JPH10338769A - 長いポットライフおよび短い硬化時間を有する被覆剤組成物 - Google Patents

長いポットライフおよび短い硬化時間を有する被覆剤組成物

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JPH10338769A
JPH10338769A JP10157222A JP15722298A JPH10338769A JP H10338769 A JPH10338769 A JP H10338769A JP 10157222 A JP10157222 A JP 10157222A JP 15722298 A JP15722298 A JP 15722298A JP H10338769 A JPH10338769 A JP H10338769A
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acid
thermosetting composition
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polymer component
pot
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Homayoun Jamasbi
ホーマヤン・ジャマスビ
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Rohm and Haas Co
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポットライフ/乾燥時間の増加した比を有す
る被覆剤の提供。 【解決手段】 熱硬化性組成物の重合体成分の固形分の
全重量に基づいた重量%で、触媒を0.001〜2.0
%て、カルボン酸またはスルホン酸を0.05〜2%、
およびエクステンダー化合物を1〜10%含む、熱硬化
性組成物のポットライフ/乾燥時間の比を増加させるた
めの化学物質の組み合わせ物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、一般的には、熱硬化性組成物に
関し、より詳細にはポットライフ(pot life)
/乾燥時間の増加した比を有するウレタン組成物、およ
びその組成物の中に使用された化学薬剤の組み合わせ物
に関する。
【0002】塗料に関する当業者は、塗布後により早く
乾燥しまたは硬化し、同時に長いポットライフを有する
熱硬化性組成物のポットミックス(pot mix)か
ら塗料を造ることを、探し求めてきた。長いポットライ
フは、種々な基体表面上に、スプレーガン、ペイントブ
ラシまたはペイントローラーのような公知の適用手段に
より、塗料を効果的に適用する際に、より大きな柔軟性
を使用者に提供する。
【0003】米国特許第4,426,510号のデルド
ンノ(DelDonno)は、有機亜鉛の硬化速度増大
触媒および(a)β−ジカルボニル化合物、(b)α−
ヒドロキシケトン、(c)縮合芳香族β−ヒドロキシケ
トン、および(d)β−ヒドロキシ窒素ヘテロ環式縮合
芳香族物質から選ばれた化合物を、塗料組成物または接
着剤組成物に加え、これら組成物のポットミックスのポ
ットライフを延長しかつ硬化時間を短くすることによ
り、この問題を解決することを試みた。しかし、熱硬化
性組成物のポットライフを更に延ばし、かつ硬化時間を
更に短くすることが必要とされている。本発明は、熱硬
化性組成物中に化学薬剤の組み合わせ物を加え、そのよ
うな熱硬化性組成物のポットミックスからの塗料のポッ
トライフを更に延長し、かつ硬化時間を更に短くするこ
とにより、この課題を解決するものである。
【0004】本発明は、熱硬化性組成物の重合体成分の
固形分の全重量に基づいた重量%で、触媒を0.001
〜2.0%て、カルボン酸またはスルホン酸を0.05
〜2%、および(a)β−ジカルボニル化合物、(b)
α−ヒドロキシケトン、(c)縮合芳香族β−ヒドロキ
シケトン、(d)β−ヒドロキシ窒素ヘテロ環式縮合芳
香族物質および(e)それらの種々な組み合わせ物から
選ばれたエクステンダー化合物(extender c
ompound)を1〜10%含む、熱硬化性組成物の
ポットライフ/乾燥時間の比を増加させるための化学物
質の組み合わせ物に関する。
【0005】本発明は、更に、熱硬化性組成物の重合体
成分の固形分の全重量に基づいた重量%で、触媒を0.
001〜2.0%、カルボン酸またはスルホン酸を0.
