JP2005089466A - アスパルテートの調製方法 - Google Patents
アスパルテートの調製方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005089466A JP2005089466A JP2004269477A JP2004269477A JP2005089466A JP 2005089466 A JP2005089466 A JP 2005089466A JP 2004269477 A JP2004269477 A JP 2004269477A JP 2004269477 A JP2004269477 A JP 2004269477A JP 2005089466 A JP2005089466 A JP 2005089466A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- isocyanate
- aspartate
- amino
- less
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 0 *C(*)C(*)(*)NC(*)(*)*N=C(*)I Chemical compound *C(*)C(*)(*)NC(*)(*)*N=C(*)I 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C255/00—Carboxylic acid nitriles
- C07C255/01—Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to acyclic carbon atoms
- C07C255/24—Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to acyclic carbon atoms containing cyano groups and singly-bound nitrogen atoms, not being further bound to other hetero atoms, bound to the same saturated acyclic carbon skeleton
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING 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
- C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D175/04—Polyurethanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C251/00—Compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton
- C07C251/02—Compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton containing imino groups
- C07C251/04—Compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton containing imino groups having carbon atoms of imino groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms
- C07C251/06—Compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton containing imino groups having carbon atoms of imino groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms to carbon atoms of a saturated carbon skeleton
- C07C251/08—Compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton containing imino groups having carbon atoms of imino groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms to carbon atoms of a saturated carbon skeleton being acyclic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
- C08G18/38—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen
- C08G18/3819—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen having nitrogen
- C08G18/3821—Carboxylic acids; Esters thereof with monohydroxyl compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/77—Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
- C08G18/78—Nitrogen
- C08G18/79—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/791—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing isocyanurate groups
- C08G18/792—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing isocyanurate groups formed by oligomerisation of aliphatic and/or cycloaliphatic isocyanates or isothiocyanates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
