成させ、これをさらにジエチ
ルカーボネートと反応させて環状カーボネートを形成させることができる。

【００５３】 この分野で公知のように、環状カーボネートは典型的には５〜６員環を有する
。合成の容易さおよび市販品としてより入手しやすいとの理由で５員環が好まし
い。６員環は、環状カーボネートを生成するための公知の条件下で、ホスゲンと
１，３−プロパジオールとを反応させることにより合成することができる。好ま
しいヒドロキシアルキル環状カーボネートは下記式で表される。

【化１２】 ［式中、Ｒ（または、ｎが１より大きい場合にはＲの各々）は炭素原子数１〜１
８、好ましくは炭素原子数１〜６、より好ましくは炭素原子数１〜３、の直鎖状
もしく分枝状ヒドロキシアルキル基であって、ヒドロキシル（それ自体は第一級
、第二級、または第三級）に加えて置換基を有していてもよく、ｎは１または２
であり、それはブロックされたアミンまたは不飽和基等の１以上の他の置換基に
より置換されていてもよい］。より好ましくは、Ｒは−Ｃ_ｍＨ_2mＯＨ（式中、ヒ
ドロキシルは第一級もしくは第二級であり、ｍは１〜８である）であり、さらに
より好ましくは、Ｒは−（ＣＨ_２）_ｐ−ＯＨ（式中、ヒドロキシルは第一級であ
り、ｐは１〜２である）である。

【００５４】 活性水素で開環し得るラクトンはこの分野で周知である。そのようなものとし
ては、ｅ−カプロラクトン、ｇ−カプロラクトン、ｂ−ブチロラクトン、ｂ−プ
ロピオラクトン、ｇ−ブチロラクトン、ａ−メチル−ｇ−ブチロラクトン、ｂ−
メチル−ｇ−ブチロラクトン、ｇ−バレロラクトン、ｄ−バレロラクトン、ｇ−
ノナン酸ラクトン、ｇ−オクタン酸ラクトン、およびペントラクトンが挙げられ
る。1つの好ましい実施態様では、ラクトンはｅ−カプロラクトンである。本発
明の実施において有用なラクトンはまた、次式により特徴付けられる。

【化１３】 （式中、ｎは１〜７の正の整数であり、Ｒは１以上のＨ原子であるか、または炭
素原子数１〜７の置換もしくは非置換のアルキル基である）。

【００５５】 ラクトンの開環反応は、典型的には例えば８０〜１５０℃の加温下で実施され
る。反応物は通常は液体であるため、溶媒は必要ではない。しかしながら、溶媒
は反応物が液体であっても、反応について良好な条件を促進する上で有用である
。極性および非極性溶媒を包含して、非反応性溶媒であれば、どのようなもので
あっても使用し得る。有用な溶媒の例としては、トルエン、キシレン、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。好ましくは触媒を存在さ
せる。有用な触媒の例として、プロトン酸（例えば、オクタン酸、Amberlyst^R 1
5 (Rohm & Haas))および錫触媒（例えばオクタン酸第一錫）が挙げられる。ある
いは、反応は、ラクトン環と反応し得る分子上のヒドロキシル基のナトリウム塩
を生成させることにより開始できる。

【００５６】 もし充分量のラクトンが存在するならば、ラクトン開環反応により分子の連鎖
延長がもたらされる。カルバメートまたは尿素化合物とラクトンの相対量を変更
することにより、連鎖延長の程度を制御することができる。ラクトン環を、ヒド
ロキシルもしくはアミン基で開環すると、エステルまたはアミドおよびＯＨ基が
生成する。次いでこのＯＨ基が、他のラクトン環と反応して連鎖延長がもたらさ
れる。開始剤化合物の量に対するラクトンの割合を変えることにより、反応が制
御される。本発明の好ましい実施態様においては、活性水素基の当量に対するラ
クトンの当量比は、好ましくは０．１：１〜１０：１であり、より好ましくは１
：１〜５：１である。酸でラクトンを開環した場合、得られた化合物は酸基を有
し、この基は次いで、エチレンオキシドとの反応等の周知の技術によりヒドロキ
シル基に変換され得る。

【００５７】 上記の実施態様の他のものでは、上記のような少なくとも１つのカルバメート
もしくは尿素基（またはカルバメートもしくは尿素へ変換し得る基）および活性
水素基を有する化合物とラクトンとの反応生成物である上記化合物は、この反応
生成物の複数の分子上のヒドロキシル基とは反応し、カルバメートもしくは尿素
基とは反応しない化合物とさらに反応させることができる。このようにして、最
終生成物において、化合物の残基は、反応生成物の複数のカルバメートもしくは
尿素官能残基が結合しているコアとして記述することができる。化合物との反応
に先立って、反応生成物はまた、カルバメートもしくは尿素基（例えば、ヒドロ
キシプロピルカルバメート）＋ヒドロシル基を含んでなる他の化合物と混合して
もよい。この場合、得られた反応生成物混合物は、そのような他の化合物に対す
る反応生成物の化学量論的比率を反映する。

【００５８】 ラクトンまたはヒドロキシ酸反応から得られる複数の分子上のヒドロキシル基
と反応する化合物として有用な化合物としては、ポリイソシアネート、ジアルキ
ルカーボネート、環状カーボネート、ＣＯ_２、アセタール、ホスゲン、環状もし
くは直鎖ホスファゼン、置換もしくは非置換環状シロキサンもしくはシラン、ま
たは置換もしくは非置換直鎖シロキサンもしくはシラン［このものは、ＳｉＸ_ｍ Ｒ_ｎで表される。式中、Ｘはハロゲン化物、アルコキシ、水素化物、またはアセ
テート等のプロトンと反応する基であり、Ｒはアルキル、シラン、またはシロキ
サン。およびその他のプロトンと反応しない基であり、ｍは２〜４であり、また
ｍ＋ｎ＝４である］、ＳＯ_２、ＰＯＣｌ_３、ＰＯＣｌ_２Ｒ（式中、Ｒはアルキル
またはアリール）が挙げられる。ある種の化合物と共に、ジオールを反応混合物
中に添加して、カルバメートまたは尿素末端を有する連鎖延長を行うこともでき
る。この反応は、例えばホスゲンを用いて行うことができ、ここでホスゲン／ジ
オール反応では連鎖延長が生起し、ホスゲンとその反応生成物との反応ではカル
バメートまたは尿素基での連鎖の停止が生起する。

【００５９】 ポリイソシアネートは、環状脂肪族ポリイソシアネートを含む脂肪族ポリイソ
シアネートまたは芳香族ポリイソシアネートであり得る。有用な脂肪族ポリイソ
シアネートとしては、エチレンジイソシアネート、１，２−ジイソシアナトプロ
パン、１，３−ジイソシアナトプロパン、１，６−ジイソシアナトヘキサン、１
，４−ブチレンジイソシアネート、リシンジイソシアネート、１，４−メチレン
ビス（シクロヘキシルイソシアネート）およびイソホロンジイソシアネート、お
よびその他の脂肪族ジイソシアネートが挙げられる。有用な芳香族ジイソシアネ
ートおよびアラリファティック（araliphatic）ジイソシアネ−トとしては、ト
ルエンジイソシアネートの各種異性体、メタキシレンジイソシアネ−ト、および
パラキシレンジイソシアネートが挙げられ、また４−クロロ−１，３−フエニレ
ンジイソシアネート、１，５−テトラヒドロナフタレンジイソシアネ−ト、４，
４’−ジベンジルジイソシアネートおよび１，２，４−ベンゼントリイソシアネ
ートも使用できる。さらに、α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイ
ソシアネ−トの各種異性体が使用できる。過剰のモノマー状ポリイソシアネート
をポリオールと反応させて製造されるオリゴマー状またはポリマー状ポリイソシ
アネートも使用し得る。また、イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート
またはヘキサメチレンジイソシアネ−トのイソシアヌレートのようなイソシアヌ
レートまたはビウレットなどの他のモノマー状イソシアネートも使用し得る。Ba
yerのDESMODUR^R N100のようなイソシアヌレートのビウレットも有用である。

【００６０】 カー ボネート結合基を介して２つまたはそれより多い反応生成化合物と反応
、結合する化合物としては、ジアルキルカーボネート、環状カーボネート、ＣＯ _２ 、ジフェニルカーボネート、またはホスゲンが使用される。ホスゲンを使用す
る場合には、ホスゲンは、２モルの反応生成物［または２モルの反応生成物＋他
のヒロキシカルバメートもしくは尿素化合物、例えばヒドロキシプロピルカルバ
メート］に対して約１モルのホスゲンのモル比で、反応生成物の溶液に添加する
。この反応は７℃未満の温度で、またはホスゲンを液体状態に維持するために加
圧下で行うか、あるいは反応系にガス状のホスゲンをバブルさせてもよい。塩生
成用塩基（例えばＮａＯＨ）を、反応を促進するために用いてもよい。反応は、
−２０℃〜８０℃の温度で、また大気圧〜４０ｐｓｉの圧力で、事実上いかなる
非プロトン性溶媒中においても行うことができる。

