JPS5956447A - 芳香族スルホン酸・オキサ−アザシクロペンタン付加物によるアミノ樹脂の硬化 - Google Patents

芳香族スルホン酸・オキサ−アザシクロペンタン付加物によるアミノ樹脂の硬化

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JPS5956447A
JPS5956447A JP58133561A JP13356183A JPS5956447A JP S5956447 A JPS5956447 A JP S5956447A JP 58133561 A JP58133561 A JP 58133561A JP 13356183 A JP13356183 A JP 13356183A JP S5956447 A JPS5956447 A JP S5956447A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アミノ樹脂を硬化する、優秀な潜伏性触媒に
関するものである。詳細にいえば、アミノ樹脂および他
の成分を含むコーティング組成物を硬化するための、芳
香族スルホン酸アミン付加物に関するものである。更に
詳細には、本発明は、尿素−ホルムアルデヒド、メラミ
ン−ホルムアルデヒド、および類似の熱硬化樹脂糸を硬
化する芳香族スルホン酸のオキサ−アザyクロペンタン
付加物に関するものである。
例えば、尿素類、アミド類、アミノトリアジン類、およ
びその類似物のような、アミノまたはイミノ基含有化合
物を、例えば、ホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、
その他のようなアルデヒド煩と反応させて得る熱nf厨
主生成物、長年にわたって知られている。このような縮
合生成物を、例えば、熱の影響によシ硬化させて得られ
るsi脂は、組み会わされた優れた*理的性貿を有し、
接着剤に、成形化合物に紙および繊維の仕上げ剤として
、また表面コーディング材として広く使用される。この
可変樹脂は、それ自体で使用することができるし、又、
−例として、例えば、メタノ−μまたはブタノールのよ
うなアμコーμでアルキμ化させ、溶解性および相溶性
を賦与し、およびlまたは、例えば、グリコ−/L/頬
、アルキト樹脂、ポリエステ/I/樹脂、およびその類
似物のような水酸基とカルボキシ/l/、gHを含有す
る多官能性化合物などの共に反応可能な池の物質と混合
することによって、硬化前に四に変性することができる
。本発明は、従来の目的全てに適切なアミノ樹脂に、広
く関係するものである。しかし、その最も好ましい状態
では、このよりなアミノ樹脂生成物の、可溶性形状また
は液状に関するものであり、金属のコーテイング材とし
て、布、紙およびその類似物のコーテイング材または含
浸剤として、優れていることがよく川られている。この
ような可変樹脂は、一般に、尿素−またはメヲミンーア
μデヒド縮金物、または、例えばメチロ−μ尿素、メチ
ロ−μメラミンのような、アμコー/L’類との反応生
成例、および、単独または適切な溶媒中での、例えばメ
チル化およびブチル化のようなアルキμ化誘導体から成
る。これらの特異なアミノ樹脂は、用具、プラスチック
製窓、および七〇項似吻のような、例えば、金属、ガラ
ス、木、プラスチックスのような三次元の基体にコーテ
ィングし、その後、熱の影響により硬化させて用いる。
予期される硬化のメカニズムは、縮合および架橋による
、ttotたはRO■または■CHO1その他の開裂で
あり、長時間の加熱−・・・・・・・・・・時間および
日の火元で・・・・・・・−・−・・・が行われるなら
、触媒なしで硬化することができる。
しかし、速い硬化、または、より隠やかな温度での硬化
には、しばしば、架橋触媒として機能させるため酸を加
える。過去にアミノ樹脂と共に用いられてきた酸性触媒
の中には、ホウ酸、リン酸、酸性硫酸塩、ハロゲン化ス
ルホン酸およびハロゲン化スpホ二ル、塩化水素、リン
酸アンモニウムおよびポリリン酸塩、ヘキサメチレンテ
トフミン酸性塩、ツク−!酸、ンユウ酸およびその類似
物があげられる。
米国特許f!、i3,979,478号において、ジノ
ニμナフタレンジスルホン酸のような、高分子量ボリア
/L/キル芳香族ポリスμホン酸は、アミノ樹脂系を硬
化させる優れたmgであるということが開示されている
。この持tfは、こnらの触媒が、短時間で、アミノ樹
脂系を硬化し、優れた物理的性質t−存する樹脂生成v
IJを生じることを示している。又、これらのボリア〃
キμ芳香族ポリスルホン酸は、熱によって分解できる付
加物の形で貯蔵され、この触媒物′ぽの貯蔵期間を延ば
すことができることも開示されている。
米国特許第8,474,054号には、芳香族スルホン
酸のアミン塩(好1しくけ、第三級アミン)、(例えば
、パラトルエンスルホン酸のピリジン塩)を、アミノ樹
脂コーティング組成物を硬化させるのに使用できるとい
うことを示している。
又、米国特許第8,298,824号には、パラトルエ
ンスルホン酸の2−ジメチルアミノ−2−メチル−1−
プロパノ−/I/塩もまた、熱硬化性アミノプラスト樹
脂を硬化させるのに用いることができると開示されてい
る。
今、ある種の付加物がアミノ樹脂組成物を硬化するのに
有用であり、しかも硬化した樹脂状生成物に顕著な抵抗
性を賦与するという特別な付加物が存在するという、予
想外の発見をした。
出願人は、4.4−ジメチμ−1−オキサ・−3−アザ
−シクロペンタンのような、オキサ−アザシクロペンタ
ン類と会合した芳香族スルホン酸は、アミノ樹脂組成物
を硬化させるための顕著な潜伏性1ull謀で必るとい
う驚くべき発見會した。これらの組成物は、中和さ扛な
い酸で硬化された組成物と比較して、擾れた性質、特に
耐水性を有するだけでなく、また、他の酸のアミン付加
物より優れている。更に、本発明の組成物は、非常に貯
蔵安定性があり、組成物の有益性を大きく減することな
しに、比較内憂期間使用に便利な状態で貯蔵することが
できる。
上記の有益な結果がなぜ得らnるかは、現時点では、明
