JP2005509721A - 固体、放射線硬化結合剤 - Google Patents

固体、放射線硬化結合剤 Download PDF

Info

Publication number
JP2005509721A
JP2005509721A JP2003545740A JP2003545740A JP2005509721A JP 2005509721 A JP2005509721 A JP 2005509721A JP 2003545740 A JP2003545740 A JP 2003545740A JP 2003545740 A JP2003545740 A JP 2003545740A JP 2005509721 A JP2005509721 A JP 2005509721A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
binder
isocyanate
radiation
groups
powder
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.)
Granted
Application number
JP2003545740A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005509721A5 (ja
JP4511181B2 (ja
Inventor
トーマス・フェッケ
ヤン・ヴァイカルト
ハンノ・ブリュンマー
ペーター・トーメツェク
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.)
Covestro Deutschland AG
Original Assignee
Bayer MaterialScience 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 MaterialScience AG filed Critical Bayer MaterialScience AG
Publication of JP2005509721A publication Critical patent/JP2005509721A/ja
Publication of JP2005509721A5 publication Critical patent/JP2005509721A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4511181B2 publication Critical patent/JP4511181B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related 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
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • C09D175/14Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09D175/16Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds having terminal carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • 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
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3203Polyhydroxy compounds
    • C08G18/3206Polyhydroxy compounds aliphatic
    • 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
    • C08G18/67Unsaturated compounds having active hydrogen
    • C08G18/671Unsaturated compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/672Esters of acrylic or alkyl acrylic acid having only one group containing active hydrogen
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31551Of polyamidoester [polyurethane, polyisocyanate, polycarbamate, etc.]

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)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Abstract

本発明は、(メタ)アクリロイル基を含有するポリウレタンからなる新規の粉末塗装結合剤に関し、この結合剤は、基材に塗布され、熱で融解し、電磁波で硬化するものであり、かつ、前記新規の粉末塗装結合剤の新規の製造方法および前記結合剤の粉末塗料の構成要素としての使用に関する。

