JP5654732B2 - 架橋剤の水中分散物の調製方法 - Google Patents
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Description
(1)平均1〜10のカルボジイミド基を有するイソシアネート官能ポリカルボジイミドを形成するために、混合物中0.5〜5重量%のカルボジイミド触媒の存在下でポリイソシアネートを120〜180℃で反応する工程であって、
当該イソシアネート官能ポリカルボジイミドは、疎水基を有するモノイソシアネートを5〜30重量%含むものであり、
当該モノイソシアネートは、前記イソシアネート官能ポリカルボジイミドの形成に寄与するものであり、
当該疎水基はC4〜C25の炭化水素、フッ素化炭化水素、シリコーン基を有する炭化水素又はポリシリコーンである工程を行い、
(2)イソシアネート基に対して0.1〜1.0当量で、親水基、一つ以上のアミン及び/又は水酸基を有する化合物を加えると同時に、又は続いて、残存するイソシアネート基を一つ以上のアミン及び/又は水酸基及び任意の疎水基を有する化合物でキャッピングすることにより、イソシアネート官能ポリカルボジイミド鎖を終了及び/又は連鎖拡張する工程であって、
当該疎水基はC4〜C25の炭化水素、フッ素化炭化水素、シリコーン基を有する炭化水素又はポリシリコーンである工程を行い、
(3)得られた化合物を水中で分散する工程を行い、
(4)水中での分散の間に又は後に、塩基又は緩衝液を加えることにより、形成された分散物のpHを9〜14に調整する工程を行う。
b)伸長は、フィルムが裂けた瞬間の最大の伸長を表し、MTS Synergy 200装置により測定された。
c)重量増加は、エタノールに浸漬されたときのフィルムの重量の増加をパーセントで表したものである。
Claims (23)
- 次の工程を含む、架橋剤として用いられる、安定なポリカルボジイミドの水分散物の調製方法。
(1)平均1〜10のカルボジイミド基を有するイソシアネート官能ポリカルボジイミドを形成するために、混合物中0.5〜5重量%のカルボジイミド触媒の存在下でポリイソシアネートを120〜180℃で反応する工程であって、
当該イソシアネート官能ポリカルボジイミドは、疎水基を有するモノイソシアネートを5〜30重量%含むものであり、
当該モノイソシアネートは、前記イソシアネート官能ポリカルボジイミドの形成に寄与するものであり、
当該疎水基はC4〜C25の炭化水素、フッ素化炭化水素、シリコーン基を有する炭化水素又はポリシリコーンである工程
(2)イソシアネート基に対して0.1〜1.0当量で、親水基、一つ以上のアミン及び/又は水酸基を有する化合物を加えると同時に、又は続いて、残存するイソシアネート基を一つ以上のアミン及び/又は水酸基及び任意の疎水基を有する化合物でキャッピングすることにより、イソシアネート官能ポリカルボジイミド鎖を終了及び/又は連鎖拡張する工程であって、
当該疎水基はC4〜C25の炭化水素、フッ素化炭化水素、シリコーン基を有する炭化水素又はポリシリコーンである工程
(3)得られた化合物を水中で分散する工程
(4)水中での分散の間に又は後に、塩基又は緩衝液を加えることにより、形成された分散物のpHを9〜14に調整する工程 - 上記ポリカルボジイミド分散物は、ポリカルボジイミドに対して反応性のない0〜25%の有機溶媒を含むものであり、好ましくは有機溶媒を含まないものであることを特徴とする請求項1に記載の調製方法。
- モノイソシアネートの疎水基、又は、一つ以上のアミン及び/又は水酸基を有する化合物の疎水基が、C6〜C20の炭化水素であることを特徴とする請求項1又は2に記載の調製方法。
- 疎水基を有するモノイソシアネートが、C4〜C25の炭素原子を有する直鎖又は分岐のアルキル、アルキレン、アルキルアリール又はアルキレンアリール基を有するイソシアネートであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の調製方法。
- 疎水基を有するモノイソシアネートが、アルキル、シクロアルキル、アリール、アルキルアリール又はアリールアルキル基を有するイソシアネート、例えば、ブチルイソシアネート、ヘキシルイソシアネート、オクチルイソシアネート、ウンデシルイソシアネート、ドデシルイソシアネート、ヘキサデシルイソシアネート、オクタデシルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、フェニルイソシアネート、トリルイソシアネート、2−ヘプチル−3,4−ビス(9−イソシアネートノニル)−1−ペンチルシクロヘキサンであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の調製方法
- モノイソシアネート及び/又はポリイソシアネートが、ポリイソシアネートと、C4〜C25の炭素原子を有する直鎖又は分岐のアルキル、アルキレン、アルキルアリール又はアルキレンアリール基を有したヒドロキシ又はアミン官能化合物との付加物であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の調製方法。
- 疎水基を有するモノイソシアネートが、1〜50のフッ素原子を含むアルキル、アルキレン、アルキルアリール又はアルキレンアリール基を有するイソシアネートであることを特徴とする請求項1又は2に記載の調製方法。
- 疎水基を有するモノイソシアネートが、フルオロフェニルイソシアネート、フルオロトリルイソシアネート、又は、3−(トリフルオロメチル)フェニルイソシアネートであることを特徴とする請求項1、2又は7に記載の調製方法。
