JP2923718B2 - 水に基づく結合剤組成物および被覆用もしくは結合用組成物を製造するためのその使用 - Google Patents
水に基づく結合剤組成物および被覆用もしくは結合用組成物を製造するためのその使用Info
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Description
少なくとも2種の異なる水分散性もしくは水溶性ポリオ
ール成分ポリマーの混合物とに基づく水含有の結合剤組
成物、これら結合剤組成物の製造方法、並びに被覆用お
よび結合用組成物のための結合剤としてのその使用に関
するものである。
役割を演ずる。特に重要な問題は、被覆組成物に使用す
る有機溶剤の量を減少させることである。その顕著な性
質により被覆分野で特に重要であるポリウレタンラッカ
ーを化学的に架橋させる場合、極く最近まで有機溶剤の
使用を排除することが可能でなかった。遊離イソシアネ
ート基を有するポリイソシアネートに基づいた2−成分
ポリウレタン被覆組成物にて有機溶剤の代りに水を使用
することは、イソシアネート基がアルコール性ヒドロキ
シル基だけでなく水とも反応することが知られているた
め相当な期間にわたり可能でなかった。さらに、これら
系における水からの活性水素原子の濃度は、有機NCO
反応性成分からのヒドロキシル基の濃度よりもずっと高
い。したがって、尿素および二酸化炭素の生成を伴なう
イソシアネート/水の反応がポリイソシアネート/有機
ポリヒドロキシル化合物/水の3−成分系にて生ずると
仮定せねばならない。このイソシアネート/水の反応
は、有機ポリヒドロキシル化合物の架橋を与えず、さら
に二酸化炭素の生成により混合物の発泡を生ぜしめるた
め悪影響がある。
587号)、選択されたポリヒドロキシポリアクリレー
トを遊離イソシアネート基を有するポリイソシアネート
と組合せて、水に基づく2−成分系を生成させうること
が認められた。これら被覆組成物は数時間の可使寿命を
有すると共に、硬化して高品質の架橋フィルムを形成
し、この架橋フィルムはその性質において溶剤含有の2
−成分ポリウレタン被覆組成物から従来得られているコ
ーチングに匹敵する。今回、少なくとも2種の異なるポ
リエステル−および/またはポリマー系の重合体に基づ
く水含有ポリマーポリオールと、遊離イソシアネート基
を有するポリイソシアネートとの或る種の混合物も結合
剤として使用しうることが判明した。これら結合剤は長
い可使寿命と、フィルム形成に際し優秀な流動性と、良
好な顔料湿潤性とを有する。
酸塩である基を有すると共に、3000〜100,00
0の分子量(Mw)と20〜240のヒドロキシル価と
8〜60の酸価(25〜100%がカルボン酸塩型で存
在する全カルボキシル基に基づく)と1.0〜15.0
重量%のウレタン基含有量(−NH−CO−O−)とを
有するポリエステル樹脂、 (A2) ヒドロキシル基およびカルボン酸塩である基
を有するがウレタン基もしくはスルホネート基を持た
ず、1000〜50,000の分子量(Mw)と15〜
240のヒドロキシル価と15〜90の酸価(25〜1
00%がカルボン酸塩型で存在する全カルボキシル基に
基づく)とを有するポリエステル樹脂、 (A3) ヒドロキシル基とスルホネート基と必要に応
じカルボン酸塩である基および/またはウレタン基とを
有すると共に、1000〜50,000の分子量(M
w)と15〜240のヒドロキシル価と3〜45の酸価
(25〜100%が塩型で存在する全スルホン酸基およ
び必要に応じカルボキシル基に基づく)とを有するポリ
エステル樹脂、 (A4) ヒドロキシル基、カルボン酸塩である基およ
び/またはスルホネート基を有すると共に、500〜1
00,000の分子量(Mw)と15〜270のヒドロ
キシル価と5〜125の酸価(25〜100%が塩型で
存在する全カルボキシル基およびスルホン酸基に基づ
く)とを有するポリアクリレート樹脂、および (A5) ヒドロキシル基、カルボン酸塩である基およ
び/またはスルホネー卜基を有すると共に、3000〜
100,000の分子量(Mw)と20〜300のヒド
ロキシル価と5〜75の酸価(25〜100%が塩型で
存在する全カルボキシル基およびスルホン酸基に基づ
く)とを有するアクリレートグラフトされたポリエステ
ル樹脂よりなる群から選択される少なくとも2種のヒド
ロキシ官能性ポリマーの混合物を含有する水希釈しうる
有機ポリオール成分の水溶液もしくは分散物と、 (B) 23℃にて50〜10,000mPa・sの粘
度を有しかつ少なくとも1種の有機ポリイソシアネート
を含有する、水溶液もしくは分散物(A)に乳化される
遊離イソシアネート基含有ポリイソシアネート成分とか
らなり、成分(B)のイソシアネート基および成分
(A)に存在するポリオール成分のヒドロキシル基に基
づきNCO:OH当量比が0.2:1〜5:1であるこ
とを特徴とする水に基づく結合剤組成物に関するもので
ある。
度を有すると共に少なくとも1種の有機ポリイソシアネ
ートを含有する有機イソシアネート基含有ポリイソシア
ネート成分(B)を(A1),(A2),(A3),
(A4)および(A5)から選択される少なくとも2種
の成分を含有する水希釈性の有機ポリオール成分(A)
の水溶液もしくは分散物に0.2:1〜5:1の成分
(A)と(B)とのNCO:OH当量比にて乳化させ、 (ii) ポリイソシアネート成分の添加前に必要に応
じ助剤および添加剤を溶液もしくは分散物(A)に混入
することによる、前記水性結合剤組成物を含有する被覆
用もしくは結合用組成物の製造方法にも関するものであ
る。成分(A)は少なくとも2種のポリオール成分の混
合物よりなる水溶液もしくは分散物(一般に溶解もしく
は分散した粒子の両者が存在する)である。一般に、水
溶液もしくは分散物は35〜80重量%、好ましくは4
5〜70重量%の水含有量を有する。成分(A)に溶解
および/または分散させるポリオール混合物は、異なる
群(A1),(A2),(A3),(A4)および(A
5)から選択される少なくとも2種のヒドロキシ官能性
ポリマーを混合物の全重量に対しそれぞれ少なくとも5
重量%、好ましくはそれぞれ少なくとも15重量%の量
で含有する。
される数種のヒドロキシ官能性ポリマーを使用すること
もでき、ただしこれら群の少なくとも2種は上記した最
少量で存在するものとする。大して好適でないが、他の
ヒドロキシ官能性ポリマー、たとえばポリエステル、ポ
リウレタンおよび/またはポリエポキシドおよび反応性
希釈剤、特に62〜200の分子量を有する水溶性多価
アルコール、たとえばエチレングリコール、グリセリン
およびトリメチロールプロパンを使用することもでき
る。成分(A1)はウレタン基、カルボン酸塩である基
およびヒドロキシル基を有し、好ましくは3000〜1
00,000、より好ましくは6000〜50,000
の分子量〔標準として検量ポリスチレンを用いるゲル透
過クロマトグラフィーにより測定されるMw,重量平均
分子量〕;20〜240、好ましくは45〜190mg
KOH/gのヒドロキシル化;全カルボキシル基に基づ
き8〜60、好ましくは11〜40mgKOH/gの酸
価;1.0〜15.0重量%、好ましくは4.0〜1
2.5重量%のウレタン基含有量(−NH−CO−O
−)を有するポリエステル樹脂から選択され、ここでヒ
ドロキシル価、酸価およびウレタン含有量に関する数値
は固形物に基づく。カルボキシル基の25〜100%、
好ましくは40〜100%は塩型、すなわちカルボン酸
塩型で存在する。
成分(A1)は一般に20〜65重量%、好ましくは3
0〜55重量%水溶液もしくは分散物として使用され、
23℃にて10〜30,000、好ましくは50〜1
0,000mPa・sの粘度と3〜10、好ましくは6
〜9のpHとを有する。ウレタン基、カルボン酸塩であ
る基およびヒドロキシル基を有するポリエステル樹脂
(A1)の分子量、カルボキシル基もしくはカルボン酸
塩である基の含有量、用いる中和剤の種類、および助溶
剤が存在するかどうかに応じてポリエステル樹脂(A
1)は溶液または分散物として存在しうるが、溶解およ
び分散した両成分が一般に存在する。
ヒドロキシル基を有するポリエステル樹脂(A1)は種
々の方法により、たとえば (a) 50〜500、好ましくは80〜350のヒド
ロキシル価と≦12、好ましくは≦4の酸価とを有する
65〜94重量%、好ましくは70〜89重量%のポリ
エステルポリオールと、 (b) 成分(a)および(c)とは異なり、イソシア
ネート付加反応にて1〜4の官能性を有し、かつ32〜
2000の分子量を有する0〜35重量%、好ましくは
0〜15重量%の少なくとも1種のアミノーおよび/ま
たはヒドロキシ−官能性化合物と、 (c) 2.0〜7.5重量%、好ましくは3.0〜
6.5重量%の2,2−ビス−(ヒドロキシメチル)−
アルカンカルボン酸またはこの酸の必要量に相当する量
の前記酸の第三アミン塩と、 (d) 2個もしくはそれ以上のイソシアネート基およ
び168〜1500の分子量を有する5〜30重量%、
好ましくは7〜22重量%の少なくとも1種のポリイソ
シアネートとを反応させて製造することができる〔ここ
で(a)〜(d)の%は合計100%である〕。
よび(c)を有機溶剤に導入し、次いでこれらを40〜
140℃の温度にて0〜2.5重量%の適する触媒の存
在下に殆んど遊離NCO基が検出されなくなるまで成分
(d)と反応させることにより、40〜99%有機溶液
で行なうことができる。その後、反応混合物を水に分散
もしくは溶解させる。反応生成物中に導入されたカルボ
キシル基の少なくとも或る程度、好ましくは25〜10
0%は塩型、すなわちカルボン酸塩である基まで反応の
間または分散もしくは溶解工程の前もしくは後に塩基の
添加によって変換される。必要に応じ、有機溶剤は完全
または部分的に反応混合物から蒸留により分散物もしく
は溶液の作成の前もしくは作成中または作成後に除去さ
れる。溶剤の使用が好適具体例である。さらに、上記反
応は溶剤の不存在下に行なうこともできる。
ヒドロキシル基を有するポリエステル樹脂(A1)の第
2の製造方法は、 (e) 50〜500、好ましくは80〜350のヒド
ロキシル価と≦12、好ましくは≦4の酸価とを有する
60〜97重量%、好ましくは70〜95重量%のポリ
エステルポリオールと、 (f) 2〜20重量%、好ましくは4〜15重量%の
ジ−,トリ−および/またはテトラ−カルボン酸無水物
と、 (g) 2個もしくはそれ以上のイソシアネート基と1
