JPH10287725A - 水性2−成分結合剤、並びに被覆および封止組成物におけるその使用 - Google Patents
水性2−成分結合剤、並びに被覆および封止組成物におけるその使用Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 向上した光沢と減少した曇りと増大した使用
寿命と向上した使用信頼性と充分ブリスターフリーのフ
ィルム厚さとを組合せて向上した耐水性を有する万能の
2−成分ポリウレタンコーチングを提供する。 【解決手段】(a)30〜90重量%の水性ヒドロキシ
−および/またはアミノ−官能性樹脂分散物と、(b)
アルコキシシリル基を有すると共に10〜23重量%の
遊離イソシアネート基含有量および23℃にて50〜1
0000mPa.sの粘度を有する10〜70重量%の
硬化剤とを含有し、成分(a)のヒドロキシル基と成分
(b)のイソシアネート基とのモル比が0.5:1〜
2:1である結合剤組成物。さらに、被覆用および封止
用組成物における前記結合剤組成物の使用。
寿命と向上した使用信頼性と充分ブリスターフリーのフ
ィルム厚さとを組合せて向上した耐水性を有する万能の
2−成分ポリウレタンコーチングを提供する。 【解決手段】(a)30〜90重量%の水性ヒドロキシ
−および/またはアミノ−官能性樹脂分散物と、(b)
アルコキシシリル基を有すると共に10〜23重量%の
遊離イソシアネート基含有量および23℃にて50〜1
0000mPa.sの粘度を有する10〜70重量%の
硬化剤とを含有し、成分(a)のヒドロキシル基と成分
(b)のイソシアネート基とのモル比が0.5:1〜
2:1である結合剤組成物。さらに、被覆用および封止
用組成物における前記結合剤組成物の使用。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヒドロキシ−およ
び/またはアミノ官能性の水希釈性樹脂と、イソシアネ
ート基およびアルコキシシリル基を有する硬化剤とに基
づく水性2−成分結合剤組成物、並びに被覆用および封
止用組成物におけるその使用に関するものである。
び/またはアミノ官能性の水希釈性樹脂と、イソシアネ
ート基およびアルコキシシリル基を有する硬化剤とに基
づく水性2−成分結合剤組成物、並びに被覆用および封
止用組成物におけるその使用に関するものである。
【0002】
【従来の技術】慣用の2−成分ポリウレタン被覆組成物
は、その傑出した性質に基づきコーチング部門にて大き
い意義を獲得している。1つの欠点は、大抵の場合に処
理につき比較的多量の有機溶剤を必要とする点である。
しかしながら実質的に全ての使用分野において、溶剤放
出および関連する環境汚染をできるだけ最小化させるべ
く高固形分または特に水性系の被覆組成物につき需要が
増大しつつある。数年前まで、2−成分ポリウレタン被
覆組成物に液相として水を使用するのは可能でないと見
られていた。何故なら、イソシアネート基が樹脂のヒド
ロキシル基と反応するだけでなく、水にも反応して尿素
と二酸化炭素とを生成するからである。その結果、ラッ
カーおよびコーチングの使用寿命、使用信頼性、充分ブ
リスターフリーのフィルム厚さを得る可能性および安定
特性は、これらがもはや実用的要件を満たさない程度ま
で劣化する。最近、これら問題を減少させるべく努力が
増大している。DE−A3,829,587号は最初の
可能な解決策を記載しており、或る種のポリヒドロキシ
−ポリアクリレート二次分散物を遊離イソシアネート基
を有するポリイソシアネートと組合せて水性2−成分系
を生成させる。
は、その傑出した性質に基づきコーチング部門にて大き
い意義を獲得している。1つの欠点は、大抵の場合に処
理につき比較的多量の有機溶剤を必要とする点である。
しかしながら実質的に全ての使用分野において、溶剤放
出および関連する環境汚染をできるだけ最小化させるべ
く高固形分または特に水性系の被覆組成物につき需要が
増大しつつある。数年前まで、2−成分ポリウレタン被
覆組成物に液相として水を使用するのは可能でないと見
られていた。何故なら、イソシアネート基が樹脂のヒド
ロキシル基と反応するだけでなく、水にも反応して尿素
と二酸化炭素とを生成するからである。その結果、ラッ
カーおよびコーチングの使用寿命、使用信頼性、充分ブ
リスターフリーのフィルム厚さを得る可能性および安定
特性は、これらがもはや実用的要件を満たさない程度ま
で劣化する。最近、これら問題を減少させるべく努力が
増大している。DE−A3,829,587号は最初の
可能な解決策を記載しており、或る種のポリヒドロキシ
−ポリアクリレート二次分散物を遊離イソシアネート基
を有するポリイソシアネートと組合せて水性2−成分系
を生成させる。
【0003】ポリアクリレート分散物を他のヒドロキシ
官能性樹脂分散物で代替してコーチング特性を変化させ
うることがその後に判明した。たとえばEP−A55
7,844号はヒドロキシ官能性一次分散物に基づく2
−成分ポリウレタンコーチングを記載しており、EP−
A543,228号はポリエステル−ポリアクリレート
ハイブリッド分散物に基づくこの種のコーチングを記載
しており、EP−A 741,176号は外部乳化され
たアルキド樹脂に基づくこの種のコーチングを記載して
おり、EP−A496,205号はウレタン改変ポリエ
ステル分散物に基づくこの種のコーチングを記載してお
り、さらにEP−A542,105号は異なる種類の樹
脂の配合物に基づくこの種のコーチングを記載してい
る。2−成分ポリウレタンコーチングに使用しうるポリ
イソシアネートは、たとえばEP−A443,138
号、EP−A486,881号およびEP−A540,
985号に記載されたような親水性もしくは疎水性のポ
リイソシアネートのいずれであってもよい。親水性ポリ
イソシアネートの使用は樹脂分散物におけるポリイソシ
アネートの乳化性を向上させて、使用の信頼性、各成分
の適合性およびコーチングの光沢を増大させる。しかし
ながら、追加の親水性基は他の重要なコーチング特性、
特にコーチングの耐水性および使用寿命を劣化させる。
さらに、反応ブリスタの形成がより高いフィルム厚さに
て生じ、この問題は従来解決されていない。
官能性樹脂分散物で代替してコーチング特性を変化させ
うることがその後に判明した。たとえばEP−A55
7,844号はヒドロキシ官能性一次分散物に基づく2
−成分ポリウレタンコーチングを記載しており、EP−
A543,228号はポリエステル−ポリアクリレート
ハイブリッド分散物に基づくこの種のコーチングを記載
しており、EP−A 741,176号は外部乳化され
たアルキド樹脂に基づくこの種のコーチングを記載して
おり、EP−A496,205号はウレタン改変ポリエ
ステル分散物に基づくこの種のコーチングを記載してお
り、さらにEP−A542,105号は異なる種類の樹
脂の配合物に基づくこの種のコーチングを記載してい
る。2−成分ポリウレタンコーチングに使用しうるポリ
イソシアネートは、たとえばEP−A443,138
号、EP−A486,881号およびEP−A540,
985号に記載されたような親水性もしくは疎水性のポ
リイソシアネートのいずれであってもよい。親水性ポリ
イソシアネートの使用は樹脂分散物におけるポリイソシ
アネートの乳化性を向上させて、使用の信頼性、各成分
の適合性およびコーチングの光沢を増大させる。しかし
ながら、追加の親水性基は他の重要なコーチング特性、
特にコーチングの耐水性および使用寿命を劣化させる。
さらに、反応ブリスタの形成がより高いフィルム厚さに
て生じ、この問題は従来解決されていない。
【0004】良好な耐水性を有するデュアル架橋する水
性ポリウレタン被覆系が最近知られるようになった。こ
れらの系においては、アルコキシシリルもしくはシラノ
ール機能をさらに有するヒドロキシ官能性ポリアクリレ
ート分散物を、樹脂成分としてのヒドロキシ官能性ポリ
ウレタン分散物と配合して使用する。ポリイソシアネー
ト化合物が硬化剤として使用される(DE−A19,6
13,629号)。これら生成物に伴う1つの問題はO
H−およびアルコキシシリル−もしくはシラノール−官
能性分散物が極めて狭い範囲のpHおよび温度において
のみ安定である点にあり、すなわちこれらは格別の注意