Description

本発明は、(メタ)アクリロイル基を含有するポリウレタンからなる新規の粉末塗装結合剤に関し、この結合剤は、基材に塗布され、熱で融解し、電磁波で硬化するものであり、かつ、前記新規の粉末塗装結合剤の新規の製造方法および前記結合剤の粉末塗料の構成要素としての使用に関する。
オリゴ−およびポリウレタンを粉末結合剤として使用することによって、特に高品質の塗料を得ることができる。欧州特許出願第410 242号公報は、有機溶媒中でのこのような結合剤の製造を記載し、ドイツ特許出願第19 939 843号公報は、モノ−またはジイソシアネートとモノヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとから合成された10〜95重量%の高割合の結晶成分を用いた、溶媒なしでの製造を開示し、ここでは溶媒なしでの製造は溶融状態の結晶成分の粘度−低下作用によってのみ可能である。ドイツ特許出願第2 436 186号公報は、保存時に不安定であるが、室温での粉砕可能であるウレタンアクリレートを開示している。
欧州特許出願第410 242号公報およびドイツ特許出願第19 939 843号公報に記載されているオリゴ−およびポリウレタンの不都合は、劣悪な粉砕性である。生成物は0℃以下の温度で凝集させなければ粉砕できず、以後のすべての粉末の取り扱いは室温以下で処理しなければならない。さもなければ粉末粒子の凝塊化が見られるからである。低分子量アクリレートの毒性は粉末用途にでは不都合であるので、モノ−またはジイソシアネートとモノヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとから合成された成分の割合を減らすことが、さらに望ましい。
アモルファス材料の場合には、ガラス特性はそのガラス転移温度前後で材料を調査することによって決定される。そのガラス転移温度以下では、粉砕可能な生成物が得られる。しかし、あまりに高すぎるガラス転移温度を選択した場合には、生成物は非常に高温でしか融解しない。粉末塗料のガラス転移温度は粉末塗装時に上昇する大気温度に非常に影響される。夏、特に粉末塗料を融解するのに必要なオーブンの付近では、20〜25℃の常套の室温以上の温度を想定しておかねばならない。したがって、実際には、十分に高いガラス転移温度が粉末塗装には要求される。これら2つの基準は互いに逆に作用する:すなわち、所望どおりの高いガラス転移温度は不都合に高い粘度を生じ、その逆もある。可能な限り最低限の溶融温度を達成するためには、したがって、アモルファスの粉末塗装材料は可能な限り最低限の粘度をすると同時に、可能な限り最低限のガラス転移温度を有さねばならない。
高い大気温度は、粉末塗装法では、夏および/または太陽光に曝されるとき、長期間の保存時または融解オーブン付近で自然に生じる。40℃は、たとえこのような高温でもブロッキング耐性が工業的に重要となるほど頻繁に観察されない上限の温度であると考えても良い。ドイツ特許出願第2 436 186号公報は、放射線−硬化ウレタンアクリレートの製造を開示している。前記化合物は1molのトリメチロールプロパン、3molのトルイジンジイソシアネートおよび3molのヒドロキシエチルメタクリレートの反応生成物を含有し(実施例35)、43.7℃のガラス転移温度および100℃で220Pa.sの溶融粘度を有する。46.1℃のより高いガラス転移温度を有する本発明による実施例9に比べて、実施例40による40℃での粉末の熱処理後の短噴霧性試験は、本発明による実施例9は7.5時間後でも噴霧可能であるのに対して、本発明によるものではないドイツ特許出願第2 436 186号公報による実施例35はわずか2時間後にはすでに凝塊していることを明らかにしている。
したがって、本発明の目的は、室温で粉砕可能であり、凝塊傾向がなく、かつさらに溶媒なしで製造されうり、先行技術に比べて特に低い粘度を有する、保存安定性のある粉末ウレタンアクリレートを提供することである。
室温で容易に粉砕可能であり、溶媒なしで溶融状態でも製造されうる保存安定性のある粉末塗料は、好適なポリオールとポリイソシアネートを選択し、好適な分子量を達成すれば得られることを見出した。前記後者の特性は原材料の投入比を調節することによって達成される。
本発明は、高エネルギーの放射線によって硬化可能な、粉末塗料用結合剤としての、塗料配合物において常套の添加剤を含まない、100℃で1000Pa・s以下の溶融粘度ηを有する新規のウレタンアクリレートであって、前記ウレタンアクリレートは45〜80℃のガラス転移温度を有し、1molのトリメチロールプロパンと3molのトルイジンジイソシアネートおよび3molのヒドロキシエチルメタクリレートとの反応から得られうるウレタンアクリレートを除くことを特徴とするウレタンアクリレートを提供する。
本発明はまた、A)任意に、モノイソシアネートを添加した1以上のジ−またはポリイソシアネートまたはその混合物と、
B)1以上の多官能性イソシアネート−反応性化合物および
C)1以上の単官能性イソシアネート−反応性化合物との反応によって、
有機溶媒を用いずに、(メタ)アクリロイル基を有するポリウレタンから、高エネルギーの放射線によって硬化可能な、粉末塗料としての、塗料配合物において常套の添加剤を含まない、100℃で1000Pa・s以下の溶融粘度ηを有する結合剤を製造する方法であって、
ここで、A)の量(NCO基のmol)の、B)およびC)からのイソシアネート−反応性ユニットの量の合計に対する割合は、0.8〜1.2であり、(メタ)アクリロイル基はB)またはC)のいずれか、または両方の成分中に存在し、単官能性化合物C)におけるイソシアネート−反応性基の等量の多官能性化合物B)におけるイソシアネート−反応性基の等量に対する割合は、1.2以下であり、多官能性イソシアネート−反応性化合物B)は2.5以下の平均官能性を有し、ジ−またはそれ以上の高官能性のイソシアネート中のソフトな基とジ−またはそれ以上の高官能性のイソシアネート−反応性成分中のソフトな基の重量による割合は、25重量%以下であることを特徴とする方法を提供する。
本発明はさらに、木材、金属、プラスチック、鉱物の基材および/またはこれらから形成されているプレコートされた基材または前述の材料のいずれか所望の組み合わせからなるものから形成されている基材を塗装するための粉末塗料用としての発明による結合剤の使用を提供する。特に記載してもよい用途は、MDFシート、温度感応性サブ−アセンブリをすでに含む仮組み立てされた高品位製品の工業的塗装、家具、コイル、日用品、自動車本体およびその取り付け部品の塗装である。発明によるウレタンアクリレートはここでは、これらを互いに組み合わせで、またはこれらと粉末塗装の化学材料における常套の他の結合剤、例えば、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリエーテル、ポリアミド、ポリカーボネートであって、任意に、不飽和基を含む結合剤とを組み合わせて使用してもよい。
発明によれば、等量(eq)という用語は、化学的表記で用いられるように、反応において存在する反応性基の相対的な数に関する。発明によれば、イソシアネート−反応性基は、例えば、アルコールまたはアミンである。したがって、アルコールの場合には、1molのモノアルコール=1等量および1molのジオール(すなわち、2molのOH基)=2等量が用いられる場合、1eq:2eq=0.5の発明による割合が得られる。
発明による記載に必要な「多官能性イソシアネート−反応性化合物の平均官能性」という用語は、多官能性イソシアネート−反応性化合物のその官能性によって重み付けされた量の相加平均を記載している。例えば、1molのトリメチロールプロパン(官能性3)と2molのエチレングリコール(官能性2)を用いる場合には、1mol/(1mol+2mol)・3+2mol/(1mol+2mol)・2=2.33の平均官能性が得られる。
発明による記載に必要な「ソフトな基の重量による割合」という用語は、少なくとも2官能構造成分中の化学構造に関する。これらの化学構造には、
1)非環式メチレン基(−CH−)、
2)酸素原子および/またはそれに隣接するメチレン基のみを有し、ウレタン化/尿素形成時に共反応しない−CHR−、−CR基(Rは16個以下の炭素原子を有する基を表す)、
3)エーテル酸素原子、
4)チオエーテル硫黄原子、
5)ジ−およびまたはポリスルフィド硫黄基、
6)−O−Si(Me)−O−基および
7)オレフィン基(−CH=CH−)
がある。
個々の少なくとも2官能の構造成分のソフトな基の重量による割合は、例えば、ヘキサンジオールでは、6個のメチレン基の全分子量に対する重量による割合として(この場合には:6・14/118=71%)、イソフォロンジイソシアネートでは(1個の非環式メチレン基=14/222=6.3%)、ジエチレングリコールでは(4個のメチレン基、1個のエーテル酸素:(4・14+1・16)/106=67.9%)、プロピレングリコールでは(1メチレン基、メチル基で置換された1個のCHR基:(14+(15+13))/76=55.2%)、トルイジンジイソシアネート(ソフトな基なし、したがって、0%)等として計算されうる。次に、ウレタンアクリレートのソフトな基の発明による割合(重量)を、少なくとも2官能の構造成分の割合(重量)の合計から計算し、各場合において前述のようにソフト含有物の割合によって重み付けする。ここでこの計算を、実施例15を例にして行う:ソフト含有物の割合(%)=12.49gのブタンジオール/75gの全重量・62.2%のブタンジオールのソフトの割合+46.65gのイソフォロンジイソシアネート/75gの全重量・6.3%のイソフォロンジイソシアネートのソフトの割合=14.27%のソフトの割合。
