JP6084200B2 - 二成分被覆材料 - Google Patents

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    • C08L101/06Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups containing oxygen atoms

Description

二成分被覆材料は通常、結合剤と架橋剤を含有し、ここでこれはしばしば、ポリイソシアネート又はメラミンホルムアルデヒド樹脂である。前者はしばしば増感性であり、後者は残分として毒性のあるホルムアルデヒドを含有するか、又はホルムアルデヒドが、メラミンホルムアルデヒド樹脂から分離される。
よって、代替的な硬化メカニズムを利用する二成分被覆材料について、関心が持たれている。
EP 1088 A1は、グリセリンカーボネート(メタ)アクリレート含有コポリマーの製造を一般的に記載しており、また顔料のためのその使用、又は塗料としての使用も記載されている。 架橋剤についての示唆も単に一般的な形で述べられており、架橋剤について詳細には開示されていない。
EP 272664 A2は、グリセリンカーボネート(メタ)アクリレートと、ヒドロキシ基含有モノマーとを有するコポリマーを記載しており、当該コポリマーは、ポリイソシアネート又はメラミンホルムアルデヒド樹脂によって硬化可能なものである。
過剰なイソシアネートの加水分解によって生じるアミンによる二次的な硬化も言及されているものの、主な硬化は、イソシアネート基とヒドロキシ基との反応によって起こる。
EP358358 B1は、エポキシ基、カーボネート基、又はアセトアセトキシ基を有するアクリルコポリマーと、第一級、及び/又は第二級アミン基を有することができるモノアミン、ジアミン、若しくはポリアミンとの混合物を、顔料分散剤として記載しており、当該混合物によって、顔料粒子はアグロメレート傾向が低くなる。こうして得られる顔料ペーストは、その後、被覆材料に加工される。
EP 737726 A1は、マイケル付加反応による硬化のための1成分系コポリマー混合物を記載しており、当該混合物はカーボネート基を単離された成分として、例えばエチレンカーボネートの形で、又は重合導入された形で含有するものである。
ここでカーボネート基含有成分は、触媒として使用されるオニウム塩に対して助触媒として働き、それ自体は硬化に関与しない。
WO 03/048215 A1は、環状カーボネート基を有するコポリマーと、アミンとの反応を記載している。この反応は、後続のグラフト反応によるコポリマーの誘導体化に役立ち、コポリマーの架橋作用はもたらさない。同様の系は、WO 2004/060935 A1、及びWO 2004/060945に記載されている。
BE 1009543は、カーボネート基含有オリゴマー又はポリマーと、アミン基含有架橋剤との組み合わせを記載している。
アミン基含有架橋剤とは、第一級アミン基を少なくとも2つ、第三級アミン基に対してβ位、γ位、又はδ位に有する特別な構造である。
ポリアミンとしては、N,N,N’,N’,−テトラキス(3’−アミノプロピル)−1,4−ジアミノブタン、トリス−(2’−アミノエチル)アミン、及びトリス(アミノプロピル)アミンが明示的に開示されている(3pの7〜10行目)。
この組み合わせは、良好な光沢、良好なアセトン耐性、及び良好な硬化と硬度、並びに耐ブロッキング性を有する被覆剤において使用される。
これには、完成した被覆剤中に、非常に電子が多い第三級アミン基が残存し、これが被覆の黄変につながるという欠点がある。
本発明は、代替的な架橋法によって硬化可能な被覆材料を提供するという課題に基づいていた。この被覆材料は組成が可変であることにより、ポットタイムと被覆の特性を、幅広く変えることができるべきであった。この被覆材料は、硬度及び/又は可撓性というパラメータの少なくとも1つにおいて、従来技術よりも改善されている被覆剤をもたらすべきである。外部適用において使用するために、好ましい被覆材料はさらに、黄変がより少ないべきである。
この課題は、以下の成分を含有する二成分被覆材料によって解決された:
・ラジカル共重合によって得られるコポリマー(A)少なくとも1種、当該コポリマー(A)は、環状カーボネート基を少なくとも1つ有し、
・ジアミン若しくはポリアミン(B)少なくとも1種、当該ジアミン若しくはポリアミン(B)は、第一級及び第二級アミン基から成る群から選択されるアミン基を少なくとも2つ有し、
・任意で、少なくとも1種の溶剤(C)
・任意で、少なくとも1種の顔料(D)、及び
・任意で、少なくとも1種の添加剤(E)
ここで、前記化合物(B)が、第三級アミン基を、第一級、第二級、及び第三級アミン基の全量に対して20%未満の割合で有する。
本発明のさらなる対象は、基材を被覆するための、このような二成分系被覆材料の使用である。
コポリマー(A)は好ましくは、以下の成分(a1)〜(a5)のモノマー混合物をラジカル重合することによって得られる:
(a1)環状カーボネート基を少なくとも1つ有する(メタ)アクリレート少なくとも1種、
(a2)(シクロ)アルキル(メタ)アクリレート少なくとも1種、
(a3)ビニル芳香族モノマー少なくとも1種、
(a4)任意で、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート少なくとも1種、及び
(a5)任意で、酸基含有モノマー少なくとも1種。
二次的な量で他のモノマーをコポリマー(A)に組み込むことができるが、しかしながら、前述のモノマー(a1)〜(a5)以外のモノマーは、使用しないのが好ましい。
これらのモノマーは、詳細には以下の化合物である:
(a1)少なくとも1種の、環状カーボネート基を少なくとも1つ有する(メタ)アクリレート:
モノマー(a1)は、例えば1〜3個、好ましくは1個又は2個、特に好ましくはちょうど1個、環状カーボネート基を有することができる。これは複数のモノマーの混合物、例えば2〜4種、好ましくは2種又は3種、特に好ましくは2種のモノマーの混合物であってよいが、しかしながらただ1種のモノマー(a1)を用いるのが好ましい。
本発明によれば「環状カーボネート基」とは、好ましくは2−オキソ−1,3−ジオキソラン構造、又は2−オキソ−1,3−ジオキサン構造であり、好ましくは2−オキソ−1,3−ジオキソラン構造であると理解される。
モノマー(a1)は好ましくは、(2−オキソ−1,3−ジオキソラン−4−イル)メチルアクリレート(GCA)、又は(2−オキソ−1,3−ジオキソラン−4−イル)メチルメタクリレート(GCMA)、2−オキソ−[1,3]ジオキソラン−4−カルボン酸アクリロイルオキシメチルエステル、2−オキソ−[1,3]ジオキソラン−4−カルボン酸2−メチルアクリロイルオキシメチルエステルであり、好ましくは(2−オキソ−1,3−ジオキソラン−4イル)メチルアクリレート(GCA)である。
(a2)少なくとも1種の(シクロ)アルキル(メタ)アクリレート:
モノマー(a2)は、複数のモノマーの混合物、例えば2〜4種、好ましくは2種又は3種、特に好ましくは2種のモノマーの混合物であってよいが、しかしながらただ1種のモノマー(a2)を用いるのが好ましい。
