JPH02290890A - α―アミノメチレンホスホン酸とエポキシ化合物との反応生成物,および塗料組成物中におけるそれらの使用 - Google Patents

α―アミノメチレンホスホン酸とエポキシ化合物との反応生成物,および塗料組成物中におけるそれらの使用

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、α−アミノメチレンホスホン酸とエボキシ化
合物との反応生成物である化合物に関し、それらの塗料
組成物中における使用に関する。
(従来の技術) 米国特許第4,621, 112号には、水性塗料組成
物の水相と金属顔料との反応による気体の発生(あるい
は、本願においては、[ガスを発生すること(gass
 ing)Jと言われている)を防止するために、オル
トリン酸の有機エステルを使用することが示されている
。このエステルは、特定すると、−0−P0 3 H 
2基を有する化合物と、エポキシド基を有する化合物と
の反応生成物である。このようなオルトリン酸の有機エ
ステルの使用は、このような水性塗料組成物にガス発生
防止添加剤(antigassing additiv
e)を与えるという目的に適合し得る。その一方で、こ
のような使用に関連して、多くの欠点が見い出されてい
る。例えば、このような当該技術で周知の化合物を含む
水性塗料組成物から調製される乾燥フィルムは、湿潤耐
性が不足しがちであることが見いだされている。さらに
、これらの化合物のガス発生防止剤としての効果は、完
全に満足するものではない。
(発明の要旨) 本発明は、上記の当該技術分野で周知のオルトリン酸の
有機エステルよりも良好に、金属顔料を含有する水性塗
料組成物のガス発生を低減するかまたは防止する新規な
クラスの化合物を示す。それだけでな《、本発明は、他
の利点のうち、この周知のオルトリン酸の有機エステル
と比較して、この塗料組成物から調製される乾燥フィル
ムの湿潤耐性に悪影響を与えないような上記化合物を示
す。さらに、本発明はまた、有alM色顔料を含有する
有機溶剤性塗料組成物中にこの新規なクラスの化合物を
使用して、このような溶剤性塗料組成物の色安定性を改
善することに関する。さらに、本発明は、この粉体塗料
中にて、この新規なクラスの化合物を使用することによ
って、粉体塗料中の顔料の分散性を改善することに関す
る。本発明のこれらの目的および他の目的は、以下を読
むと明らかになるだろう。
本発明は、α−アミノメチレンホスホン酸の少なくとも
1個のホスホン酸基と、少なくとも1個のエポキシ基を
含有する化合物のエポキシ基との反応生成物である化合
物を提供する。上記α−アミノメチレンホスホン酸は、
次式に相当する少なくとも1個の基を含有する: >N−CH2 − P (OH)2 典型的には、このα−アミノメチレンホスホン酸は、次
式の化合物に相当する: / R0 ここで、aは、1,  2または3であり、a+b+c
=3であり、 そして、各Rは、同一または相異なり、アルキル、アリ
ール、アルカリール、アラルキル、およびポリエーテル
化合物の1価の残基からなる群から選択される。
本発明はまた、フィルム形成重合体、金属顔料および水
性希釈剤媒体を含有する水性塗料組成物を提供する。上
記顔料が、この水性媒体と反応して気体状物質を放出す
る傾向は、本発明の化合物を効果的な量でこの水性塗料
組成物中に含有されることにより、防止されるかまたは
低減される。
本発明はまた、フィルム形成重合体、金属a料、有機溶
媒媒体、および本発明の化合物を含有する有機溶剤性塗
料組成物を提供する。特に、このような有機溶剤性塗料
組成物は、さらに、有機着色顔料を含有する。
最終的には、本発明はまた、 フィルム形成重合体およ
び顔料を含有する粉体塗料組成物を提供する。上記粉体
塗料組成物中での顔料の分散性は、本発明の化合物を効
果的な量でその中に含有されることにより、改良される
(発明の構成) 本発明の化合物は、α−アミノメチレンホスホン酸の少
なくとも1個のホスホン酸基と、少なくとも1個のエポ
キシ基を含有する化合物のエポキシ基(好ましくは、少
なくとも1個の1.2−エポキシ基を含有する化合物の
エボキシ基)との反応生成物である。上記α−アミノメ
チレンホスホン酸は、次式に相当する少なくとも1個の
基を含有する: >N−CH2 − P (OH)2 上記式にて、Hの左側の2つのダッシュ記号は、Nに関
して2価であることを示すことが理解される。
このことは、もちろん、個々のα−7ミノメチレンホス
ホン酸について、この条件、が満たされる。
典型的には、本発明の好ましい実施態様では、このα−
アミノメチレンホスホン酸は、次式の化合物に相当する
: / R0 ここで、aは、1,  2または3、好ましくは2であ
り、a + b + c − 3であり、そして、各R
は、同一または相異なり、アルキル、アリール(例えば
、フェニルなど)、アルカリール(例えば、トリル、キ
シリルなど)、アラルキル(例えば、ベンジル、フェネ
チルなど〉、およびポリエーテル化合物の1価の残基か
らなる群から選択される。ここで用いられるようなアル
キル基、アリール基、アルカリール基およびアラル牛ル
基は、1個またはそれ以上のへテロ原子(例えば、窒素
、酸素またはイオウ)を有するような基を有すると考え
られることが、理解されるべきである。特に、このよう
な基の芳香族部分は、このようなヘテロ原子を有する。
本発明の化合物を調製するために、エポキシ化合物との
反応に利用され得るα−アミノメチレンホスホン酸の例
には、以下が包含される:(2−ヒドロキシエチル)ア
ミノビス(メチレンホスホン)酸、すなわち、HOCH
2C82N (CH2PQ3H2>2 ;イソブロピル
アミノビス(メチレンホスホン)酸、すなわち、i−プ
ロビルN(CH2PO3112>2 ; n−プロビル