を払った場合のみ製造および処方することができ、した
がって幾つかの特殊な使用分野についてのみ使用するこ
とができる。
性ポリウレタン被覆系が最近知られるようになった。こ
れらの系においては、アルコキシシリルもしくはシラノ
ール機能をさらに有するヒドロキシ官能性ポリアクリレ
ート分散物を、樹脂成分としてのヒドロキシ官能性ポリ
ウレタン分散物と配合して使用する。ポリイソシアネー
ト化合物が硬化剤として使用される(DE−A19,6
13,629号)。これら生成物に伴う1つの問題はO
H−およびアルコキシシリル−もしくはシラノール−官
能性分散物が極めて狭い範囲のpHおよび温度において
のみ安定である点にあり、すなわちこれらは格別の注意
を払った場合のみ製造および処方することができ、した
がって幾つかの特殊な使用分野についてのみ使用するこ
とができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、向上
した光沢、減少した曇り、長い使用寿命、増大した使用
信頼性および充分ブリスターフリーのフィムル厚さと組
合せて耐水性を向上した万能2−成分ポリウレタンコー
チングを提供することにある。
した光沢、減少した曇り、長い使用寿命、増大した使用
信頼性および充分ブリスターフリーのフィムル厚さと組
合せて耐水性を向上した万能2−成分ポリウレタンコー
チングを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】驚くことに前記課題は、
ヒドロキシ−もしくはアミノ−官能性の水希釈性樹脂と
イソシアネート基およびアルコキシシリル基を有する硬
化剤とに基づく以下説明する結合剤組成物により解決す
ることができる。したがって本発明は、水性2−成分ポ
リウレタン用被覆および封止用組成物のための結合剤組
成物において、(a)30〜90重量%の水性ヒドロキ
シ−および/またはアミノ−官能性樹脂分散物と、
(b)アルコキシシリル基を有すると共に10〜23重
量%の遊離イソシアネート基含有量および23℃にて5
0〜10000mPa.sの粘度を有する10〜70重
量%の硬化剤とを含有し、成分(a)のヒドロキシル基
と成分(b)のイソシアネート基とのモル比が0.5:
1〜2:1であることを特徴とする結合剤組成物に関す
るものである。さらに本発明は、被覆用および封止用組
成物における前記結合剤組成物の使用にも関するもので
ある。
ヒドロキシ−もしくはアミノ−官能性の水希釈性樹脂と
イソシアネート基およびアルコキシシリル基を有する硬
化剤とに基づく以下説明する結合剤組成物により解決す
ることができる。したがって本発明は、水性2−成分ポ
リウレタン用被覆および封止用組成物のための結合剤組
成物において、(a)30〜90重量%の水性ヒドロキ
シ−および/またはアミノ−官能性樹脂分散物と、
(b)アルコキシシリル基を有すると共に10〜23重
量%の遊離イソシアネート基含有量および23℃にて5
0〜10000mPa.sの粘度を有する10〜70重
量%の硬化剤とを含有し、成分(a)のヒドロキシル基
と成分(b)のイソシアネート基とのモル比が0.5:
1〜2:1であることを特徴とする結合剤組成物に関す
るものである。さらに本発明は、被覆用および封止用組
成物における前記結合剤組成物の使用にも関するもので
ある。
【0007】
【発明の実施の形態】水性2−成分ポリウレタンコーチ
ング技術から公知であるヒドロキシル基およびアミノ基
を有する全ゆる樹脂分散物を成分(a)として使用する
ことができる。これら樹脂の製造方法も刊行物から公知
である。樹脂はポリエステル、ポリアクリレート、ポリ
ウレタン、ポリ尿素、ポリカーボネートおよびポリエー
テルを包含し、これらはヒドロキシ−および/またはア
ミノ−官能性である。さらにハイブリッド分散物または
異なる分散物の混合物も使用することができる。さらに
本発明によれば、2−成分ポリウレタン被覆組成物中に
結合剤成分として非官能性分散物を使用することもでき
る。
ング技術から公知であるヒドロキシル基およびアミノ基
を有する全ゆる樹脂分散物を成分(a)として使用する
ことができる。これら樹脂の製造方法も刊行物から公知
である。樹脂はポリエステル、ポリアクリレート、ポリ
ウレタン、ポリ尿素、ポリカーボネートおよびポリエー
テルを包含し、これらはヒドロキシ−および/またはア
ミノ−官能性である。さらにハイブリッド分散物または
異なる分散物の混合物も使用することができる。さらに
本発明によれば、2−成分ポリウレタン被覆組成物中に
結合剤成分として非官能性分散物を使用することもでき
る。
【0008】硬化剤成分(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遊離イソシアネー
ト基を有すると共に2.0〜5.0、好ましくは2.2
〜4.0の平均NCO官能価を有する有機ポリイソシア
ネートから選択される。硬化剤(b)として使用する有
機ポリイソシアネートの少なくとも1部はさらにアルコ
キシシリル基をも有する。アルコキシシリル基を持たな
い硬化剤の例は、ヘキサメチレンジイソシアネート(H
DI)、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(IPD
I)、ビス(イソシアナトシクロヘキシル)メタン、他
の脂肪族ジイソシアネートまたはこれらジイソシアネー
トの混合物から作成された「ラッカーポリイソシアネー
ト」を包含する。「ラッカーポリイソシアネート」は、
ジイソシアネートから作成されてビウレット基、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
基を有するアダクトである。過剰の出発ジイソシアネー
トは一般に、公知方法(好ましくは蒸留)により0.5
%モノマー未満の残留含有量を得るようラッカーポリイ
ソシアネートから除去される。ラッカーポリイソシアネ
ートの製造方法はたとえば米国特許第3,124,60
5号、第3,358,010号、第3,903,126
号、第3,903,127号、第3,976,622号
もしくは第4,324,879号(これらの開示を参考
のため、ここに引用する)に記載されている。
脂肪族および/または芳香族結合した遊離イソシアネー
ト基を有すると共に2.0〜5.0、好ましくは2.2
〜4.0の平均NCO官能価を有する有機ポリイソシア
ネートから選択される。硬化剤(b)として使用する有
機ポリイソシアネートの少なくとも1部はさらにアルコ
キシシリル基をも有する。アルコキシシリル基を持たな
い硬化剤の例は、ヘキサメチレンジイソシアネート(H
DI)、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(IPD
I)、ビス(イソシアナトシクロヘキシル)メタン、他
の脂肪族ジイソシアネートまたはこれらジイソシアネー
トの混合物から作成された「ラッカーポリイソシアネー
ト」を包含する。「ラッカーポリイソシアネート」は、
ジイソシアネートから作成されてビウレット基、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
基を有するアダクトである。過剰の出発ジイソシアネー
トは一般に、公知方法(好ましくは蒸留)により0.5
%モノマー未満の残留含有量を得るようラッカーポリイ
ソシアネートから除去される。ラッカーポリイソシアネ
ートの製造方法はたとえば米国特許第3,124,60
5号、第3,358,010号、第3,903,126
号、第3,903,127号、第3,976,622号
もしくは第4,324,879号(これらの開示を参考
のため、ここに引用する)に記載されている。
【0009】さらに芳香族ポリイソシアネート、たとえ
ば2,4−ジイソシアナトトルエンもしくはこれと2,
6−ジイソシアナトトルエンとの混合物、または4,
4′−ジイソシアナトジフェニルメタンもしくはこれと
異性体および/または高級同族体との混合物から作成さ
れたラッカーポリイソシアネートも適している。ラッカ
ーポリイソシアネートの混合物も使用することができ
る。さらに親水性ポリイソシアネートを単独で或いは硬
化剤の混入性を向上させるべく従来記載された非親水性