イソシアネートA)は、脂肪族または芳香族:シクロヘキシルイソシアネート、ブチルイソシアネート、フェニルイソシアネート、トリルイソシアネート、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)、1,8−オクタメチレンジイソシアネート、1,11−ウンデカメチレンジイソシアネート、1,12−ドデカメチレンジイソシアネート、2,2,4−および2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(TMDI)、1,3−および1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、1−イソシアナト−3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン(IPDI)、1−イソシアナト−1−メチル−4(3)−イソシアナトメチルシクロヘキサン(IMCI)、1,4−フェニレンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、1−イソシアナト−2−イソシアナトメチルシクロペンタン、(4,4’−および/または2,4’−)ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン(H12−MDI)、ビス(4−イソシアナト−3−メチルシクロヘキシル)メタン、キシリレンジイソシアネート(XDI)、α,α,α’,α’−テトラメチル−1,3−および/または−1,4−キシリレンジイソシアネート(TMXDI)、1,3−および/または1,4−ヘキサヒドロキシリレンジイソシアネート(H6−XDI)、2,4−および/または2,6−ヘキサヒドロトリレンジイソシアネート(H6−TDI)、2,4−および/または2,6−トルエンジイソシアネート(TDI)、4,4’−および/または2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、またはこれらが少なくとも1つのフリーなNCO基を有する場合には、ウレタン、イソシアヌレート、アロファネート、ビウレット、ウレチジオン(uretidione)、イミノオキサジアジンジオン構造ユニットを備えたこれらの誘導体、およびこれらの混合物でもよい。IPDI、TDI、H12−MDI、H6−XDIおよびその混合物が好ましい。TDI、IPDIおよびH12−MDIが特に好ましい。
成分B)は、ポリオール、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、異性体のブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、グリセロールモノアルカノエート(例えば、グリセロールモノステアレート)、二量体脂肪アルコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1,4−ジメチロールシクロヘキサン、ドデカンジオール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、1,3−ヘキサンジオール、1,3−オクタンジオール、1,3−デカンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、3,3−ジメチル−1,2−ブタンジオール、2−メチル−1,3−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、3−ヒドロキシメチル−4−ヘプタノール、2−ヒドロキシメチル−2,3−ジメチル−1−ペンタノール、グリセロール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、三量体脂肪アルコール、異性体のヘキサントリオール、ソルビトール、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール、ジグリセロール、4,8−ビス(ヒドロキシ−メチル)−トリシクロ[5.2.02.6]デカン(TCDアルコール)を含有してもよい。
発明によれば、平均Mw<2000、好ましくはMw<500を有し、前述のポリオールとε−カプロラクトンとの反応によって得られるOH官能性エステルを用いることもできる。前述のアルコールとは別に、不飽和酸またはアルコール、例えば:マレイン酸/無水物、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸/無水物、アコニチン酸、テトラヒドロフタル酸/無水物、3,6−エンドメチレン−1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸/無水物、ブテンジオールからなる不飽和エステルを用いてもよい。
また、(メタ)アクリロイル基を含有するアルコールおよびアミンを考えてもよく、同様に実質的にこのようなアルコールとアミンからなる反応生成物を考えてもよく、これらはn−官能性アルコールまたはアミンまたはアミノアルコールと(メタ)アクリル酸との縮合によって得られ、ここでアルコール、アミンまたはアミノアルコールとして混合物を用いてもよい。これらの化合物または生成物の混合物には、(メタ)アクリル酸と、例えば、グリセロール、トリメチロールプロパンおよび/またはペンタエリスリトールとの、このようなアルコールの低分子量アルコキシ化生成物、例えば、エトキシ化またはプロポキシ化トリメチロールプロパンとの反応生成物がある。
また、発明によれば、ウレタンアクリレートにさらに導入されるイソシアネート−反応性基には、例えば、ジメチロールプロピオン酸(DMPA)、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、N−(tert.)−ブチルジエタノールアミン、N−イソプロピルジエタノールアミン、N−n−プロピルジエタノールアミン、N−ヘキシルジエタノールアミン、N−フェニルジエタノールアミン、N−ベンジルジエタノールアミン、N−トリルジエタノールアミン、N−ラウリルジエタノールアミン、N−ステアリルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリス(2−アミノエチル)アミン、N,N−ビス−(2−ヒドロキシエチル)−エチレンジアミン、2−(2−ジメチルアミノエチルアミノ)エタノール、2−(2−ジエチルアミノエチル−アミノ)エタノール、ビス−2−(メチルアミノエチル)メチルアミン、1,4,7−トリエチルジエチレン−トリアミンが用いられる。一方ではDMPAを含有し、他方では前述の3級アミンを含有する異なったウレタンアクリレートの混合物も任意に製造される。
また、以下のアミンを尿素アクリレートを製造するために、ポリオールの代わりにまたはポリオールと組み合わせて使用してもよい:エタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、2−アミノ−1−プロパノール、テトラメチルキシリレンジアミン、エチレンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、イソフォロンジアミン(IPDA)、(4,4’−および/または2,4’−)ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン、(4,4’−および/または2,4’−)ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン。
記載の2−または多官能性イソシアネート−反応性物質をすべて混合物中に使用してもよい。
好ましい物質はエチレングリコール、1,2−および1,3−プロパンジオール、異性体ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、パーヒドロ−ビスフェノール、4,8−ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.0(2.6)]デカン(TCDアルコール)である。エチレングリコール、1,2−プロパンジオールおよび1,4−ブタンジオールが特に好ましい。
成分C)として好適な化合物は、脂肪族および芳香族アルコール、例えば、メタノール、エタノール、N−プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ヘキサノール、脂肪アルコール、フェノール等であり、さらに特にアルキル鎖中に2〜12個の炭素原子を有する、好ましくはヒドロキシアルキル残基中に2〜4個の炭素原子を有するヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、例えば、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−および3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートおよび2−、3−および4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、OH官能性ビニルエーテル、例えば、ヒドロキシブチルビニルエーテルおよびその混合物である。平均で0.3〜1.5倍のOH官能性のあるn−官能性アルコールまたはアミンまたはアミノアルコールの(メタ)アクリル酸エステル/アミドも本発明によるものであり、混合物も使用してもよい。これらの化合物または生成物の混合物には、例えば、グリセロール、トリメチロールプロパンおよび/またはペンタエリスリトールのエステルがある。また、規定のモノオールはエポキシ官能性(メタ)アクリル酸エステルと(メタ)アクリル酸との反応から得てもよい。グリシジルメタクリレートとアクリル酸との反応はしたがって、グリセロールのアクリル酸/メタクリル酸エステルの混合物をもたらし、これも有効に使用されうる。ヒドロキシエチルアクリレートおよび異性体ヒドロキシプロピルアクリレートが好ましい。
