JPH026572A - 水性被覆組成物 - Google Patents

水性被覆組成物

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JPH026572A
JPH026572A JP1055243A JP5524389A JPH026572A JP H026572 A JPH026572 A JP H026572A JP 1055243 A JP1055243 A JP 1055243A JP 5524389 A JP5524389 A JP 5524389A JP H026572 A JPH026572 A JP H026572A
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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】 本発明は水性液l′W&II成物に関し、更に詳しく言
えば水性分11に系のポリウレタン重合体を含有してな
る被l′!組成物に関する。
ポリウレタンの水性分散体を含有してなる水性被JW&
II成物は木材、金属、繊維品及びプラスチックの如き
種々の基材上にフィルム(薄Ilり被覆層を製造する上
で周知である。これらの組成物は例えば保護被覆層又は
接着性の被51?iを提供する点で有用であり得る。何
故ならばポリウレタンは良好な耐薬品性、耐磨耗性、強
靭性、接着性及び耐久性の如ききわめて望ましい特性を
有するからである。水性系中でのポリウレタンの分散体
は外部から加える表面活性剤の使用によりあるいは適当
なイオン性基又は非イオン件部をポリウレタンに含有さ
せてこれを水に自己分散性とさせることにより達成して
いた。
ヒドラジド基をポリウレタン連t”+Yに組入れしかも
ホルムアルデヒドを添加することにより低温での自己架
橋性水性ポリウレタン分散体を提供することは米国特許
第4335029号及び第4598121号明細書で提
案されている。しかしながら、ホルムアルデヒドを使用
することは有毒で環境上望ましくない物質であるので多
数の用途に常に望ましい訳ではない。
ポリウレタン分+141.体にビニル重合体(本明細書
でビニル重合体とは少なくとも1種のオレフィン系不飽
和単量体のフリーラジカル付加重合によって得られた重
合体を意味する)を含有させることによりポリウレタン
分子lk体の特性を改質することも提案されている。
即ち、米国特許第3862074号明細書は1種又はそ
れ以上のアクリル重合体と1種又はそれ以上のウレタン
重合体との水性エマルジョン又は分lit体である被覆
用又は結合用組成物を記載しており、該組成物はポリウ
レタン分散体とアクリル分散体とを簡単に混合すること
により製造されている。
使用したポリウレタンはジアミンとポリプロピレングリ
コールを基材とするプレポリマーとの単なる反応生成物
である故に自己分散性でない。従ってポリウレタン及び
アクリル固形分を懸濁して維持するには増粘剤及び表面
活性剤が必要とされる。
ポリ(エチレンオキシド)側鎖が存在する故に水分散性
である非イオン系ポリウレタンは例えば米国特許第39
05929号、第3920598号及び第419056
6号明細書に記載されている。これらの特許文献の全て
はこれらのポリウレタンの水性分散体をビニル単量体の
分散体と混合する可能性を記載しているが、得られる混
合物の特性は論じていない。
幾つかの特許文献は水性ポリウレタン分散体の存在下に
1種又はそれ以上のビニル単量体を重合することにより
ビニル重合体をその場で形成する方法を記載している。
米国特許第3705164号、第4198330号及び
第4318833号明細書に開示されたこの型式の方法
においては、ポリウレタンはその水分散性を陰イオン性
塩の基の存在に負うものである。欧州特許公開(EP−
A)第189945号公報は陰イオン性ポリウレタンの
水性分散体中でのビニル単量体の重合に広(関するもの
であるが、陽イオン系ポリウレタン及び水分散性基のな
いプレポリマーの使用も記載されている。非イオン系表
面活性剤を使用して陽イオン系ポリウレタンを水に分散
させるものである。
前記したポリウレタンの分散体とビニル重合体の分散体
とはポリウレタンとビニル重合体との間の相互作用によ
って何れも自己架橋性でない。
本発明者は今般、ポリウレタンと成る態様ではビニル重
合体とを含有してなりしかも室温又は低温で自己架橋性
で貯蔵安定性でしかも架橋を行なうのにホルムアルデヒ
ドを組入れる必要のない新規な水性被覆組成物を見出し
た。
本発明によると、少なくとも1種のポリウレタン重合体
を含有してなる水性分散体よりなる自己架橋性の水性被
覆組成物であって、該組成物は自己架橋性反応を与える
ように該組成物に存在させてヒドラジン(又はヒドラゾ
ン)官能基とカルボニル官能基とを有し、前記の少なく
とも1種のポリウレタン重合体は水性組成物からのフィ
ルム形成中に及び/又はフィルム形成後にヒドラジン(
又はヒドラゾン)官能基とカルボニル官能基との反応か
らアゾメチン形成を介して自己架橋性反応に関与する、
自己架橋性の水性被覆組成物が提供される。
アゾメチンの形成とは有機ヒドラジン化合物(例えばヒ
ドラジド)又は有機ヒドラゾン化合物とケトン系又はア
ルデヒド系カルボニル化合物との反応から製造されるよ
うな基 \C=N− / の形成を意味する。即ち、本発明の組成物においては、
2種の共反応性型式のアゾメチン形成性官能基があり、
これらを用いて架橋の際に互いに反応させてアゾメチン
基を形成し、■方の型式はヒドラジン(又はヒドラゾン
)官能基であり、他方の型式はカルボニル官能基である
。前記の少なくとも1種のポリウレタン重合体は連鎖懸
垂ヒドラジン(又はヒドラゾン)官能基とカルボニル官
能基との少なくとも1方を有することにより架橋反応に
関与する。
本発明の目的には「水性分nk体、1は、水が主成分で
ある、水性媒質中へのポリウレタンの分散体を意味する
。少量の有機液体も場合によっては存在できる。
簡明を期すため、本明細書でのカルボニル官能価(fu
ncti□nali ty) とは但し書きがなければ
ケトン又はアルデヒド基のカルボニル官能価を意味する
。またヒドラジン官能基とは式−N fl N It 
tの官能基を意味する。ヒドラジン官能基は少なくとも
2個の炭素原子を含有するモノケトン又はモノアルデヒ
ドとの反応によりか−るヒドラジン基から誘導された基
である。
本発明の成る態様はカルボニル及び/又はヒドラジン(
又はヒドラゾン)官能基を担持する少なくとも1種のビ
ニル重合体をも含有する組成物に関する。実際上、本発
明の組成物について想定される3つの主たる態様XSY
及び2があり、態様Y及びZはか−るビニル重合体を含
有する成る組成物に関し、これらは本明細書の後の段階
で論じるものである。
本発明の態JIXにおいては、2種の型式の共反応性ア
ゾメチン−形成性官能基〔2種の型式はヒドラジン(又
はヒドラゾン)基とカルボニル基とである〕のうちの1
方の連鎖懸垂基を担持する少なくとも1種のポリウレタ
ン重合体を含有してなる組成物が提供され、該組成物は
また、アゾメチン形成性官能基の別型式の官能基〔即ち
ヒドラジン(又はヒドラゾン)が最初に挙げた型式の基
である場合にはカルボニル基であり、あるいはカルボニ
ルが最初に挙げた型式の基であるならヒドラジン(又は
ヒドラゾン)基である〕をも含有し、これらの別型式の
官能基は、少なくとも前記別型式の連鎖懸垂基を有する
少なくとも1種のポリウレタン重合体、前記別型式の2
個又はそれ以上の基を有する少なくとも1種の非ポリウ
レタン系、非ビニル系化合物(即ち官能基がポリウレタ
ン又はビニル重合体分子に結合していない化合物)及び
前記別型式の2個又はそれ以上の基を有する少なくとも
1種のウレタン低重合体(オリゴマー)の1種又はそれ
以上に配置されている。〔それ故この態様では両型式の
官能基が同じポリウレタン重合体分子上に担持し得るこ
とに注目されたい〕。
本発明の範囲に包含さ、れる態様Xについて多数の相異
なる実施可能性がある。これらの例は次の如くである: X (八)ポリウレタン重合体成分は同じ重合体分子中
に連鎖懸垂ヒドラジン(又はヒドラゾン)官能基と連鎖
懸垂カルボニル官能基との両方を担持する。
X (B)ポリウレタン重合体成分は異なるポリウレタ
ン重合体分子中に連鎖懸垂ヒドラジン(又はヒドラゾン
)官能基と連鎖)懸垂カルボニル官11ヒ基とを1u持
し、即ち組成物中に少なくとも2個のポリウレタン重合
体が存在しており、それの少なくとも1個はヒドラジン
(又はヒドラゾン)基を担持するがカルボニル基を担持
せず、それの少なくとも1個の他方はカルボニル基を担
持するがヒドラジン(又はヒドラゾン)基を担持しない
X (C)ポリウレタン重合体成分は連鎖懸垂カルボニ
ル官能基を担持し、組成物は2個又はそれ以上のヒドラ
ジン(又はヒドラゾン)官能基を有する1種以上の非ポ
リウレタン系、非ビニル系ビリヒドラジン(又はポリヒ
ドラゾン)化合物(即ち、ヒドラジン基又はヒドラゾン
基がポリウレタン又はビニル重合体分子に結合されてい
ないポリヒドラジン又はポリヒドラゾン化合物)及び/
又は1種以上のウレタン低重合体を含有する。
X (D)ポリウレタン重合体成分は連鎖懸垂ヒドラジ
ン(又はヒドラゾン)基を担持し、組成物は2個又はそ
れ以上のカルボニル官能基を有する1種以上の非ポリウ
レタン系、非ビニル系ポリカルボニル化合物(即ちカル
ボニル基がポリウレタン又はビニル重合体分子に結合さ
れていないポリカルボニル化合物及び/又は1種以上の
ウレタン低重合体を含有する。
簡明を期すため、本明細書においてウレタン低重合体は
2000以下の重量平均分子量を有する(より大きな分
子量のウレタン連鎖状物質はポリウレタン重合体と考え
られる)。
態様の可能性X (D)はカルボニル化合物(架橋目的
のため)としてホルムアルデヒドの使用を排除すること
は明らかである。何故ならばホルムアルデヒドは本発明
で必要とされるアゾメチンの形成よりもむしろメチロー
ルの形成を介して吹抜の架橋を生じさせるからである。
本発明の組成物は同時に使用される(もしこれが実施可
能ならば)態様の可能性X (A)、χ(B)、X (
C)、及びX (D)の1つ以上にまで及ぶことができ
、例えば×(八)とX (B)との組合せを使用できる
かもしれない。
本発明の態様Xにおいては、組成物はヒドラジン(又は
ヒドラゾン)官能基とカルボニル官能基とを1:50〜
50:1の比率、より好ましくは1:10〜10;1の
比率で含有するのが好ましい。
本発明の態様Yにおいては、少なくとも1種のポリウレ
タン重合体と少なくとも1種のビニル重合体とを含有し
てなる水性分11に体よりなる自己架橋性の水性被覆組
成物が提供され、連鎖懸垂カルボニル官能基とヒドラジ
ン(又はヒドラゾン)官能基とが存在し、これらの官能
基はポリウレタン及びビニル重合体中で補完的に組合わ
されて水性組成物からのフィルム形成中に及び/又はフ
ィルム形成後にアゾメチン形成を介して自己架橋性反応
を与える。
ポリウレタン及びビニル重合体中に連鎖懸垂カルボニル
官能基とヒドラジン(又はヒドラゾン)官能基とを「補
完的に」組合せるとは、アゾメチンの形成を介して自己
架橋を提供するために、2種の型式の重合体の1方(即
ちポリウレタン重合体又はビニル重合体)に存在する連
鎖懸垂カルボニル官能基が2種の型式の重合体の他方に
存在する連鎖懸垂ヒドラジン(又はヒドラゾン)官能基
と反応性であることを意味する。
本発明の態様Yの範囲内に包含される多数の相異なる実
施可能性がある。これらの実施可能性は次の如くである
Y (A)ポリウレタン重合体成分は連鎖懸垂カルボニ
ル官能基を担持し、ビニル重合体成分は連鎖懸垂ヒドラ
ジン(又はヒドラゾン)官能基を担持する。
Y (B)ポリウレタン重合体成分は連鎖懸垂ヒドラジ
ン(又はヒドラゾン)官能基を担持し、ビニル重合体成
分は連鎖懸垂カルボニル基を担持する。
Y (C)ポリウレタン重合体成分は同じ重合体分子中
に連鎖懸垂カルボニル官能基と連鎖懸垂ヒドラジン(又
はヒドラゾン)官能基との両方を担持し、ビニル重合体
成分はヒドラジン(又はヒドラゾン)連鎖懸垂官能基又
は連鎖懸垂カルボニル官能基の何れかを担持するか、あ
るいは少なくとも2個のビニル重合体が存在でき、それ
の少なくとも1個は連鎖懸垂ヒドラジン(又はヒドラゾ
ン)官能基を担持し且つそれの少なくとも1個は連鎖懸
垂カルボニル官能基を担持する。
場合によっては非ポリウレタン系、非ビニル系ポリヒド
ラジン(又はポリヒドラゾン)及び/又はポリカルボニ
ル化合物〔即ちヒドラジン(又はヒドラゾン)又はカル
ボニル官能基がポリウレタン又はビニル重合体に結合さ
れていない化合物〕及び/又は少なくとも2個のヒドラ
ジン(又はヒドラゾン)基又は少なくとも2個のカルボ
ニル基を有するウレタン低重合体を本発明のこの態様Y
の組成物中に含有させ得る。
態様Yにおいて本発明の組成物はヒドラジン(又はヒド
ラゾン)官能基とカルボニル官能基とを以後1:20〜
20:1の比率でより好ましくは1:10〜10:1の
比率で含有するのが好ましい。
本発明の態様Zにおいては少なくとも1種のポリウレタ
ン重合体と少なくとも1種のビニル重合体とを含有する
水性分lit体よりなる自己架橋性の水性被覆組成物が
提供され、 A、少なくとも1種のポリウレタン重合体と少なくとも
1種のビニル重合体との両方が連鎖懸垂カルボニル官能
基を担持しており、しかも該組成物は少なくとも2個の
ヒドラジン(又はヒドラゾン)官能基を有する少なくと
も1種の非ポリウレタン系、非ビニル系ポリヒドラジン
(又はポリヒドラゾン)化合物及び/又は少なくとも1
種のつレタン低重合体を含有しているか、あるいはB、
少なくとも1種のポリウレタン重合体と少なくとも1種
のビニル重合体との両方が連鎖懸垂ヒドラジン(又はヒ
ドラゾン)官能基を担持しており、しかも該組成物は少