ポリイソシアネートと配合して使用することもできる。
親水性は、たとえば陰イオン性、陽イオン性もしくは非
イオン性の基を組込み或いはたとえばポリエーテルのよ
うな外部乳化剤を配合して達成することができる。適す
る親水性ポリイソシアネートはたとえばEP−A 44
3,138号(米国特許第5,098,983号、ここ
に参考のため引用する)、EP−A469,389号、
EP−A 486,881号(米国特許第5,387,
367号、ここに参考のため引用する)、EP−A 5
10,438号、EP−A540,985号(米国特許
第5,252,696号、ここに参考のため引用す
る)、EP−A 645,410号(米国特許第5,4
68,804号、ここに参考のため引用する)、EP−
A 697,424号(米国特許第5,587,421
号、ここに参考のため引用する)およびEP−A 72
8,785号に記載されている。
ば2,4−ジイソシアナトトルエンもしくはこれと2,
6−ジイソシアナトトルエンとの混合物、または4,
4′−ジイソシアナトジフェニルメタンもしくはこれと
異性体および/または高級同族体との混合物から作成さ
れたラッカーポリイソシアネートも適している。ラッカ
ーポリイソシアネートの混合物も使用することができ
る。さらに親水性ポリイソシアネートを単独で或いは硬
化剤の混入性を向上させるべく従来記載された非親水性
ポリイソシアネートと配合して使用することもできる。
親水性は、たとえば陰イオン性、陽イオン性もしくは非
イオン性の基を組込み或いはたとえばポリエーテルのよ
うな外部乳化剤を配合して達成することができる。適す
る親水性ポリイソシアネートはたとえばEP−A 44
3,138号(米国特許第5,098,983号、ここ
に参考のため引用する)、EP−A469,389号、
EP−A 486,881号(米国特許第5,387,
367号、ここに参考のため引用する)、EP−A 5
10,438号、EP−A540,985号(米国特許
第5,252,696号、ここに参考のため引用す
る)、EP−A 645,410号(米国特許第5,4
68,804号、ここに参考のため引用する)、EP−
A 697,424号(米国特許第5,587,421
号、ここに参考のため引用する)およびEP−A 72
8,785号に記載されている。
【0010】本発明に必須である硬化剤(b)は、これ
らがさらにアルコキシシリル基をも有するのでラッカー
ポリイソシアネートとは相違する。これらアルコキシシ
リル改変されたポリイソシアネートは、先のポリイソシ
アネートのイソシアネート基を式I
らがさらにアルコキシシリル基をも有するのでラッカー
ポリイソシアネートとは相違する。これらアルコキシシ
リル改変されたポリイソシアネートは、先のポリイソシ
アネートのイソシアネート基を式I
【化3】 〔式中、Rは水素または1〜4個の炭素原子を有する線
状もしくは分枝鎖アルキル基を示し、nは2〜4、好ま
しくは3の整数を示し、X、YおよびZは1〜30個の
炭素原子、好ましくは1〜4個の炭素原子を有する同一
もしくは異なる有機残基を示し、ただしこれら残基の少
なくとも1つは1〜4個の炭素原子を有するアルコキシ
基、好ましくはメトキシもしくはエトキシ基を示す〕に
対応する公知のアミノ−官能性アルコキシシリル化合物
と反応させて作成される。
状もしくは分枝鎖アルキル基を示し、nは2〜4、好ま
しくは3の整数を示し、X、YおよびZは1〜30個の
炭素原子、好ましくは1〜4個の炭素原子を有する同一
もしくは異なる有機残基を示し、ただしこれら残基の少
なくとも1つは1〜4個の炭素原子を有するアルコキシ
基、好ましくはメトキシもしくはエトキシ基を示す〕に
対応する公知のアミノ−官能性アルコキシシリル化合物
と反応させて作成される。
【0011】適するアミノ官能性アルコキシシリル化合
物の例は3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−
アミノプロピルトリエトキシシランもしくは3−アミノ
プロピルメチルジエトキシシランを包含する。好適に使
用しうる第二アミノ基を有するアルコキシシリル化合物
の例はN−メチル−3−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、N−ブチル−3−アミノプロピルトリメトキシシ
ランもしくはN−フェニル−3−アミノプロピルトリメ
トキシシランである。特に好適なアミノ官能性アルコキ
シシリル化合物は、Rが水素を示す式Iのアミノシラン
を式II R′OOC−CH=CH−COOR″ (II) 〔式中、R′およびR″は1〜8個の炭素原子を有する
同一もしくは異なる(シクロ)アルキル残基である〕に
対応するマレイン酸もしくはフマル酸エステルと反応さ
せることにより、US−A 5,364,955号(参
考のため、ここに引用する)にしたがい得られるもので
ある。マレイン酸ジメチルエステルおよび/またはマレ
イン酸ジエステルエステルが好適に使用される。
物の例は3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−
アミノプロピルトリエトキシシランもしくは3−アミノ
プロピルメチルジエトキシシランを包含する。好適に使
用しうる第二アミノ基を有するアルコキシシリル化合物
の例はN−メチル−3−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、N−ブチル−3−アミノプロピルトリメトキシシ
ランもしくはN−フェニル−3−アミノプロピルトリメ
トキシシランである。特に好適なアミノ官能性アルコキ
シシリル化合物は、Rが水素を示す式Iのアミノシラン
を式II R′OOC−CH=CH−COOR″ (II) 〔式中、R′およびR″は1〜8個の炭素原子を有する
同一もしくは異なる(シクロ)アルキル残基である〕に
対応するマレイン酸もしくはフマル酸エステルと反応さ
せることにより、US−A 5,364,955号(参
考のため、ここに引用する)にしたがい得られるもので
ある。マレイン酸ジメチルエステルおよび/またはマレ
イン酸ジエステルエステルが好適に使用される。
【0012】本発明の意味において、これら特定のアル
コキシシリル化合物の存在は使用量とは無関係に成分
(a)に対する成分(b)の特に良好な混入性を可能に
することが観察された。さらにアルコキシシリル基は、
脆性なしに特に向上した光沢を得るよう確実にコーチン
グを施しうるよう確保する。ポリイソシアネートとアミ
ノ官能性アルコキシシリル化合物との反応は、アミノシ
リル化合物をポリイソシアネートに一般に0〜120
℃、好ましくは20〜80℃の温度にて増量添加しなが
ら行うことができる。ポリイソシアネート成分を改変す
べく使用するアミノ官能性アルコキシシリル化合物の量
は、得られる硬化剤(b)におけるアルコキシシリル基
とイソシアネート基とのモル比が0.008:1〜0.
5:1、好ましくは0.008:1〜0.2:1、より
好ましくは0.015:1〜0.2:1となるよう選択
される。さらにポリイソシアネートを本発明によるアミ
ノ官能性アルコキシシリル化合物と1/1のNCO/N
H当量比までの高いモル比にて反応させ、次いで得られ
た反応生成物をポリイソシアネートと配合して、これら
混合物が従来開示された硬化剤(b)に関する要件に合
致するようにすることもできる。成分(a)のヒドロキ
シル基と成分(b)のイソシアネート基とのモル比は
0.5:1〜2:1、好ましくは0.5:1〜1.5:
1、より好ましくは0.75:1〜1.5:1である。
コキシシリル化合物の存在は使用量とは無関係に成分
(a)に対する成分(b)の特に良好な混入性を可能に
することが観察された。さらにアルコキシシリル基は、
脆性なしに特に向上した光沢を得るよう確実にコーチン
グを施しうるよう確保する。ポリイソシアネートとアミ
ノ官能性アルコキシシリル化合物との反応は、アミノシ
リル化合物をポリイソシアネートに一般に0〜120
℃、好ましくは20〜80℃の温度にて増量添加しなが
ら行うことができる。ポリイソシアネート成分を改変す
べく使用するアミノ官能性アルコキシシリル化合物の量
は、得られる硬化剤(b)におけるアルコキシシリル基
とイソシアネート基とのモル比が0.008:1〜0.
