JPH10310623A - 塗料またはワニス用組成物およびそれからできた塗膜 - Google Patents
塗料またはワニス用組成物およびそれからできた塗膜Info
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- C09D175/04—Polyurethanes
Abstract
リヒドロキシル化されたポリマーを含む組成物である。
Description
との混合物に関する。本発明は、より詳細には、殆どの
場合にはブロックされているイソシアネートのエマルジ
ョンと共存してできた、特に微細なポリオール分散体の
安定性に関する。
めに特に有用であるが、イソシアネートの付加特性を用
いるあらゆる用途のために有用であることができる。殆
どの場合にブロックトイソシアネートであるイソシアネ
ートのエマルジョンが異なる粒径の不溶性アルコールの
分散体と共存する必要があるあらゆる用途、特に農業用
配合剤においても有用であることができる。
シル官能基を含むポリマーであって、特にポリオールで
あるポリマーのために用いられる。表現「エマルジョ
ン」はブロックト若しくは非ブロックトイソシアネート
のために用いられるであろう。
は毒性でありまたは慢性的に毒性であるという評価があ
るから、作業場での安全責任者は有機溶剤の使用を益々
頻繁に批判している。これが、溶剤に関係した欠点を克
服するために溶剤媒質における技術を代替する技術を益
々開発する試みがなされている理由である。
1つは、水中のエマルジョンまたは分散体の使用であ
る。
ブロックされていてよいイソシアネートを含むエマルジ
ョンとポリオールの分散体の2種の分散体は混合され
る。
混合物は、それから、産業塗料の適用のための従来技術
の補助により、被膜の形態で基材上に付着される。調製
物がブロックトイソシアネートを含むときには、被膜と
基材との組み合わせがイソシアネート官能基の脱ブロッ
クおよび前記イソシアネート官能基とのポリオール粒子
のヒドロキシル基との付加を確保するために充分な温度
で硬化する。
n タイプの記号を参照し、ここでnは1〜99であり、
この記号は多くの技術分野においてよく知られている
が、化学の分野ではまれであるので、それはその意味を
知らせるのに有用であろう。この記号は粒子のn%(重
量基準であり、より正確には質量基準である。重量は物
体の量でなく、力であるからである)が前記径以下であ
るような粒径を表す。
れ、それは次の通りに定義される。 I=(d90−d10)/d50
オール分散体の間の平均径(d50)の比は2〜200で
ある。この為、1993年3 月31日に出願番号第93 03795号
で出願され、そして1994年10月7 日に第2703358 号で公
開された仏国特許出願明細書に記載された技術により製
造されたイソシアネートエマルジョンの平均径は0.1
〜10マイクロメートルであり、より一般的には0.3
〜2マイクロメートルである。これらのエマルジョンと
の組み合わせで用いられるポリオール分散体は、20〜
200ナノメートルであり、そしてより一般的には50
〜150ナノメートルである、準弾性光散乱により測定
された平均径を有する。
10、より好ましくは0.8〜1.5となるように、異
なる径の分散体が混合されることが一般的に行われ、そ
のとき、2種の分散体の混合物において不安定性が観測
される。
体相と、もう一方で非常に粘性な相を提供するという、
一般的には数分での速い巨視的分離により反映される。
することが不可能になるだけでなく、塗料およびワニス
の適用のための通常の技術により被覆されることが所望
される表面にこの混合物を適用することが極端に困難に
なる。もしこれらの不安定な混合物が、ガラスまたは金
属のシートのような基材に適用されるならば、得られる
被膜は透明でなく、不透明で且つ不均質であり、そして
それ故適切でない。
ポリオールと混合されるときには、これらの問題はブロ
ックト若しくは非ブロックトイソシアネートのいずれの
場合にしろ特に顕著である。
加の添加剤または、例えば、pHを調節するための中和
剤を加える必要なく、本質的に安定である、イソシアネ
ートエマルジョンとポリオールの分散体との流体で且つ
安定な混合物を提供することができる技術を提供するこ
とである。
間、物理的に安定である、ブロックトイソシアネートの
エマルジョンおよびポリオールの分散体を含む組成物を
提供することである。
ポリオール分散体との安定且つ流体の混合物から、良好
な光沢、透明性および耐溶剤性を示す被膜を得ることで
ある。
マイクロメートル、そして好ましくは2マイクロメート
ルより小さく且つ0.2マイクロメートル大きい水性エ
マルジョンの形態での少なくとも1種のブロックト若し
くは非ブロックトポリイソシアネート、−平均径が10
〜200ナノメートルである水性分散体の形態での少な
くとも1種のポリヒドロキシル化されたポリマーであっ
て、有利にはポリオールであるポリマー、を含む組成物
により達成される。
とポリオール分散体のそれとの比(R)は少なくとも2
であり、より頻繁には8〜40であり、そしてより一般
的には約30である。
るだけ小さく分散されていることが高く望ましい。
ーの場合には、多分散指数(I=(d90−d10)/d50
として規定される)は2以下であり、そして有利には1
である。これらの値はラテックスでは特に満足される。
他のタイプのポリマーでは、最良の結果は0.2〜0.