【課題】 本発明は新規のアスパルテート、それらの製造方法および2成分系ポリウレタンコーティング組成物中のポリイソシアネートおよびポリウレタンプレポリマーの調製のための反応成分としてのこれらのアスパルテートの使用方法に関する。
【解決手段】 アスパルテートは最初にジアミンまたはポリアミンと不飽和エステルとで反応させ、次いで得られた反応生成物とケトンとを反応させることによって調製される。
【選択図】 なし
【解決手段】 アスパルテートは最初にジアミンまたはポリアミンと不飽和エステルとで反応させ、次いで得られた反応生成物とケトンとを反応させることによって調製される。
【選択図】 なし
Description
本発明は新規なアスパルテート、第1級アミンおよびマレエートを用いたそれらの調製方法およびそれらの2成分系ポリウレタンコーティング組成物中のポリイソシアネートおよびポリウレタンプレポリマーの調製のための反応性成分としての使用に関する。
バインダー(binder)として、1種またはそれ以上のイソシアネート反応組成物を組み合わせたポリイソシアネート成分を含有する2成分系コーティング組成物が知られている。それらは硬質、弾性、耐摩耗性、耐溶媒性および耐候性を有する良質のコーティングの調製に好適である。
エステル基を含有する第2級ポリアミンは2成分系表面コーティング工業ですでに実施されている。それらは低温度で塗膜が急速に硬化するため、ラッカーポリイソシアネートとの組合せにおいて、低溶媒または溶媒フリーの高固形分被膜組成物のバインダーとして特に好適である。
これらの第2級ポリアミンはポリアスパルテートであり、および特許文献1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12および13に記載されている。さらにアルジミン基含有アスパルテートも知られている(特許文献14、15および16参照)。また、2成分系コーティング組成物中のイソシアネート反応成分としてだけの使用、またはその他イソシアネート反応成分との混合としてのそれらの使用についても先の特許文献にすでに記載されている。
これらのポリアスパルテートの調製方法は、対応する第1級ポリアミンと式:
に対応するマレエートまたはフマレートとの反応である。立体効果および電子的効果によって、これら第2級アミノ基は、イソシアネート基に対して十分に低い反応性を有し、正確かつ容易な方法でポリイソシアネートと混合することができる。
ポリアスパルテートの調製を用いた反応は、第1級アミンとビニルカルボニル化合物中の活性化C−C2重結合への付加であり、文献に開示されている(非特許文献1参照)。しかしながらこの反応は現在の合成方法では完全には進行しないことが解った(例えば60℃で24時間攪拌)。実際の反応の程度は、第1級アミンのタイプによって決まる。従って、1,6−ヘキサンジアミンを用いて1日後の転換度(フリーの未転換マレエートおよびフマレート(マレエートが塩基性触媒の存在下に転換する)の濃度で測定した)は、約90〜93%である。立体的に障害をもつ第1級アミノ基を有する脂環式ポリアミン、即ち4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタンを用いた場合の1日後の転換度は、たった77%である。完全なまたは本質的に完全な転換は、7日後の場合のみ達成され、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタンの場合は、7ヶ月後である。
標準的な市販品では、使用されるアミンに基づいて転換度が約75〜95%の時には反応は16時間かかる。「反応が完了していない」材料は、反応が完結するまでドラム(drummed)するか保存する。これは典型的には2週間〜6ヶ月を要する。
特許文献17はアスパルテートの調製の促進触媒として5員環芳香族化合物の使用を開示している。
本発明は式:
R5およびR6は同一または異なっていてよく、および水素または100℃以下の温度でイソシアネート基に対して不活性な有機基を示し、
R3およびR4は同一または異なっていてよく、および100℃以下の温度でイソシアネートに対して不活性な有機基を示し、
R1およびR2は同一または異なっていてよく、およびi)C1〜C8アルキル基、ii)1〜3個の炭素原子を含有する3以下のアルキル基で置換されていてよいC6〜C10アリール基、iii)1〜3個の炭素原子を含有する3以下のアルキル基で置換されていてよいC6〜C12シクロアルキル基、およびiv)前記1〜3個の炭素原子を含有する0〜3アルキル基で置換されたシクロアルキル基と共に六員シクロアルキル基を形成する
からなる群から選択される残基を示し、
aおよびbは1〜5の整数を示し、aおよびbは合計2〜6を示す]
を有するアスパルテートに関する。
本発明の生成物は、ポリイソシアネートと組み合わせる時、先行技術のアスパルテートよりも長いポットライフを有し、より硬いコーティングを提供する。
本発明はまた、
A)a)式(II):
A)a)式(II):
を有する化合物とを、0〜100℃の温度で、溶液中または溶媒のない状態で成分a)中の第1級アミノ基/成分b)中のC=C2重結合の当量比1.1:1〜3.0:1で反応し、
B)次いで反応生成物とケトンを反応することを特徴とする前記式を有するアスパルテートの製造方法に関する。
本発明はまた以下を含有する2成分系コーティング組成物に関する:
a)ポリイソシアネート成分および
b)以下の成分を含有するイソシアネート反応性成分:
b1)式(I)に対応する化合物および
b2)要すればその他のイソシアネート反応性化合物、
但し、イソシアネート基/イソシアネート反応性基の当量比は約0.8:1〜約2:1であり、
および要すれば表面塗装技術で公知の添加剤。
a)ポリイソシアネート成分および
b)以下の成分を含有するイソシアネート反応性成分:
b1)式(I)に対応する化合物および
b2)要すればその他のイソシアネート反応性化合物、
但し、イソシアネート基/イソシアネート反応性基の当量比は約0.8:1〜約2:1であり、
および要すれば表面塗装技術で公知の添加剤。
最後に、本発明はまたウレア、ウレタン、アロファネートおよび/またはビウレット構造を含有するプレポリマーに関し、それらはポリイソシアネートと本発明のアスパルテート、要すれば1種またはそれ以上のイソシアネート反応性成分との混合の反応生成物をベースにしている。
本発明に有用なポリアミンは:i)分子量400〜約10,000、好ましくは800〜約6,000を有する高分子アミン、およびii)分子量400までの低分子アミンが挙げられる。分子量は数平均分子量(Mn)で、末端基分析(NH数)によって決定する。これらのポリアミンの例は、アミノ基が脂肪族、脂環式、芳香脂肪族および/または芳香族炭素原子に付加したものである。