68〜1500の分子量とを有する0.1〜20重量
%、好ましくは0.5〜12重量%の少なくとも1種の
ポリイソシアネートと を反応させることである〔ここで(e),(f)および
(g)の%は合計100%である〕。反応は、先ず最初
に成分(e)を必要に応じ溶剤に導入し、この成分を9
0〜160℃の温度にて無水物環を開環させながら成分
(f)と反応させ、次いで成分(g)を70〜140℃
の温度にて0〜2.5%の触媒の存在下に殆んど遊離N
CO基が検出されえなくなるまで反応させることによ
り、40〜99%有機溶液で或いは溶剤の不存在下に行
なうことができる。その後、反応混合物を水中に分散お
よび/または溶解させる。反応生成物に導入されたカル
ボキシル基の少なくとも或る程度(好ましくは25〜1
00%)は反応の間または分散もしくは溶解工程の前も
しくは後に塩基の添加によりカルボン酸塩である基まで
変換される。必要に応じ、有機溶剤は完全または部分的
に反応混合物から蒸留により分散もしくは溶液の作成
前、その間またはその後に除去される。
するポリエステル樹脂(A2)は公知方法で、たとえば (h) 50〜500、好ましくは80〜350のヒド
ロキシル価と≦12、好ましくは≦4の酸価とを有する
75〜98重量%、好ましくは85〜96重量%のポリ
エステルポリオールと、 (i) 2〜25重量%、好ましくは4〜15重量%の
ジ−,トリ−および/またはテトラ−カルボン酸無水物
とを反応させて製造することができる〔ここで(h)お
よび(i)の%は合計100%である〕。反応は、先ず
最初に成分(h)を必要に応じ溶剤と一緒に導入すると
共に、この成分を90〜160℃の温度にて無水物環の
開環を伴いながら成分(i)と反応させることにより、
40〜99%有機溶液で或いは溶剤の不存在下に行なう
ことができる。反応混合物をその後に水中に分散もしく
は溶解させる。反応生成物に導入されたカルボキシル基
の少なくとも1部(25〜100%)は、反応の間また
は溶解もしくは分散工程の前もしくは後に塩基の添加に
よりカルボン酸塩である基まで変換される。必要に応
じ、有機溶剤は反応混合物から蒸留により分散物もしく
は溶液の作成の前、その間またはその後に完全もしくは
部分的に除去される。
よび(h)は、公知方法で、たとえば(a1) 112
〜340の分子量を有する0〜60重量%のモノカルボ
ン酸と、(a2) 98〜600の分子量を有する10
〜65重量%のポリカルボン酸またはその無水物と、
(a3) 62〜2000の分子量を有する5〜70重
量%の二官能性もしくはそれ以上のアルコールと、(a
4) 100〜299の分子量を有する0〜30重量%
の一価アルコールと、(a5) 90〜280の分子量
を有する0〜15重量%のヒドロキシカルボン酸または
そのラクトンと、(a6) 61〜300の分子量を有
する0〜15重量%のアミノアルコールおよび/または
75〜260の分子量を有するアミノカルボン酸との重
縮合によって製造することができる〔ここで(a1)〜
(a6)の%は合計100である〕。
存在下に、好ましくは水の除去を伴なう140〜240
℃の温度における溶融もしくは共沸縮合によって行なう
ことができる。適するモノカルボン酸(a1)は安息香
酸;t−ブチル安息香酸;ヘキサヒドロ安息香酸;飽和
脂肪酸、たとえば2−エチルヘキサン酸、イソノナン
酸、ココナッツ油脂肪酸、水素化工業級脂肪酸もしくは
脂肪酸混合物;デカン酸;ドデカン酸;テトラデカン
酸;ステアリン酸;パルミチン酸;ドコサン酸;不飽和
脂肪酸、たとえば大豆油脂肪酸、ソルビン酸、落花生油
脂肪酸、コンジュエン(conjuene)脂肪酸、ト
ール油脂肪酸もしくはサフラワ油脂肪酸;並びにこれら
もしくは他のモノカルボン酸の混合物を包含する。適す
る高級カルボン酸(a2)もしくはその無水物はフタル
酸(無水物)、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒ
ドロフタル酸(無水物)、ヘキサヒドロフタル酸(無水
物)、マレイン酸(無水物)、コハク酸(無水物)、フ
マル酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ダイ
マー脂肪酸、トライマー脂肪酸、トリメリチン酸(無水
物)、ピロメリチン酸(無水物)およびこれらもしくは
他の酸の混合物を包含する。
グリコール、1,2−および1,3−プロピレングリコ
ール、1,3−、1,4−、2,3−ブタンジオール、
1,6−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオー
ル、トリメチルヘキサンジオール、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、水素化ビスフェノール、
1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキ
サンジメタノール、ネオペンチルグリコール、トリシク
ロデカンジオール、1,4−ブタンジオール、トリメチ
ロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、
トリメチルペンタンジオール、ジペンタエリスリトール
およびこれらもしくは他の多価アルコールの混合物を包
含する。適する一価アルコール(a4)はn−ヘキサノ
ール、シクロヘキサノール、デカノール、ドデカノー
ル、テトラデカノール、オクタノール、オクタデカノー
ル、天然脂肪族アルコール混合物、たとえばオセノール
110/130(ヘンケルKGaA社)およびこれらと
他のアルコールとの混合物を包含する。適する出発成分
(a5)はジメチロールプロピオン酸、乳酸、リンゴ
酸、酒石酸、ε−ヒドロキシカプロン酸、ヒマシ油脂肪
酸もしくはε−カプロラクトンを包含する。適する出発
成分(a6)はアミノエタノール、2−アミノプロパノ
ール、ジエタノールアミン、アミノ酢酸もしくは6−ア
ミノヘキサン酸を包含する。
(e)および(h)は(a1) 0〜55重量%のC
7-20モノカルボン酸、たとえば安息香酸、2−エチルヘ
キサン酸、イソノナン酸、水素化工業級脂肪酸もしくは
その混合物(たとえばプリフラック2950,プリフラ
ック2960,プリフラック2980,ユニケマ・イン
ターナショナル社の製品)、ステアリン酸、パルミチン
酸、落花生油脂肪酸および/または大豆油脂肪酸と、
(a2) 15〜56重量%のジ−および/またはトリ
−カルボン酸またはその無水物、たとえば無水フタル
酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、イソフタル酸、無水マ
レイン酸、テレフタル酸、フマル酸、アジピン酸、ベン
ゼントリカルボン酸および/またはダイマー脂肪酸と、
(a3) 25〜65重量%の二価および/またはそれ
より多価のアルコール、たとえばエチレングリコール、
1,2−プロピレングリコール、1,6−ヘキサンジオ
ール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ネオペン
チルグリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン
および/またはペンタエリスリトールとを含有する〔こ
こで%は合計100%である〕。
−および/またはヒドロキシ−官能性化合物であって、
成分(a)および(c)とは異なり、イソシアネート付
加反応にて1〜4の官能価を有し、かつ32〜2000
の分子量を有する。適する化合物はモノアルコール、た
とえばメタノール、n−ブタノール、n−ブチルグリコ
ール、n−ヘキサノール、ステアリルアルコール、異性
体オクタデセノールもしくはオクタデカジエノールおよ
びベンジルアルコール、二価アルコール、たとえばネオ
ペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオールおよび
1,4−ビス−ヒドロキシメチルシクロヘキサン;三価
アルコール、たとえばグリセリンおよびトリメチロール
プロパン;四価アルコール、たとえばペンタエリスリト
ールおよびこの種のアルコールのアルコキシル化生成
物;アミノアルコール、たとえばアミノエタノール、ジ
エタノールアミンおよびアミノメチルプロパノール;並
びにアミン、たとえばN−メチルシクロヘキシルアミ
ン、ステアリルアミン、ジエチレントリアミン、1,6
−ジアミノヘキサンおよびイソホロンジアミンを包含す
る。
原子を有する少なくとも1種の2,2−ビス−(ヒドロ
キシメチル)−アルカンカルボン酸、好ましくは2,2
−ビス−(ヒドロキシメチル)−プロピオン酸(ジメチ
ロールプロピオン酸)またはこの種の酸の第三アミン
塩、たとえばジメチロールプロピオン酸のトリエチルア
ミン塩である。成分(d)もしくは(g)は168〜1
500の分子量を有する少なくとも1種の少なくとも二
官能性イソシアネート化合物である。適するイソシアネ
ート化合物はヘキサメチレンジイソシアネート、ペルヒ
ドロ−2,4−および−4,4′−ジフェニルメタンジ
イソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トルイ
レンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネートお
よびたとえばフーベン・ワイル、「メソーデン・デル・
オーガニッシェン・ヘミー」、第14/2巻,第4版,
ジョージ・チーメ・フェアラーク出版、シュトットガル
ト(1963),第61〜70頁に記載された種類の他
のイソシアネートを包含する。
サメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネ
ートおよびトルイレンジイソシアネートから作成されか
つたとえばウレタン基、ウレトジオン基、イソシアヌレ
ート基および/またはビウレット基を有する改変ポリイ
ソシアネートを包含する。ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、イソホロンジイソシアネートおよびたとえば後記
成分(B)の説明に挙げた種類のヘキサメチレンジイソ
シアネートから作成された改変ポリイソシアネートを使
用するのが好適である。上記ポリイソシアネートと他の
ポリイソシアネートとの混合物も適している。出発成分
(f)および(i)はジ−,トリ−および/またはテト