05〜2%、および(a)β−ジカルボニル化合物、
(b)α−ヒドロキシケトン、(c)縮合芳香族β−ヒ
ドロキシケトン、(d)β−ヒドロキシ窒素ヘテロ環式
縮合芳香族物質および(e)それらの種々な組み合わせ
物から選ばれたエクステンダー化合物を1〜10%含む
化学物質の組み合わせ物と、熱硬化性組成物とを混合す
ることを含む、熱硬化性組成物のポットライフ/乾燥時
間の比を増加する方法に関する。
【0006】本発明はさらに、熱硬化性組成物の重合体
成分を、前記組成物の架橋剤成分と混合してポットミッ
クスを生成し、ただし、前記ポットミックスは、熱硬化
性組成物の重合体成分の固形分の全重量に基づいた重量
%で、触媒を0.001〜2.0%て、カルボン酸また
はスルホン酸を0.05〜2%、および(a)β−ジカ
ルボニル化合物、(b)α−ヒドロキシケトン、(c)
縮合芳香族β−ヒドロキシケトン、(d)β−ヒドロキ
シ窒素ヘテロ環式縮合芳香族物質および(e)それらの
種々な組み合わせ物から選ばれたエクステンダー化合物
を1〜10%含む、熱硬化性組成物のポットライフ/乾
燥時間の比を増加させるための化学物質の組み合わせ物
を含有しており;前記ポットミックスの層を基体の表面
に適用し;そして前記の層を硬化して前記表面上に被覆
を形成することを含む、前記基体の表面上に被覆を形成
する方法に関する。
【0007】本明細書に記載されている用語の意味は次
の如くである:
【0008】用語「熱硬化性組成物(または系)」は、
重合体成分およびイソシアネート架橋剤成分を含有する
組成物を意味する。これらの成分は別々に貯蔵され、使
用の直前に混合してポットミックスを生成し、次いで公
知の手段により、例えばブラシまたはスプレーにより、
基体の表面上に層として適用する。硬化により、その層
は、望ましい被覆の性質、例えば耐久性、耐水性、表面
磨耗抵抗性、耐ブロック性を有する被覆となる。
【0009】用語「ポットライフ」は、ポットミックス
の粘度が初期粘度の倍になるまでの時間をいう。初期粘
度とは、重合体および架橋剤成分の混合直後に測定した
ポットミックスの粘度である。
【0010】用語「ポリオール、重合体成分または組成
物の固形分」は、それらの乾燥状態におけるポリオー
ル、重合体成分または組成物を意味する。
【0011】記載した数値範囲は、特記のない限り、両
端の数値を含むものである。
【0012】本発明者は、熱硬化性組成物のポットミッ
クスのポットライフ/乾燥時間の比は、そのような熱硬
化性組成物の中に本発明の化学物質のある種の組み合わ
せ物を含有させることにより増加させることができるこ
と見出した。塗料に関する当業者によって強く望まれて
いるポットライフ/乾燥時間の比の増加は、その結果と
して、基体表面上に適用された熱硬化性組成物のポット
ミックスの層の乾燥時間を減少させながら、同時にポッ
トライフを延長した。
【0013】熱硬化性組成物のポットライフ/乾燥時間
の比を増加させるための本発明の化学物質の組み合わせ
物は、触媒を0.001〜2.0%の範囲において、好
ましくは0.005〜0.05%の範囲において、そし
て更に好ましくは0.008〜0.012%の範囲にお
いて含み、カルボン酸、スルホン酸、またはそれらのブ
レンドを0.05〜2%の範囲において、好ましくは
0.1〜1%の範囲において、そして更に好ましくは
0.2〜0.7%の範囲において含み、そして(a)β
−ジカルボニル化合物、(b)α−ヒドロキシケトン、
(c)縮合芳香族β−ヒドロキシケトン、(d)β−ヒ
ドロキシ窒素ヘテロ環式縮合芳香族物質、(e)それら
の種々な組み合わせ物から選ばれたエクステンダー化合
物を1〜10の範囲において、好ましくは2〜6%の範
囲において(ただし、すべての%は、前記熱硬化性組成
物の重量体成分の固形分の全重量に基づいた重量%であ
る)含んでいる。
【0014】本発明の化学物質の組み合わせ物に使用す
るために適した触媒には、金属化合物、例えばスズ化合
物および第二鉄アセチルアセトネート;第三級アミン、
例えばトリエチレンジアミン、N−アルキルモルホリ
ン、N,N,N’,N’−テトラメチル−エチレン−ジ
アミン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,3−
ブタン−ジアミン、N,N’−置換ピペラジン、および
ジアルキル−アルカノール−アミン;およびそれらの種
々な組み合わせ物が含まれる。金属化合物が好ましく、
スズ化合物が更に好ましく、そしてジブチルチンジラウ
レートが特に好ましい。
【0015】本発明の化学物質の組み合わせ物に使用す
るために適したカルボン酸には、一官能性脂肪族酸、例
えば酢酸、酪酸、プロピオン酸、アクリル酸およびメタ
クリル酸;一官能性芳香族酸、例えばフェニル酢酸、安
息香酸、p−メチル安息香酸、p−ニトロ安息香酸、p
−クロロ安息香酸、およびp−メトキシ安息香酸;およ
びそれらの種々な組み合わせ物が含まれる。安息香酸が
好ましい。
【0016】本発明の化学物質の組み合わせ物に使用す
るために適したスルホン酸には、p−トルエンスルホン
酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、およびそ
れらの種々の組み合わせ物が含まれる。