確にri理解できないが、アミン成分の揮発性が高いこ
ととオキサ−アザシクロペンタン付加物に伴う、解離定
数が低いこととの組み合わせに、これらの結果が起因す
るだろうと確信する。他の因子に加えて、この組み合わ
せは、硬化プロセスの間に、この付加物が樹脂と、非常
に効果的に会合せしめ、硬化時間を速め、また優れた性
vtを有する樹脂生成物を与えるのであろう。
本発明に従えば、広い意味で、可変アミノ樹脂および、
触媒として効果的な量の、芳香族スルホン酸およびオキ
サ−アザシクロペンタン化合物の、熱分解ロエ能な付加
物を含む組成物が提供される。
好・ましくけ、本発明の熱分解t+J能付能動加物一般
式 %式% 式中、ムはフエニ/L’またはナフチルで、Xは1ない
し8のいず扛かの数で、Yは0、または1ないし当該フ
ェニルまたはナフチル環上に可能な水素の全数のいずれ
かの数であり、XおよびYの合1iTtは8より大でな
く、zは、人がナフチμの場合3− x −yであり、
人がフエニpの場合15−x−yである。9は約0.5
に等しいか、またはより大きい正数である。ルは、アル
キル、ハロゲン、ハロアμキルまたはアルコキシである
。R’、 R”、R”、 R4、Kl、B@ オjび凡
1は、ソレソれ水素、アルキル、ハロゲン、ハロアルキ
μまたはアルコキシである。
ここで用いられているアルキpという述語は、メチル、
エチル、ノニル、ジドデシル、およびその類似物のよう
な飽種炭化水素うジカ/L’を含む。ハロアルキルとい
う述語は、塩化メチμ、臭化エチpおよび類似物のよう
なハロゲン化アルキルラジカIvを含む。アルコキンと
いう述語は、メトキシ、エトキシ、グリVドーμ誘導体
および類似物のような酸素化アルキルラジカルまたはエ
ポキシ類を含む。
アミノ樹脂成分は、一般に、アルデヒド、シアμデヒド
またはアμデヒド前駆体と縮合した、アミノまたはイミ
ノ基含有化合物を含む。特に、尿素−ホルムアルデヒド
縮合物、またはトリアジン−1例工ばメラミ縮合物ルム
アルデヒド縮金物を用いてもよい。このような全てのア
ミノ樹脂は、既知の方法で得られる。幾つかは、有機溶
媒に可溶か、また線、このような溶媒に可溶な、例えば
エーテル誘導体の形に便えることができる物質である。
この発明において、特に本発明で使用するに適したアミ
ノ樹脂縮合物は、アルキル化尿素−ホμムアμデヒド縮
合物として、一般に記載されているものを含む。この述
語は、アルコ−μから誘導され、続いてエーテμ化され
た基を含有する、尿素−ホμムアμデヒド纏合物に引用
される。メチロ−/I/尿素を形成するように、例えば
、酸またはアμカリ性睡体の存在Fで、ホ〃ムア〜デヒ
ドと尿素を反応させることにより、尿素−ホルムアルデ
ヒド縮合物tl−作る。これは、それ自体で硬化樹脂に
熱変換できる。−万、アルコ−pが、最初の酸縮合の1
mに存在しないならば、最初のアルカリ性縮合後に、ア
ルコ−μと酸を連続して加えることができる。この後者
の方法は、2ないし8の尿素原子を有する、飽和脂肪族
アμコー/L’類から誘導された、アρキp化尿素−ホ
ルムアルデヒド縮金物に適切であり、特に含浸用又は他
の共反応体と組み合わせて使用するのに適したもツバメ
タノ−!またはn−ブチルアルコ−μから得られる尿素
ホルムアルデヒド縮金物である。
これらのアルキル化尿素−ホμムアルデヒド絹合物は、
水に可溶でめり、時には、炭化水素、ケトン、エステル
およびアルコ−/L/を含む多くのf#謀に可溶である
。この縮合体の製法は、先行技術に、繰り返し記載され
てきており、その製法は、米国特許第2,222,50
6号;第2,226゜518号;第2,227,228
号;栗石822,979号i @ 2,827,984
号;第2,828,867号; ig2゜826.26
5号および第2,850,894号に、適切に開示され
ているので、ここに詳細に縁り返えさない。
トリアジン−アルデヒド縮合生成物も、既知の方法で作
られる。二またはそれ以上のアミノ基を有するトリアジ
ンは、いずれもいかな慝アμデヒド類とも反応する。好
ましくは、水性媒体か非水媒体中で、穏やかなア〃カリ
性1!に謀の存在丁で、反応させる。これら線、アμキ
μ化誘導体を生成する、n −7タノーμのような溶媒
中で反応させることもできる。アミノ基七ル当りに対し
て、過剰量のホルムアルデヒドが用いられる。アミノト
リアジンの中で、メラミン、アンメリン、2−クロロ−
4,6−ジアミツー11B、5−トリアジン、2.4−
ジアミントリアジン、N、IN−ジメチルメラミン、ベ
ンゾグアナミン、アセトグアナミンおよび類似物を用い
てよい。アルデヒド成分には、パラホルムアルデヒド、
アセドア〃デヒド、グリオキサ−〃、バラアルデヒド、
ベンズアルデヒド、フルフッ−μおよび類似物が含まれ
る。もし使用されるとすれば、溶媒は、広範囲に変える
ことかで@、トyエン、キシレン、ベンセンおよヒ類似
物のような不活性溶媒、好ましくは容易に揮発しうるも
のがあげられる。またすでに言及したように、溶媒は、
メタノール、ブタノ−A/iたは類似物のように、アμ
キ〃化生成物を作るという意味で、組合生成物と反応し
てもよい。
しばしば架橋樹脂として言及される、低分子量樹脂の数
種のものには溶媒として水を用いてもよい。
尿素樹脂と同様に、トリアジンベースのアミノ樹脂は、
アルデヒドとトリアジンの反応生成物でよく、または、
例えば酸性媒体中で、メタノ−!やo−7タノー〃のよ
うなアルコ−μと反応させて変性させてもよい。それら
も、熱可変性があシ、溶媒および共反応物と幾分大きい
相容性がある。これらの組成物はすべて、当業者によっ
て作ることができ、多くは、数多の事業者から、商業的
に入手できる。
コ(7)アミノ樹脂は全て、ポリオ−μ、酢酸エステ/
L’頬、アルキド樹脂、その他の樹脂および類似物のよ
うな、従来の変性剤の従来の量で変性することができる
。これらは、よく知られているように、たわみ性、異っ
た表面外観を与え、薬品、天候、その他に対する抵抗性
を斐える。
本発明の硬化は、芳香族スルホン酸・オキサ−アサシク
ロヘンタン付加物と上記のアミノ樹脂組成物を混合する