好適な低分子ポリアミン出発化合物は:エチレンジアミン、1,2−プロパンジアミンおよび1,3−プロパンジアミン、2−メチル−1,2−プロパンジアミン、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、1,3−ブタンジアミンおよび1,4−ブタンジアミン、1,3−ペンタンジアミンおよび1,5−ペンタンジアミン、2−メチル−1,5−ペンタンジアミン、1,6−ヘキサンジアミン、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジアミン、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン、2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン、1,7−ヘプタンジアミン、1,8−オクタンジアミン、1,9−ノナンジアミン、1,10−デカンジアミン、1,11−ウンデカンジアミン、1,12−ドデカンジアミン、1−アミノ−3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン、2,4−ヘキサヒドロトルイレンジアミンおよび/または2,6−ヘキサヒドロトルイレンジアミン、2,4’−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン、および/または4,4’−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン、3,3’−ジアルキル−4,4’−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン(例えば、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタンおよび3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン)、1,3−シクロヘキサンジアミンおよび/または1,4−シクロヘキサンジアミン、1,3−ビス(メチルアミノ)−シクロヘキサン、1,8−p−メタンジアミン、ヒドラジン、セミカルバジドカルボン酸のヒドラジン、ビス−ヒドラジン、ビス−セミカルバジド、フェニレンジアミン、2,4−トルイレンジアミンおよび2,6−トルイレンジアミン、2,3−トルイレンジアミンおよび3,4−トルイレンジアミン、2,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、アニリン/ホルムアルデヒド縮合反応によって得られる高官能性ポリフェニレンポリメチレンポリアミン、N,N,N−トリス−(2−アミノ−エチル)−アミン、グアニジン、メラミン、N−(2−アミノエチル)−1,3−プロパンジアミン、3,3’−ジアミノ−ベンジジン、ポリオキシプロピレンアミン、ポリオキシエチレンアミン、2,4−ビス−(4’−アミノベンジル)−アニリンおよびそれらの混合物が挙げられる。
好ましいポリアミンは、1−アミノ−3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン(イソホロンジアミン、即ちIPDA)、ビス−(4−アミノシクロ−ヘキシル)−メタン、ビス−(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)−メタン、1,6−ジアミノ−ヘキサン、2−メチルペンタメチレンジアミンおよびエチレンジアミンが挙げられる。
好ましい高分子ポリアミンは、NCOプレポリマーの調製に用いたポリヒドロキシル化合物に対応しているが、その末端ヒドロキシ基はアミノ化またはヒドロキシ基とジイソシアネートと反応した後に末端イソシアネート基を加水分解してアミノ基を形成するいずれによってアミノ基に転換されている。好ましい高分子ポリアミンは、アミン−末端化ポリエーテル、例えばハンツマン(Huntsman)から市販のジェファミン(Jeffamine)樹脂である。
アスパルテートの調製に用いる、必要に応じて好適に置換されたマレイン酸エステルまたはフマル酸エステルは式:
本発明のアスパルテートは、始めに0〜100℃、好ましくは20〜80℃およびより好ましくは20〜60℃の温度で成分Aa)と成分Ab)とを反応させて調製するが、その場合(i)成分a)中の第1級アミノ基/成分b)中のC=C2重結合の当量比が約1.1:1〜約3.0:1、好ましくは約1.1:1〜約2.0:1である。反応時間はポリアミンのタイプおよび反応混合物中の反応物質の所望の最大残存濃度によって約1〜約4時間の間で変化してよい。反応生成物は次いでケトンと反応する。
有用なケトンは実質的に以下の式:
この第2反応は通常約50〜約100℃の温度で行い、約1〜約4時間で行う。反応物質の比は、各未反応アミン基につき少なくともケトン1モルになるように選択される。過剰量のケトンは、アミンがケトンと反応する際に生成する水の共沸除去に用いることができる。過剰量のケトンを次いで除去して、100%樹脂製品を与えてもよく、また残存させて溶媒として利用してもよい。
本発明のアスパルテート調製方法は、溶媒中で行うか、溶媒のない状態で行うかのいずれでもよい。溶媒は合成プロセスの後、例えば粘度を低下するために添加する。好適な溶媒は任意の有機溶媒、好ましくは表面塗装技術で知られている有機溶媒を包含する。それらの例としてはアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、n−ブチルアセトン、メトキシプロピルアセタート、トルエン、キシレンおよび高芳香族性溶媒(例えばExxon製のソルベッソ(Solvesso)溶媒)が挙げられる。
本発明により調製されたアスパルテートは、合成反応終了後、ポリイソシアネートの反応成分として直接使用してもよい。
本発明のアスパルテートの使用の1つは、バインダーとして:
a)ポリイソシアネート成分および
b)b1)本発明のアスパルテートおよびb2)要すれば他の公知のイソシアネート反応性成分を含むイソシアネート−反応性成分:
を含有する2成分系コーティング組成物から被膜を調製することである。
a)ポリイソシアネート成分および
b)b1)本発明のアスパルテートおよびb2)要すれば他の公知のイソシアネート反応性成分を含むイソシアネート−反応性成分:
を含有する2成分系コーティング組成物から被膜を調製することである。