【0017】本発明の化学物質の組み合わせ物は、好ま
しくはカルボン酸を含み、最も好ましくは安息香酸を含
んでいる。
【0018】本発明の化学物質の組み合わせ物に使用す
るために適したエクステンダー化合物には、β−ジカル
ボニル化合物が含まれる。好ましいβ−ジカルボニル化
合物は、次の式
【0019】
【化1】
【0020】〔式中、Rは、水素、低級アルキルまたは
アリールであり、YおよびY’は、アリールまたは−C
XX’B(式中、XおよびX’は、水素またはハロゲン
であり、そしてBは、水素、ハロゲンまたは低級アルキ
ルである)である〕を有している。この構造の典型的な
β−ジケトンには次の化合物が含まれる:
【0021】2,4−ペンタンジオン、1,1,1−ト
リフルオロ−2,4−ペンタンジオン、1,1,1,
5,5,5−ヘキサフルオロ−2,4−ペンタンジオ
ン、2,4−ヘキサンジオン、2,4−ヘプタンジオ
ン、5−メチル−2,4−ヘキサンジオン、2,4−オ
クタンジオン、5,5−ジメチル−2,4−ヘキサンジ
オン、3−エチル−2,4−ペンタンジオン、2,4−
デカンジオン、2,2−ジメチル−3,5−ノナンジオ
ン、3−メチル−2,4−ペンタンジオン、2,4−ト
リデカンジオン、1−1−シクロヘキシル−1,3−ブ
タンジオン、5,5−ジメチル−1,3−シクロヘキサ
ンジオン、1,3−シクロヘキサンジオン、1−フェニ
ル−1,3−ブタンジオン、1(4−ビフェニル)−
1,3−ブタンジオン、1−フェニル−1,3−ペンタ
ンジオン、3−ベンジル−2,4−ペンタンジオン、1
−フェニル−5,5−ジメチル−2,4−ヘキサンジオ
ン、1−フェニル−2−ブチル−1,3−ブタンジオ
ン、1−フェニル−3−(2−メトキシフェニル)−
1,3−プロパンジオン、1−(4−ニトロフェニル)
−1,3−ブタンジオン、1−(2−フリル)−1,3
−ブタンジオン、1−(テトラヒドロ−2−フリル)−
1,3−ブタンジオンおよびジベンゾイルメタン。特に
好ましいエクステンダー化合物は2,4−ペンタンジオ
ンである。
【0022】β−ジカルボニル化合物の他のクラスは、
【0023】
【化2】
【0024】〔式中、Rは、水素、低級アルキルまたは
アリールであり、YおよびY’は、アリールまたは−C
XX’B(式中、XおよびX’は、水素またはハロゲン
であり、そしてBは、水素、ハロゲンまたは低級アルキ
ルである)である〕のβ−ケトエステルである。これら
のエステルの典型的な例には、メチルアセトアセテー
ト、エチルアセトアセテート、α−メチルエチルアセト
アセテート、α−n−ブチルエチルアセトアセテート、
α−sec−ブチルエチルアセトアセテート、α−エチ
ルメチルアセトアセテート、およびα−エチルエチルア
セトアセテートがある。適当である他のβ−ジカルボニ
ル化合物には、α−アセチル−ブチロラクトン、ジメド
ンおよび1−ヒドロキシアントラキノンが含まれる。
【0025】適当なエクステンダー化合物の他のクラス
は、α−ヒドロキシケトンである。好ましいα−ヒドロ
キシケトンは、式
【0026】
【化3】
【0027】〔式中、YおよびY’は、アリールまたは
−CXX’B(式中、XおよびX’は、水素またはハロ
ゲンであり、そしてBは、水素、ハロゲンまたは低級ア
ルキルである)である〕のものである。この構造のα−
ヒドロキシケトンの典型的な例には、ベンゾイン、アセ
トイン、およびα−ヒドロキシアセトフェノンが含まれ
る。
【0028】本発明によるエクステンダー化合物として
作用する化合物の他のクラスは、縮合芳香族β−ヒドロ
キシケトンであり、これらにおいては、ヒドロキシル基
は、隣接環中の炭素に結合しており、ケト基に対してベ
ータ位置に結合している。
【0029】このタイプのβ−ヒドロキシケトンの典型
的な例には、ナフタザリン1−ヒドロキシ−9−フルオ
レノンおよび1−ヒドロキシアントラキノンが含まれ
る。
【0030】適当なエクステンダー化合物の他のクラス
には、β−ヒドロキシ窒素ヘテロ環式縮合芳香族物質が
あり、これらにおいては、ヒドロキシル基は、隣接環中
の炭素に結合しており、窒素に対してベータ位置に結合
している。好ましいβ−ヒドロキシ窒素ヘテロ環式縮合
芳香族物質には、8−ヒドロキシキノリンがある。
【0031】このタイプの他の縮合芳香族物質には、7
−ヒドロキシ−3−ハイドロゲンインドール、8−ヒド
ロキシキノキサリン、8−ヒドロキシキナゾリン、8−
ヒドロキシシンノリン、4−ヒドロキシフェナントリジ
ン、および4−ヒドロキシアクリジンおよび1−ヒドロ
キシフェナジンが含まれる。
【0032】本発明に使用するために適当な熱硬化性組
成物の重合体成分の固形分含量は、一般的に、30〜9
5重量%の範囲で、好ましくは60〜95重量%の範囲
で、そして更に好ましくは70〜95重量%の範囲で
(ただし、すべての重量%は重合体成分の全重量に基づ
いている)変えることができる。
【0033】本発明に使用するために適当な熱硬化性組
成物の重合体成分には、少なくとも1種のヒドロキシル
単量体を含有する単量体混合物の重合から得られる少な
くとも1個のヒドロキシル官能基を有する有機ポリオー
ルが含まれる。単量体混合物には、少なくとも1種のヒ
ドロキシル単量体が、5〜90重量%の範囲において、