ことによって成し遂げらnる。この付7J1物を、それ
自体で使用でき、またはイソグロバノーμか2−エトキ
シエタノ−μのような溶媒で希釈することができる。混
合物を硬化温度まで1熱すると、付加物はスルホン酸の
形と揮発性アミンに分かれ、ここでスルホン酸は、硬化
反応の触媒作用に便宜っ。硬化は、例えば200℃で約
1分から80″Cで約1時間筐でというようにd温で将
に迅速でめる。
この付加物の芳香族スpホン酸成分は、化学的性質が広
く変わってよい。これらの酸は、ベンゼン誘導体のよう
な、−の芳d環をHしてもよいし、ナフタレン化合物の
ような、二の芳香環を有してよい。−のスルホン酸置換
基を用いてもよいし、そのような酸置換基の複数を用い
てもよい。酸が−の芳香環を有する場合、この酸は、ア
μキ/L/111換基が、スルホン酸置換基からオμト
、メタ、ま九はバラのいずれかの位置で、芳香環上に位
置する、アμキp−ベンゼンスpホン酸タイプのもので
ある。好ましくは、−の芳香環を有する酸を使用する場
合、アルキル基は、スルホン酸基に関して、バラの位置
で芳香環上に位置する。この発明で用いることができる
アルキル−ベンゼンスルホン酸の中には、例、tt−f
、パフーデシ〜ベンゼンスμホン酸、バラードデシμベ
ンゼンスルホン酸およびその類似物がある。好ましいア
pキμmベンゼンスμホン酸は、バラ−トルエンスルホ
ン酸である。
上に示したように、−の芳香核の代りに、この酸は、ナ
フタレン4vIt造を有してよい。これらのナフタレン
構造の置換基の位titは、様々に変えることもでき、
予想される。位置異性体の混合物も含まれる。このナフ
タレン構造、ア/レキ/L’fi換基と同様−またはそ
れ以上のスルホン酸[換基を催してよく、アpキ/I/
置換置は、直鎖または分枝鎖でよい。ナフタレンタイプ
の中で、用いることができる芳香族スルホン酸は、ノヘ
キシμナフタレンジスルホン酸、ジヘグチμナフタレン
ジスルホン酸、ジヘキシyナフタレンスpホン酸および
類似物である。
この発明の付加物の中で最も好ましいスμホン酸成分は
、米国特許第8.979.478号に記載の枝分かれア
μキ1vif換ナフタレンポリスμホン酸であり、参考
のためここに加える。これらの酸は、少くとも約500
の分子量ftaし、ナフタレン核に少くとも二11のア
ルキル基と二個のスルホン酸基を有する。このアルキ/
I/I!を換基は、直鎖または枝分れでよい。置換基の
位置が最大限に変化し、最大限に枝分れしている場合、
最良の結果が14られる。これらのナフタV:/酸は、
例えばボリアyキルナフタレンを7−μホン化すること
によシ得られる。このボリアl’flVナフタレンは、
ナフサ、二酸化硫黄、ニトロペンセン、またはベンゼン
とニトロベンゼンの混合物のような適切な俗謀で、例え
ばフッ化水素、または無水塩化アルミニウムのような適
切な触媒により、例えば、プロピレン玉量体または四量
体のようなオレフィン類やハロゲン化アpキルでナフタ
レンをアルキル化して削られる。また米国特許第476
4.5t8号も参照されたい。
そのようなグロセスによって、アルキル基で置換さ扛た
ナフタレンが生成する。また、プロピレンを、リン酸の
ような酸性触媒によって厘合して得られる、プロピレン
玉量体またはプロピレン四量体のような、枝分扛オレフ
ィンを用いるなら、その場合、同様にアμキル基は、高
度に枝分れしたものになるだろう。スルホン化は、スル
ホン化剤によってポリアルキル芳香族化合vlIJを処
理することにより傅らnる。例えば、シアルキル芳香族
化合物は、石油ナフサ、ヘキサン、へ1タン、オクタン
、曳索化tav&>Lびg供物のような不活性溶媒に溶
解され、硫酸、好ましくけ発煙硫酸を、望ましい温度で
4拌しながら溶液に入れる。反応の終了後、ポリスルホ
ン酸−・・・・・・・及び、数種のモノスルホン酸・・
・・−・−t−1水を加えて選択的にポリスルホン酸を
抽出し、その後、例えば、ペンタノ−!、ヘキサノ−μ
、ヘプタノ−ρ、オクタツール、デカノーμおよび類似
物のような水と混相しない溶媒による抽出などで、ポリ
スルホン酸を水から抽出することにより回収する。ベン
ゼン類似体を含む、ジノニルナフタレンジスルホン酸、
シトデアa)vナツタレンジヌルホン酸および異性体お
よびその類似体を作る詳細な技術は、米国特許第2,7
64゜548号に記載されている。好ましい任意の単離
方法は、米国特ff第8.957.859に記載されて
おり、不必要な詳細な開示を省くため、参考としてここ
に加える。
本発明の付加物のオキサ−1ザシクロペンタン成分は、
一般式   g* kLs 1 a’−C−C−R4 1ゝO R?−N−c′−象 を有する、族1@囲の化合物を含む。
式中、釦、働、ル2、か、kL−ル・およびB!は、そ
れぞ扛独立して、水素、アルキ〃、ハロゲン、ハロアル
キルまたはアルコキシである。
これらの化合物は、シクロペンタン環に、窒素と酸素の
両方が含まれている限り、化学的性質は広く変化してよ
い。アルキ/l/置換基は、直鎖または枝分れ顧でよい
。アルキA/v1換基カ、短い鎖のアルカン類である場
合、最良の結果が得ら扛る。
最も好ましいオキサ−アザシクロペンタンは、当業界に
オキサゾリジンとして知ら扛ている、4.4−ジノナル
−l−オキサ−3−アザ−シクロペンタンでめる。この
化合物は、組成物2−アミノー2−メ千〃プロパノ−μ
にホルムアμデヒド全反応させることによって作ること
ができる。これらの反応体の反応生成物を、その後、僅
かに酸性の媒体中で脱水し、オキサゾリジン生成物を形
成する。オキサゾリジン化学ノ概説は、1958年発行
の刊行物ケミ力p・レビューイー・ディー、バーブマン
第588.1809−852頁に見られるので、参考の
ため、ここに加える。
上に示したように、本発明の潜伏性触媒は、芳香族スル
ホン酸とオキサ−アザシクロペンタン化合物の付加物で
ある。これらの化合物は、用・いられる特別な材料と加
えられる成分の性質に左右さγしる、広範囲なモル比の
付加物としてまとめることができる。例えば、この発明
の付加物に使用するのに適した、芳香族スルホン酸基の