【００６１】 環状カーボネートまたはジアルキルカーボネートは、適切なモル量での混合物
［２モルの反応生成物＋他のヒドロキシカルバメートもしくは尿素および１モル
の環状カーボネートもしくはジアルキルカーボネート］を、オクタン酸カルシウ
ム等のエステル交換触媒と共に、例えば８０〜２００℃に加熱することにより、
反応生成物と反応させることができる。有用なジアルキルカーボネートとしては
、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、ジ
フェニルカーボネート、およびジブチルカ−ボネートが挙げられる。有用な環状
カーボネートとしては、プロピレンカーボネート、グリセリンカーボネート、お
よびジメチルエチレンカーボネートが挙げられる。環状カーボネートはまた、不
飽和結合と過酸化物との反応によりオキシラン環を形成させ、次いでＣＯ_２と反
応させて環状カ−ボネートを形成させることにより、どのような不飽和結合から
でも形成させ得る。有用な触媒としては、金属水酸化物（例えば、ＫＯＨ）、I
またはII族金属（例えば、Ｎａ、Ｌｉ）、金属炭酸塩（例えばＫ_２ＣＯ_３）（こ
れは、クラウンエーテルと組合わせて用いることにより促進し得る）、金属酸化
物（例えば、酸化ジブチル錫）、金属アルコキシド（例えば、ＮａＯＣＨ_３、Ａ
ｌ（ＯＣＨ_３Ｈ_７）_３）、金属エステル（例えば、オクタン酸第一錫、オクタン
酸カルシウム）、またはプロトン酸（例えば、Ｈ_２ＳＯ_４）、ＭｇＣＯ_３、また
はＰｈ_４ＳｂＩが挙げられる。使用する溶媒は、エステル交換に対して不活性な
溶媒であるべきである。触媒および／または反応条件は、反応生成物中の開環し
たラクトンからのエステル基のエステル交換を最小限に抑えるように調整するこ
とが必要である。ＣＯ_２も、同様の触媒の存在下、同様の条件下で化合物として
用いられ、１〜４０気圧の圧力で用い得る。

【００６２】 無機の反応基を有する化合物も、反応生成物のヒドロキシル基と反応させるた
めに使用され得る。これらの例として、燐化合物、例えばＰＯＣｌ_３もしくはヘ
キサクロロシクロトリホスファゼン、ＳＯ_２源、例えばＳＯ_３もしくはＳＯ_２Ｃ
ｌ_２、あるいは置換もしくは非置換の環状シロキサンもしくはシラン、または式
ＳｉＸ_ｍＲ_ｎ（式中、Ｘはプロトンと反応する基、例えばハロゲン化物、アルコ
キシ、水素化物、またはアセテート、であり、Ｒはプロトンと反応しない基、例
えばアルキル、シラン、またはシロキサン、であり、ｍは２〜４であり、またｍ
＋ｎ＝４である）で表される置換もしくは非置換の直鎖状シロキサン類もしくは
シラン類のシランベース系が挙げられる。

【００６３】 燐含有化合物、例えばホスファゼンベース系化合物（例えばヘキサクロロシク
ロトリホスファゼン）またはＰＯＣｌ_３、も、反応生成物と反応させる化合物と
して使用される。典型的な反応では、燐反応剤１当量（塩素含量基準）を乾燥エ
ーテル溶媒、例えばジエチルエーテルまたはテトロヒドロフラン、の中に溶解さ
せて、約５０％溶液を作成する。１．５当量の水素化ナトリウムを加え、次いで
１当量の反応生成物（または反応生成物＋他のヒドロキシカルバメートもしくは
尿素化合物）を加える。反応生成物の添加速度によって反応温度を制御しつつ、
この混合物が発熱により溶媒の還流温度となるようにする。反応生成物の添加が
完了した後、反応混合物を加熱還流し、２〜３時間維持する。次いで混合物を冷
却、濾過して塩化ナトリウムおよび全ての未反応水素化ナトリウムを除去し、減
圧下に溶媒を留去する。

【００６４】 シランベース系化合物も、ＯＨ官能性生成物に対する結合用化合物として使用
し得る。そのような化合物は、式ＳｉＸ_ｍＲ_ｎ（式中、Ｘはプロトンと反応する
基、例えばハロゲン化物、アルコキシ、水素化物、またはアセテート、であり、
Ｒはプロトンと反応しない基、例えばアルキル、シラン、またはシロキサン、で
あり、ｍは２〜４であり、またｍ＋ｎ＝４である）で表される。これらの化合物
は、全ての乾燥非プロトン性溶媒（例えば、テトラヒドロフラン）中、この分野
で公知の条件下に反応生成物と反応し、その条件はＸ基の性質に依存する。Ｘが
水素化物の場合、反応は、錫触媒等の触媒を用いて、不活性雰囲気下、例えば０
℃に冷却した反応物を用いて好適に開始される。物質の添加終了後、乾燥メタノ
ールを加えて遊離の残留Ｓｉ−Ｈ結合の全てを反応させる。Ｘがハロゲン化物で
ある場合には、反応は室温で、不活性雰囲気下に好適に開始される。次いで上記
混合物を加熱還流して反応を完結させる。ＨＣｌが副生物として生じる。Ｘがア
ルコキシの場合には、反応は室温で、不活性雰囲気下に好適に開始され、反応中
は室温に維持する。生成する副生物であるアルコールを吸着するために、モレキ
ュラーシーブを使用してもよい。この反応は、僅かに塩基性もしくは酸性のｐＨ
で促進される。しかし、そのｐＨは同時にＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の生成をも促進す
る。

【００６５】 ＳＯ_２源については、反応生成物が液状であればそれにＳＯ_３をバブルさせる
ことにより、または反応生成物を溶媒中に溶解し、次いでその溶媒中にＳＯ_３を
バブルさせることにより、ＳＯ_３は化合物と反応させることができる。ＳＯ_２Ｃ
ｌ_２と化合物との反応は、化合物をＮａまたはＮａＯＲ（Ｒは有機基である）と
予備反応させることにより促進され得る。

【００６６】 他の実施態様においては、反応生成物上のヒドロキシル基は、化合物との反応
によりカルバメートまたは尿素に変換させることができ、ここで化合物とは、反
応生成物と反応して、その上のヒドロキシル基をカルバメートもしくは尿素基に
変換させるものであるか、あるいはその上のヒドロキシル基と反応する基、およ
び、同時にカルバメートもしくは尿素基、またはカルバメートもしくは尿素に変
換し得る基を含んでなるものである。多くの化合物が、反応生成物上のヒドロキ
シル基をカルバメート基へ変換するための化合物として用い得る。ヒドロキシル
基は、モノイソシアネート（例えば、メチルイソシアネート）との反応で第二級
カルバメート基を形成することによりカルバメート基へ変換することができ、あ
るいはシアン酸との反応で第一級カルバメート基（すなわち、非置換カルバメー
ト）を形成することによりカルバメート基に変換させることができる。この反応
は、この分野で公知のように、好ましくは触媒の存在下、加熱下に行われる。ヒ
ドロキシル基はまた、ホスゲン、次いでアンモニアと反応させて第一級カルバメ
ート基を形成させることができ、あるいはヒドロキシルとホスゲンとの反応、次
いで第一級アミンとの反応により、第二級カルバメート基を有する化合物を生成
させることができる。

【００６７】 種々の化合物が、反応生成物上のヒドロキシル基と反応する基および同時にカ
ルバメートもしくは尿素基、またはカルバメートもしくは尿素に変換し得る基を
有する化合物として使用できる。アルキルカルバメート（例えば、メチルカルバ
メート、ブチルカルバメート）または置換アルキルカルバメート（例えば、ヒド
ロキシプロピルカルバメート）は、前記のように、反応生成物上のヒドロキシル
基とエステル交換し得る。この反応は、好ましくは触媒、例えば有機金属触媒（
例えば、ジブチル錫ジラウレート）の存在下、加熱して行われる。メチロールア
クリルアミドは、反応生成物上のヒドロキシル基と反応させ、次いでカルバメー
トに変換することができる。この反応において、不飽和結合はその後、過酸化物
、ＣＯ_２、およびアンモニアと上記のように反応させる。次いでエポキシ基をＣ
Ｏ_２と反応させて環状カーボネート基を形成させ、このものはアンモニアとの反
応によりカルバメート基に変換される。部分的にブロックされたトルエンジイソ
シアネ−トも化合物として使用できる。１つの実施態様では、部分的にブロック
されたトルエンジイソシアネート上のブロックされていないイソシアネートは、
反応生成物上のヒドロキシル基と反応させることができる。その後、他のイソシ
アネートのブロックを除去して、ヒドロキシアルキルカルバメート（例えば、ヒ
ドロキシプロピルカルバメート）またはヒドロキシ尿素（例えば、ヒドロキシエ
チレン尿素）と反応させることができる。あるいは、ブロックされていないイソ
シアネートを、ヒドロキシアルキルカルバメート（例えば、ヒドロキシプロピル
カルバメート）またはヒドロキシ尿素（例えば、ヒドロキシエチレン尿素）と反
応させ、次いで他のイソシアネート基のブロックを除去し、さらに反応生成物上
のヒドロキシル基との反応を行うことができる。他のポリイソシアネートは、カ
ルバメートもしくは尿素基を反応生成物上のヒドロキシル基上に付加させるため
に使用できるが、それらは、ポリイソシアネートが１分子を超える、または１つ
を超えるヒドロキシアルキルカルバメートもしくはヒドロキシ尿素と反応すると
いう競合的副反応を生起するであろう。