好適なポリイソシアネート成分a)は、公知でありポリウレタン化学で公知のポリイソシアネート、例えば低分子ポリイソシアネートおよび低分子ポリイソシアネートから調製したラッカーポリイソシアネートを包含する。好ましいのは表面塗装技術で公知のラッカーポリイソシアネートである。これらのラッカーポリイソシアネートはビウレット基、イソシアヌレート基、アロファナート基、ウレトジオン基、カルボジイミド基および/またはウレタン基を含み、好ましくは(シクロ)脂肪族ポリイソシアネートから調製される。
本発明で使用し、もしくはラッカーポリイソシアネートの調製に好適な低分子ポリイソシアネートは、分子量140〜300を有するものであり、例えば1,4−テトラメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2,2,4−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネートおよび/または2,4,4−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、2,−メチル−1,5−ジイソシアナトペンタン、1,4−ジイソシアナトシクロヘキサン、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(IPDI)、2,4−ジイソシアナト−ジシクロヘキシルメタンおよび/または4,4’−ジイソシアナト−ジシクロヘキシルメタン、1−イソシアナト−1−メチル−3(4)−イソシアナトメチル−シクロヘキサン(IMCI)2,4―ヘキサヒドロトルエンジイソシアネート(H6TDI)および/または2,6−ヘキサヒドロトルエンジイソシアネート、2,4−ジイソシアナトジフェニルメタンおよび/または4,4’−ジイソシアナトジフェニルメタンまたはそれらの異性体と同族体(アニリン/ホルムアルデヒド縮合物のホスゲン化といった公知の方法で得られるものでよい)との混合物、2,4−ジイソシアナトトルエンおよび/または2,6−ジイソシアナトトルエンおよびそれらの混合物が挙げられる。低分子ポリイソシアネートの使用は好ましくない。また、芳香族ポリイソシアネート、例えば2,4−ジイソシアナトトルエンおよび/または2,6−ジイソシアナトトルエンから調製したラッカーポリイソシアネートもあまり好ましくない。ウレタン基を含有するラッカーポリイソシアネートは、好ましくは分子量62〜300の低分子ポリヒドロキシル化合物、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、および/またはトリメチロールプロパンをベースとしている。
成分a)として使用するのに好適なラッカーポリイソシアネートは、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートをベースにし、NCO含量16〜24重量%を有し、23℃での最大粘度が10,000、好ましくは3,000mPa.sを有すものである。
成分b1)は本発明のアスパルテートから選択される。好ましくはXは1−アミノ−3−アミノメチル−3,5,5−トリメチル−シクロヘキサン(イソホロンジアミンまたはIPDA)、ビス−(4−アミノシクロヘキシル)−メタン、ビス−(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)−メタン、1,6−ジアミノヘキサン、2−メチルペンタメチレンジアミンおよびエチレンジアミンからアミノ基を除去することで得られる二価の炭化水素基を示す。
特に好ましく出発成分b1)はR3およびR4がC1〜C8のアルキル基、例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソブチル、n−ブチルまたは2−エチルヘキシルを示すアスパルテートを包含する。
要すれば出発成分b2)は少なくとも2個のイソシアネート反応性基(例えば、水分または/および熱の影響の下にイソシアネート基と反応する基)を含む公知の化合物である。それらの例はヒドロキシ機能性ポリアクリレートおよびポリエステルポリオールを包含するそれらの混合物も使用してもよい。
本発明で使用したバインダーにおいて、成分a)、b1)および(要すればb2))の量は、イソシアネート基/イソシアネート−反応性基との当量比が約0.8:1〜2.0:1、および好ましくは約0.8:1〜約1.2:1になるように選択される。
本発明によるバインダーは、溶媒のない状態またはポリウレタンの表面塗装技術で常套に使用される溶媒のある状態のどちらかで各々の成分を混合することによって調製される。好適な溶媒はエチルアセテート、ブチルアセテート、メトキシプロピルアセテート、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、キシレン、N−メトキシピロリドン、軽油、クロロベンゼン、ソルベッソ溶液またはそれらの混合物を包含する。
好ましくは、本発明による塗料成分中のバインダー成分a)およびb)/溶媒の重量比は、約40:60〜約100:0、より好ましくは約60:40〜約100:0である。
塗料組成物はまた表面塗装技術で公知の添加剤を含有してもよい。それらは顔料、フィラー、フロー制御剤、触媒および沈降防止剤を含有する。
本発明によるコーティング成分から得られた被膜の特性は、出発成分a)、b1)およびb2)のタイプおよび比の適切な選択によって調整することができる。
塗料組成物は公知の方法、例えば噴霧、ペインディング、浸漬、フラッディングまたはローラーやスプレッダーを使用することによって基材に一層または複層塗布してもよい。本発明による塗料組成物は、基材、組成物、例えば金属、プラスチック、木材またはガラス上に被膜を調製するのに適している。塗料組成物は車両、機械、外装用パネル、バレルおよびコンテナの製造に使用する薄鋼板の塗装に特に適している。基材は本発明による塗料成分の塗装の前に適当な下塗りコートを提供してもよい。被膜の乾燥は、約0〜160℃の温度で行ってよい。
本発明のアスパルテートを用いた被膜の製造方法は、ウレア、ウレタン、アロファナートおよび/またはビウレット構造を含有するプレポリマーの製造にも用いてよい。
本発明のアスパルテートは合成過程の終了後に直接使用してよい。なぜなら先行技術のアスパルテートと対照的にほぼ完全な転換度を達成するからである。低濃度のマレエート、フマレートおよび第1級アミノ基の結果として、これらの製造物は毒性や生理的に無害なだけでなく、イソシアネートに対する活性とは対照的に、イソシアネートに対して合理的な反応性を示す。それらの低粘性のために、それらはこれまで使用されてきた環境汚染性の有機溶媒に対する反応性希釈剤としてより好適な代替物であり、それにより高品質、低溶媒または溶媒フリー、高固形分の2成分系コーティング組成物中で使用してよい。