好ましくは10〜35重量%の範囲において、そして更
に好ましくは10〜20重量%の範囲において(ただ
し、すべての重量%は、重合体成分の固形分の全重量に
基づいている)、含まれる。
【0034】ポリオールのGPC重量平均分子量は、所
望の被覆特性を得るように適当に調節される。好ましく
は、ポリオールは、3,000〜100,000、好ま
しくは5,000〜50,000、更に好ましくは6,
000〜20,000の範囲のGPC重量平均分子量を
有する。ポリオールのGPC重量平均分子量が3,00
0より低い場合には、そのようなポリオールを含有する
熱硬化性組成物から得られる被覆は柔らかすぎ、それに
より、耐久性、耐薬品性および光沢保持性のような被覆
特性が結果的に損なわれる。ポリオールのGPC重量平
均分子量が100,000を越す場合には、そのような
ポリオールを含んでいる熱硬化性組成物は、許容できな
いほど高い作業粘度を有する。
【0035】フォックスの式(Fox equatio
n)を使用して決められるポリオールのTgは、典型的
には、−40℃〜150℃の範囲において変化させるこ
とができる。
【0036】ヒドロキシル単量体の好ましい例には、ア
クリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒド
ロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、ア
クリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒド
ロキシプロピル、メタクリル酸2−ヒドロキシブチル、
アクリル酸1,4−ブタンジオール、メタクリル酸1,
4−ブタンジオール、フマル酸ヒドロキシエチル、マレ
イン酸ブチルヒドロキシエチル、およびメタクリル酸ヒ
ドロキシエチルオキシエチルが含まれる。更に好ましい
活性水素含有単量体には、メタクリル酸2−ヒドロキシ
プロピルまたはメタクリル酸2−ヒドロキシエチルが含
まれる。
【0037】単量体混合物の残りとしては、種々の他の
単量体を含むことができる。例えば、アルキル部分に1
〜18個の炭素原子、好ましくは4〜10個の炭素原子
を含有するアルキルアクリレートおよびアルキルメタク
リレート、例えば(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)
アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピルおよび
(メタ)アクリル酸ブチル、メタクリル酸2−エチルヘ
キシル、メタクリル酸ステアリル、およびメタクリル酸
イソボルニルが含まれる。
【0038】アクリレートおよびメタクリレートの他
に、活性水素含有単量体と共重合できる他の共重合性単
量体には、エチレン性不飽和物質、例えばモノオレフィ
ン性およびジオレフィン性の炭化水素、ハロゲン化した
モノオレフィン性およびジオレフィン性の炭化水素、有
機酸および無機酸の不飽和エステル、不飽和酸のアミド
およびエステル、ニトリルおよび不飽和酸が含まれる。
そのような単量体の例には、スチレン、1,3−ブタジ
エン、アクリロニトリル、α−メチルスチレン、α−メ
チルクロロスチレン、酪酸ビニル、酢酸ビニル、塩化ア
リル、ジビニルベンゼン、イタコン酸ジアリル、シアヌ
ル酸トリアリル、ビニルトルエンおよびそれらの混合物
が含まれる。
【0039】生成するポリオールの分子量を調節する目
的のために、適当な連鎖移動剤を使用してもよい。典型
的には、連鎖移動剤の使用量を少なくすればするほど、
得られるポリオールの分子量はそれだけ高くなり、そし
て連鎖移動剤の使用量を多くすればするほど、得られる
ポリオールの分子量は低くなる。それ故、前述の所望範
囲におけるGPC重量平均分子量を有するポリオールを
造るためには、連鎖移動剤を、1〜20%の範囲におい
て、好ましくは2〜10%の範囲において、更に好まし
くは5〜8%の範囲において、反応混合物に添加する、
典型的には重合プロセスの開始前に反応混合物に添加す
る。前述の%のすべては、重合体成分の固形分の全重量
に基づいた重量%である。更に、具体的な分子量を得る
ために必要とする連鎖移動剤の量は、メイヨの式(Ma
yo Equation)(例えば、John Wil
ey & Sons,Inc.により1981年に出版
された、George Odianによる Princ
iples of Polymerization,s
econd editionの226〜233項を参
照)を使用して見積もることができる。
【0040】ある種の適当な連鎖移動剤には、ブチルメ
ルカプトプロピオネート;イソオクチルメルカプトプロ
ピオン酸;3−メルカプトプロピオン酸;イソオクチル
メルカプトプロピオネート;第3級ブチルメルカプトア
セテートおよびエチルメルカプトアセテート;アルキル
メルカプタン、例えばエチルメルカプタン、エチルメル
カプタン、へキシルメルカプタン、n−ドデシルメルカ
プタン、1−ドデカンチオール、第三級ドデシルメルカ
プタン、オクチルメルカプタン、テトラデシルメルカプ
タン、およびヘキサデシルメルカプタン;またはそれら
の種々な組み合わせ物が含まれる。
【0041】重合体成分の粘度は、典型的には、100
