JP2004131711A - ポリウレタン−ポリアクリレート混成塗料組成物 - Google Patents

ポリウレタン−ポリアクリレート混成塗料組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP2004131711A
JP2004131711A JP2003293393A JP2003293393A JP2004131711A JP 2004131711 A JP2004131711 A JP 2004131711A JP 2003293393 A JP2003293393 A JP 2003293393A JP 2003293393 A JP2003293393 A JP 2003293393A JP 2004131711 A JP2004131711 A JP 2004131711A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyurethane
component
nco
group
groups
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003293393A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2004131711A5 (ja
Inventor
Rolf Gertzmann
ロルフ・ゲルツマン
Joachim Petzoldt
ヨアヒム・ペッツォルト
Heino Mueller
ハイノ・ミューラー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer AG filed Critical Bayer AG
Publication of JP2004131711A publication Critical patent/JP2004131711A/ja
Publication of JP2004131711A5 publication Critical patent/JP2004131711A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/20Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for coatings strippable as coherent films, e.g. temporary coatings strippable as coherent films
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F283/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
    • C08F283/006Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polymers provided for in C08G18/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/0804Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups
    • C08G18/0819Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups
    • C08G18/0823Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups containing carboxylate salt groups or groups forming them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6633Compounds of group C08G18/42
    • C08G18/6659Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/34
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

【課題】 高い破断伸びおよび低い硬度を有する耐水性および耐溶剤性塗膜を製造することができる溶剤無含有および乳化剤無含有の水性ポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液。
【解決手段】 イソシアネート成分と、等モル量の1種またはそれ以上のジオールまたはポリオール、低分子量ジオールまたはポリオール、および少なくとも1つのNCO反応性基を有する親水性化合物とを、NCO基に対して不活性であるエチレン性不飽和モノマーの存在下で反応させることにより製造した親水性または親水化可能なポリウレタンを使用することによる、ポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液の製造方法。
【選択図】なし