1またはそれ以下の値で得られる。
ポリイソシアネートの場合には、I=(d90−d10)/
d50として規定される多分散指数は2以下であり、有利
には1である。最良の結果は0.9〜0.8またはそれ
以下の値で得られる。
平均径(d50)とポリヒドロキシル化されたポリマーで
あって、有利にはポリオールであるポリマーの分散体の
平均径との比Rによる。
あって、有利にはポリオールのポリマーの平均径に対す
るエマルジョンの平均径である。
たポリマーであって、有利にはポリオールであるポリマ
ーの量は、混合物中、以下の2つの制約うちの1つを満
たすように選ばれる。−ポリヒドロキシル化されたポリ
マーであって、有利にはポリオールであるポリマーの含
有分は、質量%として表記して、少なくとも35−0.
75Rであり、有利には少なくとも40−0.75Rで
あり、好ましくは45−0.75Rであり、−ポリヒド
ロキシル化されたポリマーであって、有利にはポリオー
ルであるポリマーの含有分は、質量%として表記して、
45−2R以下であり、有利には40−2R以下であ
り、好ましくは35−2Rであり、ここで、Rはエマル
ジョンの平均径(d50)の、ポリヒドロキシル化された
ポリマーであって、有利にはポリオールであるポリマー
の分散体の平均径(d50)に対する比である。
/(分散体のd50)である。
れは、質量%で表記されるポリオール含分が少なくとも
35−0.75Rであり、有利には少なくとも40−
0.75Rであり、好ましくは45−0.75Rである
ことによる制約であり、この制約は最も有意な存在領域
を提供する。
等式により規定される領域またはもう一つの領域におい
て実現可能な解を見つけることが可能である。
記されるポリオール含分が45−2R以下であり、有利
には少なくとも40−2Rであり、好ましくは35−2
Rであることによる条件により規定される域を除いて
は、問題の解は見つけるのが困難であることができる。
2つの安定領域の存在が共存する。
くは非ブロックトイソシアネート官能基数に対する比は
上記の通りに非常に広く変化されうる。
化学量論量より高い比はより大きな硬度の塗膜を生じ
る。0.5〜2から離れた比を有することはまれであ
る。
一般的な用途について、満足できるワニスまたは塗料被
膜を得るためには、当量で示して、反応性のブロックト
イソシアネートの量は、当量で示して、遊離且つ反応性
のアルコール官能基の量と実質的に等量である、即ち、
化学量論量であるべきである。指標として、化学量論量
に対して±20%の許容値が存在することが示されるこ
とができるが、±10〜20%のみの許容値を用いるこ
とが好ましい。
は、「有利にはブロックトイソシアネートである(ポ
リ)イソシアネート油および/またはガムおよび/また
は樹脂のエマルジョンの調製方法およびそれから得られ
たエマルジョン」という名称で1993年3 月31日に出願番
号第93 03795 号で出願された、1994年10月7日に第27
03358 号で公開された仏国特許出願明細書中に記載され
ている技術により製造される。
て、組成物はブロックトイソシアネートを開放するため
の少なくとも1種の触媒であり、特に潜伏性であるかま
たはそうでない錫を基礎とする触媒を更に含むことが好
ましい。これらの触媒は、ポリオール相またはブロック
トイソシアネート相中に存在してもよいし、または、連
続水性相中に分散されてよいことが記載されうる。最終
的に、触媒は水性相中に分散されてよい。
ール分散体は、塗料およびワニス産業において用いられ
る従来の製品である。殆どの場合には、それは、ラジカ
ル重合または塊重合の従来法によりエマルジョン中で製
造された(コ)ポリマーである。
脂は例としてまたはむしろ態様として挙げられることが
できる。 −Rhoplex (商標)AC-1024(1984年に出版されたデータ
シートを比較) -Joncryl(商標)8300(CJ8300e/B2 を比較) -Sancure(商標)水性ウレタン815(1/2/94に改定され、
そして4/1/94に印刷されたデータシートを比較) -Synthacryl (商標)VWS 1505(1991 年9 月に出版され
たデータシートを比較)