(シクロ)アルキルという用語は、「シクロアルキル」、及び「アルキル」を包括するものであり、好ましくはアルキルである。
(シクロ)アルキル(メタ)アクリレートの例は、シクロアルキル(メタ)アクリレートであって、そのシクロアルキル基が、3員環〜20員環から、好ましくは5員環〜20員環から、特に好ましくは5員環又は6員環から形成されたものである。
特に好ましいのは、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロオクチル(メタ)アクリレート、及びシクロドデシル(メタ)アクリレートであり、特に好ましくはシクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、及びシクロドデシル(メタ)アクリレートであり、極めて特に好ましくはシクロペンチル(メタ)アクリレート、及びシクロヘキシル(メタ)アクリレートであり、特にシクロヘキシル(メタ)アクリレートであり、各場合においてアクリレートは、メタクリレートよりも好ましい。
アルキル(メタ)アクリレートの例は、アルキル(メタ)アクリレートであって、そのアルキル基が、1〜20個の炭素原子、好ましくは1〜12個の炭素原子、特に好ましくは1〜8個の炭素原子を有するものである。
特に好ましいのは、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、s−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、n−ヘプチル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、n−デシル(メタ)アクリレート、n−ドデシル(メタ)アクリレート、n−テトラデシル(メタ)アクリレート、n−ヘキサデシル(メタ)アクリレート、n−ヘプタデシル(メタ)アクリレート、n−オクタデシル(メタ)アクリレート、n−エイコシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、及び2−プロピルヘプチル(メタ)アクリレートであり、特に好ましいのは、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、及び2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートであり、特に好ましいのはメチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、及び2−エチルヘキシルアクリレートであり、極めて特に好ましいのは、n−ブチルアクリレート、及び2−エチルヘキシルアクリレートである。
(a3)少なくとも1種のビニル芳香族モノマー:
モノマー(a3)は、複数のモノマーの混合物、例えば2〜4種、好ましくは2種又は3種、特に好ましくは2種のモノマーの混合物であってよいが、しかしながらただ1種のモノマー(a3)を用いるのが好ましい。
好ましいモノマー(a3)は、スチレン、ビニルトルエン、ビニルナフタリン、α−及びp−メチルスチレン、α−ブチルスチレン、4−n−ブチルスチレン、4−n−デシルスチレンであり、特に好ましいのはスチレンとα−メチルスチレンであり、極めて特に好ましいのは、スチレンである。
(a4)任意の、少なくとも1種のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート:
モノマー(a4)は任意であり、複数のモノマーの混合物、例えば2〜4種、好ましくは2種又は3種、特に好ましくは2種のモノマーの混合物であってよいが、しかしながらただ1種のモノマー(a4)を任意で用いるのが好ましい。
好ましいモノマー(a4)は、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、及び4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートであり、特に好ましいのは2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、及び4−ヒドロキシブチルアクリレートであり、極めて特に好ましくは2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、及び2−ヒドロキシプロピルアクリレートである。
(a5)任意の、少なくとも1種の酸基含有モノマー:
モノマー(a5)は任意であり、複数のモノマーの混合物、例えば2〜4種、好ましくは2種又は3種、特に好ましくは2種のモノマーの混合物であってよいが、しかしながらただ1種のモノマー(a5)を任意で用いるのが好ましい。
好ましいモノマー(a5)はアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、又はフマル酸であり、特に好ましいのはアクリル酸とメタクリル酸であり、極めて特に好ましいのはアクリル酸である。
これらの酸は任意で、アンモニウム、カリウム、及び/又はナトリウムによって少なくとも部分的に中和されていてよい。
二次的な量でコポリマー(A)中に組み込まれていてもよい他のモノマーは例えば、架橋性モノマーであり、例えば
・内部架橋剤、すなわち、ラジカル重合可能な二重結合を少なくとも2つ、好ましくは2〜6個、特に好ましくは2〜4個、極めて特に好ましくは2〜3個、特にちょうど2個、有する化合物。例として挙げられるのは、アリルアクリレート、アリルメタクリレート、メタリルアクリレート、メタリルメタクリレート、ジ及びポリ(メタ)アクリレート、1,2−、1,3−、及び1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,2−及び1,3−プロピレングリコール(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2−エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリトリトトリ及びテトラ(メタ)アクリレート、並びにジビニルベンゼンである。
・外部架橋剤、つまり、ポリマー製造後にポリマー(A)の架橋につながる化合物。例として挙げられるのは、グリシジル(メタ)アクリレート、2’−(アセチルアセトキシ)エチルメタクリレート、アセトアセトキシエチルアクリレート、アセトアセトキシプロピルメタクリレート、アセトアセトキシブチルメタクリレート、メタクリル酸2’−(2’’−オキソ−イミダゾリジン−1’’−イル)エチルエステル(ウレイドエチルメタクリレート)、ジアセトンアクリルアミド(DAAM)、及びジアセトンメタクリルアミドである。
モノマー混合物(a)は好ましくは、以下のように構成されていてよい:
(a1)環状カーボネート基を少なくとも1つ有する(メタ)アクリレート少なくとも1種が、少なくとも5質量%、特に少なくとも15質量%、特に好ましくは少なくとも20質量%、最大50質量%、好ましくは最大45質量%、特に好ましくは最大40質量%、
(a2)(シクロ)アルキル(メタ)アクリレート少なくとも1種が、少なくとも20質量%、好ましくは少なくとも30質量%、特に好ましくは少なくとも50質量%、最大90質量%、好ましくは最大85質量%、特に好ましくは最大80質量%、
(a3)ビニル芳香族モノマー少なくとも1種が、0〜50質量%、好ましくは0〜40質量%、特に好ましくは0〜35質量%、
(a4)任意で、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートが、最大20質量%、好ましくは最大15質量%、特に好ましくは0〜10質量%、及び
(a5)酸基含有モノマー少なくとも1種が、0〜5質量%、好ましくは0〜3質量%、特に好ましくは0〜1質量%、
その他のモノマーは任意であり、通常は5質量%以下、好ましくは3質量%以下であり、特に好ましくは存在しないが、ただし、これらの合計は常に100質量%である。
コポリマー(A)は通常、ガラス転移点(Tg)が−70〜140℃、好ましくは10〜100℃、特に好ましくは15〜80℃、極めて特に好ましくは20〜60℃である。
公知の方法に従い、特定のモノマーに対する値が一覧となったものに基づいて(例えばFoxによる)ガラス転移点を算出すると、通常は良好な近似値が得られるが、しかしながらガラス転移温度は本明細書においては好ましくは、ASTM規格のD3418-03により、示差走査熱測定(DSC)によって、好ましくは10℃/分の加熱速度で行う。
モノマー(a4)は好ましくは、本発明による被覆材料が硬化のために架橋剤(例えばポリイソシアネート又はメラミンホルムアルデヒド樹脂)と反応すべき場合に存在する。しかしながらこれは、本発明による被覆材料を硬化させるための1つの任意の可能性であり、このためあまり好ましくはない。この場合、ポリマー(A)のOH数は、好ましくは50〜150mg KOH/g、好ましくは70〜130mg KOH/gであり、特に好ましくは100mg KOH/gである。
好ましいコポリマー(A)は、環状カーボネート基の含分が、コポリマー(A)1kgあたり少なくとも0.2molであり、特に好ましくは少なくとも0.3mol/kg、極めて特に好ましくは少なくとも0.5mol/kg、特に少なくとも0.75mol/kgである。
通常、環状カーボネート基の含分は最大3mol/kgで充分であり、好ましくは最大2.8mol/kg、特に好ましくは最大2.5mol/kg、極めて特に好ましくは最大2.2mol/kgである。
ポリマー(A)の質量平均分子量Mwは、1,500〜200,000g/mol、好ましくは3,000〜200,000g/mol、特に好ましくは4,000〜100,000g/mol、極めて特に好ましくは5,000〜50,000g/mol、特に7,500〜30,000g/molである。
本願において質量平均分子量Mwは、別記しない限り、分子排除クロマトグラフィー(size exclusion chromatography:SEC)によって特定し、テトラヒドロフラン+0.1質量%のトリフルオロ酢酸を溶離剤として用いて、貫流速度1ml/分、カラム温度35℃で行う。この試料は溶離液中で2mg/mlの濃度に希釈され、そのうち100μlを注入し、それから試料溶液を0.2μmのフィルター(Sartorius Minisart SRP 25)を介して、僅かなゲル含分を除去するために濾過した。カラムとしては、内径7.5mmのカラムを3つ、以下のように組み合わせた:5cmの前カラム(Plgel 10μ Guardの前カラム)に、30cmの分離カラム2つが続く(それぞれ、Plgel 10μ Mixed Β)。検出は示差走査屈折計Agilent 1100、UV-Photometer Agilent 1100 VWD、PSS SLD7000-BI-MwA (UV/254 nm/Agilent)を用いて行った。較正は、分布が狭いポリスチレン標準(Polymer Laboratories社製、分子量Mが580〜7,500,000のもの)、及び、ヘキシルベンゼン(M=162)を用いて行った。溶離範囲外の値については、外挿した。
多分散性Mw/Mnは通常、50以下、好ましくは30以下、特に好ましくは15以下である。
分子量測定に前接続された濾過によって、ポリマーの若干のゲル含分は除去されるため、記載された値は、ゾル含分に対するものである。
ポリマーの不溶性割合は、2−メトキシエタノールを用いた4時間の抽出によって、ソックスレー抽出器内で行うことができ、一定の質量になるまで残渣を乾燥後、残った残渣を秤量する。ポリマーの不溶性割合は、好ましくは10質量%以下、好ましくは5質量%以下である。
25℃におけるポリマー(A)の溶解性は、好ましくは少なくとも30質量%、特に好ましくは少なくとも50質量%である。
適切なアミン(B)は通常、少なくとも2個、好ましくは2〜6個、特に好ましくは2〜4個、第一級及び/又は第二級アミン基を有し、通常は炭素原子を2〜30個有し、脂肪族、脂環式、又は芳香族であり得る。
本発明による特徴は、化合物(B)が第三級アミン基を、第一級、第二級、及び第三級アミン基の全量に対して、20%未満、好ましくは15%以下、特に好ましくは10%以下、極めて特に好ましくは5%以下の割合で有すること、特に化合物(B)が、第三級アミン基を全く有さないことである。そこで本発明によれば、第三級アミン基の含分が比較的高い化合物(B)を用いる場合、化合物(B)の混合物全体が、第三級アミン基について本発明による低い含分を有するように、第三級アミン基の含分が無いか、又は比較的低い化合物を添加混合する。つまり(B)が、それぞれ少なくとも2個のアミン基(当該アミン基は、第一級及び第二級アミン基から成る群から選択される)を有する複数のジアミン若しくはポリアミンから成る場合、本発明による第三級アミン基の低含分は、これらのジアミン若しくはポリアミンの混合物に関連する。
アミン基の計算は、トリス(2’−アミノエチル)アミンの例を用いて説明する:この化合物は、第一級アミン基を3つ、そして第三級アミン基を1つ有する。このため、第三級アミン基の割合は、アミン基の全体量に対して25%となる。これに対してN,N,N’,N’−テトラキス(3’−アミノプロピル)−1,4−ジアミノブタンは、第一級アミン基を4つ、そして第三級アミン基を2つ有するので、第三級アミン基の割合は、3分の1となる。
何らかの説と結びつけるつもりはないのだが、恐らく、第三級アミンは、3重の超共役、又は窒素原子の基の+I効果によって、窒素原子における電子密度が高いため、この場所で酸化攻撃が、第二級又は第一級アミンである場合より優勢となると考えられる。このため第三級アミンはむしろ、分解して、熱による及び/又は紫外線による負荷の場合、他種のアミンよりも黄変につながる傾向にある。
これに対して、第一級又は第二級アミン基は成分(B)中で、カーボネート(A)との反応によりアミド構造を形成し、このアミド構造中では、電子求引性カルボニル基によって、窒素原子における電子密度が低下している。このため生成する構造は、従来技術から公知のアミンに比べて、黄変する傾向が低い。
本発明の好ましい実施態様は、複数のアミンの混合物を、本発明における被覆材料中で使用することであり、それは例えば2〜6種、好ましくは2〜4種、特に2種又は3種、特に2種のアミンの混合物である。アミンの混合物によって、得られる被覆の特性を決定することができる(下記参照)。
ジアミン又はポリアミン(B)は好ましくは、直鎖状又は分枝鎖状のC2〜C8(シクロ)アルキレンジアミン(B1)、及びポリエーテルアミン(B2)の群から選択される。
直鎖状又は分枝鎖状のC2〜C8(シクロ)アルキレンジアミン又はポリアミン(B1)
ジアミン(B1)として考慮されるのは好ましくは、式R1−NH−R2−NHR3であり、ここでR1とR3は相互に独立して、水素、又はアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、若しくは炭素数1〜20のアリールアルキル基である。(シクロ)アルキル基R2は、炭素原子を2〜8個有し、直鎖状、環状、又は脂環式であり得る。
好ましいジアミンは例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン(1,2−ジアミノプロパン、及び1,3−ジアミノプロパン)、N−メチル−エチレンジアミン、テトラエチレンジアミン(1,4−ジアミノブタン)、N,N’−ジメチルエチレンジアミン、N−エチルエチレンジアミン、1,5−ジアミノペンタン、1,3−ジアミノ−2,2−ジメチルプロパン、1,3−ジアミノ−2,2−ジエチルプロパン、1,3−ビス(メチルアミノ)プロパン、ヘキサメチレンジアミン(1,6−ジアミノヘキサン)、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、1,2−、1,3−、又は1,4−シクロヘキシレンジアミン、1,2−、1,3−、又は,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,5−ジアミノ−2−メチルペンタン、3−(プロピルアミノ)−プロピルアミン、イソホロンジアミン(IPDA)、3(若しくは4),8(若しくは9)−ビス(アミノメチル)−トリシクロ[5.2.1.02.6]デカン−異性体混合物、2−ブチル−2−エチル−1,5−ペンタメチレンジアミン、2,2,4−又は2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、2−アミノプロピルシクロヘキシルアミン、3(4)−アミノメチル−1−メチルシクロヘキシルアミン、及び1,4−ジアミノ−4−メチルペンタンである。
好ましいのは、エチレンジアミン、1,3−ジアミノ−2,2−ジメチルプロパン、ヘキサメチレンジアミン、ジアミノジシクロヘキシルメタン、シクロヘキシレンジアミン、イソホロンジアミン、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、及びビス(アミノメチル)シクロヘキサンである。
第一級及び/又は第二級の反応性アミン基を3つ以上有する適切なアミンは例えば、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、N1−(2−アミノエチル)−プロパン−1,3−ジアミン、トリス(アミノエチル)アミン、トリス(アミノプロピル)アミン、トリス(アミノヘキシル)アミン、トリスアミノヘキサン、4−アミノメチル−1,8−オクタンジアミン、トリスアミノノナン、オリゴマーのジアミノジフェニルメタン(ポリマーMDA)、ビス(アミノエチル)アミン、ビス(アミノプロピル)アミン、ビス(アミノブチル)アミン、ビス(アミノペンチル)アミン、ビス(アミノヘキシル)アミン、N−(2−アミノエチル)プロパンジアミン、N,N’−ビス(3−アミノプロピル)エチレンジアミン、N,N’−ビス(3−アミノプロピル)ブタンジアミン、N,N,N’,N’−テトラ(3−アミノプロピル)エチレンジアミンであり、また式の上ではエチレンイミンと、開始分子としてのアミンとの反応によって得られる、ポリエチレンジアミンである。
第一級及び/又は第二級の反応性アミン基を3つ以上有する好ましいアミンは、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリスアミノヘキサン、4−アミノメチル−1,8−オクタンジアミン、トリスアミノノナン、ビス(アミノエチル)アミン、ビス(アミノプロピル)アミン、ビス(アミノブチル)アミン、ビス(アミノペンチルアミン)、ビス(アミノヘキシル)アミン、及びN−(2−アミノエチル)プロパンジアミンである。
ポリエーテルアミン(B2)
本発明によればポリエーテルアミンとは、アミン基を有するポリエーテルと理解される。
好ましいポリエーテルアミンは、式(IIa)〜(IId)の化合物のアミノ化生成物であり、
Figure 0006084200
式中、
5及びR6は相互に独立して、水素、又はC1〜C18アルキルであり、前記C1〜C18アルキルは、アリール、アルキル、アリールオキシ、アルキルオキシ、ヘテロ原子、及び/又は複素環によって置換されていてもよく、
u、v、w、xは相互に独立して、それぞれ1〜10の整数、好ましくは1〜5の整数、特に好ましくは1〜3の整数であり、かつ
それぞれのXiについて、i=1〜u、1〜v、1〜w、及び1〜xであり、相互に独立して、−CH2−CH2−O−、−CH2−CH(CH3)−O−、−CH(CH3)−CH2−O−、−CH2−C(CH32−O−、−C(CH32−CH2−O−、−CH2−CHVin−O−、−CHVin−CH2−O−、−CH2−CHPh−O−、及びCHPh−CH2−O−の群、好ましくは−CH2−CH2−O−、−CH2−CH(CH3)−O−、及び−CH(CH3)−CH2−O−の群から選択されていてよく、特に−CH2−CH2−O−であり、ここでPhはフェニルであり、Vinはビニルである。
ここで、C1〜C18アルキルであって、アリール、アルキル、アリールオキシ、アルキルオキシ、ヘテロ原子、及び/又は複素環によって置換されていてよいものとは例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、2,4,4−トリメチルペンチル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、1,1,−ジメチルプロピル、1,1−ジメチルブチル、1,1,3,3−テトラメチルブチルであり、好ましくはメチル、エチル、又はn−プロピルであり、極めて特に好ましくはメチル又はエチルである。
これは好ましくは、1〜20箇所、特に好ましくは3〜10箇所がエトキシ化、プロポキシ化、又はエトキシ化かつプロポキシ化された混合型のアミノ化生成物であり、特にエトキシ化のみがなされたネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、又はペンタエリトリットである。
このようなポリエーテルアミンは例えば、Huntsman Corporation社から、以下の名称で得られる:
Jeffamine(登録商標)D-2000(アミノ化されたプロピレングリコール、統計平均でプロピレングリコール単位が33、分子量約2000g/mol)、
Jeffamine(登録商標)D-230(アミノ化されたプロピレングリコール、統計平均でプロピレングリコール単位が2.5、分子量約230g/mol)、
Jeffamine(登録商標)D-400(アミノ化されたプロピレングリコール、統計平均でプロピレングリコール単位が6.1、分子量約430g/mol)、
Jeffamine(登録商標)T-5000(アミノ化され、プロポキシ化されたグリセリン、平均分子量約5000g/mol、第一級アミン基含分は、アミン基の全含分に対して少なくとも97%、アミン基の等量は、1gあたり0.50〜0.54ミリグラム当量)、そして好ましいのは、
Jeffamine(登録商標)T-403(アミノ化され、5〜6箇所プロポキシ化されたトリメチロールプロパン、第一級アミン基含分は、アミン基の全含分に対して少なくとも90%、アミン基の等量は、1gあたり6.2〜6.5ミリグラム当量)である。
アミノ化生成物とは、ヒドロキシ基が主に、又は完全に、第一級及び/又は第二級アミノ基によって置き換えられている生成物であると理解される。通常はヒドロキシ基の少なくとも75%が置き換えられており、好ましくは少なくとも85%、特に好ましくは少なくとも90%、極めて特に好ましくは少なくとも95%が置き換えられている。
アミン(B)のうちアミン(B1)が、アミン(B2)よりも好ましい。
アミン(B)を選択することによって、各被覆材料によって得られる被覆の特性に影響を与えることができる。
ここで原則的には、立体的に要求度の高いアミン(B)が、比較的弱い反応性、従ってポットタイム(すなわち、被覆材料が加工可能な時間)の向上をもたらし、また粘度の上昇を示さないことにつながる。
立体的に要求度の高いアミンは例えば、少なくとも1つのアミン基が、少なくとも1つの第二級又は第三級炭素原子に直接結合されているものである。その例は、イソホロンジアミン、イソプロピル又はt−ブチルで置換されたアミンである。
その一方で、立体的な要求度が低く、主に第一級アミンを、好ましくは第一級アミン基のみを有するアミンは、基材、特に金属下地への、被覆の良好な接着性をもたらす。
ここで「立体的に要求度が低い」とは、各アミン基に直接結合された炭素原子(α炭素原子)が第一級であり、これに結合している炭素原子(β炭素原子)が第一級又は第二級であること、すなわち、α炭素原子には置換基が存在せず、かつβ炭素原子には、最大で1個の置換基が存在するということである。この例は、1,ω−アルキレンジアミン、及びポリエチレンイミンの第一級末端アミン基である。
さらに、アミンを選択することにより、得られる被覆の硬度又は弾性を調整することができる。
立体的な要求度の低い各アミン(B)を用いることによって、弾性が向上した被覆を得ることができ、これに対して立体的に要求度の高いアミンにより、硬度が向上する。
意外なことに、少なくとも2種のアミン(B)の混合物によって、立体的な要求度に拘わらず、非常に硬い被覆を得ることができる。
本発明による2成分被覆材料は、(B)における第一級及び第二級アミン基の、(A)における環状カーボネート基に対するモル比が、通常5:1〜1:5、好ましくは3:1〜1:3、特に好ましくは2:1〜1:2、極めて特に好ましくは1.5:1〜1:1.5、特に1.2:1〜1:1.2である。
本発明による2成分被覆材料はさらに、任意成分として、少なくとも1種の溶剤、少なくとも1種の顔料、及び/又は少なくとも1種の添加剤を含有することができる。
溶剤(C)としては例えば、成分(A)及び(B)が通常の適用温度で溶解性のものが考慮される。
例えば、ケトン、エステル、アルコキシ化されたアルカン酸アルキルエステル、エーテル、各溶剤の混合物が使用できる。
エステルは例えば、n−ブチルアセテート、エチルアセテート、1−メトキシプロピルアセテート−2、及び2−メトキシエチルアセテートである。
エーテルは例えば、THF、ジオキサン、並びにエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ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、若しくはトリプロピレングリコールのジメチルエーテル、ジエチルエーテル、若しくはジ−n−ブチルエーテルである。
ケトンは例えば、アセトン、ジエチルケトン、エチルメチルケトン、イソブチルメチルケトン、メチルアミルケトン、及びt−ブチルメチルケトンである。
好ましい溶剤は、n−ブチルアセテート、エチルアセテート、1−メトキシプロピルアセテート−2、2−メトキシエチルアセテート、並びにこれらの混合物である。
使用しうるさらなる溶剤は、ブチルグリコールジアセテート(Merck Schuchardt OHG)、ブチルグリコールアセテート(Merck Schuchardt OHG)、ジプロピレングリコールジメチルエーテル(Proglyde(登録商標)DMM、ドイツ国Sigma-Aldrich社)、及びプロピレンカーボネートである。
さらには、ほぼすべての慣用のアルコールが溶剤として使用でき、ここで特に好ましいのは、2−メトキシプロパノール、及び2−メトキシエタノールである。
顔料(D)
本来の意味での顔料は、CD Roempp Chemie Lexikon - Version 1.0, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1995によれば、DIN 55943が言及されており、粒子状の「適用媒体において実質的に不溶性の、無機若しくは有機の、有色若しくは無色の着色剤」である。
ここで実質的に不溶性とは、25℃における溶解性が、適用媒体1000gあたり1g未満、好ましくは0.5g未満、特に好ましくは0.25g未満、極めて特に好ましくは0.1g未満、特に0.05g未満であることを意味する。
本来の意味合いでの顔料の例には、吸収性顔料及び/又は効果顔料の任意の系、好ましくは吸収顔料の系が包含される。ここで顔料成分の列挙と選択は、何ら制限されることはない。これらはそれぞれの要求に対して、例えば所望の色特性に任意に適合させることができる。例えば、標準的な混合塗料系のあらゆる顔料成分に基づくことができる。
効果顔料とは、フレーク状の構造を有し、表面被覆に特別な装飾着色効果をもたらすあらゆる顔料であると理解されるべきである。効果顔料は例えば、自動車塗装及び工業塗装において通常使用可能な効果顔料である。このような効果顔料の例は、一連の金属顔料、例えばアルミニウム顔料、鉄顔料、若しくは銅顔料であり、干渉顔料、例えば二酸化チタンで被覆された雲母、酸化鉄で被覆された雲母、混合酸化物で被覆された雲母(例えば二酸化チタンとFe23、又は二酸化チタンと、Cr23)、金属酸化物で被覆されたアルミニウム、又は液晶顔料である。
吸収性着色顔料とは例えば、塗装工業で通常使用可能な、有機又は無機の吸収性顔料である。有機の吸収性顔料の例は、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、及びピロロピロール顔料である。無機の吸収性顔料の例は、酸化鉄顔料、二酸化チタン、及びカーボンブラックである。
染料は色素と同様に、適用媒体における溶解性が顔料とは異なる。すなわち、25℃における溶解性が、適用媒体1000gあたり1g超である。
染料の例は、アゾ、アジン、アントラキノン、アクリジン、シアニン、オキサジン、ポリメチン、チアジン、トリアリールメタンの染料である。これらの染料は、塩基性又はカチオン性染料、媒染染料、直接染料、分散染料、顕色染料、建て染め染料、金属錯体染料、反応性染料、酸染料、硫黄染料、カップリング染料、又は媒染剤不要染料として適用できる。
色的に不活性の充填剤とは、色的には作用をもたらさないあらゆる物質/化合物であると理解される:これはすなわち、独自の吸収性が低く、その屈折度は、被覆媒体の屈折度に似ている一方で、表面被覆における、すなわち適用された塗膜における効果顔料の配向性(平行な配列性)に影響を与え、さらに被覆若しくは被覆材料の特性、例えば例えば硬度又はレオロジーに影響を与えるものである。以下に使用可能な不活性物質/化合物の例を挙げるが、色的に不活性で、配置的な影響を与える充填剤が、これらの例に限定されることはない。前記定義に相応する適切な不活性充填剤は例えば、透明若しくは半透明の充填剤又は顔料であってよく、例えばケイ酸ゲル、沈降硫酸バリウム、珪藻土、タルク、炭酸カルシウム、カオリン、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、結晶性二酸化ケイ素、非晶質ケイ酸、酸化アルミニウム、マイクロビーズ又は中空マイクロビーズ、例えばガラス製、セラミック製、又ポリマー製であって、サイズが例えば0.1〜50μmのものである。さらに、不活性充填剤としては任意の固体の不活性有機粒子、例えば尿素−ホルムアルデヒド縮合生成物、マイクロナイズドポリオレフィンワックス、及びマイクロナイズドアミドワックスが使用できる。不活性充填剤はそれぞれ、混合物でも使用できる。しかしながら好ましくは、各場合において1種の充填剤のみを使用する。
好ましい充填剤には、ケイ酸塩、例えば四塩化ケイ素の加水分解により得られるケイ酸塩、例えばDegussa社のアエロジル(登録商標)、珪藻土、タルク、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸カルシウムなどが包含される。
添加剤(E)
塗料に典型的なさらなる添加剤(E)としては、例えば以下のようなものが使用できる:安定剤、紫外線安定剤、例えば紫外線吸収剤、及び適切なラジカル補足剤(特にHALS化合物、立体障害性アミン系光安定剤)、活性剤(促進剤)、乾燥剤、充填剤、静電防止剤、難燃剤、粘稠剤、チキソトロープ剤、界面活性剤、粘度調整剤、可塑剤、又はキレート形成剤。好ましいのは紫外線安定剤である。
安定剤は、少なくとも1種の安定化作用をもたらす化合物であり、ここで「安定化」という特性は、貯蔵の経過に伴う被覆材料の色数及び/又は粘度の変化を一定期間にわたり、安定化作用をもたらす化合物を含有しない同等の混合物に比して減少させるものである。
適切な紫外線吸収剤には、オキサニリド、トリアジン、及びベンゾトリアジン(後者は例えば、BASFの商標Tinuvinとして得られる)、及びベンゾフェノン(例えばBASFのChimassorb(登録商標)81)が包含される。好ましいのは例えば、ベンゾールプロパン酸、3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシ−アルキルエステル(C79分枝鎖状、及び直鎖状のもの)95%;1−メトキシ−2−プロピルアセテート(例えばTinuvin(登録商標)384)、及びα−[3−[3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]−1−オキソプロピル]−ω−ヒドロキシプロピル(オキソ−1,2−エタンジイル(例えばTinuvin(登録商標)1130))5%であり、これらはそれぞれ、例えばBASF社の製品である。DL−α−トコフェロール、トコフェロール、ケイ皮酸誘導体、及びシアノアクリレートも、この目的のために使用できる。
これらは単独で、又は適切なラジカル補足剤と一緒に、例えば立体障害性アミン(しばしばHALS又はHAS化合物とも呼ばれる:Hindered Amine (Light) Stabilizer)、例えば2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、2,6−ジ−t−ブチルピペリジン、又はこれらの誘導体、例えばビス−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバシネートとともに使用できる。これらは例えば、BASF社のTinuvin(登録商標)及びChimassorb(登録商標)として得られる。しかしながらルイス酸とともに用いる場合に好ましいのは、Nアルキル化された立体障害性アミンであり、例えばビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)−[[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]ブチルマロネート(例えばBASFのTinuvin(登録商標)144);ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)セバケ−トと、メチル(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)セバケートとの混合物(例えばBASFのTinuvin(登録商標)292);又はN−(O−アルキル化)されたもの、例えばデカンジ酸、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1−(オクチルオキシ)−4−ピペリジニル)エステル、1,1−ジメチルエチルヒドロペルオキシドと、オクタンとの反応生成物(例えばBASFのTinuvin(登録商標)123)である。
紫外線安定剤は通常、調製物中に含有される固体成分に対して、0.1〜5.0質量%の量で使用する。
粘稠剤としては、ラジカル(共)重合された(コ)ポリマーに加えて、通常の有機及び無機粘稠剤、例えばヒドロキシメチルセルロース又はベントナイトが考慮される。
キレート形成剤としては例えば、エチレンジアミン酢酸とその塩、並びにβ−ジケトンが使用できる。
本発明による被覆材料は例えば、以下のように構成されている:
・成分(A)が、30〜80質量%、好ましくは40〜70質量%、特に好ましくは50〜60質量%、
・成分(B)が、5〜20質量%、好ましくは10〜15質量%、
・成分(C)が、0〜60質量%、好ましくは10〜50質量%、特に好ましくは20〜40質量%、
・成分(D)が、0〜30質量%、好ましくは10〜20質量%、
・成分(E)が、0〜10質量%、好ましくは0〜5質量%であり、
ただし、これら成分の合計は常に100質量%である。
被覆材料は任意で、通常の架橋剤であるポリイソシアネート及び/又はメラミンホルムアルデヒド樹脂を含有することができ、特に、ポリマー(A)がヒドロキシ基を含有するものである場合、すなわち、少なくとも1種のモノマー(a4)が重合導入されている場合には、含有できる。しかしながらこれらの架橋剤は、本発明に従い主に成分(A)及び(B)の反応によって行われる被覆材料の硬化をサポートするためにのみ用いられる。好ましい実施態様では、本発明による被覆材料はポリイソシアネート及び/又はメラミンホルムアルデヒド樹脂を実質的な量で含有しない。すなわち、それぞれ10質量%未満、好ましくは5質量%未満、特に好ましくは0質量%である。
本発明による被覆材料は、成分の混合、特に成分(A)及び(B)の混合によって、基材への施与直前に製造する。ここで例えば、成分(A)、及び1種以上の他の成分(C)、(D)、及び(E)は、すでに予備混合物の形で存在していてよく、それからこれを、不足成分(B)と混合する。
ここで「施与直前」とは、予備混合及び不足成分を、基材への施与の前であって、問題なく加工が保証される時間、すなわち被覆材料が従前通り流動性であり、欠陥無く適用可能である時間の間に混合することと理解される。もちろんこの時間は、ゲル時間より短い。加工時間はしばしば、粘度が初期粘度に比べて最大で二倍になることと規定される。加工性は、本来の粘度にできるだけ近いのが好ましい。
この混合物を適用し、引き続き最大150℃の周辺温度で、塗料混合物を硬化させる。溶剤(C)が存在する場合、溶剤の少なくとも一部を、乾燥工程で蒸発又はフラッシュオフさせることが好ましい。
成分(B)の温度と反応性に応じて、被覆材料は10分〜6時間後に硬化しており、好ましくは20分〜4時間、特に好ましくは30分〜3時間、極めて特に好ましくは1〜2時間後に硬化している。
好ましい変法において、塗料混合物は、20〜80℃、特に好ましくは最大60℃で硬化させる(例えば塗り換え適用、又は炉に入れるには大きすぎる対象物のため)。
他の好ましい適用の場合、塗料混合物は、110〜150℃、好ましくは120〜140℃で硬化させる(例えばOEM適用のため)。
本発明において「硬化」とは、基材に担持された被覆材料を、少なくとも所望の非接着性が生じるまで、少なくとも上述の温度に加熱することによって、基材への接着性がない被覆が生成することと理解される。
本願において被覆材料とは、少なくとも成分(A)及び(B)の混合物であると理解され、少なくとも1つの基材を被覆するために、塗膜を形成し、硬化後には接着性のない被覆を形成するという目的が意図されている。
基材の被覆は、当業者に通常の公知の方法によって行い、ここで少なくとも1種の被覆材料を被覆すべき基材に所望の厚さで施与し、任意で含有される被覆材料の揮発性成分は、場合によっては加熱して、除去する。この工程は、所望の場合には、1回、又は複数回繰り返すことができる。基材への施与は公知の方法、例えば射出成形、ヘラ塗り、ドクターブレード、刷毛塗り、ローラ塗布、圧延塗布、流しがけ、積層化、背面射出、又は共押出によって行うことができる。
硬化すべきこのような層の厚さは、0.1μm〜数mmであってよく、好ましくは1〜2,000μm、特に好ましくは5〜200μm、極めて特に好ましくは5〜60μmである(塗料から溶剤を除去した状態の塗料に対して)。
さらにまた、本発明による被覆材料で被覆された基材も、本発明の対象である。
特に適しているのは、適用安全性、屋外耐候性、外観、溶剤耐性、薬品耐性、及び耐水性が非常に高いことが要求される適用のための被覆材料である。
得られる二成分系の被覆材料、及び塗料組成物は、基材の被覆に適しており、前記基材は例えば木材、木材合板、紙、厚紙、ボール紙、繊維、シート、皮革、フリース、プラスチック表面、ガラス、セラミック、鉱物性建材、例えばセメント成形建材、及び繊維セメントプレート、又は金属であり、これらの基材はそれぞれ、任意で事前に被覆又は前処理されていてよい。
このような被覆材料は、内部又は外部被覆において、すなわち昼光にさらされる適用に適しており、好ましくは建築部材、(大型の)自動車及び航空機への被覆、及び工業的な適用、農業分野及び建築分野における輸送車両、装飾塗装、橋梁、建築物、電波塔、タンク、コンテナ、パイプライン、発電所、化学プラント、船舶、クレーン、杭、矢板壁、計器、管、継手、フランジ、連結部、ホール、屋根及び建設鋼材、家具、窓、ドア、床、缶塗装、及びコイルコーティング、床面被覆のため(例えばパーキングデッキ、又は病院における)、OEM塗装及び塗り換え適用としての自動車塗装において適している。
特に本発明による被覆材料は、クリアコート、ベースコート、及びトップコート、プライマー、サーフェイサーとして使用される。
実施例
ポリマーA
・装入物
1−メトキシ−2−プロパノール 150.630g。
・フィード1
グリセリンカーボネートアクリレート 98.440g
メチルメタクリレート 56.250g
スチレン 42.200g
n−ブチルアクリレート 56.250g
n−ブチルメタクリレート 28.130g。
・フィード2
t−ブチルペルオクトエート 11.250g
1−メトキシ−2−プロパノール 41.600g。
・フィード3
t−ブチルペルオクトエート 1.410g
1−メトキシ−2−プロパノール 17.750g。
手法
1Lの重合槽内に、1−メトキシ−2−プロパノール150.63gを装入し、撹拌しながら窒素雰囲気下で120℃に加熱した。120℃で、フィード1及び2を開始し、2時間で計量供給した。引き続きフィード3を0.25時間以内に計量供給した。供給終了後に、生成する反応混合物を120℃でさらに120分撹拌した。このようにしてポリマー溶液を得た。こうして製造されたポリマー溶液は透明であり、無色であった。このポリマー溶液は、固体含分が48.4%、粘度が432mPasであった(ブルックフィールド、3軸型/50rpm、20℃)。FikentscherによるK値は、15.0であった(メトキシプロパノール中で1%、DIN EN ISO 1628-1準拠)。ガラス転移点はDSCによって測定し、DIN 51005準拠で26℃であった。
ポリマーB
・装入物
1−メトキシ−2−プロパノール 150.630g。
・フィード1
グリセリンカーボネートアクリレート 98.440g
2−エチル−ヘキシルアクリレート 84.380g
スチレン 98.440g。
・フィード2
t−ブチルペルオクトエート 11.250g
1−メトキシ−2−プロパノール 141.600g。
・フィード3
t−ブチルペルオクトエート 1.410g
1−メトキシ−2−プロパノール 17.750g。
運転法
1Lの重合槽内に、1−メトキシ−2−プロパノール150.63gを装入し、撹拌しながら窒素雰囲気下で120℃に加熱した。120℃で、フィード1及び2を開始し、2時間で計量供給した。引き続きフィード3を0.25時間以内に計量供給した。供給終了後に、生成する反応混合物を120℃でさらに120分撹拌した。このようにしてポリマー溶液を得た。こうして製造されたポリマー溶液は透明であり、無色であった。このポリマー溶液は、固体含分が47.6%、粘度が324mPasであった(ブルックフィールド、3軸型/50rpm、20℃)。FikentscherによるK値は、15.6であった(メトキシプロパノール中で1%、DIN EN ISO 1628-1準拠)。ガラス転移点はDSCによって測定し、DIN 51005準拠で38℃であった。
ポリマーC
・装入物
1−メトキシ−2−プロパノール 150.630g。
・フィード1
グリセリンカーボネートアクリレート 84.440g
メチルメタクリレート 106.900g
スチレン 28.100g
n−ブチルアクリレート 61.900g
・フィード2
t−ブチルペルオクトエート 11.250g
1−メトキシ−2−プロパノール 141.600g。
・フィード3
t−ブチルペルオクトエート 1.410g
1−メトキシ−2−プロパノール 17.750g。
運転法
1Lの重合槽内に、1−メトキシ−2−プロパノール150.63gを装入し、撹拌しながら窒素雰囲気下で120℃に加熱した。120℃で、フィード1及び2を開始し、2時間で計量供給した。引き続きフィード3を0.25時間以内に計量供給した。供給終了後に、生成する反応混合物を120℃でさらに120分撹拌した。このようにしてポリマー溶液を得た。こうして製造されたポリマー溶液は透明であり、無色であった。このポリマー溶液は、固体含分が48.4%、粘度が548mPasであった(ブルックフィールド、3軸型/50rpm、20℃)。FikentscherによるK値は、14.7であった(メトキシプロパノール中で1%、DIN EN ISO 1628-1準拠)。ガラス転移点はDSCによって測定し、DIN 51005準拠で22℃であった。
適用例
基材におけるカーボネートコーティング製造のための試験手法
アミンは、表1に記載の質量比で添加、混合した。引き続き、表1に記載のように、各成分系を室温で、ローラーボード上で均一な混合物が生じるまで混合した。まだ硬化していない塗膜を、ボックス型ブレードで素早くそれぞれの基材(硬度を測定するためのガラス、及び弾性を測定するためのボンデ板)に施与し、100℃で乾燥炉中で30分硬化させた。
エリクセン値の測定は、DIN 53156に従って行った。このためにボックス型ブレードを用いて、本発明による各調製物を、200μmの湿潤膜厚で、ボンデ板132に施与した。硬化のために、先に記載した方法で硬化させた。引き続きエリクセン値を、板の被覆されていない側に金属球を押し込むことにより測定した。高い値は、高い可撓性を意味する。
振り子硬度試験はDIN 53157に従って行い、高い値は、高い硬度を意味する。
以下のアミンを使用した:
Figure 0006084200
ポリエーテルアミンT−403:アミノ化され、5〜6箇所プロポキシ化されたトリメチロールプロパンであって、平均モル質量が約440g/molのもの、Ludwigshafen在、BASE SE社から得られる。
Figure 0006084200
Figure 0006084200
Figure 0006084200
環状アミンのNo.6及び7は、比較アミンNo.1に比べて明らかに高い硬度を有する被覆が得られるのに対して、可撓性は減少するという結果がわかる。
アミン混合物によって、比較例よりも硬度も弾性も向上させることができる。アミン混合物8又は10と、比較例のアミンNo.1を比較のこと。

Claims (13)

  1. 溶剤型二成分被覆材料であって、
    第一の成分中に、
    ・ラジカル共重合によって得られ、環状カーボネート基を少なくとも1つ有する、少なくとも1種のコポリマー(A);
    第二の成分中に、
    ・第一級及び第二級アミノ基から成る群から選択されるアミノ基を少なくとも2つ有する、少なくとも1種のジアミン若しくはポリアミン(B);及び
    前記第一及び/又は第二の成分中に、
    ・任意で、少なくとも1種の溶剤(C)、
    ・任意で、少なくとも1種の顔料(D)、及び
    ・任意で、少なくとも1種の添加剤(E);
    を含有し、
    前記化合物(B)が、第三級アミノ基を、第一級、第二級及び第三級アミノ基の全量に対して20%未満の割合で有し、
    前記コポリマー(A)が、以下の(a1)〜(a5):
    (a1)環状カーボネート基を少なくとも1つ有する(メタ)アクリレート少なくとも1種、
    (a2)(シクロ)アルキル(メタ)アクリレート少なくとも1種、
    (a3)ビニル芳香族モノマー少なくとも1種、
    (a4)任意で、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート少なくとも1種、及び
    (a5)任意で、酸基含有モノマー少なくとも1種、
    からのモノマー混合物のラジカル重合により得られるものである、
    前記二成分被覆材料。
  2. 前記モノマー(a1)が、(2−オキソ−1,3−ジオキソラン−4−イル)メチルアクリレート、及び(2−オキソ−1,3−ジオキソラン−4−イル)メチルメタクリレートから成る群から選択されている、請求項に記載の被覆材料。
  3. 前記モノマー(a2)が、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、及び2−エチルヘキシルアクリレートから成る群から選択されていることを特徴とする、請求項又はに記載の被覆材料。
  4. 前記モノマー(a3)が、スチレン及びα−メチルスチレンから成る群から選択されていることを特徴とする、請求項からまでのいずれか1項に記載の被覆材料。
  5. 前記コポリマー(A)のガラス転移点(Tg)が、10〜100℃であることを特徴とする、請求項1からまでのいずれか1項に記載の被覆材料。
  6. 前記ジアミン若しくはポリアミン(B)が、直鎖状若しくは分枝鎖状のC〜C(シクロ)アルキレンジアミン(B1)、及びポリエーテルアミン(B2)から成る群から選択されていることを特徴とする、請求項1からまでのいずれか1項に記載の被覆材料。
  7. 前記ジアミン若しくはポリアミン(B)が、エチレンジアミン、1,3−ジアミノ−2,2−ジメチルプロパン、ヘキサメチレンジアミン、ジアミノジシクロヘキシルメタン、シクロヘキシレンジアミン、イソホロンジアミン、及びビス(アミノメチル)シクロヘキサンから成る群から選択されていることを特徴とする、請求項1からまでのいずれか1項に記載の被覆材料。
  8. 前記ジアミン若しくはポリアミン(B)が、1〜20箇所エトキシ化された、プロポキシ化された、若しくはエトキシ化され、かつプロポキシ化された混合型ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、又はペンタエリトリットのアミノ化生成物であることを特徴とする、請求項1からまでのいずれか1項に記載の被覆材料。
  9. 前記(B)における第一級及び第二級アミノ基の、前記(A)における環状カーボネート基に対するモル比が、5:1〜1:5であることを特徴とする、請求項1からまでのいずれか1項に記載の被覆材料。
  10. 前記成分(A)及び(B)を、基材への施与直前に相互に混合する、請求項1からまでのいずれか1項に記載の被覆材料の製造方法。
  11. 基材を請求項1からまでのいずれか1項に記載の被覆材料で被覆し、引き続き最大150℃の周辺温度で熱処理することを特徴とする、基材の被覆方法。
  12. 前記基材が、木材、木材合板、紙、厚紙、ボール紙、繊維、シート、皮革、フリース、プラスチック表面、ガラス、セラミック、鉱物性建材、及び金属から成る群から選択されており、前記基材はそれぞれ、任意で事前に被覆されていてもよいことを特徴とする、請求項11に記載の方法。
  13. 請求項1からまでのいずれか1項に記載の被覆材料を、基材の被覆に用いる使用。
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