ヒドロキシ官能性アクリレートとイソシアネートとの反応は、例えば、P.K.T.オールドリング(Oldring)(ed.)、ケミストリー&テクノロジー・オブ・UV&EBフォーミュレーションズ・フォー・コーティングス、インクス&ペインツ、第2巻、1991年、SITA・テクノロジー、ロンドン、第73〜97頁から公知である。
発明による方法は、1)まずイソシアネート含有成分A)を導入し、NCO:OH投入比が1の場合には、NCO値が所望の値、好ましくは0.3重量%以下、特に好ましくは0.1重量%以下になるまで、A)をB)およびC)と、酸素含有ガス、好ましくは空気で還流させながら、30〜150℃、好ましくは70〜130℃、特に好ましくは80〜120℃の温度範囲で生成される生成物の融点または軟化温度以上の温度で、反応させることによって、行われてもよい。ここでは、2)B)およびC)を別々に順に、別々に同時にまたは混合物として投入することが適当であってもよい。混合物としての投入が好ましい。
3)まずB)およびC)を導入してA)を投入することもできる。有効でありうる別の方法4)はまず、B)を導入し、次にC)を投入し、最後にA)を添加する。4)でのA)およびB)の手順を5)では入れ替えてもよい。変形1)が特に好ましい。
ウレタン(任意に、尿素)を生じさせる付加反応は、好適な触媒、例えば、スズオクトエート、ジブチルスズジラウレートまたは3級アミン、例えば、ジメチルベンジルアミンによって公知の方法で促進してもよい。反応生成物として得られるウレタンアクリレートは、好適な抑制剤または酸化防止剤、例えば、フェノールおよび/またはヒドロキノンおよび/または安定N−オキシル基および/またはフェノチアジンまたは他の遊離基捕集剤を、各場合、樹脂溶融物に関して0.0005〜0.3重量%の量で添加することによって、早期の不都合な重合から常套的に保護される。この補助剤は、ポリウレタン(尿素)を生じさせる反応の前、反応と同時におよび/または反応の後に添加してもよい。
バッチ的操作に加えて、さらに、反応をチューブ状反応容器、スタティックミキサーまたは反応押出成型機または反応混練機中で行うことができる。この場合にはより短い反応時間が効果的であり、より高温(80〜200℃)を用いてもよい。
発明による粉末塗料は45〜80℃、好ましくは45〜70℃、特に好ましくは45〜60℃のガラス転移温度を有する。溶融粘度は理想的には最小にすべきである。しかし、これは特に、構造成分の性質に依存し、この場合にはさらに、最終の分子量に依存し、単官能性化合物におけるイソシアネート反応性基の等量の多官能反応性化合物におけるイソシアネート反応性基の等量に対する割合に、非常に左右される。ここではこの割合は、1.2以下、好ましくは1.1以下、特に好ましくは1以下である。
多官能性イソシアネート反応性化合物の平均官能性は2.5以下である。したがって、ガラス転移温度を45℃以上に調節した場合には、粘度をモノオールのポリオールに対する比を変更することによって低い値に保持しうる(実施例36〜38)。
前述の規定による少なくとも2官能性の構造成分中のソフトな基の割合は、25重量%より高くあってはならない。さもなければもはや十分に高いガラス転移温度を形成することができないからである。そして生成物は粉砕できず、ブロッキング耐性もない(実施例39)。
発明による方法によって得られる(メタ)アクリレート基を含有するポリウレタン/尿素は、粉末塗料用として好適な結合剤である。これらは、さらに添加剤を有することなく熱的に架橋可能な粉末クリア塗料として処理されてもよく(この場合には結合剤は塗料組成物と同じである)または、好ましくは、これらは塗料技術における常套の補助物質および添加剤、例えば、顔料(例えば、二酸化チタン)、レべリング剤(例えば、ポリブチルアクリレートまたはシリコン)、脱気剤(例えば、ベンゾイン)、摩擦学的添加剤(例えば、脂肪族アミン)および/または他の添加剤を備え、例えば、押出成型機または混練機で40〜140℃、好ましくは70〜120℃の温度で均質化してもよい。また、記載の補助物質および添加剤を、反応混合物または樹脂溶融物に、生成直後、生成時または生成の開始時に添加することができる。
得られた固形分を次に、公知の方法で粉砕し、粗粒子部分、好ましくは少なくとも0.1mm以上の粒子サイズのものをスクリーニングによって除去する。
発明により製造された粉末塗料組成物を、被塗基材に常套の粉末塗布方法、例えば、静電粉末スプレイ、摩擦電気塗布または流動ベッドコーティング(fluidised bed coating)を用いて、塗布してもよい。次に,塗料を(例えば、IR光源からの)熱の作用によって融解し、顔料等が導入されていないなら、透明なフィルムの形状にする。必要な温度は50℃以上、好ましくは70℃以上、特に好ましくは90℃以上である。塗料を130〜220℃、好ましくは150〜190℃に加熱することによって、および/または高エネルギー放射線、例えば、UVまたは電子ビーム線の作用によって硬化してもよい。当業者公知であるように、電子ビーム線は熱放射およびある電位差を超える加速によって生成される。高エネルギー電子はチタンホイルを貫き、結合剤に案内されて硬化する。電子ビーム硬化の一般的な原理は、ケミストリー&テクノロジー・オブ・UV&EBフォーミュレーション・フォー・コーティングス、インクス&ペインツ、第1巻、P.K.T.オールドリング(Oldring)(ed.)、SITA・テクノロジー、ロンドン、イングランド、第101〜157頁、1991年に詳細に記載されている。電子ビーム硬化には光開始剤は必要でない。
UV線によって架橋する場合には、光開始剤を塗料組成物中に均一に導入する。好適な光開始剤は、光開始剤が粉末特性、例えば、流動性および保存安定性に負の影響を有さないかぎり、常套的に使用される化合物である。このような化合物の例は、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンジルジメチルケタールであり、または顔料システムの場合には2−メチル−1−(4−(メチルチオ)フェニル−2−モルホリノ−1−プロパノンまたはトリメチルベンゾインジフェニルホスフィンオキサイドである。
光開始剤は、塗装結合剤の重量に関して0.1〜10重量%、好ましくは0.1〜5重量%の量で使用され、独立の物質として、またはしばしば有効な相乗効果のために、互いに組み合わせて使用されてもよい。
また、熱硬化は、熱解離性遊離基形成剤を添加して処理されてもよい。当業者に公知であるように、以下のものが好適である、例えば、パーオキシ化合物、例えば、ジアシルパーオキサイド、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、アルキルヒドロパーオキサイド、例えば、ジイソプロピルベンゼンモノヒドロパーオキサイド、アルキルパーエステル、例えば、tert.−ブチルパーベンゾエート、ジアルキルパーオキサイド、例えば、ジ−tert.−ブチルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、例えば、ジセチルパーオキシジカーボネート、無機パーオキサイド、例えば、アンモニウムパーオキシジスルフェート、カリウムパーオキシジスルフェート、またはさらにアゾ化合物、例えば、2,2’−アゾビス[N−(2−プロペニル)−2−メチルプロピオンアミド]、1−[(シアノ−1−メチルエチル)−アゾ]ホルムアミド、2,2’−アゾビス(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス(N−シクロ−ヘキシル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス{2−メチル−N−[2−(1−ヒドロキシブチル)]}プロピオンアミド、2,2’−アゾビス{2−メチル−N−[1,1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル]}プロピオンアミド。特に好適な開始剤は、130℃以下の融点を有し、100℃以上の分解温度で分単位の半減期を有する固体形態のものである。開始剤によって熱硬化する場合には、安定剤の濃度を最小化することも有効である。
UV線による(光開始剤を用いた)架橋と(熱解離性遊離基形成剤を用いた)熱的架橋を組み合わせることが可能であり、このことは、不飽和樹脂(不飽和ポリエステルまたは不飽和ポリアクリレート、または不飽和ポリメタクリレートまたはその混合物)と、ビニルエーテル、アクリレート、メタクリレートまたはアリルエステル基を有する第2の共重合樹脂との混合物の場合について、欧州特許出願第EP844286 A1号公報に記載されている。
発明によるウレタンアクリレートはまた、純粋に熱的に2工程で硬化してもよく、UV線と組み合わせて硬化してもよい。基材の幾何学的形態のために、被覆される領域を全体的に均一に放射線照射することができない場合には、これは特に有効である。