アミノビス(メチレンホスホン)酸、すなわち、n−プ
ロビルN(CH2PO3H2)2; n−プチルアミノ
ビス(メチレンホスホン)酸、すなわち、n−ブチルN
(CH2PO3H2)2;n−へキシルアミノビス(メ
チレンホスホン)酸、すなわち、Q−ヘキシルN(C■
2PO3}12)2 ;  ( 2−エチルヘ牛シル)
アミノビス(メチレンホスホン)酸、すなわち、(2−
エチルヘキシル) N(CH2PO3H2)2;n−オ
クチルアミノビス(メチレンホスホン)酸、すなわち、
n−,tクチルN(cH2Po3H2)2;イソノニル
アミノビス(メチレンホスホン)酸、スなわち、iso
一ノニルN(CH2PO3H2)2 ;  ドデシルア
ミノビス(メチレンホスホン)酸、すなわち、ドデシル
N(CH2PO3H2)2 ; ジエチルアミノ(メチ
レンホスホン)酸、すなわち、(CH3CH2) 2N
cH2PO3H2; ジメチルアミノ(メチレンホスホ
ン)酸、すなわち、(CH3) 2NCR2PO3■2
;ニトリロトリス(メチレンホスホン)酸、すなわち、
N(CH2P03H2)3 ; エチレンジアミンテト
ラキス(メチレンホスホン)酸、すなわち、[C■2N
(CH2PO3H2)2]2 : ジエチレントリアミ
ンペンタキス(メチレンホスホン)酸、すなわち、H2
03PCI2N[CH2CH2N(CH2PO3H2)
2]2 ;ベンジルアミノビス(メチレンホスホン)酸
;亜リン酸およびホルムアルデヒドと、ポリオキシアル
キレンポリアミンおよびポリオキシアルキレンモノアミ
ンとの反応生成物(例えば、テキサコ社(Texaco
, Inc.)カラ、JEFFAMINE●の商品名で
市販されているようなポリアミンおよびモノアミン);
および、亜リン酸、ココアミンおよびホルムアルデヒド
を反応させることにより生成される生成物= (これは
、ココアミンビス(メチレンホスホン)酸の調製につい
て、以下の実施例lに例示のように、それぞれ、2:l
:2のモル比で反応させて生成され得る)。
α−アミノメチレンホスホン酸類は、一般に周知の化合
物であり、これは一般に周知の方法を用いて調製され得
る。多くのα−アミノメチレンホスホン酸類が市販され
ている。
この上で述べたように、本発明の化合物は、αーアミノ
メチレンホスホン酸く好ましくは、上記式に対応する化
合物)の少なくとも1個のホスホン酸基と、少なくとも
1個のエポキシ基を含有する化合物のエポキシ基(好ま
しくは、少なくとも1個の1.2−エポキシ基を含有す
る化合物のエポキシ基)との反応生成物である。このよ
うなエポキシ化合物には、ヒドロキシル基もまた存在し
得、そして、しばしば存在する。一般に、このエポキシ
化合物のエポキシ当量は、44〜約4,000の範囲で
あり、典型的には、約150〜約500の範囲である。
このエポキシ化合物は、飽和または不飽和の、環状また
は非環状の脂肪族、脂環族、芳香族または複素環であり
得る。それらは、ハロゲン基、ヒドロキシル基およびエ
ーテル基のような置換基を含有し得る。
利用され得るエポ牛シ化合物の例には、以下のような簡
単な化合物が包含され得る:エチレンオキシド、プロピ
レンオキシド、プチレンオキシド、シクロヘキサンオキ
シドなど。
利用され得るエポキシ化合物の例には、また、以下が包
含される:アルカリ存在下にて、エビハロヒドリン(例
えば、エビクロロヒドリンまたはエビブロモヒドリン)
とポリフェノールとを反応させることにより得られる、
エポ牛シポリエーテル。適当なポリフェノールには、以
下が包含される:2.2−ビス(4−ヒドロ牛シフェニ
ル)プロパン(すなわち、ビスフェノールーA)、1.
1−ビス(4−ヒドロ牛シフェニル)イソブタン、2.
2−ビス(4−ヒドロキシ第3プチルフェニル)プロパ
ン、4.4−ジヒドロキシベンゾフェノン、1.1−ピ
ス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、ビス(2−ヒド
ロキシナフチル)メタン、■,5−ジヒドロキシナフタ
レン、1.1−ビス(4−ヒドロ亭シー3−アリルフェ
ニル)エタン、およびこれらの化合物の水素化された誘
導体。
種々の分子量を有するポリフェノールのポリグリシジル
エーテルは、例えば、周知の方法にて、エビクロロヒド
リンとポリフェノールとのモル比を変えることにより、
調製され得る。
利用され得るエポキシ化合物の例には、また、以下が包
含される:単環の多価フェノールのポリグリシジルエー
テル(例えば、レゾルシノール、ピロガロール、ヒドロ
キノンおよびピロカテコールのポリグリシジルエーテル
)、およびl価フェノールのモノグリシジルエーテル(
例えば、フェニルグリシジルエーテル、α−ナフチルグ
リシジルエーテル、β−ナフチルグリシジルエーテル)
、および芳香族環上にアル牛ル置換基を有する対応する
化合物。
利用され得るエボキシ化合物の例には、また、以下が包
含される:芳香族アルコールのグリシジルエーテル(例
えば、ペンジルグリシジルエーテルおよびフェニルグリ
シジルエーテル)。
利用され得るエポキシ化合物の例には、また、以下が包
含される:多価アルコールのポリグリシジルエーテル(
例えば、エビクロロヒドリンまたはジクロロヒドリンと
、以下のような脂肪族アルコールおよび脂環式アルコー
ルとの反応生成物)。
上記脂肪族アルコールおよび脂環式アルコールの例とし
ては、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、ジプロピレングリフール、トリ
プロピレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオ
ール、べ冫タンジオール、グリセロール、1,2.6−
へ牛サントリオール、ペンタエリスリトール、および2