率の水性分散体(またはエマルジョン)の形態である。
ポリオールは製造者により提供された、または、分析に
より決定されたヒドロキシル基含有分の特性である。
それが組成物の成分に対して不活性であるかぎり加えら
れてよい。
シアネートを用いることは可能であるが、それは水中で
あまり安定でないので、好ましいイソシアネートは、ブ
ロックトイソシアネートであり、特に、フェノール、ケ
トンオキシムであって、特にメチルエチルケトンオキシ
ム並びに様々なピラゾールのような既知のブロック化剤
によりブロックされたイソシアネートである。
個のイソシアネート官能基の窒素が、有利には1 個の、
そして好ましくは2 個の水素原子を有するSP3 混成を有
する炭素に結合したイソシアネートである。全ての官能
基がこの特性を有するイソシアネート( 好ましい選択肢
として可能) は高く評価される。
少なくとも1 個のビウレットまたはダイマータイプの官
能基を有する、ブロックト若しくは非ブロックトイソシ
アネートが特に挙げられる。
ち、オリゴマー性および脂肪族性を少なくとも1 個のイ
ソシアネート官能基上で示すことが好ましい。
の質量の少なくとも1/3であり、有利には少なくとも
2/5である。
あり;200ナノメートル未満の平均径を有し、そのこ
とはイソシアネートエマルジョンとの組み合わせの配合
物により大きい範囲を提供する。イソシアネートエマル
ジョンを凝集させることができるアルコールおよびアミ
ンのような水溶性化合物が低い含有分である水性分散体
は好ましい。それ故、様々なアルコールおよびアミンの
合計含有分がイソシアネートエマルジョンの凝集体を生
じる量よりも少量であることが高く望まれる。
た塗膜をも目的とする。これらの塗膜は、架橋によっ
て、詳細には、所望により1種以上の触媒の存在下で、
ブロックトイソシアネートの開放に対応する温度に近い
温度で硬化させることによって得ることができる。
る。 例1 Tolonate D2 (商標)はイソシアヌル環を含み、本質的
に三量体であって、メチルエチルケトンオキシムにより
ブロックされたオリゴマーの混合物である。Joncryl
(商標)8300は準弾性光散乱により測定して75nmの
平均直径のアクリル分散体である。イソシアネートはSy
mpatec(商標)粒径分析器の補助により測定して1.1
4μmの平均直径のTolonate D2 (商標)のエマルジョ
ンである。径の比Rは15.2である。36.4重量%
のJoncryl (商標)および10.7重量%のTolonate
(商標)を含む混合物は1.05の[NCO]/[OH]であり、
それは流体であり且つ安定である。ASTM 823, 方法D に
より、自動Touzard et Matignon アプリケーターの補助
によりガラスシート上に100μm塗膜を広げる。15
0℃で20分間の硬化後に、30μmの透明な被膜が得
られる。被膜のペルソス硬度は208である。エリクソ
ンコントラストカードで測定した光沢は20°の角度で
61.4であり、そして60°の角度で87.2であ
る。更に、得られた被膜はメチルエチルケトン溶剤およ
びアセトンに対して良好な耐性を示す。
te(商標)の混合物は1.05の[NCO]/[OH]比であり、
それは巨視的な相分離を生じ、そして得られる被膜は不
均質で且つ曇っている。
定して65nmの平均直径のポリオール分散体である。
イソシアネートは前に用いたのと同一である。径の比R
は17.5である。28.6重量%のSynthacryl(商
標)VSW 1505および19.9重量%のTolonate(商標)
を含む混合物は2.62の[NCO]/[OH]であり、それは流
体であり且つ安定である。
Matignon アプリケーターの補助によりガラスシート上
に100μm塗膜を広げる。150℃で20分間の硬化
後に、被膜が得られ、それはメチルエチルケトン溶剤お
よびアセトンに対して良好な耐性を示す。
05/Tolonate(商標)の混合物は2.52のNCO/OH比で
あり、それは流体相と凝集された混合物の間で巨視的な
相分離を生じる。
て135nmの平均直径のポリオール分散体である。イ
ソシアネートは前に用いたのと同一である。径の比Rは
8.4である。15重量%のRhoplex (商標)AC 1024
