JPH09221633A - カルバメートおよびヒドロキシル官能性を有する化合物を含む硬化性コーティング組成物 - Google Patents
カルバメートおよびヒドロキシル官能性を有する化合物を含む硬化性コーティング組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐久性、硬度、および引掻き、擦傷、溶媒お
よび酸に対する抵抗性のような性質のすぐれた組み合せ
をするコーティング組成物の提供。 【解決手段】 下記の（Ａ）および（Ｂ）を含んでなる
硬化性コーティング組成物。 （Ａ）下記の（１）および（２）の反応生成物である、
カルバメートまたは尿素およびヒドロキシルの官能基を
含んでなる化合物、（１）カルバメート基または尿素基
またはカルバメート基または尿素基に変換できる基、お
よび（Ａ）（２）と反応性である活性水素基を含んでな
る化合物、および（２）ラクトンまたはヒドロキシカル
ボン酸、 （Ｂ）カルバメートと反応性である少なくとも１つの基
およびヒドロキシルと反応性である少なくとも１つの
基、またはカルバメートおよびヒドロキシルの双方と反
応性である複数の基を含んでなる化合物。
よび酸に対する抵抗性のような性質のすぐれた組み合せ
をするコーティング組成物の提供。 【解決手段】 下記の（Ａ）および（Ｂ）を含んでなる
硬化性コーティング組成物。 （Ａ）下記の（１）および（２）の反応生成物である、
カルバメートまたは尿素およびヒドロキシルの官能基を
含んでなる化合物、（１）カルバメート基または尿素基
またはカルバメート基または尿素基に変換できる基、お
よび（Ａ）（２）と反応性である活性水素基を含んでな
る化合物、および（２）ラクトンまたはヒドロキシカル
ボン酸、 （Ｂ）カルバメートと反応性である少なくとも１つの基
およびヒドロキシルと反応性である少なくとも１つの
基、またはカルバメートおよびヒドロキシルの双方と反
応性である複数の基を含んでなる化合物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】発明の分野 本発明は、硬化性コーティング組成物、特に組成物の成
分の１つとしてカルバメート−または尿素−官能性化合
物を利用する硬化性組成物に関する。
分の１つとしてカルバメート−または尿素−官能性化合
物を利用する硬化性組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】発明の背景 硬化性コーティング組成物、例えば、熱硬化性コーティ
ング、はコーティング分野において広く使用されてい
る。それらは自動車および工業的コーティング産業にお
けるトップコートにしばしば使用されている。カラー−
プラス−クリヤーの複合コーティングは、例外的な光沢
度、色の深さ、映像の明確さ、または特別の金属効果を
望む場合、トップコートとして特に有用である。自動車
産業において、自動車本体のパネルにこれらのコーティ
ングが広範に使用されている。しかしながら、カラー−
プラス−クリヤーの複合コーティングは、所望の視的効
果を達成するために、クリアコートにおいて極端に高い
透明度を必要とする。高い光沢度のコーティングは、ま
た、所望の視的効果、例えば、高い映像の明確さ（ＤＯ
Ｉ）を達成するために、コーティング表面における視的
異常が低いことが要求される。
ング、はコーティング分野において広く使用されてい
る。それらは自動車および工業的コーティング産業にお
けるトップコートにしばしば使用されている。カラー−
プラス−クリヤーの複合コーティングは、例外的な光沢
度、色の深さ、映像の明確さ、または特別の金属効果を
望む場合、トップコートとして特に有用である。自動車
産業において、自動車本体のパネルにこれらのコーティ
ングが広範に使用されている。しかしながら、カラー−
プラス−クリヤーの複合コーティングは、所望の視的効
果を達成するために、クリアコートにおいて極端に高い
透明度を必要とする。高い光沢度のコーティングは、ま
た、所望の視的効果、例えば、高い映像の明確さ（ＤＯ
Ｉ）を達成するために、コーティング表面における視的
異常が低いことが要求される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようなコーティン
グは環境腐蝕として知られている現象に対して特に感受
性である。環境腐蝕は、コーティングの仕上げ上にまた
はその中に、こすってしばしば除去できない斑点または
しるしとして現れる。
グは環境腐蝕として知られている現象に対して特に感受
性である。環境腐蝕は、コーティングの仕上げ上にまた
はその中に、こすってしばしば除去できない斑点または
しるしとして現れる。
【０００４】カルバメートまたは尿素の官能性を有する
コーティング組成物に基づく硬化性コーティング組成物
は、腐蝕抵抗性コーティングを提供するためにこの分野
において提案された、例えば、米国特許第５，３５６，
６６９号およびＷＯ第９４／１０２１１号各明細書。
コーティング組成物に基づく硬化性コーティング組成物
は、腐蝕抵抗性コーティングを提供するためにこの分野
において提案された、例えば、米国特許第５，３５６，
６６９号およびＷＯ第９４／１０２１１号各明細書。
【０００５】環境腐蝕に対する抵抗性に加えて、多数の
他の特性が望ましいことがある。例えば、高度の柔軟性
を有するコーティングを提供することは望ましいことが
ある。プラスチック、皮革、または繊維材料の支持体の
場合におけるように、コーティングをその上に配置する
支持体がそれ自体柔軟性である場合に、これは特に有利
であることがある。
他の特性が望ましいことがある。例えば、高度の柔軟性
を有するコーティングを提供することは望ましいことが
ある。プラスチック、皮革、または繊維材料の支持体の
場合におけるように、コーティングをその上に配置する
支持体がそれ自体柔軟性である場合に、これは特に有利
であることがある。
【０００６】また、揮発性有機含量（ＶＯＣ）を減少さ
せるためにコーティング組成物において要求される支持
体の量を減少させることが望ましく、これは環境にとっ
ていっそうよいことである。
せるためにコーティング組成物において要求される支持
体の量を減少させることが望ましく、これは環境にとっ
ていっそうよいことである。
【０００７】最後に、耐久性、硬度、および引掻き、擦
傷、溶媒、および酸に対する抵抗性のような性質のすぐ
れた組み合わせを有するコーティングを提供するため
に、異なる種類のカルバメート−または尿素−官能性材
料の選択肢を提供することが望ましい。
傷、溶媒、および酸に対する抵抗性のような性質のすぐ
れた組み合わせを有するコーティングを提供するため
に、異なる種類のカルバメート−または尿素−官能性材
料の選択肢を提供することが望ましい。
【０００８】
【課題を解決するための手段】発明の要約 本発明によれば、下記の（Ａ）および（Ｂ）を含んでな
るコーティング組成物が提供される。 （Ａ）下記の（１）および（２）の反応生成物である、
カルバメートまたは尿素およびヒドロキシル官能基を含
んでなる化合物、（１）カルバメートまたは尿素基また
はカルバメートまたは尿素基に変換できる基、および
（Ａ）（２）と反応性である活性水素基、を含んでなる
化合物、および（２）ラクトンまたはヒドロキシカルボ
ン酸、 （Ｂ）カルバメートと反応性である少なくとも１つの基
およびヒドロキシルと反応性である少なくとも１つの
基、またはカルバメートおよびヒドロキシルの双方と反
応性である複数の基、を含んでなる化合物。
るコーティング組成物が提供される。 （Ａ）下記の（１）および（２）の反応生成物である、
カルバメートまたは尿素およびヒドロキシル官能基を含
んでなる化合物、（１）カルバメートまたは尿素基また
はカルバメートまたは尿素基に変換できる基、および
（Ａ）（２）と反応性である活性水素基、を含んでなる
化合物、および（２）ラクトンまたはヒドロキシカルボ
ン酸、 （Ｂ）カルバメートと反応性である少なくとも１つの基
およびヒドロキシルと反応性である少なくとも１つの
基、またはカルバメートおよびヒドロキシルの双方と反
応性である複数の基、を含んでなる化合物。
【０００９】本発明は、耐久性、硬度、および引掻き、
擦傷、溶媒、および酸に対する抵抗性のような性質のす
ぐれた組み合わせを有するコーティングを提供する。本
発明によるコーティング組成物は、また、低いＶＯＣレ
ベルを提供し、そして柔軟性支持体上に使用するために
すぐれた柔軟性を有するコーティングを製造するために
使用することができる。
擦傷、溶媒、および酸に対する抵抗性のような性質のす
ぐれた組み合わせを有するコーティングを提供する。本
発明によるコーティング組成物は、また、低いＶＯＣレ
ベルを提供し、そして柔軟性支持体上に使用するために
すぐれた柔軟性を有するコーティングを製造するために
使用することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】好ましい態様の説明 本発明によれば、化合物（Ａ）はカルバメートまたは尿
素官能性およびヒドロキシル官能基を有し、そして少な
くとも１つのカルバメートまたは尿素基（またはカルバ
メートまたは尿素に変換できる基）および活性水素基を
有する化合物（Ａ）（１）とラクトンまたはヒドロキシ
カルボン酸（Ａ）（２）との反応生成物である。
素官能性およびヒドロキシル官能基を有し、そして少な