【００６８】 さらに他の実施態様においては、ポリオール、アミノアルコール、またはポリ
アミン（官能性のより高いポリオールもしくはポリアミンも使用できるが、典型
的にはジオールもしくはジアミン）をラクトンもしくはヒドロキシカルボン酸と
反応させて、ラクトンの開環またはヒドロキシカルボン酸の縮合反応に由来する
少なくとも１つのエステルまたはアミド基を有するポリオールを形成させる。次
いで、その上のヒドロキシル基は、カルバメートもしくは尿素基に変換すること
ができ、あるいは上記いずれかの技術により、カルバメートもしくは尿素基また
はカルバメートもしくは尿素に変換し得る基を有する化合物と反応させることが
できる。ラクトン環の開環反応から誘導されるポリオールは市販されており（例
えば、Union Carbide CorporationのTone^Rポリオール製品系列下のTone^R 0200、
Tone^R 2221、Tone^R 0301、またはTone^R 0310）、あるいはラクトン開環反応につ
いて上記した条件下、実質上いかなるものでもよいポリオールもしくはポリアミ
ンを用いてのラクトンの開環により製造し得る。有用なポリオールとしては、１
，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ウレタンポリオール（この
ものは、過剰のポリオールをポリイソシアネートと反応させるか、あるいはBlan
kの米国特許第５，１３４，２０５号明細書に記載の技術により形成させ得る）
、ダイマー脂肪アルコール、およびその他が挙げられる。有用なポリアミンとし
ては、イソホロンジアミン、ビス［ジアミノメチルシクロヘキサン］、ビス［４
−アミノフェニルメタン］、ポリエチレンイミン（BASF社からPolymin^Rとして市
販）、およびトリアミノノナンが挙げられる。有用なアミノアルコールとしては
、ヒドロキシエチルアミン、５−アミノペンタン−１−オール、およびアミノメ
チルプロパノールが挙げられる。

【００６９】 カーボネート基はまた、カルバメートもしくは尿素官能性化合物中に導入する
ことができる。１つの方法において、カルバメートもしくは尿素基（またはカル
バメートもしくは尿素に変換し得る基）およびヒドロキシル基を有する上記のよ
うな化合物は、ＣＯ_２源（例えば、ＣＯ_２、ジアルキルカーボネート、環状カー
ボネート、ホスゲン、ジフェニルカーボネート）と反応させることができる。こ
のヒドロキシカルバメートもしくはヒドロキシ尿素化合物は、上記いずれのタイ
プでもよく、または反応生成物であってもよい。ＣＯ_２源および反応条件は、反
応生成物の反応に関して上記したとおりであり、この際はＣＯ_２、ジアルキルカ
ーボネート、環状カーボネート、ホスゲン、またはジフェニルカーボネートであ
る。

【００７０】 本発明の他の実施態様において、化合物（ｃ）は、置換もしくは非置換のアル
キルカルバメート（例えば、メチルカルバメート、ブチルカルバメート、ヒドロ
キシプロピルカルバメート）と、それに結合した複数のヒドロキシル基を有する
ポリカーボネートとの反応生成物である。そのようなポリカーボネートポリオー
ルはこの分野で公知であり、例えば米国特許第４，０２４，１１３号明細書に記
載があり、この記載は本明細書に参照として含められる。それらは、ＣＯ_２、ジ
アルキルカーボネート、ジフェニルカーボネート、ホスゲン、またはジオキソラ
ノンを上記のような技術および触媒を用いて、過剰のポリオールとエステル交換
反応させることにより製造することができる。有用なポリオールの例としては、
１，６−ヘキサンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、ネオペン
チルグリコール、シクロヘキサン−１，４−ジメチロール、ビスフェノールＡ、
ポリエーテルポリオール、例えばBASF Corporationから市販されているPluronic ^R ポリオール、１，２−ヘキサンジオール、およびその他などが挙げられる。よ
り多くの官能性を有する有用なポリオールとしては、トリメチロールプロパン、
ペンタエリスリトール、アクリル系ポリオール、およびその他が挙げられる。

【００７１】 カルバメート化合物とポリカーボネートポリオールとの間のエステル交換反応
は、一般的に先に記述したように、触媒を使用すべきである。そのような触媒は
この分野で公知であり、有機金属錯体が好ましい。適切な触媒としては、錫錯体
、例えば酸化ジブチル錫、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、
ジブチル錫ジメトキシド、が挙げられる。他の触媒、例えばアルミニウム錯体（
例えば、アルミニウムイソプロポキシド）、亜鉛錯体、チタネート、または酸触
媒（例えば、オクタン酸）、もまた使用できる。触媒および／または反応条件は
、化合物中のカーボネート基との相互作用を最小限に抑えるように調整すること
が必要である。

【００７２】 さらに他の実施態様では、カーボネート基を含む化合物（ｃ）は、ポリオール
およびＣＯ_２源（例えば、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ＣＯ _２ ）またはホスゲンが関与する上記の標準エステル交換技術により生成させるこ
とができ、この場合のポリオールには、側鎖カルバメート基または側鎖尿素基を
有するジオールが包含される。側鎖カルバメート基を有するジオールは、アンモ
ニアまたは第一級アミンによるヒドロキシアルキル置換環状カーボネートの公知
技術を用いての開環反応によって形成させることができる。側鎖尿素基を有する
ジオールは、アンモニアもしくは第一級アミンによるヒドロキシアルキル置換オ
キサゾリドンの公知技術を用いての開環反応によって形成させることができる。

【００７３】 成分（ｃ）として好適な化合物はまた、基としてエーテル基を含んでいてもよ
い。カルバメートまたは尿素官能性エーテル含有化合物は、カルバメートもしく
は尿素基（またはカルバメートもしくは尿素に変換し得る基）および活性水素基
を有する上記化合物を用いて、先に述べたエポキシド反応におけると同様に、触
媒の存在下でエチレンオキシドもしくはプロピレンオキシド上のオキシラン基を
開環させることによって製造できる。ラクトンの開環反応については、ポリエー
テル延長の度合を、エチレンオキシドもしくはプロピレンオキシドの量に比例し
た連鎖延長の度合いで、化学量論量により制御することができる。あるいは、ポ
リエーテルポリオール上のヒドロキシル基は、アルキルカルバメートとエステル
交換することができ、または上記のようにシアン酸と反応させてカルバメート官
能性を付与することができる。

【００７４】 カルバメートもしくは尿素官能性ポリウレタンは、ＮＣＯ末端ポリウレタンを
ヒドロキシカルバメート（例えば、ヒドロキシプロピルカルバメート）またはヒ
ドロキシ尿素（例えば、ヒドロキシエチルエチレン尿素）と、米国特許第５，３
７３，０６９号明細書に記載の方法を用いて反応させることにより、あるいはカ
ルバメートもしくは尿素ジオール（これは、アンモニアもしくは第一級アミンを
用いてヒドロキシアルキル環状カーボネートまたはヒドロキシアルキルオキサゾ
リドンを開環して形成し得る）を含有させることにより、製造することができる
。水素結合受容体基を含む、ポリエステルポリオール以外のポリオール（例えば
、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ただし本発明の１つ
の実施態様では、ポリエーテルポリオールから誘導されたポリウレタンも化合物
の範囲から除外することが考慮されている）は、ポリウレタン形成におけるポリ
オール成分に包含され得る。別法として、水素結合受容体基は、ヒドロキシル基
および水素結合受容体基を含む化合物をイソシアヌレート上の１つのＮＣＯ基上
で反応させ、次いで他の２つのＮＣＯ基を利用してポリオールとのポリウレタン
反応を起こさせることにより導入できる。

【００７５】 他の水素結合受容体基は、所望の水素結合受容体基を含むポリオールをシアン
酸またはホスゲンと反応させ、次いでアンモニアと反応させてカルバメート誘導
体を形成させるというような、この分野で周知の種々の方法でカルバメートまた
は尿素官能性化合物中に導入することができる。例えば、硫化物含有化合物（ｃ
）は、硫化物含有ポリオール（例えば、２，２’−チオジエタノール）をシアン
酸またはホスゲン／アンモニアと反応させることにより製造できる。同様に、ス
ルホン含有化合物は、スルホン含有ポリオール（例えば、２，２’−スルホニル
ジエタノール）をシアン酸またはホスゲン／アンモニアと反応させることにより
製造できる。また、第三級アミン含有カルバメート化合物は、第三級アミンポリ
オール（例えば、トリエタノールアミン）をシアン酸またはホスゲン／アンモニ
アと反応させてカルバメート誘導体を形成させることにより製造できる。グリコ
ールアルデヒドダイマーは、シアン酸またはホスゲン／アンモニアと反応させて
複素環式エーテル含有カルバメート化合物を形成することができる。第三級アミ
ド化合物は、第三級アミドポリオール（例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメ
チル−Ｄ−酒石酸アミド）をシアン酸またはホスゲン／アンモニアと反応させる
ことにより製造できる。不飽和基含有カルバメート化合物は、不飽和ポリオール
（例えば、５−ヘキセン−１，２−ジオール）をシアン酸またはホスゲン／アン
モニアと同様に反応させることにより製造できる。ケトン含有化合物は、ケトン
ポリオール（例えば、エリスルロース）をシアン酸またはホスゲン／アンモニア
と反応させることにより製造し得る。