〜15,000cpsの範囲において、好ましくは10
0〜10,000cpsの範囲において、そして更に好
ましくは100〜8,000cpsの範囲において変化
する。すべての粘度測定は、Brookfield E
ngineering LaboratoriesIN
C.,Stoughton,Massachusett
sより供給されているブルックフィールド LVTD−
II型粘度計(Brookfield Model L
VTD−II Viscometer)によりスピンド
ルNo.3、12rpmを使用して25℃において行っ
た。
【0042】本発明において使用するために適当な熱硬
化性組成物は、好ましくは溶剤を含んでいる。一般的
に、組成物中の溶剤の量は、5〜40%の範囲におい
て、好ましくは5〜20%の範囲において、そして更に
好ましくは8〜12%の範囲において変化させることが
できる。なお、すべての%は熱硬化性組成物の全重量に
基づいた重量%である。好ましくは、溶剤は重合体成分
に添加する。典型的には、少量の溶剤を加えて本発明の
組成物のポットミックスの粘度を1500cpsより小
さくする。溶剤は、単量体混合物のポリオールへの重合
前、重合中または重合後に添加する。ある種の適当な溶
剤には、芳香族炭化水素類、例えばベンゼン、トルエ
ン、キシレン、エクソン社によって市販されているAr
omatic−100(登録商標)およびAromat
ic−150(登録商標)芳香族溶剤;アルコール類、
例えばエタノール、イソプロパノール、n−ブタノー
ル、t−ブタノール、およびエチルヘキサノール;エス
テル類、例えば酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチ
ル、酢酸イソブチル、二塩基性エステル、ブロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリ
コールモノメチルエーテルアセテート、およびエクソン
社によって市販されているExxate(登録商標)エ
ステル溶剤が含まれる。他の有用な溶剤には、ケトン
類、例えばメチルエチルケトン、メチルアミルケトン、
メチルイソブチルケトン、ジアセトンアルコール、2,
4−ペンタンジオン、およびイソホロン;グリコール
類、例えばプロピレングリコールおよびジエチルグリコ
ール;グリコールエーテル類、例えばプロピレングリコ
ールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチ
ルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテ
ル;n−プロポキシプロパノール;塩素化溶剤類、例え
ば塩化メチレン、二塩化エチレン、1,1,1−トリク
ロロエタン、およびパークロロエチレン;およびフッ素
化溶剤類、例えばベンゾトリフルオライドおよびp−ク
ロロベンゾトリフルオライドが含まれる。溶剤の種々な
組み合わせ物、例えば酢酸ブチルおよびメチルエチルケ
トン、またはプロピレングリコールモノメチルエーテル
アセテートおよびメチルアミルケトン、または酢酸ブチ
ルおよび2,4−ペンタンジオンを使用することもでき
る。酢酸ブチルが好ましい選択である。
【0043】本発明に使用するために適当なイソシアネ
ート架橋剤成分は、ポリオールのヒドロキシル官能基と
反応することが可能である。一般的に、架橋剤成分のモ
ル当量をポリオールのモル当量と混合してポットミック
スを生成する。好ましくは、架橋剤成分のイソシアネー
ト(NCO)官能基:ポリオールのヒドロキシル(O
H)官能基の比として表して、1.0〜1.4の範囲に
おいて、好ましくは1.0〜1.25の範囲において、
そして最も好ましくは1.0〜1.2の範囲において、
架橋剤成分を重合体成分と混合する。前述の範囲におけ
る比は、架橋性分の反応基と重合体成分の反応基との間
の反応性が十分な程度において維持されることを保証す
る。もし比が前述の範囲の下限よりも小さい場合には、
所望の程度の硬化は生じない。そしてもし比が前述の範
囲の上限を越えれば、過度の架橋が生起し、それは悪い
接着性を有し、かつクラックを生じ、基体から剥離(p
eel away)する傾向を有するもろい被覆を生じ
る。更に、組成物中に過剰のイソシアネートが存在する
と低い光沢の被覆を生じる。なぜならその過剰のイソシ
アネートが空気中の湿分と反応し、低光沢の被覆を造る
からである。
【0044】架橋剤成分のイソシアネート官能基には、
脂肪族ジイソシアネート類、例えばトリメチレンジイソ
シアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタ
メチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシア
ネート、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレ
ンジイソシアネート、ブチレン−1,2−ジイソシアネ
ート、ブチレン−1,3−ジイソシアネート、エチリデ
ンジイソシアネート;脂環式ジイソシアネート類、例え
ばシクロへキシレンジイソシアネート、4,4’−メチ
レンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、2,2,
