JP4018064B2 - シクロペンタジエン付加物を含有する組成物および耐薬品性コーティングのためのその使用 - Google Patents
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Description
(a) 組成物、
(b) 少なくとも1つの溶媒、
および
(c) 任意に、充填剤、染料、顔料および添加剤、例えば殺菌剤(fungicide)、殺菌剤(bactericide)、乾燥剤、皮張り防止剤(antiskinning agent)、硬化促進剤、流れ向上剤、乳化剤、湿潤剤、抗浮遊剤(antiflotation agent)、沈降防止剤(antisettling agent)およびつや消し剤から選択される付加成分の少なくとも1つを含むコーティング組成物により達成される。
前記組成物(a)は、
(i) フェノール樹脂、アミノ樹脂、多官能価イソシアネートおよびそれらの誘導体から選択される少なくとも1つの成分と、
(ii) 少なくとも1つの不飽和エステル生成物を任意に置換されたシクロペンタジエンと反応させることにより得られうる、シクロペンタジエン付加物の少なくとも1つとを、付加成分として、含む組成物であって、
前記不飽和エステル生成物が、一水酸基または多水酸基含有アルコールを含むアルコール成分を、一塩基性もしくは多塩基性カルボン酸またはそれらの誘導体を含むカルボン酸成分と反応させることにより得られうる、
ただし、前記一水酸基もしくは多水酸基含有アルコールおよび/または前記一塩基性もしくは多塩基性カルボン酸は、少なくとも1つの非芳香族二重結合を含み、
ただし、前記一水酸基もしくは多水酸基含有アルコールは、多水酸基含有でなければならず、および/または一塩基性もしくは多塩基性カルボン酸は多塩基性でなければならず、
前記成分(ii)が、官能基(B)を含み、前記官能基(B)が、成分(i)の官能基(A)との化学結合の一部となり得、
前記官能基(A)が、ヒドロキシ基(すなわち、フェノール性OHおよびアルコール性OH)、エーテル化されたOH、アミノ基、イソシアネート基およびブロックされたイソシアネート基からなる群から選択された少なくとも1つであり、
前記官能基(B)が、前記官能基(A)と化学的架橋を生じうる求核基である組成物である。
一般式 R0−OHの一水酸基含有アルコール、
前記式中、R0は、飽和または不飽和の一価の脂肪族または脂環式の炭化水素基であり、脂肪族または脂環式の炭化水素基は、エーテル酸素原子の1またはそれ以上を任意に含み、ハロゲン原子、NH2およびSHから独立して選択される置換基の1またはそれ以上を任意に含む;
一般式HO−R1−OHの二水酸基含有アルコール、
前記式中、R1は、2価の飽和または不飽和の脂肪族または脂環式の炭化水素基であり、その炭化水素基は、ハロゲン、NH2およびSHから独立して選択される置換基の1またはそれ以上(例えば1〜3)を任意に含み、前記炭化水素基は、1またはそれ以上の(好ましくは最も多くて4)エーテル酸素原子を含んでもよく、好ましくは2〜30、特に好ましくは2〜20の炭素原子を含むのが好ましい。前記二水酸基含有アルコールは、飽和しているのが好ましい。R1は、脂肪族C2〜C10の炭化水素基から選択されるのが好ましい。そのような二水酸基含有アルコールの例には、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ジブチレングリコールおよびネオペンチルグリコールを含む;
一般式HO(CH2)n−CH2−CR2OH(CH2)m−CH2−(CH2)pOHの多水酸基含有アルコール、
