JPH0632883A - 水希釈しうるポリエステルポリオールおよび被覆組成物におけるその使用 - Google Patents

水希釈しうるポリエステルポリオールおよび被覆組成物におけるその使用

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JPH0632883A JP5136964A JP13696493A JPH0632883A JP H0632883 A JPH0632883 A JP H0632883A JP 5136964 A JP5136964 A JP 5136964A JP 13696493 A JP13696493 A JP 13696493A JP H0632883 A JPH0632883 A JP H0632883A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 極めて良好な光学的性質及び優秀な耐性を有
し、少量の揮発性有機溶剤しか含有しない水性結合剤の
提供 【構成】 (a)40〜600 のヒドロキシル価を有しかつ(a
l)0〜60重量%のモノカルボン酸、(a2)6〜65重量%の
ジ−及び/又はトリ−カルボン酸又はその無水物、(a3)
10〜70重量%のアルコール、(a4)0〜35重量%のモノア
ルコール、(a5)0〜30重量%のヒドロキシカルボン酸、
アミノカルボン酸、ラクトン、ラクタム及びアミノアル
コール、(a6)0〜45重量%のポリカーボネートポリオー
ル、とから作成される35〜90重量%の分枝鎖ポリエステ
ルポリオール、(b)0.5〜8.5 重量%のヒドロキシカルボ
ン酸、(c) OH、NH及び/又はNH2 基と32〜500 の分子量
を有する0〜15重量%の化合物、(d) イソシアネート基
と 168〜2,000 の分子量を有する3〜33重量%の化合
物、(e) 0〜45重量%のポリカーボネートポリオール、
との少なくとも部分中和された反応生成物からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ウレタン基とカーボネ
ート基とを有する水希釈しうるポリエステルポリオー
ル;これらポリエステルポリオールに基づく水希釈しう
る結合剤;並びに水性被覆および接着組成物における接
着剤成分としてのポリエステルポリオールの使用に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】多くの用途において、近代的な水性結合
剤は溶剤に基づく結合剤を代替しつつある。これは、特
に水性結合剤が特定の利点を有するたとえば電気泳動エ
ナメル化について言える。高度の性質要求を有するたと
えば透明自動車ラッカーのような用途については、これ
ら要求を満たす水性結合剤が従来入手しえなかった。た
とえばEP−A0,455,028号には、メラミン樹
脂と組合せて自動車透明ラッカーを生成するエマルジョ
ンコポリマーが記載されている。これら樹脂は既に合理
的な性質を有するが、たとえばシーン(sheen )のよう
な光学的性質および流動性に関し弱点を有する。極めて
良好な光学的性質に加え、自動車透明ラッカーはさらに
優秀な耐薬品性および耐溶剤もしくはペトロール性を持
たねばならない。この点に関し、コーチングは環境汚染
が進行する場合にも、できるだけ長くその性質を保持す
るよう確保すべきである。さらに、水性結合剤は環境的
許容性に関する厳密な基準を満たすにはできるだけ少量
の有機溶剤しか含有してはならない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、たと
えば透明自動車コーチングのような高度の性質要求を有
する用途に適し、極めて良好な光学的性質および薬品と
溶剤とに対する優秀な耐性を有し、さらに経済的に製造
しうると共に、少量の揮発性有機溶剤しか含有しないよ
うな水性結合剤を提供することにある。これら課題はウ
レタンセグメントとカーボネートセグメントとを含有す
る本発明の水希釈しうるポリエステルポリオールにより
解決することができ、これらにつき以下詳細に説明す
る。本発明によるポリエステルポリオールは水および他
の公知のラッカー成分に対し極めて適合性であると共
に、少量の揮発性有機物質しか含有せず、しかも公知の
架橋剤と組合せて処理することにより高品質かつ貯蔵安
定性の水性被覆および接着組成物を与えることができ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、酸基の25〜
100%が塩基により中和される6〜45mg KOH
/gの酸価と、20〜250mg KOH/gのヒドロ
キシル価と、2,000〜150,000の分子量(M
w)と、2〜16重量%のウレタン含有量(−NH−C
O−O−)とを有する水希釈しうるウレタン基含有ポリ
エステルポリオールに関するものであり、このポリエス
テルポリオールは (a)40〜600のヒドロキシル価を有しかつ (a1)0〜60重量%の6〜22個の炭素原子を有す
る1種もしくはそれ以上のモノカルボン酸と、 (a2)6〜65重量%の1種もしくはそれ以上のジ−
および/またはトリ−カルボン酸またはその無水物と、 (a3)10〜70重量%の2個および/またはそれ以
上のヒドロキシル基を有する1種もしくはそれ以上のア
ルコールと、 (a4)0〜35重量%の1種もしくはそれ以上のモノ
アルコールと、 (a5)0〜30重量%の1種もしくはそれ以上のヒド
ロキシカルボン酸、アミノカルボン酸、ラクトン、ラク
タムおよびアミノアルコールと、 (a6)0〜45重量%の450〜16,000の分子
量を有する1種もしくはそれ以上のポリカーボネートポ
リオールとの反応性生物からなる35〜90重量%の1
種もしくはそれ以上の分枝鎖ポリエステルポリオール
と、 (b)0.5〜8.5重量%の1種もしくはそれ以上の
ヒドロキシカルボン酸と、 (c)少なくとも1個のOH、NHおよび/またはNH
2 基を有すると共に32〜500の分子量を有する0〜
15重量%の1種もしくはそれ以上の化合物と、 (d)少なくとも2個のイソシアネート基を有すると共
に168〜2,000の分子量を有する3〜33重量%
の1種もしくはそれ以上の化合物と、 (e)450〜16,000の分子量を有する0〜45
重量%のポリカーボネートポリオールとの少なくとも部
分中和された反応生成物[上記(a)〜(e)および
(a1)〜(a6)の%は合計100%であり、ウレタ
ン基含有ポリエステルポリオールは成分(e)および/
または(a6)を介して組込まれた1〜25重量%のカ
ーボネート基(−O−CO−O−)を有する]であるこ
とを特徴とする。
【0005】さらに本発明は、(A)30〜98重量%
の本発明によるポリエステルポリオールおよび (B)2〜70重量%の1種もしくはそれ以上の架橋剤 [%は成分(A)および(B)の固形物含有量に基づ
く]を含有する水希釈しうる結合剤に関するものであ
る。最後に本発明は、必要に応じヒドロキル基を有する
他の樹脂と組合せて、本発明によるポリエステルポリオ
ールを結合剤成分として含有する被覆もしくは接着組成
物に関するものである。
【0006】本発明によるポリエステルポリオールは、
アルコール性ヒドロキシル基とエステル基とカーボネー
ト基とウレタン基と塩の基と必要に応じ遊離酸基とを有
するポリマーである。分子量(Mw、検量されたポリス
チレンを標準として用いるゲル透過クロマトグラフィー
により測定)は2,000〜150,000、好ましく
は3,500〜70,000である。エステル基(すな
わちカルボキシルエステル基)−CO−O−の含有量は
3.5〜45重量%、好ましくは7.5〜35重量%で
ある。ウレタン基−NH−CO−O−の含有量は2〜1
6重量%、好ましくは3.5〜13.5重量%であり、
カーボネート基−O−CO−O−の含有量は1〜25重
量%、好ましくは2.0〜16.0重量%である。遊離
酸基と塩基により中和される酸基(スルホン酸基および
好ましくはカルボン酸基)の両者に基づくポリエステル
ポリオールの酸価は6〜45、好ましくは9〜35mg
KOH/gであり、ヒドロキシル価は20〜250、好
ましくは35〜220mg KOH/gである。
【0007】本発明のポリエステルポリオール中に組込
まれる酸基の25〜100%は塩基により中和される。
これら塩の基(好ましくはカルボキシレート基)は、本
発明によるポリエステルポリオールに対し水希釈性また
は水分散性を付与する。本発明によるポリエステルポリ
オールは一般に15〜65重量%(好ましくは25〜5
5重量%)の固形物含有量と、10〜25,000mP
a.s(好ましくは50〜8,000mPa.s)の粘
度と、23℃にて5〜10(好ましくは6.5〜9.