発明による粉末塗料用結合剤は、木材、金属、プラスチック、鉱物の基材および/またはこれらから形成されているプレコートされた基材または前述の材料のいずれか所望の組み合わせからなるものから形成されている基材を塗料するために好適である。特に記載してもよい用途は、MDFシート、温度感応性サブ−アセンブリをすでに含む仮組み立てされた高品位製品の工業的塗装、例えば、電気のサブ−アセンブリ、さらに、家具、コイル、日用品、自動車本体およびその取り付け部品の塗装である。
発明によるウレタンアクリレートをここでは互いに組み合わせて、またはこれらと粉末塗装の化学材料における常套の他の結合剤;例えば、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリエーテル、ポリアミド、ポリカーボネートであって、任意に、不飽和基を含んでもよい結合剤とを組み合わせて使用してもよい。好適な不飽和基は、アクリレート、メタクリレート、フマレート、マレエート、ビニルおよび/またはビニルエーテル基である。アクリレートおよびメタクリレート基が好ましい。その量の比は、得られた混合物の二重結合の濃度がキログラム当たり1.0mol以下の二重結合とならないように規定し、さもなければもはや十分に硬化することができない。その二重結合濃度が2.26molの二重結合/kgである発明による実施例3を考えた場合には、二重結合を含有しない樹脂を含む混合物中には、少なくとも44%の実施例3からのウレタンアクリレートが存在しなければならない。
また、発明による結合剤を接着剤および封止剤として使用してもよい。UV線硬化の場合には、互いに関して粘着的に接着または封止される2つの基材の少なくとも一方は、UV線を透過させねばならない、すなわち、一般に透過性でなければならないことが前提である。電子照射の場合には、予め電子の透過性を確保せねばならない。好適な基材は、木材、金属、プラスチック、鉱物の基材および/またはプレコートされた基材または前述の基材の混合物からなる。
また、発明による結合剤は、キャスティング、射出成形および圧力キャスティング法における硬化組成物として好適である。この場合には、被塗物品は型へと導入され、1cm以下、好ましくは0.3cm以下の間隔を物品表面と型との間に保持する。次に発明による結合剤を押出成型機を介して圧力下で型へと導入し、次に熱的におよび/または放射線によって硬化する。
発明による結合剤の高品位特性のために、その結合剤は特に要望の高いOEM塗装、特に自動車および自動車部品の塗装に好適である。実施例42では、(砂と組み合わせた洗浄液での引っ掻きを検討した後)特につやの損失が低いことが見出されており、実施例42は、自動車塗装では特に重要となる高い引っ掻き耐性を示している。
以下の実施例におけるすべてのパーセンテイジは重量によるパーセンテイジである。
(発明による実施例)
(実施例1a)
599.70gの1,2−プロパンジオール、899.55gのε−カプロラクトンおよび0.75gのデスモラピッド(Desmorapid)SO(バイヤー(Bayer)AG、レベルクッセン、DE)(スズ2−エチルヘキサノエート)をまず、容器に室温で、導入し、撹拌しながら160℃に加熱する。7時間後、混合物を冷却する。
(実施例1b)
461.10gのデスモダー(Desmodur)T80(バイヤー AG、レベルクッセン、DE)(80重量%の2,4−および20重量%の2,6−トルエンジイソシアネート)をまず、平坦な底のジャーに導入し、90℃で0.40gの2,5−ジ−tert.−ブチルヒドロキノン、1.00gの2,6−ジ−tert.−ブチル−4−メチルフェノール、0.50gのデスモラピッドZ(ジブチルスズジラウレート)(バイヤー AG、レベルクッセン、DE)および1.00gのp−メトキシフェノールとともに溶解する。56.00gのヒドロキシプロピルアクリレートと実施例1aからの380.00gの生成物との混合物に次に熱を照射し、ここで温度を90℃に保持する。4時間の撹拌後、<0.3重量%のNCO含有量を達成する。溶融物をアルミニウムの皿に移し冷却する。アモルファスで、ガラス質の、脆弱な生成物のガラス転移温度は44.9℃である。多分子性はMw/Mn=2.2である。100℃での錯体溶融粘度は300Pa・sである。発明による(モノアルコールのジアルコールに対する)等量比は0.3である。ソフトな基の含有量は22.4%であり、多官能性イソシアネート−反応性化合物の平均官能性は2である。
(実施例2)
2644.33gのデスモダー(Desmodur)W[4,4’−ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン;H12−MDI](バイヤー AG、レベルクッセン、DE)をまず、平坦な底のジャーに導入し、90℃で1.60gの2,5−ジ−tert.−ブチルヒドロキノン、4.00gの2,6−ジ−tert.−ブチル−4−メチルフェノール、2.00gのデスモラピッドZ(ジブチルスズジラウレート)(バイヤー AG、レベルクッセン、DE)および4.00gのp−メトキシフェノールとともに溶解する。961.81gのヒドロキシプロピルアクリレートと382.26gの1,2−エタンジオールとの混合物に次に熱を照射し、ここで温度を90℃に保持する。樹脂溶融物の粘着が上昇するので、温度を120℃まで上げる。4時間の撹拌後、<0.3重量%のNCO含有量を達成する。溶融物をアルミニウムの皿に移し冷却する。アモルファスで、ガラス質の、脆弱な生成物のガラス転移温度は53.0℃である。100℃での錯体溶融粘度は400Pa・sである。発明による(モノアルコールのジアルコールに対する)等量比は0.6である。ソフトな基の含有量は7.8%であり、多官能性イソシアネート−反応性化合物の平均官能性は2である。
(実施例3)
2425.70gのデスモダー(Desmodur)I[1−イソシアナト−3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン(IPDI)](バイヤー AG、レベルクッセン、DE)をまず、平坦な底のジャーに導入し、90℃で1.60gの2,5−ジ−tert.−ブチルヒドロキノン、4.00gの2,6−ジ−tert.−ブチル−4−メチルフェノール、2.00gのデスモラピッドZ(ジブチルスズジラウレート)(バイヤー AG、レベルクッセン、DE)および4.00gのp−メトキシフェノールとともに溶解する。1179.24gのヒドロキシプロピルアクリレートと383.46gの1,2−エタンジオールとの混合物に次に3時間熱照射し、ここで温度を90℃に保持する。樹脂溶融物の粘着が上昇するので、温度を116℃まで上げる。1.5時間の撹拌後、<0.05重量%のNCO含有量を達成する。溶融物をアルミニウムの皿に移し冷却する。アモルファスで、ガラス質の、脆弱な生成物のガラス転移温度は49.2℃である。100℃での錯体溶融粘度は400Pa・sである。発明による(モノアルコールのジアルコールに対する)等量比は0.73である。ソフトな基の含有量は8.1%であり、多官能性イソシアネート−反応性化合物の平均官能性は2である。
(実施例4)
49.91g1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン[H6−XDI]、0.03gの2,5−ジ−tert.−ブチルヒドロキノン、0.07gの2,6−ジ−tert.−ブチル−4−メチルフェノール、0.07gのp−メトキシフェノール、12.27gの1,2−エタンジオール、12.60gの2−ヒドロキシエチルアクリレートを、金属製のカン(好ましくはアルミニウム製)、圧力補正を備えたガラス蓋およびKPGスターラー用オリフィスからなる反応容器にまず導入し、前記容器はカンを金属ブロック中に立てることによって温度制御する。混合物を撹拌しながら、次に温度を80℃で1.5時間、次に90℃で2.25時間保持する。次に0.04gのデスモラピッドZ(ジブチルスズジラウレート)を添加し、混合物さらに2時間撹拌する。最終的に、混合物を撹拌しながら20分で100℃に加熱する。<0.3重量%のNCO含有量を達成する。混合物を冷却する。アモルファスで、ガラス質の、脆弱な生成物のガラス転移温度は47.0℃である。100℃での錯体溶融粘度は900Pa・sである。発明による(モノアルコールのジアルコールに対する)等量比は0.27である。ソフトな基の含有量は17.0%であり、多官能性イソシアネート−反応性化合物の平均官能性は2である。
(実施例5〜23)
以下の実施例を実施例4と同様に行った。安定剤の使用量は実施例4と同じであるので、表1に別には記載していない。
Figure 2005509721
表1:発明によるウレタンアクリレート
略語:ED=1,2−エタンジオール;
PD=1,2−プロパンジオール;
BD=1,4−ブタンジオール;
NPG=ネオペンチルグリコール;
HD=1,6−ヘキサンジオール;
2−Et−1,3−HD=2−エチル−1,3−ヘキサンジオール;
H12−BPA=パーヒドロビスフェノールA;
TCD=4,8−ビス(ヒドロキシ−メチル)トリシクロ[5.2.0(2.6)]デカン(TCDアルコール);
TDI=デスモダーT80(バイヤー AG、レベルクッセン、DE);
IPDI=デスモダーI(バイヤー AG、レベルクッセン、DE);
W=デスモダーW(バイヤー AG、レベルクッセン、DE);
H6−XDI=ヘキサヒドロキシキシリレンジイソシアネート;
HPA=ヒドロキシプロピルアクリレート;
HEA=ヒドロキシエチルアクリレート