Description

 本発明は、新規な無溶剤水性ポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液、その製造方法および弾性塗料を製造するためのその使用に関する。
 高品位製品、例えばガラス、金属およびプラスチックを機械的損傷または環境の影響に対して一時的に保護するための水性塗料物質は知られている。無溶剤水性分散液は、例えばローリングおよび噴霧により適用され、次いでフィルムを形成する。得られる連続フィルムを、後で密着フィルムとして容易にはがすことができ、リサイクルまたは焼却することができる。この技術は、自動車およびプラスチック、およびまた電化製品および装備品の表面を保護するために特に適している。
 ポリウレタンは、水素結合を介する個々のポリウレタン鎖の物理的架橋により達成される非常に良好な機械的性質を特色にする(例えば G. Oertel, Polyurethane Handbook,
第2版, Carl Hanser Verlag, 1993年, 第37〜38頁)。ポリアクリレートの機械的性質は、しばしばポリウレタンのものよりも劣るが、ウレタンおよびアクリレートからポリマー混成物を製造することにより、向上した性質を有する生成物を製造することができる(例えば C.R. Hegedus, K.A. Kloiber, J. Coatings Techn. 68(860), 1996年, 第39〜48頁)。この群の生成物のための異なる製造変法は、特許文献に記載されている。
 例えば欧州特許出願公開第167 188号明細書(EP-A 167 188)では、水性ポリウレタン-ポリアクリレート混成物の製造方法が開示されており、その中では親水化NCOプレポリマーが製造されるが、これは、ヒドロキシ官能性(メタ)アクリレートにより導入される末端重合性二重結合を部分的に有する。NCO基および/または末端ビニル二重結合を有するポリウレタン鎖の連鎖延長は、水相中で遊離NCO基により、アミノ官能性化合物を添加することによって生ずる。二重結合を有する水性分散液は、連鎖延長後に、対応開始剤、および適切な場合にさらなる重合性モノマーを添加することにより重合される。この欠点は、アミンによる連鎖延長に加えて、実質的に制御することが不可能な遊離イソシアネート基と水との反応も存在することであり、これは、様々な問題、例えば発泡およびゲルスペックの形成につながる。
 さらに、NCO-水反応により、異なる尿素構造が形成され、それに関連して、塗料の標的基材に対する接着性が異なる。特に仮塗膜の除去の際に、考慮すべき問題が存在し得る。
 特開平10-237138号公報(JP-A 10 237 138)は、ポリウレタン-ポリアクリレート混成物の製造方法を開示し、その中では、まずポリオールとポリイソシアネートとから不飽和モノマーの存在下でNCO-含有プレポリマーが形成され、これは第2工程で、ヒドロキシル官能性重合性モノマーの存在下で連鎖延長される。この後に来る2つの工程において、溶液が分散および重合される。ポリマー鎖上の重合性末端二重結合により、引き続きの重合は、分枝生成物につながる。そのような分散液は、しばしば不良な膜形成性を示すか、またはゲルスペックを形成する傾向がある。
 欧州特許出願公開第189 945号明細書では、NCO含有プレポリマーが、不活性液状重合性エチレン性不飽和モノマーの存在下で製造される。このモノマーは、まず、親水化/親水化可能プレポリマー溶融物の粘度を充分に低く維持して、樹脂を分散させるために、反応性希釈剤として機能する。水相に移した後、NCOプレポリマーは、アミンで連鎖延長される。この後、ポリウレタン粒子中に封入される不飽和モノマーを重合する。この方法も、NCOプレポリマーを水中に分散させることを含み、そうしてまた、制御不能なNCO-水反応が存在する。
 欧州特許出願公開第353 797号明細書は、2段階製造手順により得られる水性ポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液を開示している。まずポリウレタンが、ポリイソシアネートと、酸性基を有するヒドロキシル官能性化合物との反応、次いでポリオールとの反応を行うことにより得られる。第1の反応は、アクリレートおよび/またはメタクリレートモノマーの存在下で行われる。ポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液は、インサイチューで、ポリマー溶液を乳化重合手順に供給することにより製造される。この乳化重合は、水相中で追加の外部乳化剤を用いて進行する。
欧州特許出願公開第167 188号明細書 特開平10-237138号公報 欧州特許出願公開第189 945号明細書 欧州特許出願公開第353 797号明細書
 本発明の課題は、高い破断伸びおよび低い硬度を有する耐水性および耐溶剤性塗膜を製造することができる溶剤無含有および乳化剤無含有の水性ポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液を提供することである。該分散液は、可剥性塗料物質を与えるために配合することも可能である。
 驚くべきことに、反応性希釈剤としてのビニルモノマー中で、等モル量のジイソシアネートおよびOH/NH/NH2含有化合物を反応させることにより、高分子量ポリウレタンを製造し得ること、およびこのポリマー溶液を次いで、連鎖延長無しで、分散前またはその間に、ゲル化させずに容易に分散し得ることを見出した。このようにして得ることができるポリウレタン-ポリマー分散液を、次いで乳化重合により反応させ、ポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液を形成することができる。本発明の分散液を用いて製造した塗膜は、特に良好な破断伸び、引裂伝ぱ抵抗および引張強度のために特に注目に値する。
 従って本発明は、
 (I)1種またはそれ以上のイソシアネート成分(A)と、
 (B1)分子量500〜6000およびOH官能価1.8〜5を有するジオールまたはポリオール1種またはそれ以上、
 (B2)連鎖延長剤として、2またはそれ以上のOH官能価を有する分子量範囲62〜400の低分子量ジオールまたはポリオール1種またはそれ以上、
 (B3)非イオン性基および/またはイオン性基および/または潜在的イオン性基および少なくとも1つのNCO反応性基を有する親水性化合物1種またはそれ以上、
 (B4)所望により、2またはそれ以上のNH官能価を有する分子量範囲60〜300のポリアミンおよび/またはアルカノールアミン、
 (B5)所望により、分子量範囲17〜350の単官能性化合物
を含む1種またはそれ以上の成分(B)とを
NCO基に対して不活性であるエチレン性不飽和化合物(C1)の存在下で、1:1のNCO基対OH/NH/NH2基の比に帰するように成分(A)および(B)を使用することを条件として、反応させることにより親水性または親水化可能なポリウレタンを製造する工程、
 (II)次いで(I)からのポリウレタンを水中に分散させる工程、並びに
 (III)NCO基に対して不活性なエチレン性不飽和モノマー(C1)、および適切な場合にツェレビチノフ活性水素原子を有するエチレン性不飽和モノマー(C2)を含むモノマー(C)を乳化重合する工程
を含んでなる、乳化剤無含有および溶剤無含有水性ポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液の製造方法を提供する。
 本発明は、同様に、本発明の方法により得ることができるポリウレタン-ポリアクリレート混成分液を提供する。本発明の好ましいポリウレタン-ポリアクリレート分散液は、尿素基を有さない。
発明を実施するための形態
 他の明記が無い限り、明細書の以下の部分における物質量、反応の時間および温度、量比、分子量の値および他のもののような、本明細書において使用するような全ての数値範囲、量、値および割合(%)は、たとえ用語「約」が、値、量または範囲と共に明らかに表されていなくとも、用語「約」が前置されているように読まれ得る。
 適当なイソシアネート成分(A)は、ジイソシアネート(A1)およびポリイソシアネート(A2)である。好ましくはジイソシアネート(A1)を、本発明の方法に使用する。適当な成分(A1)は、ポリウレタン化学において通常使用される、脂肪族、脂環式、芳香脂肪族および芳香族ジイソシアネートまたはこれらの混合物である。特に注目すべきものは、一般式(I):
Figure 2004131711
〔式中、R1は、4〜12個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素基、6〜15個の炭素原子を有する脂環式炭化水素基、6〜15個の炭素原子を有する芳香族炭化水素基または7〜15個の炭素原子を有する芳香脂肪族炭化水素基を表す。〕
で示されるジイソシアネートである。
 好ましく使用されるそのようなジイソシアネート(A1)の例は、1,3-シクロヘキサンジイソシアネート、1-メチル-2,4-ジイソシアナトシクロヘキサン、1-メチル-2,6-ジイソシアナトシクロヘキサン、テトラメチレンジイソシアネート、4,4'-ジイソシアナトジフェニルメタン、2,4'-ジイソシアナトジフェニルメタン、2,4-ジイソシアナトトルエン、2,6-ジイソシアナトトルエンまたはα,α,α',α'-テトラメチル-m-または-p-キシリレンジイソシアネート、および該ジイソシアナートの混合物である。最も好ましいジイソシアネートは、4,4'-ジイソシアナトジフェニルメタン、2,4'-ジイソシアナトジフェニルメタン、2,4-ジイソシアナトトルエン、2,6-ジイソシアナトトルエンおよびこれらの混合物である。同様により好ましいジイソシアネートは、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、1-イソシアナト-3,3,5-トリメチル-5-イソシアナトメチルシクロヘキサン(イソホロンジイソシアネート)および4,4'-ジイソシアナトジシクロへキシルメタン並びにこれらの混合物である。