5)のpHとを有する水性分散物の形態で使用される。
「分散物」という用語は、真正な水性分散物および水溶
液の両者を包含することを意図する。ポリエステルポリ
オールが分散物もしくは溶液のいずれとして存在するか
は、特に塩の基の含有量およびポリエステルポリオール
の分子量に依存する。
【0008】好ましくは、本発明によるウレタン基含有
ポリエステルポリオールは、 (a)40〜600(好ましくは50〜450)mg
KOH/gのヒドロキシル価を有する35〜90(好ま
しくは41〜86)重量%の1種もしくはそれ以上の分
枝鎖ポリエステルポリオールと、 (b)0.5〜8.5(好ましくは1.5〜7.0)重
量%の1種もしくはそれ以上のヒドロキシカルボン酸、
好ましくは2,2−ビス−(ヒドロキシメチル)−アル
カン酸と、 (c)32〜500の分子量を有すると共に1個もしく
はそれ以上(好ましくは1〜4個)のOH、NHもしく
はNH2 基(好ましくはOH基)を有する0〜15(好
ましくは0〜10)重量%の1種もしくはそれ以上の化
合物と、 (d)少なくとも2個のイソシアネートを有すると共に
168〜2,000の分子量を有する3〜33(好まし
くは5〜26)重量%の1種もしくはそれ以上の化合物
と、 (e)450〜16,000の分子量を有する0〜45
(好ましくは5〜40)重量%のポリカーボネートポリ
オールと[成分(a)〜(e)の%は合計100%であ
る]を反応させることにより作成され、かつ水性分散物
に変換される。ポリエステルは40〜100%固形物の
有機溶液として存在し、先ず最初に成分(a)、(b)
(c)、(e)を必要に応じ有機溶剤中に溶解させて導
入し、次いでこれら成分を0〜2.5(好ましくは0.
01〜0.5)重量%の適する触媒の存在下に40〜1
40℃にて成分(d)と反応させることにより製造され
る。実質的に遊離NCO基が検出できなければ、反応混
合物を水に分散もしくは溶解させる。反応生成物中に導
入された酸基の25〜100%(好ましくは45〜10
0%)は、反応の間または分散工程の前もしくはその間
に中和剤の添加により塩の基まで変換される。
【0009】構造成分(a)は、上記要件を満たす分枝
鎖ポリエステルポリオールから選択される。「分枝鎖」
という用語は、ポリエステルポリオールが平均して0.
7個、好ましくは少なくとも1個の分枝点を1分子当り
に有することを意味する。分枝鎖ポリエステルポリオー
ル(a)の製造は、 (a1)6〜22個(好ましくは7〜18個)の炭素原
子を有する0〜60(好ましくは0〜55)重量%の1
種もしくはそれ以上のモノカルボン酸と、 (a2)6〜65(好ましくは11〜58)重量%の1
種もしくはそれ以上のジ−および/またはトリ−カルボ
ン酸またはその無水物と、 (a3)2個および/またはそれ以上のヒドロキシル基
を有する10〜70(好ましくは17〜63)重量%の
1種もしくはそれ以上のアルコールと、 (a4)0〜35(好ましくは0〜15)重量%の1種
もしくはそれ以上のモノアルコールと、 (a5)0〜30(好ましくは0〜20)重量%の1種
もしくはそれ以上のヒドロキシカルボン酸、アミノカル
ボン酸、ラクトン、ラクタムもしくはアミノアルコール
と、 (a6)450〜16,000(好ましくは750〜6
000)の分子量を有する0〜45(好ましくは5〜4
0)重量%の1種もしくはそれ以上のポリカーボネート
ポリオールとの重縮合によって行なわれる[成分(a
1)〜(a6)の%は合計100%である]。分枝鎖ポ
リエステルポリオールは、必要に応じ公知のエステル化
触媒の存在下に好ましくは140〜240℃の温度にお
ける溶融もしくは共沸縮合反応によって製造される。3
個もしくはそれ以上の官能基を有する構造成分、好まし
くは成分(a2)および/または(a3)は、所要の分
枝程度を与えるような量で使用せねばならない。一般
に、3個もしくはそれ以上の官能基を有する構造成分、
好ましくは成分(a2)および/または(a3)の比率
は、出発成分(a1)〜(a6)の全重量に対し少なく
とも8重量%、好ましくは少なくとも13重量%であ
る。
【0010】出発成分(a1)は、112〜340の分
子量を有するモノカルボン酸から選択される。適するモ
ノカルボン酸は安息香酸、t−ブチル安息香酸、シクロ
ヘキサン酸、飽和脂肪酸(たとえば2−エチルヘキサン
酸、イソノナン酸、ココナッツ油脂肪酸、水素化工業脂
肪酸もしくは脂肪酸混合物)、デカン酸、ドデカン酸、
テトラデカン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ドコサ
ン酸および不飽和脂肪酸(たとえば大豆油脂肪酸、リシ
ールレ酸、ソルビン酸、アラキドン酸、コンジュエン脂
肪酸、ロジン脂肪酸およびサフラワ油脂肪酸)、並びに
これらもしくは他のモノカルボン酸の混合物を包含す
る。出発成分(a2)は、98〜600の分子量を有す
るジ−および/またはトリ−カルボン酸またはその無水
物から選択される。その例はフタル酸もしくはその無水
物、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル
酸もしくはその無水物、ヘキサヒドロフタル酸もしくは
その無水物、マレイン酸もしくはその無水物、コハク酸
もしくはその無水物、フマル酸、アジピン酸、セバシン
酸、アゼライン酸、二量体脂肪酸、三量体脂肪酸、トリ
メチリン酸もしくはその無水物、並びにこれらもしくは
他の酸の混合物を包含する。
【0011】出発成分(a3)はジオール、トリオー
ル、テトロールおよびそれ以上の官能性アルコールから
選択され、62〜400の分子量を有する。その例はエ
チレングリコール、1,2−および1,3−プロピレン
グリコール、1,3−、1,4−および2,3−ブタン
ジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサ
ンジオール、トリメチルヘキサンジオール、ジエチレン
グリコール、トリエチレングリコール、水素化ビスフェ
ノール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シ
クロヘキサン−ジメタノール、ネオペンチルグリコー
ル、トリシクロデカンジオール、1,4−ブテンジオー
ル、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリ
スリトール、トリメチルペンタンジオール、ジペンタエ
リスリトール、ジトリメチロールプロパンおよびこれら
もしくは他のアルコールの混合物を包含する。
【0012】出発成分(a4)は、100〜290の分
子量を有するモノアルコールから選択される。その例は
n−ヘキサノール、シクロヘキサノール、デカノール、
ドデカノール、テトラデカノール、オクタノール、オク
タデカノール、天然脂肪アルコール混合物、たとえばオ
セノール110/130(ヘンケル社)、並びにこれら
および他のアルコールの混合物を包含する。出発成分
(a5)は、重付加もしくは重縮合反応にて少なくとも
2官能性であってエステルおよび/またはアミド基を形
成すると共に61〜350の分子量を有する化合物から
選択される。その例はヒドロキシカルボン酸、ラクト
ン、ラクタム、アミノアルコールおよびアミノカルボン
酸、たとえばジメチロールプロピオン酸、乳酸、リンゴ
酸、酒石酸、ε−カプロラクトン、アミノエタノール、
アミノプロパノール、ジエタノールアミン、アミノ酢
酸、アミノヘキサン酸、およびε−カプロラクタムを包
含する。
【0013】出発成分(a6)は、少なくとも1個(好
ましくは2個)のヒドロキシル基を有するポリカーボネ
ートから選択される。この種のポリカーボネートは、炭
酸誘導体(たとえばジフェニルカーボネートもしくはホ
スゲン)をアルコール(好ましくはジオール)と反応さ
せて得ることができる。適するジオールはエチレングリ
コール、プロパンジオール、ブタンジオール、ヘキサン
ジオール、ネオペンチルグリコール、ジ−、トリーもし
くはテトラ−エチレングリコール、ジプロピレングリコ
ール、1,4−シクロヘキサン−ジメタノールおよびビ
スフェノールAを包含する。さらに、これらおよび他の
ジオールの混合物も適し、これらはたとえばエタノー
ル、ブタノール、ヘキサノール、ステアリルアルコール
のようなモノアルコール;脂肪族アルコール(たとえば
オセノール110/130、ヘンケル社);たとえばグ
リセリン、トリメチロールプロパンおよびペンタエリス
リトールのようなトリ−およびテトラ−アルコール;並
びにたとえばソルビトールのような高官能性アルコール
と混合することができる。さらに上記アルコールと酸化
エチレン、酸化プロピレンもしくはε−カプロラクトン
との反応生成物もポリカーボネートの製造に適してい
る。ポリカーボネートの分子量は450〜6,000、
好ましくは750〜4,000である。
【0014】好適ポリエステルポリオール(a)は、 (a1)7〜18個の炭素原子を有する0〜55重量%
の1種もしくはそれ以上のモノカルボン酸、たとえば安
息香酸、2−エチルヘキサン酸、イソノナン酸、水素化
工業脂肪酸もしくはその混合物(たとえばプリフラック
2950、プリフラック2960、プリフラック298
0、ユニケマ・インターナショナル社)、ステアリン
酸、パルミチン酸、アラキドン酸、大豆脂肪酸、サフラ
ワ種子脂肪酸、オレイン酸および亜麻仁油脂肪酸; (a2)11〜8重量%の1種もしくはそれ以上のジ−
および/またはトリ−カルボン酸もしくはその無水物、
たとえば無水フタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、イ
ソフタル酸、無水マレイン酸、テレフタル酸、フマル
酸、アジピン酸、ベンゼントリカルボン酸および二量体
脂肪酸; (a3)2個および/またはそれ以上のヒドロキシル基
を有する17〜63重量%の1種もしくはそれ以上のア
ルコール、たとえエチレングリコール、1,2−プロピ
レングリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−