4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイ
マー酸ジイソシアネート、3−イソシアナトメチル−
3,5,5−トリメチルシクロヘキシル−イソシアネー
ト;および芳香族ジイソシアネート類、例えば2,4−
トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシ
アネート、塩化トルエンジイソシアネート、メタ−フェ
ニレンジイソシアネート、塩素化メタ−フェニレンジイ
ソシアネート、オルトフェニレンジイソシアネート、臭
素化−メタ−フェニレンジイソシアネート、メタ−キシ
リレンジイソシアネート、パラ−キシリレンジソシアネ
ート、ナフタレン−1,4−ジイソシアネート、ナフタ
レン−1,5−ジイソシアネート、ナフタレン−2,7
−ジイソシアネート、4,4’−ビフェニレンジイソシ
アネート、3,3’−ジクロロ−4,4’−ビフェニレ
ンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−
ビフェニルジイソシアネート、3,3’−ジメトキシ−
4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、2,2’,
5,5’−テトラメチル−4,4’−ビフェニレンジイ
ソシアネート、2−ニトロ−4,4’−ビフェニレンジ
イソシアネート、3,3’−ジフェニル−4,4’−ビ
フェニレンジイソシアネート、4,4’−メチレン−ビ
ス−(フェニルイソシアネート)、4,4’−メチレン
−ビス(2−メチルフェニルイソシアネート)、4,
4’−イソプロピレン−ビス(フェニルイソシアネー
ト);およびフルオレンジイソシアネート;トリイソシ
アネート類、例えばヘキサメチレンジイソシアネートビ
ウレット、4,4’,4’’−トリフェニルメタントリ
イソシアネートおよびトルエン−2,4,6−トリイソ
シアネート;イソシアヌレート類、例えばヘキサメチレ
ンジイソシアネートまたは3−イソシアナトメチル−
3,5,5−トリメチルシクロヘキシル−イソシアネー
トに基づいたイソシアヌレート類;テトライソシアネー
ト類およびそれらの混合物によって提供されるイソシア
ネート官能基が含まれる。
【0045】特に有用なイソシアネートは、ヘキサメチ
レンジイソシアネート(HDI)に基づいた多官能性脂
肪族イソシアネートである。いくつかの市販のHDIs
には、ローヌ−プーラン社からのTolonate(登
録商標)HDTまたはTolonate(登録商標)H
DTLVまたはバイエル社からのDesmodur(登
録商標)N−3300またはDesmodur(登録商
標)N−3390イソシアネートが含まれる。
【0046】また、所望により、プレポリマーの形態に
おけるイソシアネート架橋剤成分を利用してもよい。一
般的に、ポリオールをイソシアネートと予め反応させ、
ポリヒドロキシ末端またはポリイソシアネート末端の準
プレポリマーを生成させる。これらのプレポリマーは、
最後の重合反応の発熱を減少させる、単量体イソシアネ
ートの毒性を減少させる、またはそれをより粘度の低い
イソシアネートまたはポリオールと反応させることによ
ってある種のポリオールまたはイソシアネートの粘度を
減少させる、ような種々の理由のために使用される。
【0047】ポリイソシアネートを末端基とするプレポ
リマーは、イソシアネートを化学量論的量よりも少ない
量のポリオールと反応させることにより造られる。
【0048】所望により、そして組成物の意図する用途
により、追加の成分を、重合体成分または架橋剤成分の
いずれかにまたはその両方に加えてもよい。これらの追
加成分には次の物質が含まれるが、限定されない:
【0049】1.添加剤、例えばレオロジー改良剤、分
散剤、湿潤剤、スリップ剤、擦傷減少剤、消泡剤、可塑
剤および腐食防止剤;
【0050】2.顔料、これにはフタロブルー、フタロ
グリーンのような有機顔料および二酸化チタンのような
無機顔料が含まれる;
【0051】3.エクステンダー、例えば炭酸カルシウ
ム、タルク、クレー、シリカおよびシリケート;および
【0052】4.充填剤、例えばガラスまたは重合体の
微小球、石英および砂。
【0053】前述の成分は、好ましくは、重合体成分に
添加する。
【0054】本発明の組成物は周囲温度において反応性
であるので、全組成物は使用の用意ができるまで一緒に
混合してはならない。それ故、これらの組成物は、マル
チパッケージ(multi−package)の組成物
の形態において商業上の品物として取り扱われる。マル
チパッケージの各包装は、所望により本発明の組み合わ
せ物の多くの化学物質を含有できるが、ポリオールおよ
び架橋剤成分は別々の包装にする。すなわち、ポリオー
ルを1つの包装にし、架橋剤成分を他の包装にする。例
えば、1つの包装にはポリオール、カルボン酸またはス
ルホン酸および触媒を含有させ、他の包装にはポリイソ
シアネートおよびエクステンダー化合物を含有させるこ
とができる。別のシステムにおいては、ポリオール、触
媒、カルボン酸、またはスルホン酸およびエクステンダ
ー化合物を1つの包装にして、ポリイソシアネートを他
の包装にすることができる。溶剤はいずれの包装に入れ