 或る分枝度または架橋度を有するポリウレタンを製造するために、適切な場合に成分(A2)として、2より多く5未満の官能価を有するポリイソシアネートを、工程(I)からの親水化ポリウレタンを基準に10質量%まで、好ましくは5質量%まで、より好ましくは2質量%までの量で使用することができる。これらのイソシアネートは、例えば、いくらかのイソシアネート基が誘導されて、イソシアヌレート、イミノオキサジアジンジオン、ビウレット、アロファネート、ウレトジオンまたはカルボジイミド基が形成されるように、二官能性イソシアネートを相互に反応させることにより得られる。これに関連して適当なポリイソシアネート(A2)は、脂肪族、脂環式、芳香脂肪族および芳香族ポリイソシアネートまたはこれらの混合物であり得る。好ましいポリイソシアネート(A2)は、イソシアヌレート、イミノオキサジアジンジオン、ビウレット、アロファネートおよび/またはウレトジオン基を有する脂肪族および脂環式生成物である。
 成分(B1)として、ポリウレタンを製造するために通常使用される、分子量500〜6000、好ましくは500〜3000、より好ましくは650〜2500を有するポリオールが使用される。それらは、少なくとも1.8〜5、好ましくは1.9〜3、より好ましくは1.93〜2.0のOH官能価を有する。それらは、例えばポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、ポリアセタール、ポリオレフィン、ポリアクリレートおよびポリシロキサンを含む。好ましくは、ポリエステル、プロピレンオキシドまたはテトラヒドロフランをベースとするポリエーテル、ポリエステルカーボネートおよびポリカーボネートのα,ω-ジオールを使用する。特に好ましくは、アジピン酸、1,6-ヘキサンジオールおよびネオペンチルグリコールをベースとするポリエステルを使用する。
 適当な成分(B2)は、500未満、好ましくは62〜135の分子量を有する短鎖ジオール(B2')およびポリオール(B")であり、これらは連鎖延長剤として使用される。本発明の方法において、ジオール(B2')を使用することが好ましい。適当なジオール(B2')は、ポリウレタン化学で通例のジオール、例えばエチレングリコール、1,2-および1,3-プロパンジオール、1,3-および1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、2,4-ジメチルペンタジオール、2-エチル-3-プロピル-1,5-ペンタンジオール、2,2,4-トリメチルペンタンジオール、シクロヘキサンジメタノールまたはそのようなジオールの混合物を含む。1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオールおよびネオペンチルグリコールが好ましい。適切な場合、短鎖ポリオール(B2")、例えばトリメチロールプロパン、グリセロール、ヘキサントリオール、ペンタエリトリトールおよびN,N',N"-トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートを、工程(I)からのポリウレタンを基準に4質量%まで、好ましくは3質量%まで、より好ましくは2質量%までの量で添加することもできる。好ましくは、三官能性成分、例えばトリメチロールプロパンを使用する。
 適当な成分(B3)は、イオン性または潜在的イオン性化合物(B3')および非イオン性化合物(B3")であり、これらは少なくとも1つのNCO反応性基を有する。本発明の方法においてイオン性または潜在的イオン性化合物(B3')の使用が好ましい。適当な化合物(B3')は、例えばモノ-およびジヒドロキシカルボン酸、モノ-およびジアミノカルボン酸、モノ-およびジヒドロキシスルホン酸、モノ-およびジアミノスルホン酸、およびまたモノ-およびジヒドロキシホスホン酸、またはモノ-およびジアミノホスホン酸並びにそれらの塩、例えばジメチロールプロピオン酸またはジメチロールブタン酸、ヒドロキシピバル酸、N-(2-アミノエチル)-β-アラニン、2-(2-アミノエチルアミノ)エタンスルホン酸、エチレンジアミンプロピル-若しくはエチレンジアミンブチルスルホン酸、1,2-若しくは1,3-プロピレンジアミン-β-エチルスルホン酸、リシンまたは3,5-ジアミノ安息香酸である。同様に適当なものは、欧州特許出願公開第0 916 647号明細書の実施例1による親水化剤、およびそのアルカリ金属塩および/またはアンモニウム塩、亜硫酸水素ナトリウムとブト-2-エン-1,4-ジオールとの付加物、ポリエーテルスルホネート、ブテンジオールとNaHSO3とのプロポキシル化付加物(例えば独国特許出願公開第24 46 440号明細書(DE-A 24 46 440)、第5〜9頁、式I〜III)、およびまたカチオン性基に転化することができる構成単位、例えばN-メチルジエタノールアミンである。
 好ましいイオン性または潜在的イオン性化合物(B3')は、カルボキシルおよび/またはカルボキシレートおよび/またはスルホネート基および/またはアミノおよび/またはアンモニウム基を有する化合物である。特に好ましいイオン性化合物(B3')は、カルボキシレートおよび/またはスルホネート基をイオン性または潜在的イオン性基として有する化合物、例えばN-(2-アミノエチル)-βアラニンの塩、2-(2-アミノエチルアミノ)エタンスルホン酸の塩、または欧州特許出願公開第0 916 647号明細書の実施例1による親水化剤の塩、およびまたジメチロールプロピオン酸およびジメチロール酪酸の塩である。
 適切な場合、非イオン親水性化合物(B3")、例えば少なくとも1つのヒドロキシルまたはアミノ基を有するポリオキシアルキレンエーテルを、工程(I)からのポリウレタンを基準に20質量%まで、好ましくは10質量%まで、より好ましくは5質量%までの量で使用することもできる。これらのポリエーテルは、エチレンオキシドから誘導された構成要素の画分30質量%〜100質量%を含む。そのような適当なポリエーテルは、1〜3の間の官能価を有する直鎖ポリエーテル、また一般式(II):
Figure 2004131711
〔式中、
 R2およびR4は、相互に独立にそれぞれ、酸素および/または窒素原子が介在し得る、1〜18個の炭素原子を有する二価の脂肪族、脂環式または芳香族基を表し、
 R3は、非ヒドロキシ末端ポリエステル、または好ましくはポリエーテルを表し、特に好ましいR3は、アルコキシ末端ポリエチレンオキシド基を表す。〕
で示される化合物を含む。
 好ましい親水化剤(B3")は、30質量%より多いエチレンオキシド含有量を有する単官能性ポリエーテルである。
 適当な成分(B4)は、イソシアネート基に対してNH基により反応性である多官能性窒素含有化合物、例えばポリアミンおよびアルカノールアミンを含む。そのような適当な化合物は、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミンおよび4-アミノメチル-1,8-オクタンジアミンを含む。好ましいものは、二官能性第1級または第2級ジアミン、例えばエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、2-メチル-1,5-ジアミノペンタン、イソホロンジアミン、p-キシリレンジアミン、4,4'-ジアミノジシクロヘキシルメタンおよび4,4'-ジアミノ-3,3'-ジメチルジシクロヘキシルメタンまたはこれらの混合物である。特に好ましいものは、アミノアルコール、例えば2-アミノエタノール、アミノプロパノール、3-アミノ-1,2-プロパンジオール、アミノブタノール、1,3-ジアミノ-2-プロパノール、ビス(2-ヒドロキシプロピル)アミンおよびプロパノールアミン 1,1'-ジメチル-1,1'-ジプロピル-2,2'-イミノジエタノール、2-(2-ヒドロキシエチル)アミノ-2-メチルプロパン-1-オール、1-(2-ヒドロキシエチル)アミノ-2-プロパノールおよび3,3'-ジアリルオキシ-2,2'-ジヒドロキシジプロピルアミンである。まさに好ましいものは、二官能性第1級アミンとマレイン酸ジエステルとを反応させることにより得られ、アスパラギン酸エステルと称されるミカエル付加物である。この種のアスパルギン酸エステルは、例えば欧州特許出願公開第403 921号明細書、第4頁第21行〜第5頁第7行に記載されている。
 適当な単官能性化合物(B5)(その使用は任意である。)は、単官能性アルコール、アミンおよびアンモニアであり、これらは、工程(I)からのポリウレタンを基準に10質量%まで、好ましくは8質量%まで、より好ましくは3質量%までの量で使用することができる。第1級および第2級アミンの挙げることができる例は、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミンおよびまたこれらの高級同族体、モルホリン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、メチルエチルアミンおよびまた高級同族体を含む。同様に適当なアミンは、ミカエル付加により得られるような、第1級アミンとビニル系(例えば(メタ)アクリレート)との付加化合物を含む。特に適当なものは、単官能性第1級アミンとマレイン酸ジエステルとの反応により得られるミカエル付加物であり、この付加物は、アスパラギン酸エステルと称される。この種のアスパルギン酸エステルは、例えば欧州特許出願公開第403 921号明細書、第4頁第21行〜第5頁第7行に記載されている。好ましい化合物(B5)は、単官能性アルコール、例えばメタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノールおよび高級同族体、およびまたこれらの混合物である。
 成分(C)として、ビニル不飽和を有する重合性化合物を使用することができる。本発明において、NCO基に対して不活性であるエチレン性不飽和モノマー(C1)とツェレビチノフ活性水素原子を含有するエチレン性不飽和モノマー(C2)とは区別される。50〜100質量%、好ましくは60〜100質量%、より好ましくは70〜100質量%の成分(C)は、(C1)から構成される。この数値を100%までにする画分は、(C2)量に対応する。ツェレビチノフ活性水素原子は、酸素、硫黄および/または窒素原子に結合している水素原子、例えば-OH、-SH、=NHおよび-NH2である。