ラ−カルボン酸の少なくとも1種の無水物、たとえば無
水テトラヒドロフタル酸、無水マレイン酸、無水フタル
酸、無水トリメリチン酸および/または無水ピロメリチ
ン酸である。ヒドロキシル基およびスルホネート基を有
するポリエステル樹脂(A3)は、公知方法で示した量
の上記出発物質(a1)〜(a6)と(a7) スルホ
ネート基を有しかつスルホネート基を有するアルコール
およびスルホネート基を有する芳香族カルボン酸から選
択される0.5〜25重量%、好ましくは2〜12重量
%の合成成分との重縮合によって製造される〔ここで%
は合計100%である〕。
好ましくは水の除去を伴う140〜240℃の温度にお
ける溶融もしくは共沸縮合によって行なうことができ
る。必要に応じ、その後に改変反応を行なって、2個も
しくはそれ以上のイソシアネート基を有する成分(d)
および(g)につき説明した種類のポリイソシアネート
との反応によりウレタン基を導入することもできる。適
する出発成分(a7)は5−スルホイソフタル酸、スル
ホ安息香酸、スルホフタル酸、ジメチルスルホイソフタ
ル酸、3−ヒドロキシ−5−スルホ安息香酸および2−
ヒドロキシ−5−スルホ安息香酸のリチウム、カリウ
ム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウムもしくは第
三アミン塩を包含する。たとえばドイツ公開公報第2,
446,440号(米国特許第4,108,814号)
に記載された種類のスルホネートジオールも出発成分
(a7)として適している。224〜360の分子量を
有する芳香族スルホカルボン酸のスルホン酸基をリチウ
ム、カリウムもしくはナトリウムの水酸化物、炭酸塩も
しくは重炭酸塩で或いはt−アミンで中和して得られる
カルボキシ官能性スルホネートが出発成分(a7)とし
て好適に使用される。
ミンはトリエチルアミン、N,N−ジメチルエタノール
アミン、N−メチルジエタノールアミンおよび他の第三
アミンを包含する。大して好適でないが、重縮合反応は
遊離カルボキシル基およびスルホン酸基を有する対応の
酸を用い、次いでこれらをポリエステル樹脂に混入した
後にスルホン酸基を少なくとも部分的に中和して行なう
こともできる。ポリエステル樹脂(A1)〜(A3)の
製造に適する溶剤はN−メチルピロリドン、ジエチレン
グリコールジメチルエーテル、メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトン、アセトン、キシレン、トルエ
ン、酢酸ブチルおよびこれらと他の溶剤との混合物を包
含する。有機溶剤は、反応混合物から分散工程の前また
はその間もしくはその後に完全または部分的に除去する
ことができる(たとえば共沸蒸留、減圧の印加および/
または強力な不活性ガス流による)。ウレタン化反応に
適する触媒は第三アミン、たとえばトリエチルアミン、
オクタン酸錫(II)、酸化ジブチル錫、ジラウリン酸ジ
ブチル錫および他の公知の触媒を包含する。
ル錫、硫酸およびp−トルエンスルホン酸を包含する。
既に塩型で存在しない合成成分を、ポリエステル樹脂の
製造に際し塩型で存在する場合に水中の分散性を確立す
るのに充分となる量で使用した場合は、混入した酸基の
少なくとも1部、好ましくは25〜100%、より好ま
しくは40〜100%が塩型に変換される。適する中和
剤はアンモニア、N−メチルモルホリン、トリエチルア
ミン、ジメチルエタノールアミン、水酸化ナトリウム、
水酸化リチウムおよび水酸化カリウムを包含する。さら
に、中和剤は化学量論量より多い量で使用することもで
きる。ポリエステル樹脂を製造した後、少量の他の有機
溶剤または反応性希釈剤,たとえばエタノール、プロパ
ノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、
ブタノール、ブチルグリコール、ヘキサノール、オクタ
ノール、ブチルジグリコール、グリセリン、エチルジグ
リコール、メチルジグリコールおよびメトキシプロパノ
ールも或る種の性質を得るために添加することができ
る。
3)は、(1) 水と中和剤との混合物を樹脂に添加
し、(2) 樹脂と中和剤との混合物に水を添加し、
(3) 樹脂を水と中和剤との混合物に添加し、或いは
(4) 樹脂と中和剤との混合物を水に添加して分散さ
せることができる。所望ならば、水に対する樹脂の分散
性は、たとえばエトキシル化ノニルフェノールのような
外部乳化剤を分散工程の際に用いて向上させることもで
きる。分散工程は一般に40〜120℃にて行なわれ
る。本発明によるポリオール成分(A)の製造に使用し
うるポリエステル樹脂(A1)〜(A3)の水溶液もし
くは分散物は一般に20〜65重量%、好ましくは30
〜55重量%の固形物含有量を有する。(イソシアネー
ト不活性)溶剤および(イソシアネート反応性)反応性
希釈剤の含有量は一般に最高8重量%、好ましくは最高
6重量%、より好ましくは最高1.5重量%である。
基;スルホネート基および/またはカルボン酸塩である
基、好ましくはカルボン酸塩である基;並びに必要に応
じスルホン酸基および/またはカルボキシル基、好まし
くはカルボキシル基を有するオレフィン系不飽和モノマ
ーの重合体から選択される。これら重合体は好ましくは
500〜100,000、より好ましくは1000〜5
0,000の分子量(標準としてポリスチレンを用いる
ゲル透過クロマトグラフィーにより測定されるMw,重
量平均分子量)と16.5〜264、好ましくは33〜
165mgKOH/gのヒドロキシル価と5〜125m
gKOH/gの酸価(25〜100%が塩型で存在する
全スルホン酸および/またはカルボキシル基に基づく)
とを有する。特に好適な具体例によれば、陰イオン性基
はカルボン酸塩である基である。ポリマー樹脂(A4)
は、一般に10〜50重量%、好ましくは20〜40重
量%の固形物含有量と10〜100,000、好ましく
は100〜10,000mPa・s/23℃の粘度と5
〜10、好ましくは6〜9のpHとを有する水溶液およ
び/または分散物として本発明による被覆組成物の製造
に使用される。
くは遊離酸基(特にカルボキシル基)の含有量に応じ、
ポリマーを含有する水に基づく系はコロイド性分散物も
しくは分子状分散物のいずれかとしうるが、一般にこれ
ら両種類の分散物の混合物である。ヒドロキシ官能性ポ
リマー樹脂(A4)は、オレフィン系不飽和モノマーの
公知の共重合により製造される。ヒドロキシ官能性モノ
マー(n)と酸基(すなわちスルホン酸基もしくはカル
ボキシル基、好ましくはカルボキシル基)を有するモノ
マー(m)との両者は一般に他のモノマー(o)と一緒
に共重合され、その後に存在する酸基は少なくとも部分
的に中和される。酸基を有するモノマーはコモノマーに
カルボキシル基および/またはスルホン酸基を組込むべ
く使用され、前記コモノマーはその親水性により酸基を
少なくとも部分的に中和した後に水に対するポリマーの
溶解性もしくは分散性を確保する。使用する「酸性」コ
モノマーの量および最初に得られる「酸性」ポリマーの
中和程度は酸価およびスルホネート基および/またはカ
ルボン酸塩である基の含有量に関する上記要件に対応す
る。
の全量に対し0.3〜30重量%の量、好ましくは1〜
20重量%の量で使用される。5重量%未満の「酸性」
モノマーを使用すれば、たとえ完全中和した後にも少量
のポリマーを分子分散型で含有する水性分散物が一般に
得られる。それより高い「酸性」モノマーの含有量およ
び一定の中和度を用いれば、分子分散型における増大し
た比率の物質が得られ、最終的にコロイド分散した成分
は約12重量%以上の酸性モノマーの含有量にて消失す
る。酸性コモノマー(m)は、少なくとも1個のカルボ
キシル基および/またはスルホン酸基を有するオレフィ
ン系不飽和の重合しうる化合物を包含する。その例は7
2〜207の分子量を有するオレフィン系不飽和モノ−
もしくはジ−カルボン酸、たとえばアクリル酸、メタク
リル酸、マレイン酸、イタコン酸;並びにスルホン酸基
を有するオレフィン系不飽和化合物、たとえば2−アク
リルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸;およびこ
れらオレフィン系不飽和酸の混合物を包含する。
ヒドロキシル価、すなわち0.5〜8重量%、好ましく
は1〜5重量%のヒドロキシル基含有量を得るのに充分
な量で使用される。ヒドロキシ官能性コモノマーは一般
に、モノマーの全重量に対し3〜75重量%、好ましく
は6〜47重量%の量で使用される。さらに、ヒドロキ
シ官能性モノマーの量は統計平均で生成されるコモノマ
ーが少なくとも2個のヒドロキシル基を1分子当りに有
するよう選択すべく確保することが重要である。適する
ヒドロキシ官能性モノマー(n)は好ましくはアルキル
基中に2〜4個の炭素原子を有するアクリル酸もしくは
メタクリル酸のヒドロキシアルキルエステル、たとえば
2−ヒドロキシエチルアクリレートもしくはメタクリレ
ート、(メタ)アクリル酸に対する酸化プロピレンの付
加により生成される異性体ヒドロキシプロピル(メタ)
アクリレート、異性体ヒドロキシブチルアクリレートお
よびメタクリレート、並びにこれらモノマーの混合物を
包含する。
群のオレフィン系不飽和モノマー(o)は、酸性基もヒ
ドロキシル基も持たないオレフィン系不飽和化合物であ
る。これらオレフィン系不飽和化合物は1〜18個、好
ましくは1〜8個の炭素原子をアルコール基中に有する
アクリル酸もしくはメタクリル酸のエステル(たとえば
メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピ
ルアクリレート、n−プロピルアクリレート、n−ブチ
ルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n
−ステアリルアクリレート)、これらアクリレートに対
応するメタクリレート、スチレン、アルキル置換スチレ
ン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、酢酸ビニ
ル、ステアリン酸ビニルおよびこれらモノマーの混合物
を包含する。たとえばグリシジルアクリレートもしくは
メタクリレートのようなエポキシ官能性コモノマーおよ
びたとえばN−メトキシメタクリルアミドもしくはメタ
クリルアミドのような他のモノマーも少量で使用するこ
とができる酸基もしくはヒドロキシル基を持たないモノ
マー(o)は一般に、使用するモノマーの全重量に対し