てもよいし、または2つの包装に分けてもよい。ある種
のケースにおいては、3包装系の組成物を提供すること
が望ましい。例えば、第1の包装は重合体成分の溶剤溶
液であり、第2の包装は架橋剤成分の溶剤溶液であり、
そして第3の包装は本発明の化学物質の組み合わせ物で
ある。本発明の化学物質の組み合わせ物は、好ましく
は、熱硬化性組成物の重合体成分の中に含ませる。
【0055】基体の表面上に被覆を造る本発明の方法に
おいては、熱硬化性塗料組成物の重合体成分を塗料組成
物の架橋剤成分と混合してポットミックスを生成する。
このポットミックスは、前述の包装系にしたがって本発
明の化学物質の組み合わせ物を含んでいる。ポットミッ
クスの層を周囲条件下で基体の表面上に適用し、硬化に
より被覆を生じる。
【0056】本発明の化学物質の組み合わせ物を含んで
いる熱硬化性組成物は、巾広い種類の基体、例えばガラ
ス、金属、プラスチック、木材、皮革、織物、不織布お
よび紙を被覆するために使用するのに特に適している。
【0057】本発明の化学物質の組み合わせ物を含む熱
硬化性組成物からの被覆剤は耐久性を有するので、反射
性道路標識をはじめとする道路表面上の耐久性のある長
寿命の交通標識として使用できる。
【0058】本発明の化学物質の組み合わせ物を含む熱
硬化性組成物は、空気または不活性ガスによる発泡手段
のような公知の手段により発泡させて発泡体を造っても
よく、それらの発泡体は、巾広い種類の表面上に適用す
ることができる。または、それらを公知のキャスト成形
またはモールド成形の手段によりキャスト成形またはモ
ールド成形し、所望の形状を有する物品を造ることもで
きる。
【0059】試験の手順 後述の実施例で示されるデータを得るためには、次の試
験手順を使用した: 1.ASTM D−1640−83により時間で測定し
た指触乾燥時間(dry−to−touch tim
e) 2.ASTM D2196により測定した粘度(回転式
(ブルックフィールド)粘度計による非ニュートン性物
質のレオロジー的性質)
【0060】実施例 次の実施例は本発明の例示であり、本発明を限定するこ
とを意図していない。
【0061】比較例1〜5および実施例6について下記
の表1、表2および表3に記載した。これらにおいて
は、重合体成分においてローム アンド ハース カン
パニーにより供給された、固形分84%のQR−140
5(登録商標)ポリオール、および架橋剤成分としてバ
イエル社により供給されたDesmodur(登録商
標)N3300イソシアネートを使用した。それらをN
CO/OH比1.2において混合し、ポットミックスを
生成した。下記の表1に、重合体成分を架橋剤成分と混
合する前に重合体成分に加えた金属化合物、安息香酸お
よびエクステンダー化合物の種々の組み合わせ物を記載
した。
【0062】
【表1】
【0063】(注)#金属化合物の欄には、重合体成分
の固形分の全重量に基づいた重量%における金属化合物
(ジブチルチンジラウレート)の量を示す。エクステン
ダー化合物の欄には、重合体成分の固形分の全重量に基
づいた重量%におけるエクステンダー化合物(2,4−
ペンタンジオン)の量を示す。
【0064】ポットミックスのセンチポイズ単位の粘度
を半時間ごとに測定した。それらの結果を下記の表2に
示す。
【0065】
【表2】
【0066】これら種々のポットミックスからの層を、
ドローダウンバー(draw down bar)を用
いてスチール製プレート上に適用し、そして種々なポッ
トミックスからの層の指触乾燥時間(単位:時間)をA
STM D1640−83で測定した。下記の表3に、
種々のポットミックスからのポットライフ、指触乾燥時
間およびポットライフ/乾燥時間の計算された比を示し
た。
【0067】
【表3】
【0068】**は、ポットライフ/乾燥時間の比を意
味する。
【0069】上記の表3は本発明者により見いだされた
予想できない効果を例示している。実施例6のポットミ
ックスは、比較例1、2、3、4および5のポットミッ
クスから得られるポットライフ/乾燥時間の比よりも更
に高いポットライフ/乾燥時間の比を有していた。実施
例6の化学物質の組み合わせ物を有しない他の組み合わ
せ物よりも増加したポットライフ/乾燥時間の比を有す
るポットミックスを提供するのは、3種の化学物質、す
なわち触媒、カルボン酸およびエクステンダーのすべて
の組み合わせ物であることが理解される。
【0070】比較例7〜9および実施例10について下
記の表4、表5および表6に記載した。これらにおいて
は、重合体成分においてローム アンド ハース カン
パニーにより供給された、固形分80%のQR−128
1(登録商標)ポリオール、および架橋剤成分としてバ
イエル社により供給されたDesmodur(登録商
標)N3300イソシアネートを使用した。それらをN
CO/OH比1.2において完全に混合し、ポットミッ
クスを生成した。下記の表4に、重合体成分を架橋剤成
分と混合する前に重合体成分に加えた金属化合物、安息
香酸およびエクステンダー化合物の種々の組み合わせ物
を示す。
【0071】
【表4】
【0072】(注)#金属化合物の欄には、重合体成分
の固形分の全重量に基づいた重量%における金属化合物