 適当な成分(C1)は、非イオン性親水化アクリレート若しくはメタクリレート、例えばメトキシポリエチレングリコールアクリレート若しくはメタクリレート、またはビスアクリレート若しくはビスメタクリレート、例えばヘキサンジオールジアクリレート若しくはメタクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、オリゴ-およびポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレートであり、これらを、成分(C)を基準に10質量%まで、好ましくは6質量%まで、より好ましくは3質量%までの少量で使用することができる。同様に適当なものは、ビニル性不飽和重合性モノマー、例えばビニルエステル、塩化ビニル、ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル、2-エチルへキシルビニルエーテル、アクリルアミドおよびメタクリルアミドである。好ましいモノマーは、アクリル酸およびメタクリル酸のC1〜C10アルキルエステルおよびC5〜C10シクロアルキルエステル、例えばメチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、t-ブチル、ヘキシル、シクロヘキシル、イソボルニルおよび2-エチルへキシルアクリレートまたはメタクリレートである。同様に適当なものは、さらなる官能基、例えばアセトアセトキシ基を有する化合物である。該モノマーの混合物も、同様に適当である。好ましいものは、さらに、芳香族化合物、例えばスチレン、メチルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼンまたはこれらの混合物である。
 適当な成分(C2)は、例えばイタコン酸、マレイン酸またはフマル酸のような化合物、およびまた不飽和C4〜C8ジカルボン酸のモノエステルである。これらは、スルホン酸基、例えば2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸の基も含む。これらの化合物または混合物を、成分(C)を基準に5質量%まで、好ましくは3質量%まで、より好ましくは2質量%までの少量で使用することができる。好ましいものは、アクリル酸およびメタクリル酸であり、これらを、成分(C)を基準に5質量%まで、好ましくは3質量%まで、より好ましくは2質量%までの少量で使用することができる。特に好ましい成分(C2)は、ヒドロキシ官能性アクリレートおよびメタクリレートまたはこれらの混合物であり、その例は、ヒドロキシエチル、ヒドロキシプロピルおよびヒドロキシブチルアクリレートまたはその対応するメタクリレートである。それらは、成分(C)を基準に0〜50質量%、好ましくは0.5〜30質量%、より好ましくは1.0〜20質量%までの量で使用される。
 本発明の方法の工程(I)から、尿素基を有さない、または尿素基を有するポリウレタンを製造することができる。
 好ましくは本発明の方法の工程(I)において、尿素基を有さないポリウレタンを製造し、その中で、
 ・15〜65質量%、好ましくは17〜55質量%、より好ましくは20〜50質量%の成分(A1)、
 ・20〜70質量%、好ましくは25〜65質量%、より好ましくは30〜60質量%のポリマージオール(B1)、
 ・1〜25質量%、好ましくは3〜18質量%、より好ましくは5〜18質量%の成分(B2')、
 ・2〜15質量%、好ましくは3〜12質量%、より好ましくは3〜10質量%の成分(B3')、
 ・0〜2.0質量%、好ましくは0.2〜2.0質量%、より好ましくは0.5〜1.5質量%の成分(B5)、
を使用する(上記割合(%)は合計で100となる。)。
 本発明の方法の工程(I)において、尿素基を有するポリウレタンを製造することも、同様に可能であり、その中で、
 ・15〜65質量%、好ましくは17〜55質量%、より好ましくは20〜50質量%の成分(A1)、
 ・20〜70質量%、好ましくは25〜65質量%、より好ましくは30〜60質量%のポリマージオール(B1)、
 ・1〜25質量%、好ましくは3〜18質量%、より好ましくは5〜18質量%の成分(B2')、
 ・2〜15質量%、好ましくは3〜12質量%、より好ましくは3〜10質量%の成分(B3')、
 ・0.1〜25質量%、好ましくは0.5〜18質量%、より好ましくは1.0〜10質量%の成分(B4)、
 ・0〜2.0質量%、好ましくは0.2〜2.0質量%、より好ましくは0.5〜1.5質量%の成分(B5)、
を使用する(上記割合(%)は合計で100となる。)。
 ここで、本発明に従い工程(I)で使用する原料の平均官能価は、2.0であるべきであり、これは、(A2)、(B2")および/またはポリオール(B1)を任意使用する場合、平均官能価2.0にするために、同等量の単官能性成分(B5)を添加しなければならないことを意味する。特に好ましい組成物は、二官能性成分のみを工程(I)で使用する組成物である。
 本発明の方法の工程(I)において、成分(B)の成分(A)への添加の後、その前、または好ましくはそれと共に、反応性希釈剤として機能し、樹脂混合物の粘度を望ましいレベルに低下させるために使用し得る成分(C1)を、添加する。NCO基に対して不活性であるエチレン性不飽和モノマー(C1)は、本発明の混成分散液の樹脂固形物を基準に、6〜90質量%、好ましくは10〜50質量%、特に好ましくは15〜25質量%の量で使用される。
 あらゆる場合で、反応性希釈剤として機能する(C1)の量は、分散操作後にこれらのモノマーが、本発明の方法の工程(III)においてあらゆるさらなるモノマー(C)を添加する前に、なお制御して重合できるようにするような量であるべきである。
 本発明の方法の分散操作(工程(II))の前に、中和剤(D)をポリウレタン樹脂に、40〜95℃、好ましくは50〜80℃、より好ましくは50〜70℃の温度範囲、および理論的に酸性基の50〜120%、好ましくは60〜105%、より好ましくは70〜100%が中和されるような量で添加することが好ましい。ここで、添加された中和剤(D)1モルは、定量的にイオン性基を発生させると想定される。中和ポリマーは、激しく攪拌しながら、10〜80℃の間、好ましくは20〜50℃、より好ましくは20〜40℃に調節された水リザーバに供給され、そうして分散される。同様に、水を樹脂に激しく攪拌しながら供給することもできる。
 本発明の方法の工程(I)からの親水性または親水化可能なポリウレタンの分散(工程(II))を、ポリウレタンを水に移すことにより行うか、または水を、モノマー(C1)中のポリウレタン溶液に供給する。水の量は、本発明のポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液が、固形分35〜60質量%、好ましくは35〜50質量%、より好ましくは38〜50質量%を有するような量である。
 適当な中和剤(D)は、アルカリ性有機および/またはアルカリ性無機化合物である。アンモニア、エチルアミンおよびジメチルアミン水溶液に加えて、揮発性の第1級、第2級および第3級アミン、例えばジメチルエタノールアミン、モルホリン、N-メチルモルホリン、ピペリジン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジイソプロピルアミン、2-アミノ-2-メチルプロパノールおよび2-N,N-ジメチルアミノ-2-メチルプロパノールまたはこれら化合物の混合物が好ましい。特に好ましいものは、イソシアネートに対して非反応性である第3級アミン、例えばトリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミンおよびN-メチルモルホリンである。中和性アミンの混合物も、同様に適当である。
 適切な場合に、NCO基に対して不活性であるエチレン性不飽和モノマー(C1)、および適切な場合に、ツェレビチノフ活性水素原子を有するエチレン性不飽和モノマー(C2)のさらなる添加は、ポリウレタンの水中における分散の前またはその後であり得る。
 本発明の方法の工程(III)においてモノマー(C)は、開始剤(E)において実行することにより重合される。工程(III)の経過中、さらなるモノマー(C)を、好ましくはその中に供給し、重合させる。特に好ましくは、まず工程(I)中に添加されたモノマー(C1)を重合し、さらなるモノマー(C)を添加し、重合させる。ポリウレタンポリマー対ポリアクリレートポリマーの比は、20:80〜90:10、好ましくは25:75〜80:20、より好ましくは30:70〜70:30の範囲に定めるべきである。適切な場合、さらなる水を、工程(III)の前またはその間に添加し得る。
 本発明の方法の工程(III)では、使用する開始剤(E)に応じて分散液を、反応速度を制御し得るような乳化重合の方法で開始剤を供給する前に、30〜95℃、好ましくは50〜90℃、より好ましくは50〜85℃、レドックス開始剤系を使用する場合は、30〜70℃、好ましくは40〜60℃に調節する。この種の反応は、先行技術から当業者に知られており、例えば Houben-Weyl, Methoden der org. Chemie, 第E20/I巻, Makromolekulare Stoffe, Georg-Thieme-Verlag, シュトゥットガルト, 1987年, 第281〜226頁に記載されている。
 開始剤(E)を、モノマーの反応完了を確保するために、好ましくはモノマー供給の終了を超えて(一般に30〜90分)供給する。