5〜90重量%、好ましくは40〜80重量%の量で使
用される。
化重合および懸濁重合を包含する公知の重合法によって
製造することができる。オレフィン系ポリマーは、好ま
しくは有機溶液もしくは水性エマルジョンで製造され
る。連続もしくは不連続重合法が可能である。不連続法
の例はバッチ法および流入法を包含し、流入法が好適で
ある。流入法による溶液重合の場合は、先ず最初に溶剤
を単独でまたはモノマー混合物の1部と一緒に導入し、
重合温度まで加熱する。重合は、最初にモノマー混合物
の1部を導入し、次いで残部のモノマー混合物を開始剤
混合物と一緒に1〜10時間、好ましくは3〜6時間に
わたり導入してラジカル開始させる。次いで、重合混合
物を必要に応じ再活性化させて、少なくとも99%の変
換率まで重合を継続させることができる。最終ポリマー
における変化を得るため、モノマーの1部をより低速ま
たはより急速に導入すると共に、その導入をより早期ま
たはより遅く開始させ或いは終了させることもできる。
ンゼン、キシレンおよびクロルベンゼン;エステル、た
とえば酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸メチルグリコー
ル、酢酸エチルグリコールおよび酢酸メトキシプロピ
ル;エーテル、たとえばブチルグリコール、テトラヒド
ロフラン、ジオキサン、エチルグリコールエーテルおよ
びジエチレングリコールジメチルエーテル;ケトン、た
とえばアセトンおよびメチルエチルケトン;並びにハロ
ゲン含有溶剤、たとえば塩化メチレンおよびトリクロル
モノフルオロエタンを包含する。重合は、80〜180
℃にて0.01〜400minのラジカル分解半減期を
有する開始剤により開始させることができる。共重合反
応は一般に上記温度、好ましくは100〜160℃の温
度にて1000〜20,000ミリバールの圧力下に行
なわれる。正確な重合温度は用いる開始剤の種類により
決定される。開始剤は、モノマの全量に対し0.05〜
6重量%の量で使用される。適する開始剤は脂肪族アゾ
化合物、たとえばアゾイソブチロニトリル、並びに過酸
化物、たとえば過酸化ジベンゾイル、過ピパリン酸t−
ブチル、t−ブチルペル−2−エチルヘキサノエート、
過安息香酸t−ブチル、t−ブチルヒドロキシペルオキ
シド、過酸化ジ−t−ブチル、クメンヒドロキシペルオ
キシド、並びにジシクロヘキシルおよびジベンジルペル
オキシジカーボネートを包含する。
−ドデシルメルカプタン、ジイソプロピルキサントゲン
ジスルフィド、ジ(メチレントリメチロールプロパン)
キサントゲンジスルフィドおよびチオグリコールのよう
な公知の調整剤を用いて調整することができる。これら
は、モノマー混合物に対し最高3重量%の量で添加され
る。重合の完了後、コポリマー(A4)は、有機ポリマ
ー溶液を適宜予熱された水性媒体に導入して水溶液もし
くは分散物に変換される。有機溶剤は蒸留により除去す
ることができ、或いは水相中に少量で残留させてもよ
い。水に対する良好な溶解性および分散性を得るには、
たとえば無機塩基、アンモニアもしくはアミンのような
中和剤が一般に水相に添加される。適する無機塩基は水
酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムを包含する。適す
るアミンはアンモニアの他にトリメチルアミン、トリエ
チルアミンおよびジメチルエタノールアミンを包含す
る。中和剤は、上記酸価およびスルホネート基および/
またはカルボキシル基(特にカルボン酸塩である基)の
包含量を得るための化学量論量より多量もしくは少量で
使用することができる。存在する酸性基が完全中和され
る場合、酸価は0となり、スルホネート基および/また
はカルボン酸塩である基の含有量はスルホン酸基もしく
はカルボキシル基の初期含有量に対応する。部分中和の
場合、スルホネート基および/またはカルボン酸塩であ
る基の含有量は用いた中和剤の量に対応する。
場合は、ポリマーの高分子電解質特性により粘度の明確
な上昇が生じないよう確保することが重要である。得ら
れる水溶液もしくは分散物は上記の濃度および粘度を有
し、一般に10重量%未満、好ましくは5重量%未満の
残留溶剤を含有する。水より高い温度で沸とうする溶剤
のほぼ完全な除去は共沸蒸留によって可能である。ポリ
マーポリオール(A4)を製造するための他の好適方法
は乳化重合法であって、ヒドロキシ官能性モノマー
(n)と酸基(すなわちスルホン酸基もしくはカルボキ
シル基、好ましくはカルボキシル基)を有するモノマー
(m)と必要に応じ他のモノマー(o)とを共重合させ
ることにより水性媒体中で直接に行なわれる。その後、
存在する酸基を少なくとも部分的に中和する。ポリマー
は、公知の乳化重合法により水性媒体中で製造される。
連続式または不連続式の重合法を用いることができる。
り、流入法が好適である。流入法の場合は、水を先ず最
初に単独で或いは陰イオン型乳化剤および必要に応じ非
イオン型乳化剤の1部またはモノマー混合物の1部と一
緒に導入し、重合温度まで加熱する。重合は、先ず最初
にモノマー混合物の1部を導入し、次いで残部のモノマ
ー混合物を開始剤混合物および乳化剤と一緒に1〜10
時間、好ましくは3〜6時間にわたり導入することによ
りラジカル開始される。次いで重合混合物を必要に応じ
再活性化させて、少なくとも99%の変換率まで重合を
継続させることができる。使用する乳化剤は陰イオン型
および/または非イオン型乳化剤である。陰イオン型乳
化剤のうちカルボン酸塩である基、サルフェート基、ス
ルホネート基、ホスフェート基もしくはホスホネート基
を有するものを使用することができる。サルフェート
基、スルフェート基、ホスフェート基もしくはホスホネ
ート基を有する乳化剤が好適である。乳化剤は低いもし
くは高い分子量を有することができる。高分子量乳化剤
は、たとえばドイツ公開公報第3,806,066号お
よびドイツ公告公報第1,953,941号公報に記載
されている。アンモニアもしくはアミンで中和された陰
イオン型乳化剤が好適である。特に好適な乳化剤は2〜
100の重合度と末端モノ硫酸エステル基、末端燐酸モ
ノエステル基もしくは末端燐酸ジエステル基を有する酸
化エチレン鎖を持った長鎖アルコールもしくは置換フェ
ノールである。中和剤としては一般にアンモニアが使用
される。乳化剤はエマルジョンに対し個々にまたは混合
物として添加することができる。
使用しうる適する非イオン型乳化剤は脂肪族、芳香脂肪
族、脂環式もしくは芳香族カルボン酸、アルコール、フ
ェノール誘導体もしくはアミンとたとえば酸化エチレン
のようなエポキシドとの反応生成物である。この種の反
応生成物の例は酸化エチレンとカルボン酸(たとえばラ
ウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ヒマシ油のカル
ボン酸およびアビエチン酸);比較的長鎖のアルコール
(たとえばオレイルアルコール、ラウリルアルコールお
よびステアリルアルコール);フェノール誘導体(たと
えば置換ベンジルフェノール、フェニルフェノールおよ
びノニルフェノール);並びに比較的長鎖のアミン(た
とえばドデシルアミンおよびステアリルアミン)との反
応生成物である。酸化エチレンとの反応生成物は2〜1
00、好ましくは5〜50の重合度を有するオリゴエー
テルおよびポリエーテルである。
0.1〜10重量%の量で添加される。助溶剤として水
溶性および水不溶性の溶剤を使用することができる。適
する助溶剤は芳香族炭化水素、たとえばベンゼン、トル
エン、キシレンおよびクロルベンゼン;エステル、たと
えば酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸メチルグリコール、
酢酸エチルグリコールおよび酢酸メトキシプロピル;エ
ーテル、たとえばブチルグリコール、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン、エチルグリコールエーテルおよびジグ
リコールのエーテル;ケトン、たとえばアセトン、メチ
ルエチルケトンおよびメチルイソブチルケトン;トリク
ロルモノフルオロエタン;並びに環式アミド、たとえば
N−メチルピロリドンおよびN−メチルカプロラクタム
を包含する。重合は、10〜100℃の温度にて0.0
1〜400minのラジカル分解半減期を有する水溶性
もしくは水不溶性の開始剤もしくは開始剤系によって開
始させることができる。水性乳化重合は一般に上記温
度、好ましくは30〜90℃の温度にて1000〜2
0,000ミリバールの圧力下に行なわれる。正確な重
合温度は、用いる開始剤の種類によって決定される。開
始剤はモノマーの全量に対し0.05〜6重量%の量で
使用される。
ゾ化合物、たとえばアゾイソブチロジニトリルもしくは
4,4′−アゾ−ビス−(4−シアノペンタン酸);並
びに無機および有機過酸化物、たとえば過酸化ジベンゾ
イル、過ピバリン酸t−ブチル、t−ブチルペル−2−
エチルヘキサノエート、過安息香酸t−ブチル、t−ブ
チルヒドロペルオキシド、過酸化ジ−t−ブチル、クメ
ンヒドロペルオキシド、ジシクロヘキシルおよびジベン
ジルペルオキシジカーボネート、過酸化水素およびペル
オキシジ硫酸のナトリウム、カリウムもしくはアンモニ
ウム塩を包含する。ペルオキシジサルフェートおよび過
酸化水素は、しばしば、たとえばホルムアミジンスルフ
ィン酸のナトリウム塩(ロンガリットC)、アスコルビ
ン酸もしくはポリアルキレンポリアミンのような還元剤
と組合せて使用される。重合温度の明確な低下がこのよ
うにして得られる。ポリマーの分子量は、たとえばn−
ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、ジ
イソプロピルキサントゲンジスルフィド、ジ(メチレン
トリメチロールプロパン)キサントゲンジスルフィドお
よびチオグリコールのような公知の調整剤により調整す
ることができる。調整剤は、モノマー混合物に対し最高
3重量%の量で使用される。
リマーは必要に応じ中和剤により25〜100%、好ま
しくは35〜100%の中和程度まで中和される。中和
剤は無機塩基、アンモニアもしくはアミンを包含する。
適する無機塩基は水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウ
ムを包含する。適するアミンはアンモニアの他にトリメ
チルアミン、トリエチルアミン、ジメチルエタノールア
