JPH0762047B2 - ミハエル―付加生成物を基礎とする硬化可能な組成物及びその製法 - Google Patents

ミハエル―付加生成物を基礎とする硬化可能な組成物及びその製法

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JPH0762047B2
JPH0762047B2 JP63502900A JP50290088A JPH0762047B2 JP H0762047 B2 JPH0762047 B2 JP H0762047B2 JP 63502900 A JP63502900 A JP 63502900A JP 50290088 A JP50290088 A JP 50290088A JP H0762047 B2 JPH0762047 B2 JP H0762047B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、成分A)として、活性化された二重結合
(I)少なくとも2個を有する化合物(その際、これに
はα,β−不飽和カルボニル化合物、α,β−不飽和カ
ルボン酸エステル又はα,β−不飽和ニトリルが該当す
る)及び活性水素原子少なくとも2個を含有するか又は
活性水素原子1個を有する基少なくとも2個を含有する
か、又は活性水素原子少なくとも1個と活性水素原子1
個を有する基少なくとも1個とを含有する化合物B)及
び常用の添加物、触媒、場合により顔料及び有機溶剤を
含有する硬化可能な組成物に関する。
西ドイツ特許公開公報第3508339号明細書から、活性化
された二重結合(I)少なくとも2個を有する化合物を
活性水素原子を含有する化合物と反応させることによつ
て得られる組成物が公知である。この組成物は、塩基の
作用下に反応してミハエル付加生成物になる。ミハエル
−受容体−成分(Michael−Akzeptor−Komponente)
は、例えばヒドロキシル基を含有するアクリレート樹
脂、エポキシド樹脂、オリゴマーのポリオール又はオリ
ゴマーのポリアミンから誘導することができる。ミハエ
ル−供与体−成分(Michael−Donator−Komponente)
は、例えばポリオール、ポリアミン又はポリメルカプタ
ンから誘導することができる。この西ドイツ特許公開公
報第3508339号明細書に記載の結合剤は、被覆用の二成
分系として使用することができる。これらは塩基の接触
反応下に室温及び高めた温度で容易に硬化する。前記系
の利点は、硬化するために遊離イソシアネートを必要と
しないことである。しかし、この公知系はそれから得ら
れる被覆の溶剤安定性、耐化学薬品性及び弾性に関して
欠点がある。
米国特許第4408018号明細書から、アセトアセテート基
を有するアクリレートポリマー及びミハエル付加用に活
性化された二重結合を有するポリアクリレート架橋剤か
ら成るミハエル付加生成物が公知である。この米国特許
第4408018号明細書から公知の系は、溶剤安定性、耐化
学薬品性及び弾性に関して不利な特性を有する被覆を生
じる。
欧州特許(EP−A)第158161号明細書には、ヒドロキシ
ル基を含有する分枝状アクリレートコポリマー及び架橋
剤としてメラミン/ホルムアルデヒド樹脂又はポリイソ
シアネートを基礎とする低い温度で硬化する被覆組成物
が記載されている。アクリレートコポリマーを製造する
ための重合の際に、重合性オレフイン性不飽和二重結合
少なくとも2個を有するモノマー3〜25重量%を使用す
る。前記系を基礎とする被覆剤は良好なベンジン安定性
及び水又は水蒸気に長時間負荷されることに対して良好
な安定性を有する。しかし、架橋剤として使用されるメ
ラミン/ホルムアルデヒド又はポリイソシアネートは毒
物学的理由から欠点となる。
本発明の課題は、低い温度で硬化させることができ、従
つて有利には自動車修理塗装(Autoreparaturlackierun
g)で使用することができ、完全にイソシアネート不含
であり、西ドイツ特許公開公報第3508339号明細書に記
載の系に比べて溶剤安定性、耐化学薬品性及び弾性に関
して改良された特性を有する被覆剤を開発することであ
つた。
この課題は、最初に記載したような硬化可能な組成分に
よつて、成分A)又は成分B)又は成分A)と成分B)
が分枝状の可溶性アクリレートコポリマー(P)を基礎
としていることによつて解決され、この共重合体は、 a) エチレン性不飽和の重合性二重結合少なくとも2
個を有するモノマー3〜30重量%、 b) 官能性基を有するモノマー5〜60重量%及び c) その他のエチレン性不飽和モノマー5〜92重量%
(その際a)、b)及びc)の合計は100重量%であ
る) を、有機溶剤中で、80〜130℃で、有利には90〜120℃
で、モノマーa)、b)及びc)の全重量に対して少な
くとも0.5重量%、有利には少なくとも2.5重量%の重合
調整剤の使用下に及び重合開始剤の使用下に共重合させ
ることによつて製造し、その際、前架橋され、ゲル化さ
れてない生成物が得られ、引続き、可溶性の分枝状のア
クリレートコポリマー(P)を、(A)の形成下に、
(P)のモノマーb)の官能基と反応しうる基の他に活
性二重結合(I)少なくとも1個を含有する化合物
(1)と反応させ、かつ/又は分枝状の可溶性アクリレ
ートコポリマー(P)を、(B)の形成下に、(P)の
モノマー(b)の官能基と反応しうる基の他に活性水素
原子少なくとも1個又は活性水素原子を有する基少なく
とも1個を含有する化合物(2)と反応させ、かつ