前記式中、n、mおよびpは独立して0、1、2または3であり、R2は水素原子、飽和もしくは不飽和の脂肪族もしくは脂環式の炭化水素基(好ましくは1〜12の炭素原子を有する)または、基HO(CH2)q−であり、前記式中、q=0、1、2または3。前記炭化水素基は、ハロゲン、NH2およびSHから独立して選択される置換基を1またはそれ以上(例えば、1〜3)任意に含んでもよい。そのような多水酸基含有アルコールの例には、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパンおよびペンタエリトリトールを含む;
他の多水酸基含有アルコール、例えば、トレイトール、エリトリトール、アラビトール、アドニトール、キシリトール、ジペンタエリトリトール、ソルビトール、マンニトールおよびズルシトール、ここで、前記アルコールは、ハロゲン原子、SHおよびNH2から独立して選択される置換基を1またはそれ以上を任意に含む;
式R5−(R6−OH)kの芳香環を有する多水酸基含有アルコール、
前記式中、R5は、芳香族炭化水素基、例えば、フェニルまたはナチフルであり、式−(R6−OH)のkの置換基に加えて、ハロゲン原子、C1〜C12アルキル基、NH2およびSHから独立して選択されるさらなる置換基の1またはそれ以上を任意に含み、
前記式中、R6は、1〜12の炭素原子を有する飽和または不飽和の脂肪族炭化水素基であり、ユニット−(R6−OH)は、1〜4回(すなわち、kは1〜4の整数)、芳香環に結合し、そのようなアルコールの例には、ベンジルアルコール、ジメチロールベンゼンおよびトリメチロールベンゼンを含む;
を含む。
(a) フェノール樹脂、アミノ樹脂、多官能価イソシアネートおよびそれらの誘導体から選択される少なくとも1つの成分を準備し(前記成分は、官能基(A)を含む)、
(b) 上述のように、不飽和エステル生成物を製造し、
(c) 工程(b)で得られた前記不飽和エステル生成物を、任意に置換されたシクロペンタジエンと室温または高温で反応させ、官能基(B)を含むシクロペンタジエン付加物を生じ、前記官能基(B)が前記成分(a)の前記官能基(A)との化学結合の一部となり得、
(d) 工程(c)で得られたシクロペンタジエン付加物を、(a)による反応物の少なくとも1つと混合し、
任意に、
(e) 工程(d)で得られた混合物を、少なくとも1つの溶媒と、任意に、染料、顔料、充填剤および添加剤から選択される付加成分の1またはそれ以上と混合し、それにより、1またはそれ以上の成分および/または溶媒は、工程(a)で準備された前記成分に、および/または工程(c)で得られたシクロペンタジエン付加物に、また既に添加されてもよい。
コポリマー樹脂A
不飽和エステル生成物を、220〜240℃で、ポリエステルまたはアルキド樹脂に関する当該分野の当業者に公知の方法で、21.20kgの大豆油、4.00gの水酸化リチウムおよび0.75kgのペンタエリトリトールおよび0.61kgのフタル酸無水物から、共沸蒸留を用いて、製造した;蒸留を、酸価が12より低く達するまで、行った。そのようにして製造した不飽和エステル生成物を、その後、17.30kgのジシクロペンタジエンと耐圧力反応容器中で、260〜280℃で、反応させ、それにより、圧力は一時的に約6バール過剰圧力に達した。
不飽和エステル生成物を−コポリマー樹脂Aについて前記したように−20.80kgの亜麻仁油、4.00gの水酸化リチウム、1.78kgのペンタエリトリトールおよび1.43kgのフタル酸無水物から、製造した。この不飽和エステル生成物をその後、前記のように、12.60kgのジシクロペンタジエンと反応させた。反応を、70.00gの樹脂サンプルと、30.00gのホワイトスピリットの混合物が、粘度1,000mPa・s(25℃で)を有するときに、停止させた。
2.1. コポリマー樹脂Aとフェノール樹脂とをベースにするコーティング組成物
室温で、1.12kgのイソプロパノール、0.13kgの水および13.20kgのジイソプロピルナフタレンの混合物中の0.65kgのアミン−ブロックトドデシルベンゼンスルホン酸の溶液を、27.00kgのコポリマー樹脂Aに攪拌下に添加した;その後、12.30kgの市販で入手可能なフェノール樹脂Aを添加した。その混合物を、10.00kgの3−メトキシ−n−ブチル酢酸で希釈し、それにより、高い貯蔵安定性を有する透明な40%溶液を生じた。