オキサ−アザシクロペンタン化合物に対するモル比は、
1:0.5から約1:2.5までの題囲でよい。芳香族
スルホン酸基のオキサ−アザシクロベンクンに対する、
最も好ましいモル比は、存在する各スルホン酸基に対し
て、約1=1である。
この付加物を作る方法は、当業者によく刈られており、
芳香族スルホン酸をオキサ−アザシクロベンクンで処理
しこの酸の中和を行うことを含む。この酸は、それ自体
で使用でき、またはイソプロパノ−ρかイソ1タノール
のような溶媒で希釈してもよい。オキサ−アザシクロペ
ンタンを、車独で、又はイソプロパノ−μか水のような
溶媒と共に、潜伏性触媒溶液と水とのl:1混合物pH
′t−約4から8まで高めるのに十分な量で酸に加える
。好ましいPH範囲は、7.2ないし7.6である。生
じた溶液は、曇っているかもしれず、ろ過のような通常
の分離技術を用いて、潜伏性触媒生成物を精製すること
かで色る。
このような割合の潜伏性触媒を用いるには、硬化アミノ
411脂組成物が、結合材固形分の重量を基にして、約
0.1ないし12%の芳香族スルホン酸成分を含有する
ことが好ましい。約0.1ないし12%の芳香族スルホ
ン酸成分を使用する場合、生じた硬化樹脂状生成物は、
さび抵抗性のような予想外の耐水性を示す。硬化生成物
は、また、硬く、強@で、基体との優れた接着性、熱や
薬品、特にアルカリの変形および破壊作用に対する優れ
た抵抗性を有する。この発明の組成物から生成した硬化
樹脂状生成物は、石けん水のような、水およびアルカリ
と繰り返し接触する材料の表面コーティングフィルムお
よび含浸剤として、非常に価値のあるものである。
このように、この発明の組成物は、洗たく機の表面コー
チイン材として、2よび、例えば、パーおよびカウンタ
ーの表面用の耐熱性ペーパーペース積層物t−tyるの
に使用することができる。
潜伏性触媒生成物のより好ましい範囲は、約0.2から
6%である。
絶対にではないが、潜伏性触媒をアミノ樹脂縮合体と、
またもし使用するならば更に共反応体と、水または溶媒
中ですべてを混合することが、一般的には好ましい。グ
リコ−μ、ボリエーテμ、アルキト樹脂および他の共反
応m加物と同様、尿素とメラミン縮合体は、アセトン、
メチμエチpケトン、メチルイソブチルケトン、イソホ
ロン、その池のようなケトン煩;酢酸エチル、酢酸ブチ
〃、2−エトキシエタノ−μ酢エステルのようなエチV
ングリューpモノエチμエーテル酢酸エステル、その曲
のよつなエステル煩;エチレングリコ−μまたはジエチ
レングリコールのメチル、エチルまたはブチμエーテμ
のようなエーテルアルコ−μ類を含む、様々な溶媒に可
溶である。エタノール、イソプロパノ−だ、ローブタノ
−plその曲のようなアルコ−IVMも、ある場合には
、それ自体で使用される。経費を節減するために、一般
に最も効果的な非アルコール性浴謀が、単独で使用する
場合には通常溶媒として鋤かない希釈剤と混合して、使
用されるが、活性溶媒を加えることはできない。この点
に関して、ベンゼン、l−ルエン、キシレン、芳香族石
油シンナー、その他のような芳香族炭化水素、および上
に列挙したアルコ−/L’傾を引用する。コーチイン材
および含浸剤に用いるためには、望ましい蒸@2よび乾
燥特性を得るため、本組成物と共に使用されるf#縄は
、ラッカー、フェノおよび積層業界によく刈られた方法
で、1ましい性Kを得るように、岨み合わされ、パフン
スをとられる。芳香族スルホン酸・オキサ−アザ−シク
ロベンr−f lA物を溶液として、2−エトキシエタ
ノールのようなりリコーpエーテ/L/g、エタノール
、イソグロバノーpおよびn−1タノーμのようなアル
コ−1v類、または、アセトンまたはメチμエチpケト
ンのようなケトン類、同様に、このような液状化合物の
ニないしそれ以上の混合物のような有機溶媒に加えるこ
とも、しばしば行われる。
イソグロバノー〃は、特に一般的である。
従来通り、アミノ樹脂、芳香族スルホン酸・オギサーア
ザシクロベンクン付ノ1物、および、もし存在するなら
共反応体は、顔料、着色剤、界面活性剤、充てん材、お
よび類似物のような様々な他の材料を含んでよい。二酸
化チタン、酸化アンチモン、酸化鉛、カーボンプラック
、黄鉛、酸化亜鉛、パフ赤、および類似物のような顔料
を、この組成物に用いることができる。
エナメルを製造する場合、一部の溶媒と7ミノ*脂と共
に顔料を40枠し、粉砕操作後、残りの溶媒および、例
えば、グリコール、アμキト樹脂、他のポリエステ7m
/樹脂、その1thを加えることにより、最良の結果が
得られる。このエナメμは、望みの敵の付加物を添加し
て後、いつでも使用できる。
この発明の組成物から、フェノ、ラッカーまたはエナメ
ルを作る場合、金属、木または類似物のような表面に、
適切な厚みのこのフィルム形成材の層を作ることができ
る。不溶性フィルムへの変化は空気との接触に左右され
ないので、その完全な硬化が得られる。このことが、積
層物が布、紙、ガラス−布、および類似物である場合の
積層物の製造において、この組成物を両瞳あるものにす
る。そのような積層物を、アミノ樹脂および硬化触媒、
セして囁むなら共反応体を併合する溶液に含浸する。乾
燥後、含浸シートを槓み厘ね、加熱プレスで硬化を行う
この触媒を加えられたアミノ樹脂組成物の多くは、また
、成形操作に適しており、型に導びか扛、圧縮され、熱
によって硬化が達せられる。
様々な充てん剤、染料および顔料全木粉、タルク、7μ
フアーセμロース、硫化亜鉛、その他のような成形操作
に使用される組成物と共に加えることができる。このよ
うな技術の全ては、当業者によく知られている。
次の実施例は、本発明の範囲内での組成物を説明するも
ので6る。こnらは、どのような方法でも、限定するも
のとして見なすべきではない。すべての部は重量部でお
る。
実施例 l  #伏性触謀の製造 ジノニナμナフタレンジスpホン酸のインブタノ−A1
54%溶液IVQ(1,0モ/L/)を、攪拌器を備え
た適切な反応容器に入れた。それに、938g のイソ
プロパノーμを、撹拌しながら加え、次いで22B ?