以下の実施例中、全ての部および百分率は、別途指示しない限り重量に基づく。
実施例1
「ハーフ」アスパルテートの調製:
丸底フラスコに攪拌機、マントルヒーター、窒素注入口、電熱対および滴下漏斗を設置した。イソホロンジアミン(IPDA)340g(4.0当量)を室温でフラスコに添加した。次いで、ジエチルマレエート(DEM)344g(2.0当量)を漏斗により45分をかけて添加した。フラスコ温度は65℃に上げた。反応を60℃に下げて、2時間保持して、不飽和度が樹脂1gにつき0.0mgマレイン酸になり、100%反応を示した。反応混合物を室温まで冷却した。アミン数は321mg KOH/樹脂g(理論値=328)であった。
「ハーフ」アスパルテートの調製:
丸底フラスコに攪拌機、マントルヒーター、窒素注入口、電熱対および滴下漏斗を設置した。イソホロンジアミン(IPDA)340g(4.0当量)を室温でフラスコに添加した。次いで、ジエチルマレエート(DEM)344g(2.0当量)を漏斗により45分をかけて添加した。フラスコ温度は65℃に上げた。反応を60℃に下げて、2時間保持して、不飽和度が樹脂1gにつき0.0mgマレイン酸になり、100%反応を示した。反応混合物を室温まで冷却した。アミン数は321mg KOH/樹脂g(理論値=328)であった。
アスパルテートケチミンの調製:
丸底フラスコに攪拌機、マントルヒーター、窒素注入口、電熱対およびDeanおよびStark装置を設置した。メチルイソブチルケトン(MiBK)264g(2.64当量)、上述により調製した「ハーフ」アスパルテート230g(1.32当量)およびp−パラトルエンスルホン酸(触媒として)0.023gを室温でフラスコ中に添加した。温度を112℃の環流温度に上昇した。30分後、5.5mlの水を回収した。さらに15分後追加の水の回収はなく、温度を125℃へと上昇した。この温度で、さらに4mlの水を回収した。さらに2時間半後、さらに水は回収されず反応を減圧蒸留のために45℃まで下げた。DeanおよびStark装置は真空装置と取り替えた。蒸留を50℃および67トール圧力で開始した。2時間後、温度を80℃に上昇し、圧力を47トールまで下げた。アミン数は245mg KOH/樹脂g(理論値=219)であった。ガスクロマトグラムはジケチミン:モノアスパルテートモノケチミン:ジケチミンの領域比約1:2:1であり、開始物質の残存がないことを示した。
丸底フラスコに攪拌機、マントルヒーター、窒素注入口、電熱対およびDeanおよびStark装置を設置した。メチルイソブチルケトン(MiBK)264g(2.64当量)、上述により調製した「ハーフ」アスパルテート230g(1.32当量)およびp−パラトルエンスルホン酸(触媒として)0.023gを室温でフラスコ中に添加した。温度を112℃の環流温度に上昇した。30分後、5.5mlの水を回収した。さらに15分後追加の水の回収はなく、温度を125℃へと上昇した。この温度で、さらに4mlの水を回収した。さらに2時間半後、さらに水は回収されず反応を減圧蒸留のために45℃まで下げた。DeanおよびStark装置は真空装置と取り替えた。蒸留を50℃および67トール圧力で開始した。2時間後、温度を80℃に上昇し、圧力を47トールまで下げた。アミン数は245mg KOH/樹脂g(理論値=219)であった。ガスクロマトグラムはジケチミン:モノアスパルテートモノケチミン:ジケチミンの領域比約1:2:1であり、開始物質の残存がないことを示した。
実施例2(比較)
ジケチミンの調製:
ジケチミンをアスパルテートケチミンと同様の製造方法で調製する。IPDA122g(1.32g当量)、MiBK 264g(2.64当量)およびp−トルエンスルホン酸(触媒)0.0122gを室温で混合した。反応混合物を110℃まで加熱し、その温度で3時間保持し、その間に16gの水を回収した。さらに2時間半後、水を追加回収せず、反応を減圧蒸留のために50℃に冷却した。DeanおよびStark装置を蒸留装置と取り替えた。蒸留を50℃および圧力67トールで開始した。2時間後、温度は105℃まで上昇し、圧力を49トールまで下げた。反応生成物のアミン数は336mg KOH/樹脂g(理論値=336)であった。
ジケチミンの調製:
ジケチミンをアスパルテートケチミンと同様の製造方法で調製する。IPDA122g(1.32g当量)、MiBK 264g(2.64当量)およびp−トルエンスルホン酸(触媒)0.0122gを室温で混合した。反応混合物を110℃まで加熱し、その温度で3時間保持し、その間に16gの水を回収した。さらに2時間半後、水を追加回収せず、反応を減圧蒸留のために50℃に冷却した。DeanおよびStark装置を蒸留装置と取り替えた。蒸留を50℃および圧力67トールで開始した。2時間後、温度は105℃まで上昇し、圧力を49トールまで下げた。反応生成物のアミン数は336mg KOH/樹脂g(理論値=336)であった。
実施例3(比較)
ジアスパルテート(IPDA/DEM)の調製:
丸底フラスコに攪拌機、電熱対さらに滴下漏斗および窒素注入口を設置した。室温でIPDAの127.5g(1.5当量)をフラスコに添加した。次いで、DEM258.0g(1.5当量)を滴下漏斗により1時間半をかけてフラスコに添加した。反応混合物の温度は発熱反応の結果40℃まで上昇した。反応を60℃でさらに4時間半保持した。不飽和数はマレイン酸4.7mg/樹脂gでIPDA90%がアスパルテートへと転換したことを示した。8週間後、不飽和数は3.96で92%転換を示した。樹脂の粘度は25度で540mPa・secであった。
ジアスパルテート(IPDA/DEM)の調製:
丸底フラスコに攪拌機、電熱対さらに滴下漏斗および窒素注入口を設置した。室温でIPDAの127.5g(1.5当量)をフラスコに添加した。次いで、DEM258.0g(1.5当量)を滴下漏斗により1時間半をかけてフラスコに添加した。反応混合物の温度は発熱反応の結果40℃まで上昇した。反応を60℃でさらに4時間半保持した。不飽和数はマレイン酸4.7mg/樹脂gでIPDA90%がアスパルテートへと転換したことを示した。8週間後、不飽和数は3.96で92%転換を示した。樹脂の粘度は25度で540mPa・secであった。
性能試験
塗料を80部のDesmodurXP−7100(バイエルポリマーズLLC製、NCO含量20重量%およびNCO当量210を有するHDIをベースにしたポリイソシアネートを含有する商業的に入手可能な三量体)および20部のプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PMA)の溶液を樹脂とNCO:NH比は1.1:1で混合して調製した。混合は約1.5分でハンド混合した。