 適当な重合開始剤(E)の例は、フリーラジカルを形成する開始剤、例えばパーオキシド、例えばジ-t-ブチルパーオキシドまたはジクミルパーオキシド;ヒドロペルオキシドまたはt-ブチルヒドロペルオキシド;過酸エステル、例えばt-ブチルペルベンゾエート、t-ブチルペル-3,5,5-トリメチルヘキサノエートまたはt-ブチルペル-2-エチルヘキサノエート;カリウム、ナトリウムまたはアンモニウムペルオキソジスルフェート;アゾジニトリル、例えばアゾビスイソブチロニトリルまたは4,4'-アゾビス-4-シアノペンタン酸;C-C開裂開始剤、例えばベンズピナコールシリルエーテル、または非酸化開始剤と過酸化水素との組合せである。水溶性開始剤、例えばカリウム、ナトリウムまたはアンモニウムペルオキソジスルフェートまたは4,4'-アゾビス-4-シアノペンタン酸を使用することが好ましい。
 本発明の工程(I)において、添加した反応性希釈剤(C1)の早期の熱開始重合を抑制するために、重合抑制剤(F)が、重合性成分(C1)の量を基準に0.05〜0.6質量%、好ましくは0.1〜0.5質量%の量で添加される。そのような抑制剤は、例えば Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, 第4版, 第XIV/1巻, Georg Thieme Verlag, シュトゥットガルト, 1961年, 第433頁に記載されている。その例は、以下のものを含む:亜ジチオン酸ナトリウム、硫化水素ナトリウム、硫黄、ヒドラジン、フェニルヒドラジン、ヒドラゾベンゼン、N-フェニル-β-ナフチルアミン、N-フェニルエタノールジアミン、ジニトロベンゼン、ピクリン酸、p-ニトロソジメチルアニリン、ジフェニルニトロソアミン、フェノール類、例えばp-t-ブチルピロカテコール、2,5-ジ-t-アミルヒドロキノン、ニトロキシル化合物、p-アルコキシフェノール、ジ-t-ブチルヒドロキノン、テトラメチルチウラムジスルフィド、2-メルカプトベンゾチアゾールおよびナトリウムジメチルジチオカーバメート。好ましいものは、フェノール類である。
 同様に、本発明の方法を、シード/フィードプロセスの形態で行うこともでき、その中でまず、工程(II)からのポリウレタン分散液の1/10〜1/30を、適切な場合、さらなる量の水と共に、初期充填として導入し、開始剤(E)の一部を用いて重合する。この後、または或る時間後に、工程(II)からの残りのPU分散液を、適切な場合、さらなるモノマー(C1)および(C2)と共に供給し、平行して、30〜95℃の間、好ましくは50〜90℃、より好ましくは50〜85℃、レドックス開始剤系を使用する場合は30〜70℃、好ましくは40〜60℃の重合温度で、開始剤(E)を作動させる。
 本発明の方法の好ましい実施態様の1つにおいて、成分(A1)を、初期充填として工程(I)で導入し、これを、成分(B1)、(B2')、(B3')、および適切な場合に(B4)、(B5)、および適切な場合に成分(B2")、(B3")を含む混合物と、無水条件下で50〜100℃、好ましくは50〜90℃、より好ましくは50〜80℃の温度範囲で(C1)の存在下において反応させる。成分(B)も、個々におよびあらゆる順序で添加することができる。成分(B)の量は、各場合に、OH/NH/NH2基の反応完了後、理論的に過剰のNCOまたはOH/NH/NH2基が残らないような量である。
 特に好ましくは、本発明の方法の工程(I)におけるポリウレタンの製造を、2段階で、まずイソシアネート成分(A1)と、モル不足の成分(B1)、(B3')、および適切な場合に(B2')と、または一部の量の(B2')とを、(C1)の存在下で反応させることにより行い、NCO含有量0.2〜4質量%、好ましくは0.5〜3質量%、より好ましくは0.6〜2.0質量%を有するNCOプレポリマーを生じさせる。第2の引き続きの工程において、NCOプレポリマーを、NCO:OH/NH/NH2比が1:1となるように、(B2')と、または成分(B2')量の残存部分と充分に反応させる。
 尿素基を有するポリウレタンを製造すべき場合、アミノ官能性化合物として使用し得る成分(B3")、(B4)および(B5)を、ポリウレタン製造の第2工程において添加することが好ましい。
 塗料組成物を製造するために、本発明のポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液は、単独で、または他の水性結合剤と組合せて使用される。そのような水性結合剤は、例えばポリエステル、ポリアクリレート、ポリエポキシドまたはポリウレタンポリマーから構成され得る。例えば欧州特許出願公開第0 753 531号明細書(第2頁第44行〜第6頁第49行)、同第0 872 502号明細書(第3頁第4行〜第12頁第19行)および同第0 942 022号明細書(第4頁第18行〜第17頁第57行)に基本的に記載されているような、放射線硬化性の水性結合剤と組合せることも可能である。
 さらに、本発明のポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液を含む塗料組成物を適用する前に、架橋剤を添加することができる。適当な架橋剤の例は、ジ-またはポリカルボジイミド、ジ-またはポリアジリジンである。親水性および疎水性ポリイソシアネート架橋剤が好ましい。さらに、ブロックトポリイソシアネートを本発明のポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液に添加し、それらを熱条件下で硬化させることができる。その上、該ポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液を、メラミン樹脂を使用することにより熱硬化させることもできる。メラミン樹脂およびブロックトポリイソシアネートの組合せも、同様に可能である。
 塗料組成物を製造するために、本発明のポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液を、それら単独で、または塗料技術から既知の助剤および添加剤、例えばフィラー、顔料、溶剤、均展助剤と組合せて使用することにより、配合物中に含めることができる。本発明は、本発明のポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液を基材塗装用配合物中に含めることによる、該分散液の使用も提供する。適当な基材は、プラスチック、金属、ガラス、紙、木材、織物、皮革、フェルト、無機品または予備塗装基材からなる群から選ばれる。好ましい基材は、木材およびプラスチックである。基材は、ナイフ塗布、浸漬、流し込み、噴霧、噴射またははけ塗、次いで10〜100℃、好ましくは20〜80℃での乾燥により塗装される。
 本発明はさらに、可剥性塗料(これは、例えば、ガラス、プラスチックまたはペイントを仮保護するために使用することができる。)を製造するために、本発明のポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液を配合物中に含めることによる、該分散液の使用を規定する。この目的のために、尿素基を有さないポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液を使用することが好ましい。
 本発明のポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液を、同様に配合物中に含めて、ペイントまたは接着剤を製造するために使用することができる。
 実施例1(本発明)
 アジピン酸、1,6-ヘキサンジオールおよびネオペンチルグリコール(ヘキサンジオール1.6質量部、ネオペンチルグリコール1質量部)から合成した、分子量1700g/molを有するポリエステル226.1g、ジメチロールプロピオン酸21.9gおよび1,4-ブタンジオール11.2gを、80℃で減圧下1時間脱水する。溶液を60℃に冷却し、ブチルグリコール15.6g、並びにブチルアクリレート78.0g、メチルメタクリレート58.0g、スチレン21.6gおよび2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール(BHT)0.6gからなるモノマー混合物(I)を、攪拌しながら添加する。均一化した後、イソホロンジイソシアネート134.5gを、5分間で添加する。温度を、理論NCO含有量1.8%に達するまで、70℃で保持する。次いで1,4-ブタンジオール10.7gを添加し、反応を、NCOがゼロに達するまで続ける。その後トリエチルアミン16.5g、および攪拌による組み込みの10分後に35℃での温水1089gを、10分間で激しく攪拌しながら添加する。分散液を混合温度でさらに10分間均一化し、その後50℃に加熱し、水157.5g中に溶解した溶液(I)2.8gを、溶液(II)160.2gと平行して添加する。この後に50℃で、溶液(III)15.9gを5分間で添加し、成分を30分間攪拌し、その後、溶液(III)143.2gを、モノマー混合物(II)と平行して、50℃1時間で添加する。攪拌を50℃でさらに1時間続け、混合物を室温に冷却し、濾過する。
 溶液(I): 水77g中に溶解した、硫酸鉄(II)0.4gおよび Trilon(商標) B (EDTAのNa塩、BASF AG、ルートビスハーフェン、ドイツ) 0.38g
 溶液(II): 水157.5g中に溶解した、Trigonox(商標) A-W 70 (t-ブチルヒドロペルオキシド、Akzo Nobel, デューレン(Dueren)、ドイツ) 3.2g
 溶液(III): 水157.5g中に溶解した、Rongalit(商標) C (ヒドロキシメタンスルフィン酸のNa塩、BASF AG、ルートビスハーフェン、ドイツ) 1.6g
 モノマー混合物(I): スチレン64.7g、ブチルアクレート233.9g、メチルメタクリレート173.9g
 固形分: 38.8%
 平均粒度(APS): 51nm(レーザー相関分光法(LCS))
 pH: 7.5
 実施例2(本発明)
 水の添加以外は、製造を実施例1に記載したように行う。分散液を、混合温度でさらに10分間均一化し、その後75℃に加熱し、5%濃度のアンモニウムペルオキソジスルフェート水溶液13.2gを、5分間で滴下して加える。混合物を75℃で30分間保持し、その後1%濃度のアンモニウムペルオキソジスルフェート水溶液63.3gを、1時間でモノマー混合物(II)と平行して、75℃で添加する。最後に攪拌をさらに1時間50℃で続け、混合物を室温に冷却し、濾過する。