 (2,2モlv)の4.4−ジメチμm1−オキサー
3−1ザンクロベンタン(オキサゾリジン)をゆっくり
と加えた。生じた溶液鉱、ジノニμナフタVンジスμホ
ン酸トして、25%有効成分である。J#液の外観が曇
って見え、必要だと考えられる場合は、ろ過することが
できる。
潜伏性触媒溶液と水の、1:l希釈度での混合物のpi
lは、約7.0−7.5にすべきである。
実施例 2 本発明による(ム)ノノニμナフタレンジスルホン酸・
lキサゾリジン付加物、(ts)ジノ= /L/ナフタ
レンジスルホン酸、およびIC)ジノニルナフタレンジ
ヌ/l’小ン酸・トリイソグロバノーμアミン付加物の
触媒系で硬化された組成物全比較した。アミノ樹脂貯蔵
溶液を1イソプロパツール25y 5LTX−1257
7)75911C1cl 拌L fx カら加えて1乍
った。(LTX−126は、モンサント社によって製造
された、95%固形分のアルキμ化メラミンーホpムア
ルデヒド樹月旨である)。
溶液  ム一本発明のジノニルナフグレンジスμホン酸
・オキサゾリジン系を、実施例1に従って作った潜伏性
腺K 2.10ノを、この貯蔵溶液40グに加えて作っ
た。
溶液 B−比較するため、ジノニルナブタンンジスpホ
ン酸68.5襲浴液0.9ノを貯蔵溶液40fに加え、
別の浴1&を作った。
溶液C−第二の比41g2′4IJとして、ジノ二μナ
フタレンジスpホンL俊のトリイソプロパノ−μアミン
付加物2.58ノを、貯蔵溶液40ノに加えて、溶液A
と同じ方法で作った。
溶液^、BおよびCを、25μ(1,0ミ/L/)のワ
イヤを巻きつけた棒で、未9&理のスチーμに、別々に
キャストし、104.5”c(220″y)で80分間
硬化した。この三種の溶液を、ベンジμ硬度試験(A8
TM試験法 轟L)−8888−75)、二iMgK4
4試験(Double MEK Rubs Te5t)
2よび、コーテイング物を、50°Cで1時間処理する
高温水浸試験に従って、表面特性を評価した。二重ME
K摩擦試験は、布をメチルエチルケトン浴液で飽和し、
Fのパネルが見えるようになるまで、前後に二重にJl
l擦する方法で、フィルムを摩擦することからなる。こ
れらの試験結果は、下の表に示す。
聾 へ                     Q実施
例 8 イソプロパノ−/I/25Fを、LTX−125樹脂7
5グに攪拌しながら加え、貯蔵溶液を作った。LTX−
125樹脂の組成物については、実施例2に記載した。
比較のため、本発明のオキサゾリジン付加物を含む、ジ
ノニ〃ナフタレンジスルホン酸と数種のアミン付加物を
、一部のLTX−126貯蔵溶液に加えた。すべての場
合、ジノニ〃ナフタレンジスルホン酸の量ヲ、結合材固
形分の重量を基にして、1.6%の一定に保ち、この触
媒溶液のpiを、7.2ないし7.5の範囲に調節した
。比較するために作った混合物を、25μ(1,0ミ/
L/)のワイヤを巻きつけた棒で、未処理のスチーμに
、別々にキャストし98.8℃(200″F)で80分
間焼付けし、次の結果を得た。
触  媒  系      ベンジ〃硬度   二重M
IEK摩擦来oNsu 8 A        11/
2H10031EDNND S A       a/
2□45アンモニワム付加物 米 比較するため 50°C水浸漬 一!一時二朋、、、、  3時間 さび無し   僅かにさびる さび無し   僅かにさびる さび無し   非常にさびる さび有り さび有り 実施例22よび8における、ベンジIv硬度、二重ME
K摩擦および水浸漬試験のデータによると、本発明の芳
香族スルホン酸・オキサゾリジン潜伏性触媒は、アミノ
樹脂組成物に対し迅速な硬化反応を示し、さらに、他の
芳香族スルホン酸のアミン付加物と比較して、優れた耐
水性を有する樹脂生成物が生じることが示さnている。
実施例 4 本発明の潜伏性触媒系を、中和されていない酸系と比較
した。
次の車量割合を有するマスターパッチ′f:作った。
部数 7クリロイド0L−42860 シメ/I/:ll 08     155j″C−4S
On面活性剤   1.7tsPrx!2−工iキシエ
チ/l/    14酢酸 グチ ル        
               a O2−エトキシエ
タノ−/L’    74347 アクリロイド0L−42は、ロームアンドハース社によ
って酢酸2−エトキシエチル中80−の固形分で製造さ
れた、水酸基−官能型熱硬化アクリル樹脂である。シメ
/I/80Bは、アメリカンサイナミド社製の、液状ヘ
キサメトキシメチμメフミン組成物である。FC−48
0界面活性剤は、スリーエム社製の、フッ化炭素である
マスターパンチ浴液100部に、ジノ=/l/ナフタレ
ンジスルホン酸(1)NNDSム)の63゜6幅溶液2
.1部を加えた。比較物として第二のコーティング混合
物を、DNNDSAのオキサゾリジン付加物4.48F
を加えて形成した。両コーティング混合物は、結合材固
形分の*ikを基にして、ジノニルナフタレンジスルホ
ン酸ヲ1.6%含む。この二種のI#液のフイμムヲ、
未処理スチーμ基体上に、別々にキャストし、乾燥フィ
ルムの厚みが28μ(1,lミ/I/)になるまで硬化
し次。最初の試験では、コーチイブ物を、温度98.8
”O(200”? )で30分間硬化した。
二番目の試験では、二種のコーテイング物の他の試料を
、温7f121.VC(250″F)で30分間硬化し
た。結果は、ドの表で示す。
(200″F) 硬化温度98.8”0180分    ペンV!硬度 
  二這MEK犀擦牽DNNI)8人        
  2m/B28硬化源度121.1″C,aO分  