塗料を80部のDesmodurXP−7100(バイエルポリマーズLLC製、NCO含量20重量%およびNCO当量210を有するHDIをベースにしたポリイソシアネートを含有する商業的に入手可能な三量体)および20部のプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PMA)の溶液を樹脂とNCO:NH比は1.1:1で混合して調製した。混合は約1.5分でハンド混合した。
ポットライフを#2 Zahn cupを用いて測定した。塗布粘度が100秒に到達するまで30分毎に1度記録した(車両試験法C−02)。
「コットンボール(cotton ball)」乾燥時間をガラスの上に前記配合物を3ミルの湿潤薄膜(WFT)に塗布することによって測定した。乾燥時間は繊維が付着しなくなるまでコットンボールの新しい端部を塗膜に軽く触れることによって15分おきにチェックした(車両試験法A−01)。
振子型硬度試験(pendulum hardness testing)用のパネルを視覚で明瞭に評価した。振子型硬度はガラス上に配合混合物を90ミクロンのWFTに塗布することによって調製した塗膜上で測定した。硬度は塗膜が1、5、7および14日で熟成したときにケーニヒ(Koenig)振子型硬度試験器で決定した(車両試験法B−01)。
配合および試験結果は以下の表に示す:
モノアスパルテートモノケチミン中のアスパルテート/ケチミンの比は、1:1であるのに対して、物理的混合中のアスパルテート/ケチミンの比は1:2であった。物理的混合を用いた配合が、ケチミンの形でブロック化アミンがより多く存在するので、ポットライフが長くなるということが予測される。同様に、混合物中にケチミンがより多く存在するので、この基質材料に基づく塗膜が、最も多くのIPDAウレアを有するので、より硬質な塗膜であることを期待する。
本発明は説明の目的のために前述に詳細に記載されているが、そのような詳細は、単にその説明の目的のためであり、特許請求の範囲による限定を除いて、本発明の精神と範囲を逸脱しない限り、当業者によって変更をなし得るものと理解するべきである。
Claims (10)
- 式:
R5およびR6は同一または異なっていてよく、および水素または100℃以下の温度でイソシアネート基に対して不活性な有機基を示し、
R3およびR4は同一または異なっていてよく、および100℃以下の温度でイソシアネートに対して不活性な有機基を示し、
R1およびR2は同一または異なっていてよく、およびi)C1〜C8アルキル基、ii)1〜3個の炭素原子を含有する3以下のアルキル基で置換されていてよいC6〜C10アリール基、iii)1〜3個の炭素原子を含有する3以下のアルキル基で置換されていてよいC6〜C12シクロアルキル基、およびiv)前記1〜3個の炭素原子を含有する0〜3アルキル基で置換されたシクロアルキル基と共に六員シクロアルキル基を形成する
からなる群から選択される残基を示し、
aおよびbは1〜5の整数を示し、aおよびbは合計2〜6を示す。]
を有するアスパルテート。 - Xが1−アミノ−3−アミノメチル−3,5,5−トリメチル−シクロヘキサン(イソホロンジアミンまたはIPDA)、ビス−(4−アミノシクロ−ヘキシル)−メタン、ビス−(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)−メタン、1,6−ジアミノ−ヘキサン、2−メチルペンタメチレンジアミンまたはエチレンジアミンからアミノ基を除去して得られた二価の炭化水素基を示す請求項1記載のアスパルテート。
- R5およびR6が水素である請求項1記載のアスパルテート。
- R3およびR4が各々1〜8個の炭素原子を含有するアルキル基である請求項1記載のアスパルテート。
- 式:
R5およびR6は同一または異なっていてよく、および水素または100℃以下の温度でイソシアネート基に対して不活性な有機基を示し、
R3およびR4は同一または異なっていてよく、および100℃以下の温度でイソシアネートに対して不活性な有機基を示し、
R1およびR2は同一または異なっていてよく、およびi)C1〜C8アルキル基、ii)1〜3個の炭素原子を含有する3以下のアルキル基で置換されていてよいC6〜C10アリール基、iii)1〜3個の炭素原子を含有する3以下のアルキル基で置換されていてよいC6〜C12シクロアルキル基、およびiv)前記1〜3個の炭素原子を含有する0〜3アルキル基で置換されたシクロアルキル基と共に六員シクロアルキル基を形成する
からなる群から選択される残基を示し、
aおよびbは1〜5の整数を示し、aおよびbは合計2〜6を示す。]
を有するアスパルテートの製造方法であって、
A)a)式(II):
b)式(III):
を有する化合物とを、0〜100℃の温度で、溶液中または溶媒のない状態で成分a)中の第1級アミノ基/成分b)中のC=C2重結合の当量比1.1:1〜3.0:1で反応し、
B)次いで反応生成物とケトンを反応することを特徴とする前記アスパルテートの製造方法。 - Xが1−アミノ−3−アミノメチル−3,5,5−トリメチル−シクロヘキサン(イソホロンジアミンまたはIPDA)、ビス−(4−アミノシクロ−ヘキシル)−メタン、ビス−(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)−メタン、1,6−ジアミノ−ヘキサン、2−メチルペンタメチレンジアミンまたはエチレンジアミンからアミノ基を除去することによって得られた2価の炭化水素基である請求項5記載の方法。
- R5およびR6が水素である請求項5記載の方法。
- R3およびR4が各々1〜8の炭素原子を有するアルキル基である請求項5記載の方法。
- バインダーとして:
a)ポリイソシアネート成分および
b) b1)請求項1記載のアスパルテート、
b2)要すればその他のイソシアネート−反応性化合物(但し、イソシアネート基/イソシアネート反応性基の当量比が約0.8:1〜約2.0:1である。)
を含むイソシアネート−反応性成分、
を含有する2成分系コーティング組成物。 - 請求項1記載のアスパルテートとポリイソシアネートの反応生成物を含有するウレア、ウレタン、アロファナートおよび/またはビウレット構造を含有するプレポリマー。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/663,826 US20050059790A1 (en) | 2003-09-16 | 2003-09-16 | Process for preparing aspartates |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005089466A true JP2005089466A (ja) | 2005-04-07 |