ミン、メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ンなどを包含する。中和剤は、上記酸価およびスルホネ
ート基および/またはカルボン酸塩である基(好ましく
はカルボン酸塩である基)の含有量を与える化学量論量
より多量もしくは少量にて使用することができる。存在
する酸基が完全に中和された場合、酸価は0となり、ス
ルホネート基および/またはカルボン酸塩である基の含
有量はスルホン酸基もしくはカルボキシル基の初期含有
量に対応する。酸基が部分中和される場合は、スルホネ
ート基および/またはカルボン酸塩である基の含有量は
使用する中和剤の量に対応する。特に中和剤を化学量論
量より多く使用する場合、ポリマーの高分子電解質特性
により粘度の明確な上昇が生じないよう確保することが
特に重要である。得られる水溶液もしくは分散物は上記
の濃度および粘度を有する。
%までの量で水性分散物中に残留することができる。し
かしながら、必要に応じ助溶剤を重合後に蒸留によって
除去することもできる。成分(A5)は、ヒドロキシ基
およびカルボン酸塩である基もしくはスルホネート基を
有するアクリレートグラフトされたポリエステル樹脂で
ある。これらポリマーは3000〜100,000の分
子量(Mw)と20〜300mgKOH/gのヒドロキ
シル価と全カルボキシルもしくはスルホン酸基に基づき
5〜75の酸価とを有する。一般に、カルボキシル基も
しくはスルホン酸基の25〜100%、好ましくは10
0%が塩型で存在する。
樹脂は、10〜95重量%(好ましくは50〜90重量
%)の酸基を有するモノマー混合物(p)を5〜90重
量%(好ましくは10〜50重量%)のポリエステルポ
リオール(q)の存在下に重合させて製造される。モノ
マー混合物(p)は上記したモノマー(m)と(n)お
よび必要に応じて(o)とを含有する、ポリエステルポ
リオール(q)は10〜500、好ましくは75〜30
0のヒドロキシル価と<30の酸価と0〜10%の二重
結合含有量(C=Cとして現わし、分子量24)とを有
する。これらポリエステルは、構造単位として上記(a
1)〜(a6)および必要に応じ(a7)に挙げたよう
な構造単位を含むことができる。グラフト重合は50〜
90%溶液で行なうこともできるが、好ましくは溶剤の
不存在下に90〜180℃で行なわれ,その際上記の開
始剤および必要に応じ分子量調整剤を用いる。存在させ
る場合、ポリエステルおよび溶剤を先ず最初に導入し、
次いでモノマー混合物と開始剤とを上記したように添加
する。グラフト共重合の後、ポリマー(A5)を水に分
散させる。次いで、上記中和剤をこれが既に添加されて
いなければ添加する。
5)の製造に使用することができる。しかしながら、こ
れらを使用する量は、好ましくはイソシアネート不活性
溶剤が最高8重量%、好ましくは最高5重量%、より好
ましくは1.5重量%の量の水性ポリオール成分(A)
を含有するような程度に制限され、或いは個々の成分
(A1)〜(A5)の作成後に上記程度まで減少させ
る。(イソシアネート反応性)の反応性希釈剤も最高8
重量%、好ましくは最高5重量%の量で水溶液もしくは
分散物(A)に存在させる。特に好適な具体例において
は、反応性希釈剤を使用しない。水溶液もしくは分散物
(A)を製造するには、個々の成分(A1)〜(A5)
の水溶液もしくは分散物を任意の比率で互いに混合し、
ただし個々の成分(A1)〜(A5)の少なくとも2種
をそれぞれ5重量%、好ましくはそれぞれ少なくとも1
5重量%の量で混合物中に存在させる。水溶液もしくは
分散物(A)における溶解もしくは分散したポリヒドロ
キシル化合物(A1)〜(A5)の好適含有量は25〜
50重量%である。
て液体でありかつ脂肪族、脂環式、芳香脂肪族および/
または芳香族結合した遊離イソシアネート基を有する任
意の有機ポリイソシアネートとすることができる。ポリ
イソシアネート成分(B)は23℃にて50〜10,0
00mPa・s、好ましくは50〜1000mPa・s
の粘度を有する。特に好適な具体例において、ポリイソ
シアネート成分(B)は、脂肪族および/または脂環式
結合したイソシアネートのみを有し、2.2〜5.0
(平均)NCO官能価を有しかつ23℃にて50〜50
0mPa・sの粘度を有するポリイソシアネートまたは
ポリイソシアネート混合物である。必要ならばポリイソ
シアネートを少量の不活性溶剤と混合して使用し、粘度
をこれら範囲内の数値まで減少させることができる。し
かしながら、不活性溶剤を使用する最大量は、本発明に
よる被覆組成物が水の量に対し最高20重量%の溶剤を
含有するよう制限され、ポリエステル分散物もしくは溶
液(A)にまだ存在する溶剤もこの計算に含ませる。ポ
リイソシアネート用の添加剤として適する溶剤は芳香族
炭化水素、たとえば「溶剤ナフサ」、さらに上記の溶剤
を包含する。
メチレンジイソシアネートから作成された改変ポリイソ
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(IPD
I)および/またはビス−(イソシアナトシクロヘキシ
ル)−メタン、好ましくはヘキサメチレンジイソシアネ
ートから専ら作成されたものを包含する。改変ポリイソ
シアネートはビウレット基、ウレタン基、ウレトジオン
基および/またはイソシアヌレート基を有しかつ公知の
ジイソシアネート(好ましくは上記したもの)から作成
されたものである。その製造の後、過剰の出発ジイソシ
アネートを公知方法で好ましくは蒸留により0.5重量
%未満の未反応ジイソシアネートの残留含有量まで除去
する。本発明により使用するのに好適な脂肪族ポリイソ
シアネートはヘキサメチレンジイソシアネートからたと
えば米国特許第3,124,605号、第3,358,
010号、第3,903,126号、第3,903,1
27号または第3,976,622号の方法により作成
されたビウレット改変ポリイソシアネートを包含する。
これらポリイソシアネートはN,N′,N″−トリス−
(6−イソシアナトヘキシル)−ビウレットと少量のそ
の高級同族体との混合物を含有する。米国特許第4,3
24,879号にしたがって得ることができかつN,
N′,N″−トリス−(6−イソシアナトヘキシル)−
イソシアヌレートを少量のその高級同族体と混合して含
有するヘキサメチレンジイソシアネートの環式三量体も
脂肪族ポリイソシアネートとして好適である。
トリアルキルホスフィンを用いてヘキサメチレンジイソ
シアネートを触媒オリゴマー化することにより作成され
たウレトジオン−および/またはイソシアヌレート−改
変ポリイソシアネートの混合物である。これら特に好適
な混合物は23℃にて50〜500mPa・sの粘度と
2.2〜5.0のNCO官能価とを有する。本発明によ
っても使用しうるが大して好適でない芳香族ポリイソシ
アネートは、2,4−ジイソシアナトトルエンもしくは
これと2,6−ジイソシアナトトルエンとの工業混合物
から作成された或いは4,4′−ジイソシアナトジフェ
ニルメタンもしくはこれとその異性体および/または高
級同族体との混合物から作成された改変ポリイソシアネ
ートである。これら芳香族改変ポリイソシアネートは、
化学量論量より多い2,4−ジイソシアナトトルエンを
多価アルコール(たとえばトリメチロールプロパン)と
反応させ、次いで未反応ジイソシアネートの過剰量を蒸
留により除去して得られるウレタン改変イソシアネート
を包含する。他の芳香族改変ポリイソシアネートは上記
したモノマー芳香族ジイソシアネートの三量体、すなわ
ち好ましくはその製造後に蒸留により過剰のモノマージ
イソシアネートが除去された対応のイソシアナトイソシ
アヌレートを包含する。
アネートを乳化するのを一層容易にすべく親水性にする
ことができ、さらに或る場合には可使寿命を増大させ
る。親水性ポリイソシアネートは、ジーもしくはポリイ
ソシアネートを酸化エチレンおよび必要に応じ酸化プロ
ピレンから作成された一官能性ポリエーテルと反応さ
せ、かつ/またはカルボン酸塩である基の組込みによっ
て得ることができ、前記カルボン酸塩である基はヒドロ
キシ官能性カルボン酸、たとえば2,2−ジメチロール
プロピオン酸もしくはヒドロキシピバリン酸と反応さ
せ、次いでこれを反応の前または後に中和して組込まれ
る。しかしながら、本発明に適するようにするには、ポ
リイソシアネートを親水性に改変する必要はない。本発
明による被覆用もしくは結合用組成物を製造するため、
ポリイソシアネート成分(B)はポリイソシアネート用
の乳化剤として作用する水性分散物(A)に分散され
る。混合は室温にて撹拌することにより行なうことがで
きる。ポリイソシアネート成分を使用する量は、被覆用
組成物が成分(B)のイソシアネート基および成分
(A)のアルコール性ヒドロキシル基に基づき0.2:
1〜5:1、好ましくは0.5:1〜2:1のNCO:
OH当量比を有するよう選択される。
もポリオール成分(A)中に、この成分をポリイソシア
ネート成分(B)と配合する前に混入することができ
る。適する助剤および添加剤は発泡阻止剤、流れ調節
剤、顔料、顔料分散助剤などを包含する。本発明による
被覆用および結合用組成物は、優秀な特性を有する溶剤
含有、無溶剤または水に基づく塗装用および被覆用組成
物が現在用いられている各種の用途に適している。これ
ら用途は、たとえば石灰−および/またはセメント−結
合のプラスター、石膏含有表面、繊維セメント建材およ
びコンクリートのような各種の建材の表面被覆;たとえ
ばチップボード、繊維ボードおよび紙のような木材およ
び木質材料の塗装および封止;金属表面の塗装および被
覆;アスファルト−およびビチューメン含有の道路表面
の塗装および被覆;各種のプラスチック表面の塗装およ
び封止;並びに皮革および繊維品の被覆を包含する。さ
らに、組成物は各種の材料の表面結合にも適し、これら
の場合には同一種類もしくは異なる種類の材料を互いに
結合させることができる。特定の支持体に施した後、2
−成分系は0〜300℃の温度、好ましくは室温〜20
0℃にて硬化させ或いは架橋させることができる。
ここで%は全て重量による。出発物質 ポリイソシアネート1 2個の遊離NCO基で終端した70重量部のウレトジオ
ン改変(すなわち二量化)ヘキサメチレンジイソシアネ
ートと30重量部の実質的にN,N′,N″−トリス−
(6−イソシアナトヘキシル)−イソシアヌレートまで
三量化されたヘキサメチレンジイソシアネートとを少量
のこれら両化合物の高級同族体と混合した混合物。この