 ベンジIv硬度   二IハINK摩擦単0NND8
A        ’/kL     200345− 1時間50℃ 水浸漬 非常にさびる 影響なし 1時間50”C水浸漬 外  観     ベンジIV硬度 かなりさびる       ’/dB (中程度) ごく僅かにさびる     B全B 実施例4での、ベンジμ硬度、二重殖EK摩擦および水
浸漬試験のデータによると、本発明の芳香族スルホン酸
・オキサゾリジン付加物から作った樹脂は、中和されて
いない酸による硬化樹脂より優れた耐水性を有すること
が示されている。
実施例5 潜伏性触媒の製造 (1)!/ノニ〃ナフタレンジスμホン酸、(2)パフ
−トルエンスルホン酸、および(3)ジノニルナフタレ
ンヌμホンM (−酸)のそれぞれオキサゾリジン塩を
、実施例1に記載したのと同じ方法で作った。各混合物
のpHを、4.4−ジメチル−1−オキサ−8−アザシ
クロペンタンを、ゆっくりと加え、7.0ないし7.5
に調節した。その後、必要な場合には、イン10バノー
/L/7fr、加えることにより、25%有効のス/l
/ボン酸固形分にまで最終的にA頭した。
実施例6 実施例5に従って作った本発明の三種のオキサゾリジン
付7JII mによって硬化したm酸物を、中和されな
かった酸によって硬化した三種の組成物と比較した。
アミノ樹脂貯蔵溶液は、LTX−125の800ノをイ
ンプロパノ−/L/100Pで希釈スルことにより作っ
た。
人種の溶液を、次のように作った。
溶液ムー実施例5(塩の番号l)に従って作った潜伏性
触媒8.81t、貯蔵溶液80f!に加えて、ジノニル
ナフタレンジスルホン酸・オキサゾリジン系を作った。
溶液B−実施例5(3ILの番号2)に従って作った潜
伏性触媒2.42を、貯蔵溶液80yに加えて、パラ−
トルエンスルホン酸・オキサゾリジン系を作った。
溶液C−夾実施5(塩の番号8)に従って作った潜伏性
触v&6.759を、貯蔵溶液8oりに加えて、ジノニ
ルナフタレンスルホン酸・オオキサゾリジン系金1乍っ
だ。
溶液υ−比較するために、酸1dlillOのジノニル
ナフタレンジスルホン酸浴fl−75y2、貯蔵溶液8
0yに加えて、溶液を作った。
溶液E−第二の比較物として、酸価110のパラートμ
エンスpホン酸溶液L759e、貯蔵溶液80ノに加え
て、他の溶液を作った。
溶液F−第三の比較物として、酸価49のジノニルナフ
タレンヌルホン酸溶液8.91f!t、貯蔵溶液807
に加えて、溶液を作った。
溶液A−F  全てが、同じ酸の当量数を有する。人種
の溶液を、25μ(1,0ミ/L/)のワイヤ巻きつけ
棒で、未処理スチールバネμに、別々にキャストし、9
8.8℃(200”F )で80分間硬化した。この人
種の溶液を、ペンシル硬度試験、二MMaic摩擦試験
、および高温耐水浸漬試験に従って、表面特性を評価し
た。結果は、次の表に示す。
実施例6における試験のデータによると、本発明の芳香
族ス/1/不ン酸・オキサゾリジン潜伏性触媒は、アミ
ノ組成物に対して、迅速な硬化反応を呈し、加えて、中
和さnていない酸と比較して、優れた耐水性およびエツ
ジリフティング性を有する樹脂生成物を生じることが示
烙れて匹る。又、これらの試験により、シフ、lvホン
酸付加物の耐水性が、七ノスρホン酸付7XI物および
トμエンスμホン酸付加物の耐水性よシ大きいことが示
されている。更に、この試験によると、フィルムの基体
への接着性は、ジノニルナフタレンジスμホン酸付加物
の方が、モノス/ulitンd1を加物およびトルエン
ス/L’小ン酸付加物より優れていることがわかる。
代理人 fr 寮健部 外1名 347−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (リ 可変性アミノ樹脂および、触媒として対果的な量
    の、芳香^スルホン酸およびオキサ−アザシクロペンタ
    ンの熱分解性付加物を含有することを特徴とする組成物
    。 (2)  可変性アミノ樹脂および、触媒として効果的
    な童の、芳香族スルホン酸の熱分解性付加*1−含有す
    る組成物であって、上記付加物が一般式(式中、ムはフ
    ェニル、またはナフチ〃で、里は、1から8までのいず
    れかの数で、y riO。 または、1から当該フエニ/L’またはナフチ〃環上に
    置きうる水素の全数までのいずれかの数であり、Xおよ
    びyの合計は8より大きくなく、八がナフチμの場合に
    は、2は8−x−yで、Aがフエ二μの場合にd、Zは
    6−x−yでめり;9は、約0.5と等しいか、または
    それより大きい正の数でIJ) i ftは、アμキル
    、ハロゲン、ハロアルキ/L/またはアルコキシであり
    HR1、at、R”、 ft4. Kl、 rおよびW
    は、それぞれ別に、水素、アルキμ、ハロゲン、ハロア
    ルキμまたはアルコキシでおる)で示されるものでめる
    ことを特徴とする組成物。 (3)  当該付加物の芳香族スルホン酸成分が、少く
    とも分子量が約600のボリアμキルー芳香族ポリスμ
    ホン酸でるることを特徴とする特許請求の範囲第(1)
    項記載の組成物。 (4)  この付加物の芳香族スルホン酸成分が、ジノ
    ニルナフタレンジスルホン酸で、そのノニルフジ力μが
    高度に枝分扛していること全特徴とする特許請求の範囲
    第(り項記載の組成物。 (5)  当該付加物が、式 で示さ扛る化合物を含有することを特徴とする特#!F
    ts求の範囲第(1)項記載の組成物。 (6)  当該付加物の芳香族スμホン酸成分が、少く