Family
ID=34194731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004269477A Withdrawn JP2005089466A (ja) | 2003-09-16 | 2004-09-16 | アスパルテートの調製方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20050059790A1 (ja) |
EP (1) | EP1518852A1 (ja) |
JP (1) | JP2005089466A (ja) |
KR (1) | KR20050027943A (ja) |
CN (1) | CN1616416A (ja) |
CA (1) | CA2481728A1 (ja) |
MX (1) | MXPA04008780A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006307224A (ja) * | 2005-04-30 | 2006-11-09 | Bayer Materialscience Ag | スルホネート基含有ポリイソシアネート及びポリアスパルテートを含む被覆組成物 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7968212B2 (en) * | 2006-12-18 | 2011-06-28 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Triamine/aspartate curative and coatings comprising the same |
US7960495B2 (en) | 2006-12-18 | 2011-06-14 | Ppg Industries Ohio, Inc. | (Meth)acrylate/aspartate amine curatives and coatings and articles comprising the same |
CN103351795B (zh) * | 2013-08-01 | 2016-05-18 | 天津科瑞达涂料化工有限公司 | 聚天门冬汽车涂料及制备方法与应用 |
EP3211040B1 (en) * | 2014-10-21 | 2020-08-12 | Kaneka Corporation | Modified polyaspartic acid ester and curable resin composition |
CN105542640B (zh) * | 2016-02-22 | 2017-10-10 | 江苏苏博特新材料股份有限公司 | 单组份聚天门冬氨酸酯面漆涂料的制备方法 |
CN111138616B (zh) * | 2018-11-02 | 2022-03-08 | 万华化学(北京)有限公司 | 一种胺扩链剂及其制备方法,及聚氨酯泡沫 |
US11827788B2 (en) | 2019-10-07 | 2023-11-28 | Covestro Llc | Faster cure polyaspartic resins for faster physical property development in coatings |
CN113930142A (zh) * | 2020-06-29 | 2022-01-14 | 科思创德国股份有限公司 | 一种双组分涂料组合物 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5236741A (en) * | 1989-06-23 | 1993-08-17 | Bayer Aktiengesellschaft | Process for the production of polyurethane coatings |
DE59007601D1 (de) * | 1989-06-23 | 1994-12-08 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Überzügen. |
US5214086A (en) * | 1991-09-04 | 1993-05-25 | Basf Corporation | Coating compositions which may be ambient cured |
US5243012A (en) * | 1992-06-10 | 1993-09-07 | Miles Inc. | Polyurea coating compositions having improved pot lives |
DE4237468A1 (de) * | 1992-11-06 | 1994-05-11 | Bayer Ag | Alkoxysilan- und Aminogruppen aufweisende Verbindungen |
US5677322A (en) * | 1993-02-26 | 1997-10-14 | Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd. | Maillard reaction inhibitor |
DE4327853A1 (de) * | 1993-08-19 | 1995-02-23 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Überzügen |
DE4415778A1 (de) * | 1994-05-05 | 1995-11-09 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Überzügen |
US5516873A (en) * | 1994-07-11 | 1996-05-14 | Bayer Corporation | Polyisocyanate/polyamine mixtures and their use for the production of polyurea coatings |
US5489704A (en) * | 1994-08-29 | 1996-02-06 | Bayer Corporation | Polyisocyanate/polyamine mixtures and their use for the production of polyurea coatings |