ポリイソシアネートは200mPa・s/23℃の平均
粘度と22.5%の平均遊離イソシアネート含有量とを
有する。
造 1623gのトリメチロールプロパンと1093gのイ
ソフタル酸と1185gのプリファック2950(飽和
脂肪酸,ユニケマ社から入手)と383gのネオペンチ
ルグリコールと608gのヘキサヒドロフタル酸無水物
とを撹拌機と冷却および加熱装置と水分離器とが装着さ
れた6リットルの反応容器に秤量して入れ、窒素を通過
させながら140℃にて1時間加熱した。次いで混合物
を150℃まで3時間および220℃まで7時間加熱し
た。水を除去しながらポリエステルが2.8の全酸価と
216のOH価とを有するまで縮合を続けた。830g
の上記ポリエステルと40gのジメチロールプロピオン
酸と75.3gのN−メチルピロリドン(NMP)と
1.25gのジオクタン酸ジブチル錫とを撹拌機と冷却
および加熱装置とが装着された2リットルの反応容器に
秤量して入れ、窒素下で120℃にてホモゲナイズし
た。80℃まで冷却した後、130gのイソホロンジイ
ソシアネートを全部一度に添加した。この反応混合物を
もはやNCO基が検出されえなくなるまで撹拌した。得
られたウレタン基とカルボキシル基とヒドロキシル基と
を有するポリエステルをNH3 と水との混液に分散させ
た。約48.5%の固形物含有量と約7.4のpHと1
00%の中和度と約10の酸価と約4.6%のヒドロキ
シル基含有量とを有するポリエステルポリオール成分
(A1)の水性分散物が得られた。
造 152.0gのヘキサンジオールと130gのネオペン
チルグリコールと50gの1,4−シクロヘキサンジメ
タノールと164gのトリメチロールプロパンと279
gの無水フタル酸と225gの無水ヘキサヒドロフタル
酸とを窒素下に撹拌機と冷却および加熱装置と水分離器
とが装着された2リットルの反応容器に秤量して入れ、
160℃にて2時間加熱した。この混合物を、次いで窒
素を連続的に通過させながら220℃まで10時間加熱
した。酸価が約4となるまでエステル化を継続した。1
20℃まで冷却した後、106.8gの無水テトラヒド
ロフタル酸を一度に全部添加し、温度を全酸価が約45
になるまで120〜130℃に保った。次いで200g
のジメチルジグリコールと50gのNMPとを添加し、
樹脂溶融物を約80℃にて水とトリエチルアミンとの混
液に分散させた。この水性ポリエステル分散物(A2)
は約38%の固形物含有量と約90%の中和度と約3.
5%のヒドロキシル基含有量とを有した。
造 280gのネオペンチルグリコールと180gのトリメ
チロールプロパンと317gの1,6−ヘキサンジオー
ルと265gの無水フタル酸と82.5gの5−(リチ
ウムスルホ)−イソフタル酸と0.75gの酸化ジブチ
ル錫とを撹拌機と冷却および加熱装置と水分離器とが装
着された5リットルの反応容器に秤量して入れ、窒素下
で175℃にて1時間加熱した。この反応混合物を溶液
が透明になるまで175℃にてエステル化し、次いで4
78gの無水フタル酸を添加し、混合物を220℃まで
加熱した。≦10の酸価に達するまで加熱を続けた。1
00℃まで冷却した後、蒸留水を60℃にて2時間にわ
たりゆっくり添加してポリエステルを分散させた。スル
ホネート基およびヒドロキシル基を有しかつ約5%の固
形物含有量と約4.8%のヒドロキシル基含有量とを有
するポリエステル樹脂(A3)の水性分散物が得られ
た。
入口とガス出口とが装着された3リットルの撹拌オート
クレーブに導入し、窒素でパージした。次いで窒素を一
定の流れとして流し、反応容器の内容物を約200rp
mで撹拌しながら110℃の内部温度まで加熱した。4
59gのメタクリル酸2−ヒドロキシエチルと231g
のメタクリル酸メチルと600gのアクリル酸n−ブチ
ルと150gのアクリル酸と50gのアゾイソブチロニ
トリルとの混合物を次いで均一に4時間かけて添加し
た。添加の後、混合物を約30分間攪拌し、次いで10
gの過オクタン酸t−ブチルと100gの酢酸n−ブチ
ルとの混合物で再活性化させた。後反応時間は6時間と
した。次いで約100mlの残留モノマーを溶剤(酢酸
n−ブチル)と一緒に約200〜400ミリバールの減
圧下で蒸留除去した。蒸留除去した量を新鮮な溶剤で交
換した。有機溶剤に溶解したポリマー樹脂は次の物理化
学的データを有した: 濃度:58.9重量% 粘度(23℃):6.0Pa・s OH価:79.7 酸価:46.6
ため、3500gの脱イオン水と143gのアンモニア
水溶液(25%)との混合物を8リットルの反応器に導
入し、撹拌しながら約95℃まで加熱した。次いで有機
ポリマー溶液を約0.5時間かけて添加し、酢酸n−ブ
チルを同時に共沸蒸留によって除去した。留去された水
の量を連続的に補充した。pHを約25%アンモニア水
溶液で7.0の数値に調整した。固形物含有量を30%
に調整した。水溶液もしくは分散物の物理化学データは
次の通りであった: 固形物含有量:30%カルボン酸塩である基 :139ミリ当量/固形物100
g ヒドロキシル基含有量(固形物に基づく):4.6%
成分(A5)の製造 771.8gのトリメチロールプロパンと476.1g
の無水フタル酸と63.3gの無水マレイン酸と93
9.3gのアジピン酸と759.0gの1,6−ヘキサ
ンジオールと669.2gのネオペンチルグリコールと
を撹拌機と冷却および加熱装置と水分離器とが装着され
た6リットルの反応容器に秤量して入れ、窒素下で14
0℃にて1時間加熱した。次いで混合物を200℃まで
6時間加熱し、水を除去しながら酸価が12未満に低下
するまで縮合させた。321.4gのプリファック29
50(ユニケマ・インターナショナル社の製品)を次い
で添加し、水を除去しながら200℃にてポリエステル
が2.0の全酸価と298のOH価とを有するまで縮合
を続けた。166.7gのポリエステル中間体と36.
7gのブチルグリコールとを撹拌機と冷却および加熱装
置とが装着された2リットルの反応容器に秤量して入
れ、125℃まで加熱した。83.3gのアクリル酸n
−ブチルと100.0gのメタクリル酸ヒドロキシエチ
ルと141.7gのメタクリル酸メチルと3.3gのn
−ドデシルメルカプタンとの混合物を次いでポリエステ
ル溶液に2時間かけて添加した。41.7gのアクリル
酸n−ブチルと50.0gのメタクリル酸ヒドロキシエ
チルと70.8gのメタクリル酸メチルと12.5gの
メタクリル酸と1.7gのn−ドデシルメルカプトンと
の混合物を次いで1時間かけて添加した。モノマーの添
加と共に開始させながら、17.9gのt−ブチルペル
−2−エチルヘキサノエート(炭化水素混合物における
70%溶液)を次いで同時に4時間かけて添加した。過
酸化物が添加された後、反応混合物を125℃にて2時
間撹拌した。
gのジメチルエタノールアミンで中和し、780gの水
で分散させた。水の添加により約43.2%の固形物含
有量が得られた。ビニルモノマーでグラフトされたポリ
エステル樹脂(A5)は約5.2%のOH含有量と約1
8の酸価と約100%の中和度とを有した。
0重量部のウレタン化ポリエステル(A1)の水性分散
物と混合した。水における市販の増粘剤の20重量%溶
液(アクリゾルRM8、ローム・アンド・ハース社の製
品、フランクフルト)1.14重量部と市販の乳化剤
(エマルガトールWN、バイエルAG社、レバークッセ
ン)の25重量%水溶液0.8重量部と0.93重量部
の市販の発泡阻止剤(ベバロイド581B、エルブスレ
ー、デュッセルドルフ)と4.9重量部の脱塩水とを添
加し、分散物(A)と共にホモゲナイズした。この調製
物はほぼ無限に貯蔵安定性であった。次いで28.88
重量部のポリイソシアネート1を上記調製物に添加し、
簡単に撹拌して混合した。約5時間の可使寿命を有する
水性の2−成分ポリウレタン被覆組成物が形成した。N
CO:OH当量比は1.5であった。200μmの湿潤
フィルム厚さ(約50μmの乾燥フィルム厚さに相当)
で施した被覆組成物は先ず最初に乳濁したが、室温にて
30〜60分間の後、すなわち水の蒸発が増大するにつ
れ完全に透明になった。コーチングは約2〜3時間のダ
フトフリー時間を有した。最終硬化は10〜14時間後
に達成された。次いで硬化したコーチングは次の性質を
有した: 光学的外観(艶/透明性): 極めて良好 振子硬度(アルバート/ケーニッヒ): 100〜1
20秒 溶剤耐性 ホワイトスピリット: 極めて良好 溶剤ナフサ100: 極めて良好 酢酸メトキシプロピル: 極めて良好 アセトン: 良好/中庸 エタノール: 良好 80〜100℃にて1時間の強制乾燥および130〜1
50℃にて30分間の焼付けによっても同じ性質が得ら
れた。
のポリアクリレート分散物(A4)と混合してポリオー
ル成分(A)を作成した。実施例1からの1.7重量部
の20%増粘剤溶液と実施例1からの0.7重量部の2
5%乳化剤溶液と実施例1からの0.8重量部の発泡阻
止剤と6.0重量部の水とを次いでポリオール成分
(A)と混合した。次いで24.44重量部のポリイソ
シアネート1を上記調製物に添加し、簡単に撹拌してホ
モゲナイズした。約5時間の可使寿命を有する水性の2
−成分ポリウレタン被覆組成物が得られた。NCO:O
H当量比は1.5であった。200μmの湿潤フィルム
厚さ(約50μmの乾燥フィルム厚さに相当)で施した
水性ポリウレタン被覆組成物は先ず最初に乳濁したが、
室温にて30〜60分間の後、すなわち水蒸発の増加と
共に完全に透明となった。このコーチングは約2〜3時
間のダストフリー時間を有した。最終硬化は10〜14
日間後に達成された。次いで硬化したコーチングは次の
性質を有した: 光学的外観(艶/透明性): 極めて良好 振子硬度(アルバート/ケーニッヒ): 90〜12
0秒 溶剤耐性 ホワイトスピリット: 極めて良好 溶剤ナフサ100: 極めて良好 酢酸メトキシプロピル: 極めて良好 アセトン: 良好/中庸 エタノール: 良好 80〜100℃における1時間の強制乾燥および130
〜150℃における30分間の焼付けによっても同じ性
質が達成された。
25部のポリアクリレート分散物(A4)と75部のポ
リエステル分散物(A1)とから作成した。32.8重
量部のポリイソシアネート1を成分(B)として添加
し、これは1.5のNCO:OH当量比に相当する。硬
化したコーチングは次の性質を有した: 光学的外観(艶/透明性): 極めて良好 振子硬度(アルバート/ケーニッヒ): 80〜10