    とも約500(り分子量を有するポリアルギμ芳香族ス
    !ホン酸であることを特徴とする特許請求の範vIi第
    (り項記載の組成物。 (7)  当該ボリアμキル芳香族ス〃ホン酸カ、ジノ
    ニルナフタレンスルホン酸でろることを特徴とする特許
    請求の範囲第(6)項記載の組成物。 (8)  当該付加物の当該芳香族スルホン酸成分が、
    パラート〃エンスpホン酸であることを特徴とする待#
    !F請求の範囲!y!l(り項記載の組成物。 (9)  当該付加物において、芳香族スルホン酸の、
    オキサ−アザシクロペンタン化合物に対する七μ比が、
    ill : 0.5−1 : 2.6の範囲にあること
    全特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の組成物。 (lO)当該付加物において、芳香族スμホン酸基の、
    オキサ−アザシクロベンクン化合物に対する七μ比が、
    約i:ttであることを特徴とする特許請求の範囲第(
    1)項記載の組成物。 (1リ 付加物の芳香族スμホン酸成分の濃度が、樹脂
    固形分の重iを基にして、約0.1ないし12重量%で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第(り項記載の組
    成物。 (12)付加物の当該芳香族スルホン酸成分の濃度が、
    樹脂固形分のi景を基にして、約0.2ないし6重量%
    であることを特徴とする特許請求の範囲第(11)項記
    載の組成物。 (13)当該アミノ樹脂が、尿素縮合体であることを特
    徴とする特許請求の範囲@(1)項記載の組成物。 (14)当該尿素稲合体を、溶媒に溶解することを特徴
    とする特許請求の範囲第(13)項記載の組成物。 (15)当該尿素権合体を水に溶解することを特徴とす
    る特許請求の範囲第(13)項記載の組成物。 (16)当該アミノ樹脂が、メラミン縮合体でめること
    を特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の組成物。 (1))当該アミノ樹脂が、ベンゾグアナミン縮合体で
    あることを特徴とする特tf請求の範囲第(])項記載
    の組成物。 (ss)  当該アミノ樹脂が、アセトグアナミン縮合
    体で多ることを特徴とする待vf請求のWL囲第(υ項
    記載のm代物。 (1B)  当該メラミン縮合体を、溶媒に溶解するこ
    とを特徴とする持!1副求のm囲第(16)項記載の組
    成物。 (加)当該メラミン縮合体を、水に溶解することを特徴
    とする特1i’F請求の範囲第(16)項記載の組成分
    。 (21)  当該アミノ樹脂を、アルコ−pで変性する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の組成
    物。 (22)  当該アミノ樹1i! t−/j挾して硬化
    状態にする1ムロに、当該アミノ樹脂と結合できる多官
    能性共反応体をも含むことを特徴とする特許請求の範囲
    第(り項記載の組成物。 (2B) (1)7!コキシμ化メラミンホ〃ムア〃デ
    ヒト樹脂、および(1)付加物の酸成分が、樹脂固形分
    の重tを基にして、0.1−6重量イからなるジノニμ
    ナフタレンジスμホン酸・オキサ−アザシクロペンタン
    付加物とを含有することを特徴トスルコーティング組成
    物。 (24) 6A化状態にまで父わる間に、当該メラミン
    ーホμムアμデヒド樹脂と結合できる、多官能性共反応
    体をも含むこと全特徴とする特許請求の範囲第(23)
    項記載の組成物。 (2S)当該共反応体が、水酸基、力μポキンμ基、ア
    ミド基、またはこれらの組み合わせを含有することを特
    徴とする特許請求の範囲第(24)項記載の組成物。 (z6) 特許請求の範囲第(1)項記載の組成物の成
    分による反応生成物を含有するコーテイング物をその表
    面に有する三次元基体。 (z7)特lff−請求の範囲第(23)項記載の成分
    による反応生成物から成るコープイック物をその表面に
    有する三次元基体。 (2B)  芳香族スルホン酸のオギサーアザンクロベ
    ンタン付加物を含有する熱分解性組成物。 (29)当lX組成吻が、一般式 (式中、ムはフエニ)Vまたはナフチル、Xは1ないし
    8のいずれかの数、yは0、または1ないし当該フエ二
    〜またはナフナ/l’環上にとり得る水素の全1&まで
    のいずれかの数、!およびyの合計は、8より大さくな
    く、2は、ムがナフチμの場合8−x−yで、ムがフェ
    ニルの場合6−x−yであシ、qは、約0.5と等しい
    か、あるい伏、それ以上の正の数であり、ルは、アルキ
    ル、ハロゲン、ハロアルキ!、t7’cは7ルコキシテ
    あり、R’、R1、R1、R4、R1,rオjびBvは
    、それぞれ独立した、水素、アルキル、ハロゲン、ハロ
    アルキルまたはアルコキシである)で示されるものであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第(28)項記載の
    組成物。 (30)当該組成物が式 であることを特徴とする特許請求の範囲第(28)項記
    載の組成物。 (31)  当該オキサーアザンクロベンタンが、4.