5:1、好ましくは0.008:1〜0.2:1、より
好ましくは0.015:1〜0.2:1となるよう選択
される。さらにポリイソシアネートを本発明によるアミ
ノ官能性アルコキシシリル化合物と1/1のNCO/N
H当量比までの高いモル比にて反応させ、次いで得られ
た反応生成物をポリイソシアネートと配合して、これら
混合物が従来開示された硬化剤(b)に関する要件に合
致するようにすることもできる。成分(a)のヒドロキ
シル基と成分(b)のイソシアネート基とのモル比は
0.5:1〜2:1、好ましくは0.5:1〜1.5:
1、より好ましくは0.75:1〜1.5:1である。
【0013】一般に硬化剤(b)は、DIN 53 0
19にしたがいD=40にてコーン−プレート粘度計で
測定して23℃で50〜10000mPa.s、好まし
くは50〜2000mpa.sの粘度を有する。必要な
らば、ポリイソシアネートを少量の不活性溶剤と配合し
て粘度をこれら範囲内の数値まで低下させることもでき
る。しかしながら溶剤の量は最高20重量%(好ましく
は最高10重量%)の溶剤が最終的に得られた本発明の
被覆組成物に存在するよう計算され、必要に応じ樹脂分
散物(a)中に存在する全ての溶剤をこの計算に含ませ
る。適する溶剤は脂肪族もしくは芳香族炭化水素(たと
えばキシレン、トルエンもしくは溶剤ナフサ)、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、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸メトキシプロピ
ルおよびこれらもしくは他の不活性溶剤の混合物を包含
する。
19にしたがいD=40にてコーン−プレート粘度計で
測定して23℃で50〜10000mPa.s、好まし
くは50〜2000mpa.sの粘度を有する。必要な
らば、ポリイソシアネートを少量の不活性溶剤と配合し
て粘度をこれら範囲内の数値まで低下させることもでき
る。しかしながら溶剤の量は最高20重量%(好ましく
は最高10重量%)の溶剤が最終的に得られた本発明の
被覆組成物に存在するよう計算され、必要に応じ樹脂分
散物(a)中に存在する全ての溶剤をこの計算に含ませ
る。適する溶剤は脂肪族もしくは芳香族炭化水素(たと
えばキシレン、トルエンもしくは溶剤ナフサ)、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、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸メトキシプロピ
ルおよびこれらもしくは他の不活性溶剤の混合物を包含
する。
【0014】水性結合剤組成物は、硬化剤(b)を水性
樹脂(a)中に乳化させて作成される。公知の被覆添加
剤を、成分(b)の添加前に成分(a)もしくは(b)
に混入することができる。これら添加剤は消泡剤、増粘
剤、流れ調節剤、顔料、分散助剤および溶剤を包含す
る。所要の作業粘度は水で確定される。従来技術のポリ
イソシアネートと比較し、本発明による硬化剤(b)は
一般に水性樹脂成分(a)中に容易に乳化させることが
できる。したがって大抵の場合、極めて良好な性質を有
するコーチングを得るには簡単な乳化法にて充分である
(たとえば機械的撹拌機または2種成分の簡単な手動混
合)。たとえばジェット分散のようなファルベ・ウント
・ラッケ、第102/3巻(1996)、第88〜10
0頁に記載された高い剪断エネルギーを含む混合法も使
用することができる。
樹脂(a)中に乳化させて作成される。公知の被覆添加
剤を、成分(b)の添加前に成分(a)もしくは(b)
に混入することができる。これら添加剤は消泡剤、増粘
剤、流れ調節剤、顔料、分散助剤および溶剤を包含す
る。所要の作業粘度は水で確定される。従来技術のポリ
イソシアネートと比較し、本発明による硬化剤(b)は
一般に水性樹脂成分(a)中に容易に乳化させることが
できる。したがって大抵の場合、極めて良好な性質を有
するコーチングを得るには簡単な乳化法にて充分である
(たとえば機械的撹拌機または2種成分の簡単な手動混
合)。たとえばジェット分散のようなファルベ・ウント
・ラッケ、第102/3巻(1996)、第88〜10
0頁に記載された高い剪断エネルギーを含む混合法も使
用することができる。
【0015】このようにして得られる本発明の被覆組成
物は優秀な性能を有するコーチングが必要とされる任意
の使用分野、たとえば被覆用鉱物建材、道路表面、木材
および木材製品、金属表面、プラスチックもしくは紙、
並びに各種材料の接着につき適している。これらはたと
えばプライマー、サーフェイサー(surface
r)、顔料処理トップコートおよび透明コーチングとし
て、或いはたとえば工業コーチング、自動車OEMもし
くは再仕上コーチングのような用途に使用することがで
きる。被覆組成物は、コーチングを確実に施して向上し
た耐水性を得るような用途、たとえば自動車再仕上げ、
(大型)車両および工業被覆用途などに特に適してい
る。これらコーチングはたとえば圧縮空気、エアレスも
しくは静電噴霧のような各種の噴霧法により、1−成分
もしくは2−成分噴霧装置を用いて施すことができる。
さらにコーチングは刷毛塗り、ローラ掛けまたは被覆ナ
イフを用いて施すこともできる。一般にコーチングは標
準温度条件下で(すなわちコーチングを加熱することな
く)乾燥および硬化される。本発明による結合剤組成物
はさらに、施した後に40〜250℃、好ましくは40
〜150℃の高められた温度にて乾燥および硬化させる
被覆組成物を製造すべく使用することもできる。
物は優秀な性能を有するコーチングが必要とされる任意
の使用分野、たとえば被覆用鉱物建材、道路表面、木材
および木材製品、金属表面、プラスチックもしくは紙、
並びに各種材料の接着につき適している。これらはたと
えばプライマー、サーフェイサー(surface
r)、顔料処理トップコートおよび透明コーチングとし
て、或いはたとえば工業コーチング、自動車OEMもし
くは再仕上コーチングのような用途に使用することがで
きる。被覆組成物は、コーチングを確実に施して向上し
た耐水性を得るような用途、たとえば自動車再仕上げ、
(大型)車両および工業被覆用途などに特に適してい
る。これらコーチングはたとえば圧縮空気、エアレスも
しくは静電噴霧のような各種の噴霧法により、1−成分
もしくは2−成分噴霧装置を用いて施すことができる。
さらにコーチングは刷毛塗り、ローラ掛けまたは被覆ナ
イフを用いて施すこともできる。一般にコーチングは標
準温度条件下で(すなわちコーチングを加熱することな
く)乾燥および硬化される。本発明による結合剤組成物
はさらに、施した後に40〜250℃、好ましくは40
〜150℃の高められた温度にて乾燥および硬化させる
被覆組成物を製造すべく使用することもできる。
【0016】
【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%は全て特記しない限
り重量による。粘度測定はDIN 53 019にした
がいD=40でコーン−プレート粘度計にて行った。硬化剤成分(b)の作成 使用する出発ポリイソシアネート ポリイソシアネートA 11.5%のNCO含有量と23℃にて2000mP
a.sの粘度とを有する1:1の酢酸メトキシプロピル
/キシレンにおける70%溶液としての870gのイソ
ホロンジイソシアネート系ポリイソシアヌレートポリイ
ソシアネート(デスモジュールZ4470、バイエルA
Gの市販製品)を先ず最初に容器中へ導入し、メタノー
ルのエトキシル化により製造されると共に500の平均
分子量を有する93gのポリエーテルと100℃にて反
応させた。一定NCO含有量が得られた後、直ちに混合
物を70%の固形分含有量まで1:1酢酸メトキシプロ
ピル/キシレンにより希釈した。得られた水分散性ポリ
イソシアネートは次の性質を有した: NCO含有量:9.6% 粘度: 500mPa.s.(23℃)ポリイソシアネートB ヘキサメチレンジイソシアネートの接触三量化により製
造されて23%のNCO含有量と1200mPa.s
(23℃)の粘度とを有する溶剤フリーのポリイソシア