シクロヘキサン−ジメタノール、ネオペンチルグリコー
ル、トリメチロールプロパン、グリセリンおよびペンタ
エリスリトール、並びに (a6)炭酸誘導体とジオールとから作成され750〜
6,000の分子量を有する0〜45重量%の1種もし
くはそれ以上のヒドロキシル基含有ポリカーボネートを
含有する。
【0015】共沸エステル化の場合は、同伴剤(たとえ
ばイソオクタン、キシレン、トルエンもしくはシクロヘ
キサン)を反応が完結した後に減圧下で留去する。成分
(b)は、全部で少なくとも5個の炭素原子を有する1
種もしくはそれ以上のヒドロキシカルボン酸、好ましく
は2,2−ビス−(ヒドロキシメチル)−アルカン酸か
ら選択され、たとえば2,2−ビス−(ヒドロキシメチ
ル)−プロピオン酸(ジメチルロールプロピオン酸)で
ある。成分(c)は、32〜5,000の分子量を有す
ると共に少なくとも1個(好ましくは1〜4個)のO
H、NHおよび/またはNH2 基(好ましくはOH基)
を有する化合物から選択される。その例はエタノール、
メトキシプロパノール、ブチルグリコール、シクロヘキ
サノール、エチレングリコール、1,6−ヘキサンジオ
ール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサ
ン−ジメタノール、トリメチロールプロパン、グリセリ
ンおよびペンタエリスリトールを包含する。大して好適
ではないが、アミノエタノール、アミノイソプロパノー
ル、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、
ステアリルアミンおよびN,N′−ジメチル−1,3−
アミノプロパンも適している。同じく、これら化合物の
任意の混合物も適している。
【0016】成分(d)は、168〜2,000の分子
量を有する1種もしくはそれ以上の有機ポリイソシアネ
ートから選択される。その例はヘキサメチレンジイソシ
アネート、ペルヒドロ−2,4−および4,4′−ジフ
ェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシア
ネート、トルイレンジイソシアネート、ナフタレンジイ
ソシアネートおよび他のイソシアネート、たとえば「メ
ソーデン・デル・オーガニッシェン・ヘミー」(フーベ
ン・ワイル)、第14/2巻、第4版、ジョージ・チー
メ出版、シュトットガルト(1963)、第61〜70
頁に記載されたようなイソシアネートを包含する。さら
にヘ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、ジフェニルメタンジイソシアネートおよび
トルイレンジイソシアネートから作成されてウレタン
基、ウレトジオン基、イソシアヌレート基および/また
はビウレット基を有するよう改変された改変ポリイソシ
アネートも適している。好ましくはヘキサメチレンジイ
ソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ペルヒド
ロ−2,4′−および4,4′−ジフェニルメタンジイ
ソシアネート、並びにヘキサメチレンジイソシアネート
および/またはイソホロンジイソシアネートに基づく改
変ポリイソシアネートが使用される。さらに、ポリイソ
シアネートの任意の混合物も適している。
【0017】成分(e)は、上記要件を満たすポリカー
ボネートポリオールから選択される。好ましくは成分
(e)の量は成分(a)の量よりも少なく、さらに成分
(a6)の量は成分(a1)〜(a5)の合計よりも少
ない。しかしながら出発成分(a6)および(e)の全
量は、本発明によるポリエステルポリオールに対し所要
のカーボネート含有量を与えるのに充分な量とせねばな
らない。ポリエステル/ポリウレタン/ポリカーボネー
ト樹脂を製造するのに適する溶剤はN−メチルピロリド
ン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン、キシ
レン、トルエン、酢酸ブチルおよびこれらもしくは他の
溶剤の混合物を包含する。有機溶剤は分散工程の前、そ
の間またはその後に反応混合物から必要に応じ共沸的に
および/または減圧もしくは不活性ガスの強制流を加え
て部分的または完全に除去することができる。ウレタン
化反応に適する触媒はトリエチルアミン、オクタン酸錫
(II)、酸化ジブチル錫、ジラウリン酸ジブチル錫お
よび他の公知の触媒を包含する。
【0018】分散工程の前またはその間に、組込まれた
酸基の25〜100%、好ましくは45〜100%を、
少なくとも1種の塩基の添加により塩の基まで変換させ
る。しばしば、水中に分散されたポリエステルポリオー
ルの或る性質(たとえば顔料との適合性)を向上させる
べく過剰量の塩基を使用することができる。適する塩基
はアンモニア、N−メチルモルホリン、トリエチルアミ
ン、ジメチルエタノールアミン、メチルジエタノールア
ミン、トリエタノールアミン、モルホリン、トリプロピ
ルアミン、エタノールアミン、トリイソプロパノールア
ミン、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノールおよ
びこれらと他の中和剤との混合物を包含する。それほど
好適ではないが水酸化ナトリウム、水酸化リチウムおよ
び水酸化カリウムも適している。好適中和剤はアンモニ
ア、ジメチルエタノールアミンおよびメチルジエタノー
ルアミンである。ウレタン化反応の後、少量の他の有機
溶剤(たとえばエタノール、プロパノール、ブタノー
ル、ブチルグリコール、ヘキサノール、オクタノール、
ブチルジグリコール、エチルジグリコール、メチルジグ
リコールルおよびメトキシプロパノール)を添加して或
る種の性質を付与することもできる。
【0019】分散工程の間、水/中和剤混合物を樹脂に
添加することができる。水を樹脂/中和剤混合物に添加
することもできる。樹脂を水/中和剤混合物に添加する
こともでき、或いは樹脂/中和剤混合物を水に添加する
こともできる。水に対する樹脂の分散性は所望ならば、
たとえばエトキシル化ノニルフェノールのような外部乳
化剤を分散の際に添加して向上させることもできる。分
散工程は一般に40〜100℃にて行なわれる。本発明
によるポリエステルポリオールの水性分散物は一般に上
記固形物含有量を有する。有機溶剤の比率は一般に10
重量%未満、好ましくは6重量%未満、より好ましくは
4重量%未満である。
【0020】本発明による結合剤は、上記の量における
ポリエステルポリオール(A)と架橋剤(B)との組合
せ物である。これら結合剤は、被覆もしくは接着組成物
として使用するのに適する。適する架橋剤(B)はアミ
ノプラスト樹脂、封鎖もしくは遊離イソシアネート基を
有するポリイソシアネート、およびこれら架橋剤の混合
物である。適するアミノプラスト樹脂は水希釈しうる或
いは水分散しうるメラミン/ホルムアルデヒドもしくは
尿素/ホルムアルデヒド縮合生成物を包含し、たとえば
D.H.ソロモンによりザ・ケミストリー・オブ・オー
ガニック・フィルムフォーマース、第235頁以降、ジ
ョン・ウィリー・アンド・サンズ・インコーポレーショ
ン社、ニューヨーク(1967)に記載されている。メ
ラミン樹脂は他の架橋性アミノプラスチック、たとえば
「メソーデン・デル・オーガニッシェン・ヘミー」(フ
ーベン・ワイル)、第14/2巻、第2部、第4版、ジ
ョージ・チーメ出版、シュトットガルト(1963)、
第319頁以降に記載されたものにより完全に或いは部
分的に代替することができる。
【0021】他の適する架橋剤は、イソホロンジイソシ
アネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、1,4−
ジイソシアナトシクロヘキサン、ビスー(4−イソシア
ナトシクロヘキシル)−メタン、1,3−ジイソシアナ
トベンゼン、1,4−ジイソシアナトゼンベン、2,4
−ジイソシアナト−1−メチルベンゼン、1,3−ジイ
ソシアナト−2−メチルベンゼン、1,3−ビス−イソ
シアナトメチルベンゼン、2,4−ビス−イソシアナト
メチル−1,5−ジメチルベンゼン、ビス−(4−イソ
シアナトフェニル)−プロパン、トリス−(4−イソシ
アナトフェニル)−メタンおよびトリメチル−1,6−
ジイソシアナトヘキサンを封鎖して作成されるブロック
ドポリイソシアネートを包含する。さらに、たとえばビ
ウレット基を有すると共に1,6−ジイソシアナトヘキ
サンから作成されるポリイソシアネート、イソシアヌレ
ート基を有すると共に1,6−ジイソシアナトヘキサン
から作成されるポリイソシアネート、ウレタン基を有す
ると共に2,4−および/または2,6−ジイソシアナ
トトルエンから作成されるポリイソシアネート、または
イソホロンジイソシアネート低分子量ポリヒドロキシル
化合物、たとえばトリメチロールプロパン、異性体プロ
パンジオールもしくはブタンジオール並びにこれらおよ
び他のポリヒドロキシル化合物の混合物などブロックド
改変ポリイソシアネートも適している。
【0022】さらに、塩の基またはポリエーテル単位を
組込んで親水性にされたブロックドポリイソシアネート
も適している。これらポリイソシアネートに適する封鎖
剤はたとえばメタノール、エタノール、ブタノール、ヘ
キサノールおよびベンジルアルコールのようなモノアル
コール;たとえばアセトキシムおよびメチルエチルケト
キシムのようなオキシム;たとえばε−カプロラクタム
のようなラクタム;フェノール、並びにたとえばジエチ
ルマロネートのようなCH−酸性化合物を包含する。遊
離イソシアネート基を有する適するポリイソシアネート
架橋剤(B)は脂肪族、脂環式、芳香脂肪族および/ま
たは芳香族結合したイソシアネート基を有する有機ポリ
イソシアネートを包含し、これらは室温にて液体であり
或いは溶剤の添加により液体に変換することもできる。
この種のポリイソシアネート架橋剤(B)は一般に50
〜10,000、好ましくは50〜1,500mPa・
sの粘度を有する。ポリイソシアネート成分(B)とし
て使用するのに特に好適なものは、専ら脂肪族および/
または脂環式結合したイソシアネート基と2.2〜5.
0の平均NCO官能価と23℃にて50〜1,500m
Pa・sの粘度とを有するポリイソシアネートまたはポ
リイソシアネート混合物である。
【0023】所要ならば、ポリイソシアネートを少量の
不活性溶剤と混合して使用し、粘度を上記範囲内の数値
に低下させることもできる。極めて適する未封鎖ポリイ
ソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネート、1
−イソシアナト−3,3,5−トリメチル−5−イソシ
アナトメチルシクロヘキサン(IPDI)および/また
はビス−(イソシアナト−シクロヘキシル)−メタンか
ら作成された改変ポリイソシアネートを包含する。「改
変ポリイソシアネート」は、ビウレット基、ウレタン
基、ウレトジオン基および/またはイソシアヌレート基
を有すると共に作成後に過剰の初期ジイソシアネートが
0.5重量%未満の残留含有量まで公知方法(好ましく
は蒸留)により除去されたジイソシアネートの誘導体で
あると規定される。
【0024】好適な脂肪族ポリイソシアネートはビウレ
ット基を有するポリイソシアネートを包含し、たとえば
米国特許第3,124,605号、第3,358,01
0号、第3,903,126号、第3,903,127
号または第3,976,622号に記載されたようにヘ
キサメチレンジイソシアネートから作成されかつN,
N′,N″−トリス−(6−イソシアナトヘキシル)−
ビウレットと少量のその高級同族体とで構成されるポリ
イソシアネート;並びにイソシアヌレート基を有し、ヘ
キサメチレンジイソシアネートからたとえば米国特許第
4,324,879号に記載されたように作成されかつ
N,N′,N″−トリス−(6−イソシアナトヘキシ
ル)−イソシアヌレートと少量のその高級同族体との混
合物で構成されるポリイソシアネートを包含する。それ
ほど好適でないが芳香族ポリイソシアネート、特に2,
4−ジイソシアナトトルエンまたはそれと2,6−ジイ
ソシアナトトルエンとの工業混合物から作成され或いは
4,4′−ジイソシアナト−ジフェニルメタンもしくは
これとその異性体および/または高級同族体との混合物
から作成された改変ポリイソシアネートも適している。
他の適する未封鎖ポリイソシアネート架橋剤は、塩の基
および/またはポリエーテル単位の組込みにより親水性
にされたものである。
【0025】メラミン樹脂もしくはブロックドポリイソ
シアネートを架橋剤として含有する結合剤は、室温にて
貯蔵しうる熱架橋性単一成分系の例である。遊離イソシ
アネート基を有するポリイソシアネートを含有した対応
の系は、個々の成分を混合することにより得られると共
に室温にて限られた可使時間しか持たない2−成分系を
示す。水分散型にて本発明の結合剤を作成するには、ポ
リエステルポリオール(A)の水性分散物を必要に応じ
不活性溶剤に溶解させ或いは水に溶解もしくは分散させ
うる架橋剤(B)と混合する。ポリエステルポリオール
(A)は、架橋剤(B)がそれ自身では水分散性でなけ
れば、この架橋剤(B)のための乳化剤の機能を果たす
こともできる。この機能は、外部乳化剤の使用により援
助することもできる。架橋成分(B)を添加する前、塗
料用の公知の助剤および添加剤を成分(A)中に混入す
ることもできる。これらは発泡防止剤、増粘剤、流れ調
節剤、顔料、顔料を分配するための分散剤などを包含す
る。
【0026】本発明による水性結合剤を結合剤として含
有する被覆組成物の製造は好ましくは多段階法で行なわ
れる。第1工程にて、ウレタン基含有ポリエステルポリ
オールを、出発物質(a)〜(e)を40〜140℃に
て必要に応じ反応混合物の全重量に対し60重量%まで
の不活性溶剤の存在下に反応させて作成する。第2工程
にて、第1工程で得られた樹脂を水に溶解もしくは分散
させると共に酸基の25〜100%をこの工程の前およ
び/または間に中和剤により塩の基まで変換させる。第
3工程にて、架橋用成分をポリエステルポリオールの水
性分散物に必要に応じ助剤および添加剤の添加後に分散
もしくは溶解させる。本発明による被覆および接着組成
物において、ポリエステルポリオールは主たる結合剤成
分として存在する。しかしながら、ポリエステルポリオ
ール(A)および架橋剤(B)に加え、他のラッカー樹
脂(C)も成分(A)の固形物含有量に対し500重量
%まで(好ましくは250重量%まで)の量で存在させ
ることもできる。
【0027】ヒドロキシル基を有するラッカー樹脂
(C)の例はポリエポキシド、ポリエステル、ポリウレ
タン、ポリエーテル、ポリアミン、ポリオレフィン、ポ
リジエンおよび/またはポリアクリレートに基づく公知
の水希釈しうる非イオン性もしくはアニオン性結合剤を
包含する。これら樹脂の適合性は、予備試験により決定
することができる。本発明によるポリエステルポリオー
ルの好適用途には透明仕上げ塗料、たとえば好ましくは
高められた温度で硬化する自動車被覆に使用される結合
剤成分としての使用が包含される。ウレタン基含有ポリ
エステルポリオールはプラスチック、フィルム、金属も
しくは木材に施すべき水性被覆組成物の結合剤成分とし
て、或いは鉱物支持体の下塗りのための結合剤成分とし
ても適している。さらに、結合剤成分として本発明のポ
リエステルポリオールを用いることにより、固形物リッ
チな1−層仕上塗料を作成することも可能である。本発
明によるポリエステルポリオールもしくは結合剤は、さ
らに少量の溶剤を含有する接着組成物の作成および接着
剤の作成にも適している。
【0028】
【実施例】以下、限定はしないが実施例により本発明を
さらに説明し、ここで部数および%は特記しない限り全
て重量による。実施例1 2,362g(17.8重量%)のトリメチロールプロ
パンと、5,067g(38.1重量%)の無水ヘキサ
ヒドロフタル酸と、2,322g(17.5重量%)の
ネオペンチルグリコールと、1,152g(8.7重量
%)の無水マレイン酸と、1,387g(10.4重量
%)のヘキサンジオール−1,6と、1,015g
(7.5重量%)の1,4−シクロヘキサンジメタノー
ルとを、OH価が195になるまで220℃にて攪拌機
と冷却および加熱装置と水分離機とが装着された反応容
器にてエステル化した。580gのこのポリエステル
と、末端ヒドロキシル基および56のOH価を有する2
50gの線状ポリ−1,6−ヘキサンジオールカーボネ
ートと、40gのジメチロールプロピオン酸と、0.7
gのジラウリン酸ジブチル錫とを75gのN−メチルピ
ロリドン(NMP)に80℃にて溶解させ、次いで発熱
反応から発生した熱を用い130℃にて130gのイソ
ホロンジイソシアネートと反応させた。NCO基がもは
や検出しえなくなった際、11.4gのジメチルエタノ
ールアミンと1,090gの水とを80℃で添加した。
約46%の固形物含有量と約3.5%の有機溶剤含有量
とを有する水性の均質な安定ポリエステルポリオール分
散物(1)が得られた。
【0029】分散ポリエステルポリオールの性質: 酸価およびOH価は丸めた実験値である一方、ウレタン
基もしくはカーボネート基の含有量は丸めた計算値であ
る。 酸価(mg KOH/g):20 OH価(mg KOH/g):100 ウレタン基(−NHCOO−)の%:7 カーボネート基(−OCOO−)の%:10。
【0030】実施例2: 2,330g(17.3重量%)のトリメチロールプロ
パンと、4,165g(31.0重量%)の無水ヘキサ
ヒドロフタル酸と、1,909g(14.2重量%)の
ネオペンチルグリコールと、1,410g(10.5重
量%)のアジピン酸と、1,140g(8.5重量%)
のヘキサンジオール−1,6と、834g(6.2重量
%)の1,4−シクロヘキサンジメタノールと、1,6
52g(12.3重量%)の飽和モノカルボン酸(プリ
フラック2980、ユニケマ社)とを、酸価が≦3とな
りかつOH価が180になるまで220℃にて攪拌機と
冷却および加熱装置と水分離機とが装着された15リッ
トルの反応容器にてエステル化した。610gのこのポ
リエステルと、200gの実施例に1に記載したポリカ
ーボネートジオールと、40gのジメチロールプロピオ
ン酸と、1gの酸化ジブチル錫とを75.3gのNMP
に溶解し、次いで80℃にて150gのイソホロンジイ
ソシアネートと反応させた。反応を、NCO基がもはや
検出しえなくなるまで130℃にて行なった。100℃
まで冷却した後、21.0gのジメチルエタノールアミ
ンと1,120gの水とを添加した。約3.4%の有機
溶剤含有量を有する水均質かつ安定な水性ポリエステル
ポリオール分散物(2)が約45%固形物の溶液として
得られた。
【0031】分散ポリエステルポリオールの性質: 酸価(mg KOH/g):19 OH価(mg KOH/g):79 ウレタン基(−NHCOO−)の%:8 カーボネート基(−OCOO−)の%:8。
【0032】実施例3: 2,297g(17.0重量%)のトリメチロールプロ
パンと、4,928g(36.6重量%)の無水ヘキサ
ヒドロフタル酸と、2,258g(16.7重量%)の
ネオペンチルグリコールと、1,668g(12.4重
量%)のアジピン酸と、1,349g(10.0重量
%)のヘキサンジオール−1,6と、987g(7.3
重量%)の1,4−シクロヘキサンジメタノールとを、
攪拌機と冷却および加熱装置と水分離機とが装着された
15リットルの反応容器に秤量して入れ、酸価が3に低
下するまで220℃にてエステル化した。ここでポリエ
ステルは約203のOH価を有した。610gのこのポ
リエステルと、200gの実施例に1に記載したポリカ
ーボネートジオールと、40gのジメチロールプロピオ
ン酸と、1.3gの酸化ジブチル錫とを75gのNMP
に80℃にて溶解させ、次いで遊離NCO基がもはや検
出しえなくなるまで150gのイソホロンジイソシアネ
ートと反応させた。20.6gのジメチルエタノールア
ミンを添加した後、ポリマーを1,175gの水に分散
させた。約44%の固形物含有量と約3.3%の有機溶
剤とを有する均質かつ安定なポリエステルポリオール分
散物(3)が得られた。
【0033】分散ポリエステルポリオールの性質: 酸価(mg KOH/g):19 OH価(mg KOH/g):90 ウレタン基(−NHCOO−)の%:8 カーボネート基(−OCOO−)の%:8。
【0034】実施例4 実施例1〜3に記載したポリエステルポリオール分散物
をアミノ架橋性樹脂と配合して透明被覆組成物を得た。
蒸留水で希釈して噴霧粘度を約20〜25秒に調整した
(DIN−4カップにおける放出粘度、23℃)。この
被覆組成物を、同様な被覆組成物、すなわちEP−A
0,455,028号(米国特許出願第07/911,
425号)による「アクリレート分散物1」と比較し
た。これら組成物を噴霧により、KTL水−充填剤(4
0μm)および水性ラッカー(銀、15μm)が被覆さ
れた鋼材シートに施した。60℃にて10分間および9
0℃にて5分間にわたり予備乾燥した後、透明被覆組成
物を140℃にて20分間硬化させた。次の組成物を用
いた:
【0035】
【表1】 透明ラッカー (A) (B) (C) (D) 分散物(1) 100 分散物(2) 100 分散物(3) 100 比較 100 メラミン樹脂(1) 24.7 24.1 23.6 24.1 補助湿潤剤(2) 1 1 1 1 流れ調節剤(3) 1 1 1 1 光保護剤(4) 4.2 4.2 4.2 4.2 増粘剤(5) 2 溶剤(6) 5.7 9.2 9.4 5.7
【0036】註:(1) メラミン樹脂 サイメル325
(シアナミド・インターナショナル社)、80%濃度 (2) 補助湿潤剤 弗素化表面活性剤FC170(バ
イエルAG社)、水中10%濃度 (3) 流れ調節剤 アジトールXW395(ヘキスト
AG社)、ブチルグリコール中50%濃度 (4) 光保護剤 チヌビン1130とチヌビン29
2との2:1配合物(チバ・ガイギー社)、NMP中5
0%濃度 (5) 増粘剤 ビスカレックスHV30(アライ
ド・コロイドGmbH社)、水/DMEA中4.17%
濃度 (6) 溶剤 透明ラッカー(A)、(B)、
(C)−NMP 透明ラッカー(D)−エチル ジグリコール/NMP=1:1
【0037】次の結果が得られた:
【表2】 透明ラッカー (A) (B) (C) (D) 光沢20℃ 87 81 85 75 DOI(光学) 80 80 80 60 流動性 極めて良好 極めて良好 極めて良好 良好 ケーニッヒ振子硬度 204 125 178 190 (DIN53157) エリクセン・インデンテー 6.0 8.5 7.5 5.5 ション(DIN53156) (1) 過剰焼付に対する耐性、 0.6 0.6 0.7 1.7 たとえばVW、VW(dE) (2) 4星ペトロールに対する n.e. n.e. n.e. n.e. 耐性、(10分間露出) (3) 薬品に対する耐性(DB法) 木材ロジン >72 38 44 40 ブレーキ液 44 36 36 36 パンクレアチン 56 42 38 40 水酸化ナトリウム溶液(1%) 67 >75 69 47 硫酸(1%) 43 44 44 36 (4) 凝縮水試験(240時間) 3* 1 2* (5) 耐水性(24時間) 0 0 0 0
【0038】註:(1) 数値が低いほど良好である。 (2) n.e.=効果なし。 (3) 数値は損傷が生じなかった温度(℃)である。 (4) ガラス板にてブラッシングを評価した。0=最良
値、5=最低値、 * =1〜2時間後にフィルム回収。 (5) 綿ウールを水で浸漬し、硬化フィルム上に載せた。 0=効果なし。
【0039】本発明による被覆組成物は光学的性質、過
剰焼付に対する耐性(使用安全性)および薬品耐性、特
に希硫酸(「酸性雨」)に対する耐性に関し比較よりも
明瞭な利点を示した。
【0040】実施例5 877g(18.0重量%)のトリメチロールプロパン
と、637g(13.0重量%)のアジピン酸と、94
2g(19.3重量%)の1,4−シクロヘキサンジメ
タノールと、907g(18.6重量%)のネオペンチ
ルグリコールと、641g(13.1重量%)の無水マ
レイン酸と、873g(17.9重量%)の無水ヘキサ
ヒドロフタル酸とを、攪拌機と冷却および加熱装置と水
分離機とが装着された5リットルの反応容器に秤量して
入れ、不活性雰囲気下に220℃まで加熱し、次いで酸
価が≦3になるまでエステル化した。ここでポリエステ
ルは195のOH価を有した。780gのこのポリエス
テルと、80gの実施例に1に記載したポリカーボネー
トジオールと、40gのジメチロールプロピオン酸と、
0.8gの酸化ジブチル錫とを75gのN−メチルピロ
リドンに溶解させ、90℃にて100gのイソホロンジ
イソシアネートと反応させた。発熱反応により温度は1
30℃まで上昇した。反応を、もはやNCO基が検出し
えなくなるまで進行させた。22.8gのジメチルエタ
ノールアミンを添加した後、ポリマーを1,400gの
水に分散させた。約40%の固形物含有量と約3%の有
機溶剤含有量とを有する安定な均質ポリエステルポリオ
ール分散物(5)が得られた。
【0041】分散ポリエステルポリオールの性質: 酸価(mg KOH/g):23 OH価(mg KOH/g):150 ウレタン基(−NHCOO−)の%:5 カーボネート基(−OCOO−)の%:3 ポリエステルポリオール分散物(5)を固形物に基づき
75:25の重量比にて市販のメラミン架橋性樹脂(サ
コパールM232、クレムス・ヘミー社)と混合し、約
45%の固形物含有量まで水により調整し、次いでフィ
ルム展延器により綺麗な鋼材シートに施した。このフィ
ルムは極めて良好な流動特性を有した。室温にて15分
間にわたり蒸発させた後、コーチングを150℃にて3
0分間にわたり焼成した。得られた透明コーチングは、
ペトロールに対する1分間の露出後またはMIBKに浸
漬した綿ウールの綿棒による200回の往復摩擦を用い
る摩擦試験の後に軟化しなかった。同様に、24時間の
水試験でも効果は生じなかった。
【0042】実施例6 258g(5.8重量%)の大豆脂肪酸と、731g
(16.4重量%)のトリメチロールプロパンと、1,
237g(27.8重量%)のヘキサンジオール−1,
6−と、307g(6.9重量%)の実施例1に記載し
たポリカーボネートジオールと、806g(18.1重
量%)のアジピン酸と、1,120g(28.0重量
%)のイソフタル酸とを、攪拌機と冷却および加熱装置
と水分離機とが装着された5リットルの反応容器に秤量
して入れ、次いで210℃にてエステル化した。181
のOH価を有するポリエステル−ポリカーボネートが得
られた。750gのこのポリエステル−ポリカーボネー
トと、57.5gのジメチロールプロピオン酸と、2.
5gの酸化ジブチル錫とを149gのN−メチルピロリ
ドンに溶解させ、次いで80℃にて192.5gのイソ
ホロンジイソシアネートと反応させた。反応を120℃
にて持続した。NCO基がもはや検出しえなくなった
際、21.7gのジメチルエタノールアミンと1,05
0gの水とを80℃にて添加した。約45%の固形物含
有量と約6.7%の有機溶剤含有量とを有する安定かつ
均質な水性ポリエステルポリオール分散物(6)が得ら
れた。
【0043】分散ポリエステルポリオールの性質: 酸価(mg KOH/g):27 OH価(mg KOH/g):80 ウレタン基(−NHCOO−)の%:10 カーボネート基(−OCOO−)の%:9 100gのポリエステルポリオール分散物をブロックド
ポリイソシアネート架橋剤の40%濃度水溶液100g
と混合し、綺麗な鋼材シートに施した。165gにて焼
付た後、極めて均一な仕上を有する均質な光沢のある透
明コーチングが得られた。このコーチングは水に対する
48時間の露出またはペトロールに対する15分間の露
出により影響を受けなかった。ブロックドポリイソシア
ネートは、ブタノンオキシムで封鎖されたNCOとして
計算し4.4%の脂環式結合したイソシアネート基の比
率を有する市販の水分散性ポリイソシアネート(バイハ
イロールVP LS2016E、製造業者:バイエルA
G社)であった。
【0044】実施例7 525g(10.7重量%)のトリメチロールプロパン
と、841g(17.1重量%)のヘキサンジオール−
1,6と、1,283g(26.1重量%)の1,4−
シクロヘキサンジメタノールと260g(5.3重量
%)のアジピン酸と、1,184g(24.1重量%)
のイソフタル酸と、823g(16.7重量%)の無水
フタル酸とを、攪拌機と冷却および加熱装置と水分離機
とが装着された5リットルの反応容器に秤量して入れ、
次いで酸価が5.5になるまで220℃にてエステル化
した。ここでポリエステルは194のOH価を有した。
750gのこのポリエステルと、100gの実施例1に
記載したポリカーボネートポリオールと、15gのペン
タエリスリトールと、40gのジメチロールプロピオン
酸と、1.3gの酸化ジブチル錫とを100〜120℃
にてホモゲナイズし、次いで95gのヘキサメチレンジ
イソシアネートと100℃にて反応させた。遊離NCO
基がもはや検出しえなくなった際、30.7gのN−メ
チルジエタノールアミンを添加し、混合物を1,050
gの水に分散させた。約48%の固形物含有量を有する
安定かつ溶剤フリーの均質ポリエステルポリオール分散
物(7)が得られた。
【0045】分散ポリエステルポリオールの性質: 酸価(mg KOH/g):20 OH価(mg KOH/g):145 ウレタン基(−NHCOO−)の%:7 カーボネート基(−OCOO−)の%:4 100gのポリエステルポリオール分散物(7)を実施
例6からの100gのブロックドポリイソシアネート架
橋剤と混合し、2gのN−メチルピロリドン、0.5g
のアジトールXW395および20gの水で処理し、次
いで綺麗な鋼材シートに施した。165℃にて硬化させ
た後、極めて均一に展延された光沢のある強靭かつ弾性
の透明コーチングが得られ、これはペトロールに対する
15分間の露出または水に対する48時間の露出により
影響を受けなかった。
【0046】実施例8 660g(13.9重量%)の無水フタル酸と、1,2
00g(25.2重量%)のペンタエリスリトールと、
2,400g(50.4重量%)の大豆脂肪酸と、50
0g(10.5重量%)の安息香酸とを、攪拌機と冷却
および加熱装置と水分離機とが装着された5リットルの
反応容器に秤量して入れ、次いで酸価が2になるまで2
20℃にてエステル化した。ここでポリエステルは17
6のOH価を有した。620gのこのポリエステルと、
150gの約1,200の分子量および約80のOH価
を有するポリカーボネートポリオールと、10gのネオ
ペンチルグリコールと、45gのジメチロールプロピオ
ン酸と、1.2gの酸化ジブチル錫とを111gのNM
Pに80℃にて溶解させた。140gのイソホロンジイ
ソシアネートと40gのペルヒドロ−ジフェニルメタン
ジイソシアネートとを添加した後、撹拌をNCO基がも
はや検出しえなくなるまで125℃にて続けた。次いで
生成物を90℃まで冷却し、15.7gのトリエチルア
ミンと8gの30%濃度アンモニアと2,250gの水
との混液に分散させた。酸化的に乾燥する安定なポリエ
ステルポリオール分散物(8)が得られ、これは約30
%の固形物含有量と約3.3%の有機溶剤含有量とを有
した。ジフェニルカーボネートを1,6−ヘキサンジオ
ール、トリメチロールプロパンおよびオセノール110
/130(ヘンケル社からの市販の不飽和脂肪族アルコ
ール)の67:11:22の重量比における混合物と反
応させてポリカーボネートポリオールを作成した。
【0047】分散ポリエステルポリオールの性質: 酸価(mg KOH/g):20 OH価(mg KOH/g):77 ウレタン基(−NHCOO−)の%:9 カーボネート基(−OCOO−)の%:5 ポリエステルポリオール分散物(8)をオクタン酸コバ
ルト−II(結合剤100%に対し0.06%の金
属)、オクタン酸亜鉛−II(結合剤100%に対し
0.2%の金属)およびオクタン酸ジルコニウム(10
0%の結合剤に対し0.2%の金属)に基づく水性乾燥
分散物で処理し、180μmの湿潤フィルム厚さにてガ
ラス板に施し、さらに室温にて24時間にわたり乾燥さ
せた。均一に展延すると共に良好な水およびペトロール
に対する耐性を持った光沢フィルムが得られた。
【0048】実施例9 430gの実施例1に記載したポリエステルと、40g
のジメチロールプロピオン酸と、400gの実施例1に
記載したポリカーボネートジオールとを75gのN−メ
チルピロリドンに溶解し、1gの酸化ジブチル錫で処理
し、次いで90〜120℃にて130gのイソホロンジ
イソシアネートと反応させた。NCO基がもはや検出し
えなくなった際、20.4gのジメチルエタノールアミ
ンを添加し、このポリマーを1,030gの水に分散さ
せた。約47%の固形物含有量と約3.5%の有機溶剤
含有量とを有する安定な均質ポリエステルポリオール分
散物(9)が得られた。
【0049】分散ポリエステルポリオールの性質: 酸価(mg KOH/g):19 OH価(mg KOH/g):75 ウレタン基(−NHCOO−)の%:7 カーボネート基(−OCOO−)の%:16 213g(0.14モル)のポリエステルポリオール分
散物(9)を、ヘキサメチレンジイソシアネートから作
成されかつ22%のNCO含有量を有する51.0g
(0.19モル)のビウレット基含有ポリイソシアネー
トと、5gのブチルグリコールと、4gの酢酸ブチルグ
リコールと、60gの水と、1gの市販のポリウレタン
増粘剤(アクリゾルRM8、ローム・アンド・ハース
社)とで処理し、撹拌によりホモゲナイズし、次いで発
泡を静めるべく30分間放置した。次いでフィルムを木
材板に施し、室温にて乾燥させた。硬化した後、極めて
良好な溶剤耐性(200回の二重摩擦後に作用なし)お
よび耐水性(濡れた綿ウール綿棒を用いて水に対し24
時間露出した後に作用なし)を有する透明かつ架橋した
コーチングが得られた。
【0050】以上、本発明を例示の目的で詳細に説明し
たが、この詳細は単に例示の目的に過ぎず、本発明の思
想および範囲を逸脱することなく多くの改変をなしうる
ことが当業者には了解されよう。以下、本発明の実施態
様を要約すれば次の通りである:
【0051】1. 酸基の25〜100%が塩基により
中和される6〜45mg KOH/gの酸価と20〜2
50mg KOH/gのヒドロキシル価と、2,000
〜150,000の分子量(Mw)と、2〜16重量%
のウレタン含有量(−NH−CO−O−)とを有する水
希釈しうるウレタン基含有ポリエステルポリオールから
なり、しかもこのポリエステルポリオールは (a)40〜600のヒドロキシル価を有しかつ (a1)0〜60重量%の6〜22個の炭素原子を有す
る1種もしくはそれ以上のモノカルボン酸と、 (a2)6〜65重量%の1種もしくはそれ以上のジ−
および/またはトリ−カルボン酸またはその無水物と、 (a3)10〜70重量%の2個および/またはそれ以
上のヒドロキシル基を有する1種もしくはそれ以上のア
ルコールと、 (a4)0〜35重量%の1種もしくはそれ以上のモノ
アルコールと、 (a5)0〜30重量%の1種もしくはそれ以上のヒド
ロキシカルボン酸、アミノカルボン酸、ラクトン、ラク
タムおよびアミノアルコールと、 (a6)0〜45重量%の450〜16,000の分子
量を有する1種もしくはそれ以上のポリカーボネートポ
リオールとの反応性生物からなる35〜90重量%の1
種もしくはそれ以上の分枝鎖ポリエステルポリオール
と、 (b)0.5〜8.5重量%の1種もしくはそれ以上の
ヒドロキシカルボン酸と、 (c)少なくとも1個のOH、NHおよび/またはNH
2 基を有すると共に32〜500の分子量を有する0〜
15重量%の1種もしくはそれ以上の化合物と、 (d)少なくとも2個のイソシアネート基を有すると共
に168〜2,000の分子量を有する3〜33重量%
の1種もしくはそれ以上の化合物と、 (e)450〜16,000の分子量を有する0〜45
重量%の1種もしくはそれ以上のポリカーボネートポリ
オールとの少なくとも部分中和された反応生成物[上記
(a)〜(e)および(a1)〜(a6)の%は合計1
00%であり、ウレタン基含有ポリエステルポリオール
は成分(e)および/または(a6)を介して組込まれ
た1〜25重量%のカーボネート基(−O−CO−O
−)を有する]からなる、水希釈しうるウレタン基含有
のポリエステルポリオール。
【0052】2. 酸基の45〜100%が塩基により
中和される9〜35mg KOH/gの酸価と、35〜
220mg KOH/gのヒドロキシル価と、3,50
0〜70,000の分子量(Mw)と、3.5〜13.
5重量%のウレタン含有量(−NH−CO−O−)とを
有する水希釈しうるウレタン基含有ポリエステルポリオ
ールからなり、しかもこのポリエステルポリオールは (a)50〜450のヒドロキシル価を有しかつ (a1)7〜18個の炭素原子を有する0〜55重量%
の1種もしくはそれ以上のモノカルボン酸と、 (a2)11〜58重量%の1種もしくはそれ以上のジ
−および/またはトリ−カルボン酸またはその無水物
と、 (a3)17〜63重量%の2個および/またはそれ以
上のヒドロキシル基を有する1種もしくはそれ以上のア
ルコールと、 (a4)0〜15重量%の1種もしくはそれ以上のモノ
アルコールと、 (a5)0〜20重量%の1種もしくはそれ以上のヒド
ロキシカルボン酸、アミノカルボン酸、ラクトン、ラク
タムおよびアミノアルコールとの反応性生物からなる4
1〜86重量%の1種もしくはそれ以上の分枝鎖ポリエ
ステルポリオールと、 (b)1.5〜7.0重量%の2,2−ビス(ヒドロキ
シメチル)アルカン酸と、 (c)少なくとも1個のOH、NHおよび/またはNH
2 基を有すると共に32〜500の分子量を有する0〜
10重量%の1種もしくはそれ以上の化合物と、 (d)少なくとも2個のイソシアネート基を有すると共
に168〜2,000の分子量を有する5〜26重量%
の1種もしくはそれ以上の化合物と、 (e)450〜16,000の分子量を有する5〜45
重量%の1種もしくはそれ以上のポリカーボネートポリ
オールとの少なくとも部分中和された反応生成物[上記
(a)〜(e)および(a1)〜(a5)の%は合計1
00%であり、ウレタン基含有ポリエステルポリオール
は成分(e)を介して組込まれた1〜25重量%のカー
ボネート基(−O−CO−O−)を有する]からなる、
水希釈しうるウレタン基含有ポリエステルポリオール。
【0053】3. 酸基の45〜100%が塩基により
中和される9〜35mg KOH/gの酸価と、35〜
220mg KOH/gのヒドロキシル価と、3,50
0〜70,000の分子量(Mw)と、3.5〜13.
5重量%のウレタン含有量(−NH−CO−O−)とを
有する水希釈しうるウレタン基含有ポリエステルポリオ
ールからなり、しかもこのポリエステルポリオールは (a)50〜450のヒドロキシル価を有しかつ (a1)7〜18個の炭素原子を有する0〜45重量%
の1種もしくはそれ以上のモノカルボン酸と、 (a2)11〜55重量%の1種もしくはそれ以上のジ
−および/またはトリ−カルボン酸またはその無水物
と、 (a3)2個および/またはそれ以上のヒドロキシル基
を有する14〜60重量%の1種もしくはそれ以上のア
ルコールと、 (a4)0〜15重量%の1種もしくはそれ以上のモノ
アルコールと、 (a5)0〜20重量%の1種もしくはそれ以上のヒド
ロキシカルボン酸、アミノカルボン酸、ラクトン、ラク
タムおよびアミノアルコールと、 (a6)450〜16,000の分子量を有する5〜4
5重量%の1種もしくはそれ以上のポリカーボネートポ
リオールとの反応性生物からなる41〜86重量%の1
種もしくはそれ以上の分枝鎖ポリエステルポリオール
と、 (b)1.5〜7.0重量%の2,2−ビス(ヒドロキ
シメチル)アルカン酸と、 (c)少なくとも1個のOH、NHおよび/またはNH
2 基を有すると共に32〜500の分子量を有する0〜
10重量%の1種もしくはそれ以上の化合物と、 (d)少なくとも2個のイソシアネート基を有すると共
に168〜2,000の分子量を有する5〜26重量%
の1種もしくはそれ以上の化合物との少なくとも部分中
和された反応生成物[上記(a)〜(d)および(a
1)〜(a6)の%は合計100%であり、ウレタン基
含有ポリエステルポリオールは成分(a6)を介して組
込まれた1〜25重量%のカーボネート基(−O−CO
−O−)を有する]からなる、水希釈しうるウレタン基
含有ポリエステルポリオール。
【0054】4. (A)酸基の25〜100%が塩基
により中和される6〜45mg KOH/gの酸価と、
20〜250mg KOH/gのヒドロキシル価と、
2,000〜150,000の分子量(Mw)と、2〜
16重量%のウレタン含有量(−NH−CO−O−)と
を有する水希釈しうるウレタン基含有のポリエステルポ
リオールであって、このポリエステルポリオールが (a)40〜600のヒドロキシル価を有しかつ (a1)0〜60重量%の6〜22個の炭素原子を有す
る1種もしくはそれ以上のモノカルボン酸と、 (a2)6〜65重量%の1種もしくはそれ以上のジ−
および/またはトリ−カルボン酸またはその無水物と、 (a3)10〜70重量%の2個および/またはそれ以
上のヒドロキシル基を有する1種もしくはそれ以上のア
ルコールと、 (a4)0〜35重量%の1種もしくはそれ以上のモノ
アルコールと、 (a5)0〜30重量%の1種もしくはそれ以上のヒド
ロキシカルボン酸、アミノカルボン酸、ラクトン、ラク
タムおよびアミノアルコールと、 (a6)0〜45重量%の450〜16,000の分子
量を有する1種もしくはそれ以上のポリカーボネートポ
リオールとの反応性生物からなる35〜90重量%の1
種もしくはそれ以上の分枝鎖ポリエステルポリオール
と、 (b)0.5〜8.5重量%の1種もしくはそれ以上の
ヒドロキシカルボン酸と、 (c)少なくとも1個のOH、NHおよび/またはNH
2 基を有すると共に32〜500の分子量を有する0〜
15重量%の1種もしくはそれ以上の化合物と、 (d)少なくとも2個のイソシアネート基を有すると共
に168〜2,000の分子量を有する3〜33重量%
の1種もしくはそれ以上の化合物と、 (e)450〜16,000の分子量を有する0〜45
重量%の1種もしくはそれ以上のポリカーボネートポリ
オールとの少なくとも部分中和された反応生成物からな
る30〜98重量%の水希釈しうるウレタン基含有のポ
リエステルポリオールと、 (B)2〜70重量%の1種もしくはそれ以上の架橋剤
と[上記成分(a)〜(e)および(a1)〜(a6)
の%は合計100%であり、ウレタン基含有ポリエステ
ルポリオールは成分(e)および/または(a6)を介
して組込まれた1〜25重量%のカーボネート基(−O
−CO−O−)を有し、さらに成分(A)および(B)
の%は成分(A)および(B)の固形物含有量に基づ
く]からなる、水希釈しうる結合剤。
【0055】5. 成分(B)がアミノプラスト樹脂か
らなる上記第4項に記載の水希釈しうる結合剤。 6. 成分(B)が、ブロックドイソシアネート基を有
するポリイソシアネートからなる上記第5項に記載の水
希釈しうる結合剤。 7. 成分(B)が、遊離イソシアネート基を有するポ
リイソシアネートからなる上記第5項に記載の水希釈し
うる結合剤。 8. 上記第5項に記載の水希釈しうる結合剤と、必要
に応じ他のヒドロキシル基を有する樹脂とを含有してな
る被覆もしくは接着組成物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08G 63/685 NNN 7107−4J C09D 167/02 PLM 8933−4J 175/06 PHQ 8620−4J C09J 167/02 JFT 8933−4J 175/06 JFB 8620−4J (72)発明者 ロズアール・カール ドイツ連邦共和国デイー5060 ベルギツシ ユ・グラツドバツハ2、シユーツハイデル ヴエグ 27 (72)発明者 ナスレツト・ユヴア ドイツ連邦共和国デイー5653 ライヒリン ゲン1、リンゲマンシユトラーセ 12 (72)発明者 マンフレツト・ボツク ドイツ連邦共和国デイー5090 レーフエル クーゼン1、ハイドンシユトラーセ 18

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸基の25〜100%が塩基により中和
    される6〜45mgKOH/gの酸価と20〜250m
    g KOH/gのヒドロキシル価と、2,000〜15
    0,000の分子量(Mw)と、2〜16重量%のウレ
    タン含有量(−NH−CO−O−)とを有する水希釈し
    うるウレタン基含有ポリエステルポリオールからなり、
    しかもこのポリエステルポリオールは (a)40〜600のヒドロキシル価を有しかつ (a1)0〜60重量%の6〜22個の炭素原子を有す
    る1種もしくはそれ以上のモノカルボン酸と、 (a2)6〜65重量%の1種もしくはそれ以上のジ−
    および/またはトリ−カルボン酸またはその無水物と、 (a3)10〜70重量%の2個および/またはそれ以
    上のヒドロキシル基を有する1種もしくはそれ以上のア
    ルコールと、 (a4)0〜35重量%の1種もしくはそれ以上のモノ
    アルコールと、 (a5)0〜30重量%の1種もしくはそれ以上のヒド
    ロキシカルボン酸、アミノカルボン酸、ラクトン、ラク
    タムおよびアミノアルコールと、 (a6)0〜45重量%の450〜16,000の分子
    量を有する1種もしくはそれ以上のポリカーボネートポ
    リオールとの反応性生物からなる35〜90重量%の1
    種もしくはそれ以上の分枝鎖ポリエステルポリオール
    と、 (b)0.5〜8.5重量%の1種もしくはそれ以上の
    ヒドロキシカルボン酸と、 (c)少なくとも1個のOH、NHおよび/またはNH
    2 基を有すると共に32〜500の分子量を有する0〜
    15重量%の1種もしくはそれ以上の化合物と、 (d)少なくとも2個のイソシアネート基を有すると共
    に168〜2,000の分子量を有する3〜33重量%
    の1種もしくはそれ以上の化合物と、 (e)450〜16,000の分子量を有する0〜45
    重量%の1種もしくはそれ以上のポリカーボネートポリ
    オールとの少なくとも部分中和された反応生成物[上記
    (a)〜(e)および(a1)〜(a6)の%は合計1
    00%であり、ウレタン基含有ポリエステルポリオール
    は成分(e)および/または(a6)を介して組込まれ
    た1〜25重量%のカーボネート基(−O−CO−O
    −)を有する]からなる、水希釈しうるウレタン基含有
    のポリエステルポリオール。
  2. 【請求項2】 (A)酸基の25〜100%が塩基によ
    り中和される6〜45mgのKOH/gの酸価と、20
    〜250mg KOH/gのヒドロキシル価と、2,0
    00〜150,000の分子量(Mw)と、2〜16重
    量%のウレタン含有量(−NH−CO−O−)とを有す
    る水希釈しうるウレタン基含有のポリエステルポリオー
    ルであって、このポリエステルポリオールが (a)40〜600のヒドロキシル価を有しかつ (a1)0〜60重量%の6〜22個の炭素原子を有す
    る1種もしくはそれ以上のモノカルボン酸と、 (a2)6〜65重量%の1種もしくはそれ以上のジ−
    および/またはトリ−カルボン酸またはその無水物と、 (a3)10〜70重量%の2個および/またはそれ以
    上のヒドロキシル基を有する1種もしくはそれ以上のア
    ルコールと、 (a4)0〜35重量%の1種もしくはそれ以上のモノ
    アルコールと、 (a5)0〜30重量%の1種もしくはそれ以上のヒド
    ロキシカルボン酸、アミノカルボン酸、ラクトン、ラク
    タムおよびアミノアルコールと、 (a6)0〜45重量%の450〜16,000の分子
    量を有する1種もしくはそれ以上のポリカーボネートポ
    リオールとの反応性生物からなる35〜90重量%の1
    種もしくはそれ以上の分枝鎖ポリエステルポリオール
    と、 (b)0.5〜8.5重量%の1種もしくはそれ以上の
    ヒドロキシカルボン酸と、 (c)少なくとも1個のOH、NHおよび/またはNH
    2 基を有すると共に32〜500の分子量を有する0〜
    15重量%の1種もしくはそれ以上の化合物と、 (d)少なくとも2個のイソシアネート基を有すると共
    に168〜2,000の分子量を有する3〜33重量%
    の1種もしくはそれ以上の化合物と、 (e)450〜16,000の分子量を有する0〜45
    重量%の1種もしくはそれ以上のポリカーボネートポリ
    オールとの少なくとも部分中和された反応生成物からな
    る30〜98重量%の水希釈しうるウレタン基含有のポ
    リエステルポリオールと、 (B)2〜70重量%の1種もしくはそれ以上の架橋剤
    と[上記(a)〜(e)および(a1)〜(a6)の%
    は合計100%であり、ウレタン基含有ポリエステルポ
    リオールは成分(e)および/または(a6)を介して
    組込まれた1〜25重量%のカーボネート基(−O−C
    O−O−)を有し、さらに成分(A)および(B)の%
    は成分(A)および(B)の固形物含有量に基づく]か
    らなる、水希釈しうる結合剤。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の水希釈しうる結合剤
    と、必要に応じ他のヒドロキシル基を有する樹脂とを含
    有してなる被覆もしくは接着組成物。
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