    4−ジメチ/L’−1−オキサ−8−アザ−シクロペン
    タンであることを特徴とする特許請求の範囲第(28)
    項記載の組成物。 (32)当該芳香族スルホン酸が、少くとも約500の
    分子量を有するボリアμキル芳香族ポリスルホン酸であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第(31)項記載の
    組成物。 (33)  fi該芳香族ス〃ホン酸が、ジノ二μナフ
    タレンジスμホン酸で、七〇ノ二μラジカルが、高度に
    枝分れしていることを特徴とする特許請求の範囲第(3
    1)項記載の組成物。 (34)当該芳香族スルホン酸が、少くとも約500の
    分子mを有するポリアルキルスルホン酸であることを特
    徴とする特許請求の範囲第(30項記載の組成物。 (35)  fi該芳香族スμホン酸が、ジノニルナフ
    タレンス/L’小ン酸でろることを特徴とする特許請求
    の範囲第(31)項記載の組成物。 (Sa)  当該芳香族スルホン酸が、アルキル−ベン
    ゼンスルホン酸であることを特徴とする特許請求の範囲
    第(31)項記載の組成物。 (37)  ”[芳香族スルホン酸が、バフートルエン
    スルホン酸であることを特徴とする特許請求の範囲第(
    31)項記載の組成物。 qのよ 0寸)アミノ樹脂に、芳香族スルホン酸およびオキサ−
    アザシクロペンタンの熱分解性付加物全含有する潜伏状
    触媒を、上記付加物の芳香族スルホン酸成分のS度が樹
    脂固形分の重量を基にして0.1〜12重量悌となるよ
    うな量で添加して得たアミノ樹脂組成物を加熱すること
    を特徴とするアミノ樹脂硬化方法。 UJ)  上記触媒が下記一般式で示される芳香族スル
    (式中、人はフェニルまたはナフチル、xFilないし
    8のいずれかの数、yは0、または1な7143 いし当該フェニルまたはナフチル環上にトシ得る水素の
    全数までのいずれかの数、、xおよびyの合計は、8よ
    り大きくなく、2は、Aが+フチルの場合5−x−yで
    、人がフェニルの11 合6−X−Yであ勺、qは、約
    0.5と等しいか、あるいは、それ以上の正の数であり
    、Rけ、アル?(ル、ハロゲン、ハロアルキル、’j 
    fr−1d 7 /L/コキシであシ、R,Iセ、R、
    R、R、rlおよびR7は、それぞれ独立した。水素、
    アルキル、ハロゲン、ハロアルキルまたはアルコキシで
    おる〕を含有することを特許する特許tf4求の範囲第
    (’3F)項記載の方法。 〃ン 上記付加物が式 であることを特徴とする特許請求の範囲第00項記載の
    方法。 ←)上記オキサ−アザシクロペンタンが、4.4−ジメ
    チル−1−オキサ−3−アザ−シクロペンタンであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第−)項記載の方法。 (42)上記芳香族ヌルホン酸が、少くとも約500の
    分子iik′1を有するポリアルキル芳香族ポリスルホ
    ン酸であることを特徴とする特許請求の範囲第(引)項
    記載の方法。 (A?)  上記芳香族スルホン酸が、ジノニルナフタ
    レンジスルホン酸で、そのノニルラジカルが、高皮に枝
    分れしていることを特徴とする特許請求の範囲第υ1)
    項記載の方法。 (p)上記芳香族スルホン酸が、少くとも約500の分
    子量を有するポリアルキル芳香族スルホン酸であること
    を特徴とする特許請求の範囲第(汝)項記載の方法。 (4t)  上記芳香族スルホン酸が、ジノニルナフタ
    レンスルホン酸であることを特徴とする特許請求の範囲
    第(+1)項記載の方法。 (4)上記芳香族スルホン酸が、アルキル−ベンゼ9訪 ンスルホン酸でおることを特徴とする特fF請求の範囲
    第CI)項記載の方法。 (117)  上記芳香族スルホン酸が、パラ−トルエ
    ンヌル示ン酸であることを特徴とする特許請求の範囲第
    00項記載の方法。 (帳 上記アミノ樹脂が尿素縮合体、メラミン縮合体、
    ベンゾグアナミン縮合体及びアセトグアナミン縮合体か
    らなる群から選ばれることを特徴とする特許請求の範囲
    第C幻項〜第(4t7)項いずれかに記載の方法。 (J7=9)  上記アミノ樹脂?、溶媒に溶解するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第□□□項記載の方法。 乙り0)上記アミノ樹脂を、水に溶解することを特徴と
    する特許M才の範囲第U)項記載の方法。 硬 上記アミノ細面を、アルコールで変性することを特
    徴とする特許請求の範囲第02)項〜第びQ)項いずれ
    かに記載の方法。 (韓)上記アミノ樹脂組成物がアミノ樹脂を硬化状紐に
    変換する間に、当該アミノ樹脂と結合できる多官能性共
    反応体をも含むことを特徴とするりのl 特許請求の範囲第ω?)項〜第(ト))項いずれかに記
    載の方法。 (り力  上記アミノ樹脂却成物が([1アルコキシル
    化メラミンホルムアルデヒド樹脂、および(I)ジノニ
    ルナフタレンジスルホン酸・オキサ−アザシクロペンタ
    ン付加物を含有するものであって、当該付加物の酸成分
    が、樹脂固形分の重倉を基にして、0.1−6重量%で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第(賭)項記載の
    方法。 鍵)上記アミノ樹脂組成物が硬化状態に変わる間に、当
    該メラミンーホルムアルデヒド樹脂と結合できる。多官
    能性共反応体をも含むことを特徴とする特許請求の範囲
    第(ζ3)項記載の方法。 CW)上記共反応体が、水酸基、カルボキシル基、アミ
    ド基、またはこれらの組み合わせを含有することを特徴
    とする特許請求の範囲第纒)項記載の方法。
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