ヌレートポリイソシアネート。ポリイソシアネートC 17.2%のNCO含有量と23℃にて3500mP
a.sの粘度とを有する水分散性のヘキサメチレンジイ
ソシアネート系ポリイソシアネート(バイヒジュールN
3100、バイエルAGの市販製品)。
さらに説明し、ここで部数および%は全て特記しない限
り重量による。粘度測定はDIN 53 019にした
がいD=40でコーン−プレート粘度計にて行った。硬化剤成分(b)の作成 使用する出発ポリイソシアネート ポリイソシアネートA 11.5%のNCO含有量と23℃にて2000mP
a.sの粘度とを有する1:1の酢酸メトキシプロピル
/キシレンにおける70%溶液としての870gのイソ
ホロンジイソシアネート系ポリイソシアヌレートポリイ
ソシアネート(デスモジュールZ4470、バイエルA
Gの市販製品)を先ず最初に容器中へ導入し、メタノー
ルのエトキシル化により製造されると共に500の平均
分子量を有する93gのポリエーテルと100℃にて反
応させた。一定NCO含有量が得られた後、直ちに混合
物を70%の固形分含有量まで1:1酢酸メトキシプロ
ピル/キシレンにより希釈した。得られた水分散性ポリ
イソシアネートは次の性質を有した: NCO含有量:9.6% 粘度: 500mPa.s.(23℃)ポリイソシアネートB ヘキサメチレンジイソシアネートの接触三量化により製
造されて23%のNCO含有量と1200mPa.s
(23℃)の粘度とを有する溶剤フリーのポリイソシア
ヌレートポリイソシアネート。ポリイソシアネートC 17.2%のNCO含有量と23℃にて3500mP
a.sの粘度とを有する水分散性のヘキサメチレンジイ
ソシアネート系ポリイソシアネート(バイヒジュールN
3100、バイエルAGの市販製品)。
【0017】実施例1:本発明による硬化剤(b)の作
成 21.5%のNCO含有量と23℃にて3000mP
a.s.の粘度とを有する45.9gのヘキサメチレン
ジイソシアネート系ポリイソシアヌレートポリイソシア
ネート(デスモジュールN3300、バイエルAGの市
販製品)を、米国特許第5,364,955号の例5に
したがって作成された83.1gのアミノ官能性アルコ
キシシリル化合物(マレイン酸ジエチルエステルと(3
−アミノ−プロピル)トリメトキシシランとの反応生成
物)と室温にて、もはやNCO基がIR監視により検出
されなくなるまで反応させた。次いで反応生成物を34
3gのポリイソシアネートB、490gのポリイソシア
ネートAおよび38gの酢酸メトキシプロピルと配合し
た。
成 21.5%のNCO含有量と23℃にて3000mP
a.s.の粘度とを有する45.9gのヘキサメチレン
ジイソシアネート系ポリイソシアヌレートポリイソシア
ネート(デスモジュールN3300、バイエルAGの市
販製品)を、米国特許第5,364,955号の例5に
したがって作成された83.1gのアミノ官能性アルコ
キシシリル化合物(マレイン酸ジエチルエステルと(3
−アミノ−プロピル)トリメトキシシランとの反応生成
物)と室温にて、もはやNCO基がIR監視により検出
されなくなるまで反応させた。次いで反応生成物を34
3gのポリイソシアネートB、490gのポリイソシア
ネートAおよび38gの酢酸メトキシプロピルと配合し
た。
【0018】実施例2:本発明による硬化剤(b)の作
成 473.6gのポリイソシアネートAと375.6gの
ポリイソシアネートBと57.8gの酢酸メトキシプロ
ピルとを最初に反応容器に導入した。実施例1に記載し
た93gのアミノ官能性アルコキシシリル化合物をゆっ
くり室温にて滴下した。さらに1時間にわたり室温にて
撹拌を続け、次の特性を有するポリイソシアネートを得
た: NCO含有量: 12.0% 粘度: 2100mPa.s.(23℃)
成 473.6gのポリイソシアネートAと375.6gの
ポリイソシアネートBと57.8gの酢酸メトキシプロ
ピルとを最初に反応容器に導入した。実施例1に記載し
た93gのアミノ官能性アルコキシシリル化合物をゆっ
くり室温にて滴下した。さらに1時間にわたり室温にて
撹拌を続け、次の特性を有するポリイソシアネートを得
た: NCO含有量: 12.0% 粘度: 2100mPa.s.(23℃)
【0019】例3:比較硬化剤 400gのポリイソシアネートBと571gのポリイソ
シアネートAと29gの酢酸メトキシプロピルとから混
合物を作成した。
シアネートAと29gの酢酸メトキシプロピルとから混
合物を作成した。
【0020】実施例4:本発明による硬化剤(b)の作
成 実施例1に記載した19.5gのヘキサメチレンジイソ
シアネート系ポリイソシアヌレートポリイソシアネート
を室温にて実施例1に記載した35.4gのアミノ官能
性アルコキシシリル化合物と、もはやNCO基がIR監
視により検出されなくなるまで反応させた。この反応生
成物を次いで542gのポリイソシアネートCおよび3
97gのポリイソシアネートBと混合し、80%の固形
分含有量まで酢酸メトキシプロピルにより希釈した。
成 実施例1に記載した19.5gのヘキサメチレンジイソ
シアネート系ポリイソシアヌレートポリイソシアネート
を室温にて実施例1に記載した35.4gのアミノ官能
性アルコキシシリル化合物と、もはやNCO基がIR監
視により検出されなくなるまで反応させた。この反応生
成物を次いで542gのポリイソシアネートCおよび3
97gのポリイソシアネートBと混合し、80%の固形
分含有量まで酢酸メトキシプロピルにより希釈した。
【0021】例5:比較硬化剤 577gのポリイソシアネートCと423gのポリイソ
シアネートBとの酢酸メトキシプロピルにおける80%
溶液から混合物を作成した。
シアネートBとの酢酸メトキシプロピルにおける80%
溶液から混合物を作成した。
【0022】使用例 実施例6 :自動車再仕上げ、および大型車輌プライマー
サーフェイサー メタクリル酸メチルとアクリル酸n−ブチルとメタクリ
ル酸ヒドロキシプロピルとアクリル酸と市販乳化剤と開
始剤としてのアンモニウムペルオキシジサルフェートと
に基づくエマルジョンコポリマーを水希釈性樹脂成分1
として使用した。エマルジョンコポリマーは41重量%
の固形分含有量と樹脂固形物に対し2.0重量%のOH
含有量と樹脂固形物に対し23の酸価と7.3のpHと
を有した。実施例1〜3からのポリイソシアネートを硬
化剤として使用した。1:1のNCO/OH当量比を維
持した。樹脂固形物に対し同一量の添加剤および伸展剤
を用いた。次の各成分を用いてプライマーサーフェイサ
ーを作成した(gにおける量)。
サーフェイサー メタクリル酸メチルとアクリル酸n−ブチルとメタクリ
ル酸ヒドロキシプロピルとアクリル酸と市販乳化剤と開
始剤としてのアンモニウムペルオキシジサルフェートと
に基づくエマルジョンコポリマーを水希釈性樹脂成分1
として使用した。エマルジョンコポリマーは41重量%
の固形分含有量と樹脂固形物に対し2.0重量%のOH
含有量と樹脂固形物に対し23の酸価と7.3のpHと
を有した。実施例1〜3からのポリイソシアネートを硬
化剤として使用した。1:1のNCO/OH当量比を維
持した。樹脂固形物に対し同一量の添加剤および伸展剤
を用いた。次の各成分を用いてプライマーサーフェイサ
ーを作成した(gにおける量)。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】
【表3】
【0026】樹脂成分1と添加剤と伸展剤とを撹拌機
(約1000rpm)で均質混合し、ビードミルにて3
0分間にわたり磨砕すると共に水で15秒の粘度(DI
N 6mmカップ、23℃)まで調整することにより成
分1を作成した。次いで、成分2を撹拌(約800rp
m)しながら添加して均質混合した。サーフェイサー1
は56.2重量%の固形分含有量と7.8のpH値とを
有し;サーフェイサー2は55.8重量%の固形分含有
量と7.9のpH値とを有し;さらにサーフェイサー3
は54.6重量%の固形分含有量と7.9のpH値とを
有した。各サーフェイサーを36秒の排液時間(DIN
53 211.4mmノズル、23℃)に調整すると
共に排液時間を毎時測定して、少なくとも3時間にわた