2.1.で記載したように、27.00kgのコポリマー樹脂Bを、0.50kgのアミン-ブロックトドデシルベンゼンスルホン酸、1.30kgのイソプロピルアルコール、0.13kgの水、12.00kgのジイソプロピルナフタレンおよび13.10kgのフェノール樹脂B(n−ブタノールに溶解した60%ブチル化フェノール樹脂、フェノールに対するホルムアルデヒドモル比=2.5)(n−ブタノールに溶解した60%ブチル化クレゾール樹脂、クレゾールに対するホルムアルデヒドモル比=2.5)と混合し、10.00kgの3−メトキシ−n−ブチル酢酸で希釈した。透明で、貯蔵安定性な41%溶液が得られた。
2.1.と類似して、40.00kgのコポリマー樹脂Aを、0.22kgのアミン-ブロックト ドデシルベンゼンスルホン酸、0.60kgのイソプロピルアルコール、0.06kgの水、8.00kgのジイソプロピルナフタレンおよび3.28kgのアミン樹脂A(溶媒の無いHMMM樹脂)と混合し、3.70kgのジイソプロピルナフタレンで希釈した。透明で、貯蔵安定性な60%溶液を得た。
2.1.と類似して、32.00kgのコポリマー樹脂Aを、0.52kgのアミン−ブロックト ドデシルベンゼンスルホン酸、1.35kgのイソプロピルアルコール、0.14kgの水、14.78kgのジイソプロピルナフタレン、11.27kgのフェノール樹脂Aおよび0.68kgのアミン樹脂B(n−ブタノール中に溶解された77%ブチル化ベンゾグアナミン樹脂)と混合し、11.85kgの3−メトキシ−n−ブチル酢酸で希釈した。透明で、貯蔵安定性な60%溶液を得た。
2.1.と類似して、27.00kgのコポリマー樹脂Aを、0.65kgのアミン−ブロックト ドデシルベンゼンスルホン酸、1.12kgのイソプロパノール、0.13kgの水、13.20kgのジイソプロピルナフタレン、11.00kgのフェノール樹脂Aおよび1.70kgのイソシアネート樹脂(ハイソル10(登録商標)中に溶解された75%ブロックト 芳香族生成物で、DIN 53185によるイソシアネート分が9.6%)と混合し、10.00kgの3−メトキシ−n−ブチル酢酸で希釈し、高い貯蔵安定性を有する透明な40%溶液を生じた。
前記ラッカーを、25μmドクターブレードを用いて、ブリキ上に塗布し、15分間200℃で焼いた。4〜6μmの層厚みを有する、金色で、透明で、耐引掻性で、高度に光沢あるコーティングを得た。そのコーティングは、蒸留水、3%酢酸、3%塩化ナトリウム溶液および2%尿素溶液に、30分間130℃で、付された(コーティングの外観に何の変化も生じなかった。)前も後も両方、非常に良好な粘着力(Gt=TT=0)、およびアセトンに対する高い耐性(>100二重摩擦(doublerub))を示した。さらに、そのコーティングは、硬さおよび柔軟性に関し、産業的基準に適合している。
Claims (35)
- コーティング組成物であって、前記コーティング組成物が、
(a) 組成物と、
(b) 少なくとも1つの溶媒と、
(c) 任意に、染料、顔料、充填剤、添加剤およびそれらの混合物から選択される付加成分と
を含み、前記組成物(a)が、
(i) フェノール樹脂、アミノ樹脂、多官能価イソシアネートおよびそれらの誘導体から選択される少なくとも1つの成分、および
(ii) 少なくとも1つの不飽和エステル生成物を任意に置換されたシクロペンタジエンと反応させることにより得られうる、シクロペンタジエン付加物の少なくとも1つを、付加成分として、含む組成物であって、
前記不飽和エステル生成物が、一水酸基または多水酸基含有アルコールを含むアルコール成分を、一塩基性もしくは多塩基性カルボン酸またはそれらの誘導体を含むカルボン酸成分と反応させることにより得られうる、