0秒 溶剤耐性 ホワイトスピリット: 極めて良好 溶剤ナフサ100: 極めて良好 酢酸メトキシプロピル: 極めて良好 アセトン: 良好/中庸 エタノール: 良好 80〜100℃における1時間の強制乾燥および130
〜150℃における30分間の焼付けによっても同じ性
質が達成された。
(A4)の代りに同量のポリエステル分散物(A2)を
用いた。硬化したコーチングは次の性質を有した: 光学的外観(艶/透明性): 極めて良好 振子硬度(アルバート/ケーニッヒ): 約80秒 溶剤耐性 ホワイトスピリット: 極めて良好 溶剤ナフサ100: 極めて良好 酢酸メトキシプロピル: 極めて良好 アセトン: 良好/中庸 エタノール: 良好/中庸
1)の代りに同量のポリエステル分散物(A3)を使用
した。硬化したコーチングは次の性質を有した: 光学的外観(艶/透明性): 良好/極め
て良好 振子硬度(アルバート/ケーニッヒ): 約100秒 溶剤耐性 ホワイトスピリット: 極めて良好 溶剤ナフサ100: 極めて良好 酢酸メトキシプロピル: 極めて良好
/良好 アセトン: 良好/中庸 エタノール: 良好
1)の代りに同量のグラフトポリエステル分散物(A
5)を使用した。硬化したコーチングは次の性質を有し
た: 光学的外観(艶/透明性): 良好/極め
て良好 振子硬度(アルバート/ケーニッヒ): 120/1
30秒 溶剤耐性 ホワイトスピリット: 極めて良好 溶剤ナフサ100: 極めて良好 酢酸メトキシプロピル: 良好/極め
て良好 アセトン: 良好 エタノール: 良好 以上、本発明を例示の目的で詳細に説明したが、この詳
細は単に例示の目的に過ぎず、本発明の思想および範囲
を逸脱することなく多くの改変をなしうることが当業者
には了解されよう。
通りである: 1. (A) それぞれ少なくとも5重量%の (A1) ヒドロキシル基、ウレタン基およびカルボン
酸塩である基を有すると共に3000〜100,000
の分子量(Mw)と20〜240のヒドロキシル価と8
〜60の酸価(25〜100%がカルボン酸塩型で存在
する全カルボキシル基に基づく)と1.0〜15.0重
量%のウレタン基含有量(−NH−CO−O−)とを有
するポリエステル樹脂、 (A2) ヒドロキシル基およびカルボン酸塩である基
を有するがウレタン基もしくはスルホネート基を持た
ず、1000〜50,000の分子量(Mw)と15〜
240のヒドロキシル価と15〜90の酸価(25〜1
00%がカルボン酸塩型で存在する全カルボキシル基に
基づく)とを有するポリエステル樹脂、 (A3) ヒドロキシル基とスルホネート基と必要に応
じカルボン酸塩である基および/またはウレタン基とを
有すると共に、1000〜50,000の分子量(M
w)と15〜240のヒドロキシル価と3〜45の酸価
(25〜100%が塩型で存在する全スルホン酸および
必要に応じカルボキシル基に基づく)とを有するポリエ
ステル樹脂、 (A4) ヒドロキシル基、カルボン酸塩である基およ
び/またはスルホネート基を有すると共に、500〜1
00,000の分子量(Mw)と15〜270のヒドロ
キシル価と5〜125の酸価(25〜100%が塩型で
存在する全カルボキシル基およびスルホン酸基に基づ
く)とを有するポリアクリレート樹脂、および (A5) ヒドロキシル基、カルボン酸塩である基およ
び/またはスルホネート基を有すると共に3000〜1
00,000の分子量(Mw)と20〜300のヒドロ
キシル価と5〜75の酸価(25〜100%が塩型で存
在する全カルボキシル基およびスルホン酸基に基づく)
とを有するアクリレートグラフトされたポリエステル樹
脂よりなる群から選択される少なくとも2種のヒドロキ
シ官能性ポリマーの混合物を含有する水希釈しうる有機
ポリオール成分の水溶液もしくは分散物と、 (B) 23℃にて50〜10,000mPa・sの粘
度を有しかつ1種もしくはそれ以上の有機ポリイソシア
ネートを含有する、水溶液もしくは分散物(A)に乳化
される遊離イソシアネート基含有ポリイソシアネート成
分とからなり、成分(B)のイソシアネート基および成
分(A)に存在するポリオール成分のヒドロキシル基に
基づきNCO:OH当量比が0.2:1〜5:1である
ことを特徴とする水に基づく結合剤組成物。
5重量%のポリオール成分(A1)を含有し、このポリ
オール成分(A1)は(a) 50〜500のヒドロキ
シル価と≦12の酸価とを有する65〜94重量%のポ
リエステルポリオールと、(b) 成分(a)もしくは
(c)とは異なり、イソシアネート付加反応にて1〜4
の官能価を有しかつ32〜2000の分子量を有する0
〜35重量%の少なくとも1種のアミノ−および/また
はヒドロキシ−官能性化合物と、(c) 2.0〜7.
5重量%の2,2−ビス−(ヒドロキシメチル)−アル
カンカルボン酸または2.0〜7.5重量%の酸に相当
する量の前記酸の第三アミン塩と、(d) 2個もしく
はそれ以上のイソシアネート基と168〜1500の分
子量とを有する5〜30重量%の少なくとも1種のポリ
イソシアネートとの反応生成物(ここで(a)〜(d)
の%は合計100%である)、または(e) 50〜5
00のヒドロキシル価と≦12の酸価とを有する60〜
97重量%のポリエステルポリオールと、(f) 2〜
20重量%のジ−,トリ−および/またはテトラ−カル
ボン酸無水物と、(g) 2個もしくはそれ以上のイソ
シアネート基と168〜1500の分子量とを有する
0.1〜20重量%の少なくとも1種のポリイソシアネ
ートとの反応生成物(ここで(e)〜(g)の%は合計
100%である)である1種もしくはそれ以上のポリオ
ールに基づく上記第1項に記載の結合剤組成物。
5重量%のポリオール成分(A2)を含有し、このポリ
オール成分(A2)は(h) 50〜500のヒドロキ
シル価と≦12の酸価とを有する75〜98重量%のポ
リエステルポリオールと、(i) 2〜25重量%のジ
−,トリ−および/またはテトラ−カルボン酸無水物と
の反応生成物(ここで(h)および(i)の%は合計1
00%である)の反応生成物である1種もしくはそれ以
上のポリオールに基づく上記第1項に記載の結合剤組成
物。 4. ポリオール成分(A)が少なくとも5重量%のポ
リオール成分(A3)を含有し、このポリオール成分
(A3)は(a1) 112〜340の分子量を有する
0〜60重量%のモノカルボン酸と、(a2) 98〜
600の分子量を有する10〜65重量%のポリカルボ
ン酸またはその無水物と、(a3) 62〜2000の
分子量を有する5〜70重量%の二官能性もしくはそれ
より多価のアルコールと、(a4) 100〜299の
分子量を有する0〜30重量%の一価アルコールと、
(a5) 90〜280の分子量を有する0〜15重量
%のヒドロキシカルボン酸またはそのラクトンと、(a
6) 61〜300の分子量を有する0〜15重量%の
アミノアルコールおよび/または75〜260の分子量
を有するアミノカルボン酸と、(a7) スルホネート
基を有すると共に、スルホネート基を有するアルコール
およびスルホネート基を有する芳香族カルボン酸よりな
る群から選択される0.5〜25重量%の合成成分との
反応生成物(ここで(a1)〜(a7)の%は合計10
0%である)である1種もしくはそれ以上のポリオール
に基づく上記第1項に記載の結合剤組成物。
5重量%のポリオール成分(A4)を含有し、このポリ
オール成分(A4)は(m) カルボキシル基および/
またはスルホン酸基を有する0.3〜30重量%の1種
もしくはそれ以上のモノマーと、(n) 3〜75重量
%の1種もしくはそれ以上のヒドロキシ官能性モノマー
と、(o) 5〜90重量%の1種もしくはそれ以上の
他の共重合しうるモノマーとの共重合(ここで(m)〜
(o)の%は合計100%である)により得られる1種
もしくはそれ以上のポリオールに基づく上記第1項に記
載の結合剤組成物。
5重量%のポリオール成分(A4)を含有し、このポリ
オール成分(A4)は(m) カルボキシル基および/
またはスルホン酸基を有する0.3〜30重量%の1種
もしくはそれ以上のモノマーと、(n) 3〜75重量
%の1種もしくはそれ以上のヒドロキシ官能性モノマー
と、(o) 5〜90重量%の1種もしくはそれ以上の
他の共重合しうるモノマーとの共重合(ここで(m)〜
(o)の%は合計100%である)により得られる1種
もしくはそれ以上のポリオールに基づく上記第2項に記
載の結合剤組成物。
リオール成分(A5)を含有し、このポリオール成分
(A5)は (q) 10〜500のヒドロキシル価と最高30の酸
価と0〜10重量%のオレフィン系二重結合の含有量
(C=Cとして現わし、分子量24)とを有する5〜9
0重量%のポリエステルポリオールの存在下における (p) 10〜95重量%の次の成分: (m) α,β−不飽和カルボン酸と (n) α,β−不飽和ヒドロキシ官能性モノマーと (o) 他の共重合しうるモノマーとを含有するモノマ
ー混合物(ここで(p)および(q)の%は合計100
%である)のグラフト共重合により得られる1種もしく
はそれ以上のポリオールに基づく上記第1項に記載の結
合剤組成物。 8. ポリイソシアネート成分(B)が、(シクロ)脂
肪族結合したイソシアネート基のみを有する1種もしく
はそれ以上の有機ポリイソシアネートに基づく上記第1
項に記載の結合剤組成物。 9. ポリイソシアネート成分(B)の有機ポリイソシ
アネートが、親水性の非イオン基および/またはカルボ
ン酸塩である基の混入により親水性にされる上記第1項
に記載の結合剤組成物。 10. ポリイソシアネート成分(B)の有機ポリイソ
シアネートが、親水性の非イオン基および/またはカル
ボン酸塩である基の混入により親水性にされる上記第8
項に記載の結合剤組成物。
合用組成物を製造するに際し、 (i) 23℃にて50〜10,000mPa・sの粘
度を有すると共に少なくとも1種の有機ポリイソシアネ
ートを含有するポリイソシアネート成分(B)を、それ
ぞれ少なくとも5重量%の少なくとも2種のヒドロキシ
官能性ポリマーの混合物を含有する水希釈しうる有機ポ
リオール成分の水溶液もしくは分散物に乳化させ、前記
ヒドロキシ官能性ポリマーは (A1) ヒドロキシル基、ウレタン基およびカルボキ
シレート基を有すると共に、3000〜100,000
の分子量(Mw)と20〜240のヒドロキシル価と8
〜60の酸価(25〜100%がカルボキシレート型で
存在する全カルボキシル基に基づく)と1.0〜15.