る粘度の安定性を試験した。2−成分PURサーフェイ
サーを脱グリースされた定着鋼材シート(15×30c
m)に約60μmのフィルム厚さまでスプレーガンによ
り直接施した。フィルム厚さウェッジを第2の寸法40
×40cmの定着アルミニウムシートに施して、ブリス
ター限界および溶剤耐性を測定した。ブリスター限界は
全てのサーフェイサーにつき100μmより大であっ
た。施した後、各シートを室温にて30分間硬化させ、
次いで60℃にて30分間硬化させた後、室温まで冷却
した。この処理の後、全サーフェイサー乾燥サンド掛け
性(320グレードのサンドペーパー)および湿潤サン
ド掛け性(800グレードのサンドペーパー)の両者は
極めて良好であった。
(約1000rpm)で均質混合し、ビードミルにて3
0分間にわたり磨砕すると共に水で15秒の粘度(DI
N 6mmカップ、23℃)まで調整することにより成
分1を作成した。次いで、成分2を撹拌(約800rp
m)しながら添加して均質混合した。サーフェイサー1
は56.2重量%の固形分含有量と7.8のpH値とを
有し;サーフェイサー2は55.8重量%の固形分含有
量と7.9のpH値とを有し;さらにサーフェイサー3
は54.6重量%の固形分含有量と7.9のpH値とを
有した。各サーフェイサーを36秒の排液時間(DIN
53 211.4mmノズル、23℃)に調整すると
共に排液時間を毎時測定して、少なくとも3時間にわた
る粘度の安定性を試験した。2−成分PURサーフェイ
サーを脱グリースされた定着鋼材シート(15×30c
m)に約60μmのフィルム厚さまでスプレーガンによ
り直接施した。フィルム厚さウェッジを第2の寸法40
×40cmの定着アルミニウムシートに施して、ブリス
ター限界および溶剤耐性を測定した。ブリスター限界は
全てのサーフェイサーにつき100μmより大であっ
た。施した後、各シートを室温にて30分間硬化させ、
次いで60℃にて30分間硬化させた後、室温まで冷却
した。この処理の後、全サーフェイサー乾燥サンド掛け
性(320グレードのサンドペーパー)および湿潤サン
ド掛け性(800グレードのサンドペーパー)の両者は
極めて良好であった。
【0027】次いで紙を用いて各シートの半分を遮蔽す
ると共に、未遮蔽の領域をポリアクリレートポリオール
と脂肪族ポリイソシアネートとに基づく市販の溶剤系の
黒色顔料処理された2−成分PURトップコート被覆組
成物(ペルマクロン・オートラック・セリエ 257/
MS、ヘルター・プラス3030、スピース・ヘッカー
社)で約60μmのフィルム厚さを得るよう被覆した。
黒色トップコートはブリスターおよびクレーターを特に
明瞭に現すのに有用である。さらにトップコートをも室
温にて30分間および60℃にて30分間にわたり乾燥
させた。室温にてさらに3日間にわたり貯蔵した後、ケ
ーニッヒ振り子防振(DIN 53 157)を試験
し、さらに飽和綿ウールの綿棒を用いて水および各種の
溶剤に対するサーフェイサーの耐性をも試験した。さら
に、被覆された鋼材シートを100%大気湿度および4
0℃の温度にて特殊水分露出試験(凝縮試験、DIN
EN ISO 2409)にかけた。シートの裏側およ
び縁部を遮蔽して腐蝕を防止した。さらにサーフェイサ
ーでのみ被覆されたシートの部分とサーフェイサーおよ
びトップコートで被覆されたシートの部分との両者を無
色接着テープで遮蔽した。かくして、この領域を水の作
用から保護すると共に、その後の評価に際し比較として
作用させた。各シートを40℃の湿潤雰囲気(水温50
℃)に72時間にわたり露呈し、次いで評価した。無色
接着テープを除去し、露出および未露出の各領域のサー
フェイサーとトップコートとの両者を肉眼比較した。サ
ーフェイサーおよびトップコートの付着性についても試
験した(クロスハッチング)。試験結果を下表に示す。
ると共に、未遮蔽の領域をポリアクリレートポリオール
と脂肪族ポリイソシアネートとに基づく市販の溶剤系の
黒色顔料処理された2−成分PURトップコート被覆組
成物(ペルマクロン・オートラック・セリエ 257/
MS、ヘルター・プラス3030、スピース・ヘッカー
社)で約60μmのフィルム厚さを得るよう被覆した。
黒色トップコートはブリスターおよびクレーターを特に
明瞭に現すのに有用である。さらにトップコートをも室
温にて30分間および60℃にて30分間にわたり乾燥
させた。室温にてさらに3日間にわたり貯蔵した後、ケ
ーニッヒ振り子防振(DIN 53 157)を試験
し、さらに飽和綿ウールの綿棒を用いて水および各種の
溶剤に対するサーフェイサーの耐性をも試験した。さら
に、被覆された鋼材シートを100%大気湿度および4
0℃の温度にて特殊水分露出試験(凝縮試験、DIN
EN ISO 2409)にかけた。シートの裏側およ
び縁部を遮蔽して腐蝕を防止した。さらにサーフェイサ
ーでのみ被覆されたシートの部分とサーフェイサーおよ
びトップコートで被覆されたシートの部分との両者を無
色接着テープで遮蔽した。かくして、この領域を水の作
用から保護すると共に、その後の評価に際し比較として
作用させた。各シートを40℃の湿潤雰囲気(水温50
℃)に72時間にわたり露呈し、次いで評価した。無色
接着テープを除去し、露出および未露出の各領域のサー
フェイサーとトップコートとの両者を肉眼比較した。サ
ーフェイサーおよびトップコートの付着性についても試
験した(クロスハッチング)。試験結果を下表に示す。
【0028】
【表4】
【0029】結果の検討:サーフェイサー3と比較し、
サーフェイサー1および2は明かに良好な粘度安定性を
有する。サーフェイサー1〜3の硬度、サンド掛け性、
ブリスター限界および溶剤耐性は実質的に同等に良好で
あった。サーフェイサー1および2は、40℃にて水分
に3日間にわたり露呈した後に明瞭な利点を示す。サー
フェイサーまたはトップコートのいずれかの未露出遮蔽
領域と露出領域との間には殆ど識別しうる相違が存在し
なかった。これに対し、サーフェイサー3の付着性は未
露出遮蔽領域におけるよりも露出領域にて明瞭に貧弱で
あり、未露出領域(ブリスターなし)とは異なり露出領
域は小ブリスターで覆われた。
サーフェイサー1および2は明かに良好な粘度安定性を
有する。サーフェイサー1〜3の硬度、サンド掛け性、
ブリスター限界および溶剤耐性は実質的に同等に良好で
あった。サーフェイサー1および2は、40℃にて水分
に3日間にわたり露呈した後に明瞭な利点を示す。サー
フェイサーまたはトップコートのいずれかの未露出遮蔽
領域と露出領域との間には殆ど識別しうる相違が存在し
なかった。これに対し、サーフェイサー3の付着性は未
露出遮蔽領域におけるよりも露出領域にて明瞭に貧弱で
あり、未露出領域(ブリスターなし)とは異なり露出領
域は小ブリスターで覆われた。
【0030】実施例7:顔料処理された2−成分ポリウ
レタントップコート メタクリル酸メチルとメタクリル酸ヒドロキシエチルと
アクリル酸ブチルとアクリル酸とに基づき開始剤として
のジ−t−ブチルペルオキシドと中和剤としてのジメチ
ルエタノールアミンとを含む水希釈性ポリアクリレート
分散物を水希釈性樹脂成分2として使用した。ポリアク
リレート分散物は水/溶剤ナフサ100溶剤/2−ブト
キシエタノールの85/7.5/7.5混液における約
45重量%の固形分含有量と、樹脂固形分に対し約3.
3重量%のOH含有量と、樹脂固形分に対し約25の酸
価と、約8.0のpHとを有した。実施例4および5か
らの硬化剤をポリイソシアネートとして使用した。1.
5:1のNCO/OH当量比を維持した。樹脂固形分に
対し同量の添加剤および顔料を使用した。次の各成分を
使用して、顔料処理トップコート組成物を作成した
(量、g)。
レタントップコート メタクリル酸メチルとメタクリル酸ヒドロキシエチルと
アクリル酸ブチルとアクリル酸とに基づき開始剤として
のジ−t−ブチルペルオキシドと中和剤としてのジメチ
ルエタノールアミンとを含む水希釈性ポリアクリレート
分散物を水希釈性樹脂成分2として使用した。ポリアク
リレート分散物は水/溶剤ナフサ100溶剤/2−ブト
キシエタノールの85/7.5/7.5混液における約
45重量%の固形分含有量と、樹脂固形分に対し約3.