(A)と(B)を有機溶剤中で場合によつては顔料及び
常用の添加剤と一緒に混合し、場合により、分散させる
ことによつて硬化可能な組成物に加工し、使用直前に硬
化させるために触媒を添加することにより得られる。
化合物A)には、活性化されたオレフイン性不飽和基を
含有し、ミハエル受容体として作用し得る化合物が該当
する。成分B)の化合物は好適な触媒の作用下にカルボ
アニオンを生じ、これを活性化された成分A)の二重結
合に付加する。成分B)の化合物は、ミハエル供与体で
ある。本発明によれば、成分A)及びB)の少なくとも
一つは分枝状の可溶性アクリレートコポリマー(P)を
基礎とし、即ちこれらから得られるものであるべきであ
る。従つて本発明によれば、成分A)は、分枝状の可溶
性アクリレートコポリマー(P)を活性化された二重結
合(I)少なくとも1個を含有する化合物(1)と反応
させることによつて得られる。
ここで、可溶性とは、有機溶剤中に可溶であることを意
味する。
成分B)は、分枝状の可溶性アクリレートコポリマー
(P)をアクリレートコポリマー(P)と反応可能な基
の他に活性水素原子少なくとも1個又は活性水素原子1
個を有する基少なくとも1個を含有する化合物(2)と
反応させることによつて得ることも可能である。
可溶性の分枝状アクリレートコポリマー(P)は本発明
により化合物A)及び/又はB)の前駆物質としても使
用される。分枝状のアクリレートコポリマーは、モノマ
ーの総量に対して3〜30重量%のエチレン性不飽和の二
重結合少なくとも2個を有するモノマーの共重合により
得られる。
成分a)としては、有利には一般式: 〔式中、R=H又はCH3、X=O、NR′(R′=H、ア
ルキル、アリール)、S、n=2〜8〕の化合物を使用
することができる。
この種の化合物の例は、ヘキサンジオールジアクリレー
ト、ヘキサンジオールジメタクリレート、グリコールジ
アクリレート、グリコールジメタクリレート、ブタンジ
オールジアクリレート、ブタンジオールジメタクリレー
ト、トリメチロールプロパントリアクリレート及びトリ
メチロールプロパントリメタクリレートである。更に、
ジビニル化合物、例えばジビニルベンゼンも成分a)と
して好適である。もちろん多官能性モノマーの混合物を
使用することもできる。
成分a)は、重合性のオレフイン性不飽和の二重結合を
有するカルボン酸及びグリシジルアクリレート及び/又
はグリシジルメタクリレートからの反応生成物であつて
もよい。成分a)は、更に不飽和の、重合性二重結合を
有するアルコールでエステル化されたポリカルボン酸又
は不飽和のモノカルボン酸であつてもよい。
有利には、成分a)としてポリイソシアネートと重合性
二重結合を含有する不飽和アルコール又はアミンとの反
応生成物を使用する。この例としては、ヘキサメチレン
ジイソシアネート1モルとアリルアルコール2モルから
の反応生成物が挙げられる。
その他の有利な成分a)は、1500より少ない、有利には
1000より少ない平均分子量を有するポリエチレングリコ
ール及び/又はポリプロピレングリコール及びアクリル
酸及び/又はメタクリル酸のジエステルである。
成分b)としては、官能性基を有するモノマーを使用す
ることができるが、その際、この官能性基は化合物
(1)及び(2)の種類によるものである;可溶性の分
枝状アクリレート共重合生成物と化合物(1)又は
(2)との反応により化合物(A)又は(B)が得られ
る。本発明により使用されるモノマーb)に関しては後
に詳説する。
成分c)のその他の重合性単量体は、スチレン、ビニル
トルエン、アクリル酸及びメタクリル酸のアルキルエス
テル、アルコキシエチルアクリレート及びアリールオキ
シエチルアクリレート及び相応するメタクリレート、マ
レイン酸及びフマル酸のエステルの群から選択すること
ができる。その他の例としては、アクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチ
ル、イソプロピルアクリレート、イソブチルアクリレー
ト、ペンチルアクリレート、イソアミルアクリレート、
ヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレー
ト、オクチルアクリレート、3,5,5−トリメチルヘキシ
ルアクリレート、デシルアクリレート、ドデシルアクリ
レート、ヘキサデシルアクリレート、オクタデシルアク
リレート、オキタデセニルアクリレート、ペンチルメタ
クリレート、イソアミルメタクリレート、ヘキシルメタ
クリレート、2−エチルブチルメタクリレート、オクチ
ルメタクリレート、3,5,5−トリメチルヘキシルメタク
リレート、デシルメタクリレート、ドデシルメタクリレ
ート、ヘキサデシルメタクリレート、オクタデシルメタ
クリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシエ
チルメタクリレート、メタクリル酸メチル、メタクリル
酸エチル、メタクリル酸プロピル、イソプロピルメタク
リレート、メタクリル酸ブチル、シクロヘキシルアクリ
レート、シクロヘキシルメタクリレート、アクリルニト
リル、メタクリルニトリル、酢酸ビニル、塩化ビニル及
びフエノキシエチルアクリレートが挙げられる。その他
のモノマーもコポリマーの不所望な特性を生じない限り
は使用することができる。成分c)の選択は、弾性、硬
度、相溶性及び極性に関してアクリレートコポリマーの
所望の特性に十分に相応するものである。これらの特性
は、部分的にモノマーの公知のガラス転移温度によつて