【００７６】 このような他の水素結合受容体基を含むカルバメートまたは尿素官能性化合物
も、イソシアヌレート化合物を、ヒドロキシプロピルカルバメートまたはヒドロ
キシエチルエチレン尿素等の化合物２モルおよび水素結合受容体化合物１モルと
部分的に反応させることにより、水素結合受容体基と単一の活性水素基を含む化
合物から製造することができる。このような合成技術に有用な水素結合受容体化
合物の例として、１−ヒドロキシルシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロ
キシエチル−２−ピロリドン、３−ヒドロキシルメチルピペリジン、ジアセトン
アルコール、ジアセチン、２−ヒドロキシメチル−１２−クラウン−４，４−（
２−ヒドロキシエチル）モルホリンが挙げられる。

【００７７】 上記タイプの水素結合受容体基の組合せは、本発明のカルバメートまたは尿素
官能性化合物において使用し得る。このようなことは、例えば、４−（２−ヒド
ロキシエチル）モルホリンが上記のようにカルバメートまたは尿素官能性化合物
中に導入される場合に生じる。水素結合受容体基の組合せの他の例は、２つのエ
ステル含有カルバメート化合物がＣＯ_２と互いに結合してカーボネート結合を形
成し、それでエステルおよびカーボネート水素結合受容体基の双方を含む化合物
が形成される場合に生じる。

【００７８】 他の好ましい実施態様においては、成分（ｃ）は、モノマー状、オリゴマー状
、またはポリマー状であってもよい第一の物質を含んでなる混合物と、上記の第
一の物質と反応する基、およびカルバメート基またはカルバメートに変換し得る
基を含んでなる化合物との反応生成物であるカルバメート官能性物質を含んでな
り、ここで、第一の物質は、ポリイソシアネートと活性水素含有連鎖延長剤を含
む混合物の反応生成物である。このような物質は、本明細書に参照として含まれ
る米国特許第５，３７３，０６９号明細書に記載されている。好ましいものは、
ヒドロキシカルバメート化合物と反応したイソシアネート官能性の第一の物質で
ある。ポリイソシアネートは、環状脂肪族ポリイソシアネートを含む脂肪族ポリ
イソシアネートまたは芳香族ポリイソシアネートであり得る。有用な脂肪族ポリ
イソシアネートとしては、脂肪族ジイソシアネートエチレンジイソシアネート、
例えば１，２−ジイソシアナトプロパン、１，３−ジイソシアナトプロパン、１
，６−ジイソシアナトヘキサン、１，４−ブチレンジイソシアネート、リシンジ
イソシアネート、１，４−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）およ
びイソホロンジイソシアネート、が挙げられる。有用な芳香族ジイソシアネート
およびアラリファティック（araliphatic）ジイソシアネ−トとしては、トルエ
ンジイソシアネートの各種異性体、メタキシレンジイソシアネ−ト、およびパラ
キシレンジイソシアネートが挙げられ、また４−クロロ−１，３−フェニレンジ
イソシアネート、１，５−テトラヒドロナフタレンジイソシアネ−ト、４，４’
−ジベンジルジイソシアネートおよび１，２，４−ベンゼントリイソシアネート
も使用できる。さらに、α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシ
アネ−トの各種異性体が使用できる。ポリイソシアネートとして同様に有用なも
のは、MobayよりのDESMODUR^R 3300のようなイソシアヌレートおよびMobayよりの
DESMODUR^R N100のようなイソシアネートのビウレットである。とくに好ましいも
のは、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、および
１，４−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）である。

【００７９】 有用な活性水素含有連鎖延長剤は一般に、少なくとも２個の活性水素基を含み
、例えばジオール、ジチオール、ジアミン、あるいはヒドロキシル、チオール、
およびアミン基の混ざりを有する化合物であり、アルカノールアミン、アミノア
ルキルメルカプタン、およびヒドロキシアルキルメルカプタン等である。本発明
のこの面の目的に対しては、第一級および第二級アミンのいずれも１個の活性水
素を有していると考えられる。活性水素含有連鎖延長剤は水をも包含する。本発
明の好ましい態様においては、枝分かれを最少限に抑えるために、ジオールが連
鎖延長剤として用いられ、それ以上のポリオールは殆んどまたはまったく用いら
れない。ポリウレタン連鎖延長剤として用いられる好ましいジオールの例として
、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール（ＣＨＤＭとしてEa
stman Chemicalより販売）、２−エチル−１，６−ヘキサンジオール、Esterdio
l 204（Eastman Chemical Co. より販売）、および１，４−ブタンジオールが挙
げられる。少なくとも３つのヒドロキシル基を含むポリヒドロキシ化合物を連鎖
延長剤として用いることはできるが、これらの化合物を使用すると、分枝状のポ
リウレタン樹脂が得られる。これらの高度に官能性のポリヒドロキシ化合物とし
ては、例えばトリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリ
トールやその他の化合物が挙げられる。

【００８０】 第一の物質は、少なくとも２つの活性水素基を有するこれらの化合物を用いて
、どのような方法ででも連鎖を延長し得る。すなわち、これらの化合物は、ポリ
イソシアネート、ポリオール、および多官能性化合物の混合物に加えるか、ある
いは中間段階で反応させて、中間体ポリマーの末端に存在する２個の遊離イソシ
アネート基に結合させてもよい。ポリマー状の連鎖延長剤もまた、使用すること
ができ、例えばこの分野で公知の、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリ
オール、ポリウレタンポリオール、またはポリマー状アミノ基含有ポリマーが使
用できる。また、上記の連鎖延長剤のいずれの混合物も使用することができる。

【００８１】 ポリイソシアネートとポリオールとの反応は、適切な反応媒体、例えばキシレ
ンまたはプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、の中で、成分を
加熱することによって行われる。この反応用の触媒、例えばジブチル錫ジアセテ
ート等の有機錫触媒を使用することは、この分野で周知である。重合度は、加温
反応条件を維持する時間によって調節される。第一の物質として有用な物質は、
６００〜６０００の数平均分子量を有する。非イオン性ポリエーテル安定化基、
イオン性安定化基（例えば、カルボキシル基）、不飽和結合基などの各種の基を
、この分野で公知なように、物質に導入または付加し得る。

【００８２】 本発明の成分（ｃ）を製造する上で用い得る第一の物質は、カルバメート含有
化合物と反応するための１以上の官能基を含んでいる。これらの基の例として、
イソシアネート基、ヒドロキシル基、エポキシ基、不飽和二重結合、カルボン酸
基、およびケタールが挙げられる。好ましい実施態様において、第一の物質上の
官能基は、末端イソシアネート基である。反応混合物中の活性水素：ＮＣＯのモ
ル比が１未満であると、イソシアネート末端ポリマーが得られがちになる。第一
の物質上の官能基は、末端基であっても、あるいは側鎖（ペンダント）基であっ
てもよい。活性水素またはイソシアネート末端基は、反応混合物中の連鎖延長剤
とポリイソシアネートの化学量論量を調整することによりもたらされる。他の末
端基は、キャッピング剤を用いることによりもたらされる。例えば、酸末端基は
、ポリマーをヒドロキシ酸でキャップすることによりもたらされる。側鎖の官能
基は、この分野で周知なように、２個の活性水素基と望まれる官能基とを有する
連鎖延長剤、例えばジメタノールプロピオン酸を用いることによってもたらされ
る。

【００８３】 第一の物質上の官能基と反応する基を有する化合物はまた、カルバメート基か
、カルバメート基を形成させ得る基のいずれかを有する。カルバメート基を形成
させ得る基としては、環状カーボネート基、エポキシド基、および不飽和二重結
合基が挙げられる。環状カーボネート基は、アンモニアとの反応により、カルバ
メート基に変換できる。エポキシド基は、ＣＯ_２および引き続くアンモニアとの
反応によりカルバメート基へ変換できる。不飽和二重結合基は、過酸化物との反
応、次いでＣＯ_２およびアンモニアとの反応によりカルバメート基へ変換できる
。第一の物質と反応する化合物上の基は、反応する第一の物質上の特定の官能基
に依存する。その官能基がイソシアネートである場合には、カルバメート含有化
合物上の基は、好ましくはヒドロキシルまたはアミノのような活性水素含有基で
ある。例えば、第一の物質上のイソシアネート基は、ヒドロキシアルキルカルバ
メートと反応させることができ、あるいはヒドロキシ含有エポキシドと反応させ
、次いでエポキシ基をＣＯ_２および引き続くアンモニアとの反応によりカルバメ
ート基へ変換させることができる。第一の物質は、ヒドロキシエチルカルバメー
ト、ヒドロキシプロピルカルバメート、ヒドロキシブチルカルバメート、または
それらの混合物と反応させることが好ましい。官能基がヒドロキシルである場合
には、カルバメート含有化合物上の反応性基は、アルキルカルバメートまたはメ
チロールアクリルアミド（ＨＯ−ＣＨ_２＝ＮＨ−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ_２）のような
メチロール上のカルバメート基のＣＯＯ部位の酸素原子である。アルキルカルバ
メート上のＣＯＯ基の場合には、第一の物質上のヒドロキシル基は、ＣＯＯ基で
エステル交換を受け、ポリマーに付加したカルバメート基を与える。メチロール
アクリルアミドの場合には、上記のように、その不飽和二重結合は次いで、過酸
化物、ＣＯ_２およびアンモニアと反応させる。第一の物質上の官能基がカルボキ
シル基である場合には、酸基はエピクロルヒドリンと反応させてモノグリシジル
エステルを形成させることができ、このエステルはＣＯ_２および引き続くアンモ
ニアとの反応によりカルバメート基へ変換させることができる。別法として、第
一の物質上の酸官能性基は、無水酢酸と反応させて酸無水物を形成させることが
でき、この酸無水物は次いで、ヒドロキシルのような活性水素基およびカルバメ
ート基またはカルバメート基に変換し得る基を有する化合物と反応させることが
できる。