0重量%のウレタン基含有量(−NH−CO−O−)と
を有するポリエステル樹脂、 (A2) ヒドロキシル基およびカルボキシレート基を
有するがウレタン基もしくはスルホネートを持たず、1
000〜50,000の分子量(Mw)と15〜240
のヒドロキシル価と15〜90の酸価(25〜100%
がカルボキシレート型で存在する全カルボキシル基に基
づく)とを有するポリエステル樹脂、 (A3) ヒドロキシル基とスルホネート基と必要に応
じカルボキシレート基および/またはウレタン基とを有
すると共に、1000〜50,000分子量(Mw)と
15〜240のヒドロキシル価と3〜45の酸価(25
〜100%が塩型で存在する全スルホン酸および必要に
応じカルボキシル基に基づく)とを有するポリエステル
樹脂、
/またはスルホネート基を有すると共に、500〜10
0,000の分子量(Mw)と15〜270のヒドロキ
シル価と5〜125の酸価(25〜100%が塩型で存
在する全カルボキシル基およびスルホン酸基に基づく)
とを有するポリアクリレート樹脂、および (A5) ヒドロキシル基、カルボキシレート基および
/またはスルホネート基を有すると共に、3000〜1
00,000の分子量(Mw)と20〜300のヒドロ
キシル価と5〜75の酸価(25〜100%が塩型で存
在する全カルボキシル基およびスルホン酸基に基づく)
とを有するアクリレートグラフトされたポリエステル樹
脂よりなる群から選択され、成分(B)のイソシアネー
ト基および成分(A)に存在するポリオール成分のヒド
ロキシル基に基づきNCO:OH当量比が0.2:1〜
5:1であり、 (ii) ポリイソシアネート成分の添加前に必要に応
じ助剤および添加剤を溶液もしくは分散物(A)に混入
することを特徴とする被覆用もしくは結合用組成物の製
造方法。
Claims (2)
- 【請求項1】 (A) それぞれ少なくとも5重量%
の (A1) ヒドロキシル基、ウレタン基およびカルボン
酸塩である基を有すると共に3000〜100,000
の分子量(Mw)と20〜240のヒドロキシル価と8
〜60の酸価(25〜100%がカルボン酸塩型で存在
する全カルボキシル基に基づく)と1.0〜15.0重
量%のウレタン基含有量(−NH−CO−O−)とを有
するポリエステル樹脂、 (A2) ヒドロキシル基およびカルボン酸塩である基
を有するがウレタン基もしくはスルホネート基を持た
ず、1000〜50,000の分子量(Mw)と15〜
240のヒドロキシル価と15〜90の酸価(25〜1
00%がカルボン酸塩型で存在する全カルボキシル基に
基づく)とを有するポリエステル樹脂、 (A3) ヒドロキシル基とスルホネート基と必要に応
じカルボン酸塩である基および/またはウレタン基とを
有すると共に、1000〜50,000の分子量(M
w)と15〜240のヒドロキシル価と3〜45の酸価
(25〜100%が塩型で存在する全スルホン酸および
必要に応じカルボキシル基に基づく)とを有するポリエ
ステル樹脂、 (A4) ヒドロキシル基、カルボン酸塩である基およ
び/またはスルホネート基を有すると共に、500〜1
00,000の分子量(Mw)と15〜270のヒドロ
キシル価と5〜125の酸価(25〜100%が塩型で
存在する全カルボキシル基およびスルホン酸基に基づ
く)とを有するポリアクリレート樹脂、および (A5) ヒドロキシル基、カルボン酸塩である基およ
び/またはスルホネート基を有すると共に、3000〜
100,000の分子量(Mw)と20〜300のヒド
ロキシル価と5〜75の酸価(25〜100%が塩型で
存在する全カルボキシル基およびスルホン酸基に基づ
く)とを有するアクリレートグラフトされたポリエステ
ル樹脂よりなる群から選択される少なくとも2種のヒド
ロキシ官能性ポリマーの混合物を含有する水希釈しうる
有機ポリオール成分の水溶液もしくは分散物〔但し、
(A1)どうしの組み合わせ、(A2)どうしの組み合
わせ、(A4)どうしの組 み合わせ、(A1)と(A
3)の組み合わせ、(A3)どうしの組み合わせ、及び
(A5)がヒドロキシル基とカルボン酸塩である基を含
有する場合は(A5)どうしの組み合わせを除く〕と、 (B) 23℃にて50〜10,000mPa・sの粘
度を有しかつ1種もしくはそれ以上の有機ポリイソシア
ネートを含有する、上記水溶液もしくは分散物(A)に
乳化される遊離イソシアネート基含有ポリイソシアネー
ト成分とからなり、成分(B)のイソシアネート基およ
び成分(A)に存在するポリオール成分のヒドロキシル
基に基づきNCO:OH当量比が0.2:1〜5:1で
あることを特徴とする水に基づく結合剤組成物。 - 【請求項2】 水性結合剤組成物を含有する被覆用もし
くは結合用組成物を製造するに際し、 (i) 23℃にて50〜10,000mPa・sの粘
度を有すると共に少なくとも1種の有機ポリイソシアネ
ートを含有する遊離イソシアネート基含有ポリイソシア
ネート成分(B)を、それぞれ少なくとも5重量%の少
なくとも2種のヒドロキシ官能性ポリマーの混合物を含
有する水希釈しうる有機ポリオール成分の水溶液もしく
は分散物(A)に乳化させ、前記ヒドロキシ官能性ポリ
マーは (A1) ヒドロキシル基、ウレタン基およびカルボン
酸塩である基を有すると共に、3000〜100,00
0の分子量(Mw)と20〜240のヒドロキシル価と
8〜60の酸価(25〜100%がカルボン酸塩型で存
在する全カルボキシル基に基づく)と1.0〜15.0
重量%のウレタン基含有量(−NH−CO−O−)とを
有するポリエステル樹脂、 (A2) ヒドロキシル基およびカルボン酸塩である基
を有するがウレタン基もしくはスルホネート基を持た
ず、1000〜50,000の分子量(Mw)と15〜
240のヒドロキシル価と15〜90の酸価(25〜1
00%がカルボン酸塩型で存在する全カルボキシル基に
基づく)とを有するポリエステル樹脂、 (A3) ヒドロキシル基とスルホネート基と必要に応
じカルボン酸塩である基および/またはウレタン基とを
有すると共に、1000〜50,000の分子量(M
w)と15〜240のヒドロキシル価と3〜45の酸価
(25〜100%が塩型で存在する全スルホン酸および
必要に応じカルボキシル基に基づく)とを有するポリエ
ステル樹脂、 (A4) ヒドロキシル基、カルボン酸塩である基およ
び/またはスルホネート基を有すると共に、500〜1
00,000の分子量(Mw)と15〜270のヒドロ
キシル価と5〜125の酸価(25〜100%が塩型で
存在する全カルボキシル基およびスルホン酸基に基づ
く)とを有するポリアクリレート樹脂、および (A5) ヒドロキシル基、カルボン酸塩である基およ
び/またはスルホネート基を有すると共に、3000〜
100,000の分子量(Mw)と20〜300のヒド
ロキシル価と5〜75の酸価(25〜100%が塩型で
存在する全カルボキシル基およびスルホン酸基に基づ
く)とを有するアクリレートグラフトされたポリエステ
ル樹脂よりなる群から選択され〔但し、(A1)どうし
の組み合わせ、(A2)どうしの組み合わせ、(A4)
どうしの組み合わせ、(A1)と(A3)の組み合わ
せ、(A3)どうしの組み合わせ、及び(A5)がヒド
ロキシル基とカルボン酸塩である基を含有する場合は
(A5)どうしの組み合わせを除く〕、成分(B)のイ
ソシアネート基および成分(A)に存在するポリオール
成分のヒドロキシル基に基づきNCO:OH当量比が
0.2:1〜5:1であり、 (ii) ポリイソシアネート成分の添加前に必要に応
じ助剤および添加剤を溶液もしくは分散物(A)に混入
することを特徴とする被覆用もしくは結合用組成物の製
造方法。
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