ただし、前記一水酸基もしくは多水酸基含有アルコールおよび/または前記一塩基性もしくは多塩基性カルボン酸は、少なくとも1つの非芳香族二重結合を含み、
ただし、前記一水酸基もしくは多水酸基含有アルコールが多水酸基含有であり、かつ/または、前記一塩基性もしくは多塩基性カルボン酸が、多塩基性であり,
前記成分(ii)が、官能基(B)を含み、前記官能基(B)が、成分(i)の官能基(A)との化学結合の一部となり得、
前記官能基(A)が、ヒドロキシ基、エーテル化されたOH、アミノ基、イソシアネート基およびブロックされたイソシアネート基からなる群から選択された少なくとも1つであり、
前記官能基(B)が、前記官能基(A)と化学的架橋を生じうる求核基である
組成物であるコーティング組成物。 - 前記一水酸基または多水酸基含有アルコールが、非芳香族二重結合を含まず、かつ前記一塩基性もしくは多塩基性カルボン酸またはそれらの誘導体が、少なくとも1つの非芳香族二重結合を含む請求項1に記載のコーティング組成物。
- 前記アルコール成分が、多水酸基含有アルコールを含む請求項1または2に記載のコーティング組成物。
- 前記カルボン酸成分が、一塩基性カルボン酸またはその誘導体を含み、前記アルコール成分が、多水酸基含有アルコールを含む請求項3に記載のコーティング組成物。
- 前記多水酸基含有アルコールが、1分子あたり2〜6の水酸基を含む請求項3または4に記載のコーティング組成物。
- 前記不飽和エステル生成物が、多水酸基含有アルコールを含むアルコール成分を、8〜30の炭素原子と1〜6の非芳香族二重結合とを有する長鎖状不飽和酸またはその誘導体を少なくとも3重量%含むカルボン酸成分と反応させることにより得られうる請求項1〜3のいずれかに記載のコーティング組成物。
- 前記一水酸基または多水酸基含有アルコールが、
(a) 一般式R0−OHの一水酸基含有アルコール、
前記式中、R0が、飽和または不飽和の一価の脂肪族または脂環式の炭化水素基であり、前記脂肪族または脂環式の炭化水素基が、エーテル酸素原子の1またはそれ以上を任意に含み、かつ、ハロゲン原子、NH2およびSHから独立して選択された、1またはそれ以上の置換基を任意に含み、
(b) 一般式HO−R1−OHの二水酸基含有アルコール、
前記式中、R1は、2価の飽和または不飽和の脂肪族または脂環式の炭化水素基であり、前記炭化水素基は、エーテル酸素原子の1またはそれ以上を任意に含み、かつ、ハロゲン原子、SHおよびNH2から独立して選択される、1またはそれ以上の置換基を任意に含み、
(c) 一般式:
HO(CH2)n−CH2−CR2OH(CH2)m−CH2−(CH2)pOH
の多水酸基含有アルコール、
前記式中、n、mおよびpは独立して0、1、2または3であり、
R2は、水素原子、一価の飽和もしくは不飽和の脂肪族もしくは脂環式の炭化水素基または基HO(CH2)q−であり、ここで、q=0、1、2または3、ここで、前記脂肪族もしくは脂環式の炭化水素基は、ハロゲン原子、NH2およびSHから独立して選択される置換基の1またはそれ以上を任意に含み、
(d) トレイトール、エリトリトール、アラビトール、アドニトール、キシリトール、ペンタエリトリトール、ソルビトール、マンニトールおよびズルシトールからなる多水酸基含有アルコールの群、ここで前記アルコールは、SH、ハロゲン原子およびNH2から選択される置換基の1またはそれ以上を任意に含み、
(e) 式R5−(R6−OH)kの芳香環を有する多水酸基含有アルコール、
前記式中、R5は、式−(R6−OH)のkの置換基に加えて、ハロゲン原子、C1〜C12アルキル基、NH2およびSHから独立して選択される更なる置換基の1またはそれ以上を任意に含む芳香族炭化水素基であり、
R6は、同一または異なっていてもよく、1〜12の炭素原子を有する2価の飽和または不飽和の脂肪族炭化水素基を表し、
kは、1〜4の整数である、
から選択される請求項1〜6のいずれかに記載のコーティング組成物。 - 前記多水酸基含有アルコールが、飽和されている請求項3〜7のいずれかに記載のコーティング組成物。