(比較例24〜35)
発明によるものではない以下の比較例を、前述の特許の実施例に従って行った。生成物は保存時に不安定であるか(太字で示すようにTg<45℃)、低粘度を有さない(太字で示すように粘度>1000Pa・s)。比較例はすべて、>1.2の(モノオールのジオールに対する)等量比および/または>2.5のポリオール官能性という、発明によるものではない特性を有する。
Figure 2005509721
表2:発明によるものではないウレタンアクリレート
(比較例36〜38)
以下の実施例を実施例4と同様に行った。安定剤の使用量は実施例4と同じであるので、表3に別には記載していない。
保存時に安定であるが(Tg>45℃)、低粘度を有さない(太字で示すように粘度>1000Pa・s)発明によるものではない以下の比較例に共通する特性は、>2.5の発明によるものではない平均ポリオール官能性である。
Figure 2005509721
表3:発明によるものではないウレタンアクリレート
略語:TMP=トリメチロールプロパン
TDI=デスモダーT80(バイヤー AG、レベルクッセン、DE);
IPDI=デスモダーI(バイヤー AG、レベルクッセン、DE);
W=デスモダーW(バイヤー AG、レベルクッセン、DE);
HEA=ヒドロキシエチルアクリレート
(比較例39)
以下の実施例を実施例4と同様に行った。安定剤の使用量は実施例4と同じであるので、表4に別には記載していない。保存時に不安定である(Tg<45℃)発明によるものではない以下の比較例39は、ソフトな基含有量が>25%であるという発明によるものではない特性を有する。
Figure 2005509721
表4:発明によるものではないウレタンアクリレート
略語:HD=1,6−ヘキサンジオール;
H6−XDI=ヘキサヒドロキシキシリレンジイソシアネート;
HEA=ヒドロキシエチルアクリレート
(実施例40)(短噴霧性試験)
乳鉢中で材料を細かく粉砕し、細かく粉砕され小さく山積みした材料(約0.1gの粉末)をアルミニウム皿に配置することによって、粉末噴霧性を迅速かつ簡単に試験した。一方端にポンプが取り付けられたチューブの延長端にある直径1mmのガラスピペットを通じて、30ml/sの空気を供給する。次に空気流を単に粉末の山に0.5〜1cmの間隔をあけて向ける。山積みされた粉末が微粒子として吹き飛ばされた場合には、短噴霧性試験をパスしたものと見なす。表5は実施例9および35における測定からのの結果を要約したものである。
Figure 2005509721
表5:短噴霧性試験によるブロッキング耐性についての結果
(実施例41)
(実施例3に基づく塗装操作例の記載)
実施例3からの生成物をアルピン(Alpine)からのモデルCA80a−2粉砕機で粉砕した。98.25重量%の実施例3からの粉砕したウレタンアクリレート、1.0重量%のレべリング剤ウォーリー・アッド(Worlee Add)101(ウォーリー−ヘミー(Worlee−Chemie)GmbH、ラウエンブルグ、DE)および0.75重量%の光開始剤イルガキュア(Irgacure)2959(チバ・スペシャリティー・ケミカルズ(Ciba Speciality Chemicals)社、バーセル、CH)をプレミックス容器へと計量添加し、プリズム・パイロット(Prism Pilot)3プレミキサー中で(設定:30s、2500rpm)プレミックスした。次に押出を、APV NEF 950059 701/1押出成型機において、温度設定:ゾーン1、設定値:60℃;ゾーン2、設定値:80℃;シャフト速度:300rpm;測定溶融温度:89℃;投入設定:4.5;平均押出成型機負荷:50%で行った。得られたチップをノイマン&エッサー(Neumann&Esser)からのモデルICM 4ミル(風力分級器20m/s、ローター80m/s)において粉砕し、120μmのスクリーンでスクリーニングし、直ちにITWゲマ(Gema)ガン(50〜60mV、可変圧力、可変投入)を用いて、ロスカイダル(Roskydal)500A(バイヤー AG、レベルクッセン、DE)に基づく中間塗料で予め処理された木製シート上にスプレイした。フィルムを15分間循環空気オーブン中で110℃で融解し、熱くなっている木製シートに、IST S131 P−7FOユニット(CKノーマル2、ベルト速度10m/分)を用いてUV光を照射した。フィルムは即座に硬化し、室温に冷却し60分の保存の後、評価した。得られたフィルムの厚さは60μm以上であった。溶媒耐性を、ブチルアセテートに浸した脱脂綿球を、フィルムの上で約1kgの負荷をかけて100往復動かすことによって評価した。フィルムは溶媒耐性および引っ掻き耐性がある。
(実施例42 OEM粉末塗装(自動車塗装試験))
実施例3の発明による結合剤を、実施例41でのように処理して粉末塗料を得た。φ50%=23μmの粒子サイズを規定し、粉末塗料を、黒色のベースコートを備えた金属試験シートに静電的に塗布した。表6に記載した融解条件に曝した後、塗料を異なるUV強度で硬化し、次いで引っ掻き耐性および化学物質耐性について試験した。
Figure 2005509721
表6:自動車のクリアコート用途についての引っ掻き耐性および化学物質耐性試験
評価数値の意味:
0:変化しなかった
1:非常にわずかに変化した(膨張リングが非常に弱い、非常にわずかな痕跡からしか認識できない、膨張リングが明らかに中断している)
2:わずかに変化した(膨張リングが容易に認識できる、引っ掻きの痕跡が認識できる)
3:中程度変化した(連続的な膨張リングが明らかに認識できる、わずかに引っ掻き傷がある)
4:激しく変化した(連続的な膨張リングが非常に識別できる、引っ掻き傷がある)
5:非常に激しく変化した(塗料が掻き落とされうる)
5−:フィルムが完全に破壊された(激しく膨張し皺になり、溶媒攻撃された)
*溶媒攻撃:木製スタンドは垂直にクランプされた4本のガラスチューブ(外側φ約15mm)を有し、これらは以下の溶媒(溶解力の弱い順に)1)キシレン;2)1−メトキシ−2−プロピルアセテート;3)エチルアセテート;4)アセトンを含有する。チューブを脱脂綿球で封止する。脱脂綿の栓を備えたチューブの開放端がクリアコートフィルム上で静止するように、チューブをクリアコートフィルムの上に配置する。溶媒がフィルムを濡らすことが重要である。1および5分後、これらのガラスチューブを取り除き、残った溶媒を吸収性の布で拭き取る。塗料表面を記載のスキームに従って評価する。
**硫酸耐性:38%の硫酸1滴を塗装フィルム上に配置し、時計皿で覆い、24時間室温で放置する。試験表面を次に脱脂綿球を用いて流水下で洗浄し、乾燥し、記載のスキームに従って評価する。
***引っ掻き耐性
ここで使用した引っ掻き耐性を規定する方法はDFO(ドイチェ・ホルシュングスゲゼルシャフト・ファー・オベルフレシェンベハンドラング(Deutsche Forschungsgesellschaft fur Oberflachenbehandlung)専門委員会によって、DIN55668、「実験室の洗浄システムを用いた塗料の引っ掻き耐性試験」法に従って、考案されたものである。試験リグはアムテック・キストラー(Amtec Kistler)GmbH、D−86931、プリットリッチング(Prittriching)から得られた。ここでは試験シートを、自動車洗浄システムと同様の回転ブラシを有し、シリカの粉末/水分散体(シクロン(Sikron)SH 200超微細シリカ粉末、アムテック・キストラー GmbH)を加えた所定の条件下で動かして、意図的に引っ掻く。試験表面をエタノールで洗浄し、引っ掻き前後でつや測定を施す。
(実施例43〜45−遊離基形成剤によるUVおよび/または熱的硬化)
表7は、実施例3によるウレタンアクリレートに基づいた、発明による粉末塗料の配合を要約したものであるが、フェノール性安定剤なしで製造された。レべリング剤、光開始剤およびパーオキサイドを115℃/1時間でアルミニウム反応容器に導入した。
Figure 2005509721
表7:熱的におよび/またはUV光で硬化される粉末塗料の組成物
*フェノール性安定剤がないこと以外は実施例3と同様の発明によるウレタンアクリレートの合成
aウォーリー−ヘミー GmbH、ラウエンブルグ、ドイツからのポリアクリレート−ベースのレべリング補助物質
b2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−1−プロパノン、チバ・スペシャリテーテンヘミー、ランパータイム、ドイツの製品
ジ−tert.−ブチルパーオキサイド(Peroxan DB、ペルガン(Pergan)GmbH、ボコルト、ドイツ)
次にこれらの粉末塗料を乳鉢中で粉砕し、ガラスシート上にスクリーニングした。粉末塗料を120℃で20分間融解し、(a)続いてさらに処理しない;または(b)UV硬化のみ(ベルトユニット、1光源、高圧真空水銀ランプ80W/cmのランプ長[CK光源、IST、メッチンゲン、DE]、5m/分のベルト速度で2回照射);または(c)140℃で15分間熱処理;または(d)160℃で15分間熱処理;または(b)と(c)または(d)の組み合わせを用いた。
Figure 2005509721
表8:表7による組成物の熱的および/またはUV光硬化粉末塗料の耐性値
(a)続いてさらに処理しない;
(b)UV硬化のみ(ベルトユニット、1光源、高圧真空水銀ランプ80W/cmのランプ長[CK光源、IST、メッチンゲン、DE]、5m/分のベルト速度で2回照射);
(c)140℃で15分間熱処理;
(d)160℃で15分間熱処理