なくとも2個のカルボニル官能基を有する少なくとも1
種の非ポリウレタン系、非ビニル系ポリカルボニル化合
物及び/又は少なくとも1種のウレタン低重合体を含有
しているかの何れかであり; 水中の前記カルボニル官能基と1種以上のポリヒドラジ
ン(又はポリヒドラゾン)化合物あるいはB中の前記ヒ
ドラジン(又はヒドラゾン)官能基と1種以上のポリカ
ルボニル化合物は、水性組成物からのフィルム形成中に
及び/又はフィルム形成後にアゾメチン形成を介してポ
リウレタン重合体とビニル重合体との両方が関与する自
己架橋性の反応を提供する。
態様Zにおいては、重合体が連鎖懸垂カルボニル官能基
を含有する時には(別形式A)、ヒドラジン(又はヒド
ラゾン)官能基とカルボニル官能基との比率は、1:5
0〜1.6  : 1の範囲内にあるのが好ましく、1
:20〜0.9 71の範囲内にあるのがより好ましい
。重合体が連鎖懸垂ヒドラジン(又はヒドラゾン)官能
基を含有する時には(別形式B)、ヒドラジン(又はヒ
ドラゾン)官能基とカルボニル官能基との比率は50:
1〜1:1.6の範囲内にあるのが好ましく、20:1
〜1:0.9の範囲内にあるのがより好ましい。
周知の如く、ポリウレタンは有機ポリイソシアネートを
イソシアネート反応性基含有有機化合物特にマクロポリ
オールと、場合によっては低分子量有機ポリオールを包
含させながら反応させることにより一般に形成される。
ポリウレタンの形成に対する好都合な方式はイソシアネ
ート末端担持ポリウレタンプレポリマーの形成を伴ない
、続いて活性水素含有化合物での連鎖延長を伴なう。
カルボニル官能価は、プレポリマー形成工程中に及び/
又は連鎖延長工程中にポリウレタン主鎖に導入できる。
ヒドラジン(又はヒドラゾン)官能価はプレポリマー形
成工程中に及び/又は連鎖延長工程中に導入できる。場
合によっては、しかし好ましくは、非イオン系又はイオ
ン系分散性基、又は乳化性基(又は次後にこれらに転化
させ得る基)を担持する単量体をプレポリマーの形成に
含有させてポリウレタンプレポリマー及び最終的に連鎖
延長した重合体の水中への自己分散性を容易とさせ得る
好ましくは、カルボニル官能価を担持する前記のポリウ
レタン重合体は ■ 少なくとも: を含有し且つ400〜6,000の範囲の重量平均分子
量を有する重合体状有機化合物; (iii )場合によっては、非イオン系及び/又はイ
オン系分散性基(又は次後にか−る分散性基に転化させ
得る基)を担持する1種以上のイソシアネート−反応性
化合物及び/又はジイソシアネート化合物;及び (iv )場合によっては、400より小さい重量平均
分子量を有するを機ポリオール を反応させることにより形成したイソシアネート末端担
持ポリウレタンプレポリマー;及び■ 活性水素含有連
鎖延長物質 の反応生成物P1であり; 前記のポリウレタン重合体中のカルボニル官能価は (a)  カルボニル官能価を与えしかも■のプレポリ
マー形成における反応剤として含有される1種以上のイ
ソシアネート反応性化合物及び/又は(b)  全体が
、ポリウレタン重合体連鎖に懸垂したカルボニル官能価
を与える連鎖延長物質であるか又は連鎖延長物質の一部
を含有している活性水素含有連鎖延長物質■ によって組入れる。
前記II (a)中のイソシアネート反応性化合物とは
イソシアネート基と反応しこれによってポリウレタンプ
レポリマ一連鎖に組入れられる即ち該連鎖の一部となる
化合物を意味する。が\る化合物の例は少なくとも1個
、しかも好ましくは少なくとも2個のイソシアネート反
応性基を有するカルボニル化合物であり、例えばジヒド
ロキシアセトンの如きジヒドロキシケトン及びジアセト
ンアクリルアミドとジアミン又はアルカノールアミンと
のミカエル付加反応によって得られた付加物であり;ウ
レタン連鎖を例えばトリオール、トリイソシアネート及
び/又はトリアミンで埋め合せ的に分枝させておくなら
ば1個のみのイソシアネート反応性基を有するカルボニ
ル化合物も使用できる。
ポリウレタン連鎖に懸垂しているカルボニル官能価を与
える前記II (b)中の活性水素含有連鎖延長化合物
には、2モルのジアセトンアクリルアミドと1モルのジ
アミンとのミカエル付加生成物の如きカルボニル官能性
ジアミノ化合物がある。
好ましくは、ヒドラジン(又はヒドラゾン)官能価を担
持する前記のポリウレタン重合体は■ 少なくとも: (V)有機ポリイソシアネート; (vi)少なくとも2個のイソシアネート反応性基を含
有し且つ400〜6000の範囲の重量平均分子量を有
する重合体状有機化合物; (vii)場合によっては、非イオン系及び/又はイオ
ン系分散性基(又は次後にか−る分散性基に転化させ得
る基)を担持する1種以上のイソシアネート反応性化合
物及び/又はジイソシアネート化合物;及び (viii)場合によっては、400より小さい重量平
均分子量を有する有機ポリオール を反応させることにより形成したイソシアネート末端担
持ポリウレタンプレポリマー:及び■ 活性水素含有連
鎖延長物質 の反応生成物P2であり: 前記のポリウレタン重合体中のヒドラジン(又はヒドラ
ゾン)官能価は (C)  ポリウレタン連鎖に)懸垂したヒドラジン(
又はヒドラゾン)官能価を与えしかも11のプレポリマ
ー形成における反応剤として含有される1種以上のイソ
シアネート反応性化合物及び/又は(d)  全体が、
ポリウレタン連鎖に懸垂したヒドラジン(又はヒドラゾ
ン)官能価を与える連鎖延長物質であるか又は連鎖延長
物質の一部を含有している活性水素含有連鎖延長物質■ によって組入れる。
IV (C)におけるイソシアネート反応性化合物とは
、イソシアネート基と反応しこれによってポリウレタン
プレポリマ一連鎖中に組入れられる即ち該連鎖の一部と
なる化合物を意味する。この・イソシアネート反応性化
合物(少なくとも1個しかも好ましくは少なくとも2個
のイソシアネート反応性基を有する)はモノアルデヒド
又はモノケトンで封鎖したヒドラジン化合物であるのが
好ましく、該化合物とはヒドラゾン構造を形成するのに
ヒドラジン官能価をモノアルデヒド又はモノケトン(好
ましくは30〜200℃の沸点を有する、例えばアセト
ン又はメチルエチルケトン)との反応により封鎖してお
いた化合物を意味する。この封鎖手段を使用する。何故
ならばヒドラジン官能価はさもなければプレポリマーの
製造中に反応しこうして部分的又は完全にさえ除去され
てしまうからである。
しかしながら、封鎖したヒドラジン官能価は無水条件下
では不安定ではなく、更には水性媒質中でさえ7以上(
好ましくは8以上)のpl+では十分に安定であり、か
−るアルカリ性条件は好ましくはトリエチルアミンの如
き揮発性の有機アミンの存在によって達成される。従っ
て連鎖延長工程は、封鎖したヒドラジン官能価が有意な
程に悪影響を受けるか又は除去されることなく、7以上
(好ましくは8以上)のpHで水性分散体としてのポリ
ウレタン及び水性相としての1種以上の連鎖延長剤を用
いて実施できる。フィルム形成中に中和剤が蒸発される
結果として次後に酸性化することによってモノアルデヒ
ド又はモノケトン封鎖用化合物(これはアセトン又はメ
チルエチルケトンの如き揮発性物質であるならばフィル
ム形成中に蒸発により除去される)と−緒にヒドラジン
官能価(こえはアゾメチンの形成を介して架橋目的に次
いで利用される)を再生させるものである。
前記(C)におけるイソシアネート反応性のモノアルデ
ヒド又はモノケトンで封鎖したヒドラジン化合物の例に
は次の化合物がある。
(() 30〜200°Cの沸点のケトン又はアルデヒ
ドで封鎖したγ−ヒドロキシブチルヒドラジド、例えば 110 CII□C11□Cl1zC(0)NIIN=
C(Clh)z(II)エチルアクリレートをジェタノ
ールアミンと反応させ続いて得られる化合物をヒドラジ
ンと反応させ(ヒドラジドを形成する)、シかもアセト
ンで封鎖することにより形成された次式;%式%:) (IO2,4−1−ルエンジ・インシアネートの4〜置
換イソシアネート基と選択的に反応させその後に反応生
成物をジェタノールアミンのアミノ基と選択的に反応さ
せておきしかも沸点30〜200°Cのケトン又はアル
デヒド(例えばアセトン)で封鎖したγ−ヒドロキシブ
チルヒドラジド。この型式の典型的な化合物は次式: (ニ)沸点30〜200°Cのケトン/アルデヒドで封
鎖されしかもエタノールアミンと反応させた、米国特許
第4521460号明細書の実施例3に記載された如き
、セミカルバジドエチルメタクリレート。
ポリウレタン連鎖に懸垂したヒドラジン(又はヒ)゛ラ
ゾン)官能価を与える前記IV (d)中の活性水素含
有連鎖延長用化合物には、米国特許第4598121号
明細書に記載された如き次式: %式% (式中R’ は2〜15個の炭素原子のアルキレン基又
は6〜15個の炭素原子のシクロアルキレン又はアリー
レン基である)のジアミノヒドラジドがあり、その製造
も前記米国特許に十分に記載されている。
か−る化合物は次式:11□N−R’−Ni1□のジア
ミンを0.2〜2モルのアクリル酸誘導体好ましくはエ
チルアクリレートと反応させ、次いで得られた生成物を
ヒドラジンと反応させることにより製造できる。次式I
IJ−R’−Nllzの適当なジアミンには2〜15個
の炭素原子の脂肪族ジアミン及び6〜15個の炭素原子
の脂環族及び芳香族ジアミンがあり、例えばエチレンジ
アミン、1.4−ブタンジアミン、l。
6−ヘキサンジアミン、2−メチル−1,5−ペンタン
ジアミン、2,2.2− )ジメチル−1,6−ヘキサ
ンジアミン、2.2.4−及び2.4.4−トリメチル
−1,6−ヘキサンジアミン、ビス(4−アミノシクロ
ヘキシル)メタン及びジ(アミノメチル)ベンゼンがあ
る。イソホロンジアミンが好ましいジアミンである。
好ましくは、懸垂カルボニル官能価と懸垂ヒドラジン(
又はヒドラゾン)官能価との両方を担持するポリウレタ
ン重合体は ■ 少なくとも; (ix)有機ポリイソシアネート; (x)少なくとも2個のイソシアネート反応性基を含有
し且つ400〜6000の範囲の重量平均分子量を有す
る重合体状有機化合物; (Ni)場合によっては、非イオン系及び/又はイオン
系分散性基(又は次後にか−る分散性基に転化させ得る
基)を担持する1種以上のイソシアネート反応性化合物
及び/又はジイソシアネート化合物;及び (xii)場合によっては、400より小さい重量平均
分子■を有する有機ポリオール を反応させることにより形成したイソシアネート末端担
持ポリウレタンプレポリマー;及び1v  活性水素含
有連鎖延長物質 の反応生成物P、であり; 前記のポリウレタン重合体中のカルボニル官能価及びヒ
ドラジン(又はヒドラゾン)官能価は、(C)ポリウレ
タン連鎖に懸垂したヒドラジン(又はヒドラゾン)官能
価を与えしかもVのプレポリマー形成における反応剤と
して含有される1種以上のイソシアネート反応性化合物
及び全体が、ポリウレタン連鎖に懸垂したカルボニル官
能価を与える連鎖延長物質であるか又は連鎖延長物質の
一部を含有している活性水素含有連鎖延長物質;又は (f)  ポリウレタン連鎖に懸垂したカルボニル官能
価を与えしかもVのプレポリマー形成に反応剤として含
有される1種以上のイソシアネート反応性化合物及び全
体が、ポリウレタン連鎖に懸垂したヒドラジン(又はヒ
ドラゾン)官能価を与える連鎖延長物質であるか又は連
鎖延長物質の一部を含有している活性水素含有連鎖延長
物質;又は(g)  Vのプレポリマー形成に反応剤と
して含有されておりしかもポリウレタン連鎖に懸垂した
ヒドラジン(又はヒドラゾン)官能価を与える1種以上
のイソシアネート反応性化合物とポリウレタン連鎖に懸
垂したカルボニル官能価を与える1種以上のイソシアネ
ート反応性化合物;又は(h)  全体が、ポリウレタ
ン連鎖に懸垂したヒドラジン(又はヒドラゾン)官能価
を与える連鎖延長物質であるか又は連鎖延長物質の一部
を含有している活性水素含有連鎖延長物質及びポリウレ
タン連鎖に懸垂したカルボニル官能価を与える連鎖延長
物質 によって組入れる。
前記のVl (e)及びVl(g)におけるヒドラジン
(又はヒドラゾン)官能価を与えるイソシアネート反応
性化合物は反応生成物P2のIV (C)で使用したの
と同じであり得る。Vl (f)及び■((2)におけ
るカルボニル官能価を与えるイソシアネート反応性化合
物は反応生成物P、のII (a)で使用したのと同じ
であり得る。Vl (f)及びVl (h)におけるヒ
ドラジン(又はヒドラゾン)官能価を与える活性水素含
有連鎖延長物質は反応生成物P2のIV (d)で使用
したのと同じであり得る。VI(e)及びVl (h)
におけるカルボニル官能価を与える活性水素含有連鎖延
長用化合物は反応生成物P、のn (b)で使用したの
と同じであり得る。
ポリウレタンP、 、P2及びP3のプレポリマーの如
きプレポリマーを形成するのに使用したポリイソシアネ
ートは脂肪族、脂環族、芳香脂肪族又は芳香族ポリイソ
シアネートであり得る。適当なポリイソシアネートの例
には、エチレンジイソシアネート、1.6−へキサメチ
レン、ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート
、シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、4.4
′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、叶キシ
リレンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソ
シアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、2
.4−)ルエンジイソシアネート、2.6−トルエンジ
イソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシ
アネート、2.4′−ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート及び
1.5−ナフチレンジイソシアネートがある。ポリイソ
シアネート類の混合物も使用でき、しかもウレタン、ア
ロファネート、尿素、ビウレット、カルボジイミド、ウ
レトニミン又はイソシアヌレート残基の導入により改質
されたポリイソシアネートも使用できる。
ポリウレタンP、 、Pg及びP3のプレポリマーの如
きプレポリマーの製造に使用できしかも少なくとも2個
のイソシアネート反応性基を含有し且つ400〜600
0の範囲の重量平均分子量を有する重合体状有機化合物
はヒドロキシル基を末端に担持する重合体状打機ポリオ
ールであるのが好ましいが、別のイソシアネート反応性
基例えば第1級アミノ基又はカルボキシル基を存する重
合体状化合物を使用することができる。有機ポリオール
には特にジオール及びトリオール及びこれらの混合物が
あるが、より高級な官能価のポリオールを例えばジオー
ルと混合して少数成分として使用できる。ポリオールは
ポリウレタン処方物に使用した又は使用しようと提案さ
れた重合体状ポリオールの化学種類の何れかの構成員で
あり得る。特にポリオールはポリエステル、ポリエステ
ルアミド、ポリエーテル、ポリチオエーテル、ポリカー
ボネート、ポリアセタール、ポリオレフィン又はポリシ
ロキサンであり得る。好ましいポリオールの分子量は7
00〜3000である。
使用できるポリエステルポリオールには、多価アルコー
ル例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、
ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、■、
4−ブタンジオール、フランジメタノール、シクロヘキ
サンジメタツール、グリセロール、トリメチロールプロ
パン又はペンタエリドリフト又はこれらの混合物と、ポ
リカルボン酸特にジカルボン酸又はそれらのエステル形
成性誘導体例えばコハク酸、ゲルタール酸及びアジピン
酸又はそれらのジメチルエステル、無水フタル酸又はジ
メチルテレフタレートとのヒドロキシル末端担持反応生
成物がある。ポリオールと組合せてラクトン例えばカプ
ロラクトンの重合によって得られたポリエステルも使用
できる。ポリエステルアミドはポリエステル化混合物中
にエタノールアミンの如きアミノアルコールを包含させ
ることによって得られる。
使用できるポリエーテルポリオールには、環式オキシド
例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシド又はテト
ラヒドロフランの重合によって得られた生成物又は1つ
又はそれ以上のか−るオキシドを多官能性の開始剤例え
ば水、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジ
エチレングリコール、シクロヘキサンジメタツール、グ
リセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリ
ット又はビスフェノールAに添加することによって得ら
れた生成物がある。特に有用なポリエーテルには、ポリ
オキシプロピレンジオール及びトリオール、適当な開始
剤にエチレンオキシド及びプロピレンオキシドを同時に
又は順次に添加することによって得られたポリ(オキシ
エチレン−オキシプロピレン)ジオール及びトリオール
及びテトラヒドロフランの重合によって得られたポリテ
トラメチレンエーテルグリコールがある。アミン末端担
持ポリエーテルポリオールも使用できる。
使用できるポリチオエーテルポリオールには、チオジグ
リコールを単独で縮合するか又は他のグリコール、ジカ
ルボン酸、ホルムアルデヒド、アミノアルコール又はア
ミノカルボン酸と共に縮合することにより得られた生成
物がある。
使用できるポリカーボネートポリオールには、1.3−
プロパンジオール、1.4−ブタンジオール、l。
6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール又はテト
ラエチレングリコールの如きジオールをジアリールカー
ボネート例えばジフェニルカーボネートと又はホスゲン
と反応させることにより得られた生成物がある。
適当なポリオレフィンポリオールにはヒドロキシ末端担
持ブタジェンホモ重合体及び共重合体がある。
場合によってはポリウレタンP+、Pg又はP3のプレ
ポリマーの如きプレポリマーの製造に使用できしかも4
00以下の分子量を有する有機ポリオールには特にジオ
ール及びトリオール及びこれらの混合物があるが、より
高級な官能価のポリオールも使用できる。か\る低分子
量ポリオールの例には、エチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、テトラエチレングリコール、ビス(ヒド
ロキシエチル)テレフタレート、シクロヘキサンジメタ
ツール、フランジメタノール、グリコール及びか\るポ
リオールとプロピレンオキシド及び/又はエチレンオキ
シドとの分子l399までの反応生成物がある。
前述した如く、ポリウレタンP+、Pt又はP3のプレ
ポリマーの如きポリウレタンプレポリマーについて水へ
の自己分散性を容易とするのは任意であるが実際上は好
ましく、最終的に得られるポリウレタンも水に自己分散
性である。この自己分散性は、プレポリマーの製造にお
ける反応剤として非イオン系及び/又はイオン系分散性
基(又は吹抜にか\る分散性基に転化させ得る基)を担
持する1種以上のイソシアネート反応性化合物及び/又
はジイソシアネート化合物を包含させることにより例え
ばポリウレタンP、 、P2及びP3における如く達成
できる。
典型的には、イオン系の分nk性基は陰イオン系塩の基
例えばカルボキシレートの塩の基である。
か\る基は例えば、プレポリマーの形成における反応剤
として例えばP+  l  (iii) 、Pz m 
(vi)又はP:l V (xi)として、少なくとも
1個の酸基と少なくとも2個のヒドロキシル基とを有す
るイソシアネート反応性化合物を使用することにより提
供できる。か−る化合物の例にはカルボキシ基含有ジオ
ール及びトリオール、例えば次式:%式% (式中R2は水素又はアルキル基である)のジヒドロキ
シアルカン酸がある。好ましいカルボキシ含有ジオール
は2,2−ジメチロールプロピオン酸である。所望なら
ば、カルボキシ含有ジオール又はトリオールはプレポリ
マーに組入れる前にジカルボン酸との反応によりポリエ
ステル中に組入れることができる。
プレポリマーに存在する何れかの酸基を陰イオン系塩の
基に転化することは、プレポリマーの水性分散体の形成
前に、形成後に(非イオン系安定化と組合せであるなら
ば)又は形成と同時に前記の酸性基を中和することによ
り実施できる。
非イオン系の分散性基は代表的には懸垂したポリオキシ
アルキレン基、特にポリオキシエチレン基である。か−
る基は例えば、プレポリマー形成の際の反応剤として例
えばP+  I (iii) 、P2fil(vi)又
はP3 V (xi)として、従来技術例えば米国特許
第3905929号明細書に記載された如き、懸垂した
ポリオキシエチレン連鎖を有するジオールを使用するこ
とにより提供できる。これらのジオールはそれらの機能
故に便宜上分散性ジオールと呼ばれる。特に適当な分t
lt性ジオールは、2個のイソシアネートが相異なる反
応性を有する有機ジイソシアネート1モルをポリエチレ
ングリコールモノエーテルの大体1モルと反応させ、次
いでこうして得られた付加物をジアルカノールアミン例
えばジェタノールアミンの大体1モルと反応させること
により得られる。
分散性ジオールの製造に使用できしかも相異なる反応性
のイソシアネート基を有するジイソシアネートには、2
.4− トルエンジイソシアネート、イソホロンジイソ
シアネート及び2.4′−ジフェニルメタンジイソシア
ネートがある。使用できるポリエチレングリコールモノ
エーテルにはエチレンオキシドとm個アルコール例えば
メタノール、エタノール、第3級ブタノール又はベンジ
ルアルコール又はフェノールそれ自体の如きフェノール
類との反応生成物がある。ポリエチレングリコールモノ
エーテルは250〜3000の範囲の重量平均分子量を
有するのが適当であり、500〜2000の範囲にある
のが好ましい。
所望ならば、ポリオキシエチレン連鎖はエチレンオキシ
ド単位に加えて別のアルキレンオキシドの単位を含有で
きる。即ちアルキレンオキシド単位の60%までがプロ
ピレンオキシド単位であり残分がエチレンオキシド単位
であるポリオキシアルキレン連鎖を使用できる。
分散性ジオールの製造は、場合によっては、不活性溶剤
及びウレタン触媒の存在下に、20〜25°Cでポリエ
チレングリコールモノエーテルをジイソシアネートに添
加し、続いてジアルカノールアミンを添加することによ
り達成できる。
非、イオン系の分散性基はまた、プレポリマーの形成に
おける反応剤として例えばPHI(iii)、Pzl[
I(vm)又はP、 V (xi)として、従来技術例
えば米国特許第3920598号明細書に記載された如
く、懸垂したポリオキシエチレン連鎖を有するジイソシ
アネートを使用することにより提供できる。これらのジ
イソシアネートはそれらの機能故に分+lk性のジイソ
シアネートと考えられる。特に適当な分散性のジイソシ
アネートは、2個のイソシアネート基が相異なる反応性
を有する有機ジイソシアネートの2モルをポリエチレン
グリコールモノエーテルの大体1モルと反応させること
により得られ、次いで最初に形成したウレタンモノイソ
シアネートは高温で過剰のジイソシアネートと反応させ
て懸垂したポリオキシエチレン連鎖を有するアロファネ
ートジイソシアネートを形成する。
分散性ジイソシアネートを製造するのに使用する適当な
ジイソシアネート及びポリエチレングリコ−ルモノエー
テルは分11に性ジオールを製造するのに前述されてい
る。
ポリウレタンプレポリマー及び最終的な重合体は勿論前
述した如きイオン系の分散性基と前述した如き非イオン
系の分散性基との組合せを有することができ、これらの
分散性基はか−る基の組入れについて前述した如き手段
を組合せることによりポリウレタン中に導入できる。
ポリウレタンの懸垂した分散性基の含量は存在するなら
ば、広範囲内で変化できるが、ポリウレタンに所要程度
の水分散性を与えるのに十分であるべきである。典型的
には懸垂した分11に性基含量は100 gのポリウレ
タン重合体当りlO〜90ミリ当量より好ましくは18
〜65ミリ当量の懸垂した陰イオン系の分散性基特にカ
ルボキシレート基及び/又は100gのポリウレタン重
合体当り0.5〜25gの懸垂した(側鎖又は末端の)
非イオン系分散性基特にポリエチレンオキシド基の範囲
で変化できる。
イソシアネート末端担持ポリウレタンプレポリマー例え
ばp、I、p、m又はP、Vは、約30°Cと約130
°Cとの間の温度で実質的に無水の条件下で化学量論量
よりも過剰の有機ポリイソシアネートを、400〜60
00の範囲の分子量を有し且つ少なくとも2個の末端イ
ソシアネート反応性基、通常ヒドロキシル基を有する重
合体状有機化合物及び他の必要な反応剤と、イソシアネ
ート基とイソシアネート反応性基通常ヒドロキシル基と
の間の反応が実質的に完了するまで反応させることによ
り常法で製造できる。イソシアネート末端担持プレポリ
マーの製造中に、反応剤は約1.1:1〜約6:l、好
ましくは、約1.5 : 1〜3:lのイソシアネート
基とイソシアネート反応性基、通常ヒドロキシル基との
比率に対応する割合で一般に使用される。
所望ならば、ジプチル錫ジラウレート及びオクタン酸第
−錫の如き触媒を使用してプレポリマーの形成を助力で
きる。場合によっては非反応性の有機溶剤をプレポリマ
ーの形成前に又は形成後に添加して粘度を調節できる。
使用できる適当な溶剤にはアセトン、メチルエチルケト
ン、ジメチルホルムアミド、エチレンカーボネート、プ
ロピレンカーボネート、ジグリム、N−メチルピロリド
ン、エチルアセテート、エチレン及びプロピレングリコ
ールジアセテート、エチレン及びプロピレングリコール
ジアセテートのアルキルエーテル、エチレン及びプロピ
レングリコールモノアセテートのアルキルエーテル、ト
ルエン、キシレン及ヒt−7’タノール及びジアセトン
アルコールの如き立体障害アルコールがある。好ましい
溶剤は水混和性の溶剤例えばN−メチルピロリドン、ジ
メチルスルホキシド及びグリコールアセテートのジアル
キルエーテル又はN−メチルピロリドンとメチルエチル
ケトンとの混合物である。
ポリウレタンの水性分散体は、例えば表面活性剤を使用
しであるいはより好ましくは分散性基がプレポリマーに
存在するならばプレポリマーの自己分散性を利用して但
し表面活性剤を所望ならばなお使用して、場合によって
は有機溶剤媒質に担持させたイソシアネート末端担持ポ
リウレタンプレポリマーを水性媒質中に分散させ、プレ
ポリマーを水性相中で活性水素含有連鎖延長剤で連鎖延
長させることにより製造できる。
プレポリマーは技術的に周知の技術を使用して水に分散
させ得る。好ましくはプレポリマーを攪拌しながら水に
添加し、あるいは別法として水をプレポリマー中に攪拌
混入できる。プレポリマーはまた連鎖延長させて有機溶
剤、通常アセトンに溶解したま〜でポリウレタン重合体
を形成でき続いて水が連続相となるまで水を重合体溶液
に添加し、蒸留により溶剤を吹抜に除去して純粋な水性
分lit体を形成する(周知の「アセトン法」)。
既に前述した連鎖懸垂カルボニル又はヒドラジン(又は
ヒドラゾン)官能価を提供するのに使用しない型式を有
し且つプレポリマーと反応させ得る活性水素含有連鎖延
長剤物質はポリオール、アミノアルコール、第1級又は
第2級脂肪族、脂環族、芳香族、芳香脂肪族又は複素環
式ジアミン又はポリアミン又はヒドラジン又は置換した
ヒドラジンであるのが好ましい。水溶性の連鎖延長剤が