制御することができる。
アクリレートコポリマーの成分b)は、有利にはヒドロ
キシル基含有のエチレン性不飽和のモノマーであつてよ
い。この例は第一ヒドロキシル基を有するアクリル酸及
び/又はメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステルで
ある。成分b)は、少なくとも部分的に、ヒドロキシエ
チルアクリレート及び/又はヒドロキシエチルメタクリ
レート1モル及びε−カプロラクトン平均2モルから成
る反応生成物であつてもよい。しかし、ヒドロキシル基
を含有するモノマーとしては、第二ヒドロキシル基を有
するアクリル酸及び/又はメタクリル酸のヒドロキシル
基含有エステルを使用することもできる。有利には、こ
れはアクリル酸及び/又はメタクリル酸と第三α−炭素
原子を有するカルボン酸のグリシジルエステルとの反応
生成物である。ヒドロキシル基含有エチレン性不飽和モ
ノマーの例はヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキ
シプロピルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレー
ト、ヒドロキシアミルアクリレート、ヒドロキシヘキシ
ルアクリレート、ヒドロキシオクチルアクリレート及び
相応するメタクリレートである。第二OH基を有するOH−
モノマーの例は、2−ヒドロキシプロピルアクリレー
ト、2−ヒドロキシブチルアクリレート、3−ヒドロキ
シブチルアクリレート及び相応するメタクリレートであ
る。
成分A)が可溶性の架橋されたアクリレートコポリマー
に基ずくような本発明による組成物が有利であるが、そ
の際、アクリレートコポリマーの成分b)はヒドロキシ
ル基含有モノマーであり、化合物(1)はα,β−不飽
和カルボン酸のモノエステルである。この場合に分枝状
の、ヒドロキシル基を含有するコポリマーをα,β−不
飽和カルボン酸のモノエステルと重合後にエステル交換
反応で反応させ、遊離オレフイン性不飽和の二重結合を
有する分枝状のポリアクリレートが得られる。得られた
化合物A)を、次いで化合物B)と反応させてミハエル
−付加生成物にすることができる。この場合に、有利に
は化合物(1)としてはそのエステル基が4〜6個より
多くない炭素原子を有するα,β−不飽和カルボン酸の
エステル、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸プロプル、アクリル酸ブチル、イソプロ
ピルアクリレート、イソブチルアクリレート、アクリル
酸ペンチル、相応するメタクリレート並びにフマル酸、
マレイン酸、クロトン酸、ジメチルアクリル酸の相応す
るエステルである。化合物(1)の公知エステル交換反
応で分枝状のアクリレート共重合体(P)のOH基と反応
させる。
次に成分A)のその他の製法を詳説する: 有利には、成分A)はその成分b)がヒドロキシル基を
含有するモノマーである可溶性の前架橋されたアクリレ
ートコポリマー(P)に基ずくが、その際ヒドロキシル
基を含有するアクリレートコポリマーをα,β−不飽和
カルボン酸{化合物(1)}と反応させる。成分A)
は、この場合にヒドロキシル基含有分枝状アクリレート
コポリマーを不飽和カルボン酸でエステル化することに
よつて得られる。
更に成分A)は、有利には前記のヒドロキシル基を含有
するアクリレートコポリマー(P)を基(I)の他にイ
ソシアネート基を含有する化合物と反応させることによ
つて製造することができる。この化合物(1)と分枝状
のアクリレートコポリマーの反応は、この場合にウレタ
ン結合の生成下に行われる。基(I)の他にイソシアネ
ート基を含有する化合物(1)は、有利には一般式: 〔式中、R=H、CH3、C2H5及びX=(CH2(n=1
〜12)である〕の不飽和カルボン酸のイソシアネートア
ルキルエステルであり;しかしこれはm−イソプロピル
−α,α−ジメチルベンジルイソシアネートであつても
よいし、ジイソシアネートとアクリル酸、メタクリル
酸、フマル酸、マレイン酸、クロトン酸及びジメチルア
クリル酸のOH−、NH−、SH−又はCOOH−官能性誘導体と
の反応生成物の群から選択することもできる。
有利には、成分A)を製造するために、分枝状のヒドロ
キシル基を含有するアクリレートコポリマーを、α,β
−不飽和カルボン酸のアルコキシメチル基を含有するア
ミドであるか又は一般式 〔式中、R=H、CH3、R1=H、アルキル、アリール、R
2=アルキル、 である〕に相当する化合物(1)と反応させる。
この種の化合物の例は、メトキシメチルアクリルアミ
ド、メトキシメチルメタクリルアミド、ブトキシメチル
アクリルアミド、ブトキシメチルメタクリルアミド、イ
ソブトキシメチルアクリルアミド、イソブトキシメチル
メタクリルアミド、フマル酸、クロトン酸及びジメチル
アクリル酸のアミド、グリコール酸誘導体、例えばメチ
ルアクリルアミドグリコレートメチルエーテル、ブチル
アクリルアミドグリコレートブチルエーテル、メチルア
クリルアミドグリコレート及びブチルアクリルアミドグ
リコレートである。
分枝状の可溶性アクリレートコポリマーを基礎とし、活
性化された二重結合少なくとも2個を含有する成分A)
は、エポキシド基を含有するアクリレートコポリマー及
びカルボキシル−又はアミノ基を含有する化合物(1)
の反応によつて製造することもできる。この場合には、
アクリレートコポリマー(P)を製造するための単量体
b)として、エポキシド基を含有するモノマー、例えば
不飽和カルボン酸のグリシジルエステル又は不飽和化合
物のグリシジルエーテルを使用することができる。成分
b)の例としては、次のものが挙げられる:グリシジル
アクリレート、グリシジルメタクリレート、マレイン酸
又はフマル酸のグリシジルエステル、グリシジルビニル
フタレート、グリシジルアリルフタレート、グリシジル
アリルマロエート。アクリレートコポリマーのエポキシ
ド基を、次いで化合物(1)のカルボキシル−又はアミ
ノ基と反応させる。化合物(1)は、有利にはアクリル
酸、メタクリル酸、クロトン酸、ジメチルアクリル酸、
フマル酸モノメチルエステル、無水カルボン酸及びα,
β−不飽和カルボン酸のヒドロキシアルキルエステルの
反応生成物、例えば無水ヘキサヒドロフタル酸、無水フ
タル酸、無水テトラヒドロフタル酸又は無水マレイン酸
からの付加物及びヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロ
キシブチル(メタ)アクリレートの群から選択される。
化合物(1)は更にt−ブチルアミノエチル(メタ)ア
クリレート、ビスアクリルアミド酢酸又はビス(アクリ
ルアミドエチル)アミンであつてもよい。特に有利には
多数の活性化された二重結合を有する化合物、例えばビ
スアクリルアミド酢酸を使用する。
分枝状の可溶性アクリレートコポリマー(P)は官能性
モノマーb)としてエステル官能基を有するモノマーを
使用することができる。有利にはエステル化アルコール
は6より多くない炭素原子を含有すべきである。成分
A)を製造するためにこのようにして製造されたアクリ
レートコポリマーを基(I)の他にOH−、NH−又はSH−
基を含有する化合物(1)と反応させる。成分b)とし
ては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイ
ン酸及びフマル酸のアルキルエステルが挙げられ、例え
ば相応するメチル−、エチル−プロピル−、イソプロピ
ル−、ブチル、イソブチル−及びペンチルエステルが挙
げられる。エステル基中の長鎖のアルコール基はあまり
有利ではない。それというのは、そのエステル交換及び
エステル交換後の蒸留が高すぎる温度を要求するからで
ある。更に前記のα,β−不飽和カルボン酸のアミノア
ルキルエステルが挙げられる。次いで成分A)はエステ
ル交換−又はアミド交換反応により得られる。これらの
反応は、当業者に公知であり、更に詳説する必要はな
い。
成分A)を製造するために、イソシアネート基を含有す
る分枝状のアクリレートコポリマーを使用することもで
きる。この場合にモノマーb)としてNCO−基を含有す
るモノマーを使用する。次いで得られるイソシアネート
基を含有するアクリレートコポリマーを基(I)の他に
OH−、NH−、SH−又はCOOH−基を含有する化合物(1)
と反応させる。この場合に、モノマーb)は、ビニル性
イソシアネート、例えばビニルイソシアネート及びm−
イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネ
ート、一般式: 〔式中R=H、CH3、C2H5、及びX=(CH2(n=1
〜12)〕のα,β−不飽和カルボン酸のイソシアネート
アルキルエステルの群から選択することができる。
成分b)として、例えばイソホロンジイソシアネートの
ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、例えばヒド
ロキシエチルメタクリレートへの付加物を使用すること
もできる。付加用にOH−、NH−、SH−又はCOOH−基の他
に1個又は数個の構造要素(I)を有するような化合物
を選択するのが有利である。このようにして付加工程を
用いて(I)型の二重結合2個又は数個を導入すること
ができる。これは、ヒドロキシル基をイソシアネート基
に付加する際に一般に結合剤の粘度を著しく高める(こ
れは必ずしも所望されはしない)ウレタン基又は尿素基
を生じるかぎりは有利である。この例としては、アクリ
ル酸又はメタクリル酸又はその他のα,β−エチレン性
不飽和カルボン酸及びグリシジルアクリレート又はグリ
シジルメタクリレートからの反応生成物が挙げられる。
この反応によつて、遊離ヒドロキシル基が生し、これは
次いでアクリレートコポリマーのNCO−基に付加され
る。
有利には、アクリレートコポリマーを製造するためのモ
ノマー成分b)は、α,β−不飽和カルボン酸のアルコ
キシメタル基を含有するアミド又は一般式: 〔R=H、CH3、R1=H、アルキル、アリール、R2=ア
ルキル、 〕の化合物であつてよい。
この場合には、化合物(1)として、基(I)の他にOH
−、NH−又はSH−基を含有する化合物を使用する。モノ
マーb)の例は、N−アルコキシメチル(メタ)アクリ
ルアミド、例えばメトキシメチルアクリルアミド、メト
キシメチルメタクリルアミド、イソブトキシメチルアク
リルアミド、イソブトキシメチルメタクリルアミド及び
イソブトキシメチルメタクリルアミドである。更にアル
コキシ(メタ)アクリルアミドグリコレートアルキルエ
ーテルが好適である。
もちろん、ミハエル供与体として働き、活性水素原子を
有する成分b)も、可溶性の分枝状のアクリレートコポ
リマーを基礎とすることができる。次に、官能性基を有
するアクリレートコポリマー及び化合物(2)から得ら
れる成分B)の製造方法を記載する。
有利には可溶性の分枝状のアクリレートコポリマーは次
の反応で化合物(2)と反応するヒドロキシル基を含有
する。化合物(2)は活性水素原子又は活性水素原子を
有する基の他にエステル基又は酸基を含有する。有利に
はこの場合モノマーb)はα,β−不飽和カルボン酸の
ヒドロキシアルキルエステルの群から選択する。化合物
(2)は有利にはアセト酢酸、シアン酢酸、マロン酸、
シクロペンタノンカルボン酸、シクロヘキサノンカルボ
ン酸並びに各アルキルエステルの群から選択する。
モノマーb)はグリシジル基を有するモノマーであつて
もよい。この場合にエポキシド基を含有する分枝状のア
クリレートコポリマーを(2)と反応させるが、その際
これらの化合物は基(I)の他にカルボキシル−又はア
ミノ基を有する。グリシジル基を有するモノマーは既に
前記した。好適な化合物(2)は、アセト酢酸、シアン
酢酸、マロン酸、シクロペンタノンカルボン酸、シクロ
ヘキサノンカルボン酸である。有利には、成分B)はカ
ルボキシル基を含有するアクリレートコポリマーを化合
物(2)と反応させることによつて得られ、これはエポ
キシ基nモルを有するポリエポキシド及びカルボキシル
−又はアミノカルボキシル−又はアミノ−基及び活性水
素を有する基を有する化合物(n−1)モルの反応生成
物である。この例としては、トリメチロールプロパント
リグリシジルエーテル1モル及びシアン酢酸2モル又は
アセト酢酸2モルからなる反応生成物が挙げられる。こ
の場合に、モノマー成分b)として、カルボキシル基を
含有するエチレン性不飽和のモノマー、例えばアクリル
酸又はメタクリル酸を使用する。
可溶性の分枝状アクリレートコポリマーが、 a) ジメタアクリレート及び/又はジビニル化合物3
〜30重量%、 b) 官能性基を有するエチレン性不飽和モノマー5〜
60重量%、 c) エチレン性不飽和モノマー5〜91重量%及び d) 第三アミノ基を有するエチレン性不飽和モノマー
0.1〜20重量% の共重合によつて得られる硬化可能な生成物が特に有利
である。
成分d)の例としては、N,N′−ジメチルアミノエチル
メタクリレート、N,N′−ジエチルアミノエチルメタク
リレート、2−ビニルピリジン及び4−ビニルピリジ
ン、ビニルピロリン、ビニルキノリン、ビニルイソキノ
リン、N,N′−ジメチルアミノエチルビニルエーテル及
び2−メチル−5−ビニルピリジンである。この場合に
成分A)及び/又はB)は架橋反応を接触する第三アミ
ノ基を含有する。更にこの第三アミノ基は例えばアクリ
ル酸エステル又はメタクリル酸エステルでエステル交換
反応を接触するが、これは有利でありうる。
アクリレートコポリマー(P)を製造する場合に、前架
橋はされているが、ゲル化してないコポリマーを得るよ
うに留意すべきである。これは好適な重合条件により可
能である。エチレン性不飽和基少なくとも2個を有する
モノマーを使用することによつてアクリレートコポリマ
ーの前架橋を惹起させることができるが、この前架橋は
それにも拘らず特別な反応条件によりゲル化された生成
物を生じない。重合を温度70〜130℃、有利には90〜120
℃で約50重量%の比較的低い重合固体で実施することが
大切である。重合調整剤としては有利にはメルカプト基
を含有する化合物、有利にはメルカプトエタノールを使
用する。調整剤の選択は、特に単量体成分b)の種類に
よる。単量体成分b)がアルキルエステル基を含有し、
引続いてアルコール又はアミンでエステル交換又はアミ
ド交換すべきである場合には、調整剤としてメルカプト
アルコールを僅かしかか又は全く使用すべきではない。
それというのは、そうでない場合には、エステル交換又
はアミド交換で早期のゲル化がおこる恐れがあるからで
ある。
モノマー成分b)にOH−単量体が該当し、得られるヒド
ロキシル基を含有するアクリレートコポリマーをカルボ
キシル基を含有する化合物とエステル化反応で反応させ
るべきである場合には、調整剤としてメルカプトカルボ
ン酸は僅かしかか又は全く使用すべきではない。そうで
ない場合には、ゲル化の恐れがあるからである。ここ
で、例えば2−メルカプトプロピオン酸はこの場合にそ
れにも拘らず使用することができることを記載する。そ
れというのも、この化合物は、第二飽和炭素原子にカル
ボキシル基を有し、それによつてα,β−不飽和カルボ
ン酸より反応性が僅かであるからである。
モノマーb)及び調整剤の選択間の調整を絶えず行い、
更に例えば第一メルカプタン及びエチレン性不飽和モノ
マーをイソシアネート基並びにグリシジル基を含有する
エチレン性不飽和モノマー及び調整剤としてメルカプト
カルボン酸と相互に組み合わせることはできない。
重合開始剤の選択は、使用されるエチレン性多不飽和モ
ノマーの含分による。低い含分の場合には、この種の温
度に一般的な開始剤、例えばペルオキシエステルを使用
することができる。エチレン性多不飽和モノマーの含分
が高い場合には、有利には開始剤、例えばアゾ化合物を
使用する。
官能性アクリレートコポリマー(P)と化合物(1)及
び(2)との成分(A)又は(B)を生じる反応には、
アクリレートコポリマーの官能性基の種類に応じて、当
業者に公知の方法、例えばエステル化反応、エステル交
換反応、アミド交換反応、ウレタン結合、尿素結合、β
−ヒドロキシエステル−基の生成下での付加反応が該当
する。
成分(A)、ミハエル−受容体−成分及び成分(B)、
ミハエル−供与体−成分間の反応は、塩基によつて接触
される。触媒は、成分A)及びB)から成る混合物の加
工の直前に添加する。米国特許第4408018号明細書から
ミハエル付加用の触媒として強塩基、例えば水酸化アル
カリ又はアルカリアルコラートが公知である。しかしこ
れらは被覆剤の著しい黄色化及び混濁を生じる。
本発明では、被覆剤の黄色化を惹起しない限りは考えら
れる全ての触媒を使用することができる。ミハエル付加
の触媒として使用することのできる好適な塩基は、西ド
イツ特許公開公報第3508399号明細書に記載されてい
る。
触媒の使用は、成分A)及び/又は成分B)中に第三ア
ミノ基が存在する場合には完全に省略することができ
る。この場合には、成分A)又はB)を加工の直前に初
めて相互に混合することが望ましい。
好適なミハエル−触媒は、例えば、シアザビシクロ−オ
クタン、第四アンモニウム化合物のハロゲン化物、単独
又は混合物として珪酸アルキルエステル、アミジン、有
機ホスホニウム塩、第三燐酸塩、第四アンモニウム化合
物又はアルカリアルコラートの群からの触媒である。触
媒の量は、一般に出発生成物の全固体含量に対して一般
に0.01〜5、有利には0.02〜2重量%である。
本発明による硬化可能な組成物は、室温〜約100℃の温
度範囲で硬化するが、しかしこれより高い温度を使用す
ることもできる。
低い硬化温度によりこれは特に自動車修理塗装に好適で
ある。
もちろん、本発明による組成物はクリアラツカー、填料
又は被覆ラツカー並びに金属顔料を含有する基礎ラツカ
ー又は多層−金属−塗装のクリアラツカーとして使用す
ることもできる。
硬化可能な組成物から得られた被覆は、非常に良好な溶
剤安定性及び耐化学薬品性を有する。
次に本発明を実施例につき詳説する。
例1 本発明による分枝状アクリレートP1の製造: 内容4の特殊鋼釜に下記のものを前もつて装入し、10
0℃に加熱する: キシレン 477部 クモール 477部 単量体タンク中に下記のものを秤取し、混合する: ヘキサジオールジアクリレート 150部 ヒドロキシエチルメタクリレート 250部 エチルヘキシルメタクリレート 150部 t−ブチルメタクリレート 200部 シクロヘキシルメタクリレート 100部 スチレン 150部 メルカプトエタノール 38部 開始剤タンク中に下記のものを秤取し、混合する: 2,2′−アゾビス(2−メチルブタンニトリル) 28部 キシレン 56部 クモール 56部 単量体タンクの内容は3時間で添加し、開始剤タンクの
内容は3.5時間で添加する。工程は同時に開始し、重合
の間、温度は110℃に保つ。こうして得られた透明なア
クリレート樹脂溶液は、粘度2.9d Pas及び固体51%を有
する。
成分A1の製造: 特殊鋼釜中でアクリレート樹脂溶液P1 920部にアクリル
酸エチル369部及びヒドロキノンモノメチルエーテル2.4
6部及びジブチル錫オキシド4.92部を加え、徐々に80〜1
00℃に加熱した。常に釜に空気流を通す。この温度で数
時間後、徐々にエタノールの蒸発除去(塔を介して)下
に、温度を120℃に高めると、全部でエタノール520部及
び過剰の酢酸エチル及び若干の溶剤は蒸発除去される;
引続き酢酸ブチル257部で溶かす。
こうして得られる成分A1の固体は、54.7%であり、粘度
は1.3dPaである。
成分B1の製造: 特殊鋼釜中でアクリレート樹脂溶液P1 960部にアセト酢
酸エチルエステル108部を加え、徐々に80〜100℃に加熱
する。徐々に130℃に加熱した後、エタノールを塔を介
して蒸発除去する。こうして得られる成分B1の固体は、
55.7%であり、粘度は2.1dPaである。
アクリレート樹脂溶液P2の製造: 内容4の特殊鋼釜に下記のものを前もつて装入し、11
0℃に加熱する: キシレン 483部 クモール 483部 モノマータンク中に下記のものを秤取し、混合する: ヘキサンジオールアクリレート 150部 ヒドロキシエチルメタクリレート 250部 エチルヘキシルメタクリレート 150部 シクロヘキシルメタクリレート 100部 t−ブチルメタクリレート 200部 スチレン 150部 メルカプトエタノール 38部 開始剤タンク中に下記のものを秤取し、混合する: 2,2−アゾビス(2−メチルブタンニトリル) 24部 キシレン 48部 クモール 48部 モノマータンクの内容は3時間で添加し、開始剤タンク
の内容は3.5時間で添加し、その際釜の温度は110℃に保
ち、開始剤供給は単量体供給より10分間遅く開始する;
供給後3時間後重合させる。こうして得られた透明なア
クリレート樹脂溶液P2は、粘度4.6d Pas及び固体50.2%
を有する。
成分B2の製造: アクリレート樹脂溶液P2 1041部及びアセト酢酸エチル
エステル138部を特殊鋼釜中で80〜100℃に加熱する。そ
の後、徐々に130℃に加熱して、エタノールを塔を介し
て蒸発除去する。こうして得られる成分B2は、粘度2.2d
Pa及び固体54.8%を有する。
クリアラツカー被覆の製造と検査: クリアラツカー1: トリメチロ−ルプロパントリアクリレート 15.85部 成分B2 84.15部及び 1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)−7−ウンデセン 0.4部
を混合し、未乾燥塗膜厚150μmでガラス板上にドクタ
ー塗布し、記載のようにして乾燥させた。
30分間/80℃: 炉後の振子型硬度(Pendelhaerte):175秒;3時間後、超
ベンジン耐性。
室温: 6時間後の振子型硬度:160秒;6時間後、超ベンジン耐
性。
クリアラツカー2: 三量体化されたヘキサメチレンジイソシアネート1モル
及びヒドロキシブチルアクリレート3モルから成る反応
生成物 39.89部 成分B1 60.11部及び 1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)−7−ウンデセン 0.4部
を混合し、未乾燥塗膜厚150μmでガラス板上にドクタ
ー塗布し、記載のようにして乾燥させた。
30分間/80℃: 炉後の振子型硬度:175秒;3時間後、超ベンジン耐性。
室温: 6時間後の振子型硬度:80秒;6時間後、超ベンジン耐
性。
例 2 本発明による前架橋されたアクリレートポリマーA1の製
造: 内容4の特殊鋼釜に下記のものを前もつて装入し、10
0℃に加熱する: キシレン 478.5部 酢酸ブチル 478.5部 単量体タンク中に下記のものを秤取し、混合する: ヘキサジオールジアクリレート 100部 アセトアセトキシエチルメタクリレート 300部 スチレン 150部 メチルメタクリレート 150部 ブチルメタクリレート 150部 t−ブチルアクリレート 150部 メルカプトエタノール 23部 開始剤タンク中に下記のものを秤取し、混合する: アゾイソバレロニトリル 22部 キシレン 44部 酢酸ブチル 44部 単量体タンクの内容は3時間で添加し、開始剤タンクの
内容は3.5時間で添加する。工程は同時に開始する。重
合の間、温度は110℃に保つ。こうして得られた透明な
アクリレート樹脂溶液は、粘度3.0d Pas及び固体49.5%
を有する。
分散性:45。
線状アクリレートコポリマーA2の製造: 内容4の特殊鋼釜に下記のものを前もつて装入し、10
0℃に加熱する: キシレン 470.7部 酢酸ブチル 470.7部 モノマータンク中に下記のものを秤取し、混合する: n−ブチルアクリレート 100部 アセトアセトキシエチルメタクリレート 300部 スチレン 150部 メチルメタクリレート 150部 ブチルメタクリレート 150部 t−ブチルアクリレート 150部 メルカプトエタノール 7.5部 開始剤タンク中に下記のものを秤取し、混合する: アゾイソバレロニトリル 22部 キシレン 44部 酢酸ブチル 44部 モノマータンクの内容は3時間で添加し、開始剤タンク
の内容は4時間で添加する。工程は同時に開始する。重
合の間、釜の温度は110℃に保つ。こうして得られた透
明なアクリレート樹脂溶液は、粘度0.85d Pas及び固体4
8.5%を有する。
分散性:2。
A1及びA2を基礎とするクリアラツカー被覆の製造 クリアラツカー1: アクリレート樹脂A1 71.97部、OTA 480*)15.02部、酢
酸ブチル12.58部及び1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)−
7−ウンデセン(EtOH中20%)2.5部を混合し、湿フイ
ルム厚さ100μmでガラス板上に塗布し、60℃で30分乾
燥させる(当量比アセトアセテート基:二重結合=1:
2) クリアラツカー2: A2 72.24部、OTA 480*)15.18部、酢酸ブチル12.58部
及び1,8−ジアザビシクロ−(5,4,0)−7−ウンデセン
(EtOH中20%)2.5部を混合し、湿フイルム厚さ100μm
でガラス板上に塗布し、60℃で30分乾燥させる(当量比
アセトアセテート基:二重結合=1:2)*) OTA 480:オリゴトリアクリレート480、UCB−Chemi
e,Kerpen,プロポキシル化されたグリセリン及びジグリ
セリンをアクリル酸でエステル化: アクリル酸 34.4モル グリセリン 17.5モル プロパンジオール 48.0モル 二重結合当量:160 耐キシロール性: フエルト板をキシロールで含浸し、5分間このフイルム
上で開放放置する。
その後、負荷位置を標識付け(M)及び軟化(E)に関
して試験し、この際0〜3の値で等級付ける(0=Eな
し、Mなし、3=強いE強いM)。数値対M/Eで示す。
クリアラツカー1 クリアラッカー2 炉の後 3/3 3/3 炉後24時間 3/1〜2 3/3 炉後48時間 3/1 3/2〜3 炉後 6日 1/0 3/2 塵不付着性及び非粘着性の測定: 塵不付着性の測定の際には、ラツカーの適用後一定時間
間隔で、フイルム表面上に砂を撒布し、この砂が付着残
留するか否かを試験する。
非粘着性の測定の際には、ラツカー適用の後一定時間間
隔で、紙を荷重100g、1分で対象物上に圧し付け、この
紙が離れるか否かを試験する。離れる場合に非粘着性と
判断する。
クリアラツカー1 クリアラッカー2 塵不付着性 130分 160分 非粘着性 170分 190分

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ミハエル−受容体−成分(A)として、活
    性化された二重結合(I)少なくとも2個を有する化合
    物及びミハエル−供与体としての、活性水素原子少なく
    とも2個を含有するか、又は活性水素原子1個を有する
    基少なくとも2個を含有するか、又は活性水素原子少な
    くとも1個と活性水素原子1個を有する基少なくとも1
    個とを含有する化合物(B)及び常用の添加剤、触媒、
    場合により顔料及び有機溶剤を含有する、硬化可能な組
    成物を製造するに当り、先ず、 a)エチレン性不飽和重合性二重結合少なくとも2個を
    有するモノマー 3〜30重量% b)1個の官能性基を有するモノマー5〜60重量%及び c)その他のエチレン性不飽和モノマー5〜92重量%
    (その際a)、b)及びc)の合計は100重量%であ
    る) を、有機溶剤中、80〜130℃で、モノマーa)、b)及
    びc)の全重量に対して少なくとも0.5重量%の重合調
    整剤の使用下に、かつ重合開始剤の使用下に共重合させ
    ることによって、可溶性の分枝状アクリレートコポリマ
    ー(P)を製造し、その際、前架橋され、ゲル化されて
    いない生成物を得、引続き、可溶性の分枝状アクリレー
    トコポリマー(P)を、(P)のモノマーb)の官能基
    と反応しうる基の他に活性二重結合(I)少なくとも1
    個を含有する化合物(1)と反応させて(A)を形成さ
    せ、かつ 分枝状の可溶性のアクリレートコポリマー(P)を、
    (P)のモノマーb)の官能基と反応しうる基の他に活
    性水素原子少なくとも1個を含有するか又は活性水素原
    子1個を有する基少なくとも1個を含有する化合物
    (2)と反応させて(B)を形成させ、かつ(A)及び
    (B)の少なくとも1種を、有機溶剤中で、場合によっ
    て顔料及び常用の添加剤と一緒に混合し、場合により分
    散させることによって硬化可能な組成物に加工し、使用
    直前に硬化させるためにミハエル−触媒を添加すること
    を特徴とする硬化可能な組成物の製法。
  2. 【請求項2】アクリレートコポリマーの成分b)は、ヒ
    ドロキシル基含有モノマーであり、化合物(1)は、
    α,β−不飽和カルボン酸のモノエステルであることを
    特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】アクリレートコポリマーの成分b)は、ヒ
    ドロキシル基含有モノマーであり、化合物(1)は、
    α,β−不飽和カルボン酸であることを特徴とする、請
    求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】アクリレートコポリマーの成分b)は、ヒ
    ドロキシル基含有モノマーであり、化合物(1)は、基
    (I)の他にイソシアネート基を含有することを特徴と
    する、請求項1に記載の方法。
  5. 【請求項5】アクリレートコポリマーの成分b)は、ヒ
    ドロキシル基含有モノマーであり、化合物(1)は、
    α,β−不飽和カルボン酸のアルコキシメチル基含有ア
    ミドであるか又は一般式: [式中、R=H、CH3、R1=H、アルキル、アリール、R
    2=アルキル、 である]に相当する化合物(1)であることを特徴とす
    る、請求項1に記載の方法。
  6. 【請求項6】モノマーb)は、エポキシド基を含有し、
    化合物(1)は、カルボキシル−又はアミノ基を有する
    ことを特徴とする、請求項1記載の方法。
  7. 【請求項7】成分b)は、エステル官能基を有し、その
    際、エステル化アルコールは6個より多くはない炭素原
    子を有し、化合物(1)は、基(I)の他にOH−、NH−
    又はSH−基を含有することを特徴とする、請求項1に記
    載の方法。
  8. 【請求項8】モノマーb)は、イソシアネート基を含有
    し、化合物(1)は、基(I)の他にOH−、NH−、SH−
    又はCOOH−基を含有することを特徴とする、請求項1に
    記載の方法。
  9. 【請求項9】モノマーb)は、α,β−不飽和カルボン
    酸のアルコキシメチル基含有するアミドであるか、又は
    一般式: [式中、R=H、CH3、R1=H、アルキル、アリール、R
    2=アルキル、 である]の化合物であり、化合物(1)は、基(I)の
    他にOH−、NH−又はSH−基を有することを特徴とする、
    請求項1に記載の方法。
  10. 【請求項10】モノマーb)は、1個のヒドロキシル基
    含有モノマーであり、化合物(2)は、活性水素原子又
    は活性水素原子を有する基の他に1個のエステル−又は
    酸基を含有することを特徴とする、請求項1に記載の方
    法。
  11. 【請求項11】モノマーb)は、グリシジル基を含有す
    るモノマーであり、(P)と反応しうる基としての
    (2)は、基(I)の他にCOOH−又はNH−基を含有する
    ことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  12. 【請求項12】モノマーb)は、カルボキシル基を含有
    し、化合物(2)は、エポキシ基nモルを有するポリエ
    ポキシドとCOOH−又はNH−基を有する化合物(n−1)
    モルトの反応生成物であり、付加的に活性水素を含有す
    ることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  13. 【請求項13】請求項1から12項までのいずれか1項記
    載の方法で得られる、ミハエル−受容体−成分(A)と
    して、活性化された二重結合(I)少なくとも2個を有
    する化合物(1)及びミハエル−供与体として、活性水
    素原子少なくとも2個を含有するか、又は活性水素原子
    1個を有する基少なくとも2個を含有するか、又は活性
    水素原子少なくとも1個と活性水素原子1個を有する基
    少なくとも1個とを含有する化合物(B)及び常用の添
    加剤、触媒、場合により顔料及び有機溶剤を含有する、
    硬化可能な組成物。
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