Claims (11)

  1. 高エネルギーの放射線によって硬化可能な、粉末塗料用結合剤としての、塗料配合物において常套の添加剤を含まない、100℃で1000Pa・s以下の溶融粘度ηを有するウレタンアクリレートであって、前記ウレタンアクリレートは45〜80℃のガラス転移温度を有し、1molのトリメチロールプロパンと3molのトルイジンジイソシアネートおよび3molのヒドロキシエチルメタクリレートとの反応から得られうるウレタンアクリレートを除くことを特徴とするウレタンアクリレート。
  2. A)任意に、モノイソシアネートを添加した1以上のジ−またはポリイソシアネートまたはその混合物と、
    B)1以上の多官能性イソシアネート−反応性化合物および
    C)1以上の単官能性イソシアネート−反応性化合物との反応によって、
    請求項1による、有機溶媒を用いずに、(メタ)アクリロイル基を有するポリウレタンから、粉末塗料用の高エネルギー放射線によって硬化可能な結合剤を製造する方法であって、
    ここで、A)の量(NCO基のmol)の、B)およびC)からのイソシアネート−反応性ユニットの量の合計に対する割合は、0.8〜1.2であり、(メタ)アクリロイル基はB)またはC)のいずれか、または両方の成分中に存在し、かつこれらの生成物は、単官能性化合物におけるイソシアネート−反応性基の等量の多官能性化合物におけるイソシアネート−反応性基の等量に対する割合は、1.2以下であり、多官能性イソシアネート−反応性化合物は2.5以下の平均官能性を有し、ジ−またはそれ以上の高官能性のイソシアネート中のソフトな基とジ−またはそれ以上の高官能性のイソシアネート−反応性成分中のソフトな基の重量による割合は、25重量%以下であることを特徴とする方法。
  3. 木材、金属、プラスチック、鉱物の基材および/またはこれらから形成されているプレコートされた基材または前述の材料のいずれか所望の組み合わせからなるものから形成されている基材を塗装するための粉末塗料用としての請求項1による結合剤の使用。
  4. 請求項1によるウレタンアクリレートを互いに組み合わせた、または請求項1によるウレタンアクリレートと、粉末塗装の化学材料における常套の他の結合剤、例えば、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリエーテル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリカーボネートであって、任意に、不飽和基、例えばアクリレート、メタクリレート、フマレート、マレエート、ビニルおよび/またはビニルエーテル基を含む結合剤とを組み合わせた使用。
  5. 塗装材料、接着剤または封止剤としての請求項1による結合剤の使用。
  6. キャスティング、射出成形および圧力キャスティング法における硬化組成物としての請求項1による結合剤の使用。
  7. UV線、電子ビーム(EB)線によっておよび/または熱によって、任意に、熱遊離基形成剤を用いて硬化する請求項1による結合剤の使用。
  8. 放射線−硬化および/または熱硬化性のOEM塗装用粉末塗料での請求項1〜7のいずれかによる結合剤の使用。
  9. 放射線−硬化および/または熱硬化性の、自動車および自動車取り付け部品の塗装用粉末塗料での請求項1〜8のいずれかによる結合剤の使用。
  10. 自動車のクリアコートとしての請求項1〜9のいずれかによる放射線−硬化結合剤および粉末塗料の使用。
  11. 自動車のベースコートとしての請求項1〜9のいずれかによる放射線−硬化結合剤および粉末塗料の使用。
JP2003545740A 2001-11-19 2002-11-06 固体、放射線硬化結合剤 Expired - Fee Related JP4511181B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10156322A DE10156322A1 (de) 2001-11-19 2001-11-19 Feste strahlenhärtende Bindemittel
PCT/EP2002/012374 WO2003044111A2 (de) 2001-11-19 2002-11-06 Feste strahlenhärtende bindemittel