,2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン
がある。
利用され得るエポキシ化合物の例には、また、以下が包
含される:多価カルボン酸のポリグリシジルエステルく
例えば、アジピン酸、フタル酸などの一般に周知のポリ
グリシジルエステル)。利用され得る他のエポキシ化合
物には、以下が包含される:l価カルボン酸のモノグリ
シジルエステル(例えば、安息香酸グリシジル;ナフト
エ酸グリシジル;および置換された安息香酸およびナフ
トエ酸のモノグリシジルエステル)。
エボキシ基を含有する付加重合した樹脂もまた、使用さ
れ得る。このような物質は、エポキシ官能性のモノマー
を、典型的には、エチレン性不飽和モノマーと組み合わ
せて付加重合させることにより、調製され得る。このエ
ポキシ官能性のモノマーには、例えば、アクリル酸グリ
シジル、メタクリル酸グリシジルおよびアリルグリシジ
ルエーテルがある。このエチレン性不飽和モノマーには
、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、α一エチル
スチレン、ビニルトルエン、t−プチルスチレン、アク
リルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、メ
タクリ口ニトリル、エタクリ口ニトリル、メタクリル酸
エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸インブロビ
ル、メタクリル酸イソプチル、アクリル酸ヒドロ牛シエ
チル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸2−
エチルヘ牛シル、メタクリル酸2−エチルヘ牛シル、メ
タクリル酸インボルニルなどがある。
エポキシ化合物のこの他の多《の実施例は、エポキシ樹
脂ハンドブック(ヘンリー リー(HenryLee)
およびグリス 不ビル(Kris Neville)、
1967年、マクグロー ヒルブックカンパニー(Mc
Grav  HillBook Company))に
記述されている。
α−アミノメチレンホスホン酸と、少なくとも1個のエ
ポキシ基を含有する化合物とが共に反応して、本発明の
化合物を形成する相対的な割合は、広範囲に変えられ得
る。しかしながら、典型的には、α−7ミノメチレンホ
スホン酸およびエポキシ化合物の量は、エポキシ基のモ
ル数とリン酸基と交換可能なハロゲンのモル数との比が
、1.0: 8.0〜1.0: 1.0、ふつうは、−
 1.0: 4.0〜1.0: 1.0の範囲、そして
好ましくは、1.0: 4.0となるように選択される
。反応物が多官能性の場合、この反応生成物は、多くの
分子種の統計的な混合物となりそうなことが理解される
べきである。好ましい比である1.0: 4.0に関し
て、以下のことが見いだされる:すなわち、エポキシが
低割合である場合には、アルミニウム薄片のような金属
顔料を含有する水性組成物中でのこの化合物のガス発生
防止効果、およびこの化合物(反応生成物)を含有した
水性塗料組成物から形成される乾燥フィルムの湿潤耐性
は、上記の1.0: 4.0の割合でのガス発生防止効
果や湿潤耐性ほど良くない;また、エポキシが高割合で
ある場合には、この水性塗料組成物から形成される乾燥
フィルムの湿潤耐性は改良されるものの、金属顔料を含
有する水性組成物中での、ガス発生防止剤としての化合
物の効果は、多少低減される。
α−7ミノメチレンホスホン酸と、少なくとも1個のエ
ポキシ基を含有する化合物との反応は、例えば、25℃
〜約150℃、典型的には、約80゜C〜約100℃、
ふつうは、約85℃〜約95℃の範囲の温度で、行われ
得る。望ましい場合には、このα−アミノメチレンホス
ホン酸とエポキシ化合物との反応の際に、エポキシ環を
開環するための触媒(例えば、第3級アミン)が使用さ
れ得る。しかし、典型的には、本発明の好ましい実施態
様では、このような触媒は使用されない。この反応混合
物の流動性を維持するために、特に、このエポキシ化合
物が比較的高い融点を有する固体である場合には、不活
性の極性希釈剤または極性溶媒(例えば、l−メトキシ
−2−プロパノール、ジオキサン、テトラヒド口フラン
など)中にて、反応を行うのが有利である。極性希釈剤
または極性溶媒が使用される場合には、この反応は、好
都合には、この希釈剤または溶媒の還流温度で行われ得
る。
本発明の化合物を、金属顔料を含有する水性塗料組成物
に含有させること(本発明の好ましい実施態様)により
、この塗料組成物のガス発生が低減されるか防止される
ことが見いだされている。
また、本発明の化合物は、このような水性塗料組成物か
ら調製される乾燥フィルム(塗膜)の湿潤耐性に悪影響
を与えることな《、このような水性塗料組成物に混合さ
れ得ることが見いだされている。さらに、着色された水
性塗料組成物中に、本発明の化合物を含有させることに
より、顔料の沈降の防止性能が高められ得ることも見い
だされている。本発明の水性塗料組成物は、フィルム形
成重合体、金属顔料、水性の希釈剤媒体、および本発明
の化合物を含有する。この顔料が、水性媒体と反応して
気体状物質を放出する傾向は、本発明の化合物を効果的
な量でその中に含有させることにより、防止されるかま
たは低減される。典梨的には、本発明の実施態様におい
て、上記式でaが2であるようなα−7ミノメチレンホ
スホン酸と、1.2−エポ牛シ基含有のジエポキシドと
から調製された本発明の化合物が使用される。
本発明の水性塗料組成物において、α−アミノメチレン
ホスホン酸と、少なくとも1個のエポキシ基を含有する
化合物との反応生成物は、ガス発生防止剤として直接使
用され得る。しかし、典型的には、その組成物は、この
反応生成物が、アンモニアまたはアミン(例えば、N.
トジメチルエタノールアミン、トリエチルアミンなど)
で中和されるような形状で利用される。例えば、この場
合、水性媒体中での反応生成物の酸性度は、塗料組成物
の他の成分(特に、フィルム形成重合体)の安定性に影
響を与え得る。例えば、このフイルム形成重合体が、カ
ルボン酸基を含有する付加重合体であり、この重合体が
、このカルボン酸基をアンモニアまたはアミンで中和す
ることにより、水溶性または水分散性とされている場合
には、中和されていない本発明の化合物を添加すると、
フイルム形成重合体の沈澱(凝集物)が生じる傾向にあ
り得る。
本発明の水性塗料組成物で利用するための金属顔料の例
には、着色された水性塗料組成物で使用することが一般
に知られているいずれの金属顔料も包含される。例えば
、アルミニウム、銅、亜鉛および/または黄銅から構成
される金属顔料(特に、金属箔顔料)、および、他の可
鍛性の金属や合金(例えば、ニッケル、スズ、銀、クロ
ム、アルミニウムー銅合金、アルミニウムー亜鉛合金、
およびアルミニウムーマグネシウム合金)から構成され
る金属顔料がある。上の例のうち、アルミニウム箔顔料
が好ましい。さらに、本発明の水性塗料組成物はまた、
塗料組成物で使用することが一般に知られている広範囲
にわたる他の顔料(例えば、種々の白色顔料および着色
顔料)の1種またはそれ以上を含有し得、典型的には、
含有する。
白色顔料および着色顔料の例には、以下の物質をベース
にした一般に周知の顔料が包含される:金属酸化物;金
属水酸化物;金属硫化物;金属硫酸塩:金属炭酸塩;カ
ーボンブラック;チャイナクレー;フタ口シアニンブル
ーおよびフタロシアニングリーン、オルガノレッド、お
よび他の有機染料。
本発明の化合物を、本発明の水性塗料組成物に含有させ
るために、種々の方法が用いられ得る。
1つの方法には、水性塗料組成物に金盾顕料を含有させ
る前に、この金属顔料を本発明の化合物と接触させるこ
とがある。この方法は、本発明の化合物を顔料ペースト
(例えば、通常市販されているような顔料)に加えるこ
とにより、行われる。
または、本発明の化合物は、さらに初期の段階(例えば
、顔料を実際に製造している間)に添加され得る。ある
いは、本発明の化合物は、例えば、フィルム形成樹脂、
金属顔料および水性媒体と他の従来の任意の成分(例え
ば、架橋剤、共溶媒、増粘剤および充填剤)とを混合し
ている間に、本発明の水性塗料組成物の処方物中の追加
成分として、この化合物を単に導入することにより、こ
の塗料組成物に導入され得る。本発明の化合物を、本発
明の水性塗料組成物に含有させる方法にかかわらず、こ
のような化合物は、水性媒体中での金属頷料のガス発生
を低減させるか取り除《のに効果的な量で、一般に使用
される。典型的には、この水性組成物中で用いられる金
属顔料(例えば、アルミニウム薄片)の重量を基準にし
て、0.50重量%〜25.0重世%、通常、5.0重
量%〜ts.omt%の量の化合物が、この目的のため
に使用される。
本発明の水性塗料組成物は、フィルム形成重合体として
、水性塗料組成物に用いることが一般に知られているい
ずれの重合体も含有し得る。例としては、例えば、重合
体に含まれるカルボン酸基をアンモニアまたはアミンで
中和することにより、水性媒体に可溶化されているかま
たは分散されて?る重合体が包含される。このような重
合体の例には、水溶性または水分散性のアクリル樹脂、
ウレタン樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、アミノプ
ラストまたはそれらの混合物が包含される。
このようなフィルム形成重合体は、これら一般的なクラ
スのフィルム形成重合体を含有する水性塗料組成物に用
いることが一般に知られているような極々の成分と、任
意に組み合わせて使用され得る。これら種々の成分■の
例には、以下が包含される:充填剤;可塑剤;酸化防止
剤;殺うどん粉菌剤および殺真菌剤;界面活性剤;種々
の流動性制御剤。この流動性制御剤には、例えば、チク
ソトロピー剤、だれ防止および/または顔料配向のため
の添加剤(例えば、沈降シリカ、くん蒸シリカ、有機変
性されたシリカ、ベントン(bentone)粘土、有
機変性されたベントン粘土)が包含される。重合体微粒
子(これは、時には、ミクロゲルとして引用されている
)をベースにしたこのような添加剤は、例えば、以下の
米国特許に記述され、その開示内容は、ここに引用され
ている:米国特許第4、025. 474号;第4, 
055, 507号;第4, 075, 141号;第
4. 115, 472号;第4. 147. 681
1号;第4. 180, 489号;第4, 242,
 384号;第4, 268, 547号;第4, 2
20, 679号;および第4, 290, 932号
フィルム形成重合体、金g4a料および有機溶媒および
/または有機希釈媒体を含有する有機溶剤性塗料組成物
に、本発明の化合物を混合することにより、湿気の取り
込みにともなって発生し得る、この塗料組成物のガス発
生が低減され得る。ここで、この湿気は、例えば、顔料
を塗料組成物に混合する前に、完全に乾燥されなかった
種々の顔料、あるいは、例えば、塗料組成物を入れてい
る保存容器に何時間にもわたってゆっくりと入り込む大
気中の湿気に由来する。有機着色顔料(これは、経時的
に塗料組成物の色ドリフトを生じる傾向にある)をさら
に含有する有機溶剤性塗料組成物に、本発明の組成物を
混合することにより、このような溶剤性塗料組成物の色
安定性が増加することが見いだされている。ここで好ま
しい本発明の実施態様では、この目的のために使,用さ
れる本発明の化合物は、1個の1.2−エポ牛シ基を含
有する化合物を用いて調製される。限定する意図はない
ものの、有機着色顔料(例えば、GAF社から入手され
るカルパゾールバイオレット)をさらに含有する有機溶
剤性塗料組成物に、本発明の化合物を混合することによ
り、この溶剤性塗料組成物中での金真顔料(例えば、ア
ルミニウム薄片)の塊状化および/または金属顔料と他
の顔料(例えば、着色頷料)との塊状化を防止する助け
になると考えられている。
本発明の有機溶剤性塗料組成物に使用するための金属顔
料の例には、着色された有機溶剤性塗料組成物に用いる
ことが一般に知られているいずれの金属顔料も包含され
゛る。例には、本発明の水性塗料組成物で使用される金
属顔料についての先の記述にて述べられている金属顔料
(特に、金属箔顔料)が包含される。上の例のうち、ア
ルミニウム箔顔料が好ましい。さらに、本発明の有機溶
剤性塗料組成物はまた゛、塗料組成物中で使用すること
が一般に知られている広範囲にわたる他の顔料(例えば
、種々の白色顔料および着色顔料)の1種またはそれ以
上を含有し得、典型的には、含有する。白色顔料および
着色顔料の例には、本発明の水性塗料組成物で使用され
る白色顔料および着色顔料についての記述にて先に述べ
られているような、一般に公知の顔料が包含される。水
性塗料組成物についてと同様に、本発明の化合物を、本
発明の有機溶剤性塗料組成物に含有させるには、種々の
方法が用いられ得る。例えば、これらの方法には、本発
明の化合物を顔料ペーストに加えることにより、有機溶
剤性塗料組成物に顔料を混合する前に(または、顔料を
実際に製造している間に)、この顔料を本発明の化合物
と接触させること;または、例えば、フィルム形成樹脂
、顔料および有機媒体と他の従来の任意の成分(例えば
、架橋剤、共溶媒、増粘剤および充填剤)とを混合して
いる間に、有機溶剤性塗料組成物の処方物中の追加成分
として、本発明の化合物を単に導入することがある。本
発明の化合物を、本発明の有機溶剤性塗料組成物に含有
させる方法にかかわらず、このような化合物は、金属顔
料を含有する有機溶剤性塗料組成物の経時的なガス発生
を低減させるか取り除《のに効果的な量で、一般に使用
される。
典型的には、用いられる金属箔顔料(例えば、アルミニ
ウム薄片)の重量を基卓にして、0.10重量%〜15
.0重量%、通常、2.0重量%〜8.0重量%の量の
化合物が、この目的のために使用される。経時的に塗料
組成物の色ドリフトを引き起こす傾向のあるような着色
顔料が塗料組成物中で使用される場合、このような化合
物は、このような色変化に対して有機溶剤性塗料組成物
を安定化させるのに効果的な量で、一般に使用される。
典型的には、用いられる金居箔顔料(例えば、アルミニ
ウム薄片)の重量を基卓にして、0.10重量%〜15
.0重量%、通常、2.0重量%〜8.0重量%の量の
化合物が、この目的のために使用される。
本発明の有機溶剤性塗料組成物は、フィルム形成重合体
として、有機溶剤性塗料組成物で用いることが一般に知
られているいずれの重合体も含有し得る。例えば、アク
リル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂
、アミノプラストまたはそれらの混合物がある。このよ
うなフィルム形成重合体は、これら一般的なクラスのフ
ィルム形成重合体を含む有機溶剤性塗料組成物にて用い
ることが一般に知られているような種々の成分と、任意
に組み合わせて使用され得る。これら種々の成分の例に
は、以下が包含される:充填剤;可塑剤;酸化防止剤;
殺うどん粉菌剤および殺真菌剤;界面活性剤;種々の流
動性制御剤。この流動性制御剤には、例えば、チクソト
ロピー剤、だれ防止および/または顔料配向のための添
加剤(例えば、沈降シリカ、《ん蒸シリカ、有機変性さ
れたシリカ、ベントン(bentone)粘土、有機変
性されたベントン粘土)が包含される。重合体微粒子を
ベースにしたこのような添加剤は、例えば、以下の米国
特許に記述され、その開示内容は、ここに引用されてい
る:米国特許第4, 025, 474号;第4,05
5,607号;第4, 075, 141号;箪4, 
115, 472号;第4.147,688号;第4,
 180, 489号;箪4, 242, 384号;
第4.268, 547号;第4, 220, 679
号;および第4, 290, 932号。
本発明の有機溶剤性塗料組成物で使用され得る有機溶媒
および/または希釈剤の例には、以下が包含される:ア
ルコール(例えば、1個〜8個の炭素原子を含有する低
級アルコール類:これには、メタノール、エタノール、
n−プロパノール、インブロパノール、プタノール、第
二ブチルアルコール、第三フチルアルコール、アミルア
ルコール、ヘキシルアルコールおよび2−エチルヘキシ
ルアルコールが包含される);エーテル類およびエーテ
ルアルコール類(例えば、エチレングリフールモノエチ
ルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、
エチレングリコールシフチルエーテル、プロピレングリ
コールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノ
ブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテ
ル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、およ
びジブロピレングリコールモノプチルエーテル);ケト
ン類(例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、メチルアミルケトンおよびメチルーn−プチル
ケトン);エステル類(例えば、酢酸ブチル、酢酸2一
二トキシエチルおよび酢酸2−エチルヘキシル);脂肪
族炭化水素類および指環族炭化水素類(例えば、種々の
石油ナフサおよびシクロへ牛サン);および芳香族炭化
水素類(例えば、トルエンおよびキシレン)。本発明の
有機溶剤性塗料組成物で使用される有機溶媒および/ま
たは希釈剤の量は、広範囲に変えられ得る。しかしなが
ら、典型的には、この有機溶媒および/または希釈剤の
量は、有機溶剤性塗料組成物の全重量を基準にして、約
lO重量%〜約50重量%、通常、約20重量%〜約4
0重量%の範囲とされ得る。
本発明の化合物はまた、フィルム形成重合体および顔料
を含有する粉体塗料組成物中にて、特に有利であること
が見いだされている。例えば、このような粉体塗料組成
物中の顔料の分散性は、本発明の化合物の効果量をその
中に含有させることにより、改良されることが見いださ
れている。このように顔料分散性が改良されると、色の
均一性、隠ぺい性、光沢、像の鮮明度(Dot)、およ
び、加熱後の粉体塗料組成物の流動性や加熱後粉体塗料
組成物が平らになる点が改良されるという利点が得られ
る。
(実施例) 以下の実施例は本発明を例示し、本発明を限定するもの
として解釈されるべきではない。他に特に指示がなけれ
ば、全−てのバーセントおよび量は、重量基準であると
理解されるべきである。ここで用いられる「pbvJは
重量部を意味する。
亙思』口. この実施例は、ココアミンビス(メチレンホスホン)酸
の調製、およびそれとビスフェノールAのジグリシジル
エーテルとを反応させて本発明の化合物を調製すること
を例示している。
亜リン酸98.0g (1.19モル)およびl−メト
キシ−2−プロパノール75.0gを含有する溶液を、
窒素雰囲気下にて、85゜Cまで加熱する。次いで、コ
コアミン13Q.Og (0.66モル; これは、A
RMEEIJ CD@として市販されており、モして1
96のアミン当量を有する)、およびホルムアルデヒド
の37重量%水溶液98.Og (1.20モルのホル
ムアルデヒド)を、1.5時間かけて、別々の原料とし
て、この溶液に同時に加える。得られた反応混合物を、
還流温度(98〜lOO℃)にて4時間維持する。これ
に対して、ビスフェノールAジグリシジルエーテルのl
LL2g (0、30モル;これは、シェルケミカル社
からEPON●828として市販されている)および1
−メトキシ−2−プロパノールの30.0gを含有する
混合物を、1時間にわたって加える。添加後、この反応
混合物を、還流状態で1.5時間維持する。得られた生
成物を60℃まで冷却し、次いで、15分間にわたり、
 N,N−ジメチルエタノールアミン55.0g (0
.62モル)を添加することにより、中和する。添加後
、得られた生成物を、室温まで冷却する。得られた生成
物(これは、本発明の化合物を含有する)は、Xのガー
ドナー−ホールト気泡管粘度(Gardnar−■ol
dt bubble tube viscosity)
、67重量%の全固形分含量、および5.35のpHを
有する。
X直且主 この実施例は、ココアミンビス(メチレンホスホン)酸
の調製、およびそれとフェニルグリシジルエーテルとを
反応させて本発明の化合物を調製することを例示してい
る。
亜リン酸864.6g (10.54モル)およびl−
メトキシー2−プロパノール1440. 2 gを含有
する溶液を、窒素雰囲気下にて、85゜Cまで加熱する
。次いで、ココアミン1036.0g (5.28モル
; Al’lMEEN CD@)、およびホルムアルデ
ヒドの37重量%水溶液840.0g (10. 35
モルのホルムアルデヒド)を、1.5時間かけて、別々
の原料として、この溶液に同時に加える。
得られた反応混合物を、100″C(還流温度)にて4
時間維持し、その後、85゜Cまで冷却する。次いで、
フェニルグリシジルエーテル 790.0g (5.2
6モル)を、1時間かけて徐々に加える。得られた反応
混合物を、85℃で3時間維持し、その後、60℃を下
まわる温度まで冷却した後、N,N−ジメチルエタノー
ルアミン467.0g (5.24モル)を30分間か
けて添加することにより、中和する。得られた生成物(
これは、本発明の化合物を含有する)を減圧下で揮発成
分を除去すると、Z−4/Z−5のガードナー−ホール
ド気泡管粘度、83.9重量%の全固形分含量、および
5.05のpHを有する生成物が得られる。
爽血匠主 この実施例は、ココアミンビス(メチレンホスホン)酸
の調製、およびそれとビスフェノールAのジグリシジル
エーテルとを反応させて本発明の化合物を調製すること
を例示している。
亜リン酸135.0g (1.65モル)およびl−メ
トキシ−2−プロパノール225. 0 gを含有する
溶液を、窒素雰囲気下にて、85゜Cまで加熱する。次
いで、ココアミン161.9g (0.83モル: A
RMEEN CD●)、およびホルムアルデヒドの37
重盟%水溶液131.3g (1.62モルのホルムア
ルデヒド)を、1.5時間かけて、別々の原料として、
この溶液に同時に加える。得られた反応混合物を、10
0゜Cにて5時間維持し、その後、60℃まで冷却し、
次いで、N,N−ジメチルエタノールアミン73.3g
 (0.82モル)の1−メトキシ=2−プロパノール
so. o g溶液で中和する。ビスフェノールAジグ
リシジルエーテル155.5g (0.41モル; E
PON 828°)およびl−メトキシ−2−プロパノ
ールso. o gを含有する混合物を加え、得られた
反応混合物を100℃に加熱し、この温度にて5時間維
持した後、室温まで冷却する。得られた生成物(これは
、本発明の化合物を含有する)は、均一な液体である。
この生成物は、0のガードナー−ホールト気泡管粘度、
および56.7重1%の全固形分含量を有する。
支1匠工 この実施例は、ココアミンピス(メチレンホスホン)酸
の調製、およびそれとフェニルジグリシジルエーテルと
を反応させて本発明の化合物を調製することを例示して
いる。
亜リン酸135.0g (1.65モル)および1−メ
トキシ−2−プロパノール225. 0 gを含有する
溶液を、窒素雰囲気下にて、85℃まで加熱する。次い
で、ココアミン161、9g (0.83モル; AR
MEEN CD@)、およびホルムアルデヒドの37重
量%水溶iffl  131.3g (1.62モルの
ホルムアルデヒド)を、1.5時間かけて、別々の原料
として、この溶液に同時に加える。得られた反応混合物
を、10 0 ’Cで5時間維持し、その後、60℃ま
で冷却し、次いで,N.N−ジメチルエタノールアミン
73.3g (0.82モル)で中和する。次いで、フ
ェニルグリシジルエーテル123.5g (0.82モ
ル)を加える。得られた反応混合物を100℃まで加熱
し、この温度で5時間維持した後、冷却する。得られた
生成物(これは、本発明の化合物を含有する)を真空ス
トリッピングし、溶媒および水を除去して、生成物を生
成する。この生成物は、z−5のガードナー−ホールト
気泡管粘度、および82.2重量%の全固形分含量を有
する。
爽凰五立 この実施例では、米国特許第4, 693, 754号
で開示された「ホウ砂試験」として知られている方法が
、水性組成物中のアルミニウム箔顔料を水との反応から
保護するための、ガス発生防止剤の効率を評価するため
に、用いられる。この「ホウ砂試験」によれば、加速さ
れた試験方法が提供され、それにより、アルミニム薄片
の顔料ペーストは、0.024モルのNa2BaOtお
よび0.002モルのNaOH (NaOHは、pHを
9,26に調整するために、加えられる)を含む水溶液
に、含有させる。この溶液を、一定温度の浴にて、14
0’ F(60℃)で加熱し、発生する水素ガスの割合
を記録する。本発明のガス発生防止剤を、アルミニウム
薄片を含有する水性組成物(以下、組成物Aとする)に
加え、その水素発生割合と、以下の対照組成物の水素発
生割合とを比較・することにより、その相対的な効率を
評価する:この対照組成物は、実質的に米国特許第4,
 621. 112号の実施例1に従って調製された周
知のガス発生防止剤(オルトリン酸の有機エステル)で
置き換えたこと以外は、同じ組成物(以下、組成物Bと
する);およびガス発生防止剤を含まない組成物(以下
、組成物Cとする)である。 (上記の公知のガス発生
防止剤は、中和剤としてトリエチルアミンに代えてジイ
ソブ口パノールアミンを用いたこと、おヨヒ合成の際の
溶媒としてテトラヒド口フランに代えてl−メトキシ−
2−プロパノールを用いたこと以外は、米国特許第4,
 621, 112号の実施例lに従って調製される)
上記組成物A,  BおよびCの成分は、以下の表1に
示される。
表1 A    15.38g  1.67g3B    1
5J8g  2.38g’C   15J8g  なし 20rnl 2〇一 20rnl. 25一 25rn1 25rnl ■) ミネラルスピリットおよびオレイン酸中、65.
0重量%固形分のアルミニウム箔顔料ペースト(これは
、シルベルリン(Silberline)マニ二ファク
チャリング社から、7575 FGアルミニウムペース
トとして市販されている)。
2》 脱イオン水中に、0.024モル/リットルのN
a2B407および0.002モル/リットルのNaO
Hを含有する溶液。
3)  l−メトキシー2−プロパノールおよび水で固
形分を30重量%まで減らした、上の実施例3の生成物
(これは、本発明の化合物を含有する)。
4》 実質的に米国特許第4, 621, 112号の
実施例lに従って調製され、l−メトキシ−2−プロパ
ノールおよび水で21重量%の固形分とされた公知のガ
ス発生防止剤。
組成物A,  BおよびCを、別々に、フラスコ中に置
く。各フラスコを、ゴム栓で封じ、すぐに、14G” 
F (60℃)に加熱された一定温度の浴に入れる。発
生する水素を、栓の穴から、水で満たされ上下逆にされ
たビュウレットに逃す。放出された気体の容量は、ビニ
ウレット内を水で置き換えることにより示され、次いで
、気体の容量は、フラスコおよび溶液の加熱による膨張
に対する許容誤差内で、24時間にわたり所定間隔で記
録される。
5時間後および24時間後の結果は、以下の表2に要約
されている。表2で示される発生した水素ガスのミリリ
フトル値は、各組成物に対して3つの別々の実験操作を
行った平均値である。この操作は、再現性を立証するた
めに、なされる。表2で、「〉」の記号は、「より大き
い」ことを意味する。
表2 A l B 17. 7           > 50C 34.2 〉50 上の表2に要約された結果からわかるように、ガス発生
防止剤として本発明の化合物を含有する金属着色された
水性組成物Aは、組成物B(これは、ガス発生防止剤と
して、実質的に米国特許第4, 621, 112号の
実施例lに従って調製されたオルトリン酸の有機エステ
ルを含有する)および組成物C(これは、ガス発生防止
剤を含有しない)のいずれよりも、著しく低い気体発生
1を示す。
U匠立 有機溶媒中の溶液アクリル樹脂(これはまた、無機顔料
、有機顔料(特に、カルバゾールバイオレットのような
顔料)およびアルミニウム顔料ヲ含有する)は、色を不
安定にしたり顔料を塊状にする傾向があることが長く知
られている。この状態は、水の添加により、そして加熱
熟成の際に悪化する。この実施例6では、上記で示した
ように、ある種の顔料やアルミニウム薄片を含む塗料と
関連した有害な相互作用を軽減するような本発明の化合
物(上の実施例4の生成物)の能力を評価するために、
溶剤性アクリル系ラッカー塗料組成物(これは、PPG
インダストリー社より、DURACRYL●DBC−3
704として市販されている)が用いられる。
上記実施例4の生成物(これは、本発明の化合物を含有
する)を、以下のようにスラリーにすることにより、溶
剤性アクリル系ラッカー塗料組成物に含有させる。すな
わち、この生成物(アルミニウム固形分の重量を基準に
して、5重量%のレヘルテ)を、DURACRYL” 
 DBC−3704塗料組成物に処方する前に、アルミ
ニウム顔料ペーストでスラリー化する。試験試料lから
4(以下の表3で示されている)を調製する。これらの
試料は、表3で要約されているように、溶液重量を基準
にして0重量%または2重量%の水が加えられ、そして
アルミニウム薄片固形分を基準にして、0重皿%または
5重量%の上記実施例4の生成物が含有されている。
(以下余白) 表3 DURACRYL@ DBC−3704       
  の     ・(AI薄片固形分を 基準にした実施例4の (溶液を基準にの生成物の重量
%)  した水の重量%)試料1      0   
        0試料2      0      
     2試料3     5          
0試料4     5          2熟成した
試料と比較するための対照として、レネタ(Lenet
a)紙上に、3ミルのバード(Bird)ドローダウン
を用いて、各試料のドローダウン(湿潤フィルム)を調
製する。この試料を2つに分割し、そして半分を室温熟
成のために保持する。一方、各試料の残りを、120°
F(48.9℃)での加熱熟成のために、別々のカンに
入れて封じる。熟成された各試料のドローダウンを、5
週間にわたり定期的に作製し、色変化や顔料の塊状化を
、対照に対応させて評価する。結果を、以下の表4に要
約する。塊状化は、目視検査の際に小さな塊が現れるこ
とにより、証明される。以下の表4で用いられるように
、rsl.Ag.Jとは「わずかな塊状化」を意味し、
r Sew. Ag. Jとは「ひどい塊状化」を意味
する。また、r +C. S. Jとは、試料の色が明
らかに変化したことを意味し、モしてr N. C. 
Jとは、塊状化が認められず、対照と比較して色変化が
なかったことを意味する。
表4 上記表4にて要約されている結果から立証されるように
、DURACRYL@DBC−3704塗料組成物の色
安定性および顔料の塊状化に対する耐性は、(本発明に
従った)実施例4の生成物を添加することにより、著し
く改善される。
(発明の要約) α−アミノメチレンホスホン酸の少なくとも1個のホス
ホン酸基と、少なくとも1個のエボキシ基を含有する化
合物のエポキシ基との反応生成物である化合物が開示さ
れ、ここで、該α−アミノメチレンホスホン酸は、次式
に相当する少なくとも1個の基を含有する: l Sl.Ag. Sl.Ag N. C. N. C. Sew.Ag. Sew.Ag. N. C. N. C. Sl.Ag. S l. Ag. +C. S. N, C. N. C. Sew.Ag. Sew.Ag. +C. S. N. C. N. C. > N − CH2 − P (011)2上記反応生
成物を含有する水性塗料組成物、有機溶剤性塗料組成物
、および粉体塗料組成物をも開示する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、次式に相当する少なくとも1個の基を含有するα−
    アミノメチレンホスホン酸の少なくとも1個のホスホン
    酸基と、少なくとも1個のエポキシ基を含有する化合物
    のエポキシ基との反応生成物である化合物: ▲数式、化学式、表等があります▼ 2、前記α−アミノメチレンホスホン酸が、次式の化合
    物に相当する請求項1に記載の化合物:▲数式、化学式
    、表等があります▼ ここで、aは、1、2または3であり、 a+b+c=3であり、 そして、各Rは、同一または相異なり、アルキル、アリ
    ール、アルカリール、アラルキル、およびポリエーテル
    化合物の1価の残基からなる群から選択される。 3、前記エポキシ基が1,2−エポキシ基である請求項
    1に記載の化合物。 4、aが2であり、そして前記エポキシ基が1,2−エ
    ポキシ基である請求項2に記載の化合物。 5、フィルム形成重合体、金属顔料および水性希釈剤媒
    体を含有する水性塗料組成物であって、該顔料が該水性
    媒体と反応して気体状物質を放出する傾向が、該塗料組
    成物中に、以下の化合物を効果的な量で含有させること
    により、防止されるかまたは低減され; 該化合物は、α−アミノメチレンホスホン酸の少なくと
    も1個のホスホン酸基と、少なくとも1個のエポキシ基
    を含有する化合物のエポキシ基との反応生成物であって
    、そして、 該α−アミノメチレンホスホン酸が、次式に相当する少
    なくとも1個の基を含有する、塗料組成物: ▲数式、化学式、表等があります▼ 6、前記α−アミノメチレンホスホン酸が、次式の化合
    物に相当する請求項5に記載の水性塗料組成物: ▲数式、化学式、表等があります▼ ここで、aは、1、2または3であり、 a+b+c=3であり、 そして、各Rは、同一または相異なり、アルキル、アリ
    ール、アルカリール、アラルキル、およびポリエーテル
    化合物の1価の残基からなる群から選択される。 7、前記金属顔料がアルミニウム顔料を含有する請求項
    5に記載の水性塗料組成物。 8、前記金属顔料がアルミニウム顔料を含有し、そして
    前記エポキシ基が1,2−エポキシ基である請求項7に
    記載の水性塗料組成物。 9、前記式中のaが2であり、前記金属顔料がアルミニ
    ウム顔料を含有し、そして前記エポキシ基が1,2−エ
    ポキシ基である請求項6に記載の水性塗料組成物。 10、少なくとも1個のエポキシ基を含有する前記化合
    物が、ジエポキシドである請求項9に記載の水性塗料組
    成物。 11、フィルム形成重合体、金属顔料、有機溶媒媒体、
    および以下の化合物を含有する有機溶剤性塗料組成物で
    あって、 該化合物は、α−アミノメチレンホスホン酸の少なくと
    も1個のホスホン酸基と、少なくとも1個のエポキシ基
    を含有する化合物のエポキシ基との反応生成物であって
    、そして、 該α−アミノメチレンホスホン酸が、次式に相当する少
    なくとも1個の基を含有する、塗料組成物: ▲数式、化学式、表等があります▼ 12、前記α−アミノメチレンホスホン酸が、次式の化
    合物に相当する請求項11に記載の有機溶剤性塗料組成
    物: ▲数式、化学式、表等があります▼ ここで、aは、1、2または3であり、 a+b+c=3であり、 そして、各Rは、同一または相異なり、アルキル、アリ
    ール、アルカリール、アラルキル、およびポリエーテル
    化合物の1価の残基からなる群から選択される。 13、前記金属顔料がアルミニウム顔料を含有する請求
    項11に記載の有機溶剤性塗料組成物。 14、前記エポキシ基が1,2−エポキシ基である請求
    項11に記載の有機溶剤性塗料組成物。 15、有機着色顔料を含有する請求項11に記載の有機
    溶剤性塗料組成物であって、 該溶剤性塗料組成物の色安定性が、前記反応生成物を効
    果的な量でその中に含有させることにより増加する、塗
    料組成物。 16、前記式で、a=2である請求項12に記載の有機
    溶剤性塗料組成物。 17、少なくとも1個のエポキシ基を含有する前記化合
    物が、モノエポキシドである請求項16に記載の有機溶
    剤性塗料組成物。 18、フィルム形成重合体および顔料を含有する粉体塗
    料組成物であって、 該粉体塗料組成物における該顔料の分散性は、以下の化
    合物を効果的な量でその中に含有させることにより改良
    され、 該化合物が、α−アミノメチレンホスホン酸の少なくと
    も1個のホスホン酸基と、少なくとも1個のエポキシ基
    を含有する化合物のエポキシ基との反応生成物であって
    、そして、 該α−アミノメチレンホスホン酸が、次式に相当する少
    なくとも1個の基を含有する、粉体塗料組成物: ▲数式、化学式、表等があります▼ 19、前記α−アミノメチレンホスホン酸が、次式の化
    合物に相当する請求項18に記載の粉体塗料組成物: ▲数式、化学式、表等があります▼ ここで、aは、1、2または3であり、 a+b+c=3であり、 そして、各Rは、同一または相異なり、アルキル、アリ
    ール、アルカリール、アラルキル、およびポリエーテル
    化合物の1価の残基からなる群から選択される。 20、前記エポキシ基が1,2−エポキシ基である請求
    項19に記載の粉体塗料組成物。
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