3重量%のOH含有量と、樹脂固形分に対し約25の酸
価と、約8.0のpHとを有した。実施例4および5か
らの硬化剤をポリイソシアネートとして使用した。1.
5:1のNCO/OH当量比を維持した。樹脂固形分に
対し同量の添加剤および顔料を使用した。次の各成分を
使用して、顔料処理トップコート組成物を作成した
(量、g)。
【0031】
【表5】
【0032】
【表6】
【0033】成分1を高速撹拌機(周速10m/s)に
より15分間ホモゲナイズし、次いでビードミルにて3
0分間にわたり磨砕した。次いで成分1を撹拌(約80
0rpm)により被覆組成物の各成分と均質混合した。
次いで2を添加すると共に均質混合物を撹拌(約200
0rpm、2分間)により作成した。この混合物を水に
より約30秒(DIN 4mmカップからの排液時間、
23℃)の作業粘度まで調整した。トップコート組成物
1は52.3%の固形分含有量と8.1のpH値とを有
し、トップコート組成物2は52.8%の固形分含有量
と8.2のpH値とを有した。水性2−成分PUR被覆
組成物を燐酸処理された鋼材シート(ボンダーWH60
0C)にスプレーガンで施し、室温にて乾燥させた。乾
燥速度を測定した(DIN 53 150)。乾燥フィ
ルム厚さは両フィルムにつき約35μmであった。次い
でケーニッヒ振り子防振(DIN 53 157)とガ
ードナー光沢(DIN 67 530)とエリクセン押
込硬度(DIN ISO 1520)と付着性(DIN
53 151)とアセトンおよびキシレンに対する耐
性(飽和綿ウール綿棒の5分間使用)とを試験した。フ
ィルムの耐水性を24時間にわたる乾燥後に、裏面およ
び縁部に対する接着テープにより保護された各シートを
水浴(23℃)に浸漬して試験した。ここで試験基準は
付着性、光沢減少およびブリスター(DIN 53 2
09)とした。試験結果を下表に示す。
より15分間ホモゲナイズし、次いでビードミルにて3
0分間にわたり磨砕した。次いで成分1を撹拌(約80
0rpm)により被覆組成物の各成分と均質混合した。
次いで2を添加すると共に均質混合物を撹拌(約200
0rpm、2分間)により作成した。この混合物を水に
より約30秒(DIN 4mmカップからの排液時間、
23℃)の作業粘度まで調整した。トップコート組成物
1は52.3%の固形分含有量と8.1のpH値とを有
し、トップコート組成物2は52.8%の固形分含有量
と8.2のpH値とを有した。水性2−成分PUR被覆
組成物を燐酸処理された鋼材シート(ボンダーWH60
0C)にスプレーガンで施し、室温にて乾燥させた。乾
燥速度を測定した(DIN 53 150)。乾燥フィ
ルム厚さは両フィルムにつき約35μmであった。次い
でケーニッヒ振り子防振(DIN 53 157)とガ
ードナー光沢(DIN 67 530)とエリクセン押
込硬度(DIN ISO 1520)と付着性(DIN
53 151)とアセトンおよびキシレンに対する耐
性(飽和綿ウール綿棒の5分間使用)とを試験した。フ
ィルムの耐水性を24時間にわたる乾燥後に、裏面およ
び縁部に対する接着テープにより保護された各シートを
水浴(23℃)に浸漬して試験した。ここで試験基準は
付着性、光沢減少およびブリスター(DIN 53 2
09)とした。試験結果を下表に示す。
【0034】
【表7】
【0035】
【表8】 1): 0=最良値、5=最悪値 2): m=艶消し、w=柔らかい、h=硬い;0=最良値(変化なし)、 5=最悪値(完全に浸蝕) 3): m5=極めて多数のブリスタ; gl=極めて小さいブリスタ; g5=極めて大きいブリスタ
【0036】結果の検討:トップコート1とトップコー
ト2との間には乾燥、光沢、フィルム硬度、フィルム弾
性、付着性および溶剤耐性に関し殆ど相違がなかった。
決定的な相違点は耐水性に関する水浸漬試験で出現す
る。7日間の後、トップコート組成物1から作成された
コーチングは殆ど感知しえない光沢の減少およびブリス
ターなしを示した。これに対し、トップコート組成物2
から作成されたコーチングの光沢は僅か1日後に相当減
少し、コーチングは既に極めて小さいブリスタで覆われ
た。7日間の後、コーチングは極めて重度の光沢減少を
示し、中庸寸法のブリスタで覆われた。
ト2との間には乾燥、光沢、フィルム硬度、フィルム弾
性、付着性および溶剤耐性に関し殆ど相違がなかった。
決定的な相違点は耐水性に関する水浸漬試験で出現す
る。7日間の後、トップコート組成物1から作成された
コーチングは殆ど感知しえない光沢の減少およびブリス
ターなしを示した。これに対し、トップコート組成物2
から作成されたコーチングの光沢は僅か1日後に相当減
少し、コーチングは既に極めて小さいブリスタで覆われ
た。7日間の後、コーチングは極めて重度の光沢減少を
示し、中庸寸法のブリスタで覆われた。
【0037】実施例8:2−成分PUR透明被覆組成物 実施例7からの樹脂成分2を樹脂成分として使用した。
実施例4および5からの硬化剤を架橋剤として使用し
た。1.5:1のNCO/OH当量比を維持した。樹脂
固形分に対し同一量の添加剤および伸展剤を使用した。
次の各成分を用いて2−成分PUR透明被覆組成物を作
成した(量、g)。
実施例4および5からの硬化剤を架橋剤として使用し
た。1.5:1のNCO/OH当量比を維持した。樹脂
固形分に対し同一量の添加剤および伸展剤を使用した。
次の各成分を用いて2−成分PUR透明被覆組成物を作
成した(量、g)。
【0038】
【表9】
【0039】
【表10】
【0040】成分1を撹拌しながら添加剤と混合し、5
0秒の粘度(DIN 6mmカップ、23℃)に調整し
た。次いで成分2を撹拌(1000rpm)しながら添
加した。作業粘度を水により24秒(DIN 4mmカ
ップ、23℃)に調整した。透明被覆組成物1は46.
3%の固形分含有量と8.1のpHとを有し、透明被覆
組成物2は44.8%の固形分含有量と8.2のpHと
を有した。水性2−成分PUR透明被覆組成物を、溶剤
系2−成分PURサーフェイサーおよび溶剤系2−成分
PUR金属ベースコート被覆組成物(金属マグネタイト
ブルー)で予め被覆された金属シートにスプレーガンに
より施した。フィルム厚さウェッジを噴霧してブリスタ
限界を測定した。3回のスプレー処理を各処理の間に1
5分間のフラッシュオフ時間を設けて行った。次いで各
シートを室温にて30分間および60℃にて30分間乾
燥させた。コーチング硬度は、透明被覆組成物を約50
μmのフィルム厚さまでガラス板上に直接施すと共に上
記と同様に乾燥させて測定した。ケーニッヒ振り子防振
(DIN 53 157、ガラス板)とガードナー光沢
および曇り(DIN 67 530)と水および各種の
溶剤に対する耐性(約60μmのフィルム厚さを有する
コーチングのための金属シートにつき)を次いで測定し
た。試験結果を下表に示す。
0秒の粘度(DIN 6mmカップ、23℃)に調整し
た。次いで成分2を撹拌(1000rpm)しながら添
加した。作業粘度を水により24秒(DIN 4mmカ
ップ、23℃)に調整した。透明被覆組成物1は46.