US6828405B1 (en) * | 1995-05-23 | 2004-12-07 | The Sherwin-Williams Company | Polyimine/polyisocyanate coating composition |
ATE192734T1 (de) * | 1996-07-02 | 2000-05-15 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung von mono- und polyasparaginsäureestern |
US5736604A (en) * | 1996-12-17 | 1998-04-07 | Bayer Corporation | Aqueous, two-component polyurea coating compositions |
US5847195A (en) * | 1998-03-02 | 1998-12-08 | Bayer Corporation | Process for the production of compounds containing aspartate and aldimine groups |
DE19822842A1 (de) * | 1998-05-22 | 1999-11-25 | Bayer Ag | 2K-PUR-Korrosionsschutz-Decklack |
US6183870B1 (en) * | 1999-02-09 | 2001-02-06 | Bayer Corporation | Coating compositions containing polyisocyanates and aspartate-terminated urea/urethane prepolymers |
US6458293B1 (en) * | 1999-07-29 | 2002-10-01 | Bayer Corporation | Polyurea coatings from dimethyl-substituted polyaspartic ester mixtures |
US6355829B2 (en) * | 1999-09-02 | 2002-03-12 | Bayer Corporation | Aspartate-terminated urea/urethane prepolymers and their use in coating compositions |
US6482333B1 (en) * | 1999-12-30 | 2002-11-19 | Bayer Corporation | Polyurea coatings from dimethyl-substituted polyaspartic ester mixtures |
-
2003
- 2003-09-16 US US10/663,826 patent/US20050059790A1/en not_active Abandoned
-
2004
- 2004-09-04 EP EP04021085A patent/EP1518852A1/en not_active Withdrawn
- 2004-09-10 MX MXPA04008780A patent/MXPA04008780A/es not_active Application Discontinuation
- 2004-09-15 CA CA002481728A patent/CA2481728A1/en not_active Abandoned
- 2004-09-15 KR KR1020040073654A patent/KR20050027943A/ko not_active Application Discontinuation
- 2004-09-16 CN CNA2004100832907A patent/CN1616416A/zh active Pending
- 2004-09-16 JP JP2004269477A patent/JP2005089466A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006307224A (ja) * | 2005-04-30 | 2006-11-09 | Bayer Materialscience Ag | スルホネート基含有ポリイソシアネート及びポリアスパルテートを含む被覆組成物 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20050059790A1 (en) | 2005-03-17 |
CN1616416A (zh) | 2005-05-18 |
EP1518852A1 (en) | 2005-03-30 |
CA2481728A1 (en) | 2005-03-16 |
KR20050027943A (ko) | 2005-03-21 |
MXPA04008780A (es) | 2005-10-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2209131C (en) | Process for preparing mono and polyaspartates | |
JP3681077B2 (ja) | ポリイソシアネート/ポリアミン混合物及びポリウレア被膜の製造におけるその用途 | |
JP3976359B2 (ja) | アスパルテート官能性ポリヒダントインプレポリマー及び塗料におけるその使用 | |
JP4832314B2 (ja) | 被覆組成物の成分として有用なアスパルテート及びその製造方法 | |
EP1403245B1 (en) | Polyaspartate resins with good hardness and flexibility | |
JP2005089757A (ja) | ポリアスパルテートの製造方法及び用途 | |
JP2005089466A (ja) | アスパルテートの調製方法 | |
JP4684232B2 (ja) | アスパルテート誘導体及びその製造方法 | |
JP4684231B2 (ja) | アスパルテートの製造方法 | |
EP1403246B1 (en) | Polyaspartate resins with improved flexibility |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20071204 |