くとも１つのカルバメートまたは尿素基（またはカルバ
メートまたは尿素に変換できる基）および活性水素基を
有する化合物（Ａ）（１）とラクトンまたはヒドロキシ
カルボン酸（Ａ）（２）との反応生成物である。
【００１１】カルバメート基は、一般に、下記式により
特徴づけることができる： 式中ＲはＨまたはアルキル、好ましくは１〜４個の炭素
原子のアルキルである。好ましくは、ＲはＨまたはメチ
ルであり、より好ましくはＲはＨである。尿素基は、一
般に、下記式により特徴づけることができる： 式中Ｒ’およびＲ”は各々独立してＨまたはアルキル、
好ましくは１〜４個の炭素原子のアルキルを表すか、ま
たはＲ’およびＲ”は一緒になって複素環式環構造を形
成することができる（例えば、Ｒ’およびＲ”はエチレ
ン架橋を形成する）。
特徴づけることができる： 式中ＲはＨまたはアルキル、好ましくは１〜４個の炭素
原子のアルキルである。好ましくは、ＲはＨまたはメチ
ルであり、より好ましくはＲはＨである。尿素基は、一
般に、下記式により特徴づけることができる： 式中Ｒ’およびＲ”は各々独立してＨまたはアルキル、
好ましくは１〜４個の炭素原子のアルキルを表すか、ま
たはＲ’およびＲ”は一緒になって複素環式環構造を形
成することができる（例えば、Ｒ’およびＲ”はエチレ
ン架橋を形成する）。
【００１２】化合物（Ａ）は、ラクトンまたはヒドロキ
シカルボン酸を、活性水素基（ヒドロキシカルボン酸の
酸基と縮合反応を行うかラクトンを開環することができ
るもの）（例えば、ヒドロキシル、第一アミン、酸）お
よびカルバメート基または尿素基またはカルバメートま
たは尿素に変換できる基を有する化合物と反応させるこ
とによって形成させることができる。活性水素基および
カルバメートまたは尿素に変換できる基を有する化合物
を使用してラクトンまたはヒドロキシカルボン酸と反応
させるとき、この基のカルバメートまたは尿素への変換
は開環反応の間にまたは後に達成することができる。
シカルボン酸を、活性水素基（ヒドロキシカルボン酸の
酸基と縮合反応を行うかラクトンを開環することができ
るもの）（例えば、ヒドロキシル、第一アミン、酸）お
よびカルバメート基または尿素基またはカルバメートま
たは尿素に変換できる基を有する化合物と反応させるこ
とによって形成させることができる。活性水素基および
カルバメートまたは尿素に変換できる基を有する化合物
を使用してラクトンまたはヒドロキシカルボン酸と反応
させるとき、この基のカルバメートまたは尿素への変換
は開環反応の間にまたは後に達成することができる。
【００１３】カルバメートまたは尿素基および活性水素
基を有する化合物はこの分野において知られている。例
えば、ヒドロキシプロピルカルバメートおよびヒドロキ
シエチルエチレン尿素はよく知られており、そして商業
的に入手可能である。アミンカルバメートは米国特許第
２，８４２，５２３号明細書に記載されている。ヒドロ
キシル尿素は、また、オキサゾリドンをアンモニアまた
は第一アミンと反応させるか、またはエチレンオキシド
をアンモニアと反応させてアミノアルコールを形成さ
せ、次いでその化合物または任意の他のアミノアルコー
ルを塩酸と、次いで尿素と反応させてヒドロキシ尿素を
形成させることによって、製造することができる。アミ
ノ尿素は、例えば、ケトンを、反応から保護された（例
えば、立体障害により）１つのアミノ基を有するジアミ
ンと反応させ、次いでＨＮＣＯ（すなわち、尿素の熱分
解生成物）と、次いで水と、反応させることによって製
造することができる。また、これらの化合物は、後述す
るように、活性水素およびカルバメートまたは尿素に変
換できる基を有する化合物を使用して出発し、次いでラ
クトンまたはヒドロキシカルボン酸との反応の開始前
に、前記基をカルバメートまたは尿素に変換することに
よって製造することができる。
基を有する化合物はこの分野において知られている。例
えば、ヒドロキシプロピルカルバメートおよびヒドロキ
シエチルエチレン尿素はよく知られており、そして商業
的に入手可能である。アミンカルバメートは米国特許第
２，８４２，５２３号明細書に記載されている。ヒドロ
キシル尿素は、また、オキサゾリドンをアンモニアまた
は第一アミンと反応させるか、またはエチレンオキシド
をアンモニアと反応させてアミノアルコールを形成さ
せ、次いでその化合物または任意の他のアミノアルコー
ルを塩酸と、次いで尿素と反応させてヒドロキシ尿素を
形成させることによって、製造することができる。アミ
ノ尿素は、例えば、ケトンを、反応から保護された（例
えば、立体障害により）１つのアミノ基を有するジアミ
ンと反応させ、次いでＨＮＣＯ（すなわち、尿素の熱分
解生成物）と、次いで水と、反応させることによって製
造することができる。また、これらの化合物は、後述す
るように、活性水素およびカルバメートまたは尿素に変
換できる基を有する化合物を使用して出発し、次いでラ
クトンまたはヒドロキシカルボン酸との反応の開始前
に、前記基をカルバメートまたは尿素に変換することに
よって製造することができる。
【００１４】カルバメートまたは尿素に変換できる基
は、環状カーボネート基、エポキシ基、および不飽和結
合を包含する。環状カーボネート基はアンモニアまたは
第一アミンとの反応によりカルバメート基に変換するこ
とができ、ここでアンモニアまたは第一アミンは環状カ
ーボネートを開環してβ−ヒドロキシカルバメートを形
成する。エポキシ基は、まずＣＯ2 との反応により環状
カーボネート基に変換することによって、カルバメート
基に変換することができる。これは大気圧から臨界ＣＯ
2 圧力を越える任意の圧力において実施することができ
るが、好ましくは昇圧（例えば、６０〜１５０ｐｓｉ）
下に実施される。この反応のための温度は好ましくは６
０〜１５０℃である。有用な触媒にはオキシラン環を活
性化する任意の触媒があり、例えば、第三アミンまたは
第四塩（例えば、テトラメチルアンモニウムブロミ
ド）、有機錫ハライドおよびアルキルホスホニウムハラ
イドの組み合わせ（例えば、（ＣＨ3 ）3 ＳｎＩ、Ｂｕ
4 ＳｎＩ、Ｂｕ4 ＰＩ、および（ＣＨ3 ）4 ＰＩ）、カ
リウム塩（例えば、Ｋ2 ＣＯ3 、ＫＩ）好ましくはそれ
とクラウンエーテルとの組み合わせ、錫オクトエート、
カルシウムオクトエートなどである。次いで、環状カー
ボネートを前述したようにカルバメート基に変換するこ
とができる。いかなる不飽和結合をも、まずペルオキシ
ドとの反応によりエポキシ基に変換し、次いでＣＯ2 と
反応させて環状カーボネートを形成させ、次いでアンモ
ニアまたは第一アミンと反応させてカルバメートを形成
させることによって、カルバメート基に変換することが
できる。
は、環状カーボネート基、エポキシ基、および不飽和結
合を包含する。環状カーボネート基はアンモニアまたは
第一アミンとの反応によりカルバメート基に変換するこ
とができ、ここでアンモニアまたは第一アミンは環状カ
ーボネートを開環してβ−ヒドロキシカルバメートを形
成する。エポキシ基は、まずＣＯ2 との反応により環状
カーボネート基に変換することによって、カルバメート
基に変換することができる。これは大気圧から臨界ＣＯ
2 圧力を越える任意の圧力において実施することができ
るが、好ましくは昇圧（例えば、６０〜１５０ｐｓｉ）
下に実施される。この反応のための温度は好ましくは６
０〜１５０℃である。有用な触媒にはオキシラン環を活
性化する任意の触媒があり、例えば、第三アミンまたは
第四塩（例えば、テトラメチルアンモニウムブロミ
ド）、有機錫ハライドおよびアルキルホスホニウムハラ
イドの組み合わせ（例えば、（ＣＨ3 ）3 ＳｎＩ、Ｂｕ
4 ＳｎＩ、Ｂｕ4 ＰＩ、および（ＣＨ3 ）4 ＰＩ）、カ
リウム塩（例えば、Ｋ2 ＣＯ3 、ＫＩ）好ましくはそれ
とクラウンエーテルとの組み合わせ、錫オクトエート、
カルシウムオクトエートなどである。次いで、環状カー
ボネートを前述したようにカルバメート基に変換するこ
とができる。いかなる不飽和結合をも、まずペルオキシ
ドとの反応によりエポキシ基に変換し、次いでＣＯ2 と
反応させて環状カーボネートを形成させ、次いでアンモ
ニアまたは第一アミンと反応させてカルバメートを形成
させることによって、カルバメート基に変換することが
できる。
【００１５】他の基、例えば、ヒドロキシル基またはイ
ソシアネート基も、カルバメート基に変換して化合物
（Ａ）（１）を形成させることができる。しかしなが
ら、このような基を化合物（Ａ）（１）上に存在させ、
そしてラクトンまたはヒドロキシカルボン酸との反応後
にカルバメートに変換すべき場合、それらがラクトン、
ヒドロキシカルボン酸と、または活性水素基と反応しな
いように、それらをブロックしなくてはならないであろ
う。これらの基のブロッキングが不可能である場合、カ
ルバメートまたは尿素への変換はラクトンまたはヒドロ
キシカルボン酸との反応前に完結しなくてはならないで
あろう。ヒドロキシル基は、モノイソシアネート（例え
ば、メチルイソシアネート）と反応させて第二カルバメ
ート基を形成させるか、またはシアン酸（これは尿素の
熱分解によりその場で形成することができる）と反応さ
せて第一カルバメート基（すなわち、非置換カルバメー
ト）を形成させることによって、カルバメート基に変換
することができる。この分野において知られているよう