(ジブチルチンジラウレート)の量を示す。エクステン
ダー化合物の欄には、重合体成分の固形分の全重量に基
づいた重量%におけるエクステンダー化合物(2,4−
ペンタンジオン)の量を示す。
【0073】ポットミックスのセンチポイズ単位の粘度
を半時間ごとに測定した。それらの結果を下記の表5に
示す。
【0074】
【表5】
【0075】これら種々のポットミックスからの層を、
ドローダウンバーを用いてスチール製プレート上に適用
し、そして種々なポットミックスからの層の指触乾燥時
間(単位:時間)をASTM D1640−83で測定
した。下記の表6に、種々のポットミックスからのポッ
トライフ、指触乾燥時間およびポットライフ/乾燥時間
の計算された比を示した。
【0076】
【表6】
【0077】**は、ポットライフ/乾燥時間の比を意
味する。
【0078】上記の表6は本発明者により見いだされた
予想できない効果を例示している。実施例10のポット
ミックスは、比較例7、8および9のポットミックスか
ら得られるポットライフ/乾燥時間の比よりも更に高い
ポットライフ/乾燥時間の比を有していた。実施例10
化学物質の組み合わせ物を有しない他の組み合わせ物よ
りも増加したポットライフ/乾燥時間の比を有するポッ
トミックスを提供するのは、3種の化学物質、すなわち
触媒、カルボン酸およびエクステンダーのすべての組み
合わせ物であることが理解される。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱硬化性組成物の重合体成分の固形分の
    全重量に基づいた重量%で、触媒を0.001〜2.0
    %て、カルボン酸またはスルホン酸を0.05〜2%、
    および(a)β−ジカルボニル化合物、(b)α−ヒド
    ロキシケトン、(c)縮合芳香族β−ヒドロキシケト
    ン、(d)β−ヒドロキシ窒素ヘテロ環式縮合芳香族物
    質および(e)それらの種々な組み合わせ物から選ばれ
    たエクステンダー化合物を1〜10%含む、熱硬化性組
    成物のポットライフ/乾燥時間の比を増加させるための
    化学物質の組み合わせ物。
  2. 【請求項2】 触媒はジブチルチンジラウレートであ
    る、請求項1に記載の組み合わせ物。
  3. 【請求項3】 カルボン酸は、酢酸、プロピオン酸、ア
    クリル酸、フェニル酢酸、安息香酸、p−メチル安息香
    酸、p−ニトロ安息香酸、p−クロロ安息香酸、p−メ
    トキシ安息香酸、およびそれらの種々の組み合わせ物か
    らなる群から選ばれる、請求項1に記載の組み合わせ
    物。
  4. 【請求項4】 スルホン酸は、p−トルエンスルホン
    酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、およびそ
    れらの種々の組み合わせ物からなる群から選ばれる、請
    求項1に記載の組み合わせ物。
  5. 【請求項5】 請求項1の化学物質の組み合わせ物を含
    有する熱硬化性組成物。
  6. 【請求項6】 請求項5の熱硬化性組成物からのポット
    ミックスで被覆された基体。
  7. 【請求項7】 熱硬化性組成物の重合体成分の固形分の
    全重量に基づいた重量%で、触媒を0.001〜2.0
    %、カルボン酸またはスルホン酸を0.05〜2%、お
    よび(a)β−ジカルボニル化合物、(b)α−ヒドロ
    キシケトン、(c)縮合芳香族β−ヒドロキシケトン、
    (d)β−ヒドロキシ窒素ヘテロ環式縮合芳香族物質お
    よび(e)それらの種々な組み合わせ物から選ばれたエ
    クステンダー化合物を1〜10%含む化学物質の組み合
    わせ物と、熱硬化性組成物とを混合することを含む、熱
    硬化性組成物のポットライフ/乾燥時間の比を増加する
    方法。
  8. 【請求項8】 化学物質の組み合わせ物を熱硬化性組成
    物の重合体成分に添加する、請求項7に記載の方法。
  9. 【請求項9】 熱硬化性組成物の重合体成分を、前記組
    成物の架橋剤成分と混合してポットミックスを生成し、
    ただし、前記ポットミックスは、 熱硬化性組成物の重合体成分の固形分の全重量に基づい
    た重量%で、触媒を0.001〜2.0%て、カルボン
    酸またはスルホン酸を0.05〜2%、および(a)β
    −ジカルボニル化合物、(b)α−ヒドロキシケトン、
    (c)縮合芳香族β−ヒドロキシケトン、(d)β−ヒ
    ドロキシ窒素ヘテロ環式縮合芳香族物質および(e)そ
    れらの種々な組み合わせ物から選ばれたエクステンダー
    化合物を1〜10%含む、熱硬化性組成物のポットライ
    フ/乾燥時間の比を増加させるための化学物質の組み合
    わせ物を含有しており;前記ポットミックスの層を基体
    の表面に適用し;そして前記の層を硬化して前記表面上
    に被覆を形成することを含む、前記基体の表面上に被覆
    を形成する方法。
  10. 【請求項10】 請求項9の方法によって造られた基体
    の表面上の被覆。
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