- モノイソシアネート及び/又はポリイソシアネートが、ポリイソシアネートと、1〜50のフッ素原子を有するアルキル、アルキレン、アルキルアリール又はアルキレンアリール基を有したヒドロキシ又はアミン官能化合物との付加物であることを特徴とする請求項1、2又は7に記載の調製方法。
- モノイソシアネート及び/又はポリイソシアネートが、ポリイソシアネートと、ヒドロキシ又はアミン官能シリコーン、又は、ヒドロキシアルキル又はアミノアルキル官能シリコーンとの付加物であることを特徴とする請求項1又は2に記載の調製方法。
- 親水基と一つ以上のアミン及び/又は水酸基を含む化合物、及び、一つ以上のアミン及び/又は水酸基及び非親水基を含む化合物で、イソシアネート官能カルボジイミドを終了又は連鎖拡張することが、120〜180℃においてポリカルボジイミドを形成している間に、0〜120℃においてポリカルボジイミドが形成された後に、又は、0〜60℃において水に分散された後に実行されることを特徴とする請求項1又は2に記載の調製方法。
- ポリカルボジイミド分散物のpHが、11〜13の間の値に調整されることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の調製方法。
- 上記カルボジイミド触媒が、1−メチル−ホスホレン−1−オキシドであることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の調製方法。
- ポリカルボジイミドの調製に用いられるポリイソシアネートが、トルエン−2,4−ジイソシアネート、トルエン−2,6−ジイソシアネート、及び、それらの混合物、ジフェニルメタン−4,4−ジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、3−イソシアネートメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、1,6−ヘキシルジイソシアネート、1,4−シクロヘキシルジイソシアネート、ノルボニルジイソシアネート、又は、それらの混合物であることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の調製方法。
- ポリイソシアネートが、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネートであることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の調製方法。
- 塩基が、アルカリ水酸化物、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、もしくは、水酸化カリウムであり、又は、トリアルキルアミン、もしくはヒドロキシ基を有するトリアルキルアミンであることを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項に記載の調製方法。
- 上記塩基又はその一部が、ポリカルボジイミドの形成中又は形成後に、ジアルキルアミノアルキルアミン又はアルコールでポリカルボジイミド鎖をキャッピングすることによって、及び/又は、ポリオール又はポリアミンを含む第3級アミンをポリイソシアネートに対して0.01〜0.3当量で添加することによって、ポリカルボジイミド鎖の中に組み込まれていることを特徴とする請求項1又は16に記載の調製方法。
- 緩衝液の有効なpH範囲が9〜14の間であることを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項に記載の調製方法。
- 上記緩衝液が、リン酸緩衝液、炭酸緩衝液、トリス(ヒドロキシメチル)−アミノメタン緩衝液、又は、アミノアルキルスルホン酸緩衝液であることを特徴とする請求項1又は18に記載の調製方法。
- 親水基と一つ以上のアミン及び/又は水酸基を含む化合物が、ポリエトキシモノ又はジオール、ポリエトキシ/ポリプロポキシモノ又はジオール、ポリエトキシモノ又はジアミン、ポリエトキシ/ポリプロポキシモノ又はジアミン、ペンダントポリアルコキシ鎖を有するジオール又はジアミン、ヒドロキシ又はアミンアルキルスルホン酸塩、又は、ジアルキルアミノアルキルアルコール又はアミン、又は、それらの混合物であって、その化合物の分子量が100〜6000、好ましくは200から2000であることを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項に記載の調製方法。
- ポリカルボジイミドの形成前、形成中又は形成後に、ポリイソシアネートに対して0.01〜0.30当量のモノ又はポリオール、又は、モノ又はポリアミンが加えられ、そのポリオール又はポリアミンは、例えば、モノ又はポリヒドロキシアルカン、モノ又はポリオールを有するポリエーテル、ポリオールを有するポリエステル、ポリオールを有するポリカーボネート、ポリオールを有するポリカプロラクタム、モノ又はポリアミノアルカン、モノ又はポリアミンを有するポリエーテルであることを特徴とする請求項1〜20のいずれか1項に記載の調製方法。
- 架橋剤として請求項1〜21のいずれか1項に記載のポリカルボジイミド分散物と、水に分散されたポリマーとを含有し、前記ポリマーは、カルボン酸基を含み、溶媒を含んでもよいことを特徴とするコーティング組成物。
- 請求項22のコーティング組成物を基材に塗布し、水と、もし存在する場合には溶媒とを蒸発させることによって得られる硬化材料。
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