に、この反応は好ましくは触媒の存在下に生起する。ヒ
ドロキシル基も、ホスゲンと、次いでアンモニアと反応
させて、１または２以上のカルバメート基を有する化合
物を形成させることができるか、またはヒドロキシルを
ホスゲンと、次いで第一アミンと反応させて、第二カル
バメート基を有する化合物を形成させることができる。
他のアプローチは、イソシアネートをヒドロキシアルキ
ルカルバメートのような化合物と反応させて、カルバメ
ートキャップドイソシアネート誘導体を形成させること
である。例えば、トルエンジイソシアネート上の一方の
イソシアネートをヒドロキシプロピルカルバメートと反
応させ、次いで他方のイソシアネート基を過剰のポリオ
ールと反応させてヒドロキシカルバメートを形成させる
ことができる。最後に、カルバメートはエステル交換に
より製造することができ、ここでヒドロキシル基をアル
キルカルバメート（例えば、メチルカルバメート、エチ
ルカルバメート、ブチルカルバメート）と反応させて、
第一カルバメート基を含有する化合物を形成させる。こ
の反応は加熱下に、好ましくは触媒、例えば、有機金属
触媒（例えば、ジブチル錫ジラウレート）の存在下に、
実施される。カルバメートを製造する他の技術は、ま
た、この分野において知られており、そして、例えば、
Ｐ．Ａｄａｍｓ ＆ Ｆ．Ｂａｒｏｎ、Ｅｓｔｅｒｓ
ｏｆ Ｃａｒｂａｍｉｃ Ａｃｉｄ、Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｒｅｖｉｅｗ、ｖ．６５、１９６５、に記載されてい
る。
ソシアネート基も、カルバメート基に変換して化合物
（Ａ）（１）を形成させることができる。しかしなが
ら、このような基を化合物（Ａ）（１）上に存在させ、
そしてラクトンまたはヒドロキシカルボン酸との反応後
にカルバメートに変換すべき場合、それらがラクトン、
ヒドロキシカルボン酸と、または活性水素基と反応しな
いように、それらをブロックしなくてはならないであろ
う。これらの基のブロッキングが不可能である場合、カ
ルバメートまたは尿素への変換はラクトンまたはヒドロ
キシカルボン酸との反応前に完結しなくてはならないで
あろう。ヒドロキシル基は、モノイソシアネート（例え
ば、メチルイソシアネート）と反応させて第二カルバメ
ート基を形成させるか、またはシアン酸（これは尿素の
熱分解によりその場で形成することができる）と反応さ
せて第一カルバメート基（すなわち、非置換カルバメー
ト）を形成させることによって、カルバメート基に変換
することができる。この分野において知られているよう
に、この反応は好ましくは触媒の存在下に生起する。ヒ
ドロキシル基も、ホスゲンと、次いでアンモニアと反応
させて、１または２以上のカルバメート基を有する化合
物を形成させることができるか、またはヒドロキシルを
ホスゲンと、次いで第一アミンと反応させて、第二カル
バメート基を有する化合物を形成させることができる。
他のアプローチは、イソシアネートをヒドロキシアルキ
ルカルバメートのような化合物と反応させて、カルバメ
ートキャップドイソシアネート誘導体を形成させること
である。例えば、トルエンジイソシアネート上の一方の
イソシアネートをヒドロキシプロピルカルバメートと反
応させ、次いで他方のイソシアネート基を過剰のポリオ
ールと反応させてヒドロキシカルバメートを形成させる
ことができる。最後に、カルバメートはエステル交換に
より製造することができ、ここでヒドロキシル基をアル
キルカルバメート（例えば、メチルカルバメート、エチ
ルカルバメート、ブチルカルバメート）と反応させて、
第一カルバメート基を含有する化合物を形成させる。こ
の反応は加熱下に、好ましくは触媒、例えば、有機金属
触媒（例えば、ジブチル錫ジラウレート）の存在下に、
実施される。カルバメートを製造する他の技術は、ま
た、この分野において知られており、そして、例えば、
Ｐ．Ａｄａｍｓ ＆ Ｆ．Ｂａｒｏｎ、Ｅｓｔｅｒｓ
ｏｆ Ｃａｒｂａｍｉｃ Ａｃｉｄ、Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｒｅｖｉｅｗ、ｖ．６５、１９６５、に記載されてい
る。
【００１６】オキサゾリドンのような基は、また、ラク
トンまたはヒドロキシカルボン酸との反応後に尿素に変
換することができる。例えば、ヒドロキシエチルオキサ
ゾリドンを使用して、ラクトンまたはヒドロキシカルボ
ン酸と反応させ、次いでアンモニアまたは第一アミンを
このオキサゾリドンと反応させて尿素官能基を発生させ
る。
トンまたはヒドロキシカルボン酸との反応後に尿素に変
換することができる。例えば、ヒドロキシエチルオキサ
ゾリドンを使用して、ラクトンまたはヒドロキシカルボ
ン酸と反応させ、次いでアンモニアまたは第一アミンを
このオキサゾリドンと反応させて尿素官能基を発生させ
る。
【００１７】他の基、例えば、アミノ基またはイソシア
ネート基も、これを尿素基に変換して化合物（Ａ）
（１）を形成させることができる。しかしながら、この
ような基を化合物（Ａ）（１）上に存在させ、次いでラ
クトンまたはヒドロキシカルボン酸との反応後に尿素に
変換すべき場合、それらがラクトン、ヒドロキシカルボ
ン酸と、または活性水素基と、反応しないように、それ
らをブロックしなくてはならないであろう。これらの基
のブロッキングが不可能である場合、カルバメートまた
は尿素への変換はラクトンまたはヒドロキシカルボン酸
との反応前に完結しなくてはならないであろう。アミノ
基は、モノイソシアネート（例えば、メチルイソシアネ
ート）と反応させて第二尿素基を形成するするか、また
はシアン酸（これは尿素の熱分解によりその場で形成す
ることができる）と反応させて第一尿素基を形成するこ
とによって、尿素基に変換することができる。この分野
において知られているように、この反応は好ましくは触
媒の存在下に生起する。アミノ基は、また、ホスゲン
と、次いでアンモニアと反応させて、１または２以上の
尿素基を有する化合物を形成させることができるか、ま
たはアミノ基をホスゲンと、次いで第一アミンと反応さ
せて、第二尿素基を有する化合物を形成させることがで
きる。他のアプローチは、イソシアネートをヒドロキシ
尿素化合物と反応させて、尿素キャップドイソシアネー
ト誘導体を形成させることである。例えば、トルエンジ
イソシアネート上の一方のイソシアネートをヒドロキシ
エチルエチレン尿素と反応させ、次いで他方のイソシア
ネート基を過剰のポリオールと反応させて、ヒドロキシ
カルバメートを形成させることができる。
ネート基も、これを尿素基に変換して化合物（Ａ）
（１）を形成させることができる。しかしながら、この
ような基を化合物（Ａ）（１）上に存在させ、次いでラ
クトンまたはヒドロキシカルボン酸との反応後に尿素に
変換すべき場合、それらがラクトン、ヒドロキシカルボ
ン酸と、または活性水素基と、反応しないように、それ
らをブロックしなくてはならないであろう。これらの基
のブロッキングが不可能である場合、カルバメートまた
は尿素への変換はラクトンまたはヒドロキシカルボン酸
との反応前に完結しなくてはならないであろう。アミノ
基は、モノイソシアネート（例えば、メチルイソシアネ
ート）と反応させて第二尿素基を形成するするか、また
はシアン酸（これは尿素の熱分解によりその場で形成す
ることができる）と反応させて第一尿素基を形成するこ
とによって、尿素基に変換することができる。この分野
において知られているように、この反応は好ましくは触
媒の存在下に生起する。アミノ基は、また、ホスゲン
と、次いでアンモニアと反応させて、１または２以上の
尿素基を有する化合物を形成させることができるか、ま
たはアミノ基をホスゲンと、次いで第一アミンと反応さ
せて、第二尿素基を有する化合物を形成させることがで
きる。他のアプローチは、イソシアネートをヒドロキシ
尿素化合物と反応させて、尿素キャップドイソシアネー
ト誘導体を形成させることである。例えば、トルエンジ
イソシアネート上の一方のイソシアネートをヒドロキシ
エチルエチレン尿素と反応させ、次いで他方のイソシア
ネート基を過剰のポリオールと反応させて、ヒドロキシ
カルバメートを形成させることができる。
【００１８】活性水素基およびカルバメートに変換でき
る基を有する化合物の好ましいクラスは、ヒドロキシア
ルキル環状カーボネートである。ヒドロキシアルキル環
状カーボネートは多数のアプローチにより製造すること
ができる。ある種のヒドロキシアルキル環状カーボネー
ト、例えば、３−ヒドロキシプロピルカーボネート（す
なわち、グリセリンカーボネート）は商業的に入手可能
である。環状カーボネート化合物はいくつかの異なるア
プローチの任意のものにより合成することができる。１
つのアプローチは、前述したような条件下にかつ触媒を
使用して、エポキシ基含有化合物をＣＯ2 と反応させる
ことを包含する。エポキシドも、そのような触媒の存在
下に、β−ブチロラクトンと反応させることができる。
他のアプローチにおいて、グリコール、例えば、グリセ
リン、を少なくとも８０℃において触媒（例えば、炭酸
カリウム）の存在下にジエチルカーボネートと反応させ
て、ヒドロキシアルキルカーボネートを形成させる。ま
た、構造式：
る基を有する化合物の好ましいクラスは、ヒドロキシア
ルキル環状カーボネートである。ヒドロキシアルキル環
状カーボネートは多数のアプローチにより製造すること
ができる。ある種のヒドロキシアルキル環状カーボネー
ト、例えば、３−ヒドロキシプロピルカーボネート（す
なわち、グリセリンカーボネート）は商業的に入手可能
である。環状カーボネート化合物はいくつかの異なるア
プローチの任意のものにより合成することができる。１
つのアプローチは、前述したような条件下にかつ触媒を
使用して、エポキシ基含有化合物をＣＯ2 と反応させる
ことを包含する。エポキシドも、そのような触媒の存在
下に、β−ブチロラクトンと反応させることができる。
他のアプローチにおいて、グリコール、例えば、グリセ
リン、を少なくとも８０℃において触媒（例えば、炭酸
カリウム）の存在下にジエチルカーボネートと反応させ
て、ヒドロキシアルキルカーボネートを形成させる。ま
た、構造式：
【００１９】
【化１】 を有する１，２−ジオールのケタールを含有する官能性
化合物を水で、好ましくは微量の酸とともに、開環して
１，２−グリコールを形成させることができ、次いでこ
れをさらにジエチルカーボネートと反応させて環状カー
ボネートを形成させる。
化合物を水で、好ましくは微量の酸とともに、開環して
１，２−グリコールを形成させることができ、次いでこ
れをさらにジエチルカーボネートと反応させて環状カー
ボネートを形成させる。
【００２０】環状カーボネートは、この分野において知
られているように、典型的には５〜６員環を有する。５
員環は、合成が容易でありかつ商業的に入手可能な程度
が大きいので、好ましい。６員環は、環状カーボネート
の形成についてこの分野において知られている条件下
に、ホスゲンを１，３−プロパンジオールと反応させる
ことによって合成できる。実際に使用されている好まし
いヒドロキシアルキル環状カーボネートは、下記式によ
り表すことができる：
られているように、典型的には５〜６員環を有する。５
員環は、合成が容易でありかつ商業的に入手可能な程度
が大きいので、好ましい。６員環は、環状カーボネート
の形成についてこの分野において知られている条件下
に、ホスゲンを１，３−プロパンジオールと反応させる
ことによって合成できる。実際に使用されている好まし
いヒドロキシアルキル環状カーボネートは、下記式によ
り表すことができる：
【００２１】
【化２】 式中Ｒ（またはｎが２以上である場合各Ｒ）は１〜１８
個の炭素原子、好ましくは１〜６個の炭素原子、より好
ましくは１〜３個の炭素原子、のヒドロキシアルキル基
であり、この基は直鎖状または分枝鎖状であることがで
き、そしてヒドロキシル（これはそれ自体第一、第二、
または第三であることができる）に加えて置換基を有す
ることができ、そしてｎは１または２であり、前記置換
基は１または２以上の他の置換基、例えば、ブロックド
アミンまたは不飽和基により置換されることができる。
より好ましくは、Ｒは−Ｃm Ｈ2mＯＨであり、ここでヒ
ドロキシルは第一または第二であることができ、そして
ｍは１〜８であり、なおより好ましくは、Ｒは−（ＣＨ
2 ）p −ＯＨであり、ここでヒドロキシルは第一であ
り、そしてｐは１〜２である。
個の炭素原子、好ましくは１〜６個の炭素原子、より好
ましくは１〜３個の炭素原子、のヒドロキシアルキル基
であり、この基は直鎖状または分枝鎖状であることがで
き、そしてヒドロキシル（これはそれ自体第一、第二、
または第三であることができる）に加えて置換基を有す
ることができ、そしてｎは１または２であり、前記置換
基は１または２以上の他の置換基、例えば、ブロックド
アミンまたは不飽和基により置換されることができる。
より好ましくは、Ｒは−Ｃm Ｈ2mＯＨであり、ここでヒ
ドロキシルは第一または第二であることができ、そして
ｍは１〜８であり、なおより好ましくは、Ｒは−（ＣＨ
2 ）p −ＯＨであり、ここでヒドロキシルは第一であ
り、そしてｐは１〜２である。
【００２２】活性水素により開環することができるラク
トンはこの分野においてよく知られている。それらは、
例えば、ε−カプロラクトン、γ−カプロラクトン、β
−ブチロラクトン、β−プロプリオラクトン、γ−ブチ
ロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラクトン、β−メ
チル−γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−
バレロラクトン、γ−ノナン酸ラクトン、γ−オクタン
酸ラクトン、およびペントラクトンを包含する。好まし
い態様において、ラクトンはε−カプロラクトンであ
る。本発明の実施において有用なラクトンは、また、下
記式により特徴づけられる：
トンはこの分野においてよく知られている。それらは、
例えば、ε−カプロラクトン、γ−カプロラクトン、β
−ブチロラクトン、β−プロプリオラクトン、γ−ブチ
ロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラクトン、β−メ
チル−γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−
バレロラクトン、γ−ノナン酸ラクトン、γ−オクタン
酸ラクトン、およびペントラクトンを包含する。好まし
い態様において、ラクトンはε−カプロラクトンであ
る。本発明の実施において有用なラクトンは、また、下
記式により特徴づけられる：
【００２３】
【化３】 式中ｎは１〜７の正の整数であり、そしてＲは１または
２以上のＨ原子、または１〜７個の炭素原子の置換また
は非置換のアルキル基である。
２以上のＨ原子、または１〜７個の炭素原子の置換また
は非置換のアルキル基である。
【００２４】ラクトンの開環反応は典型的には昇温（例
えば、８０〜１５０℃）下に実施される。反応成分は通
常液体であるので、溶媒は不必要である。しかしなが
ら、反応成分が液体である場合であってさえ、溶媒は反
応のためのすぐれた条件を促進するために有用であるこ
とがある。任意の非反応性溶媒を使用することができ、
極性および非極性の双方の有機溶媒を包含する。有用な
溶媒の例には、トルエン、キシレン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトンなどがある。触媒の存在が
好ましい。有用な触媒はプロトン酸（例えば、オクタン
酸、ＡｍｂｅｒｌｙｓｔR １５（Ｒｏｈｍ ＆ Ｈａａ
ｓ））、および錫触媒（例えば、オクタン酸第一錫）を
包含する。また、この反応はラクトン環と反応させるた
めに分子上のヒドロキシル基のナトリウム塩を形成させ
ることによって開始することができる。
えば、８０〜１５０℃）下に実施される。反応成分は通
常液体であるので、溶媒は不必要である。しかしなが
ら、反応成分が液体である場合であってさえ、溶媒は反
応のためのすぐれた条件を促進するために有用であるこ
とがある。任意の非反応性溶媒を使用することができ、
極性および非極性の双方の有機溶媒を包含する。有用な
溶媒の例には、トルエン、キシレン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトンなどがある。触媒の存在が
好ましい。有用な触媒はプロトン酸（例えば、オクタン
酸、ＡｍｂｅｒｌｙｓｔR １５（Ｒｏｈｍ ＆ Ｈａａ
ｓ））、および錫触媒（例えば、オクタン酸第一錫）を
包含する。また、この反応はラクトン環と反応させるた
めに分子上のヒドロキシル基のナトリウム塩を形成させ
ることによって開始することができる。
【００２５】十分な量のラクトンが存在する場合、ラク
トンの開環反応により分子の連鎖延長が生じる。カルバ
メートまたは尿素化合物（Ａ）（１）およびラクトン
（Ａ）（２）の相対量を変化させて、連鎖延長の程度を
コントロールすることができる。ヒドロキシルまたはア
ミン基を使用するラクトン環の開環により、エステルま
たはアミドおよびＯＨ基が形成される。このＯＨ基は他
の利用可能なラクトン環と反応することができて、こう
して連鎖延長が生じる。したがって、この反応は、開始
剤化合物（Ａ）（１）の量に関するラクトンの比率によ
ってコントロールされる。本発明の実施において、
（Ａ）（２）からのラクトンの当量／（Ａ）（１）上の
活性水素基の比は、好ましくは０．１：１〜１０：１、
より好ましくは１：１〜５：１である。ラクトンを酸で
開環するとき、生ずる化合物は酸基を有し、この酸基は
よく知られている技術、例えば、エチレンオキシドとの
反応、によりヒドロキシル基に変換することができる。
トンの開環反応により分子の連鎖延長が生じる。カルバ
メートまたは尿素化合物（Ａ）（１）およびラクトン
（Ａ）（２）の相対量を変化させて、連鎖延長の程度を
コントロールすることができる。ヒドロキシルまたはア
ミン基を使用するラクトン環の開環により、エステルま
たはアミドおよびＯＨ基が形成される。このＯＨ基は他
の利用可能なラクトン環と反応することができて、こう
して連鎖延長が生じる。したがって、この反応は、開始
剤化合物（Ａ）（１）の量に関するラクトンの比率によ
ってコントロールされる。本発明の実施において、
（Ａ）（２）からのラクトンの当量／（Ａ）（１）上の
活性水素基の比は、好ましくは０．１：１〜１０：１、
より好ましくは１：１〜５：１である。ラクトンを酸で
開環するとき、生ずる化合物は酸基を有し、この酸基は
よく知られている技術、例えば、エチレンオキシドとの
反応、によりヒドロキシル基に変換することができる。
【００２６】ヒドロキシ活性水素基を有する化合物
（Ａ）（１）も、ヒドロキシカルボン酸と反応させてカ
ルバメートまたは尿素官能性化合物（Ａ）を形成させる
ことができる。有用なヒドロキシカルボン酸は、ジメチ
ルヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシステアリン酸、
酒石酸、乳酸、２−ヒドロキシエチル安息香酸、および
Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン三酢酸
を包含する。この反応は典型的なエステル交換条件下
に、例えば、室温〜１５０℃の温度において、エステル
交換触媒、例えば、オクタン酸カルシウム、金属水酸化
物（例えば、ＫＯＨ）、Ｉ族またはＩＩ族の金属（例え
ば、Ｎａ、Ｌｉ）、金属炭酸塩（例えば、Ｋ2ＣＯ3 ）
（これはクラウンエーテルと組み合わせた使用により増
強することができる）、金属酸化物（例えば、酸化ジブ
チル錫）、金属アルコキシド（例えば、ＮａＯＣＨ3 、
Ａｌ（ＯＣ3 Ｈ7 ）3 、金属エステル（例えば、オクタ
ン酸第一錫、オクタン酸カルシウム、またはプロトン酸
（例えば、Ｈ2 ＳＯ4 ）、ＭｇＣＯ3 またはＰｈ4 Ｓｂ
Ｉを使用して実施することができる。この反応は、ま
た、室温においてポリマー支持触媒、例えば、Ａｍｂｅ
ｒｌｙｓｔ−１５R （Ｒｏｈｍ ＆ Ｈａａｓ）を使用
して、Ｒ．Ａｎａｎｄ、Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｃｏｍｍ
ｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、２４（１９）、２７４３−４７
（１９９４）（その開示は引用することによって本明細
書の一部とされる）に記載されているように実施するこ
とができる。この反応は、好ましくは、過剰の化合物
（Ａ）（１）を使用して実施して、ヒドロキシカルボン
酸の自己縮合を最小とする。
（Ａ）（１）も、ヒドロキシカルボン酸と反応させてカ
ルバメートまたは尿素官能性化合物（Ａ）を形成させる
ことができる。有用なヒドロキシカルボン酸は、ジメチ
ルヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシステアリン酸、
酒石酸、乳酸、２−ヒドロキシエチル安息香酸、および
Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン三酢酸
を包含する。この反応は典型的なエステル交換条件下
に、例えば、室温〜１５０℃の温度において、エステル
交換触媒、例えば、オクタン酸カルシウム、金属水酸化
物（例えば、ＫＯＨ）、Ｉ族またはＩＩ族の金属（例え
ば、Ｎａ、Ｌｉ）、金属炭酸塩（例えば、Ｋ2ＣＯ3 ）
（これはクラウンエーテルと組み合わせた使用により増
強することができる）、金属酸化物（例えば、酸化ジブ
チル錫）、金属アルコキシド（例えば、ＮａＯＣＨ3 、
Ａｌ（ＯＣ3 Ｈ7 ）3 、金属エステル（例えば、オクタ
ン酸第一錫、オクタン酸カルシウム、またはプロトン酸
（例えば、Ｈ2 ＳＯ4 ）、ＭｇＣＯ3 またはＰｈ4 Ｓｂ
Ｉを使用して実施することができる。この反応は、ま
た、室温においてポリマー支持触媒、例えば、Ａｍｂｅ
ｒｌｙｓｔ−１５R （Ｒｏｈｍ ＆ Ｈａａｓ）を使用
して、Ｒ．Ａｎａｎｄ、Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｃｏｍｍ
ｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、２４（１９）、２７４３−４７
（１９９４）（その開示は引用することによって本明細
書の一部とされる）に記載されているように実施するこ
とができる。この反応は、好ましくは、過剰の化合物
（Ａ）（１）を使用して実施して、ヒドロキシカルボン
酸の自己縮合を最小とする。
【００２７】本発明の組成物はカルバメートまたは尿素
官能性化合物（Ａ）と、成分（Ｂ）すなわち成分（Ａ）
上のカルバメート基または尿素基と反応性の複数の官能
基を有する化合物、との反応により硬化される。このよ
うな反応性基は、アミノプラスト架橋剤上、または他の
化合物、例えば、フェノール／ホルムアルデヒド付加
物、上の活性メチロールまたはメチルアルコキシ基、シ
ロキサンまたはシラン基、およびアルデヒド基を包含す
る。（Ｂ）化合物の例には、メラミンホルムアルデヒド
樹脂（モノマーまたはポリマーのメラミン樹脂および部
分的または完全にアルキル化されたメラミン樹脂を包含
する）、尿素樹脂（例えば、メチロール尿素、例えば、
尿素ホルムアルデヒド樹脂、アルコキシ尿素、例えば、
ブチル化尿素ホルムアルデヒド樹脂）、Ｎ−メチロール
アクリルアミドエマルジョン、イソブトキシメチルアク
リルアミドエマルジョン、ポリ無水物（例えば、ポリコ
ハク酸無水物）、およびシロキサンまたはシラン（例え
ば、ジメチルジメトキシシラン）がある。アミノプラス
ト樹脂、例えば、メラミンホルムアルデヒド樹脂または
尿素ホルムアルデヒド樹脂、は特に好ましい。また、米
国特許第５，３００，３２８号明細書に記載されている
ように、１５０℃未満の硬化温度を使用する方法におい
て使用するための、アミノ窒素の１または２以上がカル
バメート基で置換されたアミノプラスト樹脂も好まし
い。
官能性化合物（Ａ）と、成分（Ｂ）すなわち成分（Ａ）
上のカルバメート基または尿素基と反応性の複数の官能
基を有する化合物、との反応により硬化される。このよ
うな反応性基は、アミノプラスト架橋剤上、または他の
化合物、例えば、フェノール／ホルムアルデヒド付加
物、上の活性メチロールまたはメチルアルコキシ基、シ
ロキサンまたはシラン基、およびアルデヒド基を包含す
る。（Ｂ）化合物の例には、メラミンホルムアルデヒド
樹脂（モノマーまたはポリマーのメラミン樹脂および部
分的または完全にアルキル化されたメラミン樹脂を包含
する）、尿素樹脂（例えば、メチロール尿素、例えば、
尿素ホルムアルデヒド樹脂、アルコキシ尿素、例えば、
ブチル化尿素ホルムアルデヒド樹脂）、Ｎ−メチロール
アクリルアミドエマルジョン、イソブトキシメチルアク
リルアミドエマルジョン、ポリ無水物（例えば、ポリコ
ハク酸無水物）、およびシロキサンまたはシラン（例え
ば、ジメチルジメトキシシラン）がある。アミノプラス
ト樹脂、例えば、メラミンホルムアルデヒド樹脂または
尿素ホルムアルデヒド樹脂、は特に好ましい。また、米
国特許第５，３００，３２８号明細書に記載されている
ように、１５０℃未満の硬化温度を使用する方法におい
て使用するための、アミノ窒素の１または２以上がカル
バメート基で置換されたアミノプラスト樹脂も好まし
い。
【００２８】本発明の実施において使用するコーティン
グ組成物において、溶媒を必要に応じて利用することが
できる。本発明によるコーティング組成物は、特に成分
（Ａ）についての連鎖延長度が制限される場合、溶媒な
しに適用することができる。しかしながら、多くの場合
において、このコーティング組成物においても溶媒を使
用することが望ましい。この溶媒はカルバメート−また
は尿素−官能性化合物（Ａ）ならびに成分（Ｂ）の双方
に関して溶媒として作用すべきである。一般に、成分
（Ａ）および（Ｂ）の溶解度に依存して、溶媒は任意の
有機溶媒および／または水であることができる。１つの
好ましい態様において、溶媒は極性有機溶媒である。よ
り好ましくは、溶媒は極性脂肪族溶媒または極性芳香族
溶媒である。より一層好ましくは、溶媒はケトン、エス
テル、アセテート、非プロトン性アミド、非プロトン性
スルホキシド、または非プロトン性アミンである。有用
な溶媒の例には、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン、アミルアセテート、エチレングリコールブチ
ルエーテル−アセテート、プロピレングリコールモノメ
チルエーテルアセテート、キシレン、Ｎ−メチルピロリ
ドン、または芳香族炭化水素のブレンドがある。他の態
様において、溶媒は水または水と補助溶媒との混合物で
あることができる。
グ組成物において、溶媒を必要に応じて利用することが
できる。本発明によるコーティング組成物は、特に成分
（Ａ）についての連鎖延長度が制限される場合、溶媒な
しに適用することができる。しかしながら、多くの場合
において、このコーティング組成物においても溶媒を使
用することが望ましい。この溶媒はカルバメート−また
は尿素−官能性化合物（Ａ）ならびに成分（Ｂ）の双方
に関して溶媒として作用すべきである。一般に、成分
（Ａ）および（Ｂ）の溶解度に依存して、溶媒は任意の
有機溶媒および／または水であることができる。１つの
好ましい態様において、溶媒は極性有機溶媒である。よ
り好ましくは、溶媒は極性脂肪族溶媒または極性芳香族
溶媒である。より一層好ましくは、溶媒はケトン、エス
テル、アセテート、非プロトン性アミド、非プロトン性
スルホキシド、または非プロトン性アミンである。有用
な溶媒の例には、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン、アミルアセテート、エチレングリコールブチ
ルエーテル−アセテート、プロピレングリコールモノメ
チルエーテルアセテート、キシレン、Ｎ−メチルピロリ
ドン、または芳香族炭化水素のブレンドがある。他の態
様において、溶媒は水または水と補助溶媒との混合物で
あることができる。
【００２９】本発明の実施において使用するコーティン
グ組成物は、硬化反応を増強するために触媒を含むこと
ができる。例えば、アミノプラスト成分、例えば、モノ
マー状のメラミンを成分（Ｂ）として使用するとき、強
酸触媒を使用して硬化反応を増強することができる。こ
のような触媒はこの分野においてよく知られており、例
えば、ｐ−トルエンスルホン酸、ジノニルナフタレンジ
スルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、フェニルア
シッドホスフェート、モノブチルマレエート、ブチルホ
スフェート、およびヒドロキシホスフェートエステルを
包含する。本発明の組成物において有用でありうる他の
触媒は、ルイス酸、亜鉛塩、および錫塩を包含する。
グ組成物は、硬化反応を増強するために触媒を含むこと
ができる。例えば、アミノプラスト成分、例えば、モノ
マー状のメラミンを成分（Ｂ）として使用するとき、強
酸触媒を使用して硬化反応を増強することができる。こ
のような触媒はこの分野においてよく知られており、例
えば、ｐ−トルエンスルホン酸、ジノニルナフタレンジ
スルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、フェニルア
シッドホスフェート、モノブチルマレエート、ブチルホ
スフェート、およびヒドロキシホスフェートエステルを
包含する。本発明の組成物において有用でありうる他の
触媒は、ルイス酸、亜鉛塩、および錫塩を包含する。
【００３０】溶媒はコーティング組成物の中に約０．０
１重量％〜約９９重量％の量で存在することができる
が、それは好ましくは３０％より少ない、より好ましく
は２０％より少ない、最も好ましくは１０％より少な
い、量で存在する。コーティング組成物は好ましくは
３．０ｌｂｓ／ｇａｌより低い、より好ましくは２．０
ｌｂｓ／ｇａｌより低い、最も好ましくは１．０ｌｂｓ
／ｇａｌより低いＶＯＣ（ＶＯＣは本明細書においてＡ
ＳＴＭ Ｄ３９６０に従うＶＯＣとして定義される）を
有する。
１重量％〜約９９重量％の量で存在することができる
が、それは好ましくは３０％より少ない、より好ましく
は２０％より少ない、最も好ましくは１０％より少な
い、量で存在する。コーティング組成物は好ましくは
３．０ｌｂｓ／ｇａｌより低い、より好ましくは２．０
ｌｂｓ／ｇａｌより低い、最も好ましくは１．０ｌｂｓ
／ｇａｌより低いＶＯＣ（ＶＯＣは本明細書においてＡ
ＳＴＭ Ｄ３９６０に従うＶＯＣとして定義される）を
有する。
【００３１】コーティング組成物は、多数のこの分野に
おいてよく知られている技術の任意のものにより、物品
上にコーティングすることができる。これらは、例え
ば、吹付けコーティング、浸漬コーティング、ロールコ
ーティング、カーテンコーティングなどを包含する。自
動車本体のパネルについて、吹付けコーティングが好ま
しい。本発明によるコーティング組成物を使用して達成
することができる１つの利点は、高度の柔軟性を有する
コーティングを製造できるということである。したがっ
て、好ましい態様において、コーティングを適用する支
持体は柔軟性であり、例えば、プラスチック、皮革、ま
たは繊維材料の支持体である。
おいてよく知られている技術の任意のものにより、物品
上にコーティングすることができる。これらは、例え
ば、吹付けコーティング、浸漬コーティング、ロールコ
ーティング、カーテンコーティングなどを包含する。自
動車本体のパネルについて、吹付けコーティングが好ま
しい。本発明によるコーティング組成物を使用して達成
することができる１つの利点は、高度の柔軟性を有する
コーティングを製造できるということである。したがっ
て、好ましい態様において、コーティングを適用する支
持体は柔軟性であり、例えば、プラスチック、皮革、ま
たは繊維材料の支持体である。
【００３２】使用する追加の物質、例えば、界面活性
剤、充填剤、安定剤、湿潤剤、分散剤、接着促進剤、紫
外線吸収剤、ＨＡＬＳなどをコーティング組成物の中に
混合することができる。これらの物質はこの分野におい
てよく知られているが、使用量はコーティング特性に悪
影響を及ぼすことを回避するようにコントロールしなく
てはならない。
剤、充填剤、安定剤、湿潤剤、分散剤、接着促進剤、紫
外線吸収剤、ＨＡＬＳなどをコーティング組成物の中に
混合することができる。これらの物質はこの分野におい
てよく知られているが、使用量はコーティング特性に悪
影響を及ぼすことを回避するようにコントロールしなく
てはならない。
【００３３】１つの好ましい態様において、本発明によ
るコーティング組成物は好ましくは高い光沢度のコーテ
ィングにおいておよび／または複合カラー−プラス−ク
リヤーコーティングのクリアーコートとして利用され
る。高い光沢度のコーティングは、本明細書おいて使用
するとき、２０°の光沢度（ＡＳＴＭ Ｄ５２３−８
９）または少なくとも８０のＤＯＩ（ＡＳＴＭ Ｅ４３
０−９１）を有するコーティングである。他の好ましい
態様において、コーティング組成物は高い光沢度または
低い光沢度のプライマーまたはエナメルコーティングを
製造するために利用することができる。
るコーティング組成物は好ましくは高い光沢度のコーテ
ィングにおいておよび／または複合カラー−プラス−ク
リヤーコーティングのクリアーコートとして利用され
る。高い光沢度のコーティングは、本明細書おいて使用
するとき、２０°の光沢度（ＡＳＴＭ Ｄ５２３−８
９）または少なくとも８０のＤＯＩ（ＡＳＴＭ Ｅ４３
０−９１）を有するコーティングである。他の好ましい
態様において、コーティング組成物は高い光沢度または
低い光沢度のプライマーまたはエナメルコーティングを
製造するために利用することができる。
【００３４】本発明のコーティング組成物を高い光沢度
の着色ペイントコーティングとして使用するとき、顔料
は任意の有機または無機の化合物または着色物質、充填
剤、金属または他の無機フレーク物質、例えば、雲母ま
たはアルミニウムフレーク、およびこの分野において通
常顔料と命名される種類の他の物質であることができ
る。顔料は通常組成物中に、成分ＡおよびＢ（すなわ
ち、０．０２〜３．５のＰ：Ｂ比）の合計重量（溶媒を
含まない）に基づいて、２％〜３５０％の量で使用され
る。
の着色ペイントコーティングとして使用するとき、顔料
は任意の有機または無機の化合物または着色物質、充填
剤、金属または他の無機フレーク物質、例えば、雲母ま
たはアルミニウムフレーク、およびこの分野において通
常顔料と命名される種類の他の物質であることができ
る。顔料は通常組成物中に、成分ＡおよびＢ（すなわ
ち、０．０２〜３．５のＰ：Ｂ比）の合計重量（溶媒を
含まない）に基づいて、２％〜３５０％の量で使用され
る。
【００３５】本発明によるコーティング組成物を複合カ
ラー−プラス−クリヤーコーティングとして使用すると
き、着色ベースコート組成物はこの分野においてよく知
られている種類の任意のものであることができる。ベー
スコート組成物において有用であることが知られている
ポリマーは、アクリル、ビニール、ポリウレタン、ポリ
カーボネート、ポリエステル、アルキド、およびシロキ
サンを包含する。好ましいポリマーはアクリルおよびポ
リウレタンを包含する。本発明の１つの好ましい態様に
おいて、ベースコートはまたカルバメート官能性アクリ
ルポリマーを利用する。ベースコートのポリマーは好ま
しくは架橋可能なものであり、したがって１または２以
上の種類の架橋可能な官能基を含む。このような基は、
例えば、ヒドロキシ、イソシアネート、アミン、エポキ
シ、アクリレート、ビニル、シラン、およびアセトアセ
テート基を包含する。これらの基は、所望の硬化条件、
一般に昇温下における架橋反応のためにブロック解除ま
たは利用可能とされるような方法で、マスクまたはブロ
ックすることができる。有用な架橋可能な官能基は、ヒ
ドロキシ、エポキシ、酸、無水物、シラン、およびアセ
トアセテート基を包含する。好ましくは架橋可能官能基
は、ヒドロキシ官能基およびアミノ官能基を包含する。
ラー−プラス−クリヤーコーティングとして使用すると
き、着色ベースコート組成物はこの分野においてよく知
られている種類の任意のものであることができる。ベー
スコート組成物において有用であることが知られている
ポリマーは、アクリル、ビニール、ポリウレタン、ポリ
カーボネート、ポリエステル、アルキド、およびシロキ
サンを包含する。好ましいポリマーはアクリルおよびポ
リウレタンを包含する。本発明の１つの好ましい態様に
おいて、ベースコートはまたカルバメート官能性アクリ
ルポリマーを利用する。ベースコートのポリマーは好ま
しくは架橋可能なものであり、したがって１または２以
上の種類の架橋可能な官能基を含む。このような基は、
例えば、ヒドロキシ、イソシアネート、アミン、エポキ
シ、アクリレート、ビニル、シラン、およびアセトアセ
テート基を包含する。これらの基は、所望の硬化条件、
一般に昇温下における架橋反応のためにブロック解除ま
たは利用可能とされるような方法で、マスクまたはブロ
ックすることができる。有用な架橋可能な官能基は、ヒ
ドロキシ、エポキシ、酸、無水物、シラン、およびアセ
トアセテート基を包含する。好ましくは架橋可能官能基
は、ヒドロキシ官能基およびアミノ官能基を包含する。
【００３６】ベースコートのポリマーは自己架橋可能で
あるか、またはポリマーの官能基と反応性である別の架
橋剤を必要とすることがある。ポリマーが、例えば、ヒ
ドロキシ官能基を含むとき、架橋剤はアミノプラスト樹
脂、イソシアネートおよびブロックドイソシアネート
（イソシアヌレート）、および酸または無水物の官能性
架橋剤であることができる。
あるか、またはポリマーの官能基と反応性である別の架
橋剤を必要とすることがある。ポリマーが、例えば、ヒ
ドロキシ官能基を含むとき、架橋剤はアミノプラスト樹
脂、イソシアネートおよびブロックドイソシアネート
（イソシアヌレート）、および酸または無水物の官能性
架橋剤であることができる。
【００３７】本明細書において記載するコーティング組
成物は、好ましくはコーティング層を硬化する条件に付
す。種々の硬化方法を使用することができるが、加熱硬
化が好ましい。一般に、加熱硬化はコーティングされた
物品を主として放射加熱源により供給される上昇温度に
暴露することによって実施する。硬化温度は架橋剤中に
使用する特定のブロッキング剤に依存するが、一般に９
３℃〜１７７℃の範囲である。本発明によるコーティン
グ組成物は比較的低い温度においてさえ硬化可能であ
る。したがって、好ましい態様において、硬化温度はブ
ロックされた酸を触媒とする系について好ましくは１１
５℃〜１５０℃、より好ましくは１１５℃〜１３８℃で
ある。ブロックされない酸を触媒とする系について、硬
化温度は好ましくは８２℃〜９９℃である。硬化時間は
使用する特定の成分、および物理的パラメーター、例え
ば、層の厚さ、に依存して変化するであろうが、典型的
な硬化時間はブロックされた酸を触媒とする系について
１５〜６０分、好ましくは１５〜２５分の範囲であり、
そしてブロックされない酸を触媒とする系について、１
０〜２０分である。
成物は、好ましくはコーティング層を硬化する条件に付
す。種々の硬化方法を使用することができるが、加熱硬
化が好ましい。一般に、加熱硬化はコーティングされた
物品を主として放射加熱源により供給される上昇温度に
暴露することによって実施する。硬化温度は架橋剤中に
使用する特定のブロッキング剤に依存するが、一般に９
３℃〜１７７℃の範囲である。本発明によるコーティン
グ組成物は比較的低い温度においてさえ硬化可能であ
る。したがって、好ましい態様において、硬化温度はブ
ロックされた酸を触媒とする系について好ましくは１１
５℃〜１５０℃、より好ましくは１１５℃〜１３８℃で
ある。ブロックされない酸を触媒とする系について、硬
化温度は好ましくは８２℃〜９９℃である。硬化時間は
使用する特定の成分、および物理的パラメーター、例え
ば、層の厚さ、に依存して変化するであろうが、典型的
な硬化時間はブロックされた酸を触媒とする系について
１５〜６０分、好ましくは１５〜２５分の範囲であり、
そしてブロックされない酸を触媒とする系について、１
０〜２０分である。
【００３８】
【実施例】下記の諸例は、本発明をさらに説明するもの
である。調製物１−化合物（Ａ） きれいな５リットルの３首丸底フラスコに撹拌機、冷却
器、熱電対、および窒素ラインを装備した。この装置
に、１７３５．０ｇのε−カプロラクトン、７６１．９
ｇのヒドロキシプロピルカルバメート、２３４ｇのキシ
レン、および４．４ｇのオクタン酸第一錫を添加した。
この混合物を窒素雰囲気下に撹拌し、１３０℃の温度に
加熱した。この温度を６時間維持して合成を完結し、次
いで冷却した。例１−コーティング組成物 １０００ｇの調製物１、３３７．４ｇのモノマー状の完
全にメトール化された（ｍｅｔｈｏｌａｔｅｄ）メラミ
ン、および６．１ｇのドデシルベンジルスルホン酸を混
合することによって、クリアコート組成物を調製した。
である。調製物１−化合物（Ａ） きれいな５リットルの３首丸底フラスコに撹拌機、冷却
器、熱電対、および窒素ラインを装備した。この装置
に、１７３５．０ｇのε−カプロラクトン、７６１．９
ｇのヒドロキシプロピルカルバメート、２３４ｇのキシ
レン、および４．４ｇのオクタン酸第一錫を添加した。
この混合物を窒素雰囲気下に撹拌し、１３０℃の温度に
加熱した。この温度を６時間維持して合成を完結し、次
いで冷却した。例１−コーティング組成物 １０００ｇの調製物１、３３７．４ｇのモノマー状の完
全にメトール化された（ｍｅｔｈｏｌａｔｅｄ）メラミ
ン、および６．１ｇのドデシルベンジルスルホン酸を混
合することによって、クリアコート組成物を調製した。
【００３９】この組成物を種々の支持体に慣用の空気噴
霧サイフォンガンを使用して吹付け塗布した。剛性およ
び柔軟性の双方の支持体をコーティングした。パネルの
一部分を慣用のハイソリッドのベースコートの上にウェ
ット・オン・ウェットで塗布した。これらの系につい
て、ベースコート（工業規格のハイソリッドのＯＨアク
リル／メラミン系）を塗布し、次いで１０分の室温（am
bient)フラッシュを行い、この時点において前述のコー
ティング組成物を塗布した。さらに５分の周囲フラッシ
ュ後、パネルを２５０°Ｆにおいて３０分間焼成した。
霧サイフォンガンを使用して吹付け塗布した。剛性およ
び柔軟性の双方の支持体をコーティングした。パネルの
一部分を慣用のハイソリッドのベースコートの上にウェ
ット・オン・ウェットで塗布した。これらの系につい
て、ベースコート（工業規格のハイソリッドのＯＨアク
リル／メラミン系）を塗布し、次いで１０分の室温（am
bient)フラッシュを行い、この時点において前述のコー
ティング組成物を塗布した。さらに５分の周囲フラッシ
ュ後、パネルを２５０°Ｆにおいて３０分間焼成した。
【００４０】この例のコーティング組成物は接触する硬
化した硬質透明塗膜を生じた。クリアコートの混合物の
測定されたＶＯＣは１．２ｌｂｓ／ｇａｌであることが
見出された。
化した硬質透明塗膜を生じた。クリアコートの混合物の
測定されたＶＯＣは１．２ｌｂｓ／ｇａｌであることが
見出された。
【００４１】本発明をその好ましい態様を参照して詳細
に説明した。しかしながら、変化および修飾を本発明の
精神および範囲内で行うことができることに注意すべき
である。
に説明した。しかしながら、変化および修飾を本発明の
精神および範囲内で行うことができることに注意すべき
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン、ディー．マギー アメリカ合衆国ミシガン州、ハイランド、 ウェイリング、ウッズ、ドライブ、2942 (72)発明者 ウォルター、エイチ．オウボム アメリカ合衆国ミシガン州、ハートラン ド、タウンシップ、プローバー、13938 (72)発明者 ブライアン、ディー．バメル アメリカ合衆国ミシガン州、ハイランド、 タゲット、レイク、ドライブ、3484 (72)発明者 トッド、エイ．シーバー アメリカ合衆国インディアナ州、フォー ト、ウェイン、ノース、クリントン、スト リート、6600、ボックス、347 (72)発明者 ジョン、ダブリュ．レイフュス アメリカ合衆国ミシガン州、ウェスト、ブ ルームフィールド、ピー、オー、ボック ス、250402、ダンモアー、ドライブ、5900
Claims (14)
- 【請求項１】下記の（Ａ）および（Ｂ）を含んでなる硬
化性コーティング組成物。 （Ａ）下記の（１）および（２）の反応生成物である、
カルバメートまたは尿素およびヒドロキシル官能基を含
んでなる化合物、（１）カルバメートまたは尿素基また
はカルバメートまたは尿素基に変換できる基、および
（Ａ）（２）と反応性である活性水素基、を含んでなる
化合物、および（２）ラクトンまたはヒドロキシカルボ
ン酸、 （Ｂ）カルバメートと反応性である少なくとも１つの基
およびヒドロキシルと反応性である少なくとも１つの
基、またはカルバメートおよびヒドロキシルの双方と反
応性である複数の基、を含んでなる化合物。 - 【請求項２】化合物（Ａ）（１）上の活性水素基がヒド
ロキシル基またはアミノ基である、請求項１に記載のコ
ーティング組成物。 - 【請求項３】化合物（Ａ）（１）がヒドロキシアルキル
カルバメートまたはヒドロキシアルキル環状カーボネー
トである、請求項１に記載のコーティング組成物。 - 【請求項４】化合物（Ａ）（１）が開環環状カーボネー
トの生成物であるβ−ヒドロキシ環状カルバメートであ
る、請求項１に記載のコーティング組成物。 - 【請求項５】化合物（Ａ）（２）がラクトンであり、そ
して（Ａ）（２）からのラクトンの当量／（Ａ）（１）
上の活性水素基の当量の比が０．１：１〜１０：１であ
る、請求項１〜４のいずれか一項に記載のコーティング
組成物。 - 【請求項６】（Ａ）（２）からのラクトンの当量／
（Ａ）（１）上の活性水素基の当量の比が１：１〜５：
１である、請求項１に記載のコーティング組成物。 - 【請求項７】化合物（Ｂ）がアミノプラストである、請
求項１〜６のいずれか一項に記載のコーティング組成
物。 - 【請求項８】前記アミノプラストがメラミン樹脂であ
る、請求項７に記載のコーティング組成物。 - 【請求項９】２４０ｋｇ／ｍ3 より低いＶＯＣを有す
る、請求項１〜８のいずれか一項に記載のコーティング
組成物。 - 【請求項１０】液体であり、そして２０重量％より少な
い非反応性有機溶媒を含んでなる、請求項１〜９のいず
れか一項に記載のコーティング組成物。 - 【請求項１１】クリアーコーティング組成物である、請
求項１〜１０のいずれか一項に記載のコーティング組成
物。 - 【請求項１２】顔料をさらに含む、請求項１〜１１のい
ずれか一項に記載のコーティング組成物。 - 【請求項１３】請求項１〜１２のいずれか一項に記載の
コーティング組成物から誘導された硬化コーティングを
その上に有する支持体を含んでなる物品。 - 【請求項１４】前記支持体が柔軟性支持体である、請求
項１３に記載の物品。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US55088095A | 1995-10-06 | 1995-10-06 | |
| US550880 | 1995-10-06 | ||
| US698524 | 1996-08-15 | ||
| US08/698,524 US5792810A (en) | 1995-10-06 | 1996-08-15 | Curable coating composition including compound having carbamate and hydroxyl functionality |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09221633A true JPH09221633A (ja) | 1997-08-26 |
| JP3986595B2 JP3986595B2 (ja) | 2007-10-03 |
Family
ID=27069582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26638996A Expired - Fee Related JP3986595B2 (ja) | 1995-10-06 | 1996-10-07 | カルバメートおよびヒドロキシル官能性を有する化合物を含む硬化性コーティング組成物 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5792810A (ja) |
| EP (1) | EP0767227B1 (ja) |
| JP (1) | JP3986595B2 (ja) |
| KR (1) | KR970021226A (ja) |
| CN (1) | CN1102626C (ja) |
| AT (1) | ATE209239T1 (ja) |
| AU (1) | AU702065B2 (ja) |
| BR (1) | BR9605013A (ja) |
| CA (1) | CA2187221C (ja) |
| DE (1) | DE69617156T2 (ja) |
| ES (1) | ES2167501T3 (ja) |
| MX (1) | MX215098B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US6084038A (en) * | 1993-07-28 | 2000-07-04 | Basf Corporation | Curable coating compositions containing blends of carbamate-functional compounds |
| US5792810A (en) * | 1995-10-06 | 1998-08-11 | Basf Corporation | Curable coating composition including compound having carbamate and hydroxyl functionality |
| US5827930A (en) * | 1995-10-06 | 1998-10-27 | Basf Corporation | Curable coating composition |
| US6423788B1 (en) * | 1995-10-06 | 2002-07-23 | Basf Corporation | Curable coating composition |
| US6117931A (en) * | 1996-07-01 | 2000-09-12 | Basf Corporation | Curable coating compositions having improved effect pigment orientation and a method of using the same |
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| US6624241B2 (en) | 1999-05-21 | 2003-09-23 | Basf Corporation | Waterborne coating compositions containing materials dispersed with water-soluble carbamate materials |
| US6346591B1 (en) | 1999-05-21 | 2002-02-12 | Basf Corporation | Monomer and polymerization process |
| US6512069B1 (en) | 1999-09-30 | 2003-01-28 | Basf Corporation | Durable refinish coating |
| US6569956B1 (en) | 1999-12-22 | 2003-05-27 | Basf Corporation | Hyperbranched polyol macromolecule, method of making same, and coating composition including same |
| CN1374944A (zh) | 1999-12-30 | 2002-10-16 | 伊斯曼化学公司 | 氨基甲酸β－羟基丁烯基酯、官能低聚物和由其得到的涂料 |
| US6646153B1 (en) | 2000-07-19 | 2003-11-11 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Hydroxyl functional urethanes having a tertiary carbamate bond |
| AU2001295683A1 (en) * | 2000-10-13 | 2002-04-22 | Rhodia Chimie | Use as catalyst for forming urethanes, of fluorinated and trivalent metal acid salts, composition containing same and methods using same |
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| EP1456311B1 (en) * | 2001-12-17 | 2012-09-26 | BASF Coatings GmbH | Urethane polymers that reduce the effect of polylactone linkages |
| US6927271B2 (en) * | 2002-01-10 | 2005-08-09 | Basf Corporation | Hydroxyl and carbamate functional resins |
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| GB0417401D0 (en) | 2004-08-05 | 2004-09-08 | Controlled Therapeutics Sct | Stabilised prostaglandin composition |
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| US10767073B2 (en) * | 2016-10-18 | 2020-09-08 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Curable film-forming compositions containing hydroxyl functional, branched acrylic polymers and multilayer composite coatings |
| US10370555B2 (en) * | 2017-05-16 | 2019-08-06 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Curable film-forming compositions containing hydroxyl functional acrylic polymers and bisurea compounds and multilayer composite coatings |
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|---|---|---|---|---|
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