3%の固形分含有量と8.1のpHとを有し、透明被覆
組成物2は44.8%の固形分含有量と8.2のpHと
を有した。水性2−成分PUR透明被覆組成物を、溶剤
系2−成分PURサーフェイサーおよび溶剤系2−成分
PUR金属ベースコート被覆組成物(金属マグネタイト
ブルー)で予め被覆された金属シートにスプレーガンに
より施した。フィルム厚さウェッジを噴霧してブリスタ
限界を測定した。3回のスプレー処理を各処理の間に1
5分間のフラッシュオフ時間を設けて行った。次いで各
シートを室温にて30分間および60℃にて30分間乾
燥させた。コーチング硬度は、透明被覆組成物を約50
μmのフィルム厚さまでガラス板上に直接施すと共に上
記と同様に乾燥させて測定した。ケーニッヒ振り子防振
(DIN 53 157、ガラス板)とガードナー光沢
および曇り(DIN 67 530)と水および各種の
溶剤に対する耐性(約60μmのフィルム厚さを有する
コーチングのための金属シートにつき)を次いで測定し
た。試験結果を下表に示す。
【0041】
【表11】
【0042】結果の検討:より厚いフィルム厚さを、透
明被覆組成物2よりも透明被覆組成物1によりブリスタ
なしに施すことができる。透明コーチング1はほぼ等し
い光沢を有したが、透明コーチング2よりも実質的に低
い曇りを有し、したがって一層良好かつ一層透明な外観
を有する。透明コーチング1は透明コーチング2よりも
若干良好な耐水性および溶剤耐性を有した。
明被覆組成物2よりも透明被覆組成物1によりブリスタ
なしに施すことができる。透明コーチング1はほぼ等し
い光沢を有したが、透明コーチング2よりも実質的に低
い曇りを有し、したがって一層良好かつ一層透明な外観
を有する。透明コーチング1は透明コーチング2よりも
若干良好な耐水性および溶剤耐性を有した。
【0043】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各種の改変をなしうる
ことが当業者には了解されよう。
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各種の改変をなしうる
ことが当業者には了解されよう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリスチアン・ヴアムプレヒト ドイツ連邦共和国デイー41472 ノイス、 レガツタシユトラーセ 20 (72)発明者 カール−ルートヴイツヒ・ノーブル ドイツ連邦共和国デイー51467 ベルギツ シユ・グラドバツハ、ホツパーシヤイデ ル・ヴエーク 44
Claims (17)
- 【請求項1】 水性2−成分ポリウレタン被覆および封
止組成物のための結合剤組成物において、(a)30〜
90重量%の水性ヒドロキシ−および/またはアミノ−
官能性樹脂分散物と、(b)アルコキシシリル基を有す
ると共に10〜23重量%の遊離イソシアネート基含有
量および23℃にて50〜10000mPa.sの粘度
を有する10〜70重量%の硬化剤成分とからなり、成
分(a)のヒドロキシル基と成分(b)のイソシアネー
ト基とのモル比が0.5:1〜2:1であることを特徴
とする結合剤組成物。 - 【請求項2】 イソシアネート基を式I 【化1】 〔式中、Rは水素または1〜4個の炭素原子を有する線
状もしくは分枝鎖アルキル基を示し、nは2〜4の整数
を示し、X、YおよびZは1〜30個の炭素原子を有す
る同一もしくは異なる有機残基を示し、ただしこれら残
基の少なくとも1つは1〜4個の炭素原子を有するアル
コキシ基を示す〕に対応するアミノ−官能性アルコキシ
シリル化合物と反応させることにより、アルコキシシリ
ル基が成分(b)中に組込まれてなる請求項1に記載の
結合剤組成物。 - 【請求項3】 Rが1〜4個の炭素原子を有する線状も
しくは分枝鎖アルキル残基を示し、X、YおよびZが1
〜4個の炭素原子を有する同一もしくは異なる有機残基
を示し、ただしこれら残基の少なくとも1つがメトキシ
もしくはエトキシ基を示す請求項1に記載の結合剤組成
物。 - 【請求項4】 イソシアネート基と、式I 【化2】 〔式中、Rは水素または1〜4個の炭素原子を有する線
状もしくは分枝鎖アルキル基を示し、nは2〜4の整数
を示し、X、YおよびZは1〜30個の炭素原子を有す
る同一もしくは異なる有機残基を示し、ただしこれら残
基の少なくとも1つは1〜4個の炭素原子を有するアル
コキシ基を示す〕に対応するアミノ−官能性アルコキシ
シリル化合物を式II R′OOC−CH=CH−COOR″ (II) 〔式中、R′およびR″は1〜8個の炭素原子を有する
同一もしくは異なるアルキル残基を示す〕に対応するマ
レイン酸もしくはフマル酸エステルと反応させて得られ
るアミノ−官能性アルコキシシリル基との反応により、
アルコキシシリル基が成分(b)中に組込まれてなる請
求項1に記載の結合剤組成物。 - 【請求項5】 硬化剤成分(b)におけるアルコキシシ
リル基とイソシアネート基とのモル比が0.008:1
〜0.5:1である請求項1に記載の結合剤組成物。 - 【請求項6】 硬化剤成分(b)におけるアルコキシシ
リル基とイソシアネート基とのモル比が0.008:1
〜0.5:1である請求項2に記載の結合剤組成物。 - 【請求項7】 硬化剤成分(b)におけるアルコキシシ
リル基とイソシアネート基とのモル比が0.008:1
〜0.5:1である請求項3に記載の結合剤組成物。 - 【請求項8】 硬化剤成分(b)におけるアルコキシシ
リル基とイソシアネート基とのモル比が0.008:1
〜0.5:1である請求項4に記載の結合剤組成物。 - 【請求項9】 硬化剤成分(b)におけるアルコキシシ
リル基とイソシアネート基とのモル比が0.008:1
〜0.2:1である請求項1に記載の結合剤組成物。 - 【請求項10】 硬化剤成分(b)におけるアルコキシ
シリル基とイソシアネート基とのモル比が0.008:
1〜0.2:1である請求項2に記載の結合剤組成物。 - 【請求項11】 硬化剤成分(b)におけるアルコキシ
シリル基とイソシアネート基とのモル比が0.008:
1〜0.2:1である請求項3に記載の結合剤組成物。 - 【請求項12】 硬化剤成分(b)におけるアルコキシ
シリル基とイソシアネート基とのモル比が0.008:
1〜0.2:1である請求項4に記載の結合剤組成物。 - 【請求項13】 硬化剤成分(b)におけるアルコキシ
シリル基とイソシアネート基とのモル比が0.015:
1〜0.2:1である請求項1に記載の結合剤組成物。 - 【請求項14】 硬化剤成分(b)におけるアルコキシ
シリル基とイソシアネート基とのモル比が0.015:
1〜0.2:1である請求項2に記載の結合剤組成物。 - 【請求項15】 硬化剤成分(b)におけるアルコキシ
シリル基とイソシアネート基とのモル比が0.015:
1〜0.2:1である請求項3に記載の結合剤組成物。 - 【請求項16】 硬化剤成分(b)におけるアルコキシ
シリル基とイソシアネート基とのモル比が0.015:
1〜0.2:1である請求項4に記載の結合剤組成物。 - 【請求項17】 請求項1に記載の結合剤組成物を含有
する被覆もしくは封止組成物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19715427A DE19715427A1 (de) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | Wäßrige 2-Komponenten Bindemittel und deren Verwendung |
DE19715427.1 | 1997-04-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10287725A true JPH10287725A (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=7826396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10115904A Pending JPH10287725A (ja) | 1997-04-14 | 1998-04-13 | 水性2−成分結合剤、並びに被覆および封止組成物におけるその使用 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5854338A (ja) |
EP (1) | EP0872499B1 (ja) |
JP (1) | JPH10287725A (ja) |
AT (1) | ATE278724T1 (ja) |
CA (1) | CA2234337A1 (ja) |
DE (2) | DE19715427A1 (ja) |
ES (1) | ES2230633T3 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100854904B1 (ko) * | 2001-01-24 | 2008-08-28 | 바이엘 악티엔게젤샤프트 | 중합체 기재 및 중합체 기재의 제조 방법 |
JP2011506708A (ja) * | 2007-12-19 | 2011-03-03 | ビーエーエスエフ コーティングス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 高い耐引掻性と高い耐候性とを有する被覆剤 |
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