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2005509721A true JP2005509721A (ja) 2005-04-14
JP2005509721A5 JP2005509721A5 (ja) 2009-12-10
JP4511181B2 JP4511181B2 (ja) 2010-07-28

Family

ID=7705987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003545740A Expired - Fee Related JP4511181B2 (ja) 2001-11-19 2002-11-06 固体、放射線硬化結合剤

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6809126B2 (ja)
EP (1) EP1448735A2 (ja)
JP (1) JP4511181B2 (ja)
AU (1) AU2002358484A1 (ja)
DE (1) DE10156322A1 (ja)
WO (1) WO2003044111A2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011162770A (ja) * 2010-01-15 2011-08-25 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd 活性エネルギー線硬化型接着剤
JP2014043594A (ja) * 2013-12-13 2014-03-13 Fujikura Kasei Co Ltd 活性エネルギー線硬化型塗料組成物
JP2020200391A (ja) * 2019-06-10 2020-12-17 三菱ケミカル株式会社 活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物および剥離型粘着シート
JP7540887B2 (ja) 2019-12-24 2024-08-27 理想科学工業株式会社 接着剤、感熱スクリーンマスター及び感熱スクリーンマスターの製造方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10331672A1 (de) * 2003-07-03 2005-01-20 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur lösemittelfreien Herstellung ethylenisch ungesättigter Polyurethane
DE10347087A1 (de) * 2003-10-10 2005-05-04 Bayer Materialscience Ag Strahlenhärtende Carbonsäureester enthaltende Bindemittel
DE10356041A1 (de) * 2003-12-01 2005-06-23 Bayer Materialscience Ag Feste,strahlenhärtende Bindemittel mit Reaktivverdünnern
DE10357713A1 (de) * 2003-12-09 2005-07-14 Bayer Materialscience Ag Beschichtungsmittel
US20050187341A1 (en) * 2004-02-19 2005-08-25 Carmen Flosbach Process for the production of polyurethane di(meth)acrylates
WO2006081346A2 (en) * 2005-01-26 2006-08-03 Chemcraft International, Inc. Methods of reducing surface checking on wood compositions
US20060173122A1 (en) * 2005-02-01 2006-08-03 Carmen Flosbach Non-aqueous, liquid coating compositions curable by free-radical polymerization of olefinic double bonds
EP1980579A3 (en) 2007-04-12 2009-05-27 Bayer MaterialScience LLC Urethane acrylates for uv powder coatings
BRPI0815753B1 (pt) * 2007-08-23 2021-08-03 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Composição de revestimento em pó para revestimento do cabo de pc, método de revestimento, e filme de revestimento
JP5697955B2 (ja) 2010-11-19 2015-04-08 住化バイエルウレタン株式会社 多層加飾フィルム
MX2015003537A (es) 2012-09-19 2015-07-17 Bayer Materialscience Ag Procedimiento de produccion de una pieza moldeada hecha de plastico y provista de una pintura curada con uv y dicha pieza moldeada.
CN110016143B (zh) * 2019-03-28 2021-08-27 深圳职业技术学院 一种多官能度混杂固化树脂及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5034036A (ja) * 1973-07-27 1975-04-02
JPH06184467A (ja) * 1992-08-27 1994-07-05 Hoechst Ag 粉末被覆剤の為の結合剤
JPH08176471A (ja) * 1994-09-14 1996-07-09 Hoechst Ag 粉末塗料用バインダーとしての不飽和ポリエステルウレタン−アクリレート
JP2002212501A (ja) * 2000-11-25 2002-07-31 Degussa Ag 紫外線硬化形粉体塗料組成物、ウレタン基及び末端位アクリレート基を含有するポリマー及びこのポリマーの使用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3924679A1 (de) 1989-07-26 1991-01-31 Bayer Ag Verwendung von (meth)acryloylgruppen aufweisenden polyurethanen als bindemittel fuer pulverlacke
GB2290793B (en) * 1994-06-20 1998-05-06 Cray Valley Ltd Powder coating compositions
US5922473A (en) 1996-12-26 1999-07-13 Morton International, Inc. Dual thermal and ultraviolet curable powder coatings
DE19939843A1 (de) 1999-08-23 2001-03-01 Bayer Ag Neue Bindemittel für Pulverlacke enthaltend (Meth)Acryloylgruppen aufweisende Oligo- und Polyurethane
DE19947522A1 (de) * 1999-10-02 2001-04-05 Basf Ag Polymerisierbare olefinisch ungesättigte Doppelbindungen enthaltende feste aliphatische Polyurethane auf der Basis linearer Diisocyanate und ihre Verwendung
DE19947523A1 (de) * 1999-10-02 2001-04-05 Basf Coatings Ag Feststoff, enthaltend über Urethangruppen an die Grundstruktur gebundene Gruppen, die mit aktinischer Strahlung aktivierbare Bindungen enthalten, und ihre Verwendung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5034036A (ja) * 1973-07-27 1975-04-02
JPH06184467A (ja) * 1992-08-27 1994-07-05 Hoechst Ag 粉末被覆剤の為の結合剤
JPH08176471A (ja) * 1994-09-14 1996-07-09 Hoechst Ag 粉末塗料用バインダーとしての不飽和ポリエステルウレタン−アクリレート
JP2002212501A (ja) * 2000-11-25 2002-07-31 Degussa Ag 紫外線硬化形粉体塗料組成物、ウレタン基及び末端位アクリレート基を含有するポリマー及びこのポリマーの使用

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011162770A (ja) * 2010-01-15 2011-08-25 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd 活性エネルギー線硬化型接着剤
JP2014043594A (ja) * 2013-12-13 2014-03-13 Fujikura Kasei Co Ltd 活性エネルギー線硬化型塗料組成物
JP2020200391A (ja) * 2019-06-10 2020-12-17 三菱ケミカル株式会社 活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物および剥離型粘着シート
JP7255373B2 (ja) 2019-06-10 2023-04-11 三菱ケミカル株式会社 活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物および剥離型粘着シート
JP7540887B2 (ja) 2019-12-24 2024-08-27 理想科学工業株式会社 接着剤、感熱スクリーンマスター及び感熱スクリーンマスターの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US6809126B2 (en) 2004-10-26
WO2003044111A3 (de) 2003-12-11
AU2002358484A8 (en) 2003-06-10
EP1448735A2 (de) 2004-08-25
DE10156322A1 (de) 2003-06-05
WO2003044111A2 (de) 2003-05-30
AU2002358484A1 (en) 2003-06-10
US20030134125A1 (en) 2003-07-17
JP4511181B2 (ja) 2010-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4511181B2 (ja) 固体、放射線硬化結合剤
JP3778578B2 (ja) 粉末被覆剤の為の結合剤
US6894084B2 (en) No VOC radiation curable resin compositions
DE602004008856T2 (de) Acrylatfunktionelles blockiertes Polyisocyanatharz für dual cure Beschichtungen
AU2002318869B2 (en) Radiation Curable Powder Varnish Compositions and Their Use
JP2010536541A (ja) 航空宇宙用途に好適な多層コーティング
JP2001288410A (ja) Uv硬化性のイソシアネート基含有ウレタン(メタ)アクリレートおよびヒドロキシル基含有ウレタン(メタ)アクリレートを含有する塗料組成物
EP1828275B1 (en) Process for the production of polyurethane di(meth)acrylates
JP2003192986A (ja) 放射線硬化性粉末組成物、結合剤組成物の使用およびその製法、被覆の製法および粉末塗料組成物の使用
EP1725598A1 (en) Process for the production of polyurethane di(meth)acrylates
JP2001089705A (ja) (メタ)アクリロイル基を有するオリゴ−およびポリウレタンを含有する、粉末被覆組成物の微粉結合剤
US20080255319A1 (en) Urethane acrylates for UV powder coatings
US7001931B2 (en) Blends of crystalline and amorphous compounds which can be activated by actinic radiation, method for the production and use thereof
US7514478B2 (en) Solid, radiation-curing binders with reactive thinners
US6569944B2 (en) Process for preparing urethanes containing (meth)-acryloyl groups as binders for powder coatings
JP2005113148A (ja) カルボン酸エステルを含む放射線硬化バインダ
JPH01170609A (ja) 紫外線または放射線硬化型樹脂組成物の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051013

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080731

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080826

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20081126

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20081203

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20081226

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090109

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090126

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090202

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090203

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090728

A524 Written submission of copy of amendment under section 19 (pct)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524

Effective date: 20091022

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091027

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100406

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100506

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees