JP7197084B2 - 硬化剤前駆体から硬化剤化合物が形成されることを防止し、分散体の保存期間を延長するための方法 - Google Patents
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Description
- ポリウレタン樹脂は、MDI、HDI、IPDI、TDI、及びフェノール封止TDIプレポリマーから構成される群より選択され、
- 前記分散体溶液は、ケトンと、ポリウレタン硬化剤前駆体からポリウレタン硬化剤アミンが形成することを防止するための触媒としての弱酸と、も含有し、
- 前記弱酸の量は、前記弱酸が、反応(2;2a1)を触媒して、前記分散体中に存在する前記遊離水とポリウレタン硬化剤前駆体との間で、代替的経路A又はBにおいて、可逆的反応(2a;2a1)の平衡を前記最初のポリウレタン硬化剤前駆体の形成に戻すようにシフトさせるように適合化され、
- ポリウレタン樹脂は、MDI、HDI、IPDI、TDI、及びフェノール封止TDIプレポリマーから構成される群より選択され、
- 前記分散体は、ケトンと、前記ポリウレタン硬化剤前駆体から前記ポリウレタン硬化剤が形成することを防止するための、及びさらに前記エポキシ硬化剤前駆体から前記エポキシ硬化剤が形成することも防止するための、触媒としての弱酸と、も含有し、前記ポリウレタン硬化剤は、少なくともアミン官能基を有しヒドロキシル官能基を有してもよい化合物であり、エポキシ硬化剤は、アミン官能基を有する化合物であり、
- 前記弱酸の量は、前記弱酸が、前記分散体中に存在する前記遊離水とポリウレタン硬化剤及びエポキシ硬化剤との間の可逆的反応(2a;2a2)の平衡を前記最初のポリウレタン硬化剤前駆体及びエポキシ硬化剤前駆体の形成に戻すようにシフトさせることによって反応(2;2a2)を触媒するように調節され、
前記缶を密封すること、及び前記缶の密封の前又は後に、前記塗料形成化学物質を、互いに別々に又は組み合わせて前記缶に導入すること、及び前記缶の密封後に、前記噴射剤を前記缶に供給すること、
を含み、塗料形成分散体中に存在する前記化学物質と共に、1~10000ppmの範囲内である量W1の遊離水も前記缶に導入される。前記缶中の前記作製された分散体は、
- 前記ポリウレタン硬化剤前駆体から前記ポリウレタン硬化剤アミンが形成することを防止するための触媒としての弱酸、
を含む。
前記弱酸は、前記分散体中に存在する前記遊離水とポリウレタン硬化剤前駆体との間の可逆的反応(2a;2a1)の平衡を前記最初のポリウレタン硬化剤前駆体の形成に戻すようにシフトさせることによって、前記ポリウレタン硬化剤前駆体から前記ポリウレタン硬化剤アミンが形成することを防止し、
a)ポリウレタン樹脂及びポリウレタン硬化剤前駆体を混合し、存在し得る有機溶媒、顔料、及び添加剤を混合することによって塗料形成分散体を提供すること;前記混合物を、エアゾール缶に導入すること;前記缶に前記噴射剤を供給すること;前記塗料形成化学物質と共に、さらに1~10000ppmの遊離水を前記缶に供給すること;前記缶を密封すること、によって;
又は
b)ポリウレタン樹脂及びポリウレタン硬化剤前駆体、存在し得る有機溶媒、及び顔料、及び添加剤をエアゾール缶に添加することによって塗料形成分散体を提供すること;並びに前記缶に前記噴射剤を供給すること;前記塗料形成化学物質と共に、さらに1~10000ppmの遊離水を前記缶に供給すること;前記缶を密封すること;前記缶内部の前記塗料形成化学物質を互いに混合して、塗料形成分散体を形成すること、によって作製され;前記缶の前記密封は、分散体形成化学物質を前記缶に添加する前若しくは後に行われる。ポリウレタン樹脂は、MDI、HDI、IPDI、TDI、及びフェノール封止TDIプレポリマーから構成される群より選択され、
d)ポリウレタン硬化剤前駆体は、イミン、エナミン、マンニッヒ塩基、シッフ塩基、アルジミン、オキサゾリジン、及びこれらの混合物から成る群より選択される。前記分散体において、
- 前記分散体の保存期間を延長するために、触媒量の弱酸も、前記缶を密封する前に塗料形成化学物質の前記溶液に導入され、前記弱酸は、1.2~9.9、好ましくは1.2~5.2の範囲内のpKa値を有する群より選択され、前記弱酸の量は、前記エアゾール製剤に対して0.01~10重量%(重量/重量)、好ましくは0.1~5重量%、さらにより好ましくは0.25~2重量%の範囲内であり;
- 弱酸は、前記分散体中に存在する前記遊離水とポリウレタン硬化剤前駆体及び存在し得るエポキシ硬化剤前駆体との間の、前記分散体の前記密封缶中での保持時間全体の中で起こっている可逆的反応(2a):
- 述べた塗料形成化学物質:ポリウレタン硬化剤前駆体、ポリウレタン樹脂、遊離水、噴射剤、存在し得る有機溶媒、存在し得る顔料、の量は、前記塗料形成溶液の総量の少なくとも95%重量/重量であり、前記溶液の残部は、前記存在し得る添加剤から構成される。
Ka=[H+][A-]/[HA]
pKa=-log10Ka
- 弱酸、及び混合物を得るための存在し得る溶媒;
を含む場合であり、前記成分は、前記缶の使用が開始されると互いに接触される。
1)前記カルボン酸は、イミンを形成する変換を可能とする。
2)前記カルボン酸は、ケトンとアミンとの間の好ましい反応を触媒することによって、アミンの形成を防止する触媒である。
A)加水分解後にアミンを形成する前駆体硬化剤。これらは、イミン、ケチミン、アルジミン、シッフ塩基、マンニッヒ塩基などである。
B)前記前駆体硬化剤は、前記プレポリマーと反応して尿素を形成するアミンを形成する。これらは、アゾールであり、好ましくはオキサゾール、さらにより好ましくはオキサゾリジンであり、加水分解後に硬化剤を形成する。これらの硬化剤は、アミン基及びアルコール基を含有する。これらの硬化剤は、ポリウレタン樹脂からポリウレタン及び尿素の混合物を形成する。
エポキシ当量(g/mol)=1000/エポキシ価(当量/kg)
充填容量400mlのおよそ625のエアゾール缶を作製するために、二成分エアゾール製剤を作製する。
成分1:Epikote 1001-x-75(キシレン中のエポキシ樹脂);113.7kg;オランダのMomentive Specialty Chemicals社製
成分2:Epicure 3502(硬化剤前駆体;エチレンジアミンとメチルイソブチルケトンとの反応生成物);9.3kg;オランダのMomentive Specialty Chemicals社製
成分3:メチルエチルケトン;7.8kg:フィンランドのBrenntag Nordic Oy社製
成分4:キシレン;23.6kg:フィンランドのBrenntag Nordic Oy社製
成分5:ジメチルエーテル;缶あたり96.6gを添加;オランダのDupont de Nemours社製
成分6:酢酸、6.86g;約2重量%;Taminco製
200Lのバレルに、成分1、6、3、及び4を周囲条件下でこの順番で添加した。この混合物を、通常のミキサー(高せん断ではない)を用いて15分間未満にわたって混合した。成分2を前記混合物に添加し、前記混合物が均質となって分離しなくなるまで、さらに15分間にわたって混合した。
前記エアゾール製剤の以下のすべての化合物を、エアゾール缶に添加する:主成分:ポリウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂前駆体硬化剤、弱酸(安息香酸)、溶媒(アセトン、及びメチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、キシレン を前記缶に添加する。噴射剤(DME)を、前記エアゾール製剤に添加混合し、続いて前記缶を密封する。
高光沢クリアコート
実施例1
エアゾール製剤のすべての化合物を、参考例1又は2に示されるようにエアゾール缶に添加した。HDI、ポリウレタン樹脂前駆体硬化剤、弱酸(安息香酸)、溶媒(アセトン、メチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、キシレン)を前記缶に添加した。噴射剤(DME)を、エアゾール缶に添加混合し、続いて前記缶を密封した。
鉄表面への接着力 865psi
硬度 185ペンデル ケーニッヒ
光沢 100%
完全乾燥及び耐化学薬品性 10分
高光沢クリアコート
エアゾール製剤のすべての化合物を、実施例1又は参考例1と同様にエアゾール缶に添加した。主成分:MDI、ポリウレタン樹脂前駆体硬化剤、弱酸(安息香酸)、溶媒(アセトン、メチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル)をエアゾール缶に添加した。噴射剤(DME)を、エアゾール缶に添加混合し、続いて前記缶を密封した。
鉄表面への接着力 848psi
硬度 202ペンデル ケーニッヒ
光沢 100%
完全乾燥及び耐化学薬品性 5分
着色トップコート:
エアゾール製剤のすべての化合物を、実施例1~2と同様にエアゾール缶に添加した。(主成分:MDI、ポリウレタン樹脂前駆体硬化剤、顔料(酸化鉄)、弱酸(酢酸)、溶媒(アセトン、メチルエチルケトン)をエアゾール缶に添加した。噴射剤(DME)を、エアゾール缶に添加混合し、続いて前記缶を密封した。
鉄表面への接着力 852psi
硬度 199ペンデル ケーニッヒ
光沢 100%
完全乾燥及び耐化学薬品性 8分
プライマーグレー
エアゾール製剤のすべての化合物を、実施例1~3と同様にエアゾール缶に添加した(主成分:封止TDI、ポリウレタン樹脂前駆体硬化剤、弱酸(プロピオン酸)、顔料(TiO2、カーボンブラック)、充填剤(焼成シリカ)、溶媒(アセトン、及びメチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル))。噴射剤(DME)を、エアゾール缶に添加混合し、続いて前記缶を密封した。
鉄表面への接着力 952psi
硬度 222ペンデル ケーニッヒ
無光沢
完全硬化 8分。10分後にサンド研磨可能
製品:クリアコート
エアゾール製剤のすべての化合物を、実施例1~4と同様にエアゾール缶に添加した(主成分:MDI又はHDI、ポリウレタン樹脂前駆体硬化剤(オキサゾリジン)、弱酸(安息香酸)、溶媒(アセトン、メチルプロピルエーテル))。噴射剤(DME)を、エアゾール缶に添加混合し、続いて前記缶を密封した。
着色乾燥膜のハーゼン単位 <10(非常に透明で無色)
光沢:100%(測定角度60°)
接着力 >950psi
耐スクラッチ性:鉛筆試験H6:合格
ケーニッヒペンデル硬度:>200ペンデル
耐溶剤性:非常に良好
耐アルカリ性:非常に良好
耐酸性:良好
耐UV性:非常に良好
製剤着色塗料
エアゾール製剤のすべての化合物を、実施例1~5と同様にエアゾール缶に添加した(主成分:MDI又はHDI、ポリウレタン樹脂前駆体硬化剤(オキサゾリジン)、弱酸(安息香酸)、溶媒(アセトン、メチルプロピルエーテル))。噴射剤(DME)を、エアゾール缶に添加混合し、続いて前記缶を密封した。
光沢:96%(測定角度60°)
接着力 >950psi
耐スクラッチ性:鉛筆試験H6:合格
ケーニッヒペンデル硬度:>200ペンデル
耐溶剤性:非常に良好
耐アルカリ性:非常に良好
耐酸性:良好
耐UV性:非常に良好
エポキシ/置換フェノール-TDIベースの高光沢ホワイト
エアゾール製剤のすべての化合物を、これまでの実施例と同様にエアゾール缶に添加した。主成分:エポキシ変性TDI及びエポキシ樹脂、ポリウレタン/エポキシ樹脂前駆体硬化剤(ケチミン、弱酸(安息香酸)、溶媒(アセトン、メチルプロピルエーテル))。噴射剤(DME)を、エアゾール缶に添加混合し、続いて前記缶を密封した。
エポキシ/置換フェノール-TDIベースの高光沢クリアコート
エアゾール製剤のすべての化合物を、これまでの実施例と同様にエアゾール缶に添加した。主成分:エポキシ変性TDI、ポリウレタン/エポキシ樹脂前駆体硬化剤(オケチミン)、弱酸(安息香酸)、溶媒(アセトン、メチルプロピルエーテル)。噴射剤(DME)を、エアゾール缶に添加混合し、続いて前記缶を密封した。
前記塗料を通常の環境条件下で製造、混合することにより、前記塗料は、空気中から2000~8000ppmの水(0.2~0.8%)を取り込むことになる(カールフィッシャーの方法によって分析)。
高光沢クリアコート
環境条件下で激しく混合した後の水含有量6285ppm(カールフィッシャー)+供給業者によって提供された分析証明書からのジメチルエーテルの水含有量。
鉄表面への接着力 834psi(8日間後)
硬度 173ペンデル ケーニッヒ(8日間後)
光沢 100%
完全乾燥及び耐化学薬品性 120分
高光沢クリアコート
環境条件下で激しく混合した後の水含有量6285ppm(カールフィッシャー)++供給業者によって提供された分析証明書からのジメチルエーテルの水含有量。
鉄表面への接着力 865psi
硬度 185ペンデル ケーニッヒ
光沢 100%
完全乾燥及び耐化学薬品性 120分
高光沢クリアコート
指触乾燥 およそ20分
鉄表面への接着力 848psi
硬度 202ペンデル ケーニッヒ
光沢 100%
完全乾燥及び耐化学薬品性 120分
着色トップコート:
指触乾燥 およそ23分
鉄表面への接着力 852psi
硬度 199ペンデル ケーニッヒ
光沢 100%
完全乾燥及び耐化学薬品性 120分
プライマーグレー
指触乾燥 およそ20分
鉄表面への接着力 952psi
硬度 222ペンデル ケーニッヒ
無光沢
完全硬化 120分及び180分後にサンド研磨可能
エアゾール製剤のための液体中間生成物
およそ600の400mlエアゾール缶のための中間生成物のバッチを作製。
以下の量を、前記混合用バレルに添加する:
ベンジルアルコール 1.6902kg
消泡剤 0.7512kg
アセトン 51.8891kg
メトキシプロピルエーテル 9.3900kg
硬化剤前駆体 8.1581kg
フロー剤 0.1878kg
スリップ剤 0.1878kg
Solvesso 100(100%芳香族溶媒) 3.7560kg
キシレン 22.5360kg
これらの成分を、ミキサーで混合する(回転速度 約800rpm)
カルボン酸 1.1750kg
前記カルボン酸の添加後、このミックスをおよそ5分間にわたって再度混合する(800rpm)。
エポキシバインダー 9.6259kg
ポリウレタンプレポリマー(HDI) 13.6159kg
前記バインダーの添加後、全体をおよそ5分間にわたって混合する(800rpm)。
- 溶媒をバレルに充填する。塗料添加剤を添加する。水の存在についてのサンプルを取ることによって、カールフィッシャー法で存在する水の量を明らかにする。水の正確な量に基づいて、前記水と反応して除去し、前記バインダーの完全な硬化を得るのに充分な前駆体硬化剤の残量を与えるのに必要とされる前駆体硬化剤の量を算出する。前記前駆体硬化剤を前記溶媒/添加剤ミックスに添加し、緩やかにおよそ2分間にわたって撹拌する。20分後、サンプルを分析して、すべての水が反応して、前記混合物中に水として存在していないことを確認する。開始時点での測定した水の量に基づいて、前記前駆体硬化剤の過剰投入量が算出され、同時に残りの生成物(アミン含有)の量も得られる。
Claims (38)
- 密封加圧エアゾール缶中に、延長された保存期間を有し、硬化剤前駆体から硬化剤化合物が形成されることを防止する塗料形成分散体を作製するための方法であって、
前記方法は、塗料形成分散体を前記缶に導入することによって前記缶中に前記塗料形成分散体を作製するための方法であり、
前記塗料形成分散体は、前記缶の密封後において、
液化噴射剤と、
量W2のポリウレタン樹脂と、
量W3の前記ポリウレタン樹脂の硬化剤前駆体と、
ケトンと、
を含有し、
1~10000ppmの範囲内である量W1の遊離水が、前記他の塗料分散体形成化学物質と共に前記缶の密封前に前記缶に導入されており、
前記ポリウレタン硬化剤前駆体は、イミン、エナミン、マンニッヒ塩基、シッフ塩基、アルジミン、アゾール、オキサゾール、オキサゾリジン、及びこれらの混合物からなる群より選択され、
- ポリウレタン樹脂は、MDI、HDI、IPDI、TDI、及びフェノール封止TDIプレポリマーからなる群より選択され、
- 前記塗料形成分散体は、前記ポリウレタン硬化剤前駆体からポリウレタン硬化剤が形成されることを防止するための触媒としての弱酸を更に含有し、
- 前記弱酸は、1.2~9の範囲内のpKa値を有する群より選択され、前記弱酸の量は、前記分散体に対して0.01~10重量%の範囲内であり、前記弱酸が、反応(2;2a1)を触媒して、前記分散体中に存在する遊離水とポリウレタン硬化剤前駆体との間で、代替的経路A又はBにおいて、可逆的反応(2a;2a1)の平衡を最初のポリウレタン硬化剤前駆体の形成に戻すようにシフトさせるように前記弱酸の量は調節され、
前記ポリウレタン硬化剤は、少なくともアミン官能基を有し更にヒドロキシル官能基を有してもよい化合物であり、
前記可逆的反応(2;2a1)は、前記分散体の前記密封缶中での保持時間全体の中で起こっており、それによって、遊離水の前記量(W1)は、前記缶の連続する2回の使用の間で変化せず、1~10000ppmの間に維持される、
ことを特徴とする、方法。 - 密封加圧エアゾール缶中に、延長された保存期間を有し、硬化剤前駆体から硬化剤化合物が形成されることを防止する塗料形成分散体を作製するための方法であって、
前記方法は、塗料形成分散体を前記缶に導入することによって前記缶中に前記塗料形成分散体を作製するための方法であり、
前記塗料形成分散体は、前記缶の密封後において、
液化噴射剤と、
量W2のポリウレタン樹脂と、
量W4のエポキシ樹脂と、
量W3の前記ポリウレタン樹脂の硬化剤前駆体及び量W5の前記エポキシ樹脂の硬化剤前駆体と、
ケトンと、
を含有し、
1~10000ppmの範囲内である量W1の遊離水が、前記他の塗料分散体形成化学物質と共に前記缶の密封前に前記缶に導入され、
前記ポリウレタン硬化剤前駆体及びエポキシ硬化剤前駆体は、イミン、エナミン、マンニッヒ塩基、シッフ塩基、オキサゾール、オキサゾリジン、アルジミン、及びこれらの混合物からなる群より選択され、
- ポリウレタン樹脂は、MDI、HDI、IPDI、TDI、及びフェノール封止TDIプレポリマーからなる群より選択され、
- 前記塗料形成分散体は、前記ポリウレタン硬化剤前駆体からポリウレタン硬化剤が形成されること及び前記エポキシ硬化剤前駆体からエポキシ硬化剤が形成されることを防止するための触媒としての弱酸を更に含有し、
前記ポリウレタン硬化剤は、少なくともアミン官能基を有し更にヒドロキシル官能基を有してもよい化合物であり、エポキシ硬化剤は、アミン官能基を有する化合物であり、
- 前記弱酸は、1.2~9の範囲内のpKa値を有する群より選択され、前記弱酸の量は、前記分散体に対して0.01~10%(重量/重量)の範囲内であり、前記弱酸が、前記分散体中に存在する遊離水とポリウレタン硬化剤及びエポキシ硬化剤との間で、代替的経路A又はBにおいて、可逆的反応(2;2a2)の平衡を最初のポリウレタン硬化剤前駆体及びエポキシ硬化剤前駆体の形成に戻すようにシフトさせることによって反応(2;2a2)を触媒するように前記弱酸の量は調節され、
前記可逆的反応(2a;2a2)は、前記分散体の前記密封缶中での保持時間全体の中で起こっており、それによって、遊離水の前記量は、前記缶の連続する2回の使用の間で変化せず、1~10000ppmの間に維持される、
ことを特徴とする、方法。 - 前記ポリウレタン硬化剤前駆体及び前記存在し得るエポキシ硬化剤前駆体が、アゾール化合物、オキサゾール化合物、オキサゾリジン、ビス-オキサゾリジン、又はベンゾキサゾリジンであり、前記反応が、経路Bを介して進行し、前記アゾール化合物は、まず反応(2b)で加水分解されてイミンを形成し、次にこのイミンが、硬化剤前駆体(イミン)と水との間の可逆的反応(2a)に関与することを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の方法。
- 前記塗料形成分散体の前記保持時間全体の中で、前記可逆的反応(2a)は、前記ポリウレタン硬化剤前駆体からポリウレタン硬化剤アミン及び生じ得るポリウレタン硬化剤ヒドロキシルが形成されることを防止し、遊離水の前記量W1、及び前記ポリウレタン樹脂の前記量W2、及び前記ポリウレタン樹脂の前記ポリウレタン硬化剤前駆体の前記量W3を、連続する2回の使用の間で一定に維持することを特徴とする、請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記塗料形成分散体の前記保持時間全体の中で、前記可逆的反応(2a)は、前記エポキシ硬化剤前駆体から、前記アミン官能基を有する化合物であるエポキシ硬化剤が形成されることも防止し、遊離水の前記量W1、前記エポキシ樹脂の前記量W4、及び前記エポキシ樹脂の前記硬化剤前駆体の前記量W5を、連続する2回の使用の間で一定に維持することを特徴とする、請求項2~請求項4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記塗料形成分散体が、ゼオライト、炭化カルシウム、活性炭素、シリカ、活性アルミナ、CaSO4、CaO、金属アルコキシド、及びクレイの群より選択される固体脱水剤を1%重量/重量未満含むことを特徴とする、請求項1~請求項5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記可逆的反応(2a;2a1又は2;2a2)が、塗料製剤分散体の連続する2回の使用の間で常に起こっていることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の方法。
- 前記可逆的反応(2a)が、最大で5年間までの保持時間を可能とすることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 前記塗料形成分散体を0.5~3年間の長い期間にわたって保存した後、ポリウレタン樹脂の前記量W2に対する及び前記ポリウレタン樹脂の硬化剤前駆体の前記量W3に対する遊離水の相対量W1が、新たに密封された缶中の最初の分散体における当該相対量と同じであることを特徴とする、請求項1~請求項8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記弱酸が、1.2~5.2の範囲内のpKa値を有する群より選択される弱酸であることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の方法。
- 前記弱酸の量が、前記分散体に対して0.1~5重量%であることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
- 前記弱酸が、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブチル酸、吉草酸、カプロン酸、シュウ酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、安息香酸、及びこれらの混合物からなる群より選択されるカルボン酸であることを特徴とする、請求項10又は請求項11に記載の方法。
- 前記弱酸が、プロピオン酸、酢酸、安息香酸、又はこれらの混合物を含むことを特徴とする、請求項8~請求項10のいずれか一項に記載の方法。
- 密封加圧エアゾール缶中に分散体を作製するための請求項1又は請求項2に記載の方法であって、
前記分散体は、
ポリウレタン樹脂及びポリウレタン硬化剤前駆体、さらには存在し得るエポキシ樹脂及び存在し得るエポキシ硬化剤前駆体、触媒としての弱酸、ケトン、並びに存在し得る有機溶媒を含有する塗料形成化学物質から、
前記塗料形成化学物質を混合すること、及び得られた混合物をエアゾール缶に導入すること、及び噴射剤を前記缶に供給すること、及び前記缶を密封することにより、又は、
前記缶を密封すること、及び前記缶の密封の前又は後に、前記塗料形成化学物質を、互いに別々に又は組み合わせて前記缶に導入すること、及び前記缶の密封後に、前記噴射剤を前記缶に供給して、前記缶内部に塗料形成分散体を得ることにより、
塗料形成分散体を形成することによって作製され、
塗料形成分散体中に存在する前記塗料形成化学物質と共に、1~10000ppmの範囲内である量W1の遊離水も前記缶に導入される、
方法。 - 密封加圧エアゾール缶中に分散体を作製するための請求項1又は請求項2に記載の方法であって、
前記方法は、前記缶内部の別の密封可能コンパートメントに、ポリウレタン樹脂及びポリウレタン硬化剤前駆体、さらには任意にエポキシ樹脂及び任意にエポキシ硬化剤前駆体を添加すること;前記缶内部に、弱酸、ケトン、及び任意に溶媒を添加すること;並びに前記缶内部に噴射剤を供給すること;前記缶を密封すること;並びにケトンと、弱酸と、任意に溶媒と、も含む塗料形成化学物質を、前記缶の同じ空間の内部に導入し一緒に混合して、前記缶内部に塗料形成分散体を作製すること、によって前記缶中に前記分散体を作製するための方法であり、
塗料形成分散体中に存在する前記塗料形成化学物質と共に、1~10000ppmの範囲内である量W1の遊離水も前記缶に導入される、
方法。 - 前記ポリウレタン樹脂が、前記弱酸と、及び有機溶媒と混合され、続いて、前記混合物中にポリウレタン硬化剤前駆体が導入されることを特徴とする、請求項14又は請求項15に記載の方法。
- 密封加圧エアゾール缶中に塗料形成分散体を作製するための請求項1に記載の方法であって、
前記方法では、
- まず、以下の化学物質、すなわち塗料添加剤、分散体添加剤、溶媒、ケトン、を互いに混合することによって混合物を作製し、その際に、混合物中に存在する前記液体化学物質と共に、1~10000ppmの範囲内である量W1の遊離水も混合物に導入し、続いて、
- イミン、エナミン、マンニッヒ塩基、シッフ塩基、アルジミン、アゾール、オキサゾール、オキサゾリジン、及びこれらの混合物からなる群より選択されるポリウレタン硬化剤前駆体を、前記混合物の前記遊離水と反応させ、
実質的にすべての遊離水が前記ポリウレタン硬化剤前駆体と反応した後、カルボン酸などの弱酸を前記混合物に添加して、反応経路A又はBにおける可逆的反応(2a)を、イミン、エナミン、マンニッヒ塩基、シッフ塩基、アルジミンからなる群より選択される前記ポリウレタン硬化剤前駆体の形成に有利になるようにシフトさせることによって、液体混合物を作製し、
- 得られた液体混合物を、エアゾール缶に導入し、前記缶に噴射剤及びポリウレタン樹脂を供給し、前記缶を密封して、前記缶内部に塗料形成分散体を得ており、
- 前記方法において、弱酸は、1.2~9の範囲内のpKa値を有する群より選択され、
弱酸の量は、
前記分散体の重量に対して0.01~10%(重量/重量)であり、
第一に、前記弱酸が、液体混合物中における前記可逆的反応(2;2a1)を、前記液体混合物中に存在する遊離水とポリウレタン硬化剤前駆体との間で、前記可逆的反応の平衡を最初のポリウレタン硬化剤の形成に戻すようにシフトさせることによって触媒することができるように、及び
第二に、前記触媒がさらに、塗料形成分散体中における前記可逆的反応(2;2a1)を、前記塗料形成分散体中に存在する遊離水とポリウレタン硬化剤前駆体との間で、前記可逆的反応の平衡を最初のポリウレタン硬化剤の形成に戻すようにシフトさせることによって触媒することができるように、
適合化され、並びに
- 追加量のポリウレタン硬化剤前駆体が、水と反応したために消費された前記ポリウレタン硬化剤前駆体と置き換えるために添加されて、前記液体混合物が作製されてもよい、
方法。 - 密封加圧エアゾール缶中に塗料形成分散体を作製するための請求項2に記載の方法であって、
前記方法は、
- まず、以下の化学物質、すなわち塗料添加剤、分散体添加剤、溶媒、ケトン、を互いに混合することによって混合物を作製することであって、混合物に存在する前記液体化学物質と共に、1~10000ppmの範囲内である量W1の遊離水も液体混合物に導入される、混合物を作製すること、続いて、
- イミン、エナミン、マンニッヒ塩基、シッフ塩基、アルジミン、アゾール、オキサゾール、オキサゾリジン、及びこれらの混合物からなる群より選択されるポリウレタン硬化剤前駆体及びエポキシ硬化剤前駆体を、前記混合物中に存在する遊離水と反応させること、
実質的にすべての遊離水が前記ポリウレタン硬化剤前駆体及びエポキシ硬化剤前駆体と反応した後、カルボン酸などの弱酸を添加して、経路A又はBを介する反応(2a)を、ポリウレタン硬化剤及びエポキシ硬化剤からの、イミン、エナミン、マンニッヒ塩基、シッフ塩基、アルジミンからなる群より選択される前記ポリウレタン硬化剤前駆体及びエポキシ硬化剤前駆体の形成に有利になるようにシフトさせることによって、液体混合物を作製すること、
- 得られた液体混合物を、エアゾール缶に導入し、前記缶に噴射剤及びポリウレタン樹脂及びエポキシ樹脂を供給し、前記缶を密封して、前記缶内部に塗料形成分散体を得ること、
によって前記缶中に前記塗料形成分散体を作製するための方法であり、
- 前記方法において、弱酸は、1.2~9の範囲内のpKa値を有する群より選択され、弱酸の量は、前記分散体の重量に対して0.01~10%(重量/重量)の範囲内であり、前記弱酸が、前記反応(2;2a2)において、前記液体混合物中の遊離水(H2O)の存在下で、ポリウレタン硬化剤及びエポキシ硬化剤からのポリウレタン硬化剤前駆体及びエポキシ硬化剤前駆体の形成を触媒することができるように、及びさらに、前記塗料形成分散体中に存在する遊離水とポリウレタン硬化剤前駆体及びエポキシ硬化剤前駆体との間で、代替的経路A又はBにおいて、前記可逆的反応(2a;2a2)の平衡を最初のポリウレタン硬化剤及びエポキシ硬化剤の形成に戻すようにシフトさせることによって前記反応(2;2a2)を触媒するように、前記弱酸の量は適合化され、
- 追加量のポリウレタン硬化剤前駆体及びエポキシ硬化剤前駆体が、水と反応したために消費されたポリウレタン硬化剤前駆体及びエポキシ硬化剤前駆体と置き換えるために添加されて、前記液体混合物が作製されてもよい、
方法。 - 前記方法が、前記缶から前記塗料形成分散体を噴霧して5~100の表面光沢を有する乾燥塗膜を形成することによって前記エアゾール缶を使用する追加の工程を含むことを特徴とする、請求項15~請求項18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記缶の前記使用が、周囲の環境中に存在する湿気などの水を前記ポリウレタン硬化剤前駆体及び場合により存在する前記エポキシ硬化剤前駆体と反応させて、アミン官能基を有しヒドロキシ官能基を有してもよい硬化剤化合物を形成し、続いてターゲット表面上に前記乾燥塗膜を形成することを可能とするために、前記缶から前記塗料形成分散体を噴霧することを含むことを特徴とする、請求項19に記載の方法。
- 弱酸が、前記缶から前記塗料形成分散体を噴霧することによって前記缶を用いた後に、前記塗料形成分散体から10~100の範囲内の光沢を有する乾燥塗膜を形成することを可能とし、及びエッチング法によって塗装表面への接着力の向上にも寄与することを可能とする量で、塗料形成分散体に添加されることを特徴とする、請求項19又は請求項20に記載の方法。
- 前記乾燥塗膜が、透明であり、60°の角度で、10~100の範囲内の光沢を有することを特徴とする、請求項19~請求項21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記乾燥塗膜が、10時間の乾燥時間後に40超、及び120時間の乾燥時間後に100超の、ペンデル硬度計で測定したケーニッヒ硬度を有することを特徴とする、請求項19~請求項22のいずれか一項に記載の方法。
- 前記乾燥塗膜の接着力が、PosiTestにおいて、450psiより大きいことを特徴とする、請求項19~請求項23のいずれか一項に記載の方法。
- 前記乾燥塗膜のペンデル硬度計で測定したケーニッヒ硬度が、前記噴霧された塗膜の10時間の乾燥時間後に40超であることを特徴とする、請求項19~請求項22のいずれか一項に記載の方法。
- 密封エアゾール缶中の塗料形成加圧分散体であって、前記分散体は、延長された保存期間を有し、前記分散体は、ポリウレタン樹脂及び任意にエポキシ樹脂、ポリウレタン硬化剤前駆体、ケトン、任意に有機溶媒、顔料、塗料添加剤、分散体添加剤、噴射剤、を含む塗料形成分散体を提供し、前記塗料形成化学物質と共に、さらに1~10000ppmの遊離水を前記密封缶に供給するための、請求項15~請求項18のいずれか一項に記載の方法によって作製されたものであり、
- ポリウレタン樹脂は、MDI、HDI、IPDI、TDI、及びフェノール封止TDIプレポリマーからなる群より選択され、
- ポリウレタン硬化剤前駆体は、イミン、エナミン、マンニッヒ塩基、シッフ塩基、アルジミン、アゾール、オキサゾール、オキサゾリジン、及びこれらの混合物から成る群より選択され、
- 前記分散体の前記保存期間を延長するために、弱酸の量は、前記缶中に存在するH2O(遊離水)に基づいて適合化され、前記弱酸の前記量は、前記エアゾール製剤に対して0.01~10重量%(重量/重量)の範囲内であり、前記弱酸は、1.2~9.9の範囲内のpKa値を有する群より選択され、