 モノマー混合物(II): スチレン64.7g、ブチルアクレート233.9g、メチルメタクリレート173.9g
 固形分: 39.4%
 APS(LCS): 134nm
 pH: 7.4
 実施例3〜7(本発明):(実施例1のように製造)
Figure 2004131711
 実施例8(本発明)
 アジピン酸、1,6-ヘキサンジオールおよびネオペンチルグリコール(ヘキサンジオール1.6質量部、ネオペンチルグリコール1質量部)から合成した、分子量1700g/molを有するポリエステル226.1g、ジメチロールプロピオン酸21.9gおよび1,4-ブタンジオール11.2gを、80℃で減圧下1時間脱水する。溶液を60℃に冷却し、ブチルグリコール15.6g、並びにブチルアクリレート39.9g、メチルメタクリレート65.1gおよび2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール(BHT)0.5gからのモノマー混合物(I)を、攪拌しながら添加する。均一化した後、イソホロンジイソシアネート134.5gを、5分間で添加する。温度を、理論NCO含有量1.8%に達するまで、70℃で保持する。次いで1,4-ブタンジオール10.7gを添加し、反応を、NCOがゼロに達するまで続け、その後トリエチルアミン16.5gを添加する。混合物を、5分間で激しく攪拌しながら、35℃に調節された水1680.0gに添加する。分散液を混合温度でさらに10分間均一化し、その後60℃に加熱し、5分間で溶液(I)48.2gと混合する。混合物を60℃で30分間攪拌し、続いて1時間で平行して、溶液(I)192.8gおよびモノマー混合物(II)734.8gを添加する。最後に混合物を、70℃でさらに1時間攪拌し、室温に冷却し、濾過する。
 溶液(I): 水236.2g中に4,4'-アゾビス-4-シアノペンタン酸4.8gを溶解させ、トリエタノールを使用してpH8.2に調節する。
 モノマー混合物(I): ブチルアクレート279.2g、メチルメタクリレート455.6g
 固形分: 40.0%
 APS(LCS): 37nm
 pH: 8.5
 実施例9(本発明)
 アジピン酸、1,6-ヘキサンジオールおよびネオペンチルグリコール(ヘキサンジオール1.6質量部、ネオペンチルグリコール1質量部)から合成した、分子量1700g/molを有するポリエステル225.9g、ジメチロールプロピオン酸21.9gおよび1,3-ブタンジオール5.4gを、80℃で減圧下1時間脱水する。溶液を60℃に冷却する。ブチルグリコール30.8gおよびモノマー混合物(I)を、攪拌しながら添加し、均一化した後、イソホロンジイソシアネート134.5gを5分間で添加する。温度を、理論NCO含有量1.8%に達するまで、70℃で保持する。4,4'-ジアミノジシクロヘキシルメタン1モルとジエチルマレエート2モルとから製造されたアスパラギン酸エステル65.6g(独国特許出願公開第197 17 427号明細書、実施例5と同様に製造)を添加し、反応を、NCOがゼロに達するまで続け、その後トリエチルアミン16.5gを添加し、15分間攪拌することにより組み込む。続いて混合物を、5分間で激しく攪拌しながら、35℃に調節された水1134.0gに添加する。分散液を混合温度でさらに10分間均一化し、その後50℃に加熱する。5分間で溶液(I)314gを、溶液(II)314gと平行して添加する。その後50℃で、溶液(III)15.4gを5分間で添加し、成分を30分間攪拌し、その後、さらに溶液(III)141.7gを、モノマー混合物(II)と平行して、50℃1時間で添加する。最後に反応混合物を、70℃でさらに1時間攪拌し、室温に冷却し、濾過する。
 溶液(I): 水310g中に溶解した、硫酸鉄(II)2.0gおよび Trilon(商標) B (BASF AG、ルートビスハーフェン、ドイツ) 2.0g
 溶液(II): 水310g中に溶解した、Trigonox(商標) A-W 70 (Akzo Nobel, デューレン、ドイツ) 4.3g
 溶液(III): 水155g中に溶解した、Rongalit(商標) C (BASF AG、ルートビスハーフェン、ドイツ) 2.3g
 モノマー混合物(I): ブチルメタクリレート22.8g、メチルメタクリレート108.0gおよび2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール(BHT)0.4g
 モノマー混合物(II): ブチルメタクリレート57.7g、メチルメタクリレート219.9g
 固形分: 32.0%
 APS(LCS): 44nm
 pH: 7.7
 実施例10(比較例)
 アジピン酸、1,6-ヘキサンジオールおよびネオペンチルグリコール(ヘキサンジオール1.6質量部、ネオペンチルグリコール1質量部)から合成した、分子量1700g/molを有するポリエステル282.2g、ジメチロールプロピオン酸24.3gおよび1,4-ブタンジオール9.5gを、80℃で減圧下1時間脱水する。溶液を60℃に冷却する。スチレン23.1g、ブチルアクリレート83.6g、メチルメタクリレート62.2gおよび2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール(BHT)0.7gから構成されるモノマー混合物(I)を、攪拌しながら添加し、その後イソホロンジイソシアネート134.5gを、5分間で添加する。温度を、理論NCO含有量2.1%に達するまで、70℃で保持する。次いでトリエチルアミン16.5gを添加する。混合物を、35℃に調節した水1229.3gに5分間で激しく攪拌しながら添加する。分散液を混合温度でさらに5分間均一化し、その後ヒドラジン水化物1.8g、エチレンジアミン5.1gおよび水51.4gの溶液を添加する。NCOがもはや検出できなくなるまで(IR法)、攪拌を50℃で行う。その後5分間で、水143g中に溶解した溶液(I)3.0g、および溶液(II)146.7gを添加する。混合物を50℃で30分間攪拌し、次いで溶液(III)17gを10分間で添加し、成分を30分間攪拌する。次いで50℃で、1時間で平行して、溶液(III)153.6gおよびモノマー混合物(II)506.2g(スチレン69.4g、ブチルアクリレート250.9gおよびメチルメタクリレート186.5g)を添加する。次いで混合物を、50℃でさらに1時間攪拌し、室温に冷却し、濾過する。
 溶液(I): 水310g中に溶解した、硫酸鉄(II)0.32gおよび Trilon(商標) B (BASF AG、ルートビスハーフェン、ドイツ) 1.52g
 溶液(II): 水143.2g中に溶解した、Trigonox(商標) A-W 70 (Akzo Nobel, デューレン、ドイツ) 3.4g
 溶液(III): 水169g中に溶解した、Rongalit(商標) C (BASF AG、ルートビスハーフェン、ドイツ) 1.7g
 固形分: 38.0%
 APS(LCS): 171nm
 pH: 8.0
 実施例11(比較例)
 アジピン酸、1,6-ヘキサンジオールおよびネオペンチルグリコール(ヘキサンジオール1.6質量部、ネオペンチルグリコール1質量部)から合成した、分子量1700g/molを有するポリエステル226.1gおよびジメチロールプロピオン酸21.9gを、80℃で減圧下1時間脱水し、その後1,4-ブタンジオール15.2gおよびブチルグリコール5.2gを添加する。溶液を60℃に冷却する。スチレン20.7g、ブチルアクリレート74.8g、メチルメタクリレート55.6gおよび2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール(BHT)0.6gから構成されるモノマー混合物(I)を、攪拌しながら添加し、次いでイソホロンジイソシアネート134.5gを、5分間で添加する。温度を、理論NCO含有量1.8%に達するまで、70℃で保持する。次いでトリエチルアミン16.5gを添加する。混合物を、35℃に調節した水1092gに5分間で激しく攪拌しながら添加する。分散液を混合温度でさらに5分間均一化し、その後ヒドラジン水化物1.4g、エチレンジアミン4.0gおよび水40gの溶液を添加する。NCOがもはや検出できなくなるまで(IR法)、攪拌を50℃で行う。その後5分間で、水131.2g中に溶解した溶液(I)2.7g、および溶液(II)134.1gを添加する。混合物を50℃で30分間攪拌し、次いで溶液(III)15gを10分間で添加し、成分を30分間攪拌する。次いで50℃で、1時間で平行して、溶液(III)138.6gおよびモノマー混合物(II)453g(スチレン62.1g、ブチルアクリレート224.4gおよびメチルメタクリレート166.8g)を添加する。混合物を、50℃でさらに1時間攪拌し、室温に冷却し、濾過する。
 溶液(I)〜(III)の組成: 実施例9参照
 固形分: 39.7%
 APS(LCS): 94nm
 pH: 7.5
 性能実施例
 実施例12(可剥性)
 実施例1、実施例4または実施例6からの生成物100gを、市販の標準的シリコーン無含有基材用湿潤剤(Hydropalat(商標) 110、Cognis & Inks、デュッセルドルフ、ドイツ)0.5gと混合し、成分を一緒に攪拌する。混合物を、アセトンで洗浄され乾燥されているガラス板上にナイフ塗布する(湿式引落210μ)。塗膜を、室温で10分間蒸発させ、その後80℃でさらに10分間強制乾燥に付す。24時間後に弾性生成物は、引き裂かれずに容易にガラス板上から引き離すことができる。同じ方法でクリアコート(Audi(OEM仕上)からの2成分ポリウレタンクリアコート)に適用した塗膜をはずすことは、いっそう容易である。手動で測定した塗膜の破断伸びは、実施例1に従い得られた分散液1を使用した場合は350%、実施例4および6に従い得られた分散液の場合は300%である。
 本発明を、上で説明の目的のために詳細に記載したが、そのような詳細は説明の目的のためだけであり、特許請求の範囲により制限され得る場合を除いて、本発明の意図および範囲から離れることなく、当業者により変法をなし得ることは理解されるべきである。