- 前記アルコール成分が、一水酸基および/または多水酸基含有アルコールの混合物からなり、その1または幾つかが、エステル化された形態で任意に存在してもよい請求項1〜8のいずれかに記載のコーティング組成物。
- 前記カルボン酸成分が、一塩基性および/または多塩基性カルボン酸の混合物からなり、その1または幾つかが、エステル化された形態で任意に存在してもよい請求項1〜9のいずれかに記載のコーティング組成物。
- 前記不飽和エステル生成物が、乾性油、半乾性油または不乾性油と、多水酸基含有アルコールと、任意に1またはそれ以上のカルボン酸またはトリグリセリドとは異なるカルボン酸誘導体とを反応させることにより得られる請求項6に記載のコーティング組成物。
- 前記多水酸基含有アルコールが、グリセリンではない請求項11に記載のコーティング組成物。
- 前記カルボン酸成分が、亜麻仁油、大豆油、ひまわり油、ベニバナ油、なたね油(rapeseed oil)、綿実油、トール油、魚油、菜種油(colza oil)、桐油、脱水ヒマシ油、えの油、ケシの実油、ラッカセイ油、麻実油、鯨油、ビーチナット油、トウモロコシ油、ゴマ油、落花生油、ひまし油、ヤシ油、オリーブ油、パーム油、パーム核油、牛脂、羊脂、豚脂、バター脂またはそれらの混合物を含む請求項6、11または12に記載のコーティング組成物。
- 前記カルボン酸成分が、
(a) 一般式R3−COOHのモノカルボン酸、
前記式中、R3は、1またはそれ以上の直鎖状および分岐状アルキル基で任意に置換されたアリール基、またはハロゲン原子、NH2、SHおよびOHから選択された置換基の1またはそれ以上を任意に有する、直鎖状もしくは分岐状の脂肪族もしくは脂環式の飽和もしくは不飽和の炭化水素基であり、
(b) 一般式HOOC−R4−COOHのジカルボン酸、
前記式中、R4は、0〜30の炭素原子を有する、分岐状もしくは直鎖状の脂肪族もしくは脂環式の飽和もしくは不飽和の基、および1またはそれ以上のC1〜C6アルキル基で任意に置換された芳香族炭化水素基から選択される2価の基であり、
(c) トリメリト酸、トリカルバリル酸、トリメシン酸、ヘミメリト酸、ピロメリト酸およびメリト酸から選択されるポリカルボン酸、ならびに
(d) リシネニック酸(ricinenic acid)、ソルビン酸、アクリル酸、メタクリル酸およびクロトン酸からなるカルボン酸の群
から選択される少なくとも1つのカルボン酸またはその誘導体を含み、
1またはそれ以上のカルボキシル基が、任意に遊離型で存在せず、しかし、酸アミド、酸ハロゲン化物、無水物またはエステルとして存在し、
前記少なくとも1つのカルボン酸が、水酸基、チオール基およびアミノ基から選択される官能基の1またはそれ以上を任意に含む
請求項1〜13のいずれかに記載のコーティング組成物。 - 前記長鎖状不飽和酸が、パルミトレイン酸、オレイン酸、エルカ酸、リシノール酸、リノール酸、リノレン酸、エレオステアリン酸、アラキドン酸、クルパノドン酸、ドコサヘキサエン酸およびそれらの混合物から選択される請求項6に記載のコーティング組成物。
- 前記任意に置換されたシクロペンタジエンが、その場でそれに対応して任意に置換され、それから得られるジシクロペンタジエンの形態で用いられる請求項1〜15のいずれかに記載のコーティング組成物。
- 前記組成物(a)の量が、前記コーティング組成物を基にして10重量%〜90重量%を占める請求項1〜16のいずれか記載のコーティング組成物。
- 前記コーティング組成物がラッカーである請求項1〜17のいずれかに記載のコーティング組成物。
- 前記ラッカーが、パッキング・ラッカーである請求項18に記載のコーティング組成物。
- 物品をコーティングするための請求項1〜19のいずれかに記載のコーティング組成物。
- 前記物品が、金属物品である請求項20に記載のコーティング組成物。