- 加えて、前記ポリウレタン硬化剤前駆体及び存在し得るエポキシ前駆体の一時的な加水分解生成物も、前記分散体中に存在し、前記加水分解生成物は、前記弱酸によって触媒される可逆的反応(2a;2a1)又は(2a;2a2)に由来し、
- ポリウレタン硬化剤前駆体及び存在し得るエポキシ硬化剤前駆体、ポリウレタン樹脂、存在し得るエポキシ樹脂、遊離水、ケトン、噴射剤、並びに存在し得る有機溶媒、存在し得る顔料、の量は、前記塗料形成分散体の総量の少なくとも95%重量/重量であり、前記分散体の残部は、前記塗料添加剤及び分散体添加剤から構成される、
ことを特徴とする、分散体。 - 充填剤及び/又はマット形成剤であってよい固体脱水剤の量が、前記塗料形成分散体中に1%(重量/重量)未満であり、前記脱水剤が、ゼオライト、炭化カルシウム、活性炭素、シリカ、活性アルミナ、CaSO4、又はCaO、金属アルコキシド、クレイからなる群より選択されることを特徴とする、請求項26又は請求項27に記載の塗料形成加圧分散体。
- 前記分散体が、
(a)MDI、HDI、TDI、IPDI、及びフェノール封止TDIプレポリマーからなるポリウレタンプレポリマーの群より選択されるポリウレタン樹脂;
(b)ポリウレタン樹脂硬化剤前駆体 1~5%重量/重量
(c)ケトンを含有する有機溶媒 10~50%重量/重量
(d)噴射剤 特にDME 20~50%重量/重量
(e)着色又はプライマー顔料 15%重量/重量以下
(f)添加剤 5%重量/重量以下
(g)前記ポリウレタン硬化剤前駆体の加水分解によって形成されたアンモニウムカルボキシレート及び/又はカルビノールアミン
(h)遊離水 0.01~1%重量/重量
(i)弱酸 0.1~10%重量/重量
を含有し、化合物(a)~(e)、(i)の量は、合計で、前記塗料形成分散体の総量の95%重量/重量以下であり、前記分散体の残部は、(f)添加剤及び(h)遊離水から構成される、
密封エアゾール缶中の請求項26~請求項28のいずれか一項に記載の塗料形成加圧分散体。 - 前記分散体が、さらに、
(j)エポキシ樹脂 1~5%重量/重量;
(k)エポキシ樹脂硬化剤前駆体 1~5%重量/重量
を含有することを特徴とする、請求項29に記載の分散体。 - ポリウレタン硬化剤前駆体及びエポキシ硬化剤前駆体が、オキサゾール又はオキサゾリジンであることを特徴とする、請求項30に記載の分散体。
- 前記イミンが、エチレンジアミンとメチルイソブチルケトンとの反応生成物、ジエチルケトンベースのジイミン、N,N’-ジ(1-エチルプロピリデン)-m-キシリレンジアミン、又はこれらの混合物であることを特徴とする、請求項26~請求項31のいずれか一項に記載の分散体。
- 前記エナミンが、3,3,5-トリメチルシクロヘキサノンと二級ジアミンとの反応生成物、イソホロンジアミンとメチルイソブチルケトンとの反応生成物、N,N,ビス(1,3-ジメチルブチリジン)エチレンジアミンであることを特徴とする、請求項26~請求項31のいずれか一項に記載の分散体。
- 前記マンニッヒ塩基が、ジメチルアミノメチルフェノールであることを特徴とする、請求項26~請求項31のいずれか一項に記載の分散体。
- 前記アルジミンが、3-オキサゾリジンエタノール,2-(1-メチルエチル)-3,3-カーボネート又はN-ブチル-2-(1-エチル-ペンチル)-1,3-オキサゾリジンであることを特徴とする、請求項26~請求項31のいずれか一項に記載の分散体。
- 前記分散体が、さらに、ケトンである少なくとも1種の有機溶媒を含むことを特徴とする、請求項29~請求項31のいずれか一項に記載の分散体。
- 請求項26又は請求項27に記載の密封エアゾール缶中の塗料形成加圧分散体、及び前記塗料形成分散体を前記缶から噴霧してターゲット表面上に乾燥塗膜を形成することによって形成された噴霧された乾燥塗膜を含む機構であって、
ポリウレタン塗料形成分散体中のマット剤(固体脱水剤)の量が、
作製されるべき塗装表面が高光沢(光沢70~100)を有する場合は、0%重量/重量のマット剤が添加され、
作製されるべき塗装表面が中光沢(光沢30~69)を有する場合は、0.1~0.5%重量/重量のマット剤が添加され、
作製されるべき塗装表面が低光沢(光沢5~29)を有する場合は、0.5~1%重量/重量のマット剤が添加される、
ような量であることを特徴とする、
機構。 - 前記乾燥塗膜が、10時間の乾燥時間後に40超、及び120時間の乾燥時間後に100超の、ペンデル硬度計で測定したケーニッヒ硬度を有することを特徴とする、請求項37に記載の機構。
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JPH11152443A (ja) | 一液形エポキシ系プライマ−組成物 |
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