Claims (15)

  1.  (I)1種またはそれ以上のイソシアネート成分(A)と、
     (B1)分子量500〜6000およびOH官能価1.8〜5を有するジオールまたはポリオール1種またはそれ以上、
     (B2)連鎖延長剤として、2またはそれ以上のOH官能価を有する分子量範囲62〜400の低分子量ジオールまたはポリオール1種またはそれ以上、
     (B3)非イオン性基および/またはイオン性基および/または潜在的イオン性基および少なくとも1つのNCO反応性基を有する親水性化合物1種またはそれ以上
    を含む1種またはそれ以上の成分(B)とを
    NCO基に対して不活性であるエチレン性不飽和化合物(C1)の存在下で、1:1のNCO基対OH/NH/NH2基の比に帰するように成分(A)および(B)を使用することを条件として、反応させることにより親水性または親水化可能なポリウレタンを製造する工程、
     (II)次いで(I)からのポリウレタンを水中に分散させる工程、並びに
     (III)
     (i)NCO基に対して不活性なエチレン性不飽和モノマー(C1)、および
     (ii)NCO基に対して不活性なエチレン性不飽和モノマー(C1)およびツェレビチノフ活性水素原子を有するエチレン性不飽和モノマー(C2)
    の1つを含むモノマー(C)を乳化重合する工程
    を含んでなる、乳化剤無含有および溶剤無含有水性ポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液の製造方法。
  2.  工程(I)中のイソシアネート成分(A)が、4,4'-ジイソシアナトジフェニルメタン、2,4-ジイソシアナトジフェニルメタン、2,4-ジイソシアナトトルエン、2,6-ジイソシアナトトルエンおよびこれらの混合物からなる群から選ばれるジイソシアネート(A1)を含む請求項1に記載の方法。
  3.  工程(I)中のイソシアネート成分(A)が、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、1-イソシアナト-3,3,5-トリメチル-5-イソシアナトメチルシクロヘキサン(イソホロンジイソシアネート)、4,4'-ジイソシアナトジシクロへキシルメタンおよびこれらの混合物からなる群から選ばれるジイソシアネート(A1)を含む請求項1に記載の方法。
  4.  成分(B1)が、ポリエステル、プロピレンオキシドまたはテトラヒドロフランをベースとするポリエーテル、ポリエステルカーボネートおよびポリカーボネートのα,ω-ジオールの少なくとも1種を含む請求項1に記載の方法。
  5.  成分(B1)が、アジピン酸、1,6-ヘキサンジオールおよびネオペンチルグリコールをベースとするポリエステルである請求項4に記載の方法。
  6.  成分(B2)が、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、2,4-ジメチルペンタンジオール、2-エチル-3-プロピル-1,5-ペンタンジオール、2,2,4-トリメチルペンタンジオール、シクロヘキサンジメタノールおよびこれらのジオールの混合物からなる群から選ばれる請求項1に記載の方法。
  7.  成分(B3)が、イオン性または潜在的イオン性化合物である請求項1に記載の方法。
  8.  成分(C)が、50〜100質量%のエチレン性不飽和モノマー(C1)から構成されている請求項1に記載の方法。
  9.  請求項1に記載の方法により得られたポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液。
  10.  ポリウレタンが、尿素基を有さない請求項9に記載のポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液。
  11.  請求項9に記載のポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液を含む塗料組成物。
  12.  請求項9に記載のポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液で基材を塗装することを含んでなる、基材の塗装方法。
  13.  配合物中に請求項10に記載のポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液を含めることを含んでなる、可剥性塗料物資の製造方法。
  14.  配合物中に請求項9に記載のポリウレタン-ポリアクリレート混成分散液を含めることを含んでなる、ペイントまたは接着剤の製造方法。
  15.  成分(B)が、
     (B4)所望により、2またはそれ以上のNH官能価を有する分子量範囲60〜300のポリアミンおよび/またはアルカノールアミン1種またはそれ以上、
     (B5)所望により、分子量範囲17〜350の単官能性化合物
    をさらに含む、請求項1に記載の方法。
JP2003293393A 2002-08-14 2003-08-14 ポリウレタン−ポリアクリレート混成塗料組成物 Pending JP2004131711A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10237193A DE10237193A1 (de) 2002-08-14 2002-08-14 Polyurethan-Polyacrylathybride als Beschichtungsmittel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004131711A true JP2004131711A (ja) 2004-04-30
JP2004131711A5 JP2004131711A5 (ja) 2006-09-21