好ましく、水それ自体が有効であり得る。
本明細書で有用なか−る連鎖延長剤の例には、エチレン
ジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラ
ミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサ
メチレンジアミン、シクロヘキレンジアミン、ピペラジ
ン、2−メチルピペラジン、フェニレンジアミン、トリ
レンジアミン、キシリレンジアミン、トリス(2−アミ
ノエチル)アミン、3.3′−ジニトロベンジジン、4
.4’ジアミノフエニルメタン、メンタンジアミン、m
−キシレンジアミン、イソホロンジアミン及びジエチレ
ントリアミンとアクリレート又はその加水分解生成物と
の付カリ物がある。またヒドラジンの如き化合物、アジ
ン例えばアセトンアジン、置換ヒドラジン例えばジメチ
ルヒドラジン、1.6−ヘキサメチレン−ビス−ヒドラ
ジン、カルボジヒドラジン、ジカルボン酸及びスルホン
酸のヒドラジド例えばアジピン酸モノ−又はジヒドラジ
ド、シュウ酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド
、ラクトンをヒドラジンと反応させることにより形成し
たヒドラジド例えばγ−ヒドロキシブチルヒドラジド、
ビス−セミ−カルバジド、前述したグリコールの何れか
の如きグリコールのビス−ヒドラジドカルボン酸エステ
ルがある。
連鎖延長剤が木取外である場合、例えばポリオール、ポ
リアミン又はヒドラジンである場合には、プレポリマー
の水性分散体に添加できあるいは別法としてプレポリマ
ーを水性媒質に分散させた時には既にそこに存在させ得
る。
連鎖延長は上昇した温度、低下した温度又は室温で実施
できる。都合の良い温度は約5°C〜95°Cであり、
あるいはより好ましくは約10°C〜約45°Cである
水に加えて、使用した1種以上の連鎖延長剤物質の全量
はプレポリマー中の遊離NGO基に大体当量であり、1
種以上の連鎖延長剤中の活性水素とプレポリマー中のN
GO基との比率は0.7:1〜2.0:1の範囲にある
のが好ましく、0.80:1〜1.7=1の範囲にある
のがより好ましい。勿論水を連鎖延長剤として使用する
時には、これらの比率は適用できない。何故ならば連鎖
延長剤と分散性媒質との両方として機能する水は遊離N
GO基に関して大過剰に存在するからである。
連鎖懸垂カルボニル官能価を組入れたポリウレタンは、
100gのポリウレタン重合体当り3〜140ミリ当量
、より好ましくは6〜80ミリ当量の範囲内の割合のカ
ルボニル(C=O)基を重合体中に含有するのが好まし
い。重合体中に連鎖懸垂ヒドラジン(又はヒドラゾン)
官能価を組入れたポリウレタンは、ポリウレタン重合体
の100 g当り、3〜140 ミリ当量より好ましく
は6〜80ミリ当量の範囲内の割合のヒドラジン(−N
IIN11□)基又は対応のヒドラゾン基を重合体中に
含有するのが好ましい。
好ましくは、連鎖懸垂カルボニル官能価を担持するビニ
ル重合体は、少なくとも1種のカルボニル含有モノエチ
レン系不飽和単量体と少なくとも1種の他のオレフィン
系不飽和単量体即ちカルボニル官能価を与えない単量体
とのフリーラジカル付加重合によって形成した生成物■
1である。
挙げ得るカルボニル含有単量体の例には、アクロレイン
、メタクロレイン、ジアセトン−アクリルアミド、クロ
トンアルデヒド、4−ビニルベンズアルデヒド、4〜7
個の炭素原子のビニルアルキルケトン例えばビニルメチ
ルケトン (式中R3はH又はメチル基であり、R4は11又は1
〜3個の炭素原子のアルキル基であり、R5は1〜3個
の炭素原子のアルキル基である、R&は1〜4個の炭素
原子のアルキル基である)のアクリルオキシ−及びメタ
クリルオキシーアルキルプロプラナールがある。別の例
にはアクリルアミトビパルアルデヒド、メタクリルアミ
トビパルアルデヒド、3−アクリルアミドメチル−アニ
スアルデヒド、ジアセトンアクリレート、アセトニルア
クリレート、ジアセトンメタクリレート、アセト−アセ
ト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・アセチルアセテート及びブタンジオール
アクリレート・アセチルアセテートがある。
挙げ得るカルボニル非提供オレフィン系不飽和単量体の
例には1.3−ブタジェン、イソプレン、スチレン、ジ
ビニルベンゼン、アクリロニトリル、メタクリロニトリ
ル、ビニルハライド例えば塩化ビニル、ビニルエステル
例えばビニルアセテート、ビニルプロピオネート及びビ
ニルラウレート、複素環式ビニル化合物、モノオレフィ
ン系不飽和ジカルボン酸のアルキルエステル例えばジ−
n−ブチルマレエート及びジーn−ブチルフマレート及
ヒ特に次式: %式% (弐R7はH又はメチル基であり、Raは1〜20個の
炭素原子より好ましくは1〜8個の炭素原子のアルキル
又はシクロアルキル基である)のアクリル酸及びメタク
リル酸のエステル例えば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、エチルメタクリレ
ート、n−ブチルアクリレート、n−ブチルメタクリレ
ート、2−エチルへキシルアクリレート、2−エチルへ
キシルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、イ
ソプロピルメタクリレート、n−プロピルアクリレート
及びn−プロピルメタクリレートがある。
カルボニル官能価を担持するビニル重合体は何れか適当
なフリーラジカルで開始される重合技術によって製造で
き、フリーラジカル開始剤及び通常は適当な加熱例えば
40〜90°Cを使用する0重合は通常水性媒質中で行
ない、特に水性乳化重合を使用して重合体を製造し、そ
の際慣用の分散剤例えば陰イオン系及び/又は非イオン
系の乳化剤例えばジアルキルスルホサクシネートのNa
塩、硫酸化油のNa塩、アルキルスルホン酸のNa塩、
Na、 K及びアンモニウムアルキルサルフェート、ス
ルホン酸のアルカリ金属塩、Crt−24脂肪アルコー
ル、エトキシ化脂肪酸及び/又は脂肪アミド及び脂肪酸
のNa塩例えばNaステアレート及びNaオレエートを
使用し、使用■は装入した1種以上の全単量体の重量に
つき通常0.1〜3重1%であり、しかも慣用のフリー
ラジカル開始剤例えば過酸化水素、t−ブチルヒドロキ
シペルオキシド、過硫酸塩例えばN114過硫酸塩、K
過硫酸塩及びNa過硫酸塩を使用し、レドックス系を使
用でき、使用量は装入した全単量体の重量につき一般に
0.05〜3%である。
重合体V、中のカルボニル官能基の割合は100gの重
合体当り3〜200 ミリ当量であるのが好ましく、t
oo gの重合体当り6〜100 ミリ当量であるのが
より好ましい。
カルボニル含有ビニル重合体は更に共重合した単位とし
て、少量せいぜい0.5〜10重量%の炭素原子3〜6
個のα、β−モノオレフィン系不飽和モノカルボン酸及
び/又はジカルボン酸及び/又はそれらのN−非置換又
はN−置換アミドを含有でき、特にアクリル酸、メタク
リル酸、β−カルボキシエチルアクリレート、フマル酸
、イタコン酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、N
−メチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミ
ド、N−n−ブトキシメチルメタクリルアミド、マレイ
ミド及びマレイン酸ジアミド及びまたモノオレフィン系
不飽和スルホン酸特にビニルスルホン酸及びメタクリル
アミドプロパンスルホン酸を含有できる。
好ましくは、連鎖懸垂ヒドラジン(又はヒドラゾン)官
能基担持ビニル重合体は少なくとも;■ 連鎖懸垂ヒド
ラジン分解性基を与える少なくとも1種のオレフィン系
不飽和単量体を重合することにより形成したフリーラジ
カル付加重合体;及び ■ 付加重合体■中の連鎖懸垂ヒドラジン分解性基の少
なくとも一部をヒドラジン官能基に転化させるヒドラジ
ン生成剤 を反応させることにより形成した生成物■2である。
ヒドラジン分解用の適当な基は例えば酸、酸ハライド及
び特にエステル基である。重合体■はホモ重合体であり
得るが少なくとも2種の単量体の共重合体であるのがよ
り通常である。連鎖懸垂ヒドラジン分解性基を与える単
量体の例には、クロトン酸、α−クロルアクル酸及び特
にアクリル酸及び酸クロライド又はこれのエステル及び
またメタクリル酸及び酸クロライド又はこれのエステル
がある。低分子量アルコールのアクリル酸エステルが有
利に使用され、例えばメチル、エチル、プロピル、イソ
プロピル、n−ブチル又は第2級ブチルエステルが使用
される。付加重合体■を形成するのに使用できしかもヒ
ドラジン分解性基を与えない別の共単量体として、例え
ば塩化ビニル、フッ化ビニル又は塩化ビニリデンの如き
ビニルハライド;スチレン又は置換スチレンの如きビニ
ル−アリール化合物を使用できる。イソブチレン、ブタ
ジェン又は2−クロルブタジェンの如き重合性のオレフ
ィンあるいは種々のビニルピリジンの如き少なくとも1
個のビニル基を含有する複素環式化合物も使用できる。
付加重合体■として、重合体中のエステル基の一部のみ
がヒドラジン生成剤との反応中に転化を受ける場合には
アクリル酸(メタクリル酸)エステルのホモ重合体を使
用することもできる。か−るホモ重合体は低分子量のア
ルコールのアクリル酸又はメタクリル酸エステルから誘
導されるのが有利であり、例えばアクリル酸(メタクリ
ル酸)メチルエステル、エチルエステル、プロピルエス
テル、イソプロピルエステル、n−ブチルエステル又は
第2級ブチルエステルから有利に誘導される。
典型的には、米国特許第4594383号明細書に記載
された如く、重合体■はアルキル基が1〜3個の炭素原
子好ましくは1個又は2個の炭素原子の低級アルキルア
クリレート及び低級アルキルメタクリレートから選んだ
少なくとも1種の単量体と、アルキル基が少なくとも4
個の炭素原子、好ましくは4〜12個の炭素原子の高級
アルキルアクリレート及び高級アルキルメタクリレート
から選んだ少なくとも1種の単量体との共重合体であり
得る。
低級(メタ)アクリレートの例はメチルアクリレート及
びメチルメタクリレートであり;高級アルキル(メタ)
アクリレートの例はn−ブチル、n−ペンチル、n−ヘ
キシル及びn−ラウリルアクリレート及びメタクリレー
ト及びそれらの分枝連鎖の異性体である。
重合体■2のヒドラジン(又はヒドラゾン)含量は代表
的には100gの重合体当り5〜300 ミリ当量であ
り、好ましくは100gの重合体当り10〜200 ミ
リ当量である。ヒドラジン基の濃度は所望ならば重合体
を水溶性とさせるに十分であり得る。
ヒドラジン生成剤■としてヒドラジンそれ自体及びヒド
ラジン1水和物を特に挙げ得る。使用すべき成分■と成
分■との相対的な割合は、必要とされるヒドラジン官能
基の割合に応じて左右されるものである。
ヒドラゾン含有ビニル重合体を必要とする時には、少な
くとも2個の炭素原子を含有し且つ好ましくは30〜2
00″Cの沸点をもつ飽和モノケトン又はモノアルデヒ
ドと重合体V2を反応させることによりヒドラジン基は
ヒドラゾン基に転化させ得る。か\る化合物の例には、
例えば脂肪族ケトン又はアルデヒド例えばアセトン、メ
チルエチルケトン、ジイソプロピルケトン、イソブチル
メチルケトン、ジ−n−ブチルケトン、ドデシルメチル
ケトン、オクタデシルイソブチルケトン、アセトアルデ
ヒド又はプロピオンアルデヒド、あるいは脂環族ケトン
例えばシクロヘキサノン又は樟脳又はアリールアルキル
ケトン例えばアセトフェノン又はベンズアルデヒド又は
フルフラルデヒドの如き化合物又は最後にアミノケトン
又はアミノアルデヒド例えばρ−アセチルアミノベンズ
アルデヒド、ジアセトンアミン、N−メチルジアセトン
アミン、アミノメチルフェニルケトンあるいはオキシケ
トン及びオキジアルデヒド例えばグリコース、フラクト
ース、0−オキシアセトフェノン、サリチルアルデヒド
又はハロゲン化アルデヒド及びケトン例えばクロラール
又は塩素化アセトンがある。
か\るヒドラジン(又はヒドラゾン)官能価したビニル
重合体は溶液重合、塊状重合又は乳化重合によるそれ自
体既知の方法によりしかも有利には重合触媒及び通常の
調節用又は賦活化用添加剤の作用下に形成できる。
他の反応条件例えば温度反応期間及び溶剤の使用は各々
の特定の場合について適宜選択される。
反応条件は反応を実施できる容易さに応じて大きく左右
される。当業者は予備試験により最も好都合な条件を容
易に決定できるものである。−殿に出来るだけ温和な条
件を使用するのが望ましい。
何故ならば、ヒドラジン基を含有する反応生成物は架橋
しながら面別の反応を容易に受けてしまうからである0
例えば、重合体■はアゾビスイソブチロニトリルの如き
フリーラジカル生成開始剤を用いて溶液重合により形成
できる。ヒドラジン分解は重合体■を例えばメタノール
又はエタノールの如き水混和性アルコール又は水/アル
コール混合物に溶解又は分散させ続いて例えば50〜8
0℃でヒドラジン又はヒドラジン水和物を添加すること
により実施でき、前記のアルコールを溶剤と使用して重
合体■を製造するならば、得られる重合体溶液は直接使
用できる。
本発明で使用するカルボニル担持ビニル重合体とヒドラ
ジン(又はヒドラゾン)担持ビニル重合体との両方とも
500〜5.000.000の範囲内の重量平均分子量
を有するのが好ましく、1000〜1,000゜000
の分子量を有するのがより通常である。
本発明の組成物の態様Y及びZにおいて1種以上のポリ
ウレタン重合体及び1種以上のビニル重合体は何れか適
当な技術によって一緒に合し得る。
例えばポリウレタンの水性分nk体とビニル重合体の水
溶液又は分散体あるいは水混和性溶剤に入れた有機溶剤
溶液とは攪拌しながら互いに単に混合させ得る。連鎖)
V垂カルボニル基を有する1種以上のビニル重合体のみ
を使用する場合には、別の実施可能性はポリウレタン重
合体の存在下でビニル重合体の製造を行なうものである
が、但し望ましくない早過ぎる架橋は生じないものとす
る。この方法の1変更例では、1種以上のビニル重合体
を含有する水性組成物は、慣用の技術を用いて好ましく
は陰イオン系又は非イオン系水分散性型の既に連鎖延長
したポリウレタン重合体の分散体の存在下に1種又はそ
れ以上のビニル単量体にフリーラジカル重合条件を施す
ことにより形成できる。
即ち、フリーラジカル開始剤をポリウレタン分散体とビ
ニル単量体との混合物に添加できるかあるいは別法とし
てフリーラジカル開始剤を含有するポリウレタン分散体
にビニル単量体を徐々に添加できる。
好ましくは陰イオン系の水分散性ポリウレタンをビニル
重合体と組合せるように行なったこの方法の別の変更例
では、次の工程を使用する;1) 少なくとも1種のビ
ニル単量体に溶かした、好ましくは陰イオン系の水分散
性のイソシアネート末端担持プレポリマーの溶液を形成
する工程、2)該溶液を水性媒質に分解させる工程3)
 ポリウレタンを連鎖延長させ、しかもa)別置のビニ
ル単量体を添加しビニル単量体の重合を開始させる工程
又は b) ビニル単量体の重合を開始し、重合中に別置のビ
ニル単量体を添加する工程。
か−る変更例に適当なフリーラジカル開始剤には、水性
相と有機相との間で分配する混合物例えばt−ブチルハ
イドロパーオキシドとイソアスコルビン酸とFe、 E
DT^との組合せがある。
水性組成物中の1種以上のポリウレタン重合体と1種以
上のビニル重合体との重量比は9:1〜1:9の範囲に
あるのが適当であり、5:1〜l:5の範囲にあるのが
より好ましい。
本発明の組成物が1種以上の非ポリウレタン系、非ビニ
ル系ポリカルボニル化合物及び/又は低重合体状のウレ
タンポリカルボニル化合物を配合している場合には、か
−る1種以上のポリカルボニル化合物の濃度は、存在す
るヒドラジン(又はヒドラゾン)基の1モル当り0.0
2〜1.6モルの範囲のカルボニル基を与えるような濃
度であるのが好ましく、1モル当り0.05〜0.9モ
ルがより好ましい。適当なポリカルボニル化合物の例は
ジー又はポリ−ケトン、ジー又はポリ−アルデヒド及び
アルデヒド−ケトン例えばグリオキサル、2,5−ヘキ
サンジオン、ゲルタールジアルデヒド、コハク酸ジアル
デヒド、アセチルアセトン、アセトニルアセトン及びア
セトンジカルボン酸エステルである。
本発明の組成物が1種以上の非ポリウレタン系、非ビニ
ル系ポリヒドラジン(又はポリヒドラゾン)化合物及び
/又は1種以上の低重合体状のウレタンポリヒドラジン
(又はポリヒドラゾン)化合物を配合している場合には
、か−る1種以上のポリヒドラジン(又はポリヒドラゾ
ン)化合物の濃度は、存在するカルボニル基の1モル当
り0.02〜1.6モルの範囲のヒドラジン(又はヒド
ラゾン)基を与えるような濃度であるのが好ましく、1
モル当り0.05〜0.9モルがより好ましい。か\る
適当なポリヒドラジン(又はポリヒドラゾン)化合物の
例には次式: %式% (式中R9は共有結合であるか又は1〜34個の炭素原
子を含有するポリアルキレン好ましくはポリメチレン基
又は脂環式基あるいは二価の芳香族環である)のジカル
ボン酸ビスヒドラジド及び次式:%式% (式中RIG及びR1はH及びC1〜6アルキル及び脂
環式基よりなる群から選ばれる)のジカルボン酸ビスヒ
ドラゾンがある。適当なジヒドラジドの例にはシュウ酸
ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒド
ラジド、ゲルタール酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒド
ラジド、シクロヘキサンジカルボン酸ビスヒドラジド、
アゼライン酸ビスヒドラジド及びセバシン酸ジヒドラジ
ドがある。
他の適当な化合物は炭酸のポリヒドラジド例えば炭酸ジ
ヒドラジド及び−数式: %式% (式中Xは1〜5、好ましくは1〜3である)の化合物
、及びビス−セミカルバジド、特に−数式:(式中R1
2は2〜7個の炭素原子の直鎖又は分枝鎖脂肪族基又は
6〜8個の炭素原子の脂環式基、例えば0−lm−又は
p−フェニレン又はトルイレン又はシクロヘキシリデン
又はメチルシクロへキシリデン基である)の脂肪族及び
脂環族ビス−セミカルバジドである。芳香族ポリカルボ
ン酸のポリヒドラジド、例えばフタル酸、テレフタル酸
及びイソフタル酸のジヒドラジド、及びピロメリット酸
のジヒドラジド、トリヒドラジド及びテトラヒドラジド
は別の例である。他の適当な化合物の例はトリヒドラジ
ド例えばニトリロトリ酢酸トリヒドラジド及びテトラヒ
ドラジド例えばエチレンジアミンテトラ酢酸テトラヒド
ラジドである。別の可能なヒドラジドはジヒドラジドー
及びトリヒドラジノ−トリアジン、チオカルボヒドラジ
ド及びN。
N′−ジ−アミノグアニジン並びに2−ヒドラジノ−ピ
リジン−5−カルボン酸ヒドラジド、3−クロル−2−
ヒドラジノピリジン−5−カルボン酸ヒドラジド、6−
クロル−2−ヒドラジノピリジン−4−カルボン酸ヒド
ラジド及び2.5−ジヒドラジノピリジンピリジン−4
−カルボン酸の型式のヒドラジノピリジン誘導体、及び
ビス−チオセミカルバジド並びにアルキレンビス−アク
リルアミドのビス−ヒドラジン、ジヒドラジノアルカン
及び芳香族炭化水素のジヒドラジン例えば1.4−ジヒ
ドラジノベンゼン、1.3−ジヒドラジノベンゼン及び
2.3−ジヒドラジノナフタレンである。
本発明の組成物は場合によってはヒドラジン(又はヒド
ラゾン)基の1モル当り0.0002〜0.02モルの
重金属イオンを含有できる。この重金属イオンは適当な
水溶性金属塩の形で添加でき、特に塩化物、硫酸塩及び
酢酸塩の形で添加できる。適当な重金属の水溶性塩は特
にCu、 Zn、 Fe、 Cr、 Mn、Pb、 V
、Co及びNiの水溶性塩である。
本発明の水性組成物は例えば葆護又は接着性の被覆組成
物として有利に使用でき、その目的のため該組成物は水
及び/又は有機溶剤で更に希釈できあるいは該組成物は
液体媒質の水及び/又は有機成分の蒸発によって更に濃
厚な形で供給できる。
被覆組成物として本発明の組成物は刷毛塗り、浸漬、流
し塗り、噴霧等を含めて何れか慣用の方法によって、木
材、金属、ガラス、布、皮革、紙、プラスチック、フオ
ーム等を含めて何れかの基材に施着できる。本発明の組
成物は製造法の何れかの段階で又は吹抜に導入した有機
溶剤、顔料、染料、乳化剤、表面活性剤、増粘剤、熱安
定剤、均展剤、クレータ−形成防止剤、充填剤、沈降抑
制剤、UV吸収剤、酸化防止剤等を含めて他の慣用成分
を含有できる。難燃特性を高める量の酸化アンチモンを
分散体中に含有させ得る。分散体はまたポリプロピレン
、ポリエステル、ポリウレタン、皮革等の如き材質用の
接着剤としても使用できあるいは種々の粒状物質用の結
合剤としても使用できる。
分11に体は約20〜60重量%、好ましくは約25〜
45重量%の固形分含量を有するのが適当である。
所望ならば、本発明の組成物は別の重合体骨11に体を
含有でき即ちヒドラジン(又はヒドラゾン)及び/又は
カルボニル官能基を担持するポリウレタン重合体及びヒ
ドラジン(又はヒドラゾン)及び/又はカルボニル官能
基を担持するビニル重合体以外の重合体、例えばポリ酢
酸ビニル、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジェ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリレート及び他のホモ重
合体及び共重合体分散体を含有できる。これらの他の重
合体は時としてその場で製造でき、例えばポリウレタン
重合体又はプレポリマーの存在下に単量体の重合により
その場で製造できる。
本発明の実施例を以下に示す。実施例中の部及び%は特
に説明がない限り全て重量に基づくものである。
皇施■土 本実施例は懸垂カルボニル官能基を有するポリウレタン
重合体、非ポリウレタン−非ビニル系ビスヒドラジン化
合物及びアクリル共重合体を含有する、本発明の態様X
による水性自己架橋性被覆組成物の製造を例示する。
連鎖に懸垂している(chain−pendant)カ
ルボニル官能基を有するかつ溶剤として、アクリル単量
体を含有するウレタンプレポリマーを下記の方法を使用
して調製した。
一部一 ボリオール: テラサン(Tera thane) テラサン−290019 ジメチロールプロピオン酸 ジヒドロキシアセトン n−ブチルアクリレート 2000”      468.41 137.84 81.25 37.50 313.85 抑制剤ニドパノール(Topanol) 0   0.
63触 媒:フェロ(Ferro) 820     
0.15(錫を基材とする触媒) メソホロンジイソシアネート    525.00* 
分子量1978のポリテトラヒドロフランポリオール **分子量約2900のポリテトラヒドロフランポリオ
ール 上記原料を混合した後、NCO基含有量が5.20%に
低下するまで80°Cで3時間加熱した。得られたプレ
ポリマーを56.38部のトリエチルアミンで中和しつ
いで2777.9部の水に分散させた。分散は60分で
完了した。分散後、38.43部のヒドラジン1水和物
を添加して連鎖の延長を行わせ、ポリウレタン重合体を
形成させた。
かく得られた分散体はpH7,63、ブルックフィール
ド粘度21 C111S%固形分28%であった。
アクリル重合体はポリウレタン重合体の存在下で下記の
方法を使用して調製した。
21反応器に窒素雰囲気下、1134.34部のポリウ
レタン分散体(n−ブチルアクリレートを含有)と31
0.87分散体の追加分の水を装入した。この分散体に
後記する原料単量体の10%とイソアスコルビン酸の2
%水溶液(アンモニアで中和したもの)9部を添加した
。反応器の温度を75°Cに上昇させ、この温度で原料
単量体の残部を60分間に亘って添加した。この原料単
量体と一緒にイソアスコルビン酸の2%水溶液(中和し
たもの)81部を75分に亘って添加した。イソアスコ
ルビン酸の添加が完了した後、反応媒体を1時間78°
Cに保持しついで冷却した。
盈粁垂i生         一部− t−ブチルヒドロペルオキシド     1.50メチ
ルメタクリレート       201.30ブチルメ
タクリレート        17.70アリルメタク
リレート6.00 ジメチルエタノールアミン      0.30かく得
られた分散体はポリウレタン:アクリル重合体の比が1
:1であり、pH7,94、ブルックフィールド粘度1
5 cps、固形分35%であった。
この分散体50部をアジピン酸ジヒドラジドの3.6%
水溶液(ptl=8.’5)1.85部で処理した場合
、かく得られた組成物(本発明による被覆組成物)から
ガラス板上に形成された被膜(フィルム)は、エタノー
ル含浸布による往復摩擦(以下、エタノール往復摩擦と
称する)に対する堅牢度(ethanoldouble
−rubs resistance)が50往復から2
00往復に増大しており、また、ケニッヒ硬度(Kon
ighardness)が108秒から124秒に増大
していた;上記の値の内低い方の値はジヒドラジドを含
有していない分散体から形成させた被膜について同一の
試験を同一条件下で行って得られた値である。
(往復摩擦試験により被膜の耐溶剤性が評価される;こ
の試験は溶剤を含浸させたぼる(布)で支持体が露出す
るまで被膜を摩擦することにより行われ、その結果は支
持体が露出するまでの往復摩擦の回数で示される。) 実皇皿り 本実施例は連鎖−懸垂カルボニル官能基を有するポリウ
レタン重合体と非ポリウレタン系−非ビニル系ビスヒド
ラジン化合物を含有する、本発明の態様Xによる水性自
己架橋性被覆組成物の製造を例示する。
カルボニル官能性ジオールを下記の化合物の混合物から
調製した; 一部一 ジエタノーアミン          37.24ジア
セトンアクリルアミド      60.0ON−メチ
ルピロリドン         60.00上記の混合
物を窒素雰囲気中で85°Cで7時間加熱して下記の化
合物: (HOCIIzCHz) zNcHzcHzcONHc
(CII3)zcHzcOcHzのN−メチルピロリド
ン(NMP)溶液を得、この溶液を、冷却後、精製する
ことなしにウレタンプレポリマーの合成に使用した。
連鎖−懸垂力ルボニル官能基を有するかつ溶剤としてメ
チルプロキシトール(prox i to 1)アセテ
ートとN−メチルピロリドンを含有するウレタンプレポ
リマーを下記の方法を使用して調製した。
−」L− ポリオール:テラサン2000     314.75
NMP中のカルボニル化合物     58.21(上
記で調製) メチルプロキシトールアセテート  127.80イソ
ホロンジイソシアネート216.25触媒:フェロ82
0(基材:錫)      0.14ジメチロールプロ
ピオン酸33.00 上記のポリオール、カルボニル化合物、溶剤及びイソシ
アネートを混合し、触媒の半量を添加した。反応混合物
を77°Cで1時間加熱しついでジメチロールプロピオ
ン酸と触媒の残部とを添加した。
反応系をNCO基含有量が4.17%に低下するまで9
2°Cで少なくとも1時間加熱した。
かく得られたプレポリマーを24.93部のトリエチル
アミンで中和しついで2.49部のトリエチルアミンと
18.00部のアンタロックス(Antarox) C
0630(非イオン表面活性剤)を929.57部の水
に溶解させた溶液を収容している反応器内に分散させた
ウレタンプレポリマーの分散に1時間を要した。
中和プレポリマー分散体と同時に、17.72部のヒド
ラジン1永和物の55.57部の水中の溶液を反応器に
添加して連鎖延長を行わせ、ポリウレタン重合体を形成
させた。
得られた分散体はpH8,85、ブルックフィールド粘
度570cps、固形分35%であった。
このポリウレタン分散体100部をアジピン酸ジヒドラ
ジドの9.5%水溶液(pH=8.5)3.34部で処
理した場合、かく得られた組成物(本発明による組成物
)からガラス板上に形成させた被膜では、エタノール往
復摩擦堅牢度が17往復から少なくとも200往復に増
大しておリケニッヒ硬度が63秒から73秒に増大して
おり、また、100%モジュラスが30.5 N/mm
”から35.6 N/胴2に増大していた;上記の値で
低い方の値はジヒドラジドを含有していない分散体から
形成させた被膜について同一の試験を同一条件下で行っ
て得られた値である。
裏詣■主 本実施例は連鎖−懸垂ヒドラシン官能基を有するポリウ
レタン重合体と非ポリウレタン系−非ビニル系ジアルデ
ヒド化合物を含有する、本発明の態様Xによる水性自己
架橋性被覆組成物の製造を例示する。
ヒドラゾン官能性ジオールを下記の化合物から調製した
ニ ー皿− ジェタノールアミン        365.7エチル
アクリレート         383.6ヒドラジン
1永和物        182.7アセトン    
         508.1最初、ジェタノールアミ
ンをエチルアクリレートと混合し、混合物を40°Cに
加熱した;この温度で発熱反応が生起し、反応混合物の
温度は75°Cに上昇した。この温度を低下させた後、
反応混合物を45°Cで2時間保持した。室温まで冷却
した後、ヒドラジン1永和物を添加し、混合物を5時間
40°Cに保持した。アセトンを室温で添加し、混合物
を4時間68°Cに保持した。過剰のアセトンと生成し
た水とエタノールを真空下、70℃で情夫した。
残留液体を室温で結晶化させて下記の化合物を得た: (HOCIIzCHz) JCHzCHzCONHNH
=C(CHs) zこのヒドラゾン−官能性ジオールを
更に精製することなしにウレタンプレポリマーの合成に
使用した。
連鎖−懸垂ヒドラシン官能基を有するかつメチルプロキ
シトールアセテートとN−メチルピロリドンを溶剤とし
て含有するウレタンプレポリマーを下記の方法により調
製したニ ー」L− ポリオール:テラサン2000     306.95
ヒドラゾン化合物(上記参照)     36.0ON
−メチルピロリドン          9.00メチ
ルプロキシトールアセテート  141.00イソホロ
ンジイソシアネート224.05触媒:フェロ820(
基材:錫)      0.14ジメチロ一ルプロピオ
ンM      33.00上記ポリオール、ヒドラゾ
ン化合物、溶剤及びイソシアネートを混合しついで触媒
の半量を添加した。反応混合物を77°Cで1時間加熱
しついでジメチロールプロピオン酸と触媒の残部を添加
した。
反応混合物をNGO基の含有量が4.96%に低下する
まで90°Cで少なくとも1時間加熱した。
かく得られたプレポリマーを24.92部のトリエチル
アミンで中和した後、2.49部のトリエチルアミンと
889.21部の水とからなる溶液を含有する反応器内
に分散させた。ウレタンプレポリマーの分散に1時間を
要した。中和プレポリマー分散体と同時に16.52部
の水中の17.72部のヒドラジン1永和物の溶液を反
応器に供給して連鎖延長を行わせ、ポリウレタン重合体
を形成させた。
かく得られた分散体はpu 8.0 、ブルックフィー
ルド粘度160 cps 、固形分35%であった。
このポリウレタン分散体100部をグルタルジアルデヒ
ドの5%水溶液8.95部で処理した場合、かく得られ
た組成物(本発明による組成物)からガラス板上に形成
させた被膜では、エタノール往復摩擦堅牢度は130往
復から少なくとも200往復に増大しており、N−メチ
ルピロリドン往復摩擦堅牢度は80往復から少なくとも
200往復に増大しておりそして100%モジュラスは
38.5 N/mm”から41.9N/mm”に増大し
ていた;上記の値の内、低い方の値はジアルデヒドを含
有していない分散体から形成させた被膜について同一の
試験を同一の条件下で行って得られた値である。
実施■土 本実施例は懸垂カルボニル官能基を有するポリウレタン
重合体、非ポリウレタン系−非ビニル系ビスヒドラジン
化合物及びアクリル共重合体を含有する、本発明の態様
Xによる水性自己架橋性被覆組成物の製造を例示する。
カルボニル官能性ジオールを下記の化合物の混合物から
調製したニ ー皿− ジェタノールアミン         37.24ジア
セトンアクリルアミド      60.0ON−メチ
ルピロリドン         60.00この混合物
を窒素雰囲気中で85°Cで7時間加熱して下記の化合
物: (HOCHzCII□) JCHzCHzCONIC(
CHz) zclbcOclI+のN−メチルピロリド
ン(NMP)中の溶液を得、この溶液を精製することな
しにウレタンプレポリマーの合成に使用した。
連鎖−懸垂力ルボニル官能基を有するかつアクリル単量
体を溶剤として含有するウレタンプレポリマーを下記の
成分を使用して調製したニー皿− ポリオール:テラサン2000     232.68
力ルボニル化合物のNMP溶液    62.06(前
記で調製) イソホロンジイソシアネート    182.29N−
ブチルアクリレート        96.28抑制剤
:イオノール(Ionol)CP     0.29触
媒:フェロ820(基材:錫)      0.11ジ
メチロールプロピオン酸      26.39上記の
ポリオール、カルボニル化合物及び抑制剤ならびに溶剤
、及びイソシアネートを混合しついで触媒の半量を添加
した。混合物を77°Cで1時間加熱しついで触媒の残
部を添加した。反応混合物をNGO基の含有量が5.0
1%ぐ低下するまで86°Cで少なくとも1時間加熱し
た。
かく得られたプレポリマーを19.93 部のトリエチ
ルアミンで中和しついで0.5部のトリエチルアミンと
1301.55部の水からなる溶液を含有する反応器内
で分散させた。ウレタンプレポリマーの分散に45分を
要した。分散後、25部の水中の1’106部のヒドラ
ジン1水和物の溶液を添加して連鎖延長を行わせ、ポリ
ウレタン重合体を形成させた。
かく得られた分散体はpH8,1、ブルックフィールド
粘度7.5 cps 、固形分25%であった。
アクリル重合体はポリウレタン重合体の存在下で下記の
方法を使用して調製した。
21反応器に窒素雰囲気下、700.00部のポリウレ
タン分散体(前記で調製したもの)を装入しついで1.
6部のむ一ブチルヒドロペルオキシドと0.03部のア
ンモニア(12,5%)と242.22部の水の混合物
を添加した。この分散体にイソアスコルビン酸の1.0
%水溶液(アンモニアで中和)7.7部を添加した。反
応器の温度を85℃に上昇させた後、この温度で下記の
原料単量体を90分に亘って添加した。
原料単量体と一緒にイソアスコルビン酸の1.0%水溶
液(中和) 69.3部を100分間に亘って添加した
。イソアスコルビン酸の添加が完了した後、反応混合物
を30分間90″Cに保持しついで冷却した。
廠粁垂i生         −皿− N−ブチルアクリレート        29.85N
−ブチルメタクリレート      110.77メチ
ルメタクリレー)        81.74N、N−
ジメチルエタノールアミン    0.26得られた分
散体はポリウレタン:アクリル重合体の比が4:6であ
り、pH9,3、ブルックフィールド粘度16cps 
、固形分34.3%であった。
この分散体100部をアジピン酸ジヒドラジドの5%水
溶液(pH=8.5)8.35部で処理した場合、得ら
れた組成物(本発明の組成物)から形成させた被膜では
、100%モジュラスが30.6N/am”から35.
6部7cm”に増大していた;上記の値の内、低い方の
値はジヒドラジドを含有していない分散体から形成させ
た被膜について同一の試験を同一の条件下で行って得ら
れた値である。
実施1 本実施例は連鎖−懸垂ヒドラジン官能基を有するポリウ
レタン重合体と非ポリウレタン系−非ビニル系ジアルデ
ヒド化合物とを含有する、本発明の態様Xによる水性自
己架橋性被覆組成物の製造を例示する。
本実施例で使用するための活性水素含有連鎖延長剤化合
物は下記の方法で調製した。窒素雰囲気中、45°Cで
232.71部のエチルアクリレートを400.00部
のイソホロンジアミンに攪拌しながら2.5時間に亘っ
て添加した。エチルアクリレートの全てを添加した後、
温度を更に5時間45°Cに保持した。ついで温度を5
0°Cに上昇させ、反応混合物に116.35部のヒド
ラジン1水和物を30分間に亘って添加した。ついで温
度を65°Cに上昇させそして5時間この温度に保持し
た。かく得られた反応混合物は下記の化合物: と1:1水/工タノール混合物とからなる溶液であり、
これを精製することなしに、ウレタン合成において連鎖
延長剤として使用した。
溶剤としてN−メチルピロリドンを含有するウレタンプ
レポリマーを下記の化合物を使用して調製した。
一部一 ポリオール:テラサン2000     750.72
イソホロンジイソシアネート    383.28ジメ
チロールプロピオン酸      66.0ON−メチ
ルピロリドン        299.82触媒:フェ
ロ820(基材:錫)o、is上記ポリオール、ジイソ
シアネート、ジメチロールプロピオン酸及びN−メチル
ピロリドンの半量を混合しついで触媒の半量を添加した
。反応混合物を90°Cで1時間加熱した後、触媒の残
部を添加した。更に1時間90″Cに保持した後、N〜
メチルピロリドンの残部を添加した。NGO含有量は4
.75%に低下した。
得られたウレタンプレポリマーを49.80部のトリエ
チルアミンで中和しついで反応器内に収容されている1
902.46部の水中の3.87部のトリエチルアミン
の溶液中に分散させた。ウレタンプレポリマーの分散に
1.5時間を要した。中和プレポリマー分散体と同時に
、229.35部の連鎖延長剤(前記で調製したもの)
と271.22部の水とからなる溶液を反応器に添加し
、連鎖延長を行わせて連鎖懸垂ヒドラジン基を有するポ
リウレタン重合体を形成させた。
かく得られた分散体はpl+が10.0、ブルックフィ
ールドが粘度2.04cpsそして固形分が35%であ
った。
このポリウレタン分散体100部をグルタルジアルデヒ
ドの5%水溶液10.0部で処理した場合、得られた組
成物(本発明による組成物)からガラス板上に形成させ
た被膜では、エタノール往復摩擦堅牢度は80往復から
少なくとも200往復に増大しており、また、100%
モジュラスは33.ON/ rtm2から39.4 N
/mm”に増大していた;上記の値の内、低い方の値は
ジアルデヒドを含有していない分散体から形成させた被
膜について同一の試験を同一の条件下で行って得られた
値である。
実施1 本実施例は連鎖−懸垂ヒドラジン官能基を有するポリウ
レタン重合体と非ポリウレタン系−非ビニル系ジアルデ
ヒド化合物を含有する、本発明の態様Xによる水性自己
架橋性被覆組成物の製造を例示する。
実施例5で使用したものと同一の活性水素含有連鎖延長
剤化合物を実施例5で述べた方法で調製した。
N−メチルピロリドンを溶剤として含有するウレタンプ
レポリマーを下記の化合物を使用して調製した: ポリオール: UCN1818 ” イソホロンジイソシアネート ジメチロールプロピオン酸 N−メチルピロリドン 触媒:フェロ820(基材;錫) 一部一 750.72 383.28 66.00 299.82 0.18 *分子量2029のポリエステルポリオール上記ポリオ
ール、ジイソシアネート、ジメチロールプロピオン酸及
びN−メチルピロリドンの半量を混合しついで触媒の半
量を添加した。反応混合物を90℃で1時間加熱しつい
で触媒の残部を添加した。更に1時間90°Cに保持し
た後、N−メチルピロリドンの残部を添加した。NCO
基含基量有量、82%に低下した、かく得られたプレポ
リマーを49.80部のトリエチルアミンで中和しつい
で反応器内の3.87部のトリエチルアミンと1902
.46部の水からなる溶液中に分散させた。ウレタンプ
レポリマーの分散に1.5時間を要した。中和プレポリ
マー分散体と同時に231.62部の前記連鎖延長剤と
271.22部の水からなる溶液を添加して連鎖延長を
行わせて、連鎖−懸垂ヒドラジン基を有するポリウレタ
ン重合体を形成させた。
かく得られた分散体はpH10,0、ブルックフィール
ド粘度43.9、固形分35%であった。
このポリウレタン分散体100部をグルタルジアルデヒ
ドの5%水溶液io、o部で処理した場合、得られた組
成物(本発明による組成物)からガラス板上に形成させ
た被膜では、エタノール往復摩擦堅牢度が100往復か
ら少なくとも200往復に増大しており、100%モジ
ュラスは40.ON/+s+”から45、I N/s”
に増大していた;上記の値の内、低い方の値はジアルデ
ヒドを含有していない分散体から形成させた被膜につい
て同一の試験を同一の条件下で行って得られた値である
実施■1 本実施例は連鎖−懸垂ヒドラシン官能基を有するポリウ
レタン重合体と非ポリウレタン系−非ビニル系ジアルデ
ヒド化合物とを含有する、本発明の態様Xによる水性自
己架橋性被覆組成物の製造を例示する。
本実施例で使用されるヒドラゾン官能性ジオールは実施
例3で述べた方法に従って調製した。この化合物は下記
の構造を有する: (HOCHzCHz) JCHzCHzCONHN=C
(CH+) z連鎖−懸垂ヒドラシン官能基を有するか
つ溶剤としてN−メチルピロリドンを含有するウレタン
プレポリマーを下記の化合物を使用して調製したニー皿
− ボリオール:ポリプロピレングリコール(分子1196
2)     263.23ヒドラゾン化合物(上記参
照”)     36.0ON−メチルピロリドン  
       66.49イソホロンジイソシアネート
    267.77触媒:フェロ820(基材:錫)
0.18ジメチロールプロピオン酸      33.
00上記のポリオール、ヒドラゾン化合物、溶剤及びジ
イソシアネートを混合しついで触媒の半量を添加した。
反応混合物を79°Cで1時間加熱しついでジメチロー
ルプロピオン酸と触媒の残部を添加した。反応混合物を
NCO基含基量有量、91%になるまで90°Cで少な
くとも1時間加熱した。かく得られたプレポリマーを2
4.90部のトリエチルアミンで中和しついで反応器に
収容されている4、82部のトリエチルアミンと102
5.20部の水からなる溶液中に分散させた。ウレタン
プレポリマーの分散に45分を要した。中和プレポリマ
ー分散体の添加後、30.71部の水中の30.71部
のヒドラジン1水和物の溶液を反応器に添加して連鎖延
長を行わせてヒドラゾン官能基を有するポリウレタン重
合体を形成させた。
かく得られた分散体はpH8,0、ブルックフィールド
粘土24cps 、固形分33%であった。
このポリウレタン分散体100部をグルタルジアルデヒ
ドの5%水溶液9.05部で処理した場合、得られた組
成物(本発明による組成物)からガラス板上に形成させ
た被膜は、エタノール往復摩擦堅牢度が8往復から15
0往復に増大しており、ケニッヒ硬度が84秒から10
0秒に増大しておりまた100%モジュラスは33.5
N/mm”から41.6N/mm”に増大していた;上
記の値の内、低い方の値はジアルデヒドを含有していな
い分散体から形成させた被膜について同一の試験を同一
の条件下で行って得られた値である。
遺JL例」− 本実施例は連鎖懸垂カルボニル官能基を有するポリウレ
タン重合体及び非ポリウレタン系−非ビニル系ビスヒド
ラジン化合物を含有する、本発明の態様Xによる水性自
己架橋性被覆組成物の製造を例示する。
本実施例で使用するカルボニル官能性ジオールは実施例
2で述べた方法に従って調製した。この化合物は下記の
構造を有する: (t(OCHzCI(z) 2NCIIzCAIzCO
NHC(CHs) 2CH2GOCF!3連鎖懸垂カル
ボニル官能基を有するがっ溶剤としてN−メチルピロリ
ドン(NMP)を含有するウレタンプレポリマーは下記
の化合物を使用して調製したニ 一部− ポリオール二オキシフレックス(Oxyf tex)s
lO63−120”      253.49力ルボニ
ル化合物(NMP中の61.8%溶液)(上記参照) 
            58.22イソホロンジイソ
シアネート    277.51N−メチルピロリドン
         127.51触媒:フェロ820(
基材:錫)      0.18ジメチロールプロピオ
ン酸      33.00*分子量910のポリエス
テルポリオール上記のポリオール、カルボニル化合物、
溶剤及びジイソシアネートを混合しついで触媒の半量を
添加した。反応系を85°Cで1時間加熱しついでジメ
チロールプロピオン酸と触媒の残部とを添加した。反応
系をNCO基含有量が6.62%に低下するまで90°
Cで少なくとも2時間加熱した。かく得られたプレポリ
マーを12.35部のトリエチルアミンで中和しついで
反応器内に収容されている936.64部の水中の12
.35部のトリエチルアミンの溶液中に分散させた。ウ
レタンプレポリマーの分散に100分を要した。 (部
分的に)中和したプレポリマー分散体と共に56.48
部の水中の28.71部のヒドラジン1水和物の溶液を
添加して連鎖延長を行わせて連鎖懸垂カルボニル基を有
するポリウレタン重合体を形成させた。
かく得られた分散体はpH8,5、ブルックフィールド
粘度85cps %固形分34.4%であった。
このポリウレタン分散体100部をアジピン酸ヒドラジ
ドの5.0%水溶液(pH=8.5)7.39部で処理
した場合、得られた組成物(本発明による組成物)から
ガラス板上に形成させた被膜ではエタノール往復摩擦堅
牢度が46往復から少なくとも200往復に増大してい
た;上記の値の内、低い方の値はジヒドラジドを含有し
ていない分散体から形成させた被膜について同一の試験
を同一の条件下で行って得られた値である。
実施±ユ 本実施例は懸垂カルボニル官能基を有するポリウレタン
重合体、非ポリウレタン系−非ビニル系ビスヒドラジン
化合物及び懸垂カルボニル官能基を有するアクリル共重
合体(本明細書中で定義されているごときビニル重合体
の例)を含有する、本発明の態様Zによる水性自己架橋
性被覆組成物の製造を例示する。
カルボニル官能基ジオールを下記の化合物の混合物から
調製したニ 一部− ジェタノールアミン         37.24ジア
セトンアクリルアミド      60.0ON−メチ
ルピロリドン         60.00この混合物
を窒素雰囲気下、85℃で7時間加熱して、下記の化合
物: (HOCHzCHz) zNCHzCHzCONHC(
CHz) tcHzcOcH3のN−メチルピロリドン
中の溶液を得、これを冷却後、精製することなしにウレ
タンプレポリマーの合成に使用した。
連鎖−懸垂力ルボニル官能基を有するかつ溶剤としてア
クリル単量体を含有するウレタンプレポリマーを下記の
原料を使用して調製したニー蓬− ボリオール:テラサン2000     232.68
力ルボニル化合物: NMP溶液    62.06(
前記参照) イソホロンジイソシアネート    182.29N−
ブチルアクリレート        96.28抑制剤
:イオノールCP         0.29触媒:フ
ェロ820(基材:錫)      0.11ジメチロ
ールプロピオン酸      26.39上記のポリオ
ール、カルボニル化合物及び抑制剤ならびに溶剤及びイ
ソシアネートを混合した後、触媒の半量を添加した。反
応混合物を77°Cで1時間加熱しついでジメチロール
プロピオン酸と触媒の残部とを添加した。ついで反応混
合物をNGO基の含有量が5.01%に低下するまで8
6°Cで少なくとも1時間加熱した。
かく得られたプレポリマーを19.93部のトリエチル
アミンで中和しついで0.5部のトリエチルアミンと1
301.55部の水からなる溶液を収容している反応器
内で分散させた。ウレタンプレポリマーの分散に45分
を要した。分散後、25部の水中の17.06分部のヒ
ドラジン1水和物の溶液を添加し。
て連鎖延長を行わせ、ポリウレタン重合体を形成させた
かく得られた分散体は[)H8,1、ブルックフィール
ド粘度?、5 cpsそして固形分25%であった。
懸垂カルボニル官能基を有するアクリル重合体はポリウ
レタン重合体の存在下、下記の方法で調製した。
21反応器に窒素雰囲気下、700.00部のポリウレ
タン分散体(前記の方法で調製したもの)を装入し、こ
の分散体に1.6部のt−ブチルヒドロペルオキシドと
0.03部のアンモニア(12,5%)と242゜22
部の水との混合物を添加した。この分散体にイソアスコ
ルビン酸の1.0%水溶液、(アンモニアで中和)7.
7部を添加した。反応器の温度を85°Cに上昇させ、
この温度で以下に示す原料単量体を90分に亘って添加
した。原料単量体と同時に、1.0%イソアスコルビン
酸水溶液(中和したもの)69.3部を100分間に亘
って添加した。イソアスコルビン酸溶液の添加が完了し
た後、反応混合物を30分間90°Cに保持しついで冷
却した。
工粁垂i体         −皿− N−ブチルアクリレート        20.9ON
−ブチルメタクリレート       74.61メチ
ルメタクリレート       52.97ジアセトン
アクリルアミド      8.21N、N−ジメチル
エタノールアミン    0.18かく得られた分散体
はポリウレタン:アクリル重合体の比が4:6であり、
pH9,4、ブルックフィールド粘度15.5cpsそ
して固形分34.7%であった。
この分散体100部をアジピン酸ジヒドラジドの5%水
溶液(pH・8.5) 18.54部で処理した場合、
得られた組成物(本発明による組成物)から形成された
被覆では、100%モジェラスは30.I N/mm”
から41.6N/mm”に増大していた;この値の内、
低い方の値はジヒドラジドを含有していない分散体から
形成させた被膜について同一の試験を同一の条件下で行
って得られた値である。
裏施■則 本実施例は連鎖−懸垂力ルボニル官能基を有するポリウ
レタン重合体、非ポリウレタン系−非ビニル系ビスヒド
ラジン化合物及び懸垂カルボニル官能基を有するアクリ
ル共重合体(ビニル重合体の例)を含有する、本発明の
態様Zによる水性自己架橋性被覆組成物の製造を例示す
る。
カルボニル官能性ジオールは実施例9で述べた方法に従
って調製した。この化合物は下記の構造を有する: (HOCHzGHz) zNcHzctbcONHc 
(CH3) zcHzcOcH+連鎖懸垂カルボニル官
能基を有するかつ溶剤としてアクリル単量体を含有する
ウレタンプレポリマーは下記の化合物を使用して調製し
たニー皿− ポリオール:テラサン2000     776.03
力ルボニル化合物         206.99(6
1,84%NMP溶液) イソホロンジイソシアネート    607.98?容
斉しN−フ゛チルアクリルアミド 抑制剤:イオノールCP         0.20触
媒:フエロ82似基材:錫)      0.40ジメ
チロールプロピオン酸      88.00上記のポ
リオール、カルボニル化合物及び抑制剤並びに溶剤及び
ジイソシアネートを混合しついで触媒の半量を添加した
。反応混合物を77°Cで1時間加熱した後、ジメチロ
ールプロピオン酸と触媒の残部を添加した。反応混合物
をNCO基含有量が5.01%に低下するまで86°C
で1時間加熱した。
かく得られたプレポリマーを63.13部のトリエチル
アミンで中和しついで4340.93部の水中の3.3
3部のトリエチルアミンの溶液を含有している反応器内
で分散させた。ウレタンプレポリマーの分散に45分を
要した。分散後、83.38部の水中の57.23部の
ヒドラジン1永和物の溶液を添加して連鎖延長を行わせ
て、連鎖懸垂カルボニル基を有するポリウレタン重合体
を形成させた。
かく得られた分散体はpH 8.1、ブルックフィール
ド粘度7.5 cpsそして固形分25%であった。
連鎖−懸垂カルボニル官能基を有するアクリル共重合体
はポリウレタン重合体の存在下、下記の方法で調製した
反応器に窒素雰囲気下、700.00部のポリウレタン
分散体(前記で調製したもの)を装入し、この分散体に
3.43部のアリルメタクリレート、207.22部の
水及び0.82部のアンモニア(12.5%)と1.6
0部のt−ブチルヒドロペルオキシドとの混合物を添加
した。か(得られた分散体にイソアスコルビン酸の1.
0%水溶液(アンモニアでpHを7.5に調整)7、7
8部を添加しついで反応器を85°Cの反応温度に加熱
した。この温度に到達した後、第1の原料単量体(後記
参照)を60分に亘って添加しついで第2の原料単量体
(後記参照)を30分間に亘って添加した。原料単量体
と同時に、イソアスコルビン酸の1.0%水溶液(中和
)70.04部を100分に亘って添加した。イソアス
コルビン酸の添加が完了した後、反応媒体を更に30分
間85°Cに保持しついで冷却した。
」」14旧創i生 n−ブチルアクリレート n−ブチルメタクリレート メチルメタクリレート ジアセトンアクリルアミド ヒドロキシエチルメタクリレート N、N−ジメチルエタノールアミン l血料員1体 n−ブチルアクリレート n−ブチルメタクリレート メチルメタクリレート ジアセトンアクリルアミド 一部− 19,02 71,50 50,76 8,21 8,21 0,18 一部ユ 8.15 30.64 21.75 2.05 ヒドロキシエチルメタクリレート2.05N、N−ジメ
チルエタノールアミン    0.08かく得られた分
散体はポリウレタン:アクリル重合体の比が4二6であ
りそしてpH8,4、ブルックフィールド粘度50.5
、固形分35%であった。
この分散体100部をアジピン酸ジヒドラジドの5%水
溶液(pH=8.5) 9.71部で処理した場合、得
られた組成物(本発明による組成物)からガラス板上に
形成させた被膜では、エタノール往復摩擦堅牢度が55
往復から少なくとも200往復に増大しており、メチル
エチルケトン(MEK)往復摩擦堅牢度が142往復か
ら少なくとも200往復に増大しておりそしてケニッヒ
硬度が88秒から106秒に増大していた;上記の値の
内、低い方の値はジヒドラジドを含有していない分散体
から形成させた被膜について同一の試験を同一条件下で
行って得られた値である。
実施U 本実施例は懸垂カルボニル官能基を有するアクリル重合
体と懸垂ヒドラジン官能基を有するポリウレタン重合体
とを含有する、本発明の態様Yによる水性自己架橋性被
覆組成物の製造を例示する。
カルボニル官能基アクリル重合体ラテックスは下記の方
法で調製した。攪拌機、還流コンデンサ、滴下濾斗及び
窒素導入管を備えた三つロフラスコに1082.86部
の水、4.06部の炭化水素ナトリウム、3.66部の
過硫酸ナトリウム及び66.61部の30%乳化剤〔ア
キボサル(Akyposal) NLS)溶液を添加し
た。この反応容器に下記の原料単量体の10%を添加し
た。窒素雰囲気下、攪拌しながら、反応容器の内容物の
温度を87°Cとした。この温度に到達した後、上記と
同一温度で原料単量体の残部を60分間で添加した。原
料単量体の添加が終了した後、温度を更に1時間85゛
Cに保持しついで室温に冷却した。
皿粁垂1体 ブチルアクリレート メチルメタクリレート メタクリル酸 ジアセトンアクリルアミド 一部− 263,90 450,93 48,74 48,74 30,5部のアンモニア(12,5%)を使用して、反
応混合物のpl+を8.5に調整した。得られた重合体
エマルジョンの固形分は42%であった。
本実施例で使用したヒドラジン官能性ポリウレタン重合
体分散体は実施例5で調製した懸垂ヒドラジン基を有す
るポリウレタン重合体の分散体と同一のものである。
本実施例の被覆組成物は前記のカルボニル官能性アクリ
ル重合体エマルジョンを78.63部の上記ヒドラジン
官能性ポリウレタン分散体と20.90部の水に添加す
ることにより調製した。最終ラテックスは35%の固形
分を有していた。
この組成物から形成させた被膜を一連の比較用組成物C
1、C2、C3及びC4から形成させた被膜と比較し、
その結果を後記の表に示した(全ての被膜は28ミクロ
ンの厚さを有していた)。これらの比較用組成物の特徴
を以下に示す。
立上:この組成物は他の成分を何ら添加していない、実
施例11で使用したカルボニル官能性アクリル重合体の
ラテックスである。
旦又:この組成物はヒドラジン(又はヒドラゾン)官能
基もカルボニル官能基も有していないポリウレタン重合
体分散体であり、下記の方法に従ってN−メチルピロリ
ドンを溶剤として使用して調製したものであるニ ー皿− ポリオール:テラサン2000     750.72
イソホロンジイソシアネート    383.28ジメ
チロールプロピオン酸66.0O N−メチルピロリドン         299.82
触媒:フェロ820(基材:錫)      0.18
上記ポリオール、ジイソシアネート、ジメチロールプロ
ピオン酸及び半量のN−メチルピロリドンを混合した後
、触媒の半量を添加した。反応混合物を90°Cで1時
間加熱した後、触媒の残部を添加した。更に1時間90
°Cに保持した後、N−メチルピロリドンの残部を添加
した。NGO基の含有量は4゜75%に低下していた。
かく得られたプレポリマーを49.80部のトリエチル
アミンで中和しついで1818.15部の水中の3゜8
7部のトリエチルアミンの溶液を含有する反応器内で分
散させた。ウレタンプレポリマーの分散に1.5時間を
要した。中和プレポリマー分散体と同時に132.49
部の20%ヒドラジン溶液を反応器に添加して連鎖延長
を行わせ、ポリウレタン重合体を形成させた。かく得ら
れた分散体はpH8,1、ブルックフィールド粘度3.
12 cps、固形分35%であった。
旦主:この組成物は、他の成分を何ら添加していない、
実施例11で使用したヒドラジン官能性ポリウレタン重
合体の分散体である。
C4工:この組成物は100.00部の組成物C1を7
8.63部の組成物C2及び20.9部の水に添加する
ことにより調製した組成物(固形分20%)である;す
なわち、この組成物C4はカルボニル官能性アクリル重
合体と非官能性ポリウレタン重合体とのブレンド品であ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、少なくとも1種のポリウレタン重合体を含有してな
    る水性分散体よりなる自己架橋性の水性被覆組成物であ
    って、該組成物は自己架橋性反応を与えるように該組成
    物に存在させてヒドラジン(又はヒドラゾン)官能基と
    カルボニル官能基とを有し、前記の少なくとも1種のポ
    リウレタン重合体は水性組成物からのフィルム形成中に
    及び/又はフィルム形成後にヒドラジン(又はヒドラゾ
    ン)官能基とカルボニル官能基との反応からアゾメチン
    形成を介して自己架橋性反応に関与する自己架橋性の水
    性被覆組成物。 2、前記の組成物は2種の型式のアゾメチン形成性官能
    基のうちの1種の連鎖懸垂基を担持する少なくとも1種
    のポリウレタン重合体を含有してなり、2種の型式はヒ
    ドラジン(又はヒドラゾン)官能基とカルボニル官能基
    とであり、該組成物はまたアゾメチン形成性官能基の別
    型式の官能基をも含有しており、これらの官能基は、少
    なくとも前記別型式の連鎖懸垂基を有する少なくとも1
    種のポリウレタン重合体、前記別型式の2個又はそれ以
    上の基を有する少なくとも1種の非ポリウレタン系、非
    ビニル系化合物、及び前記別型式の2個又はそれ以上の
    基を有する少なくとも1種のウレタン低重合体の1種又
    はそれ以上に配置されている請求項1記載の組成物。 3、前記の少なくとも1種のポリウレタン重合体は同じ
    ポリウレタン重合体分子中に連鎖懸垂ヒドラジン(又は
    ヒドラゾン)官能基と連鎖懸垂カルボニル官能基とを担
    持する請求項2記載の組成物。 4、前記の組成物は少なくとも2種のポリウレタン重合
    体を含有してなり、これらの重合体のうちの少なくとも
    1種は連鎖懸垂ヒドラジン(又はヒドラゾン)官能基を
    担持するが連鎖懸垂カルボニル官能基を担持せず、これ
    らの重合体のうちの少なくとも1種の別の重合体は連鎖
    懸垂カルボニル官能基を担持するが連鎖懸垂ヒドラジン
    (又はヒドラゾン)官能基を担持しない請求項2又は3
    の何れかに記載の組成物。 5、前記の組成物中の少なくとも1種のポリウレタン重
    合体は連鎖懸垂カルボニル基を担持し、該組成物は2個
    又はそれ以上のヒドラジン(又はヒドラゾン)官能基を
    有する少なくとも1種の非ポリウレタン系、非ビニル系
    ポリヒドラジン(又はポリヒドラゾン)化合物及び/又
    は少なくとも1種のウレタン低重合体を含有する請求項
    2〜4の何れかに記載の組成物。 6、前記組成物中の少なくとも1種のポリウレタン重合
    体は連鎖懸垂ヒドラジン(又はヒドラゾン)官能基を担
    持し、該組成物は2個又はそれ以上のカルボニル官能基
    を有する少なくとも1種の非ポリウレタン系、非ビニル
    系ポリカルボニル化合物及び/又は少なくとも1種のウ
    レタン低重合体を含有する請求項2〜4の何れかに記載
    の組成物。 7、前記組成物中のヒドラジン(又はヒドラゾン)官能
    基とカルボニル官能基との比率は1:50〜50:1の
    範囲内にある請求項2〜6の何れかに記載の組成物。 8、前記の組成物は、少なくとも1種のポリウレタン重
    合体と少なくとも1種のビニル重合体とを含有してなり
    、かくして連鎖懸垂カルボニル官能基と連鎖懸垂ヒドラ
    ジン(又はヒドラゾン)官能基とが存在し、これらの官
    能基はポリウレタン重合体及びビニル重合体中に補完的
    に組合わされて水性組成物からのフィルム形成中に及び
    /又はフィルム形成後にアゾメチン形成を介して自己架
    橋性の反応を与える請求項1記載の組成物。 9、前記の少なくとも1種のポリウレタン重合体は連鎖
    懸垂カルボニル官能基を担持し、前記の少なくとも1種
    のビニル重合体は連鎖懸垂ヒドラジン(又はヒドラゾン
    )官能基を担持する請求項8記載の組成物。 10、前記の少なくとも1種のポリウレタン重合体は連
    鎖懸垂ヒドラジン(又はヒドラゾン)官能基を担持し、
    前記の少なくとも1種のビニル重合体は連鎖懸垂カルボ
    ニル官能基を担持する請求項8記載の組成物。 11、前記の少なくとも1種のポリウレタン重合体は連
    鎖懸垂カルボニル官能基と連鎖懸垂ヒドラジン(又はヒ
    ドラゾン)官能基との両方を担持し、前記の少なくとも
    1種のビニル重合体は連鎖懸垂ヒドラジン(又はヒドラ
    ゾン)官能基又は連鎖懸垂カルボニル官能基の何れかを
    担持するかあるいは前記組成物は少なくとも2種のビニ
    ル重合体を含有しておりそのうちの少なくとも1種は連
    鎖懸垂ヒドラジン(又はヒドラゾン)官能基を担持し、
    そのうちの少なくとも別の1種は連鎖懸垂カルボニル官
    能基を担持する請求項8記載の組成物。 12、前記組成物中のヒドラジン(又はヒドラゾン)官
    能基とカルボニル官能基との比率は1:20〜20:1
    の範囲内にある請求項8記載の組成物。 13、前記の組成物は少なくとも1種のポリウレタン重
    合体と少なくとも1種のビニル重合体とを含有してなり
    、 A、少なくとも1種のポリウレタン重合体と少なくとも
    1種のビニル重合体との両方が連鎖懸垂カルボニル官能
    基を担持しており、しかも該組成物は少なくとも2個の
    ヒドラジン(又はヒドラゾン)官能基を有する少なくと
    も1種の非ポリウレタン系、非ビニル系ポリヒドラジン
    (又はポリヒドラゾン)化合物及び/又は少なくとも1
    種のウレタン低重合体を含有しているか、あるいはB、
    少なくとも1種のポリウレタン重合体と少なくとも1種
    のビニル重合体との両方が連鎖懸垂ヒドラジン(又はヒ
    ドラゾン)官能基を担持しており、しかも該組成物は少
    なくとも2個のカルボニル官能基を有する少なくとも1
    種の非ポリウレタン系、非ビニル系ポリカルボニル化合
    物及び/又は少なくとも1種のウレタン低重合体を含有
    しているかの何れかであり; A中の前記カルボニル官能基と少なくとも1種のポリヒ
    ドラジン(又はポリヒドラゾン)化合物あるいはB中の
    前記ヒドラジン(又はヒドラゾン)官能基と少なくとも
    1種のポリカルボニル化合物は、水性組成物からのフィ
    ルム形成中に及び/又はフィルム形成後にアゾメチン形
    成を介してポリウレタン重合体とビニル重合体との両方
    が関与する自己架橋性の反応を提供する、請求項8〜1
    1の何れかに記載の組成物。 14、ヒドラジン(又はヒドラゾン)官能基とカルボニ
    ル官能基との比率は別形式Aでは1:50〜1.6:1
    の範囲内にあり、別形式Bでは50:1〜1:1.6の
    範囲内にある請求項13記載の組成物。 15、前記の少なくとも1種のポリウレタン重合体と前
    記の少なくとも1種のビニル重合体との重量比は9:1
    〜1:9の範囲内にある請求項8〜14の何れかに記載
    の組成物。16、前記組成物に存在するカルボニル官能
    価を担持する前記のポリウレタン重合体は I  少なくとも; (i)有機ポリイソシアネート; (ii)少なくとも2個のイソシアネート−反応性基を
    含有し且つ400〜6000の範囲の重量平均分子量を
    有する重合体状有機化合物; (iii)場合によっては、非イオン系及び/又はイオ
    ン系分散性基(又は次後にかゝる分散性基に転化させ得
    る基)を担持する1種以上のイソシアネート−反応性化
    合物及び/又はジイソシアネート化合物:及び (iv)場合によっては、400より小さい重量平均分
    子量を有する有機ポリオール を反応させることにより形成したイソシアネート末端担
    持ポリウレタンプレポリマー;及び II 活性水素含有連鎖延長物質 の反応生成物P_1であり; 前記のポリウレタン重合体中のカルボニル官能価は (a)カルボニル官能価を与えしかも I のプレポリマ
    ー形成における反応剤として含有される1種以上のイソ
    シアネート反応性化合物及び/又は(b)全体が、ポリ
    ウレタン重合体連鎖に懸垂したカルボニル官能価を与え
    る連鎖延長物質であるか又は連鎖延長物質の一部を含有
    している活性水素含有連鎖延長物質II によって組入れる請求項4、5、9及び13の何れかに
    記載の組成物。 17、前記組成物に存在するヒドラジン(又はヒドラゾ
    ン)官能価を担持する前記のポリウレタン重合体は III 少なくとも; (v)有機ポリイソシアネート; (vi)少なくとも2個のイソシアネート反応性基を含
    有し且つ400〜6000の範囲の重量平均分子量を有
    する重合体状有機化合物; (vii)場合によっては、非イオン系及び/又はイオ
    ン系分散性基(又は次後にかゝる分散性基に転化させ得
    る基)を担持する1種以上のイソシアネート反応性化合
    物及び/又はジイソシアネート化合物;及び (viii)場合によっては、400より小さい重量平
    均分子量を有する有機ポリオールを反応させることによ
    り形成したイソシアネート末端担持ポリウレタンプレポ
    リマー;及び IV 活性水素含有連鎖延長物質 の反応生成物P_2であり、 前記のポリウレタン重合体中のヒドラジン(又はヒドラ
    ゾン)官能価は (c)ポリウレタン連鎖に懸垂したヒドラジン(又はヒ
    ドラゾン)官能価を与えしかもIIIのプレポリマー形成
    における反応剤として含有される1種以上のイソシアネ
    ート反応性化合物及び/又は (d)全体が、ポリウレタン連鎖に懸垂したヒドラジン
    (又はヒドラゾン)官能価を与える連鎖延長物質である
    か又は連鎖延長物質の一部を含有している活性水素含有
    連鎖延長物質IV によって組入れる請求項4、6、10及び13の何れか
    に記載の組成物。 18、前記組成物に存在する懸垂カルボニル官能価と懸
    垂ヒドラジン(又はヒドラゾン)官能価との両方を担持
    する前記のポリウレタン重合体はV 少なくとも; (ix)有機ポリイソシアネート (x)少なくとも2個のイソシアネート反応性基を含有
    し且つ400〜6000の範囲の重量平均分子量を有す
    る重合体状有機化合物; (xi)場合によっては、非イオン系及び/又はイオン
    系分散性基(又は次後にかゝる分散性基に転化させ得る
    基)を担持する1種以上のイソシアネート反応性化合物
    及び/又はジイソシアネート化合物;及び (xii)場合によっては、400より小さい重量平均
    分子量を有する有機ポリオール を反応させることにより形成したイソシアネート末端担
    持ポリウレタンプレポリマー;及び VI 活性水素含有連鎖延長物質 の反応生成物P_3であり; 前記のポリウレタン重合体中のカルボニル官能価及びヒ
    ドラジン(又はヒドラゾン)官能価は(e)ポリウレタ
    ン連鎖に懸垂したヒドラジン(又はヒドラゾン)官能価
    を与えしかもVのプレポリマー形成における反応剤とし
    て含有される1種以上のイソシアネート反応性化合物及
    び全体が、ポリウレタン連鎖に懸垂したカルボニル官能
    価を与える連鎖延長物質であるか又は連鎖延長物質の一
    部を含有している活性水素含有連鎖延長物質;又は (f)ポリウレタン連鎖に懸垂したカルボニル官能価を
    与えしかもVのプレポリマー形成に反応剤として含有さ
    れる1種以上のイソシアネート反応性化合物及び全体が
    ポリウレタン連鎖に懸垂したヒドラジン(又はヒドラゾ
    ン)官能価を与える連鎖延長物質であるか又は連鎖延長
    物質の一部を含有している活性水素含有連鎖延長物質;
    又は (g)Vのプレポリマー形成に反応剤として含有されて
    おりしかもポリウレタン連鎖に懸垂したヒドラジン(又
    はヒドラゾン)官能価を与える1種以上のイソシアネー
    ト反応性化合物とポリウレタン連鎖に懸垂したカルボニ
    ル官能価を与える1種以上のイソシアネート反応性化合
    物;又は (h)全体が、ポリウレタン連鎖に懸垂したヒドラジン
    (又はヒドラゾン)官能価を与える連鎖延長物質である
    か又は連鎖延長物質の一部を含有している活性水素含有
    連鎖延長物質及びポリウレタン連鎖に懸垂したカルボニ
    ル官能価を与える連鎖延長物質 によって組入れる請求項3又は11の何れかに記載の組
    成物。 19、前記組成物中に存在する連鎖懸垂カルボニル官能
    価を担持する前記のビニル重合体は少なくとも1種のカ
    ルボニル含有モノエチレン系不飽和単量体とカルボニル
    官能価を与えない単量体である少なくとも1種の別のオ
    レフィン系不飽和単量体とのフリーラジカル重合によっ
    て形成された生成物V_1である請求項10、11及び
    13の何れかに記載の組成物。 20、前記組成物に存在する連鎖懸垂ヒドラジン(又は
    ヒドラゾン)官能基担持ビニル重合体は少なくとも; VII 連鎖懸垂ヒドラジン分解性基を与える少なくとも
    1種のオレフィン系不飽和単量体を重合することにより
    形成したフリーラジカル付加重合体;及び VIII 付加重合体VII中の連鎖懸垂ヒドラジン分解性基
    の少なくとも一部をヒドラジン官能基に転化させるヒド
    ラジン生成剤 を反応させることにより形成した生成物V_2である請
    求項9、11及び13の何れかに記載の組成物。 21、組成物は別の重合体の分散体を含有している請求
    項1〜20の何れかに記載の組成物。
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