- コーティングを含む物品であって、前記コーティングが、請求項1〜19のいずれかに記載のコーティング組成物を塗布し、乾燥させ、任意に焼くことにより得られている物品。
- 前記物品が、容器である請求項22に記載の物品。
- 前記容器が、缶、たる又はタンクである請求項23に記載の物品。
- 前記物品が、金属物品である請求項22〜24のいずれかに記載の物品。
- 前記コーティングが、前記容器の少なくとも内側上に存在する請求項23〜25のいずれかに記載の物品。
- 金属、プラスティック材料、ガラス、ボール紙または木材をコーティングする方法であって、請求項1〜19のいずれかに記載のコーティング組成物を塗布し、乾燥させ、任意に焼くことを含む方法。
- 前記金属が、ブリキ板、ブリキ原板、TFSまたは薄板アルミニウムである請求項27に記載の方法。
- 前記コーティング組成物が、 前記板の片側にのみ塗布される請求項28に記載の方法。
- 容器を製造する方法であって、
(a) 請求項28の方法に従い、板の少なくとも片側をコーティングし、
(b) 工程(a)で得られたコーティングされた板から容器を形成することを含む方法。 - 容器を製造する方法であって、
(a) 金属、プラスティック材料、ガラス、ボール紙または木材から前記容器を形成し、
(b) 請求項27に記載の方法に従い、工程(a)で得られた容器の内側および/または外側をコーティングすることを含む方法。 - 請求項1〜19のいずれかに記載のコーティング組成物を製造する方法であって、
(a) フェノール樹脂、アミノ樹脂、多官能価イソシアネートおよびそれらの誘導体から選択される少なくとも1つの成分を準備し、前記成分は、官能基(A)を含み、
(b) 請求項1〜15のいずれかに記述されているような不飽和エステル生成物を製造し、
(c) 工程(b)で得られた前記不飽和エステル生成物を、任意に置換されたシクロペンタジエンと室温または高温で反応させ、官能基(B)を含むシクロペンタジエン付加物を生じ、前記官能基(B)が、成分(a)の前記官能基(A)との化学結合の一部となり得、
(d) 工程(c)で得られたシクロペンタジエン付加物を、(a)による反応物の少なくとも1つと混合し、
任意に、
(e) 工程(d)で得られた混合物を、少なくとも1つの溶媒と、任意に、染料、顔料、充填剤および添加剤から選択される付加成分の1またはそれ以上と混合し、それにより、1またはそれ以上の成分および/または溶媒は、工程(a)で準備された前記成分に、および/または工程(c)で得られたシクロペンタジエン付加物に、工程(a)で準備された前記成分と、工程(c)で得られたシクロペンタジエン付加物とが接触する前に、既に加えられてもよい、
を含む方法。 - 前記任意に置換されたシクロペンタジエンが、その場でそれに対応して任意に置換され、それから得られる、ジシクロペンタジエンの形態で用いられる請求項32に記載の方法。
- (i) 第1の容器と、
(ii) 第2の容器とを含むキットであって、
前記第1の容器は、フェノール樹脂、アミノ樹脂、多官能価イソシアネートおよびそれらの誘導体から選択される成分(a)の少なくとも1つを含み、前記成分(a)は、官能基(A)を含み、
前記第2の容器は、請求項1〜16のいずれかに記述されているような反応から得られうるシクロペンタジエン付加物の少なくとも1つを含み、かつ、官能基(B)を含み、前記官能基(B)は、第1の容器の前記成分の前記官能基(A)との化学結合の一部となり得るキット。 - 少なくとも1つの溶媒と、任意に、染料、顔料、充填剤および添加剤から選択された成分の1またはそれ以上とをさらに含む請求項34に記載のキットであって、前記溶媒および/または前記付加成分が、前記第1および/もしくは第2の容器中に、ならびに/または1またはそれ以上の更なる容器中に存在するキット。
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