Family

ID=30775254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003293393A Pending JP2004131711A (ja) 2002-08-14 2003-08-14 ポリウレタン−ポリアクリレート混成塗料組成物

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20040034146A1 (ja)
EP (1) EP1391471B1 (ja)
JP (1) JP2004131711A (ja)
KR (1) KR20040030254A (ja)
AT (1) ATE376011T1 (ja)
DE (2) DE10237193A1 (ja)
ES (1) ES2295492T3 (ja)
MX (1) MXPA03007190A (ja)
PT (1) PT1391471E (ja)
SI (1) SI1391471T1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006104111A1 (ja) * 2005-03-29 2006-10-05 Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd. 改質された水性樹脂組成物

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1621588A1 (de) * 2004-07-30 2006-02-01 Cytec Surface Specialties Austria GmbH Strahlenhärtbare wässrige Bindemittelmischung
EP1813631B1 (en) * 2004-09-30 2011-03-23 Asahi Glass Company, Limited Process for producing urethane resin and pressure-sensitive adhesive
DE102005019397A1 (de) * 2005-04-25 2006-10-26 Bayer Materialscience Ag Polyurethan-Dispersionen mit verbesserten Verfilmungseigenschaften
CN100443560C (zh) * 2006-06-30 2008-12-17 中山大学 软包装干式复合水性胶粘剂及其制备方法
DE102007021013A1 (de) * 2007-05-04 2008-11-06 Basf Coatings Ag Wasserbasierende Zweischicht-Beschichtungssysteme auf Urethanbasis, ihre Verwendung und mit ihnen beschichtete Substrate
EP2147070A4 (en) * 2007-05-17 2011-01-26 Diversey Inc SYSTEM AND METHOD FOR SURFACE COATING
KR100965618B1 (ko) * 2007-10-15 2010-06-23 주식회사 티앤엘 폴리우레탄-아크릴레이트 혼성 공중합체계 플라스티졸 조성물
PL2609156T3 (pl) * 2010-08-23 2016-01-29 Flowchem Ltd Kompozycje zmniejszające opór przepływu i sposoby ich wytwarzania i zastosowanie
WO2012084668A1 (de) * 2010-12-20 2012-06-28 Basf Se Verfahren zur herstellung von polyurethan-polyacrylat-hybrid dispersionen
WO2012162640A2 (en) 2011-05-25 2012-11-29 Diversey, Inc. Surface coating system and method of using surface coating system
CN102311522B (zh) * 2011-06-28 2013-03-06 北京高盟新材料股份有限公司 丙烯酸酯改性阴离子型聚氨酯复合乳液的制备方法
AU2011384367B2 (en) * 2011-12-22 2016-09-22 Dow Global Technologies Llc A new process for making crosslinkable polyurethane/acrylic hybrid dispersions
WO2013139019A1 (en) * 2012-03-22 2013-09-26 Dow Global Technologies Llc Polyurethane/acrylic hybrid dispersions for roof coatings and their preparation
CN102925046A (zh) * 2012-11-09 2013-02-13 徐州市水性漆厂 水性可剥离纳米涂料及其制备方法
WO2014194048A1 (en) 2013-05-30 2014-12-04 Laticrete International, Inc. Premixed hybrid grout
EP3046979B1 (en) * 2013-09-22 2018-10-24 Dow Global Technologies LLC Polyurethane/acrylic hybrid for elastomeric wall coatings
CN104449313A (zh) * 2014-11-17 2015-03-25 山东永泰化工有限公司 一种水性聚氨酯涂料及其制备方法
KR20190006982A (ko) 2016-05-13 2019-01-21 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 수성 코팅 조성물 및 이의 제조 방법
CN106047131B (zh) * 2016-05-27 2018-02-27 夏晨曦 一种自闭型聚氨酯防水涂料及其制备方法
CN107057029B (zh) * 2016-12-26 2019-09-20 佛山市功能高分子材料与精细化学品专业中心 一种紫外光固化生物质甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯预聚体及其制备方法
DE102017104408B4 (de) * 2017-03-02 2020-04-30 Biologische Insel Lothar Moll Gmbh & Co. Kg Herstellung einer Passivierungsschicht, Passivierungselement und Verfahren zur Passivierung
WO2019090469A1 (zh) * 2017-11-07 2019-05-16 和友纺织股份有限公司 以无溶剂制程制作超软质水性聚丙烯酸酯氨酯壳核共聚合物的方法
CN107974156B (zh) * 2017-11-24 2019-11-12 黄禹 一种汽车用环保水性可剥涂料及其制备方法和应用
CN109207049A (zh) * 2018-08-22 2019-01-15 青岛汇智领先新材料科技有限公司 一种双组份改性聚氨酯可剥离涂料及其制备方法
CN112778815A (zh) * 2020-04-28 2021-05-11 铭钜新材料科技(上海)有限公司 一种可剥离的临时保护水性涂料及其制备方法
CN111675793B (zh) * 2020-05-13 2022-08-16 广东深展实业有限公司 一种水性聚氨酯改性丙烯酸树脂及其制备方法与应用
EP4026877A1 (en) * 2021-01-11 2022-07-13 Covestro Deutschland AG An aqueous coating composition and a preparation process thereof
WO2022122624A1 (en) * 2020-12-09 2022-06-16 Covestro Deutschland Ag An aqueous coating composition and a preparation process thereof
JP2024525554A (ja) 2021-07-06 2024-07-12 オールネックス オーストリア ゲーエムベーハー 水性ポリウレタン-ビニルポリマーハイブリッド分散体
CN113980632B (zh) * 2021-10-19 2023-05-09 安徽匠星联创新材料科技有限公司 反应型全固含阳离子氟改性聚氨酯胶黏剂及其合成方法、应用
CN114164663A (zh) * 2021-12-21 2022-03-11 广东湛丰精细化工有限公司 一种高性能持久聚氨酯聚丙烯酸酸酯防水剂及其制备方法
CN115558388B (zh) * 2021-12-30 2023-09-08 量镀(上海)新材料科技股份有限公司 一种基于保护基材的原车漆级汽车改色材料及其使用方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8401785A (nl) * 1984-06-04 1986-01-02 Polyvinyl Chemie Holland Werkwijze voor de bereiding van een waterige dispersie van urethan-acrylaat entcopolymeren, alsmede aldus verkregen stabiele waterige dispersie.
US4644030A (en) * 1985-02-01 1987-02-17 Witco Corporation Aqueous polyurethane - polyolefin compositions
DE3505620A1 (de) * 1985-02-19 1986-08-21 Maschinenfabrik Alfred Schmermund Gmbh & Co, 5820 Gevelsberg Seitenfaltungspacker fuer zigarettenweichpackungen
GB9303541D0 (en) * 1992-03-11 1993-04-07 Zeneca Resins Bv Aqueous coating compositions
US5521246A (en) * 1994-07-25 1996-05-28 Air Products And Chemicals, Inc. Low temperature self-crosslinking aqueous urethane-vinyl polymers for coating applications
DE69629757D1 (de) * 1995-06-07 2003-10-09 Nat Starch Chem Invest Modifizierte wässrige Polyurethandispersionen und Verfahren zu deren Herstellung
NL1013300C2 (nl) * 1999-10-15 2001-04-18 Stahl Int Bv Werkwijze voor de bereiding van een dispersie van een anionische polymeer in water waarin geen vluchtige tertiaire-amines voorkomen, de verkregen dispersies en coatings welke met de genoemde dispersies verkregen worden.
DE10011277A1 (de) * 2000-03-08 2001-09-13 Bayer Ag Abziehlack

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006104111A1 (ja) * 2005-03-29 2006-10-05 Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd. 改質された水性樹脂組成物

Also Published As

Publication number Publication date
EP1391471B1 (de) 2007-10-17
ES2295492T3 (es) 2008-04-16
US20040034146A1 (en) 2004-02-19
ATE376011T1 (de) 2007-11-15
DE50308397D1 (de) 2007-11-29
DE10237193A1 (de) 2004-02-26
KR20040030254A (ko) 2004-04-09
PT1391471E (pt) 2008-01-21
EP1391471A1 (de) 2004-02-25
MXPA03007190A (es) 2004-07-23
SI1391471T1 (sl) 2008-02-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2004131711A (ja) ポリウレタン−ポリアクリレート混成塗料組成物
US6063861A (en) Self crosslinkable polyurethane-polyacrylate hybrid dispersions
US6166127A (en) Interpenetrating networks of polymers
US6730733B2 (en) Aqueous polymer compositions
EP0189945B1 (en) Aqueous polyurethane-polyolefin compositions
AU738332B2 (en) Aqueous polymer dispersions
US20110020556A1 (en) Aqueous coating composition comprising polyurethanes and vinyl polymers
JPH093400A (ja) 二成分の水に担持された架橋可能なポリウレタン/アクリレート混成系
JPH07233347A (ja) 自己架橋性のポリウレタン−ビニル−ハイブリッド水性分散物
US20080038563A1 (en) Low Nmp Aqueous Polyurethane Composition with Reactive Diluent
JP3572344B2 (ja) 二液型水性樹脂組成物及び該組成物を含有してなる塗工剤
JP2004224825A (ja) 水性層間プライマー、無機質仕上げウレタン系防水工法及びウレタン系防水積層体
JP2002284838A (ja) ヒドロキシル基含有アクリル−ウレタン共重合体水分散物、二液型水性アクリル−ウレタン組成物、並びに、該組成物を含有する塗工剤及び接着剤
EP0973816A1 (en) Aqueous coating composition
JP5062425B2 (ja) 架橋性オルガノポリシロキサン組成物、水性塗料組成物及びその塗膜形成方法並びに該組成物の塗装物品
JPH10338731A (ja) 水性ウレタン複合樹脂の製造方法
MXPA01000282A (en) Interpenetrating networks of polymers

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060809

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060809

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081209

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090309

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090331