【００８４】 好適なカルバメート基に変換し得る基を有する化合物の例としては、アンモニ
アとの反応でカルバメートに変換し得る活性水素含有環状カーボネート化合物（
例えば、グリシドールとＣＯ_２との反応生成物）、ＣＯ_２および引き続くアンモ
ニアとの反応によりカルバメート基へ変換し得るモノグリシジルエーテル（例え
ば、Cardura E^R）、ＣＯ_２および引き続くアンモニアとの反応によりカルバメー
ト基へ変換し得るモノグリシジルエステル（例えば、カルボン酸とエピクロルヒ
ドリンとの反応生成物）、アルコール基がＮＣＯと反応し、また二重結合が過酸
化物との反応でカルバメートに変換し得るアリルアルコール、およびエステル基
がＮＣＯと反応し、またビニル基が過酸化物、次いでＣＯ_２および引き続くアン
モニアとの反応でカルバメートに変換し得るビニルエステル、が挙げられる。上
記の化合物のいずれもが、ポリマーとの反応に先立ってその基をカルバメートに
変換することによって、カルバメートに変換し得る基というよりはむしろ、カル
バメート基を含む化合物として使用することができる。

【００８５】 同様に成分（ｃ）に好適な化合物は、上記の活性水素含有連鎖延長剤と、カル
バメート基またはカルバメートに変換し得る基およびイソシアネート反応性基を
有する化合物と上記したようなポリイソシアネートとの第一反応生成物との反応
生成物であり、その第一反応生成物は少なくとも１つの未反応で残っているイソ
シアネート基を有している。

【００８６】 化合物はまた、カルバメート基およびポリマー上のＮＣＯと反応する基を含ん
でいてもよい。カルバメート基およびＮＣＯと反応する基を含む化合物の例とし
て、ヒドロキシエチルカルバメート、ヒドロキシプロピルカルバメート、ヒドロ
キシブチルカルバメートが挙げられる。

【００８７】 同じく成分（ｃ）として好適なものは、モノマー状ポリイソシアネートと、イ
ソシアネートと反応する基およびカルバメート基またはカルバメートに変換し得
る基を含んでなる化合物との反応生成物であるアルバメート官能性化合物である
。このような化合物は、その全体の記載が本明細書に参照として含まれる米国特
許第５，５１２，６３９号明細書に記載されている。そのモノマー状イソシアネ
ートが、イソシアネートと反応する基およびカルバメートに変換し得る基を有す
る化合物と反応されると、続いて、後者の基をカルバメート基に変換する第二の
ステップがモノマー状イソシアネートとの反応の後に行われる。モノマー状ポリ
イソシアネートは、環状脂肪族ポリイソシアネートを含む脂肪族ポリイソシアネ
ートまたは芳香族ポリイソシアネートであり得る。有用な脂肪族ポリイソシアネ
ートとしては、エチレンジイソシアネート、１，２−ジイソシアナトプロパン、
１，３−ジイソシアナトプロパン、１，６−ジイソシアナトヘキサン、１，４−
ブチレンジイソシアネート、リシンジイソシアネート、１，４−メチレンビス（
シクロヘキシルイソシアネート）およびイソホロンジイソシアネート等の脂肪族
ジイソシアネートが挙げられる。有用な芳香族ジイソシアネートおよびアラリフ
ァティックジイソシアネ−トとしては、トルエンジイソシアネートの各種異性体
、メタキシレンジイソシアネ−ト、およびパラキシレンジイソシアネートが挙げ
られ、また４−クロロ−１，３−フェニレンジイソシアネート、１，５−テトラ
ヒドロナフタレンジイソシアネ−ト、４，４’−ジベンジルジイソシアネートお
よび１，２，４−ベンゼントリイソシアネートも使用できる。さらに、α，α，
α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネ−トの各種異性体が使用でき
る。MobayよりのDESMODUR^R N100のようなイソシアネートのビウレットも有用で
ある。

【００８８】 本発明の１つの実施態様においては、モノマー状のポリイソシアネートは、イ
ソシアネート反応性基およびカルバメート基を含む化合物、例えばヒドロキシプ
ロピルカルバメートまたはヒドロキシエチルカルバメート等のヒドロキシアルキ
ルカルバメートと反応される。あるいは、ポリイソシアネートは、ポリイソシア
ネート化合物との反応が完結した後、カルバメート基を形成し得る置換基と付加
物を形成し得る。例えば、ポリイソシアネートは、活性水素基（例えば、ヒドロ
キシル）および環状カーボネート基（例えば、グリシドールとＣＯ_２との反応生
成物）を有する化合物と反応させることができ、次いで環状カーボネート基は、
アンモニアと反応してカルバメート官能性基を形成する。別法として、ポリイソ
シアネートは、活性水素基（例えば、ヒドロキシル）およびエポキシ基と反応さ
せ、次いでＣＯ_２と反応させてエポキシ基を環状カーボネート基に変換させ、そ
の後、環状カーボネート基をアンモニアと反応させてカルバメート官能性基を形
成させることができる。

【００８９】 他の合成法は、ポリイソシアネート上のイソシアネート基を、イソシアネート
と反応する基および同時に非ＮＣＯ官能性基を有する化合物と、まず反応させる
ことである。次いで、この付加物を、少なくとも１つのカルバメート基またはカ
ルバメートに変換し得る基、および非ＮＣＯ官能性基と反応する少なくとも１つ
の基を含んでなる化合物と反応させる。非ＮＣＯ官能性基の例として、カルボキ
シ、エポキシ、ヒドロキシ、アミノが挙げられる。例えば、ＯＨ官能性ポリイソ
シアネート（これはポリイソシアネートとアミノアルコールとの反応により生成
する）は、アルキルカルバメート上のカルバメート基のＣＯＯ部位の酸素原子、
またはメチロールアクリルアミド（ＨＯ−ＣＨ_２＝ＮＨ−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ_２）
のメチロール基と反応させることができる。アルキルカルバメート上のＣＯＯ基
の場合には、ポリウレタン上のヒドロキシル基は、ＣＯＯ基でエステル交換を受
け、ポリウレタンに付加したカルバメート基を与える。メチロールアクリルアミ
ドの場合には、上記のように、その不飽和二重結合は次いで、過酸化物、ＣＯ_２ およびアンモニアと反応させる。エポキシ基は次いで、ＣＯ_２と反応して環状カ
ーボネート基を形成し、アンモニアとの反応によりカルバメート基に変換される
。別法として、酸官能性ポリイソシアネート（これはポリイソシアネートとヒド
ロキシ官能性カルボン酸との反応により形成させることができる）は、無水酢酸
と反応させて酸無水物官能性トリイソシアネートを形成させることができ、次い
で、ヒドロキシカルバメートと反応させることができる。

【００９０】 上記のモノマー状ポリイソシアネートは、カルバメート基またはカルバメート
に変換し得る基およびポリイソシアネート上のＮＣＯもしくは非ＮＣＯ官能性基
と反応する基を含む化合物と付加物を形成する。ジイソシアネートまたはイソシ
アヌレートのＮＣＯ基上で付加物を形成し得るカルバメート含有化合物は、好ま
しくはヒドロキシアルキルカルバメート（例えば、ヒドロキシプロピルカルバメ
ートまたはヒドロキシエチルカルバメート）のような活性水素含有カルバメート
である。カルバメートに変換し得る基およびＮＣＯと反応する基を含む化合物と
しては、アンモニアとの反応でカルバメートに変換し得る活性水素含有環状カー
ボネート化合物（例えば、グリシドールとＣＯ_２との反応生成物）、ＣＯ_２およ
び引き続くアンモニアとの反応によりカルバメート基へ変換し得るモノグリシジ
ルエーテル（例えば、Cardura E^R）、ＣＯ_２および引き続くアンモニアとの反応
によりカルバメート基へ変換し得るモノグリシジルエステル（例えば、カルボン
酸とエピクロルヒドリンとの反応生成物）、アルコール基がＮＣＯと反応し、ま
た二重結合が過酸化物との反応でカルバメートに変換し得るアリルアルコール；
およびエステル基がＮＣＯと反応し、またビニル基が過酸化物、次いでＣＯ_２お
よび引き続くアンモニアとの反応でカルバメートに変換し得るビニルエステル、
が挙げられる。

【００９１】 とくに好ましいものは、ヒドロキシプロピルカルバメート、もしくはヒドロキ
シブチルカルバメート、またはこれらの混合物と、脂肪族ジイソシアネート、と
くにイソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシア
ヌレート、またはこれらのジイソシアネートのイソシアヌレートの混合物との反
応生成物である。

【００９２】 さらに他の好ましい実施態様においては、成分（ｃ）は、有効なイソシアネー
ト基のうちの全てではない基がカルバメート含有化合物と反応したものである点
を除いて上記したものと同様の、モノマー状ポリイソシアネートと、イソシアネ
ートと反応する基およびカルバメート基またはカルバメートに変換し得る基を含
んでなる化合物との反応生成物であるカルバメート官能性化合物である。残りの
イソシアネート基は、ポリオールと反応させる。好ましいポリオールとしては、
限定されるものではないが、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタ
ノール（Eastman Chemical Co. よりＣＨＤＭとして市販）、２−エチル−１，
６−ヘキサンジオール、Esterdiol 204 （Eastman Chemical Co. より市販）、
および１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオールおよびネオペンチル
グリコールが挙げられる。とくに好ましい実施態様においては、モノマー状のイ
ソシアネートはジイソシアネート、とくにイソホロンまたはヘキサメチレンジイ
ソシアネートであり、有効なイソシアネート基の半分は、イソシアネートと反応
する基およびカルバメート基またはカルバメートに変換し得る基を含んでなる化
合物、好ましくはヒドロキシプロピルカルバメートと反応され、残りのイソシア
ネート基は、ポリオール、とくに２−エチル−１，６−ヘキサンジオールと反応
される。

【００９３】 他の適切なコーティング剤は、Exxon Chemical Co.より入手できる、Exx-RD^TM 100反応性希釈剤である。Exx-RD^TM 100は、グリセリンのヒドロキシベンゾエー
ト（ヒドロキシ安息香酸エステル）およびネオアルカノエート（ネオアルカン酸
エステル）である。

【００９４】 成分（ｃ）はまた、成分（ｃ）として適切であると上記されたどのような物質
の混合物をも含み得る。

【００９５】 本発明の実施に際して用いるコーティング組成物中には、任意に溶剤を利用で
きる。本発明にしたがって使用される組成物は、例えば実質的に固体粉末あるい
はヂスパージョン（分散液）の形態で利用することもできるが、組成物は実質的
に液体状態であることが望ましく、これは溶剤を使用することにより達成するこ
とができる。この溶剤は、組成物の成分に関して溶媒として働く必要がある。１
つの好ましい実施態様においては、溶剤は極性有機溶剤である。より好ましくは
極性脂肪族溶剤または極性芳香族溶剤である。さらにより好ましい溶剤として、
ケトン、エステル、アセテート、非プロトン性アミド、非プロトン性スルホキシ
ド、非プロトン性アミン、またはこれらのいずれかの組合せが挙げられる。有用
な溶剤としては、限定されるものではないが、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン、ｍ−アミルアセテート、エチレングリコールブチルエーテル−ア
セテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、キシレン、Ｎ
−メチルピロリドン、芳香族炭化水素の配合物、およびこれらの混合物が挙げら
れる。他の好ましい実施態様において、溶剤は水または水と少量の共溶剤との混
合物である。

【００９６】 本発明の実施において用いるコーティング組成物中には、硬化反応を増強する
ための触媒を含有していてもよい。例えばアミノプラスト化合物、とくにモノマ
ー状メラミンを硬化剤として使用する場合は、強酸触媒が、硬化反応を増強する
ために用いられる。このような触媒はこの分野で周知であり、限定されることな
く、ｐ−トルエンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸、ドデシルベン
ゼンスルホン酸、フェニル酸ホスフェート、モノブチルマレエート、ブチルホス
フェート、およびヒドロキシホスフェートエステルが挙げられる。本発明の組成
物中で有用な他の触媒として、ルイス酸、亜鉛塩、および錫塩が挙げられる。

【００９７】 本発明の好ましい実施態様においては、溶剤は、約０．０１〜約９９重量％、
好ましくは約１０〜約６０重量％、より好ましくは約３０〜約５０重量％、の範
囲でコーティング組成物中に存在する。

【００９８】 コーティング組成物は、多くのこの分野で周知のいずれの手法を用いてでも物
体上に塗装できる。これらの例として、スプレーコーティング、ディップコーテ
ィング、ロールコーティング、カーテンコーティング、およびその他が挙げられ
る。自動車のボデイパネルに対しては、スプレーコーティングが好ましい。

【００９９】 コーティング組成物中には、例えば界面活性剤、フィラー、安定剤、湿潤剤、
分散剤、接着促進剤、ＵＶ吸収剤、ＨＡＬＳ、およびその他のどのような追加の
添加剤をも添加し得る。これらの添加剤はこの分野で周知であり、使用量はコー
ティング特性に悪影響を与えないように調節しなければならない。

【０１００】 本発明の組成物は、好ましくは、高光沢（ハイグロス）コーティング中で、お
よび／または複合カラー-プラス-クリヤコーティングのクリアコートとして使用
する。本明細書において使用する高光沢コーティングとは、２０度グロス（ＡＳ
ＴＭ Ｄ５２３−８９）またはＤＯＩ（ＡＳＴＭ Ｅ４３０−９１）が少なくとも
８０を示すコーティングである。

【０１０１】 本発明のコーティング組成物を顔料入り高光沢ペイントコーティングとして使
用する場合、顔料としては、有機もしくは無機化合物または着色材料、フィラー
、金属もしくは他の無機フレーク材料、例えばマイカもしくはアルミニウムフレ
ーク、およびこの分野で通常に顔料と呼称する他の種類の材料が挙げられる。顔
料は、通常、組成物中で、結合剤（バインダー）成分の全固体重量基準で１〜１
００％の量（すなわち、顔料対結合剤比が０．１〜１）で使用される。

【０１０２】 本発明のコーティング組成物を複合カラ−-プラス-クリアコーティングのクリ
アコートに使用する場合、顔料入りベースコート（下塗り）組成物はこの分野で
周知の多くのタイプのいずれでもよく、本明細書中で詳細を説明する必要はない
。ベースコート組成物に有用なこの分野で公知のポリマーとしては、アクリル樹
脂、ビニル樹脂、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエステル、アルキド、
およびポリシロキサンが挙げられる。好ましいポリマーとして、アクリル樹脂お
よびポリウレタンが挙げられる。本発明の好ましい１つの実施態様においては、
ベースコート組成物はまた、カルバメート官能性アクリルポリマーも使用する。
ベースコートポリマーは、熱可塑性プラスチックであってもよいが、好ましくは
架橋性であり、１種類またはそれより多くの架橋性官能基を含んでなる。そのよ
うな基としては、例えばヒドロキシル基、イソシアネート基、アミン基、エポキ
シ基、アクリレート基、ビニル基、シラン基、およびアセトアセテート基が挙げ
られる。これらの基は、望ましい硬化条件下、一般的には加温された温度下で、
ブロックを外して架橋反応で用い得るような方法で、マスクまたはブロックして
おくことができる。有用な架橋性官能基には、ヒドロキシ基、エポキシ基、酸基
、無水物基、シラン基、およびアセトアセテート基がある。好ましい架橋性官能
基として、ヒドロキシ官能基およびアミノ官能基が挙げられる。

【０１０３】 ベースコートポリマーは、自己架橋性であるか、またはポリマーの官能基と反
応する別の架橋剤を必要とすることがある。ポリマーがヒドロキシ官能基を含ん
でなる場合、例えば、架橋剤は、アミノプラスト樹脂、イソシアネートおよびブ
ロックされたイソシアネート（イソシアヌレートを含む）、および酸または無水
物官能性架橋剤であってよい。

【０１０４】 本明細書に記載のコーティング組成物は、好ましくはコーティング層を硬化さ
せる条件に付される。種々の硬化方法を使用し得るが、熱硬化が好ましい。一般
的に、熱硬化は、塗装した物体を、主として放射熱源によりもたらされる高温に
さらすことにより行なわれる。硬化温度は、架橋剤に使用する特定のブロッキン
グ基により異なるが、一般的に９３℃〜１７７℃である。本発明の第一の化合物
は、比較的低い硬化温度でも好適に反応する。すなわち、好ましい実施態様にお
いては、ブロックされた酸触媒系では、硬化温度は好ましくは１１５℃〜１５０
℃、より好ましくは１１５℃〜１３８℃、の間である。ブロックされていない酸
触媒系では、硬化温度は好ましくは８２℃〜９９℃の間である。硬化時間は、使
用する特定の成分、および物理的パラメーター、例えば層の厚さ、により異なる
が、典型的な硬化時間は、ブロックされた酸触媒系では１５〜６０分間、好まし
くは１５〜２５分間、であり、またブロックされていない酸触媒系では１０〜２
０分間である。

【０１０５】 本発明を以下の諸例でさらに説明する。諸例は本発明を単に説明するためのも
のであり、記載され、特許請求された発明の範囲を一切限定するものではない。
全ての部は、特に示されない限り、重量部である。

【０１０６】製造１ 第一工程において、化学量論比の２５％である８９部のクエン酸を、１４７０
部のGlydexx^R N-10ネオデカン酸グリシジルと共に反応容器に入れた。この混合
物を温度１２８℃に加熱した。少しの発熱の後、さらに２５％に相当するクエン
酸８９部を３回、４時間の間に加え、温度を１３０℃に保持した。反応を酸価に
より、その値が＜３になり、そして残留エポキシ基が含まれなくなるまでモニタ
ーした。

【０１０７】 第二工程において、５０％過剰のメチルカルバメート８４０部を、１２．８部
の酸化ジブチルスズ触媒および１２００部のトルエンと共に加えた。メタノール
を除去しながら、還流温度１０９〜１１７℃を３２時間維持した。反応の進行を
ヒドロキシル価により、少なくとも９５％完了になるまでモニターした。過剰の
メチルカルバメートおよび溶剤をストリッピングして除去し、４２５部の酢酸ア
ミルを加えて不揮発性成分含有量８０％に希釈した。

【０１０８】製造２ ５９４０ｇのε−カプロラクトン、２６１０ｇのヒドロキシカルバメート、お
よび４５０ｇのキシレンを、撹拌器、温度計、および不活性ガス導入器を備えた
ガラス製の丸底フラスコに加えた。不活性雰囲気下で十分に混合した後、１５.
３ｇのオクタン酸第一錫を加えた。混合物を１３０℃に加熱し、その温度で４．
５時間保持し、次いで室温まで冷却した。

【０１０９】製造３ １８００ｇのCardura E エステル（Shell Chemical Co.より入手できる第三級
カルボン酸のグリシジルエステル）および１０９.５ｇのクエン酸を、撹拌器、
温度計、加熱マントルおよび不活性ガス導入器を備えた丸底フラスコに入れた。
この混合物を不活性雰囲気下で１２７℃に加熱し、マントルを下げて、約１４０
℃に発熱するままにした。約１２５℃に冷却した後、さらに１０９.５ｇのクエ
ン酸を加え、３０分間撹拌した。後者の工程を、合計４３８ｇのクエン酸を加え
てしまうまで、あと２回繰り返した。混合物をさらに３０分間撹拌し、次いで冷
却した。酸価は、１.６ｍｇＫＯＨ／ｇＮＶと測定された。

【０１１０】製造４ １９３１ｇのCardura E エステル（Shell Chemical Co.より入手できる第三級
カルボン酸のグリシジルエステル）および１１６.３ｇの酒石酸を、撹拌器、温
度計、加熱マントルおよび不活性ガス導入器を備えた丸底フラスコに入れた。こ
の混合物を不活性雰囲気下で１３０℃に加熱し、マントルを下げて、約１４５℃
に発熱するままにした。約１２５℃に冷却した後、さらに１１６.３ｇの酒石酸
を加え、３０分間撹拌した。後者の工程を、合計４６５ｇの酒石酸を加えてしま
うまで、あと２回繰り返した。混合物をさらに３０分間撹拌し、次いで冷却した
。測定された酸価は、５ｍｇＫＯＨ／ｇＮＶであった。

【０１１１】例１ クリアコートコーティング組成物は、１４７.４ｇの製造１の樹脂、１３１.７
ｇの製造２の樹脂、４９．２ｇのResimene^R 747（Solutia Inc., Springfield
MAより入手できるヘキサメトキシメチルメラミン樹脂）、３.０ｇのＵＶＡ溶液
（不揮発分８５重量％）、４７.１ｇのＵＶＡ溶液（不揮発分１４重量％）、４
．５ｇの立体障害性アミン光安定剤、０.５ｇのレオロジー調節剤（不揮発分６
０重量％）、１８．０ｇのブロックされたスルホン酸触媒（活性分２５重量％）
、２１.０ｇのｎ−ブタノール、および２５.２ｇのExxate 600（Exxon Chemical
Co.より入手できるオキソ-ヘキシルアセテート）を一緒に混合することにより
製造した。組成物の計算された理論上の固形分は６７.０重量％ＮＶであった。

【０１１２】例２ クリアコートコーティング組成物は、１４０.３ｇの製造１の樹脂、１１０.５
ｇのZolidine^R RD（Angus Chemical Co.（米国イリノイ州バッファローグローブ
）より入手できる）、６０.６ｇのResimene^R 747、３.０ｇのＵＶＡ溶液（不揮
発分８５重量％）、４７.１ｇのＵＶＡ溶液（不揮発分１４重量％）、４．５ｇ
の立体障害性アミン光安定剤、０.５ｇのレオロジー調節剤（不揮発分６０重量
％）、１８．０ｇのブロックされたスルホン酸触媒（活性分２５重量％）、２１
.０ｇのｎ−ブタノール、および３２.５ｇのExxate 600（Exxon Chemical Compa
nyより入手できるオキソ-ヘキシルアセテート）を一緒に混合することにより製
造した。組成物の計算された理論上の固形分は６８.５重量％ＮＶであった。

【０１１３】例３ クリアコートコーティング組成物は、１３４.０ｇの製造１の樹脂、１０５.６
ｇの製造４の樹脂、７０.４ｇのResimene^R 747、３.０ｇのＵＶＡ溶液（不揮発
分８５重量％）、４７.１ｇのＵＶＡ溶液（不揮発分１４重量％）、４．５ｇの
立体障害性アミン光安定剤、０.５ｇのレオロジー調節剤（不揮発分６０重量％
）、１８．０ｇのブロックされたスルホン酸触媒（活性分２５重量％）、２１.
０ｇのｎ−ブタノール、および５５.３ｇのExxate 600（Exxon Chemical Co.よ
り入手できるオキソ-ヘキシルアセテート）を一緒に混合することにより製造し
た。組成物の計算された理論上の固形分は６５.３重量％ＮＶであった。

【０１１４】例４ クリアコートコーティング組成物は、１２４.７ｇの製造１の樹脂、９８.２ｇ
の製造３の樹脂、４２.６ｇのResimene^R 747、５６.８ｇのヘキサメチレンジイ
ソシアネートとイソホロンジイソシアネートのメチルエチルケトキシム-ブロッ
クされた混合物（不揮発分７５重量％、Bayer Corp.より入手できる）、３.０ｇ
のＵＶＡ溶液（不揮発分８５重量％）、４７.１ｇのＵＶＡ溶液（不揮発分１４
重量％）、４．５ｇの立体障害性アミン光安定剤、０.５ｇのレオロジー調節剤
（不揮発分６０重量％）、１８．０ｇのブロックされたスルホン酸触媒（活性分
２５重量％）、２１.０ｇのｎ−ブタノール、および４８.８ｇのExxate 600（Ex
xon Chemical Co.より入手できるオキソ-ヘキシルアセテート）を一緒に混合す
ることにより製造した。組成物の計算された理論上の固形分は６４.５重量％Ｎ
Ｖであった。

【０１１５】 本発明を、その好ましい実施態様を示して詳細に説明した。しかし、本発明の
精神および範囲内で変形および変更が可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブライアン、ディー．バメル アメリカ合衆国ミシガン州、ハイランド、 タゲット、レイク、ドライブ、3484 (72)発明者 ダニエル、エー．レグルスキー アメリカ合衆国サウスカロライナ州、チャ ールストン、ベアーズ、コーブ、1877 (72)発明者 ウォルター、エイチ．オーボム アメリカ合衆国ミシガン州、ハートラン ド、タウンシップ、プローバー、13938 Ｆターム(参考） 4J034 CA02 CA03 CA04 CA05 CA13 CA14 CA15 CA17 CA22 CA32 CB03 CB04 CB05 CB07 CB08 CC03 CC23 CC26 CC45 CC52 CC62 CC65 CD01 CD05 CD06 CE01 CE04 DA01 DA02 DA05 DA08 DB03 DB07 DF02 DF16 DF20 DF29 DF32 DK00 DL01 DL07 DM01 DP03 DP06 DP13 DP18 GA55 HA01 HA07 HA08 HB08 HB12 HB17 HC03 HC09 HC12 HC17 HC18 HC22 HC35 HC46 HC52 HC61 HC64 HC67 HC71 HC73 HD05 HD12 JA43 JA44 JA46 KA00 KB04 QC04 QC05 RA07 4J038 CG002 CG141 CH171 DA112 DA142 DA162 DB002 DB021 DB091 DB221 DB261 DD002 DE002 DG002 DH002 DJ022 DL032 GA03 GA06 GA07 GA08 GA09 GA11 GA13 GA15 JA36 JA68 JA69 JB08 JB18 JB24 JB36 KA02 KA03 KA06 MA02 MA07 MA08 MA10 NA01 NA03 PA02 PB07

Claims (42)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の成分を含んでなる硬化性コーティング組成物。 （ａ）少なくとも２つの官能基を含んでなり、その少なくとも１つが、下記の成
   分の反応生成物であるカルバメートまたは尿素基である、第一成分、 （１）エポキシ基と有機酸基との開環反応の結果であるヒドロキシル基および
   、 （２）シアン酸またはカルバメートもしくは尿素基、 （ｂ）成分（ａ）と反応する官能基を複数有する硬化剤、 および （ｃ）成分（ａ）もしくは成分（ｂ）、または成分（ａ）および（ｂ）の双方と
   反応する官能基を有する第二成分。
2. 【請求項２】 第二成分（ｃ）が少なくとも活性水素、オキサゾリジン、またはエポキシド官
   能基を有する化合物を含んでなる、請求項１に記載の硬化性コーティング組成物
   。
3. 【請求項３】 第二成分（ｃ）が、下記の成分の反応生成物を含んでなる、請求項１に記載の
   硬化性コーティング組成物。 （１）第一級カルバメートまたは第一級尿素基および（ｃ）（２）と反応する活
   性水素基を含んでなる化合物 および、 （２）ラクトンまたはヒドロキシカルボン酸。
4. 【請求項４】 第二成分（ｃ）が、下記の成分の反応生成物を含んでなる、請求項１に記載の
   硬化性コーティング組成物。 （１）カルバメートもしくは尿素基またはカルバメートもしくは尿素基に変換し
   得る基、ならびに、下記の成分の反応生成物であるヒドロキシル官能基を含んで
   なる化合物、 （Ａ）カルバメートもしくは尿素基またはカルバメートもしくは尿素基に変換
   し得る基、およびラクトンまたはヒドロキシカルボン酸と反応する活性水素基を
   含んでなる化合物および、 （Ｂ）ラクトンまたはヒドロキシカルボン酸、 ならびに （２）化合物（ｃ）（１）の複数の分子上のヒドロキシル基と反応するが、化合
   物（ｃ）（１）上のカルバメートまたは尿素基と反応しない化合物。
5. 【請求項５】 第二成分（ｃ）が、その少なくとも１つがカルバメート官能基または尿素官能
   基である複数の官能性架橋基を含んでなる化合物であり、その化合物が下記構造
   を有する少なくとも１つのカーボネート基をも含んでいる、請求項１に記載の硬
   化性コーティング組成物。 【化１】
6. 【請求項６】 第二成分（ｃ）が、下記の成分の反応生成物を含んでなる、請求項１に記載の
   硬化性コーティング組成物。 （１）少なくとも１つのカルバメートまたは尿素基、ならびに下記の成分の反応
   生成物である少なくとも１つのヒドロキシル官能基を含んでなる化合物、 （Ａ）カルバメートもしくは尿素基またはカルバメートもしくは尿素基に変換
   し得る基、およびラクトンまたはヒドロキシカルボン酸と反応する活性水素基を
   含んでなる化合物、および （Ｂ）ラクトンまたはヒドロキシカルボン酸、 ならびに （２）化合物（ｃ）（１）と反応して化合物（ｃ）（１）上のヒドロキシル基を
   カルバメート基に変換する成分、あるいは化合物（ｃ）（１）上のヒドロキシル
   基と反応する基およびカルバメートもしくは尿素基またはカルバメートもしくは
   尿素に変換し得る基を含んでなる成分。
7. 【請求項７】 第二成分（ｃ）が、ヒドロキシエチルカルバメート、ヒドロキシプロピルカル
   バメート、ヒドロキシブチルカルバメート、ヒドロキシエチルエチレン尿素、お
   よびそれらの混合物からなる群から選択される化合物と、ヒドロキシ酸またはラ
   クトンとの反応生成物を含んでなる、請求項１に記載の硬化性コーティング組成
   物。
8. 【請求項８】 第二成分（ｃ）が、ヒドロキシエチルカルバメート、ヒドロキシプロピルカル
   バメート、ヒドロキシブチルカルバメート、およびそれらの混合物からなる群か
   ら選択される化合物と、ε−カプロラクトンとの反応生成物を含んでなる、請求
   項１に記載の硬化性コーティング組成物。
9. 【請求項９】 化合物（２）が、ジイソシアネート、トリイソシアネート、およびイソシアヌ
   レートおよびそれらのビウレット、ならびにそれらの混合物から選択される１種
   を含んでなる、請求項４に記載の硬化性コーティング組成物。
10. 【請求項１０】 第二成分（ｃ）が、下記の成分の反応生成物を含んでなる、請求項１に記載の
    硬化性コーティング組成物。 （１）カルバメートもしくは尿素基またはカルバメートもしくは尿素基に変換し
    得る基、およびヒドロキシル官能基を含んでなる化合物、 および （２）化合物（１）の複数の分子上のヒドロキシル基と反応するが、化合物（１
    ）上のカルバメートまたは尿素基と反応しない化合物。
11. 【請求項１１】 化合物（２）が、ジイソシアネート、トリイソシアネート、およびイソシアヌ
    レートおよびそれらのビウレット、ならびにそれらの混合物から選択される１種
    を含んでなる、請求項１０に記載の硬化性コーティング組成物。
12. 【請求項１２】 成分（ｃ）が、下記の成分の反応生成物であるカルバメート官能性物質を含ん
    でなる、請求項１に記載の硬化性コーティング組成物。 （１）下記を含有する混合物の反応生成物である第一の物質、 （Ａ）ポリイソシアネート、および （Ｂ）活性水素を含む連鎖延長剤、 ならびに、 （２）上記第一の物質と反応する基およびカルバメート基またはカルバメートに
    変換し得る基を含んでなる化合物。
13. 【請求項１３】 成分（ｃ）がエポキシド官能性樹脂を含んでなる、請求項１に記載の硬化性コ
    ーティング組成物。
14. 【請求項１４】 硬化剤（ｂ）がアミノプラストである、請求項１に記載の硬化性コーティング
    組成物。
15. 【請求項１５】 アミノプラストがメラミンホルムアルデヒド樹脂である、請求項１に記載の硬
    化性コーティング組成物。
16. 【請求項１６】 成分（ａ）がコーティング組成物中の全樹脂固形分の３〜５０重量％存在する
    、請求項１に記載の硬化性コーティング組成物。
17. 【請求項１７】 成分（ｃ）が単一のカルバメート基を有する化合物を含んでなる、請求項１に
    記載の硬化性コーティング組成物。
18. 【請求項１８】 成分（ｃ）が少なくとも２つのカルバメート基を有する化合物を含んでなる、
    請求項１に記載の硬化性コーティング組成物。
19. 【請求項１９】 コーティング組成物が有機溶媒由来の組成物である、請求項１に記載の硬化性
    コーティング組成物。
20. 【請求項２０】 コーティング組成物が水性ディスパージョンである、請求項１に記載の硬化性
    コーティング組成物。
21. 【請求項２１】 コーティング組成物が粉末コーティング組成物である、請求項１に記載の硬化
    性コーティング組成物。
22. 【請求項２２】 成分（ａ）が下記の構造式のいずれかに表される化合物、またはそれらの組合
    せを含んでなる、請求項１に記載の硬化性コーティング組成物。 【化２】 （式中、ｎは少なくとも１の正の整数であり、Ｒ_１はＨ、アルキル、またはシク
    ロアルキルを表し、Ｒ_２はアルキル、アリール、またはシクロアルキルを表し、
    またＸは有機基を表す）
23. 【請求項２３】 ｎが１である、請求項２２に記載の硬化性コーティング組成物。
24. 【請求項２４】 ｎが２〜６の正の整数である、請求項２２に記載の硬化性コーティング組成物
    。
25. 【請求項２５】 ３．８ lbs/gal未満のＶＯＣを有する、請求項１に記載の硬化性コーティング
    組成物。
26. 【請求項２６】 ３．０ lbs/gal未満のＶＯＣを有する、請求項７に記載の硬化性コーティング
    組成物。
27. 【請求項２７】 ２．０ lbs/gal未満のＶＯＣを有する、請求項８に記載の硬化性コーティング
    組成物。
28. 【請求項２８】 １．０ lbs/gal未満のＶＯＣを有する、請求項９に記載の硬化性コーティング
    組成物。
29. 【請求項２９】 上記有機酸基がカルボン酸基である、請求項１に記載の硬化性コーティング組
    成物。
30. 【請求項３０】 請求項１に記載のコーティング組成物の反応生成物を含んでなる硬化したコー
    ティング。
31. 【請求項３１】 ＡＳＴＭ Ｄ５２３−８９で規定された２０度グロスが少なくとも８０を有す
    る、請求項３０に記載の硬化したコーティング。
32. 【請求項３２】 ＡＳＴＭ Ｅ４３０−９１で規定されたＤＯＩが少なくとも８０を有する、請
    求項３０に記載の硬化性コーティング組成物。
33. 【請求項３３】 クリアコーティングが請求項１に記載のコーティング組成物に由来するもので
    ある、複合カラー−プラス−クリアコーティング。
34. 【請求項３４】 活性水素基がヒドロキシル基であり、さらに成分（２）がε−カプロラクトン
    である、請求項３に記載の硬化性コーティング組成物。
35. 【請求項３５】 成分（２）がイソシアヌレートである、請求項４に記載の硬化性コーティング
    組成物。
36. 【請求項３６】 イソシアヌレートがイソホロンジイソシアネートのイソシアヌレートである、
    請求項３５に記載の硬化性コーティング組成物。
37. 【請求項３７】 成分（ｃ）がカルバメート化ポリオールである、請求項１に記載の硬化性コー
    ティング組成物。
38. 【請求項３８】 成分（ｂ）がトリス（アルコキシカルボニルアミノ）トリアジンを含んでなる
    、請求項１に記載の硬化性コーティング組成物。
39. 【請求項３９】 成分（ｃ）がオキサゾリジン官能性を有する、請求項１に記載の硬化性コーテ
    ィング組成物。
40. 【請求項４０】 成分（ｃ）が１−アザ−３，７−ジオキソ−ビシクロ−２，８−ジイソプロピ
    ル−５−エチル（３．３．０）−オクタンを含んでなる、請求項３９に記載の硬
    化性コーティング組成物。
41. 【請求項４１】 ポリイソシアネートがイソホロンジイソシアネートであり、かつ連鎖延長剤が
    、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメチロール、２−エチル−１，
    ６−ヘキサンジオール、Esterdiol 204、１，４−ブタンジオール、およびそれ
    らの混合物からなる群から選択される、請求項１２に記載の硬化性コーティング
    組成物。
42. 【請求項４２】 成分（２）が、ヒドロキシエチルカルバメート、ヒドロキシブチルカルバメー
    ト、ヒドロキシプロピルカルバメート、およびそれらの混合物から選択される、
    請求項４１に記載の硬化性コーティング組成物。