および10重量%のTolonate(商標)を含む混合物は
4.8の[NCO]/[OH]であり、それは流体であり且つ安定
である。
Matignon アプリケーターの補助によりガラスシート上
に100μm塗膜を広げる。150℃で20分間の硬化
後に、被膜が得られ、それはメチルエチルケトン溶剤お
よびアセトンに対して良好な耐性を示す。
/Tolonate(商標)の混合物は1.8のNCO/OH比であ
る。この混合物は流体相と凝集された混合物との間で巨
視的な相分離を生じる。
平均直径のポリオール分散体である。イソシアネートは
前に用いたのと同一である。径の比Rは32.5であ
る。20重量%のSancure および10重量%のTolonate
(商標)を含む混合物は流体であり且つ安定である。
混合物は流体相と凝集された混合物との間で巨視的な相
分離を生じる。
Claims (9)
- 【請求項1】 平均径が0.1〜10マイクロメートル
である水性エマルジョンの形態での少なくとも1種のブ
ロックト若しくは非ブロックトポリイソシアネート;平
均径が10〜200ナノメートルである水性分散体の形
態での少なくとも1種のポリヒドロキシル化されたポリ
マー;を含む流体組成物であって、混合物中のポリヒド
ロキシル化されたポリマーの量が下記の制約を満たすよ
うに選ばれることを特徴とする組成物、 ポリヒドロキシル化されたポリマーの含有分が、質量%
で表記して、少なくとも35−0.75Rであり、 ここで、Rはエマルジョンの平均径(d50)の、ポリヒ
ドロキシル化されたポリマーの分散体の平均径に対する
比である。 - 【請求項2】 前記ブロックト若しくは非ブロックトポ
リイソシアネートが、2以下であるI=(d90−d10)
/d50として規定される多分散指数Iを有することを特
徴とする請求項1記載の組成物。 - 【請求項3】 前記ポリヒドロキシル化されたポリマー
が2以下であるI=(d90−d10)/d50として規定さ
れる多分散指数Iを有することを特徴とする請求項1ま
たは2のいずれか1項記載の組成物。 - 【請求項4】 ブロックトイソシアネートの開放のため
の少なくとも1種の潜伏性であるかまたは潜伏性でない
触媒を更に含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれ
か1項記載の組成物。 - 【請求項5】 前記組成物の水含有分が組成物の質量の
少なくとも1/3であることを特徴とする請求項1〜4
のいずれか1項記載の組成物。 - 【請求項6】 前記ポリイソシアネートが1個以上のイ
ソシアヌル環を有し、および/または官能基のうちの少
なくとも1個がビウレットまたはダイマータイプである
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載の組
成物。 - 【請求項7】 イソシアネート官能基のうちの少なくと
も1個の窒素がsp 3 混成の炭素に結合しているように
前記ポリイソシアネートが選ばれることを特徴とする請
求項1〜6のいずれか1項記載の組成物。 - 【請求項8】 前記イソシアネートがブロック化剤とし
て知られているブロック化剤によりブロックされたもの
から選ばれることを特徴とする請求項1〜7のいずれか
1項記載の組成物。 - 【請求項9】 請求項1〜8記載の組成物を架橋するこ
とにより得られたことを特徴とする塗膜。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9502000A FR2730737B1 (fr) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | Composition utile pour la peinture a base de melange d'emulsion(s) et de dispersion(s) de polymere polyol et revetement(s) qui en sont issus |
FR9502000 | 1995-02-21 |
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